《基於北斗衛星信號的外輻射源多目標定位跟蹤方法研究》是依託南京理工大學，由吳盤龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於北斗衛星信號的外輻射源多目標定位跟蹤方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳盤龍
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
外輻射源無源跟蹤對提高區域防禦系統的生存能力和反擊能力具有重要的軍事意義和實用價值。本項目以北斗衛星信號為研究對象，以天地收發分置的多星聯合定位和外輻射源多目標跟蹤為科學問題，首先，通過對多發多收型TDOA/FDOA聯合定位系統的GDOP進行分析，提出一個相關噪聲條件下以GDOP為加權因子的約束總體最小二乘聯合定位算法；其次，通過擴展CPHD濾波理論和外輻射源信號特徵約束的數據關聯算法，設計和北斗衛星信號特徵相對應的多維相關波門來降低量測數目，並提出未知雜波環境下基於模糊推理規則的多機動目標高斯混合CPHD濾波跟蹤算法；最後，利用RBPF濾波器對高斯混合CPHD濾波後的目標狀態進行檢測和關聯，解決隨機有限集框架下CPHD濾波器無法實現多目標航跡關聯的問題。本項目將對多星外輻射源聯合定位和CPHD濾波在多目標跟蹤系統中的進一步研究與套用提供新的思路和理論依據。
結題摘要
外輻射源無源跟蹤對提高區域防禦系統的生存能力和反擊能力具有重要的軍事意義和實用價值。本項目以北斗衛星信號為研究對象，重點研究天地收發分置的多星聯合定位和目標跟蹤等關鍵問題，取得了一系列研究成果。（1）針對北斗衛星信號捕獲和聯合定位，研究了北斗衛星信號的構成和特性，提出一種基於偽隨機碼的三次樣條插值快速捕獲算法；對北斗衛星定位系統的構型進行了研究，提出一個約束總體最下二乘定位算法。（2）針對非線性跟蹤濾波算法，研究了平滑濾波、自適應粒子濾波和融合濾波算法。提出了修正的MIEKF、動態鄰域PSO-PF和基於BP、GRNN神經網路的QMC-PF算法，有效改善了觀測非線性條件下的濾波性能。基於非整數倍採樣周期的多感測器融合，提出一個基於雷達/紅外異質感測器融合的疊代自適應格線互動多模型（IAGIMM）的機動目標跟蹤方法。（3）針對時差測量的機動目標跟蹤，提出一個改進的疊代平方根無跡卡爾曼濾波算法，和一個多機動目標互動多模型聯合機率數據關聯（IMM-JPDA）跟蹤算法，有效提高了強機動目標跟蹤精度。（4）針對衛星跟蹤定軌，提出了基於北斗衛星的LEO衛星自主定軌算法，一個基於聯邦濾波的X射線脈衝星和北斗衛星導航的組合導航方案。（5）針對去偏轉換測量卡爾曼濾波算法的改進及硬體實現，重點研究了二階DCM算法、改進的IMM-DCM算法和DCM-PHD濾波算法，並採用FPGA實現了DCM算法。本項目的研究成果對於構建被動目標跟蹤的理論體系具有重要的意義，將對多星外輻射源聯合定位和跟蹤的進一步研究及套用提供新的思路和參考。
