基于贝叶斯滤波理论的目标命中概率估计与判决方法研究

为了降低兵器试验中目标命中概率指标的判决错误率,提出了基于贝叶斯滤波理论的目标命中概率估计和判决方法。该方法构建了目标命中概率与试验观测数据的统计数学模型,依据贝叶斯滤波理论推导了目标命中概率后验概率密度函数、后验均值估计以及均方误差的解析表达式,并给出了基于目标命中概率后验均值估计的判决方法。依据不同的真实目标命中概率生成观测数据,分别利用传统方法和所提方法进行了估计和判决试验。结果表明:所提方法判决错误率仅为传统方法的1/3,证明所提方法具有可行性。

目标发现概率测量研究

运用目标发现概率理论、发现识别目标的心理物理试验规律和双目偏光能见度测定仪原理，建立了白昼静态单个目标发现概率的测量模型。野外测量试验结果表明，目标发现概率的测量原理正确，测量方法可行。从而为定量评价目标的探测水平提供了一种简便可靠的方法。

一种新的低信噪比序列图像运动点目标检测与跟踪算法

提出了一种新的低信噪比序列图像运动点目标检测与跟踪算法 .该算法有机地结合了遗传算法与截断序贯似然比检验算法 .仿真结果表明应用此算法 ,可实现信噪比为 2的点目标的检测与跟踪 .文中根据低信噪比点目标检测的特点 ,设计了合适的编码方案、遗传操作方法及虚假航迹终结准则 ,提出了合格个体保留法 .

一种快速序列图像低信噪比点目标的检测与跟踪方法

文中提出用截断序贯似然比检测、多级假设检验及航迹点信号强度滤波相融合的算法实现序列图像中低信噪比点目标的检测与跟踪，其中，点目标的位置、速度及运动方向均未知．文中推导了相应的序贯似然比判决准则及虚假航迹终结准则，并对该算法进行了详细的描述及仿真，仿真结果表明该算法可快速实现信噪比为２

结合图像局部概率和边缘信息的小目标检测方法

提出了一种在红外图像中结合局部概率和边缘信息的点目标检测方法。该方法首先统计图像窗口内各像素的概率平方和,利用阈值判断此窗口是否为目标区域;然后计算目标区域中心像素的边缘信息,进一步剔除强边缘噪声点,检测小目标。实验结果表明,该方法简单有效,对复杂背景小目标检测取得了很好的效果,大大地减少了后续多帧处理的计算量。

一种新的基于局部特征统计的小目标检测方法

提出了一种新的基于局部特征统计的红外图像小目标检测方法。对图像的局部区域灰度概率进行统计,通过阈值分割去除图像中缓慢变化的背景点和弱的边缘点,得到包含强的边缘点、噪声点和目标点的残留图像,利用残留图像内各点的局部方向信息测度的差异,进一步剔除强的边缘点。通过多帧累加判决的方式将真实目标从噪声点中检测出来。实验表明,该方法能够极大地减少候选目标点数,准确有效地检测复杂自然背景中的红外运动弱小目标,适合于实时和多目标的检测。

基于局部特征统计的小目标检测算法

本文提出了一种新的基于局部特征统计的红外图像小目标检测方法。首先对图像的局部区域灰度概率进行统计,通过阈值分割,去除图像中缓慢变化的背景和弱的边缘,得到包含强的边缘点、噪声点和目标点的残留图像,然后利用残留图像内各点的局部方向信息测度的差异,进一步剔除强的边缘点。最后通过多帧累加判决的方式将真实目标从噪声点中检测出来。实验表明该方法能够极大地减少候选目标点数,准确有效地检测复杂自然背景中的红外运动弱小目标,适合于实时和多目标的检测。

仅天基测角跟踪的轨道机动WFMHT检测方法

面向空间态势感知对空间目标轨道机动的实时或准实时检测需求,研究了仅利用天基测角的空间目标轨道机动检测方法。首先,研究并建立了基于天基测角的空间目标运动状态实时估计模型,分析了运动状态估计中轨道机动对应的测角新息变化特性。其次,基于随机序列的分布特性假设检验方法,提出了一种对测角新息进行多假设检验加权融合(WFMHT)的轨道机动检测方法,同时研究了权系数的确定准则和方法。最后,采用数值仿真验证了论文方法的有效性。研究结果表明,基于测角新息的轨道机动WFMHT检测方法相对于常见χ2方法,检测成功率最大可以提高36%,尤其是大大缩短了检测窗口长度,同时增加了检测结构的鲁棒性,可为我国空间态势感知体系建设提供有益借鉴。

