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基于空战平台的数据融合研究

作　者: 谢明志
导　师: 潘泉
学　校: 西北工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 数据融合证据推理态势评估威胁估计最小二乘拟合插值
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

随着微电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术、网络通信技术以及控制技术的飞速发展，各种面向复杂应用背景的多传感器系统大量涌现，多传感器信息融合技术得以迅速发展。这项关键技术在军事侦察、信息安全、交通管制、工业仿真等领域内得到广泛的研究和应用。本文以空战平台为背景对相关的数据融合问题进行了研究，主要工作如下： 1．基于空战的特殊性，提出了一套比较完整的关于空战平台的数据融合系统没计方案。 2将DS证据推理应用于多传感器的证据组合，并给出了基于基本概率赋值决策的目标识别时序累积方法。提供了一种多帧异类信源目标识别问题的有效解决途径。 3．重点研究了态势评估、威胁估计系统在空战平台上运用的特点和功能需求，给出了态势图与威胁视图的层次结构和各要素的表达。 4．提出了一种基于速度、距离、角度和高度的战术动态效能指标。该指标扩展了FredAustin提出的优势评估指标。进而，提出了一种基于战术动态效能和静态效能乘积的威胁度指标，改善了目前以静态指标为主的效能评估算法。在基于该综合指标的模拟评估仿真中取得了较为满意的结果。 5．改进了导弹攻击区的计算方法及类比例导引法，提高了计算速度，改善了实时性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章绪论  7-19
  1.1 前言  7-8
  1.2 数据融合的功能特点  8-9
  1.3 军事应用中的数据融合系统  9-10
  1.4 空战中的数据融合系统  10
  1.5 基本理论及解释  10-16
    1.5.1 空战平台上数据融合系统  10-13
      1.5.1.1 目标识别的决策级融合  11
      1.5.1.2 态势评估  11-12
      1.5.1.3 威胁估计  12
      1.5.1.4 态势评估和威胁估计的关系  12-13
    1.5.2 常用方法  13-16
      a. 概率论  13
      b. 推理网络  13-14
      c. 模糊理论  14
      d. 神经网络  14
      e. 其他方法  14-16
  1.6 研究空战平台数据融合的主要问题  16-17
    1.6.1 异类信源下的目标识别  16
    1.6.2 态势图和威胁视图的设计  16-17
    1.6.3 威胁度算法和威胁度融合算法  17
    1.6.4 仿真平台的搭建  17
  1.7 论文的主要安排  17-19
第二章异类信源下的目标识别  19-35
  2.1 前言  19
  2.2 决策级融合下的目标识别  19-20
  2.3 证据理论基本概念  20-27
    2.3.1 辨识框架  20-27
      2.3.1.1 基本定义  20-22
      2.3.2.2 基本公式及其关系  22-24
      2.3.3.3 框架的粗分和细化  24-26
      2.3.4.4 基于证据理论的决策  26-27
  2.4 多传感器目标探测与识别的主要特征  27-29
    2.4.1 数据融合中的传感器系统  27-29
  2.5 仿真  29-34
  2.6 小结  34-35
第三章决策级融合理论及方法的研究  35-64
  3.1 前言  35-36
  3.2 决策级融合中态势评估与威胁估计  36-39
    3.2.1 态势评估的一般定义  37
    3.2.2 威胁估计的一般定义  37-38
    3.2.3 态势评估和威胁估计的关系  38-39
  3.3 基于空战平台的态势估计与威胁估计  39-44
    3.3.1 基于空战平台态势评估的功能要求  39-42
      3.3.1.1 态势示意图  41-42
    3.3.2 基于空战平台的威胁估计功能要求  42-44
      3.3.2.1 威胁示意图  43-44
    3.3.3 现代飞机的威胁估主计过程  44
  3.4 威胁估计算法  44-63
    3.4.1 可用度(A)  45
    3.4.2 可靠度(D)  45-46
    3.4.3 实际作战能力(C)  46-63
      3.4.3.1 从静态效能上理解作战飞机威胁度  46-54
      3.4.3.2 从战术动态上理解作战飞机威胁度  54-63
  3.5 小结  63-64
第四章基于火力计算的威胁估计  64-78
  4.1 前言  64
  4.2 空空导弹攻击  64-69
    4.2.1 空空导弹攻击区的计算  65-69
  4.3 威胁度的定义  69-70
  4.4 导弹攻击区的线性拟合  70-74
    4.4.1 简化的导弹攻击数学模型  71
    4.4.2 最大攻击距离(Attack max)与各参数关系  71-73
    4.4.3 最小二乘拟合  73-74
  4.5 基于火力的威胁估计系统仿真  74-77
    4.5.1 系统平台  74-75
    4.5.2 仿真系统的描述手段  75
    4.5.3 系统仿真功能  75-77
  4.5 小结  77-78
第五章结论与展望  78-80
  5.1 本文工作与总结  78
  5.2 展望  78-80
附录  80-81
参考文献  81-86
致谢  86-87

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