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基于证据推理的航迹关联检验判决方法

系统工程与电子技术 2025年

作者：于昊天关欣海军航空大学

本文以分布式多目标跟踪系统的航迹关联问题为研究对象，首先指出了最大关联方法没有充分利用航迹关联的全局信息，因此在不确定性较大的情况下存在失效的风险。然后基于证据推理的思想提出了基于证据推理的航迹关联检验判决方法，用于... 详细信息

本文以分布式多目标跟踪系统的航迹关联问题为研究对象，首先指出了最大关联方法没有充分利用航迹关联的全局信息，因此在不确定性较大的情况下存在失效的风险。然后基于证据推理的思想提出了基于证据推理的航迹关联检验判决方法，用于处理不确定性较大的航迹关联判决问题。最后利用该方法对模糊综合决策航迹关联算法和灰色航迹关联算法进行了改进，并在编队目标环境下对改进前后算法进行了对比仿真，分析了改进算法的收敛性和有效性，仿真结果表明其随着复杂度增加，改进效果更显著。同时对算法复杂度进行了仿真分析，表明改进算法在保持O(n2)复杂度的情况下，关联效果逼近O(n3)复杂度的算法，体现了较好的效费比，具备在大量集群目标航迹关联问题中应用的潜力。

关键词：航迹关联证据理论灰色理论模糊理论编队目标

基于双层同步优化策略的星载单锁臂控制器设计方法

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光子学报 2025年

作者：苏士豪马龙赵欣怡邵勇斌尹绪涛辛明中国民航大学中欧航空工程师学院天津大学电气自动化与信息工程学院

针对单锁臂结构的控制器设计问题，提出了一种双层同步优化策略，在优化控制器结构的同时设计零极点取值。该方法引入延迟裕度作为后验条件，确保系统在航天器轨道周期内的稳定性，结合控制系统的绝对稳定性和相对稳定性约束，建立控制... 详细信息

针对单锁臂结构的控制器设计问题，提出了一种双层同步优化策略，在优化控制器结构的同时设计零极点取值。该方法引入延迟裕度作为后验条件，确保系统在航天器轨道周期内的稳定性，结合控制系统的绝对稳定性和相对稳定性约束，建立控制器结构优化层和参数优化层之间的反馈循环，借助非线性优化算法同步优化控制器结构及参数，在仅需20 dB增益的情况下实现了较高的激光频率噪声抑制比。结果表明，所设计的控制器可使激光频率噪声在0.01 Hz～0.1 mHz频段被抑制5到6个数量级，在0.01 Hz～1 Hz频段被抑制2到3个数量级，满足引力波探测的噪声抑制需求。

关键词：空间引力波探测激光频率噪声抑制单锁臂控制双层优化策略延迟裕度

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一种临近空间高超声速目标检测前跟踪算法

宇航学报 2017年第4期38卷 420-427页

作者：李林王国宏于洪波谭顺成海军航空工程学院信息融合研究所烟台264001

针对传统算法无法对临近空间高超声速目标进行有效检测的问题,提出了一种基于Hough变换和多条件约束的检测前跟踪算法。首先采用时间-径向距离量测(TBD)数据进行Hough变换,将参数空间变量θ作为积累约束条件来避免无效积累,得到目标可... 详细信息

针对传统算法无法对临近空间高超声速目标进行有效检测的问题,提出了一种基于Hough变换和多条件约束的检测前跟踪算法。首先采用时间-径向距离量测(TBD)数据进行Hough变换,将参数空间变量θ作为积累约束条件来避免无效积累,得到目标可能航迹;之后对所有可能航迹进行速度约束和航向约束,进一步剔除虚假航迹和航迹内杂波点;最后对同一目标航迹进行合并,得到最终确认航迹。通过仿真对算法有效性进行了验证,并分析了不同信噪比和杂波密度条件下的算法性能,仿真结果表明,算法能够在杂波环境下对临近空间高超声速目标进行有效检测。

关键词： Hough变换多条件约束临近空间高超声速目标检测前跟踪(TBD)

基于TDOA与GROA的多运动站误差配准算法

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电子与信息学报 2017年第6期39卷 1439-1445页

作者：孙顺董凯齐林刘俊海军航空工程学院信息融合研究所烟台264001

针对多运动站无源定位过程中存在系统误差的问题,该文提出一种基于到达时差(TDOA)与到达增益比(GROA)最小二乘配准算法。该算法利用泰勒展开把非线性的量测方程线性化,利用最小二乘算法得到对目标状态和系统误差的联合估计,并考虑了量... 详细信息

针对多运动站无源定位过程中存在系统误差的问题,该文提出一种基于到达时差(TDOA)与到达增益比(GROA)最小二乘配准算法。该算法利用泰勒展开把非线性的量测方程线性化,利用最小二乘算法得到对目标状态和系统误差的联合估计,并考虑了量测噪声和站址误差的影响。同时推导了存在量测噪声、站址误差和系统误差时的克拉美罗下界(CRLB),并分析了系统误差对CRLB的影响。多种条件下的仿真表明,该算法对系统误差和目标状态的估计精度较高,说明了算法的有效性。

关键词：无源定位误差配准多运动站到达时差到达增益比

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面向领域的仿真设计建模工具SIMDEMO

北京航空航天大学学报 2010年第8期36卷 981-985页

作者：温玮方伟黄晓冬何友海军航空工程学院信息融合研究所

讨论了面向领域的仿真设计建模工具SIMDEMO的设计和实现.基于透明性、正交性、层次性的视图分解原理,对处于不同阶段、面向不同用户、涉及不同方面的系统模型采用多视图进行分解,建立了以多视图为核心理念的系统协同建模方法,给出了该... 详细信息

讨论了面向领域的仿真设计建模工具SIMDEMO的设计和实现.基于透明性、正交性、层次性的视图分解原理,对处于不同阶段、面向不同用户、涉及不同方面的系统模型采用多视图进行分解,建立了以多视图为核心理念的系统协同建模方法,给出了该建模方法下建模所需遵循的过程指导.针对领域模型描述、表示以及操作等多个方面对工具重构的需求,研究得到了基于元对象反射模型的工具架构;架构具有良好适应性,使得工具重构更灵活、简捷.对SIMDEMO的功能结构进行了简介,给出了系统实现方案.最后,将SIMDEMO与典型同类工具作了比较.

