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目標定位跟蹤方法與實踐 版權信息
- ISBN：9787121372797
- 條形碼：9787121372797 ; 978-7-121-37279-7
- 裝幀：平塑
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
目標定位跟蹤方法與實踐 本書特色
本書系統、全面地介紹了目標定位跟蹤領域的研究成果，主要內容包括：估計理論和濾波方法、目標定位方法、目標跟蹤方法、基于純方位的水下目標定位跟蹤方法、基于多傳感器數據融合的跟蹤方法。此外，還給出了一些定位跟蹤方法應用的案例。本書可作為高等院校火力指揮與控制工程、指揮自動化專業本科生或研究生的教材或參考書，還可供從事信息工程、雷達工程、電子對抗、聲吶工程、軍事指揮等專業的科研人員和工程技術人員參考。
目標定位跟蹤方法與實踐 內容簡介
本書系統、全面地介紹了目標定位跟蹤領域的研究成果，主要內容包括：估計理論和濾波方法、目標定位方法、目標跟蹤方法、基于純方位的水下目標定位跟蹤方法、基于多傳感器數據融合的跟蹤方法。此外，還給出了一些定位跟蹤方法應用的案例。本書可作為高等院；鹆χ笓]與控制工程、指揮自動化專業本科生或研究生的教材或參考書，還可供從事信息工程、雷達工程、電子對抗、聲吶工程、軍事指揮等專業的科研人員和工程技術人員參考。
目標定位跟蹤方法與實踐 目錄
**章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 基本概念 2
1.3 研究歷史和發展概況 5
1.4 內容組織 7
思考題 8
第二章 估計理論和濾波方法 10
2.1 概述 10
2.2 估計理論 10
2.2.1 問題描述 10
2.2.2 估計值的統計特性 11
2.2.3 *小均方估計 14
2.2.4 極大驗后估計和極大似然估計 16
2.2.5 線性*小均方估計 18
2.2.6 *小二乘估計和加權*小二乘估計 20
2.3 濾波方法 23
2.3.1 線性系統的概念 23
2.3.2 狀態方程和觀測方程 27
2.3.3 兩點外推濾波 30
2.3.4 線性遞推*小二乘濾波 31
2.3.5 線性卡爾曼濾波 35
2.3.6 常增益濾波 48
2.3.7 非線性濾波* 53
小結 64
思考題 65
第三章 目標定位方法 68
3.1 概述 68
3.2 空間幾何基礎 69
3.3 坐標系及坐標轉換 72
3.3.1 定位坐標系 73
3.3.2 不同坐標系間數據的轉換 74
3.3.3 觀測量的站間坐標轉換 81
3.4 定位誤差的度量 86
3.4.1 三維正態分布 86
3.4.2 等概率密度橢球（誤差橢球） 87
3.4.3 落入誤差球的概率 88
3.4.4 球概率誤差及圓概率誤差 88
3.5 單站球坐標測量定位方法 90
3.5.1 定位的一般方法 90
3.5.2 定位誤差分析 91
3.6 多站斜距離測量定位方法 93
3.6.1 定位原理 93
3.6.2 定位可實現性 95
3.6.3 定位誤差 96
3.7 多站無源定位方法 99
3.7.1 測向交叉定位法 100
3.7.2 測時差定位法 102
小結 104
思考題 104
第四章 目標跟蹤基本方法 105
4.1 概述 105
4.2 坐標系的選擇 107
4.2.1 極坐標系 107
4.2.2 直角坐標系 108
4.3 數據預處理 111
4.3.1 野值剔除 111
4.3.2 數據壓縮處理 113
4.4 跟蹤起始 115
4.4.1 航跡建立方式 115
4.4.2 航跡頭選擇 116
4.4.3 航跡建立舉例 117
4.4.4 航跡建立準則 118
4.5 數據關聯 119
4.5.1 航跡相關過程 119
4.5.2 數據關聯的一般步驟 128
4.5.3 典型數據關聯方法 129
4.6 目標運動模型 137
4.6.1 目標運動特性 138
4.6.2 典型運動模型 140
4.7 量測模型 147
4.7.1 傳感器坐標模型 148
4.7.2 笛卡兒坐標模型 148
4.7.3 量測轉換分析 149
4.8 不同模型下的跟蹤濾波方法 153
4.8.1 基于常速度模型的卡爾曼濾波算法 154
4.8.2 基于常加速度模型的卡爾曼濾波算法 156
4.8.3 基于機動目標“當前”統計模型的卡爾曼濾波算法 159