基于递推贝叶斯的检测跟踪一体化方法

在雷达系统中,对雷达散射截面积(Radar Cross-Section,RCS)较小的快速机动目标的检测与跟踪是难点。本文提出采用基于递推贝叶斯原理的检测跟踪(Track-and-Detect,T&D)一体化方法提高雷达对这类目标的检测和跟踪性能。针对机动目标,用模型参数更新法来改进递推贝叶斯方法,即利用先验信息或实时估计的目标速度信息实时更新运动模型参数。对雷达实测数据的处理结果表明,该方法在机动目标的平均信噪比约为6dB时,即可实现在虚警率为10-3时检测概率达到0.9的指标。

单脉冲跟踪雷达多目标检测算法性能分析

对2种检测单脉冲雷达主波束内是否存在2个不可区分目标的算法进行了推广,将其应用到波束内可能存在N个不可区分的目标,并仿真了波束内存在3个目标时的检测性能。仿真表明,在总信噪比相同时,3个目标的检测概率不一定大于2个目标的检测概率,处于方位向上间距最大的2个目标的信噪比对整个检测概率影响较大。

地面最小操纵速度试飞光电测试方法

针对地面最小操纵速度试飞的光电测试需求,提出一种基于机载摄影测量与地面光电跟踪测量相结合的光电测试方法。简要介绍了地面最小操纵速度试飞光电测试系统设计;详细论述了系统标定、地面跟踪目标自动检测、基于机载摄影的飞机偏心距测量、基于光电跟踪测量的飞机航迹与速度测量等方法原理;总结了飞行试验测试实施流程;最后开展了飞行试验验证。试验结果表明,该方法有效可靠,可提供直观的飞机侧偏过程画面,实现飞机偏离跑道方向优于2 mm、高程方向优于2 cm和航向优于5 cm的定位测量精度,完全满足地面最小操纵速度试飞对光电测试数据的完整性、直观性和准确可靠性等要求。

基于多机编队有源组网探测的多目标跟踪算法

针对空战背景下低可观测目标的跟踪问题,提出了基于多机编队有源组网探测的多目标跟踪算法。该算法根据多平台信息分配模型与评分,设计基于评分的求解方法选取可行分配模式,合成等效测量;结合多假设思想,以航迹树的形式组织可能目标,通过设计航迹树的分支与删除策略,实现虚警的剔除以及航迹的起始、维持与终结,通过设计航迹树显示逻辑,显示当前时刻目标的航迹批号与运动参数。仿真结果表明,提出的算法能够在低可观测条件下有效并稳定地跟踪多个目标。

混响背景下基于核密度估计的动目标检测

针对混响背景中的动目标检测问题,将基阵接收数据经过波束形成与匹配滤波后的输出视作统计观测空间,基于背景和目标回波在该空间中的统计特性差异,采用非参量核密度函数估计方法构造多ping情况下的检验统计量,实现运动目标回波检测。理论计算获得不同信混比下的ROC曲线,与单ping波束形成及匹配滤波方法相比,在保证虚警概率小于0. 01,检测概率大于0. 5的条件下,最小可检测信混比约降低6 d B。波形数据仿真与海上实录数据检验均表明该方法的检测性能优于单ping检测器。

改进SSD算法的多目标检测

目标检测作为计算机视觉的核心,在人脸识别、人脸跟踪、大规模场景识别等方面具有广泛应用,其中Onestage领域的SSD算法检测速度和检测性能较为突出,但在环境较为复杂的多目标检测情况下仍会出现误检和漏检。针对这一问题,提出一种改进SSD算法的多目标检测方法,通过优化SSD内部网络和提高样本适用性的方式改善检测性能;其中,采用修改网络输出和添加抗旋转层ARConv来统一网络结构,降低模型训练时间,减少漏检;并提出P-NMS算法和限制函数优化训练样本,减少误检;在测试阶段,提出单张图片批量测试方法,有效提高模型召回率。实验结果表明,改进后算法具有更强的鲁棒性,并且能有效降低误检、漏检率提升网络性能。

