雷達目標跟蹤演算法研究

A. 景占榮人物事跡的介紹

主持過「防空C3I工程」、「XX相控陣雷達多目標跟蹤演算法的研究」、「HQ－X制導雷達系統故障自動診斷」、「現代機載雷達模擬系統」、「多機動態雷達組網與無源探測」、「低空超音速靶標系統」、「導彈機動規避相關電子信息技術研究」、「基於非合作照射源定位的無源制導的關鍵技術研究」、「航母編隊宙斯盾系統信號特徵研究與數據模擬」等十餘項重要國防科項目的研究。同時在檢測、控制與變流技術領域，成功研製了「變頻空調電控系統」、「122mm自行迫榴炮伺服系統」、「單兵虛擬訓練武器操作及身體運動跟蹤系統」、「軍用方艙變頻空調控制器」、「單兵偵察情報裝備多功能電源」等十多個高科技產品。先後獲得國家、省部級科研成果共9項，獲得過「國家優秀青年教師」基金，所主持的課題組於2005 年被西工大評為「為學校作出重要貢獻」課題組。撰寫學術論文近百餘篇，專著、教材共6本。在研究生創新實踐教育方面成果顯著。

B. 雷達目標跟蹤的意義是什麼啊

目標跟蹤是指目標距離跟蹤(也有角度跟蹤，但多指距離跟蹤)，我們容易想當然地認為跟蹤就是觀察顯示器上的目標情況，其實目標跟蹤是個抽象的意義，雷達測距時需要對目標距離作連續的測量，這種測量稱為距離跟蹤。實現距離跟蹤的方法可以是人工的，半自動的或自動的。無論哪種方法，都必須產生一個時間位置可調的時標(波門)，調整移動時標的位置(人工或自動的)，使之在時間上與回波信號重合，然後讀出時標的時間位置作為目標的距離數據送出，或者通過顯示器把目標運動軌跡顯示出來。之所以稱為跟蹤是因為在測量時移動時標(波門)的位置隨時隨回波信號的移動而移動，二者基本上是同步的，我們有時在電視上或電影上看到目標在雷達顯示屏上移動，這個過程就是已經跟蹤了，否則目標也顯示不出來(我們看到的移動的「目標」並不是真的目標，而是移動時標或者波門！)。

C. 關於雷達追蹤問題

雷達不僅能追蹤導彈的 還能跟蹤飛機、航天器等等目標發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息（目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等）。雷達分為連續波雷達和脈沖雷達兩大類。脈沖雷達因容易實現精確測距，且接收回波是在發射脈沖休止期內，所以接收天線和發射天線可用同一副天線，因而在雷達發展中居主要地位。測量距離實際是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據此就能換算成目標的精確距離。目標方位是利用天線的尖銳方位波束測量。仰角靠窄的仰角波束測量。根據仰角和距離就能計算出目標高度。當雷達和目標之間有相對運動時，雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。雷達的優點是白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、雲和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，並有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應用於社會經濟發展（如氣象預報、資源探測、環境監測等）和科學研究（天體研究、大氣物理、電離層結構研究等）。星載和機載合成孔徑雷達已經成為當今遙感中十分重要的感測器。其空間分辨力可達幾米到幾十米，且與距離無關。雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面顯示了很好的應用潛力

D. 雷達是怎樣偵測目標的

定義
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雷達概念形成於20世紀初。雷達是英文radar的音譯，意為無線電檢測和測距，是利用微波波段電磁波探測目標的電子設備。

組成
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各種雷達的具體用途和結構不盡相同，但基本形式是一致的，包括五個基本組成部分:發射機、發射天線、接收機、接收天線以及顯示器。還有電源設備、數據錄取設備、抗干擾設備等輔助設備。

工作原理
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雷達所起的作用和眼睛相似，當然，它不再是大自然的傑作，同時，它的信息載體是無線電波。 事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質上是同一種東西，都是電磁波，傳播的速度都是光速C,差別在於它們各自占據的波段不同。其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測量距離實際是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據此就能換算成目標的精確距離。
測量目標方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據仰角和距離就能計算出目標高度。
測量速度是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應原理。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。

應用
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雷達的優點是白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、雲和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，並有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應用於社會經濟發展(如氣象預報、資源探測、環境監測等)和科學研究(天體研究、大氣物理、電離層結構研究等)。星載和機載合成孔徑雷達已經成為當今遙感中十分重要的感測器。以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米，且與距離無關。雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面顯示了很好的應用潛力。

種類
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雷達種類很多，可按多種方法分類：
（1）按定位方法可分為：有源雷達、半有源雷達和無源雷達。
（2）按裝設地點可分為；地面雷達、艦載雷達、航空雷達、衛星雷達等。
（3）按輻射種類可分為：脈沖雷達和連續波雷達。
（4）按工作被長波段可分：米波雷達、分米波雷達、厘米波雷達和其它波段雷達。
（5）按用途可分為：目標探測雷達、偵察雷達、武器控制雷達、飛行保障雷達、氣象雷達、導航雷達等。
相控陣雷達是一種新型的有源電掃陣列多功能雷達。它不但具有傳統雷達的功能，而且具有其它射頻功能。有源電掃陣列的最重要的特點是能直接向空中輻射和接收射頻能量。它與機械掃描天線系統相比，有許多顯著的優點。

