《協同目標群存在性檢測與識別技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由宋志勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：協同目標群存在性檢測與識別技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宋志勇
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
協同目標群的穩定檢測與識別是偵察監視、太空探測、交通管理、航空調度等軍民領域迫切需要解決的關鍵技術問題之一。由於協同群目標的聚集性、協同性、變化性以及複雜回波構成帶來的本源不確定以及觀測模糊問題，導致常規的檢測、測量、跟蹤和識別方法出現很大偏差，不能有效完成雷達感測器對協同群的穩定檢測以及群內重點目標的識別和選擇需求。本項目首先從協同群的數學描述和建模出發，建立可準確描述協同群目標特性、狀態變化、觀測混疊以及協同運動特性的統一模型框架，而後將協同群的存在性檢測轉化為特徵的突變檢測問題進行處理，然後針對協同群觀測耦合與混疊特性，利用目標群回波構成及特徵變化對目標參數集進行混合估計，提取觀測信息，最後基於隨機有限集跟蹤濾波實現協同群內目標的辨識。這一項目的成功實施將會對相關套用領域產生積極的影響，具有重大的套用前景；同時相關研究將豐富目標檢測、跟蹤識別等領域的研究內容，具有重要的學術價值。
結題摘要
協同目標群存在性檢測與識別是一類模糊與不確定條件下的混合估計問題，在偵查監視、交通管理、航空調度等軍/民用領域有著廣泛套用。傳統單/多目標檢測、跟蹤、識別方法因難以適應群目標聚集性、協同性和變化性所帶來的本源不確定和觀測模糊而出現很大偏差。在國家自然科學基金青年基金項目(61401475)資助下，項目組圍繞協同群數學建模、特徵突變存在性檢測、參數估計與觀測提取、群內多目標跟蹤與辨識等四個方面展開研究工作，建立了協同目標群存在性檢測與識別理論框架和方法體系。取得主要研究成果有：建立了隨機集框架下的多點目標協同群狀態模型和運動模型，實現了協同群形成與演化過程中目標出現、消失、衍生、漏檢、虛警等形態以及目標分裂、多目標協同、交錯規避等狀態的統一描述，為協同群存在性檢測與識別提供了理論模型依據；建模提取了表征協同群存在性的擴展單脈衝比突變特徵並構建了廣義似然比檢測器，實現了典型目-誘協同群的快速穩定檢測， 1%虛警機率下的存在性檢測機率超過80%，平均檢測延遲1.02s；推導了非理想採樣下的協同群觀測似然模型，利用MCMC實現了協同群內多目標的聯合貝葉斯參數估計，群內多目標距離、角度等關鍵參數估計精度高，條件適應性強；建立了同時描述目標數目與狀態的未分辨協同群聯合多密度模型，基於粒子TBD實現了協同多目標聯合狀態估計，可適應目標分辨、未分辨、部分分辨等複雜場景；提出了基於標籤PHD濾波的協同群聯合跟蹤與辨識方法，結合協同群形成演化特性引入表征目標屬性的身份標籤，實現了群內重點目標的識別和跟蹤，目標識別穩健，位置跟蹤誤差小於10m；推導了協同群內目標與干擾的關聯關係，提出了單目標多檢測伯努利濾波聯合跟蹤辨識方法，可快速判定協同群內目標和干擾的存在並準確實現目標選擇和位置估計，強幹擾條件下的檢測延遲短、估計誤差小，可確保雷達對真實目標的持續穩定跟蹤。依託本項目已發表學術論文12篇（SCI檢索6篇，EI檢索8篇）。
