《雷達網目標狀態估計——套用系統數學建模範例分析》是2020年4月電子工業出版社出版的圖書，作者是王建濤,高效 等。
基本介紹
- 書名：雷達網目標狀態估計——套用系統數學建模範例分析
- 作者：王建濤,高效 等
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2020年4月
- 頁數：224 頁
- 定價：65 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121376498
- 字數：358千字
- 版次：01-01
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書提出了套用系統數學建模的方法步驟，並以雷達網目標狀態實時估計系統為範例，從坐標變換、誤差修正、航跡關聯、運動判別、高度估計、單雷達數據濾波、多雷達數據融合等關鍵問題著手，提出了基於雷達網低精度冗餘觀測數據，提高較少觀測樣本條件下目標狀態估計準確性的一整套工程化解決方案。全書重點論述了作者自主研究、設計的與目標狀態估計相關的43個數學模型或算法，這些模型算法有特色、有創新、有技巧、很實用，很多屬於國內首創，並已申報多項國家發明專利和軟體著作權。
圖書目錄
第1章 雷達網目標狀態實時估計系統簡介1
1.1 脈衝雷達基本知識1
1.1.1 雷達的基本功能1
1.1.2 雷達的探測範圍2
1.1.3 雷達的種類3
1.2 雷達組網部署4
1.3 雷達數據採集5
1.4 雷達數據傳輸6
1.5 坐標系與誤差6
1.6 目標運動狀態6
1.6.1 目標運動狀態界定6
1.6.2 目標運動狀態改變的判別及處理7
1.7 系統任務定位7
1.8 系統設計目標8
1.9 系統組成與工作流程8
第2章 套用系統數學建模淺釋9
2.1 數學建模基本概念9
2.1.1 數學模型9
2.1.2 數學建模9
2.2 套用系統數學模型的含義與建模目的10
2.3 套用系統數學建模基本步驟10
2.4 套用系統數學建模範例選擇11
第3章 雷達網目標狀態實時估計系統數學建模分析12
3.1 系統調查與研究12
3.2 數學需求概要分析13
3.3 數學需求詳細分析13
3.3.1 系統的數學基礎14
3.3.2 系統輔助數學模型建模分析14
3.3.3 系統主體數學模型16
3.4 航跡線方程和參數估計模型的選擇18
3.4.1 直線航跡線方程和參數估計模型18
3.4.2 圓弧航跡線方程與參數估計模型19
3.4.3 約束條件下的航跡線估計模型19
3.4.4 單雷達數據最佳權方法20
3.4.5 多雷達數據融合估計方法22
3.4.6 航跡線估計模型的分類24
3.5 速度按路程建模25
3.5.1 勻速度估計按路程建模方案25
3.5.2 增/減速度估計按路程建模方案25
3.6 基於雷達方位面交線的高度估計模型25
3.7 基於空間直線航跡線重合的高度估計模型26
3.7.1 空間直線航跡線距離差平方和最小估計模型27
3.7.2 坐標分量差平方和最小融合模型28
3.7.3 利用地心坐標系兩空間直線航跡線重合估計高度建模28
3.8 雷達網目標狀態實時估計系統數學建模匯總28
第4章 坐標系與坐標轉換31
4.1 系統用到的坐標系31
4.1.1 雷達站二維極坐標系OR(?,?)31
4.1.2 雷達站三維極坐標系OR(?,?,?)31
4.1.3 雷達站二維直角坐標系OR(XR,YR)31
4.1.4 雷達站三維直角坐標系ⅠOR(XR,YR,ZR)32
4.1.5 雷達站三維直角坐標系Ⅱ 32
4.1.6 中心二維直角坐標系Oz(Xz,Yz)33
4.1.7 中心三維直角坐標系Oz(Xz,Yz,Zz)33
4.1.8 地心三維直角坐標系Oe(Xe,Ye,Ze)33
4.1.9 大地坐標系34
