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潜艇目标运动要素滤波估计算法性能评定研究
| 论文题名： | 潜艇目标运动要素滤波估计算法性能评定研究 |
| 关键词： | 潜艇指控系统;目标运动;滤波估计算法;纯方位法;数据处理 |
| 摘要： | 目标运动分析（TMA，Target Motion Analysis）是现代潜艇进行水下作战的关键环节，其中基于被动声呐传感器测量的滤波估计算法是潜艇目标运动要素解算诸多算法中尤为重要的一类算法，其性能的优劣直接影响到潜艇隐蔽攻击的成效。因此，如何建立潜艇目标运动要素滤波估计算法的性能指标，并对这些指标进行科学合理的试验和评定，是潜艇装备定型过程中不可或缺的重要议题。 本文将围绕这一议题进行研究，首先在了解和掌握潜艇目标运动要素滤波估计算法一般原理的基础上，结合作战需求，研究建立了该类算法的关键性能指标，具体包括收敛率、收敛时间、解算精度等，并对这些性能指标进行了解释和定义，同时还提出了获得结果的试验数据需求。然后针对这些关键性能指标和数据需求，开展了试验数据处理关键技术的研究，研究内容包括试验数据预处理的方法、目标真值的计算方法、航次有效性判断方法、解算精度计算方法和收敛时间计算方法，此外还对影响试验结果的误差因素进行了分析，特别指出了影响关系较大的声呐误差及其求取方法，以防止超差对试验结果有效性的影响。最后本文详细阐述了性能评定的数据处理软件设计与实现的过程，按照软件开发的基本程序，对软件的功能进行了需求分析，在此的基础上给出了软件设计流程图和结构关系图。软件的开发和设计环境选用了高级应用软件MATLAB提供的编程语言，MATLAB提供了各种功能强大的函数库，使得程序能够完成复杂的运算，处理大量的数值数据，软件的图形用户界面也是利用MATLAB提供的图形用户界面开发环境GUIDE进行实现，文中对数据文件读取、数据预处理、有效性判断、收敛判断、收敛时间（时刻）确定、航迹复现、用户界面等关键模块的程序实现分别进行了较为详细的描述。 本文的研究成果可应用于潜艇指控系统定型试验中目标运动要素解算海上实航考核试验，可为试验工程技术人员开展试验数据的处理和性能指标的评定分析工作提供科学的理论基础和有效的辅助手段，具有较好的军事和经济效益。 |
| 作者： | 丁学文 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 蒋洪波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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