免费论文：天基预警系统跟踪技术研究

空间已成为维护国家安全和国家利益的战略“制高点”，对空间目标的快速捕获与高精度跟踪是利用空间、控制空间的前提和基础。天基预警系统结合了天基平台和光学传感器两者的优势，具有不受国界限制、覆盖范围广、测量精度高、隐蔽性强等优点，越来越受各国的高度重视。本文针对天基预警系统的目标跟踪问题进行了深入研究，重点就目标定位精度分析、目标跟踪滤波算法以及传感器调度技术进行了详细讨论和研究。论文主要工作如下：

首先，对卫星到目标的视线矢量展开研究，建立了传感器观测模型，描述目标由三维空间位置至像平面成像的转换过程，根据模型讨论误差源；利用多体运动学理论建立误差模型，并与Monte Carlo统计方法进行对比仿真分析以验证误差模型的可行性；介绍视线交叉定位的基本原理。

其次，基于天基测角信息对目标进行跟踪，建立目标中段运动与观测模型。应用EKF、UKF算法实现目标状态的非线性最优估计。基于牛顿迭代法对系统状态估计的协方差矩阵进行计算，引入相对状态估计误差来表示非线性系统可观测度，仿真分析各种因素对精度及可观测度的影响。

然后，针对传感器调度问题进行了讨论，给出了传感器调度的背景条件，包括：低轨卫星星座构型，红外传感器工作特点，约束条件等。在满足约束条件的基础上，为低轨星座确立传感器调度的处理框架与调度准则，建立了基于各种优化目标的传感器调度算法，对各个算法从精度、系统性能及运算速度等方面进行仿真对比。

最后，利用MATLAB和STK实现了预警任务的视景仿真。在MATLAB中设置参数，调用接口函数对STK进行场景配置，星历数据导入导出，动画配置等操作，并利用STK自带分析模块进行了一些辅助仿真分析，最后展示了视景仿真效果。

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