4.2 坐標轉換34
4.2.1 雷達站二維極坐標轉換成雷達站二維直角坐標34
4.2.2 雷達站三維極坐標轉換成雷達站三維直角坐標35
4.2.3 雷達站二維直角坐標轉換成中心二維直角坐標35
4.2.4 雷達站三維直角坐標Ⅰ轉換成中心三維直角坐標36
4.2.5 雷達站三維直角坐標Ⅱ轉換成地心三維直角坐標37
4.2.6 大地坐標轉換成地心三維直角坐標37
4.2.7 地心三維直角坐標轉換成大地坐標38
4.2.8 大地坐標轉換成高斯平面坐標38
4.2.9 高斯平面坐標轉換成大地坐標39
第5章 雷達網情報系統誤差的估計與消除41
5.1 隨機誤差與系統誤差41
5.2 雷達網情報系統誤差分析42
5.2.1 雷達網情報系統誤差來源43
5.2.2 相對系統誤差與絕對系統誤差43
5.2.3 符號約定44
5.3 測向相對系統誤差獨立求解45
5.4 定位相對系統誤差求解46
5.5 測距誤差求解47
5.5.1 測距相對系統誤差求解47
5.5.2 距離模型誤差疊代求解48
5.6 雷達網情報系統誤差聯合估計50
5.6.1 絕對系統誤差常量估計法50
5.6.2 相對系統誤差常量估計法53
5.6.3 相對系統誤差函式估計法55
5.6.4 小結59
5.7 系統誤差估值的有效性評價60
5.7.1 評價的基本原則60
5.7.2 取點評價法61
5.7.3 基於航跡相對熵的評價法62
第6章 航跡關聯模型65
6.1 引言65
6.2 模糊聚類模型66
6.2.1 目標特徵信息的提取66
6.2.2 目標相似程度的定義66
6.2.3 模糊相似矩陣的定義67
6.2.4 模糊相似矩陣改造成等價矩陣68
6.2.5 λ截矩陣69
6.2.6 基於模糊等價矩陣傳遞閉包聚批法70
6.2.7 λ最佳值的確定72
6.3 基於相對熵的多雷達航跡關聯方法73
6.3.1 方法步驟74
6.3.2 模擬驗證76
6.3.3 補充說明81
第7章 目標運動狀態判別模型82
7.1 引言82
7.2 三種運動狀態的卡爾曼濾波器82
7.2.1 等速直線運動的卡爾曼濾波器82
7.2.2 勻增/減速直線運動的卡爾曼濾波器83
7.2.3 等速圓周運動的卡爾曼濾波器84
7.3 某種運動狀態下觀測值的條件機率密度函式87
7.4 判別目標運動狀態的準則88
7.5 判別目標運動狀態的步驟89
第8章 單雷達直線航跡線估計模型90
8.1 單雷達不約束不加權直線航跡線估計模型90
8.1.1 模型推導90
8.1.2 模型求解過程90
8.2 單雷達不約束加權直線航跡線估計模型92
8.2.1 引言92
8.2.2 模型推導及求解93
8.2.3 計算機實現步驟95
8.2.4 模擬驗證98
8.3 單雷達帶約束不加權直線航跡線估計模型107
8.3.1 模型推導及求解107
8.3.2 計算機實現步驟108
8.4 單雷達帶約束加權直線航跡線估計模型110
8.4.1 模型推導及求解110
8.4.2 計算機實現步驟111
8.4.3 模擬驗證113
第9章 單雷達圓弧航跡線估計模型121
9.1 單雷達不約束不加權圓弧航跡線估計模型121
9.1.1 模型推導及求解121
9.1.2 計算機實現步驟122
9.2 單雷達不約束加權圓弧航跡線估計模型123
9.2.1 模型推導及求解123
9.2.2 計算機實現步驟125
9.3 單雷達帶約束不加權圓弧航跡線估計模型126
9.3.1 模型推導及求解126
9.3.2 計算機實現步驟129
9.4 單雷達帶約束加權圓弧航跡線估計模型130
9.4.1 模型推導及求解130
9.4.2 計算機實現步驟133
第10章 多雷達直線航跡線融合估計模型136
10.1 多雷達不約束外層加權直線航跡線融合估計模型136
10.1.1 模型推導136
10.1.2 模型求解過程137
