战场态势感知与信息融合 清华大学
第1章概述1
1.1战场态势的概念与模型1
1.1.1态势感知模型1
1.1.2态势感知的环节4
1.1.3态势理论和逻辑模型4
1.1.4状态转换数据融合模型6
1.2数据融合及其模型7
1.2.1初始定义8
1.2.2JDL模型的演进8
1.2.3其他模型9
1.2.4战场数据融合的五级模型9
1.3多传感器态势处理的关键技术11
1.3.1MTT面临的挑战12
1.3.2面向目标跟踪的融合实现结构12
1.3.3关键技术14
1.4一致战场态势及其形成18
1.4.1NCW与FIOP18
1.4.2战场态势要素20
1.4.3COP20
1.4.4CTP22
1.4.5SIP22
1.4.6战区COP的建立过程23
1.4.7小结25
第2章常用战场传感器26
2.1概述26
2.2雷达26
2.2.1雷达框图27
2.2.2雷达方程30
2.2.3从雷达回波可获取的信息31
2.2.4雷达频率33
2.2.5脉冲多普勒雷达34
2.2.6脉冲压缩40
2.3视频传感器44
2.3.1红外传感器44
2.3.2光学传感器46
2.4电子侦察传感器47
2.4.1ESM的测量功能47
2.4.2测角定位的原理49
2.4.3时差定位的原理53
2.5声呐传感器57
2.5.1声呐的原理58
2.5.2拖曳线列阵声呐59
2.5.3潜艇配备的声呐60
第3章态势信息处理的理论基础62
3.1统计与判决理论62
3.1.1随机数及其生成62
3.1.2假设检验68
3.1.3常用的统计模型69
3.2正交投影与最小二乘估计71
3.2.1引言71
3.2.2内积空间74
3.2.3正交投影矩阵76
3.2.4正交性原理84
3.2.5线性方程组的求解85
3.2.6广义逆矩阵与线性方程组89
3.3最佳线性均方误差估计与正交性原理91
3.3.1最佳线性均方误差估计91
3.3.2KL变换与主成分分析93
3.4线性卡尔曼滤波97
3.5扩展卡尔曼滤波100
3.6不敏卡尔曼滤波102
3.6.1问题的描述103
3.6.2不敏变换107
3.6.3提高精度及sigma点集的优化选择110
3.6.4不敏滤波及其应用121
3.6.5总结与结论127
3.7粒子滤波128
3.7.1目标状态滤波问题128
3.7.2粒子滤波器131
3.7.3重采样132
3.7.4粒子滤波示例134
3.8属性合成理论135
3.8.1贝叶斯方法135
3.8.2证据理论137
第4章雷达数据处理技术145
4.1多传感器航迹起始145
4.1.1经典的航迹起始方法146
4.1.2基于Hough变换的航迹起始方法148
4.2雷达的航迹跟踪156
4.2.1跟踪门156
4.2.2经典的一维跟踪模型157
4.2.3耦合跟踪模型160
4.3被动传感器的航迹跟踪161
4.3.1扩展Kalman滤波法161
4.3.2修正增益EKF法162
4.3.3修正极坐标Kalman法162
4.4多传感器航迹相关164
4.4.1航迹相关准则165
4.4.2两节点时独立序贯航迹关联165
4.4.3多节点时独立序贯航迹关联166
4.4.4拓扑航迹相关法167
4.5多传感器航迹融合171
4.5.1简单凸组合航迹融合171
4.5.2修正互协方差航迹融合171
4.5.3信息矩阵航迹融合171
4.5.4协方差交叉算法172
4.6系统误差估计172
4.6.1时间系统误差的估计172
4.6.2探测系统误差的估计177
4.6.3时间与探测系统误差的联合估计180
第5章战场图像处理技术185
5.1视觉目标特征185
5.1.1图像底层特征185
5.1.2纹理特征192
5.1.3梯度直方图199
5.1.4Harris角点及其改进201
5.1.5SIFT特征203
5.2视觉目标识别技术210
5.2.1运动目标检测210
5.2.2基于字典的识别方法217
5.3视觉目标跟踪技术222
5.3.1KLT跟踪方法223
5.3.2均值漂移跟踪方法225
5.3.3基于粒子滤波的视频跟踪229
第6章数据链中的信息融合技术234
6.1战术数据链航迹处理技术234
6.1.1航迹消息235
6.1.2航迹处理流程236
6.1.3数据配准237
6.1.4航迹质量计算240
6.1.5航迹相关/解相关241
6.1.6报告职责242
6.1.7航迹协调242
6.1.8应用水平243
6.1.9小结244
6.2联合战术信息分发系统中的平台定位245
6.2.1相对导航原理245
6.2.2相对导航架构246
6.2.3相对导航软件的工作流程247
6.2.4相对导航的基本算法248
6.2.5定位精度的影响因素及仿真分析251
6.3武器协同数据链与单一综合空情图257
6.3.1CEC257
6.3.2SIAP起源与需求259
6.4战场态势质量评估266
6.4.1数据融合处理的测试与评估267
6.4.2测试工具: 测试平台、仿真和标准数据库270
6.4.3融合性与军事效能的关系271
6.4.4小结274
参考文献275