一种基于靶标识别定位算法的视觉测量技术

视觉测量在飞行试验高精度测试中发挥着重要作用。针对常规视觉测量中多标志点识别定位存在误识别、定位精度低等问题,设计了一种新的环形编码对角标志,并提出了一种基于环形编码对角标志识别定位算法的视觉测量技术。重点介绍了基于EDCircles圆检测算法的标志点识别、基于Harries角点检测算法的亚像素级定位和基于坐标变换的编码信息解码等技术的实现。经过实验验证,研究成果编码标志点识别定位算法识别准确、鲁棒性强、定位精度高,在大投影角度下仍能达到92%的识别率,可以满足飞行试验动态视觉测量任务相关需求。

目标跟踪系统容许量测噪声问题

在实际工程应用中,多传感器目标系统中常常出现随机的全部或部分测量丢失现象,这时递推误差协方差阵(ECM)是一个随机过程;针对多传感器通道探测概率小于1的不完全量测,给出了估计误差协方差系统统计意义下稳定性的条件和稳态Kalman滤波的线性矩阵不等式(LMI)计算法。并分析了不完全量测下稳态滤波方差与量测噪声之间的关系。当传感器探测概率已知,在给定的误差方差约束下,采用了不完全量测条件下滤波器的新算法,可使系统具有最大容许量测噪声强度,从而降低系统对传感器精度的要求。数值算例和蒙特卡罗(Mento Carlo)仿真结果表明了新方法的有效性。

基于假设检验的红外弱小目标感兴趣区域提取算法

根据假设检验的基本原理,提出了一种红外弱小目标感兴趣区域检测算法。该方法首先按照最小错误概率准则抽取图像中目标的感兴趣区域,然后在这些区域里进行目标提取和分析。实验结果表明,该方法很好地克服了一些传统方法中冗余计算多和分析难度高等缺点,非常适合于红外弱小目标的高性能检测。

网络雷达对抗系统无源探测及搜索力的优化

为网络雷达对抗系统快速有效地搜索空中隐身目标的理论和方法,将搜索理论运用到网络雷达对抗系统协同对空中隐身目标的探测分析中,给出了其无源模式搜索的马尔可夫过程,同时给出无源模式搜索密度的计算方法以及三站协同搜索确定隐身目标位置和速度的方法,根据搜索空域的划分,建立了搜索力最优分配模型,并运用遗传算法对模型进行求解。通过实例计算表明,所提方法和模型是准确的,并且用遗传算法求解隐身目标搜索力分配问题是正确有效的。

基于序贯检验的激光主动成像目标探测方法

针对激光主动成像图像信噪比较低、目标难以被实时探测和识别的问题,提出了一种多通道序贯概率比检验(SPRT)的激光主动成像目标探测方法。基于原始观测数据,构造对数似然比检验,给出似然比判据及阈值的计算方法。结合激光主动成像的多通道特性,采用序贯概率比检验,在给定虚警概率和检测概率的情况下,对仿真的强度像和距离像通道进行探测。理论分析和实验结果表明,该方法能够实现对激光主动成像图像中目标的可靠检测,且具有检验速度快、所需样本少以及可在线计算等优点,可以满足激光主动成像制导中目标探测的准确性和实时性要求。

飞行目标脉冲激光测距的回光稳定性

基于脉冲激光测距原理,推导了飞行目标激光测距回光功率的一般方程。基于目标探测跟踪系统的瞄准误差理论,结合测距方程建立了系统准测概率的计算模型。利用Matlab软件仿真分析了激光发散角、系统跟踪精度、目标尺度、探测距离及系统接收口径对回光稳定性的影响。设计了一个飞行目标脉冲激光测距系统,并根据理论分析结果确定了该系统参数,搭建了实验平台。通过对无人机靶板目标的跟踪测距实验,验证了系统的探测性能。通过对比不同大小靶板目标的准测概率与理论推算结果,验证了该模型的有效性。