基于动态贝叶斯网络的无人机航迹模型研究

为了实现无人机自主冲突探测与解脱,解决航迹预测问题,采用动态贝叶斯网络,构建城市物流无人机航迹模型。通过借鉴经验模型搭建航迹数据变量间因果关系,形成初始贝叶斯网络和动态贝叶斯网络;然后对各变量进行初始化、离散化处理,应用历史数据进行模型训练,生成各子节点变量条件概率矩阵,依照条件概率矩阵动态预测离散值,并对其逆向连续化,并应用运动学方程,将预测航迹数据可视化。研究结果表明:基于无人机航迹模型,结合历史数据进行训练,可以实现无人机航迹生成和预测。研究结果可为无人机冲突探测与解脱算法研究提供参考。

基于多模型航迹质量的融合算法

如何确定最优加权因子是加权航迹融合算法中一个值得深入研究的问题。通过提出多模型航迹质量(TrackQuality with Multiple Model,TQMM)的概念,并给出一种带信息反馈的加权航迹融合算法,来解决多传感器跟踪同一目标时的权值最优分配问题。系统引入反馈机制,利用多模型航迹质量确定权值,能够精确地更新权值,从而实时有效地进行目标跟踪。仿真结果表明,与已有的加权融合算法相比,该算法具有更好的跟踪性能,特别是在融合系统传感器观测精度相差较大的情况下,算法的跟踪效果更为突出;并且,随着传感器数目的增加,系统的跟踪精度逐步提高,但当传感器增加到一定数目时,系统的融合精度并没有得到明显的改善。

基于航迹无关模型的传感器系统误差可观测性分析

可观测性分析是建立系统误差估计模型的一个必要前提。针对系统误差航迹无关估计模型的可观测性问题,该文采用可观测矩阵研究系统误差的可观测性和可观测度。首先建立了基于航迹无关的系统误差量测与状态转换模型,在此基础上构建了系统误差的可观测矩阵,通过判定可观测矩阵的奇异性研究了系统误差的可观测性问题,并且给出了可观测度的表达式,最后建立了典型的仿真环境,分析了可观测度对系统误差估计精度的影响以及传感器的几何位置和目标的运动状态对系统可观测性及可观测度的影响。

内河航运航迹数学模型分析与导航方法研究

内河航运是一种重要的船舶运输方式,船舶作为内河航运的载体,其运动控制直接影响着内河航运的效率。本文对某型内河航运船舶的运动与导航进行相关研究,以提高其航行稳定性。首先根据该型船舶的结构特点以及内河航运条件,建立其运动数学模型,并根据船舶航迹数学模型,进行船舶导航方法的研究。最后在Matlab环境下对航迹模型以及导航方法进行仿真计算。仿真结果表明,本文方法能够提升船舶的航行稳定性与安全性。

基于数据库的收缩型航迹聚类模型仿真研究

针对传统聚类算法只能选取少量数据源进行仿真分析,得到的聚类效果不能真实体现数据流的宏观特征的问题,考虑了海量航迹数据中的离群点检测以及离群点剔除,提出一种新的基于数据库的收缩型航迹聚类仿真模型,将三维空间网格化,建立K-means聚类和层次聚类双重交互算法,对网格中的离群点进行识别并剔除。解决了航迹聚类中的关键技术问题。通过对西北地区3 G海量二次雷达数据的聚类仿真分析,使航迹聚类仿真的耗时从h级降低至s级,并且得到的航迹分布特征清晰,验证了新模型对于海量数据宏观特征提取具有可行性和优越性,模型和算法对全国二次雷达航迹数据仿真具有借鉴意义。

无人机滑跑航迹控制模型与控制精度分析

航迹偏差的控制精度对滑跑起降至关重要,地面滑跑纠偏建模和地空航迹控制的切换策略是起降航迹控制设计的难点。从运动学关系出发,提出了地面滑跑纠偏控制的设计模型,使得复杂的地面航偏控制规律易于设计;利用同-反馈结构在多个状态的协调控制,实现了地空状态自然过渡的航迹控制切换策略;最后提出了提高航迹控制精度和进行风干扰补偿的措施。

