高頻地波雷達(dá)海上目標(biāo)航跡探測(cè)算法研究.pdf

1、海洋是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略空間，也是國(guó)家安全的重要屏障，因此各國(guó)都很重視海洋安全的監(jiān)測(cè)。高頻地波雷達(dá)(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(shí)現(xiàn)超視距探測(cè)。因其超視距、大范圍、全天候、低成本等優(yōu)點(diǎn)，已成為海洋監(jiān)測(cè)的重要手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的有效監(jiān)測(cè)，維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益。所以，運(yùn)用高頻地波雷達(dá)對(duì)海上目標(biāo)的航跡進(jìn)行相關(guān)算法研究具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值

2、。
　　本文通過(guò)高頻地波雷達(dá)對(duì)海上目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的探測(cè)，發(fā)展合適的航跡生成算法，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)航跡的生成及跟蹤探測(cè)。論文主要完成以下研究?jī)?nèi)容:
　　數(shù)據(jù)的分析及處理:對(duì)實(shí)測(cè)的高頻地波雷達(dá)的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)及艦船自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并將原始二進(jìn)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(lái)設(shè)定航跡的起始，解決了目標(biāo)在個(gè)別時(shí)刻消失不會(huì)對(duì)相應(yīng)的關(guān)聯(lián)造成太大影響及海雜波干擾的問(wèn)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)繼續(xù)跟蹤。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián):航跡生成過(guò)程中目標(biāo)量測(cè)點(diǎn)跡與已生成航跡進(jìn)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(shí)間內(nèi)的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)判定。生成航跡的驗(yàn)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(dá)目標(biāo)航跡分別與同步AIS航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷，驗(yàn)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(jì)艦船監(jiān)測(cè)系統(tǒng):艦船監(jiān)測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)境是Visual Studio2010、編程語(yǔ)言是C＃語(yǔ)言。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有高頻地波雷達(dá)探測(cè)