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基于星载AIS和ADS-B的目标监视系统关键技术研究
| 论文题名： | 基于星载AIS和ADS-B的目标监视系统关键技术研究 |
| 关键词： | 星载船舶自动识别系统;星载广播式自动相关监视系统;一体化设计;碰撞信号分离;海森矩阵预估计;航迹滤波 |
| 摘要： | 近年来海上运输与民航业务发展迅速，亟需建立一个完善的全球海空目标监视系统以保障海上和空中交通安全，星载船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）和星载广播式自动相关监视系统（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）的出现提供了解决方向。但是卫星搭载平台给系统的设计带来了各种技术难题，本文对星载AIS和ADS-B目标监视系统关键技术展开研究，主要工作如下： 1）针对星载目标监视系统信号时隙碰撞的问题，在多通道阵列接收架构下建立碰撞信号分离模型。在对盲源分离基本原理以及目标函数寻优方法进行研究的基础上，提出基于海森矩阵预估计的碰撞信号分离算法。算法对海森矩阵进行预估计，用以改进拟牛顿迭代算法，能够加速目标函数寻优收敛，实现碰撞信号的高效分离。 2）针对卫星搭载系统远距离接收带来的数据丢包和数据出错问题，研究目标航迹滤波技术。在交互式多模型卡尔曼滤波的基础上进行改进，并且结合AIS和ADS-B报文特性，提出基于自适应交互式多模型的航迹混合滤波算法。算法对目标运动模式切换有更好的适应能力，且滤波精度更高。 3）针对卫星搭载平台对系统尺寸和功耗的限制，进行了星载AIS和ADS-B一体化目标监视系统设计。首先提出系统总体设计方案，然后对各模块的设计和信号处理流程进行详细说明，并且完成数字信号处理板的硬件实现与算法验证。一体化的目标监视系统设计可以有效减少星上载荷的尺寸和功耗，实现海空目标监视系统的高度集成。 |
| 作者： | 费海凤 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 谢仁宏;李鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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