雷達數據處理及應用（第四版）






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	目錄第1章概述 1.1 雷達數據處理的目的和意義 1.2 雷達數據處理中的基本概念 1.3 雷達數據處理器的設計要求 1.4 雷達數據處理器的主要技術指標及評估 1.5 雷達數據處理技術研究歷史與現狀 1.6 本書的範圍和概貌參考文獻第2章參數估計 2.1 引言 2.2 參數估計的概念 2.2.1 參數估計定義 2.2.2 參數估計準則 2.3 四種基本參數估計方法 2.4 估計性質 2.5 靜態向量情況下的參數估計 2.6 小結參考文獻第3章線性濾波方法 3.1 引言 3.2 卡爾曼濾波 3.2.1 系統模型 3.2.2 濾波模型 3.2.3 卡爾曼濾波的初始化 3.2.4 卡爾曼濾波演算法應用舉例 3.2.5 卡爾曼濾波應用中應注意的一些問題 3.3 穩態卡爾曼濾波 3.3.1 濾波器穩定的數學定義和判斷方法 3.3.2 隨機線性系統的可控制性和可觀測性 3.3.3 穩態卡爾曼濾波 3.4 常增益濾波 3.4.1 α-β濾波 3.4.2 自我調整α-β濾波 3.4.3 α-β濾波演算法應用舉例 3.4.4 α-β-γ濾波 3.4.5 自我調整α-β-γ濾波 3.4.6 線性濾波器性能比較 3.5 Sage-Husa自我調整卡爾曼濾波 3.6 H 卡爾曼濾波 3.7 變分貝葉斯濾波 3.8 狀態估計的一致性檢驗 3.8.1 狀態估計誤差一致性檢驗 3.8.2 新息的一致性檢驗 3.8.3 新息的白色檢驗 3.8.4 濾波器一致性檢驗應用舉例 3.9 小結參考文獻第4章非線性濾波方法 4.1 引言 4.2 擴展卡爾曼濾波 4.2.1 系統模型 4.2.2 濾波模型 4.2.3 線性化EKF濾波的誤差補償 4.2.4 EKF應用舉例 4.2.5 EKF應用中應注意的問題 4.3 不敏卡爾曼濾波 4.3.1 不敏變換 4.3.2 濾波模型 4.3.3 模擬分析 4.4 粒子濾波 4.4.1 濾波模型 4.4.2 EKF、UKF、PF濾波演算法性能分析 4.5 平滑變結構濾波 4.6 小結參考文獻第5章量測數據預處理技術 5.1 引言 5.2時間配准 5.3 空間配准 5.3.1 坐標系 5.3.2 座標變換 5.3.3 常用坐標系間的變換關係 5.3.4 常用坐標系中的跟蹤問題 5.3.5 跟蹤坐標系與濾波狀態變數選擇 5.4 野值剔除 5.4.1 野值的定義、成因及分類 5.4.2 野值的判別方法 5.5 雷達誤差標校 5.6 數據壓縮 5.6.1 單雷達數據壓縮 5.6.2 多雷達數據壓縮 5.7 小結參考文獻第6章多目標跟蹤中的航跡起始 6.1 引言 6.2 航跡起始波門的形狀和尺寸 6.2.1 環形波門 6.2.2 橢圓（球）波門 6.2.3 矩形波門 6.2.4 扇形波門 6.3 航跡起始演算法 6.3.1 直觀法 6.3.2 邏輯法 6.3.3 修正的邏輯法 6.3.4 Hough變換法 6.3.5 修正的Hough變換法 6.3.6 基於Hough變換和邏輯的航跡起始演算法 6.3.7 基於速度約束的改進Hough變換航跡起始演算法 6.3.8 基於聚類和Hough變換的編隊目標航跡起始演算法 6.3.9 被動雷達航跡起始演算法 6.4 航跡起始演算法綜合分析 6.5 航跡起始中的有關問題討論 6.6 小結參考文獻第7章多目標數據互聯演算法 