有色噪声背景下直升机航迹滤波与预估的研究

结合武装直升机在巡航或搜索地面目标的特点 ,给出直升机航迹模型为协方差平稳随机模型。在线估计有色噪声参数 ,对测量噪声去相关。对直升机航迹进行卡尔曼滤波与预估。最后对有色噪声条件下的航迹进行了仿真研究 ,并与白噪声条件下的仿真结果进行比较 ,结果表明 ,这种方法具有很强的去相关能力 ,可以提高跟踪精度。

直升机航迹滤波与预估研究

结合武装直升机在巡航或搜索地面目标的特点 ,给出直升机航迹模型为协方差平稳随机模型。根据声探测方式 ,推出了测量模型。对直升机航迹进行卡尔曼滤波与预估 ,最后对航迹进行了仿真研究。

基于Matlab GUI的航迹模拟系统设计

为了有效、经济地配合高炮与舰炮的随动性训练和考核,在Matlab GUI平台上设计了高炮、舰炮目标航迹模拟系统;采用几何模型、时间拼接和样条插值方法,建立了目标常见运动航迹、复杂运动航迹和无规则运动航迹模型,设计了系统的人机交互界面,解决了软件设计中的核心问题;仿真结果表明,设计的航迹模拟系统可以实时绘制目标的航迹和显示目标的时间—极坐标数据,可用于火炮的随动性训练与考核;系统易于扩展和部队使用。

基于交互多模型的低空目标跟踪算法研究

研究了基于交互多模型(IMM)的低空目标跟踪问题。分析了低空目标的运动特征,给出了目标匀速(CV)直线、匀加速(CA)直线、曲线飞行航迹模型。在交互多模型(IMM)算法中,采用多种运动模型跟踪低空目标。在所研究的大机动模型情况下,通过多次数据处理优化参数后,统计分析结果表明,该算法滤波后数据误差明显降低,数据精度有较大的提高,能够稳定精确地跟踪低空目标。因此,该低空目标跟踪算法是有效的。

直升机航迹预测精度分析

该文全面分析直升机航迹预测方法 ,给出直升机航迹模型和去相关的航迹及其预测精度分析 ,提出用灰色系统实时在线建立直升机航迹的GM预测模型 ,并进行精度预测。结果表明 ,去相关的卡尔曼滤波方法虽可提高预测精度 ,但计算量较大 ,对目标作机动时 ,预测误差较大 ;而用灰色系统预测直升机航迹 ,只需用较少的探测数据 。

基于OpenGL的飞机航迹动态仿真

以地球为背景的飞机航迹动态演示模型已经被广泛应用于航迹监控、目标定位、航空管理等众多领域。论文利用OpenGL开放图形库和Visual C++开发环境进行了以地球为背景的飞机航迹建模与仿真。详细介绍了将飞机位置始终保持在视野中心的实现方法和三维坐标转换、视角调整等主要步骤,并由此开发了一款飞机航迹动态仿真软件。

粒子群算法在惯性/地磁组合导航航迹规划中的应用

高效的航迹规划是水下运载器隐蔽航行的关键技术之一。结合水下航行器的地磁导航环境特征约束因素,建立了航迹代价评估模型,采用最短路径算法在约束区域内按路径长度的次序递增、迭代,规划出一条粗选航迹。在此基础上,采用粒子群优化算法将时间信息作为搜索空间的粒子,改进惯性权重值和编码方式,对粗选航迹进行优化,实现全局最优。仿真结果表明,粒子群优化算法缩小了搜索范围,提高了搜索效率,收敛更快,将适应度由49.211提高至43.304,所需代价更小,且所获取的航迹可以有效规避非适配区,保证了全局最优、局部最优。

