并行流水线的高超声速目标断续点迹航迹起始方法

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"临近空间高超声速目标断续点迹航迹起始方法 (2014年),由肖松等人撰写,发表在《华中科技大学学报(自然科学版)》第42卷第3期,是自然科学领域的学术论文,得到了国家自然科学基金的资助。该研究针对雷达探测临近空间高超声速目标时遇到的挑战,如雷达散射截面(RCS)的不规则变化、目标的高速高机动性以及大气环境等因素导致的目标点迹断续,提出了一种基于并行流水线的可变波门航迹起始方法。这种方法通过设计具有更强针对性的相关波门,并采用流水线技术,能并行处理不同周期的断续点迹,从而有效地解决多目标航迹起始问题。仿真结果显示,新方法具有较高的正确航迹起始概率、较低的虚假航迹起始概率以及较小的计算量,具备良好的工程应用价值和推广潜力。" 该研究主要探讨了以下几个知识点: 1. 雷达探测技术:在探测临近空间的高超声速目标时,由于目标自身的高速度、高机动性以及环境因素(如大气环境和RCS的变化),雷达探测过程中会产生断续点迹,这给目标的跟踪带来了挑战。 2. RCS(雷达散射截面):RCS是衡量目标对雷达波反射能力的参数,受目标形状、大小、材质以及雷达波与目标的相对角度等因素影响。在不同照射姿态下,RCS可能呈现异常分布,导致雷达探测效果不稳定。 3. 航迹起始:航迹起始是雷达跟踪系统的关键步骤,它需要从杂乱的雷达回波数据中识别出目标的连续轨迹。对于断续点迹,传统的航迹起始方法可能失效,需要新的策略来应对。 4. 可变波门技术:研究提出了一种针对性强的相关波门设计,这种波门能够根据目标的特性动态调整,从而更好地捕捉和关联目标的断续点迹。 5. 并行流水线处理:为了提高处理效率,研究采用了并行流水线的思想,允许不同周期的断续点迹同时进行航迹起始处理,提高了系统的并行处理能力和效率。 6. 蒙特卡罗仿真:通过大量的随机模拟实验,验证了新方法的有效性,包括其较高的正确航迹起始概率、较低的虚假航迹起始概率以及较小的计算需求。 7. 工程实践性和可推广性:新方法不仅在理论上具有创新性,而且在实际应用中表现出较好的性能,具备广泛应用于雷达跟踪系统改进的潜力。 该研究提供了一种创新的解决方案,用于解决雷达系统在追踪临近空间高超声速目标时遇到的断续点迹问题,为未来相关领域的研究和工程实践提供了理论基础和技术支持。