7.1 引言 7.2 聯合極大似然演算法 7.2.1 基本原理 7.2.2 應用舉例 7.3 最近鄰演算法 7.3.1 最近鄰演算法 7.3.2 概率最近鄰演算法 7.3.3 性能分析 7.4 概率數據互聯（PDA）演算法 7.4.1 狀態更新與協方差更新 7.4.2 互聯概率計算 7.4.3 修正的PDAF演算法 7.4.4 性能分析 7.5 綜合概率數據互聯演算法（IPDA） 7.5.1 航跡存在性判斷 7.5.2 數據互聯 7.6 聯合概率數據互聯演算法（JPDA） 7.6.1 JPDA演算法的基本模型 7.6.2 聯合事件概率的計算 7.6.3 狀態估計協方差的計算 7.6.4 簡化的JPDA演算法模型 7.6.5 性能分析 7.7 全鄰模糊聚類數據互聯演算法 7.7.1 確認矩陣的建立 7.7.2 有效回波概率計算 7.7.3 性能分析 7.8 很優貝葉斯演算法 7.8.1 很優貝葉斯演算法模型 7.8.2 演算法的次優實現 7.9 多假設跟蹤演算法 7.9.1 假設的產生 7.9.2 概率計算 7.10 性能分析 7.11 小結參考文獻第8章多目標智慧跟蹤方法 8.1 引言 8.2 航跡智慧預測技術 8.2.1 模型研究 8.2.2 典型方法 8.2.3 實驗驗證 8.3 點航智慧關聯技術 8.3.1 模型研究 8.3.2 實驗驗證 8.4 航跡智慧濾波技術 8.4.1 問題描述 8.4.2 端到端學習的可行性分析 8.4.3 迴圈卡爾曼神經網路模型 8.4.4 RKNN網路訓練 8.4.5 RKNN網路測試與模擬驗證 8.5 小結參考文獻第9章中斷航跡接續關聯方法 9.1 引言 9.2 問題描述 9.3 傳統方法 9.3.1 互動式多模型（IMM）中斷航跡接續關聯演算法 9.3.2 多假設運動模型中斷航跡接續關聯演算法 9.3.3 模糊航跡相似性度量 9.4 神經網路智慧方法 9.4.1 判別式中斷航跡接續關聯方法 9.4.2 生成式中斷航跡接續關聯方法 9.4.3 圖表示中斷航跡接續關聯方法 9.4.4 模擬分析 9.5 小結參考文獻第10章機動目標跟蹤演算法 10.1 引言 10.2 目標典型機動形式 10.3 具有機動檢測的跟蹤演算法 10.3.1 可調白色雜訊模型 10.3.2 變維濾波演算法 10.3.3 輸入估計演算法 10.4 自我調整跟蹤演算法 10.4.1 修正的輸入估計演算法 10.4.2 Singer模型跟蹤演算法 10.4.3 當前統計模型演算法 10.4.4 Jerk模型跟蹤演算法 10.4.5 多模型演算法 10.4.6 互動式多模型演算法 10.5 機動目標跟蹤演算法性能比較 10.5.1 模擬環境 10.5.2 結果分析 10.6 小結參考文獻第11章群目標跟蹤演算法 11.1 引言 11.2 群定義與群分割 11.2.1 群定義 11.2.2 群分割 11.3 中心類群航跡起始 11.3.1 群互聯 11.3.2 群速度估計 11.4 群目標灰色精細航跡起始 11.4.1 群的預分割和預互聯 11.4.2 群內目標灰色精細互聯 11.4.3 群內航跡的確認 11.4.4 群目標狀態矩陣的建立 11.4.5 演算法模擬驗證與分析 11.4.6 討論 11.5 中心類群目標跟蹤 11.5.1 群航跡起始、確認和撤銷 11.5.2 群航跡更新 11.5.3 相關問題的實現 11.6 編隊群目標跟蹤 11.6.1 編隊群目標跟蹤概述 11.6.2 