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火力与指挥控制 2010年第5期35卷 48-51页

作者：李洪瑞董志荣南京理工大学自动化学院南京210094 江苏自动化研究所江苏连云港222006

目标距离是潜艇进行作战决策和武器使用时考虑的一个重要参数。为了在纯方位观测条件下快速解算目标距离,提出了一种新的几何算法,即利用假想方位与观测器测量方位的几何关系,通过解平面三角形获得目标距离的解析解。对距离误差进行了分... 详细信息

目标距离是潜艇进行作战决策和武器使用时考虑的一个重要参数。为了在纯方位观测条件下快速解算目标距离,提出了一种新的几何算法,即利用假想方位与观测器测量方位的几何关系,通过解平面三角形获得目标距离的解析解。对距离误差进行了分析,提出降低距离估计误差的观测器最优机动方案,并求得观测器等速运动时最优机动航向的解析表达式。进一步提出了一种工程简化的次优机动方案,并求得其解析解。所提出的解距离方法和最优机动方案具有理论和工程应用意义。

关键词：纯方位几何解法最优观测器轨迹假想方位

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单无人机纯角度目标被动定位与跟踪问题研究

单无人机纯角度目标被动定位与跟踪问题研究

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作者：吴芬南京理工大学

学位级别：硕士

目标被动跟踪无需自身发射电磁波,具有隐蔽性好、抗干扰能力强等特点,是未来战场目标跟踪的发展趋势。复杂高技术战争下,目标所在方向角度成为最可靠的参数之一,基于纯角度测量的目标被动跟踪技术被广泛研究。相比于多站交叉定位,单站... 详细信息

目标被动跟踪无需自身发射电磁波,具有隐蔽性好、抗干扰能力强等特点,是未来战场目标跟踪的发展趋势。复杂高技术战争下,目标所在方向角度成为最可靠的参数之一,基于纯角度测量的目标被动跟踪技术被广泛研究。相比于多站交叉定位,单站定位避免了时空配准和多站数据融合,灵活性强。本文就单无人机观测平台下纯角度目标被动定位跟踪研究中,距离缺失导致的目标跟踪系统不完全观测、目标定位困难、定位跟踪结果可能发散的问题,提出基于高程信息的目标定位理论以及无人机最优机动轨迹设计方法,保证目标状态参数解存在且唯一的同时,提高对目标定位跟踪精度。首先,为获取目标相对无人机的方向角度信息,利用相机捕捉被跟踪目标,通过视频图像处理、坐标变换,解算目标相对无人机的方向角。实验证明了角度解算理论的正确性,可为纯角度目标被动定位提供较为准确的角度信息。其次,针对纯角度目标距离缺失导致定位困难的难题,提出了将目标所在区域数字高程数据作为辅助信息,进行目标定位的思路。对于平面目标,可直接通过无人机与目标的几何态势实现目标定位,定位原理简要明确,同时不受目标运动形式的限制;对于起伏地形目标,提出沿视线角度方向梯度采样的方法,统计梯度点高度值与对应地形高程量差值,将差值绝对值曲线最低点对应的位置视为目标定位点。借助扩展卡尔曼滤波方法实现了对目标的跟踪和跟踪精度的提高。最后,为改善目标定位跟踪的精度和可能出现的发散问题,同时考虑到无人机机动方式对目标状态估计性能的影响,以Fisher信息矩阵行列式最大作为性能指标,设计了观测器当前时刻最优的"一步最优"机动策略,并给出左右两个最优轨线方程。结合高程信息,无人机在最优机动策略下对静止目标和运动目标表现出了更高的定位跟踪精度。仿真和实验测试验证了算法的有效性,滤波曲线保证了收敛的性能。

关键词：纯角度被动跟踪数字高程模型 Fisehr信息矩阵最优观测器轨迹

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