雷达/红外的可视化仿真与目标信息的获取
21世纪战场格局以占据空中优势为致胜关键因素，在日益复杂的电磁环境以及第四代战机隐身性能的发展下，对机载多传感器系统的性能提出了更高要求。基于雷达的测距优势和红外的测角优势，两者通常采用协同作战模式，然而，在多传感器系统研发过程中，外场环境下系统的性能测试耗资巨大，故在系统设计和验证过程中，常辅以计算机仿真技术完成。 本文基于机载多传感器系统协同作战及信息融合技术发展的背景，研究雷达/红外系统的仿真并完成目标信息的获取。论文首先基于Vega视景仿真软件完成红外系统仿真，利用OpenCV进行红外图像处理，采用形态学滤波Tophat抑制噪声和背景干扰；通过混合高斯背景建模完成目标检测；采用Kalman滤波先预测再结合均值漂移（MeanShift）算法实现目标精确跟踪，提高了目标跟踪的鲁棒性和实时性；根据跟踪结果控制红外探测器旋转实现目标角度跟踪。雷达方面，在Matlab/Simulink雷达系统建模的基础上，采用与红外系统仿真中相同的航迹规划雷达目标航迹，保证雷达、红外系统仿真中目标航迹的一致性。通过脉冲压缩提高距离分辨率同时提高信噪比；动目标检测（MTD）滤除杂波、噪声和干扰；恒虚警检测保证目标检测的虚警率一定。在信号处理基础上，通过解模糊得到目标的距离和速度信息，并采用单脉冲幅值和差法完成目标角度的测量。最后，在信息处理基础上设计完成了雷达/红外系统软件，并进行了相关实验验证。利用Vega提供的API类库，实现Vega红外场景在MFC系统软件中的渲染绘制；通过Matlab引擎技术实现雷达系统与MFC系统软件之间的数据通信。在雷达/红外系统实现集成的基础上，设置信息处理参数完成目标信息的获取，验证了算法的正确性以及测试了系统软件的稳定性。
目标测试;传感器技术;信息融合;滤波算法
南京航空航天大学
硕士
测试计量技术及仪器
万晓冬
2015
中文
TP212.1;TP274.2
78
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）