音像多传感器协同管理与辐控制技术吴巍,王国宏,薛冰

章 绪论
1.1 引言
1.2 传感器管理概述
1.3 国内外研究现状
1.3.1 单传感器管理
1.3.2 单平台多传感器管理
1.3.3 多平台多传感器管理
1.4 机（弹）载传感器管理与辐控制中待解决的一些关键问题
1.5 本书的主要内容及章节安排
第2章 多传感器协同跟踪理论基础
2.1 时间对准方法
2.1.1 内插外推法
2.1.2 滤波法时间对准
2.1.3 拉格朗日三点插值法
2.1.4 二乘曲线拟合法
2.1.5 多项式拟合法
2.1.6 BP神经网络法
2.2 空间对准方法
2.2.1 坐标系定义
2.2.2 坐标系转换
. 航迹起始与维持撤销方法
..1 逻辑法
..2 记分法
2.4 滤波初始化方法
2.4.1 二维状态向量估计的初始化
2.4.2 四维状态向量估计的初始化
2.4.3 六维状态向量估计的初始化
2.4.4 九维状态向量估计的初始化
2.4.5 不等时间间隔量测的初始化
2.5 跟踪滤波算法模型
2.5.1 CMKF滤波算法数学模型
2.5.2 EKF滤波算法数学模型
2.5.3 UKF滤波算法数学模型
2.5.4 IMM算法数学模型
2.5.5 Singer模型
2.5.6 粒子滤波算法模型
2.5.7 稳健卡尔曼滤波算法模型
2.5.8 修正强跟踪滤波算法模型
2.6 多传感器目标关联方法
2.6.1 雷达点迹与ESM（或红外）点迹关联
2.6.2 雷达航迹和数据链航迹关联
2.6.3 数据链与ESM（或红外）数据互联
2.6.4 双机红外（ESM）交叉定位的航迹关联
2.7 融合跟踪方法
2.7.1 点迹融合
2.7.2 航迹融合
2.8 小结
第3章 雷达辐控制技术
3.1 雷达辐功率管理技术
3.1.1 截获概率因子
3.1.2 雷达辐功率与目标距离、目标RCS的关系
3.1.3 雷达功率管理模型
3.1.4 雷达功率管控实施具体方法
3.1.5 实验
3.2 给定辐时间限制下雷达辐时机规划
3.2.1 问题描述
3.2.2 辐规划及推导
3.. 模型验
3.3 给定辐时间限制下基于协方差的辐控制模型
3.3.1 辐控制与目标跟踪框架
3.3.2 跟踪坐标系选择与转换
3.3.3 量测与跟踪模型
3.3.4 雷达辐控制模型
3.3.5 实验
3.4 辐能量限制下雷达波束驻留和脉冲积累优化控制
3.4.1 雷达检测能与脉冲积累的关系
3.4.2 辐能量限制下的雷达优化脉冲积累
3.5 实验
3.5.1 环境
3.5.2 结果与分析
3.6 基于机动目标跟踪的雷达数据率自适应控制技术
3.6.1 目标运动模型与跟踪模型
3.6.2 基于负载的雷达数据率自适应控制方法
3.6.3 实验
3.7 小结
第4章 单平台多传感器协同管理的雷达辐控制技术
4.1 被动传感器为主雷达间歇辅的协同跟踪与管理技术研究
4.1.1 红外为主、雷达间歇辅协同框架
4.1.2 量测与跟踪模型
4.1.3 雷达辐控制模型
4.1.4 实验
4.2 航迹连续限定下辐少的雷达／ESM／红外协同管理
4.2.1 基于辐控制的雷达、ESM和红外传感器协同框架
4.2.2 雷达、ESM和红外传感器融合跟踪结构
4.. 雷达、ESM、红外传感器目标跟踪与辐控制模型
4.2.4 实验
4.3 多目标情况下雷达和ESM、红外量测管理
4.3.1 多目标情况下的雷达和ESM量测管理框架
4.3.2 ESM点迹与融合航迹的关联模型
4.3.3 雷达／ESM量测能否用于跟踪的判断准则
4.3.4 实验
4.4 小结
第5章 多平台多传感器协同管理的雷达辐控制技术
5.1 多平台主被动传感器协同管理与辐控制技术
5.1.1 引言
5.1.2 多平台协同跟踪模型与算法
5.1.3 传感器管理模型
5.1.4 实验
5.2 基于市场理论的机载多平台传感器目标分配概述
5.2.1 引言
5.2.2 基于多智能和市场架构多平台传感器管理框架
5.. 市场理论概述
5.3 基于单边拍卖的多平台传感器目标分配
5.3.1 动态环境下多平台传感器目标分配问题描述
5.3.2 基于的单边拍卖任务规划数学模型
5.3.3 传感器目标配对模型
5.3.4 多机载平台传感器目标跟踪与融合模型
5.3.5 基于拍卖算法的多平台传感器一目标分配算法
5.3.6 实验
5.4 基于双边组合拍卖的多传感器目标分配
5.4.1 基于双边组合拍卖的目标分配
5.4.2 基于双边组合拍卖的目标分配模型
5.4.3 跟踪与融合模型
5.4.4 验
5.5 基于多数量竞标的多平台传感器目标分配
5.5.1 总体思路
5.5.2 具体步骤
5.5.3 实验
5.6 小结
第6章 动平台被动传感器定位与跟踪技术
6.1 被动通道目标纯方位跟踪技术
6.1.1 跟踪坐标系的选取
6.1.2 被动纯角度EKF滤波算法
6.1.3 被动通道目标跟踪验
6.2 动平台无源定位方法
6.2.1 单平台无源定位方法
6.2.2 多平台交叉定位方法
6.. 实验
6.3 被动定位系统的传感器配置
6.3.1 问题描述
6.3.2 CEP准则下的配置
6.3.3 数值结果及讨论
6.3.4 双机（弹）协同定位实现步骤
6.3.5 多平台被动传感器分配管理
6.4 小结
附录 相关代码
参考文献