运动状态下多传感器群目标精细航迹起始算法

为解决多传感器群内目标精细航迹起始的难题,提出一种基于运动状态的集中式多传感器群目标精细航迹起始算法,算法首先基于循环阈值模型和群中心点完成群的预分割、预互联,然后将预互联成功的群按传感器不同分成多个子群,基于非抢占式修正逻辑法和同状态航迹子群获取模型剔除单传感器形成的虚假航迹,并基于多传感器同状态群关联模型消除各传感器虚假的同状态航迹子群,最后基于加权法实现同状态关联群内航迹的精细互联及合并。仿真数据表明,与分布式多传感器修正逻辑法、基于聚类和Hough变换的集中式多传感器多编队航迹起始算法相比,算法在起始真实航迹、抑制虚假航迹及杂波鲁棒性等方面综合性能更优。

移动威胁下的无人机三维航迹规划

针对移动威胁下的无人机三维航迹规划问题,采用自适应卡尔曼滤波算法,对移动威胁的状态信息进行了预测,依据其航迹方位角、航迹倾斜角与视线角之间的关系,建立了航迹角控制数学模型,并提出了移动威胁下基于参数调整的航迹规划算法.仿真结果表明,该算法能够保证无人机有效地躲避空中移动威胁,并提高了其规避移动威胁的快速性.

突发威胁情况下的无人机航迹重规划

为了提高Voronoi图在航迹规划方面的实用性,提出了一种改进型的Voronoi图构造模型。该模型通过引入威胁源的不可穿越区域边界,利用折中原理,在Delaunay三角网的基础上构建航迹拓扑空间。改进型的Voronoi图模型拓展了传统模型的航迹段数量,提高了航迹段对威胁的敏感性,使规划的航迹更为合理。其次,在分析突发威胁对于航迹拓扑空间影响的基础上,提出了一种基于改进型Voronoi图的航迹重规划模型,并结合D*算法对突发情况下的航迹重规划进行了研究,规划出了理想航迹。

单雷达直线航迹线目标状态分量合成估计方法

通过分析传统卡尔曼滤波方法在复杂数据环境应用中遇到的问题,提出了基于单雷达加权直线航迹线参数估计模型的目标运动状态分量合成估计方法。该方法基于复杂数据环境,无须获取系统噪声和观测噪声等先验知识,充分利用目标处于匀速直线运动状态这一特点,分别对当前有限测量点的X、Y分量进行相对于的测量时刻的垂直距离加权迭代估计,确定目标状态估计参数。通过对比试验,验证了文中所提的方法比传统卡尔曼方法具有更优的目标状态估计效果、测量误差平滑和野值抑制能力,能有效提高观测样本较少时目标状态参数估计的准确性。

基于航迹参数估计的雷达测向相对系统误差修正方法

采用单雷达加权直线航迹线参数估计模型,计算主、副站雷达观测到的目标航向以及副站相对于主站的测向相对系统误差,并以此结果修正副站其他测量中的方位值。试验结果表明,该方法航迹修正效果理想,对于提高多雷达目标状态估计的一致性和准确性具有重要意义。

多雷达测量中的航迹位置相对熵

引入信息论中相对熵的概念,建立了基于位置信息的整体航迹相似性度量指标,并提出基于加权直线航迹线参数迭代估计模型的航迹位置相对熵计算方法;介绍了航迹位置相对熵在雷达相对系统误差估值有效性评价中的应用,在航迹关联应用试验中也取得了良好效果。

一种基于多弹协同航迹规划的协同中制导方法

针对需要个体间通讯的多弹协同中制导方法存在抗干扰能力差、通讯延迟高等问题,提出一种基于多弹协同航迹规划的协同中制导方法。考虑导弹侧向过载、敌方威胁以及时空协同等约束条件,采用飞行全程的平均速度考量时间协同性,建立定速与变速两种协同方式,基于离散化的航迹点建立多弹协同中制导航迹规划数学模型;改进多种群粒子群算法,构造协同代价函数,计算协同航迹规划代价值,并更新全局最优解。设置定时与不定时两种条件进行仿真分析,结果表明基于协同航迹规划的协同中制导方法性能良好,规划航迹符合协同中制导任务要求。