《不完全量測下的水下純方位系統目標運動分析研究》是依託南京理工大學，由李銀伢擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：不完全量測下的水下純方位系統目標運動分析研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李銀伢
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
純方位目標運動分析（BOTMA）是水下信息處理研究的重要方向之一。傳統的BOTMA理論和方法均建立在完整量測信息的前提之上，目前，尚缺乏有效的針對不完全量測下的水下BOTMA理論和方法。本課題在項目組前期研究基礎上，以實際工程需求牽引為嚮導，針對不完全量測下的水下BOTMA問題，分別給出直接基於方位量測和有噪量測下的N階動態運動目標可觀測性分析新方法，提出並構建量測向量每個分量以不同機率隨機丟失且存在多重丟失下的一般性水下不完全量測BOTMA模型，分析期望意義下BOTMA算法的收斂性及其充要條件，揭示感測器探測機率、數據傳輸機率、數據丟失位置與BOTMA估計性能之間的關係，建立不完全量測下的水下BOTMA估計算法的性能評價準則，給出相應易於工程實現的觀測器最優機動軌跡。本項研究結果將進一步完善和豐富水下BOTMA理論，可為我國海軍在現代信息化作戰條件下的攻防對抗研究提供新的思路和技術途徑。
結題摘要
純方位目標運動分析（BOTMA）處於火控系統中目標搜尋識別、跟蹤、命中和毀傷四個環節中的第二個環節，一直是水下信息處理核心研究方向之一，實時、準確、穩定地追蹤目標，建立目標狀態隨時間變化的歷程和趨勢，是後續武器系統命中和毀傷的必要前提。本項目針對實際工程中觀測器探測機率小於1和量測數據傳送至目標估計中心存在客觀丟失的不完全量測情況，對不完全量測下的純方位系統前後緊密關聯的三個方面的研究內容：1、直接基於方位量測和有噪量測下的水下純方位系統可觀測性分析；2、不完全量測下的水下純方位系統的BOTMA估計算法；3、不完全量測下的水下純方位系統的觀測器工程化最優機動軌跡，進行了系統深入的研究，取得了如下研究結果： (1) 針對N階動態運動目標，建立了一種直接基於方位量測，無需求導和求解目標與觀測器相對位置與運動參數的水下純方位系統可觀測性判斷準則；從實際工程套用角度出發，針對N階動態運動目標，建立了一種融入方位量測誤差（噪聲）的水下純方位系統可觀測性分析方法。 (2) 針對勻速、勻加速運動目標，構建了水下純方位系統具有遞推形式的不完全量測BOTMA算法模型，給出了估計誤差協方差矩陣（ECM）有界的條件和估計誤差在均方意義下指數有界的條件；建立了不完全量測下的水下純方位系統BOTMA算法的性能評價準則，推導出FIM（CRLB）的遞推計算公式。 (3) 針對勻速、勻加速運動目標，給出了不完全量測下基於CRLB指標的水下純方位系統觀測器工程化最優機動軌跡設計方法。 本項目以上三個方面的研究結果，進一步豐富和完善了水下BOTMA理論，可以為我國海軍在近海、島鏈防禦中的電子攻防對抗策略等研究提供理論支撐和技術支持。