編隊群目標跟蹤邏輯描述 11.7 群目標跟蹤性能分析 11.7.1 模擬環境 11.7.2 模擬結果分析 11.8 小結參考文獻第12章空間多目標跟蹤與軌跡預報 12.1 引言 12.2 空間目標系統模型 12.2.1 基於空間動力學方程約束的狀態方程 12.2.2 量測方程 12.3 空間多目標數據互聯 12.4 動力學方程約束的空間目標跟蹤 12.5 空間目標軌跡預報 12.5.1 軌跡預報初值點獲取 12.5.2 ECI坐標系下歐拉方程外推預報 12.5.3 龍格-庫塔積分預報法 12.6 模擬分析 12.6.1 模擬環境 12.6.2 空間多目標跟蹤結果分析 12.6.3 空間目標軌跡預報結果分析 12.7 小結參考文獻第13章多目標跟蹤終結理論與航跡管理 13.1 引言 13.2 多目標跟蹤終結理論 13.2.1 序列概率比檢驗（SPRT）演算法 13.2.2 跟蹤波門方法 13.2.3 代價函數法 13.2.4 Bayes演算法 13.2.5 全鄰Bayes演算法 13.2.6 演算法性能分析 13.3 航跡管理 13.3.1 航跡號管理 13.3.2 航跡品質管制 13.3.3 資訊融合系統中的航跡檔管理 13.4 小結參考文獻第14章無源雷達數據處理 14.1 引言 14.2 有源與無源雷達比較分析 14.3 單站無源定位與跟蹤 14.3.1 相位變化率法 14.3.2 多普勒變化率和方位聯合定位 14.3.3 多普勒變化率和方位、俯仰聯合定位 14.3.4 基於修正極座標的被動跟蹤 14.3.5 基於多模型的被動跟蹤 14.3.6 性能分析 14.4 多站無源定位與跟蹤 14.4.1 純方位無源定位 14.4.2時差無源定位 14.4.3 掃描輻射源的時差無源定位與跟蹤 14.5 無源雷達的很優布站 14.5.1 定位模糊橢圓面積 14.5.2 利用拉格朗日乘子法求解條件極值 14.5.3 定位模糊橢圓面積最小準則下的很優布站 14.6 無源雷達屬性數據關聯 14.7 小結參考文獻第15章脈衝多普勒雷達數據處理 15.1 引言 15.2 PD雷達系統概述 15.2.1 PD雷達的特點 15.2.2 PD雷達跟蹤系統 15.3 PD雷達跟蹤的典型演算法 15.3.1 很好距離-速度互耦跟蹤演算法 15.3.2 高重頻微弱目標跟蹤演算法 15.3.3 帶Doppler量測的濾波演算法 15.4 PD雷達數據處理演算法性能分析 15.4.1 高重頻微弱目標跟蹤演算法性能分析 15.4.2 帶Doppler量測的濾波演算法性能分析 15.5 PD雷達應用舉例 15.5.1 氣象PD雷達 15.5.2 機載火控雷達 15.5.3 機載預警雷達 15.5.4 陸/艦基防空雷達 15.6 小結參考文獻第16章相控陣雷達數據處理 16.1 引言 16.2 相控陣雷達的特點 16.3 相控陣雷達系統結構及工作過程 16.3.1 相控陣雷達系統結構 16.3.2 相控陣雷達工作流程 16.4 相控陣雷達自我調整採樣週期目標跟蹤 16.4.1 自我調整採樣週期常增益濾波 16.4.2 自我調整採樣週期交互多模型濾波 16.4.3 預測協方差門限法 16.5 相控陣雷達即時任務調度策略 16.5.1 調度的影響因素 16.5.2 範本調度策略 16.5.3 自我調整調度策略 16.6 自我調整採樣週期目標跟蹤演算法性能分析 16.6.1 模擬環境與參數設置 16.6.2 模擬結果與分析 