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自动跟踪目标的优化方法

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:在整个设计过程中,对目标实时连续跟踪,准确获取目标的状态参数是解算武器射击控制诸元的基础。实际应用表明,目标跟踪的效果严重影响了火控系统的系统反应时间和射击精度。装甲车辆目标跟踪系统通常在稳定伺服环外增加跟踪控制环,实现目标自动跟踪。图5-70典型目标自动跟踪系统结构图

自动跟踪目标的优化方法

现代火控系统在对目标实施打击的过程中,首先利用获取的各种战场信息对目标进行探测、定位、识别与跟踪,然后解算射击诸元,为武器控制系统提供发射参数,完成对目标的打击摧毁。在整个设计过程中,对目标实时连续跟踪,准确获取目标的状态参数是解算武器射击控制诸元的基础。实际应用表明,目标跟踪的效果严重影响了火控系统的系统反应时间和射击精度。装甲车辆目标跟踪系统通常在稳定伺服环外增加跟踪控制环,实现目标自动跟踪。目标跟踪本质上是利用传感器反馈信息控制传感器视轴始终指向目标,跟踪精度是其关键性指标,其中包括视轴跟踪目标视线的精度、稳定性和快速性。对机动性不强的目标进行跟踪时,跟踪误差主要源自跟踪传感器的探测精度和视轴稳定控制精度;对于高机动目标,则要求跟踪环有足够的响应带宽,能够对目标的机动状态做出及时的响应,而跟踪系统带宽的提高,通常受传感器的更新频率和跟踪器中各环节延迟、滞后及机械谐振频率等因素限制。

实现目标跟踪的方法很多,但总体上都是依据最佳估计原理,采用数字滤波方法,利用特定的目标模型对目标状态进行预测,利用传感器获取的量测信息进行状态更新,最终实现目标状态的估计和跟踪。如图5-70所示,典型目标跟踪系统结构主要包括传感器单元信号处理单元、数据处理单元及决策、控制和人机交互单元。传感器单元既包括获取目标状态的光电设备、探测雷达等传感器,也包括获取气温、横风、光照等战场环境传感器和应对复杂多变的人为干扰传感器;信号处理单元重点完成获取原始数据降噪、滤波、增强的处理,其特点是算法相对简单,但数据处理量大,要求实时性高;数据处理单元则是利用信号处理结果提取目标特征,对目标进行识别和状态估计,并将识别和估计结果发送给决策控制单元,完成打击决策、火力分配与控制等高级任务;人机交互单元是整个火控系统非常重要的单元之一,随着对系统综合性能要求的提升,人机交互逐渐受到重视,是解决人机协同的关键环节。(www.xing528.com)

图5-70 典型目标自动跟踪系统结构图

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