现代战争是侦察与反侦察、截获与反截获、对抗与反对抗的较量，谁能先敌发现，谁就能掌握战争的主动权。雷达是□重要的传感器，广泛应用于机载、弹载平台，其优点是全天时、全天候，其缺点是容易受到干扰。侦察和干扰是对抗的两个方面，侦察是干扰的重要前提，因此，为了防止己方雷达被对方截获，在实际作战应用中往往会限制雷达开机时间，对雷达辐进行管控。据报道，美军的F - 22等战机就使用了某种辐控制原理对雷达辐实施严格管制，为提高生存能力，尽可能少用有源雷达已经成为其作战原则。
本书主要内容是基于作者近年来在传感器管理和雷达辐控制方向上的研究成果，应用背景是机载和弹载平台，主要思想是通过机（弹）载多传感器协同管理来实现对雷达辐控制，传感器主要涉及雷达、红外、侦察设备等，也包括主动雷达的被动工作模式，传感器管理的理论涉及信息融合、规划论、信息论、市场理论等，主要目的是在满足探测跟踪需求的前提下尽量减少雷达辐。本书的相关理论、模型和结论也可以推广应用到舰载、地基等不同平台的雷达辐控制和协同探测。
全书共分6章。□□章为绪论，主要介绍传感器管理的概念、国内外研究现状，以及机（弹）载平台在辐控制中需要解决的一些关键问题等。第2章主要介绍多传感器协同跟踪理论基础，主要包括协同跟踪中涉及的时空对准、航迹起始、滤波初始化、滤波跟踪、点迹／航迹关联与融合等技术。第3章主要介绍雷达辐控制技术，主要包括雷达单独探测时的辐功率控制、辐时机规划、脉冲积累和波束驻留优化等问题。第4章主要讨论单平台多传感器协同管理的雷达辐控制技术，主要包括红外、电侦等被动传感器辅下雷达间歇开机的辐控制方法。第5章主要讨论多平台多传感器协同管理的雷达辐控制技术，主要讨论多平台间歇交替开机辐问题、多平台传感器多目标的分配问题。第6章主要介绍机（弹）载传感器被动定位与跟踪技术，主要包括在雷达在受到压制干扰、隐蔽接敌等情况下的被动纯方位滤波、被动无源定位、无源定位优化配置与选择等技术。
鉴于作者的工作经验和知识水平的限制，书中难免存在缺点和错误，恳切欢迎读者批评指正。

现代战争中，雷达是很重要的传感器之一，雷达属于主动传感器，探测目标时会向外辐电磁波，容易被敌方侦察设备探测到，从而暴露自己，进而受到干扰和攻击，因此，需要对雷达的电磁辐进行管控。 本书以机（弹）载平台为主要应用背景，围绕雷达辐控制、传感器协同管理、目标分配等问题展开讨论，先介绍多传感器协同跟踪理论基础，重点介绍协同跟踪中的信息融合技术，为后续章节介绍打下基础。然后分别讨论雷达单个传感器自身的辐控制技术、单平台多传感器协同管理的辐控制技术、多平台多传感器协同管理的辐控制技术、雷达静默时的被动定位跟踪技术等。本书的特色是利用信息融合技术，通过多传感器协同管理来实现雷达辐控制，从而提高台侦察和反截获能力、平台的生存能力和抗干扰能力。 本书读者主要是雷达工程、探测与制导工程、信息与通信工程等专业高年级生和，还可以为雷达、兵器、航空／航天类研究所的相关技术人员提供参考。