16.6.3 比較與討論 16.7 小結參考文獻第17章雷達組網誤差配准演算法 17.1 引言 17.2 系統誤差構成及影響 17.2.1 系統誤差構成 17.2.2 系統誤差影響 17.3 固定雷達誤差配准演算法 17.3.1 已知目標位置誤差配准 17.3.2 即時品質控制（RTQC）演算法 17.3.3 最小二乘（LS）演算法 17.3.4 廣義最小二乘（GLS）演算法 17.3.5 擴展廣義最小二乘（ECEF-GLS）演算法 17.3.6 模擬分析 17.4 機動雷達誤差配准演算法 17.4.1 機動雷達系統建模方法 17.4.2 目標位置已知的機動雷達配准演算法 17.4.3 機動雷達優選似然配准（MLRM）演算法 17.4.4 聯合擴維誤差配准（ASR）演算法 17.4.5 模擬分析 17.5 目標狀態抗差估計方法 17.5.1 系統描述 17.5.2 抗差估計 17.5.3 模擬實驗 17.6 小結參考文獻第18章雷達組網數據處理 18.1 引言 18.2 雷達網的設計與分析 18.2.1 雷達網性能評價指標 18.2.2 雷達網優化布站 18.2.3 從抗干擾原則出發進行雷達布站模擬 18.2.4 雷達組網應用舉例 18.3 單基地雷達組網數據處理 18.3.1 單基地雷達組網數據處理流程 18.3.2 單基地雷達組網的狀態估計 18.4 雙基地雷達組網數據處理 18.4.1 雙基地雷達的基本定位關係 18.4.2 雙基地雷達組合估計 18.4.3 雙基地雷達組合估計可行性分析 18.4.4 雙基地MIMO雷達技術 18.5 多基地雷達組網數據處理 18.5.1 多基地雷達數據處理流程 18.5.2 多基地雷達數據處理方法 18.6 雷達組網航跡關聯 18.6.1 經典航跡關聯方法 18.6.2 航跡抗差關聯方法 18.7 小結參考文獻第19章雷達數據處理性能評估 19.1 引言 19.2 有關名詞術語 19.3 數據關聯性能評估 19.3.1 平均航跡起始時間 19.3.2 航跡累積中斷次數 19.3.3 航跡關聯概率 19.3.4 航跡模糊度 19.4 跟蹤濾波性能評估 19.4.1 航跡精度 19.4.2 跟蹤機動目標能力 19.4.3 虛假航跡比例 19.4.4 發散度 19.4.5 有效性 19.5 雷達網數據融合性能評估 19.5.1 雷達覆蓋範圍重疊度 19.5.2 航跡容量 19.5.3 雷達網發現概率 19.5.4 雷達網回應時間 19.6 雷達數據處理演算法的評估方法 19.6.1 Monte Carlo方法 19.6.2 解析法 19.6.3 半實物模擬方法 19.6.4 試驗驗證法 19.7 小結參考文獻第20章雷達數據處理的實際應用 20.1 引言 20.2 在船用導航雷達中的應用 20.2.1 組成要求 20.2.2 處理過程 20.2.3 典型實例 20.3 在AIS和ADS-B系統中的應用 20.3.1 AIS系統 20.3.2 ADS-B系統 20.3.3 處理過程 20.3.4 典型實例 20.4 在海上資訊中心的應用 20.4.1 功能組成 20.4.2 處理過程 20.4.3 典型實例 20.5 在對空監視系統中的應用 20.5.1 處理結構 20.5.2 處理過程 20.5.3 演示驗證 20.6 小結參考文獻第21章回顧、建議與展望 21.1 引言 21.2 研究成果回顧 21.3 問題與建議 21.4 研究方向展望參考文獻英文縮略語