一種聯合估計的RAM類目標跟蹤算法*

周乾君,吳盤龍,李繼民

(南京理工大學自動化學院,江蘇 南京 210094)

RAM(Rocket, Artillery and Mortar)類武器是火箭彈、榴彈、迫擊炮彈等武器的統稱,其威力大，火力猛，機動性能好，射程遠，火力覆蓋能力強，操作方便,是當前戰場主要的火力壓制武器,所以，用于防御這類武器的C-RAM系統是新形勢下部隊防護的迫切需求。RAM類武器作為彈道目標,其實際運動規律與高炮火控系統在解相遇問題的過程中常用的勻速、 勻加速直線目標運動規律不符。因此,有必要研究面向RAM類目標的跟蹤與預測算法。

RAM類目標被動段會沿著一個由目標類型以及相應的性能特征事先確定好的飛行路徑運動,具有顯著的動力學特性,對該類目標建模的主要依據是目標的動力學因素,其中，最典型的參數就是質阻比。對于合作目標,其質阻比已知,可直接根據目標運動方程進行跟蹤,并對后續軌跡進行預測。

然而，在實際作戰場景下,來襲的RAM類目標往往是非合作目標,質阻比未知,需要對其進行估計。質阻比的估計精度和收斂速度與目標狀態的估計相互耦合,當前估計質阻比主要有兩種方法。1)利用濾波算法實時估計目標的距離、速度、加速度,根據質阻比物理意義與目標狀態及雷達量測的關系推導出質阻比計算公式,該方法在建模過程中不考慮質阻比的影響,往往模型與運動特性不符,估計精度較差。2)基于目標的運動規律,將質阻比與選取的各狀態分量一起組成擴維的狀態向量,利用非線性濾波實時估計質阻比,該方法充分將目標運動規律與質阻比相結合,估計精度較高。……