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【6h】

强杂波下多目标航迹起始算法研究

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摘要

第1章绪论

1.1课题来源

1.2研究背景及意义

1.3国内外研究现状

1.3.1顺序处理方式

1.3.2批处理方式

1.3.3数据处理方法

1.4研究内容及组织结构

1.4.1研究内容

1.4.2组织结构

第2章航迹起始相关理论

2.1经典航迹起始算法

2.1.1启发式方法航迹起始

2.1.2标准逻辑法航迹起始

2.1.3修正的逻辑法航迹起始

2.1.4标准Hough变换法航迹起始

2.1.5修正的Hough变换法航迹起始

2.2漏警检测技术

2.2.1联合概率数据关联算法

2.2.2模糊聚类算法

2.3本章小结

第3章基于放宽逻辑的Hough变换航迹起始

3.1航迹起始过程解析

3.1.1逻辑法航迹起始存在的问题

3.1.2 Hough变换法航迹起始存在的问题

3.1.3目标运动状态对航迹起始算法的影响

3.2整体流程设计

3.2.1问题描述

3.2.2流程设计

3.3基于放宽逻辑的杂波过滤算法

3.3.1自适应波门的设计

3.3.2外推扩展的改进

3.4基于模糊的序列Hough变换航迹起始算法

3.4.1模糊Hough变换

3.4.2序列Hough变换航迹起始

3.4.3航迹确认

3.5实验设计及结果分析

3.5.1实验环境及设计

3.5.2基于放宽逻辑的杂波过滤算法实验

3.5.3基于模糊的序列Hough变换航迹起始算法实验

3.5.4航迹起始时间分析

3.5.5实验结果分析

3.6本章小结

第4章基于模糊聚类的漏警检测

4.1算法整体设计

4.1.1问题的提出

4.1.2算法设计

4.2漏检点迹检测

4.2.1还原航迹

4.2.2构建确认矩阵

4.2.3计算漏检点迹概率

4.3准确性校验

4.4实验设计及结果分析

4.4.1实验设计

4.4.2评价标准

4.4.3实验结果分析

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

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摘要

在目标跟踪初期,探测系统得到的量测周期有限,航迹起始就是从有限的量测周期中筛选出稳定可靠的航迹。航迹起始作为目标跟踪的第一步,其质量影响着后续目标跟踪的所有阶段。
  在强杂波多目标环境,信息容量较大,信息之间的关系复杂,被探测目标的数量未知,航迹起始往往具有较高的虚警率或漏警率,显然,从有限的量测周期中进行高质量的航迹起始仍然是很困难的任务,因此强杂波下的多目标航迹起始问题是一个具有挑战性的课题,具有重要的研究价值。本论文对强杂波下的多目标航迹起始中的杂波过滤、航迹起始、漏警检测等理论和关键技术进行研究,并给出了相应的解决方法。
  第一,设计了基于放宽逻辑的杂波过滤算法。利用放宽的逻辑法对原始量测数据进行筛选,通过设计一种由小到大自适应变化的波门筛选量测,并利用量测数据的观测角信息,在多项式外推的基础上增加了角度外推。其作用是剔除大部分杂波,获得一种检测率高而杂波少的环境。
  第二,设计了基于模糊的序列Hough变换航迹起始算法。算法根据系统噪声划分网格,平衡了网格划分粒度与航迹起始质量的关系;利用模糊聚类构建柔性的叠加矩阵,避免了传统Hough变换0-1刚性投票方式带来的变换误差;采用间隔周期的叠加矩阵匹配关联,克服了量测发生闪烁断续时不能及时建立目标航迹的缺点;并设计了斜率校验方法,检测编队密集的串行航迹。最后利用滑窗法及时反馈起始结果,确认航迹。
  第三,设计了基于模糊聚类的漏警检测算法。首先将峰值点还原成真实航迹,然后用模糊聚类的思想计算漏检点迹与目标航迹的隶属度,将隶属度作为关联权重,计算漏检点迹与目标航迹的关联概率,从而检测出漏警航迹。最后,为验证漏警检测质量,设计了三种校验方法。该算法能检测出大部分漏检点迹,从而有效降低漏警率,提高航迹起始成功率。
  实验结果表明,本文算法在强杂波多目标的环境下,可以有效建立目标航迹,较好解决了杂波过滤、航迹起始以及漏警检测等航迹起始中的关键技术问题。

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