高頻地波雷達海上目標(biāo)航跡探測算法研究.pdf

1、海洋是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略空間，也是國家安全的重要屏障，因此各國都很重視海洋安全的監(jiān)測。高頻地波雷達(High Frequency SurfaceWave Radar，HFSWR)利用高頻電磁波在地球表面繞射效應(yīng)使電波沿地球曲面層傳播，實現(xiàn)超視距探測。因其超視距、大范圍、全天候、低成本等優(yōu)點，已成為海洋監(jiān)測的重要手段，實現(xiàn)對專屬經(jīng)濟區(qū)的有效監(jiān)測，維護國家海洋權(quán)益。所以，運用高頻地波雷達對海上目標(biāo)的航跡進行相關(guān)算法研究具有實際應(yīng)用價值

2、。
　　本文通過高頻地波雷達對海上目標(biāo)點跡數(shù)據(jù)的探測，發(fā)展合適的航跡生成算法，實現(xiàn)目標(biāo)航跡的生成及跟蹤探測。論文主要完成以下研究內(nèi)容:
　　數(shù)據(jù)的分析及處理:對實測的高頻地波雷達的點跡數(shù)據(jù)及艦船自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)數(shù)據(jù)的特點進行分析，并將原始二進制數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為.txt文本格式，從數(shù)據(jù)信息中提取出航跡生成所用到的參數(shù)。
　　確定航跡起始及生成算法:完成修

3、正邏輯法來設(shè)定航跡的起始，解決了目標(biāo)在個別時刻消失不會對相應(yīng)的關(guān)聯(lián)造成太大影響及海雜波干擾的問題。分析了航跡起始、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、跟蹤濾波及航跡終結(jié)的航跡跟蹤原理及算法，航跡穩(wěn)定之后，如果目標(biāo)出現(xiàn)了暫時消失，采用自適應(yīng)α-β濾波算法和常增益α-β濾波算法繼續(xù)跟蹤和鎖定其運動規(guī)律，延續(xù)適當(dāng)批次的航跡，目標(biāo)再次出現(xiàn)即可實現(xiàn)繼續(xù)跟蹤。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián):航跡生成過程中目標(biāo)量測點跡與已生成航跡進行關(guān)聯(lián)選用最近鄰的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法，使用數(shù)據(jù)中的角度、距離和徑向速度作

4、為關(guān)聯(lián)特征信息，設(shè)置關(guān)聯(lián)波門將一定時間內(nèi)的點跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)判定。生成航跡的驗證:將利用自適應(yīng)α-β濾波算法和常增益α-β濾波算法各自生成的高頻地波雷達目標(biāo)航跡分別與同步AIS航跡進行關(guān)聯(lián)判斷，驗證航跡生成算法的有效性，且從關(guān)聯(lián)結(jié)果可以區(qū)分合作與非合作船只，提高了生成航跡的準(zhǔn)確度。
　　設(shè)計艦船監(jiān)測系統(tǒng):艦船監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計環(huán)境是Visual Studio2010、編程語言是C＃語言。系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能有高頻地波雷達探測