摘要：采用球坐标位置测量的传统光电跟踪系统,在充分利用模型先验信息而不增加其它测量信息的前提下,很难进一步改善目标运动参数的估计性能。在传统光电跟踪系统基础上,引入俯仰和偏航两个角速度测量装置来提高跟踪系统性能的设计思想,尚未见文献报道。本文借鉴扩展卡尔曼滤波器(EKF)思想,建立了新的测量模型,并从理论上分析了跟踪偏差的渐进性质。对原有位置测量和附加角速度测量的序贯滤波处理保证了工程实现的可行性和实时性。仿真结果表明,附加角速度测量后,光电跟踪系统收敛速度加快,估计误差均方差减小,系统跟踪性能得到全面提升。

摘要：对于图像采样频率远高于测距重频激光发射频率的一类光电跟踪系统,引入事件触发机制控制量测数据的传输,可在系统估计精度满足允许范围的前提下,减少系统中的通信量和估计中心的计算量.本文针对此类系统设计了基于非线性变换的事件触发机制;为定量的评价系统的估计性能,给出了事件触发机制下系统克拉美–罗下界(Cram′er-Rao lower bound,CRLB)的递推计算式.典型测试场景下的仿真结果和实测航路下的实验结果验证了本文设计的事件触发机制的有效性及实际工程中的可行性.

摘要：当待估量的期望值是一个有界区域时,对待估量穿越目的域边界问题进行了讨论.通过对离散估计系统的区域极点、随机穿越特征量等指标的相容性进行分析,给出了一种满足多指标要求的满意待机估计策略,并设计了基于双线性矩阵不等式组(BMIs)的求解算法.所给出的待机估计策略可保证待估量在目的域内平均滞留度满足一定的指标,同时相对目的域边沿的平均穿越周期尽可能小,从而达到了待估量在目的域内、外的时间分布更加均匀的目的.数值算例说明了所设计的估计策略满足多指标要求.

摘要：针对不完全量测下利用电视摄像机的单站水面目标被动跟踪问题,提出了一种基于机器视觉被动测距的联邦目标跟踪算法.首先,利用机器视觉技术设计了目标距离的被动测量方法;其次,依据测量机理将测量通道分解为机器视觉被动测距通道和传统测角通道,基于验后置信度残差检测的平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)设计了双通道子滤波器,并对子滤波器估计结果进行联邦结构融合得到最终估计结果.通过OpenGL仿真目标图像和真实水面目标视频的测量结果证明了机器视觉测距的有效性,且在不完全量测下,该跟踪算法比传统基于质点的被动跟踪算法具有更高的跟踪精度.

摘要：针对传感器网络融合估计中由能量受限引发的通信资源受限问题,提出了一种基于多通道解耦的事件触发量测传输机制.单独设计各传感器输出分量的事件触发条件并给出了估计算法误差有界性的条件,在保证融合估计精度的同时,可一定程度上降低传感器网络数据传输量.与现有三种方法的对比仿真结果以及火力控制系统中的光电传感网络实例,表明了所提算法的有效性和工程应用的可行性.

摘要：针对单无人机对单目标的环航跟踪问题,设计了一个能保证无人机在速度有界条件下,飞行轨迹快速收敛到期望航迹的控制器. 1)根据无人机运动特性,设计了一个考虑目标运动状态的控制方案,并利用Lyapunov稳定性定理给出了系统渐近稳定的充分条件. 2)结合饱和控制和有限时间控制,得到使无人机相对目标距离在有限时间内收敛到期望值的充分条件. 3)用数值算例比较验证了所提控制器的有效性.

摘要：以二维运动目标的环航跟踪为背景,在非完整机器人速度受限情形下,设计了一类以规定环绕速率沿固定半径跟踪目标的控制器.首先,由极坐标系下的环航系统模型,利用反步法给出了一种使系统达到渐近稳定的控制器.进一步,考虑机器人在有限时间内达到跟踪要求的工程需求,利用饱和函数和Lyapunov稳定性理论,设计了一种使机器人运动轨迹在有限时间内收敛到期望轨迹的有限时间饱和控制器.最后,数值算例验证了所提控制律的有效性.

摘要：针对分布式传感网络系统中存在互协方差未知的情形,融合系数的科学设计对于融合性能至关重要.本文以各节点估计方差矩阵逆的迹的倒数作为计算融合系数的中间变量,设计了一种序贯快速协方差交叉融合算法,可以显著减少各个融合节点的计算量,能够保证各融合节点融合结果相同.在给定系统的误差方差上界约束与优化指标前提下,该融合算法结合粒子群优化算法,能够给出对分布式系统中各个节点的传感器精度要求.工程实践中,可为传感器的选型提供理论依据.最后,给出了一个分布式网络传感器精度选型的算例及快速协方差交叉融合算法在雷达网中的应用实例.

摘要：为了优化目标测定仪中的激光回波率指标,将激光回波视为不完全量测序列,并将回波率下界描述成一个非线性矩阵不等式(NM I)的最优解,利用摄动线性化方法给出了NM I的求解算法。通过对匀速直线航路、匀速圆周航路和俯冲航路3种场景中的激光回波率进行仿真求解。结果表明,当激光回波率大于下界时,统计意义下的估计误差协方差对任意初值均收敛。该算法避免了传统方法依据经验确定激光回波率指标时的不足,可用于目标测定仪中的激光回波率优化设计。

摘要：本文针对一类通信资源有限的集中式目标状态估计问题进行了研究,提出一种带波门修正的事件触发机制.当事件触发条件不满足时,相应探测器按通信系统设计带宽发送完整量测新息至融合中心.当事件触发条件满足时,相应探测器将量化量测新息发送给融合中心.减少数据传输量,减轻通信系统的负担.随后推导机制下的融合中心最小均方误差状态估计算法并对其性能进行了理论分析.最后给出一个光电探测网的应用算例,表明了其在工程应用中的有效性及可行性.