4.9 機動目標跟蹤方法 159
4.9.1 機動檢測自適應濾波 160
4.9.2 實時辨識自適應濾波 165
4.9.3 全面自適應濾波 167
4.10 航跡質量管理 172
4.10.1 基本概念 172
4.10.2 航跡管理方法 173
小結 175
思考題 175
第五章 基于純方位的水下目標被動定位跟蹤方法 177
5.1 概述 177
5.2 單站純方位目標運動的可觀測性分析 178
5.2.1 引言 178
5.2.2 問題描述 179
5.2.3 確定性方位測量的圖解分析 181
5.2.4 系統的可觀測性 188
5.3 單站純方位目標定位與跟蹤算法 197
5.3.1 系統模型描述 198
5.3.2 基于輔助變量的偽線性遞推*小二乘估計算法 199
5.3.3 近似線性化的兩階段濾波算法 202
5.4 純方位觀測器平臺機動航路優化 208
5.4.1 定位與跟蹤誤差的下限 209
5.4.2 航路優化問題的提出 212
5.4.3 觀測器航路對定位精度的影響 214
5.4.4 潛艇典型航路的定位精度分析 217
5.4.5 航路優化的方法 226
小結 229
思考題 229
第六章 基于多傳感器數據融合的目標跟蹤 230
6.1 概述 230
6.1.1 數據融合的定義 230
6.1.2 多源數據融合模型 231
6.1.3 數據融合的主要處理內容 236
6.1.4 一個典型的數據關聯-狀態融合跟蹤環 237
6.2 時間與空間配準 241
6.2.1 問題描述 241
6.2.2 時間配準算法 242
6.2.3 空間配準算法 244
6.3 航跡及其融合 257
6.3.1 基本概念 257
6.3.2 航跡關聯 258
6.3.3 航跡融合 271
小結 277
思考題 278
第七章 目標定位跟蹤方法應用 279
7.1 概述 279
7.2 火炮射擊協同式檢靶系統 279
7.2.1 現有檢靶手段及分析 279
7.2.2 基于UWB定位的協同式檢靶系統 280
7.3 無線聲吶浮標網絡目標跟蹤系統 284
7.3.1 問題描述 285
7.3.2 目標跟蹤算法 286
7.3.3 仿真分析 288
7.4 無人機姿態誤差對目標定位精度影響研究 293
7.4.1 無人機姿態對測量目標點位置誤差影響的數學模型 294
7.4.2 目標點位置誤差的表示方法 296
7.4.3 仿真分析 297
小結 301
思考題 301
參考文獻 302
1.1 引言 1
1.2 基本概念 2
1.3 研究歷史和發展概況 5
1.4 內容組織 7
思考題 8
第二章 估計理論和濾波方法 10
2.1 概述 10
2.2 估計理論 10
2.2.1 問題描述 10
2.2.2 估計值的統計特性 11
2.2.3 *小均方估計 14
2.2.4 極大驗后估計和極大似然估計 16
2.2.5 線性*小均方估計 18
2.2.6 *小二乘估計和加權*小二乘估計 20
2.3 濾波方法 23
2.3.1 線性系統的概念 23
2.3.2 狀態方程和觀測方程 27
2.3.3 兩點外推濾波 30
2.3.4 線性遞推*小二乘濾波 31
2.3.5 線性卡爾曼濾波 35
2.3.6 常增益濾波 48
2.3.7 非線性濾波* 53
小結 64
思考題 65
第三章 目標定位方法 68
3.1 概述 68
3.2 空間幾何基礎 69
3.3 坐標系及坐標轉換 72
3.3.1 定位坐標系 73
3.3.2 不同坐標系間數據的轉換 74
3.3.3 觀測量的站間坐標轉換 81
3.4 定位誤差的度量 86
3.4.1 三維正態分布 86
3.4.2 等概率密度橢球（誤差橢球） 87
3.4.3 落入誤差球的概率 88
3.4.4 球概率誤差及圓概率誤差 88
3.5 單站球坐標測量定位方法 90
3.5.1 定位的一般方法 90
3.5.2 定位誤差分析 91
3.6 多站斜距離測量定位方法 93
3.6.1 定位原理 93
3.6.2 定位可實現性 95
3.6.3 定位誤差 96
3.7 多站無源定位方法 99
3.7.1 測向交叉定位法 100
3.7.2 測時差定位法 102
小結 104
思考題 104
第四章 目標跟蹤基本方法 105
4.1 概述 105
4.2 坐標系的選擇 107
4.2.1 極坐標系 107
4.2.2 直角坐標系 108
4.3 數據預處理 111
4.3.1 野值剔除 111