10.2 多雷達帶約束外層加權直線航跡線融合估計模型138
10.2.1 模型推導138
10.2.2 模型求解過程139
10.3 多雷達不約束雙層加權直線航跡線融合估計模型139
10.3.1 模型一139
10.3.2 模型二142
10.4 多雷達帶約束雙層加權直線航跡線融合估計模型152
10.4.1 模型推導152
10.4.2 模型求解過程153
10.5 多雷達不約束集中加權直線航跡線融合估計模型153
10.5.1 模型推導153
10.5.2 模型求解過程154
10.6 多雷達帶約束集中加權直線航跡線融合估計模型155
10.6.1 模型推導155
10.6.2 模型求解過程156
第11章 多雷達圓弧航跡線融合估計模型158
11.1 多雷達不約束外層加權圓弧航跡線融合估計模型158
11.1.1 模型推導158
11.1.2 模型求解過程158
11.2 多雷達帶約束外層加權圓弧航跡線融合估計模型159
11.2.1 模型推導159
11.2.2 模型求解過程160
11.3 多雷達不約束雙層加權圓弧航跡線融合估計模型160
11.3.1 模型推導160
11.3.2 模型求解過程161
11.4 多雷達帶約束雙層加權圓弧航跡線融合估計模型162
11.4.1 模型推導162
11.4.2 模型求解過程162
11.5 多雷達不約束集中加權圓弧航跡線融合估計模型163
11.5.1 模型推導163
11.5.2 模型求解過程164
11.6 多雷達帶約束集中加權圓弧航跡線融合估計模型165
11.6.1 模型推導165
11.6.2 模型求解過程165
第12章 航向估計167
12.1 直線航跡線航向的計算167
12.1.1 取點定向法167
12.1.2 分量合成法167
12.2 圓弧航跡線瞬時航向的計算168
12.2.1 計算某個測量點的瞬時航向168
12.2.2 計算某個時刻的瞬時航向169
第13章 速度和位置估計171
13.1 路程的計算171
13.1.1 直線段路程的計算171
13.1.2 圓弧段路程的計算172
13.1.3 全程路程的計算174
13.2 勻速度估計模型175
13.2.1 不加權勻速度估計模型175
13.2.2 加權勻速度估計模型176
13.3 帶約束增/減速度估計模型178
13.4 位置估計179
13.4.1 直線段目標位置估計180
13.4.2 圓弧段目標位置估計180
第14章 基於雷達方位面交線的高度估計模型183
14.1 基本思想183
14.2 兩部雷達對同一目標點的擬觀測值計算183
14.3 目標位置點方程組的建立與求解184
14.3.1 方位面方程的建立184
14.3.2 位置點方程組的建立187
14.3.3 位置點方程組的求解188
14.4 位置點絕對高度的計算189
14.5 位置點相對高度的計算190
14.6 利用兩雷達方位面交線估計高度的計算過程191
14.7 提高高度估計準確性的措施193
14.7.1 措施一193
14.7.2 措施二193
14.7.3 措施三193
14.7.4 措施四196
第15章 基於空間直線航跡線重合的高度估計模型197
15.1 引言197
15.2 空間直線航跡線估計模型197
15.2.1 距離差平方和最小估計模型197
15.2.2 坐標分量差平方和最小估計模型202
15.3 基於地心坐標系的目標相對高度疊代求解法203
15.3.1 求雷達站址的地心三維直角坐標204
15.3.2 求雷達站址坐標軸在地心三維直角坐標系中的方向餘弦204
15.3.3 消除B雷達相對於A雷達的測向相對系統誤差205
15.3.4 判別兩部雷達的探測範圍有無重疊206
15.3.5 在地心三維直角坐標下用疊代法求目標相對高度206
15.4 目標絕對高度計算207
參考文獻209
