本书以战场目标跟踪为背景，以传感器对空中目标的缺维量测为研究对象，提出了基于纯方位、纯仰角、纯距离及其组合的分坐标跟踪方法，建立相应的目标运动模型和传感器测量模型。以几何代数基本结构研究为基础，寻找目标航迹的分坐标特征不变量作为航迹参数，实现测量序列的滤波、预测和波门计算、相关、跟踪等处理。通过组网，采用分布式参数航迹进行相关、解算、跟踪，建立的分坐标处理框架和目标跟踪流程，能解决传统方法不能有效跟
踪缺维测量目标的问题，与传统目标跟踪方法形成互补。本书的主要读者对象为从事防空反导目标跟踪与融合应用方面的科技人员，同时也可作为高等院校相关专业研究生和科研工作者的参考书。Aiming at target tracking in battlefield,considering the dimension-lacking meas-urement of airspace targets from sensors,tracking methods of independent coordinate are proposed,which are based on Bearing-Only measurements,Elevation-Only meas-urements,Range-Only measurements and hybrid measurements of them,furthermore corresponding target motion and sensor measurement model is established.Based on the basic structure of geometric algebra,characteristic invariants of independent coor-dinates measurements on target tracking are searched as trajectory parameters,to real-ize the filtering,prediction,gate calculation,data correlation,and tracking of measure-ments sequence.With sensors networking,the distributed parametric trajectory can be adopted to correlate,calculate and track,thus independent coordinates framework and target tracking process are established,providing an effective solution to the problem of dimension-lacking measurements on target tracking,and being a supplement to the traditional tracking methods.Main readers of the work are researchers who are engaged in target tracking and fusion application for air defense and anti-missile,meanwhile the work can also be a reference to postgraduates and scholars with relevant majors in colleges and universi-ties.
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第1章 绪论11.1 引言1
1.2 目标运动分析研究现状4
1.3 目标被动航迹滤波跟踪融合发展现状5
1.4 分坐标处理基本框架和研究进展8
参考文献15
第2章 基于几何关系的目标信息处理原理192.1 几种类似的几何定理及推论192.1.1 平面三角形的几何定理19
2.1.2 平面并肩三角形的几何定理24
2.1.3 球面三角形的几何定理26
2.2 空间目标运动曲线的测量约束关系282.2.1 目标直线运动的测量向量约束关系28
2.2.2 空间平面曲线的测量约束关系31
2.3 目标测量的几何代数约束关系372.3.1 两种典型测量图形的约束关系37
2.3.2 目标测量的多距离定位代数结构39
2.3.3 平面布站的目标三（多）距离定位代数结构42
2.3.4 空间立体布站的目标四（多）距离定位代数结构46
2.4 单站观测信息分坐标原理502.4.1 纯方位目标信息的跟踪原理50
2.4.2 纯距离目标信息的跟踪原理51
2.4.3 目标等高飞行纯仰角信息的跟踪原理51
2.5 多站观测信息的分坐标约束原理522.5.1 直线三站布站的目标跟踪52
2.5.2 三角形布站的目标跟踪53
2.6 空间目标测量坐标支援552.6.1 3+1支援模式56
2.6.2 2+2支援模式57
2.6.3 2+1支援模式58
参考文献59
第3章 单站单坐标参数航迹跟踪原理603.1 单站纯方位目标参数航迹的解算603.1.1 直线航向的纯方位估计原理[1]60
3.1.2 直线运动目标的参数航迹滤波67
3.1.3 目标航迹参数的圆误差逼近模型83
3.2 单站纯距离目标参数航迹的解算883.2.1 单站纯距离观测的直线运动目标模型88
3.2.2 单站纯距离观测的二次曲线运动模型90
3.2.3 单站纯距离观测目标匀速圆周运动模型93
3.3 单站纯仰角目标参数航迹的解算973.3.1 基于投影关系的匀速直线航迹模型97
3.3.2 匀速直线参数航迹的直接描述方法104
3.3.3 匀速直线航迹参数的迭代计算模型109
3.4 纯距离和/差目标参数航迹的解算1143.4.1 纯距离和/差目标的参数航迹模型114
3.4.2 仿真实验116
参考文献117
第4章 单站复合坐标目标航迹参数估计1184.1 基于不变量和方位支援的仰角参数估计1184.1.1 二面角关系模型及不变量求解方法118
4.1.2 角度观测坐标的等效模型方法127
4.1.3 基于余切关系2的纯角度目标跟踪133
4.2 笛卡儿坐标下的目标角度信息处理1394.2.1 基于目标角度信息的笛卡儿坐标跟踪算法139
4.2.2 笛卡儿坐标的角度信息直接解算与融合方法145
4.3 单站测量目标的距离和角度信息融合方法1544.3.1 距离和方位序列信息处理方法154
4.3.2 距离和仰角序列信息处理方法155
4.4 基于二次曲线的目标测量位置信息序列的滤波方法1584.4.1 基于二次曲线的目标模型158
4.4.2 参量滤波平滑算法159
4.4.3 仿真实验160
参考文献162
第5章 多站目标参数航迹融合原理1635.1 多站单坐标的目标参数航迹的解算与融合1635.1.1 多站纯方位目标参数航迹的解算与融合163
5.1.2 多站纯距离目标参数航迹的解算与融合169
5.1.3 多站纯仰角目标参数航迹的解算与融合177
5.2 多站单/复合坐标目标参数航迹的解算1785.2.1 多站不同的单坐标目标参数航迹的解算178
5.2.2 单坐标与复合坐标的直线目标参数航迹解算180
5.3 二站复合的目标坐标参数航迹的解算与融合181
5.4 多基地纯距离和的目标信息的解算与融合183
参考文献187
第6章 分坐标处理的目标运动模型与滤波技术1896.1 空气动力学目标的运动与测量模型1906.1.1 匀速圆周运动目标模型190
6.1.2 匀加速圆周运动目标模型191
6.1.3 匀加速圆周及二次曲线的复合运动目标模型193
6.1.4 分坐标测量模型196
6.2 适用批处理形式的经典方法1996.2.1 有限记忆滤波199
6.2.2 样条平滑方法202
6.2.3 总体最小二乘方法207
6.2.4 奇异值分解滤波207
6.2.5 灰色系统理论与应用208
6.2.6 目标测量多值约束的平滑滤波方法216
6.2.7 经典方法存在问题与研究方向223
6.3 几种分坐标滤波与估计的现代方法2246.3.1 分坐标测量的多步递推滤波方法224
6.3.2 基于“当前"统计模型的纯距离三站目标跟踪230
6.3.3 非线性滤波方法237
6.3.4 现代方法存在问题与进一步研究方向240
参考文献240
第7章 目标分坐标处理的应用实践2427.1 某型红外目标跟踪车应用实践242
7.2 某型雷达网络化工程项目的应用实践245
7.3 抗击无人机关键技术研究项目的应用实践247
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