E. 簡述雷達目標跟蹤的原理

高中物理有的，利用電磁波，以一定的頻率發射電磁波，電磁波在遇到物體後會反射，反射的電磁波會在雷達不發射電磁波的間隙被雷達偵測到，從而實現定位跟蹤什麼的。。。

F. 求在進行多雷達精確定位時的一種定位演算法.

在實際情況中，往往使用更多雷達進行精確定位。在採用多基雷達進行飛行目標空中定位測量，主要為一發（T或T/R）多收（R）的多基系統，為集中式結構，
系統配置為一個主站（發射/接收）和三個分站（接收），主站與分站之間通過信號同步網路實現在時域、頻域、空域上的嚴格同步。空間同步採用數字波束形成（DBF）技術，工作於脈沖追趕方式或同時多波束方式，各站將所測得的目標數據通過數據傳輸網路傳輸到中處理機，進行點跡相關、定位與跟蹤處理。觀測模式為主站（T/R）發射雷達信號，並能測量目標距離 !或方位角 ，分站 測量距離差 方位角 或者其中之一的觀測量。在此種觀測模式下，目標的空間定位面為回轉雙曲面。因此我們設計了多基雷達目標定位演算法。具體演算法為：
設 為在笛卡兒坐標下某一地面站 的站址坐標，j=0,1,2,3. 為空中飛行目標的位置矢量， . 為飛行目標至地面站 的距離，j=0,1,2,3. 為主目標斜距觀測量與分站至目標斜距觀測量之差值。 ,其中 為主站與某一分站接收雷達反射信號的到達時間差i=1,2,3.
顯然，測量的斜距差 是空中飛行目標位置矢量 的函數，有
fj(r)=s0-sj-pj=0 (3)
sj=[(x-xj)^2+(y-yj)^2+(z-zj)^2]^1/2
要獲得空中目標三維位置矢量 ，利用每一時刻測得的3個 值，
可得到如（3）式所示的三個獨立方程，用矩陣表達式為 ,其中，f(r)=[f1(r) f2(r) f3(r)]^T .
要從上述非線性測量方程中獲得精確的空間目標位置估計值，一個比較通用的方法是作泰勒級數展開，先給出一個飛行目標的初始估值 作為一個參考點，然後將測量函數 在 處作泰勒展開並進行線性化處理，有f (r)=f|r0+G|r0*(r-r0) (4)
式中，G是雅克比矩陣，定義為 .由（3）式和（4）式又可獲得空間目標位置矢量新的估計值 r=r0-G^-1*f|r0 （5）
然後，再將求出的估計值 作為新的初值，重復上述過程，又可獲得在 處的空中目標位置矢量估計 ，這樣重復對目標位置進行迭代計，直到使估計值均方誤差滿足要求的精度。在上述過程中，由於採用了泰勒級數展開，存在一個線性化模型誤差。在實際解算時，也可以根據測量位置精度要求設置泰勒級數展開的階數，從而使得模型化誤差小得可以忽略。

G. 目標跟蹤都有那些演算法

目標跟蹤,利用相鄰兩幀的區域匹配從圖像序列中建立目標鏈,跟蹤目標從進入監視范圍到駛離監視范圍的整個過程。首稱要確定匹配准則。常用的圖像匹配方法有Hausdorff距離區域法和圖像互相關。

H. 目標航跡對怎麼表示

邊掃描邊跟蹤(TWS)雷達是一種在連續跟蹤目標的同時,還必須繼續對空間進行掃描搜索的雷達.目前,地面監視雷達、多功能機載雷達和相控陣雷達大都具有這種功能,而且常要求邊掃描邊跟蹤雷達能夠同時跟蹤多個目標.根據結構方式的不同,雷達能夠覆蓋整個前半球或只能覆蓋有限角度的扇形區.該文以某近程低空TWS搜索雷達為研究對象,對TWS雷達航跡跟蹤演算法進行了較深入、全面的研究.設計出適應防空需要、理論性較深、實用性及通用性較強的TWS雷達航跡跟蹤演算法.首先採用極坐標下的卡爾曼濾波演算法避免了非線性坐標轉換問題,減少了計算量,解決了不同機動模型的跟蹤問題.接著對相關波門的選擇及相關性能作了研究,將徑向速度用於相關計算,設計出二維TWS雷達利用徑向速度的三維波門相關法.對於航跡相關處理,該文採用粗相關和精相關結合的相關方法.同時在前人的研究的基礎上給出了,航跡質量的估計方法,提出了工程實用性強、通用性好、又可分析的多參數計分累計的可分析試航跡質量管理鏈.

I. 雷達目標跟蹤與圖像處理目標跟蹤有什麼不同

雷達范圍大，但准確定位至少需要三個信號發射塔。
圖像處理目標跟蹤一般為跟蹤器發射信號，簡單，但目標必須有發射器。

J. 雷達是如何發現和追蹤目標的

雷達被人們譽為飛機、火炮和導彈的「千里眼」，它發射的電磁波遇到飛機或導彈時就能被反射回來，利用這個原理就可以發現和跟蹤目標，以便對目標進行攻擊。電磁波是雷達克敵制勝的法寶，然而在現代戰爭中同時也成了它的一個致命弱點。