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文檔簡介
1、信息融合技術(shù)是多模復(fù)合制導(dǎo)武器的關(guān)鍵技術(shù)之一,它對改善精確制導(dǎo)武器的性能具有至關(guān)重要的意義。本文主要針對多模復(fù)合制導(dǎo)導(dǎo)引頭技術(shù)研究課題中的信息融合技術(shù),論證了信息融合分機的軟、硬件設(shè)計和實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計要求,其信息融合部分需要進行決策融合、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)融合。文中研究了多模導(dǎo)引頭信息融合所采用的算法,并在研制出的信息融合分機中運用了上述優(yōu)選算法。同時,對信息融合的這幾個關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的理論研究。 在數(shù)據(jù)預(yù)處理方面,研
2、究了異常數(shù)據(jù)的識別、修補和時間對準(zhǔn)方法。量測數(shù)據(jù)中野值的剔除方法對跟蹤性能有很大影響,針對干擾影響大小的不同,提出了一種對新息在線自適應(yīng)加權(quán)的方法。該方法首先進行野值的判決并剔除,在判決并去掉野值后,對新息乘以一個單調(diào)下降的加權(quán)函數(shù),根據(jù)新息的大小自適應(yīng)在線調(diào)整其權(quán)值,改變量測值對濾波估計的修正作用,從而達到提高濾波精度的目的。 在決策融合理論方面,主要研究證據(jù)理論,側(cè)重于沖突情況下的證據(jù)理論處理,研究了證據(jù)理論存在的問題以及相
3、應(yīng)的改進算法。改進算法可以充分利用各傳感器信息,并對組合結(jié)果進行自適應(yīng)選擇,自適應(yīng)選擇的結(jié)果與傳感器精度、可靠性以及判決門限值有關(guān)。此算法可以解決沖突情況下的目標(biāo)決策問題。 在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方面,研究了最近鄰法(NN)、概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(PDA)和聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(JPDA)算法。在雜波環(huán)境中,概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法是目前十分有用的跟蹤算法,但是一旦出現(xiàn)某種干擾或是故障,通過概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法得到的濾波值就會偏離真實值很多,
4、造成濾波發(fā)散,嚴(yán)重影響性能。針對這一不足,基于概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法中的組合新息,提出了修正概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法,并進行了對比仿真,仿真結(jié)果驗證了修正算法的有效性。 在融合算法方面,研究了狀態(tài)向量融合、量測向量融合、離散卡爾曼濾波遞推方程和數(shù)據(jù)融合算法。根據(jù)理論和實驗結(jié)果,提出了一種新的狀態(tài)融合模型,即修正的測量航跡一航跡融合模型(MMTF),作為三模導(dǎo)引頭數(shù)據(jù)融合的數(shù)學(xué)模型,并為模型提供了理論依據(jù)?;诳柭鼮V波預(yù)測、修正的思想,對雷達
5、、紅外傳感器數(shù)據(jù)融合問題進行了研究,提出了雷達、紅外傳感器數(shù)據(jù)融合的新方法,仿真和實驗結(jié)果表明,它可使主動雷達、紅外傳感器達到較好的數(shù)據(jù)融合效果。 在系統(tǒng)實現(xiàn)方面,根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)要求,給出了基于高速DSP處理器TMS320C6201和FPGA的整體硬件設(shè)計、系統(tǒng)工作過程和軟件流程,通過RS—422串口和主機口(HPI口)實現(xiàn)融合分機與被動雷達、主動雷達、紅外傳感器和彈上計算機的通信,完成了整個設(shè)計流程的調(diào)試。通過高山對海試驗的檢
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