4.3.2 數據壓縮處理 113
4.4 跟蹤起始 115
4.4.1 航跡建立方式 115
4.4.2 航跡頭選擇 116
4.4.3 航跡建立舉例 117
4.4.4 航跡建立準則 118
4.5 數據關聯 119
4.5.1 航跡相關過程 119
4.5.2 數據關聯的一般步驟 128
4.5.3 典型數據關聯方法 129
4.6 目標運動模型 137
4.6.1 目標運動特性 138
4.6.2 典型運動模型 140
4.7 量測模型 147
4.7.1 傳感器坐標模型 148
4.7.2 笛卡兒坐標模型 148
4.7.3 量測轉換分析 149
4.8 不同模型下的跟蹤濾波方法 153
4.8.1 基于常速度模型的卡爾曼濾波算法 154
4.8.2 基于常加速度模型的卡爾曼濾波算法 156
4.8.3 基于機動目標“當前”統計模型的卡爾曼濾波算法 159
4.9 機動目標跟蹤方法 159
4.9.1 機動檢測自適應濾波 160
4.9.2 實時辨識自適應濾波 165
4.9.3 全面自適應濾波 167
4.10 航跡質量管理 172
4.10.1 基本概念 172
4.10.2 航跡管理方法 173
小結 175
思考題 175
第五章 基于純方位的水下目標被動定位跟蹤方法 177
5.1 概述 177
5.2 單站純方位目標運動的可觀測性分析 178
5.2.1 引言 178
5.2.2 問題描述 179
5.2.3 確定性方位測量的圖解分析 181
5.2.4 系統的可觀測性 188
5.3 單站純方位目標定位與跟蹤算法 197
5.3.1 系統模型描述 198
5.3.2 基于輔助變量的偽線性遞推*小二乘估計算法 199
5.3.3 近似線性化的兩階段濾波算法 202
5.4 純方位觀測器平臺機動航路優化 208
5.4.1 定位與跟蹤誤差的下限 209
5.4.2 航路優化問題的提出 212
5.4.3 觀測器航路對定位精度的影響 214
5.4.4 潛艇典型航路的定位精度分析 217
5.4.5 航路優化的方法 226
小結 229
思考題 229
第六章 基于多傳感器數據融合的目標跟蹤 230
6.1 概述 230
6.1.1 數據融合的定義 230
6.1.2 多源數據融合模型 231
6.1.3 數據融合的主要處理內容 236
6.1.4 一個典型的數據關聯-狀態融合跟蹤環 237
6.2 時間與空間配準 241
6.2.1 問題描述 241
6.2.2 時間配準算法 242
6.2.3 空間配準算法 244
6.3 航跡及其融合 257
6.3.1 基本概念 257
6.3.2 航跡關聯 258
6.3.3 航跡融合 271
小結 277
思考題 278
第七章 目標定位跟蹤方法應用 279
7.1 概述 279
7.2 火炮射擊協同式檢靶系統 279
7.2.1 現有檢靶手段及分析 279
7.2.2 基于UWB定位的協同式檢靶系統 280
7.3 無線聲吶浮標網絡目標跟蹤系統 284
7.3.1 問題描述 285
7.3.2 目標跟蹤算法 286
7.3.3 仿真分析 288
7.4 無人機姿態誤差對目標定位精度影響研究 293
7.4.1 無人機姿態對測量目標點位置誤差影響的數學模型 294
7.4.2 目標點位置誤差的表示方法 296
7.4.3 仿真分析 297
小結 301
思考題 301
參考文獻 302
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目標定位跟蹤方法與實踐 作者簡介
石章松 男，1975年7月生，教授，博導，海軍高科技創新人才培養對象，研究方向為目標定位與跟蹤、信息融合和火力指揮與控制。圍繞艦艇火力協同指揮與控制研究領域，注重基礎與應用結合的科學研究，主持博士后基金、總裝十二預研、海軍十二預研專用技術和背景型號項目、軍內科研項目等共17項，主持國家自然科學基金1項。在國內外期刊及會議發表學術論文32篇，其中第一作者15篇，共同作者15篇，其中SCI收錄1篇、EI收錄13篇，出版著作1本（3）和國防出版譯著基金資助譯著1本（1）；獲湖北省科技進步三等獎1項（1）、中船集團科技進步獎二等獎1項（8）；獲得國防發明專利授權7項（4項排名1，3項排名2）和1項軟件著作權（1）。指導碩士生8名，指導博士生3名，3人分獲大學優秀碩士論文和優秀博士論文。
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