关键词：建模工具面向领域仿真多视图反射

LFM-DPC抗间歇采样转发干扰波形集设计算法

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系统工程与电子技术 2025年

作者：董乔龙刘思琪张伟见张劲东南京航空航天大学电子信息工程学院

针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题，本文提出了一种高多普勒容限的线性调频-离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding， LFM-DPC)复合调制相干... 详细信息

针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题，本文提出了一种高多普勒容限的线性调频-离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding， LFM-DPC)复合调制相干波形集设计方法。在一定多普勒频移范围内，以最小化未转发信号自模糊函数旁瓣能量以及未转发信号与转发信号互模糊函数能量建立优化模型，并设计了一种基于KKT (Karush-Kuhn-Tucker)最优性条件的迭代算法对模型求解。仿真实验表明，相比于遗传算法和单一调制的LFM和DPC信号，基于KKT最优性条件的交替迭代优化算法优化的LFM-DPC波形集有更好的抗间歇采样转发干扰性能。

关键词：间歇采样转发干扰线性调频-离散相位编码波形集多普勒容限 KKT条件模糊函数

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拉盖尔多项式结构波束形成器阵列稀疏化设计

声学学报 2025年

作者：王才志陈华伟南京航空航天大学电子信息工程学院

提出了一种拉盖尔多项式结构波束形成器阵列稀疏优化设计方法。该方法通过引入拉盖尔极点，提升了多项式结构波束形成器设计的自由度。针对多项式结构波束形成器阵列稀疏化设计中的高维优化难题，提出了基于交替方向乘子法的高效稀疏优... 详细信息

提出了一种拉盖尔多项式结构波束形成器阵列稀疏优化设计方法。该方法通过引入拉盖尔极点，提升了多项式结构波束形成器设计的自由度。针对多项式结构波束形成器阵列稀疏化设计中的高维优化难题，提出了基于交替方向乘子法的高效稀疏优化方法。通过构造辅助变量使得阵列稀疏度量与阵列响应约束之间实现了分离，进而将阵列稀疏化问题转化为组稀疏正则化优化问题，并导出了原始变量和辅助变量的优化更新公式。仿真结果表明，相比现有多项式结构阵列稀疏化方法，所提方法具有更高的阵元稀疏度，且在相同的阵列条件下，其波束形成性能更好。

关键词：传声器阵列波束形成稀疏阵列交替方向乘子法

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基于拓扑统计距离的航迹抗差关联算法

电子与信息学报 2015年第1期37卷 50-55页

作者：董凯王海鹏刘瑜海军航空工程学院信息融合研究所烟台264001

传感器观测目标的拓扑信息可用于解决系统误差下的航迹关联问题,但传统方法对航迹信息利用不足且难以适应传感器虚警和漏报的情形。论文提出一种基于拓扑统计距离的航迹抗差关联算法,首先转换目标状态估计及其协方差以得到目标参照系下... 详细信息

传感器观测目标的拓扑信息可用于解决系统误差下的航迹关联问题,但传统方法对航迹信息利用不足且难以适应传感器虚警和漏报的情形。论文提出一种基于拓扑统计距离的航迹抗差关联算法,首先转换目标状态估计及其协方差以得到目标参照系下的拓扑描述;然后在推导拓扑统计距离的基础上,进行全局最优关联;最后以目标参照系下邻居目标关联对的平均统计距离作为参照目标间的关联度,根据双门限准则完成参照目标的关联判决。仿真结果表明,在密集编队目标、随机分布目标和传感器存在虚警漏报条件下,该算法的性能明显优于传统方法。

关键词：航迹关联系统误差拓扑统计距离抗差

三维空间中高超声速目标修正三级Hough变换-检测前跟踪算法

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电子与信息学报 2018年第4期40卷 890-897页

作者：王国宏李岳峰于洪波李林海军航空工程学院信息融合研究所烟台264001

针对大型相控阵雷达对于临近空间高超声速目标的检测跟踪问题,该文提出一种修正的3级Hough变换(MTS-HT)检测前跟踪算法。首先,为了解决直接进行3维Hough变换计算量大的问题,将3维点迹依次降维映射至径向距离-时间、方位角-时间和仰角-时... 详细信息

针对大型相控阵雷达对于临近空间高超声速目标的检测跟踪问题,该文提出一种修正的3级Hough变换(MTS-HT)检测前跟踪算法。首先,为了解决直接进行3维Hough变换计算量大的问题,将3维点迹依次降维映射至径向距离-时间、方位角-时间和仰角-时间3个平面进行2维Hough变换;其次,为了能够在充分利用点迹能量信息的基础上尽量减小强干扰的影响,在每级Hough变换中采用非相参积累和二值积累相结合的双重积累方式进行点迹筛选;最后,通过引入运动约束以及合并相似航迹的方式进行航迹精简,从而有效降低虚假航迹数,得到按照时序关联的最终检测航迹。仿真结果表明,该算法具有较高的航迹检测概率和较低的虚假航迹检测概率,可以实现对临近空间高超声速目标的有效检测跟踪。

关键词：目标检测检测前跟踪临近空间高超声速目标 3维Hough变换回波能量