基于成像策略的多傳感器多目標(biāo)定位方法研究.pdf

1、基于多傳感器的定位系統(tǒng),通過在地面布設(shè)的大量傳感器接收機(jī)設(shè)備,將各接收機(jī)的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,獲取空中目標(biāo)的信息,實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的定位與跟蹤。然而,由于多目標(biāo)的存在,基于多傳感器的定位系統(tǒng)需要將多個(gè)接收機(jī)接收到的回波進(jìn)行組合,實(shí)現(xiàn)對不同目標(biāo)回波數(shù)據(jù)的分離,即所謂的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。當(dāng)目標(biāo)及接收機(jī)數(shù)目較多時(shí),數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的運(yùn)算量是相當(dāng)龐大的。針對此問題,開展了一種新的多傳感器多目標(biāo)定位技術(shù)。
　　本文從成像角度,把多個(gè)傳感器組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)看作一

2、個(gè)二維稀疏陣列,借鑒成像策略研究多目標(biāo)定位問題,通過將回波數(shù)據(jù)投影到三維地理空間,解決多傳感器的多目標(biāo)定位問題,主要工作與創(chuàng)新內(nèi)容如下:
　　1.研究了傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)定位的基本理論。研究了基于多站的一發(fā)多收傳感器網(wǎng)絡(luò)模型,分析基于該模型的時(shí)差定位技術(shù)基本原理及信號處理模型,并分析基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)差定位技術(shù)優(yōu)勢及不足;介紹雷達(dá)成像的基礎(chǔ)理論,針對時(shí)差定位技術(shù)解算多目標(biāo)位置時(shí)運(yùn)算量大且方程組解不存在問題,研究用于解決該問題的遍歷搜

3、索策略,分析基于投影成像策略的多目標(biāo)定位技術(shù)原理及特點(diǎn),研究投影成像策略中的相參處理信號模型,并針對非相干的情況下強(qiáng)目標(biāo)回波淹沒弱目標(biāo)的問題,研究了投影策略中基于目標(biāo)回波統(tǒng)計(jì)概率積累的信號處理模型。
　　2.提出了基于地理空間投影成像的多目標(biāo)定位方法。根據(jù)基于投影成像多目標(biāo)定位技術(shù)原理,本文提出了一種地理空間投影的算法,通過對觀測區(qū)域進(jìn)行成像,從圖像角度獲取多目標(biāo)信息,從而避開了解算復(fù)雜方程組的過程;針對傳感器網(wǎng)絡(luò)布局的稀疏性以及

4、空間目標(biāo)的稀疏性,提出了用于傳感器網(wǎng)絡(luò)圖像中目標(biāo)提取的貪婪算法,通過逐個(gè)提取圖像中的強(qiáng)點(diǎn),并將強(qiáng)點(diǎn)對應(yīng)的旁瓣剔除,從而消除了不同目標(biāo)的串?dāng)_,提升了系統(tǒng)的定位性能。
　　3.提出基于雙站距離(Bistatic Range)空間投影成像的多目標(biāo)定位方法。首先,根據(jù)系統(tǒng)分辨率限制,分析地理空間投影時(shí)模糊區(qū)域不規(guī)則性和空變性;針對模糊區(qū)域的不規(guī)則性及空變特性所導(dǎo)致的區(qū)域劃分不合理性的問題,本文提出了一種雙站距離空間投影的算法,該算法通過雙