基于地震動信號的人員定位和跟蹤濾波.pdf

1、隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，地面?zhèn)刹旒夹g(shù)市場需求越來越廣闊，而基于無人值守的地面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)尤為受到重視。由于目標偽裝技術(shù)使得目標更為隱蔽，使得目標主動偵察探測更為困難，甚至探測失效，這也是近年來地震動等被動探測方法備受關(guān)注的原因。而目前針對地震動傳感器的偵察技術(shù)，更多的集中在目標識別上，對目標的定位和跟蹤濾波技術(shù)的研究還較少，所以研究基于地震動信號的目標定位和跟蹤濾波技術(shù)非常必要。
　　 本文在研究了國內(nèi)外對地面?zhèn)刹榧夹g(shù)研究現(xiàn)狀的基礎上

2、，采用了仿真與試驗相結(jié)合的方法，系統(tǒng)的分析了基于地震動信號的目標定位和跟蹤濾波。
　　 首先分析了地震動信號的特性，確定以瑞雷波為研究對象，并介紹了系統(tǒng)節(jié)點的工作原理。對采集到的地震動信號進行預處理，再進行目標定位和跟蹤濾波分析。然后簡單介紹地震動傳感器的選擇，針對外場試驗，從試驗方案、試驗場地選擇、試驗布置、傳感器布陣、測試系統(tǒng)及其試驗步驟幾方面進行了闡述。
　　 檢測到目標之后，由傳感器陣對目標進行定位。本文用基于到

3、達時間差(TDOA)的目標定位方法，采用廣義互相關(guān)法估計時延，再對目標進行定位;同時本文對比分析了兩種模型對目標定位精度的影響;然后在區(qū)別對待不同定位點提供的測距結(jié)果的基礎上，提出了一種基于地震動信號的區(qū)域判定能量加權(quán)定位法，并對單人走動和多人跑動兩種工況下的數(shù)據(jù)進行了分析，驗證了算法的有效性。
　　 估計出目標的定位點信息之后，需要對其進行跟蹤濾波處理，預測目標運動軌跡等。本文通過仿真方法對比分析了常用的濾波算法，最終針對復雜

4、戰(zhàn)場環(huán)境，權(quán)衡實時性、精度等要求，選擇了擴展卡爾曼濾波算法;然后全面系統(tǒng)的討論了擴展卡爾曼濾波算法的影響因素;根據(jù)實際情況，通過仿真方法對影響擴展卡爾曼濾波的四個主要參數(shù)進行逐個分析，最終給出了各因素的選擇原則，并對單人走動和多人跑動兩種工況下的數(shù)據(jù)進行了分析，驗證了算法能夠提高目標軌跡精度。
　　 通過本文研究，采用基于地震動的區(qū)域判定的能量法進行定位，可以提高目標定位精度。利用擴展卡爾曼濾波對定位結(jié)果做濾波處理，能夠提高目標