一种改进的空间目标高速运动补偿方法

第56卷第11期 2016年11月电讯技术Telecom m unica tion E ngineeringV o l.56,N o. 11N ovem ber,2016d o i：10.3969/j.i s s n.1001-893x.2016.11.015引用格式：程欢，王方超,卢华平，等.一种利用运动补偿的改进J P D A-U K F算法[J].电讯技术,2016,56(11):1267-1272.[C H E N G Huan, WANG Fangchao,LU Huaping,et al. An improved JP D A-U K F method based on motion com pensation[J]. Telecommunication Engineering, 2016,56(11):1267-1272.]一种利用运动补偿的改进JPDA-UKF算法*程欢**，王方超，卢华平，李斌(镇江船艇学院指挥系，江苏镇江212003)摘要:在恒虚警条件下，针对传统的航海雷达模拟器目标跟踪采用的基于不敏卡尔曼滤波的联合概 率数据互联算法(J P D A-U K F)发散、复杂度高和实时性差的问题,提出了一种利用运动补偿的笛卡尔 坐标下改进的J P D A-U K F滤波方法。

该算法引入相邻周期回波间运动补偿提取的目标量测可信度矩 阵，限制进入跟踪门相交区域中的虚假量测数量，并将软跟踪门技术应用于滑窗逻辑法实现航迹管理。

仿真结果表明，所提方法径向速度误差比传统的J P D A-U K F算法与自适应的琢-茁滤波算法分别降低 10%和20%,目标获得稳定航迹后径向速度归一化均方根误差（R M S E)比上述两种方法分别具有约10d B和15 d B的性能优势，算法的复杂度符合真实雷达的边扫描边跟踪的实时处理。

关键词：雷达模拟器；目标跟踪；运动补偿;J P D A-U K F算法;琢-茁滤波中图分类号:T N953文献标志码：A文章编号：1001-893X(2016)11-1267-06An Improved JPD A-U K F Method Based on Motion CompensationCHENG Huan，WANG Fangchao，LU Huaping，LI Bin(C o m m a n d D e p a rtm e n t，Z h enjian g W ate rcra ft C o lle g e，Zhenjian g 212003，C h in a)A b s t r a c t ：I n o r d e r to m e lio r a te d iv e r g e n c e，h ig h c o m p le x ity a n d p o o r r e a l-t im e p e rfo r m a n c e o f th e tr a d it io n a lm a r itim e ta r g e t t r a c k in g u s in g th e j o i n t p r o b a b ilis t ic d a ta a s s o c ia tio n w it h th e u n s c e n te d K a lm a n f i l t e r( J P D A -U K F)u n d e r th e c o n d itio n o f c o n s ta n t fa ls e a la r m r a t e，a n im p r o v e d J P D A-U K F b a s e d o n m o tio n c o m p e n s a­t io n C a rte s ia n p la n e is p ro p o s e d. T h e m e th o d r e s tr ic ts th e n u m b e r o f fa ls e m e a s u re m e n ts f a llin g in to th e in t e r­s e c tio n a re a o f th e tr a c k in g g a te s u s in g th e c o n f id e n t ia l-m a t r ix p r o d u c e d b y m o tio n c o m p e n s a tio n b e tw e e n th ea d ja c e n t t im e-s c a n e c h o im a g e. T h e t r a c k in g m a n a g e m e n t a d o p ts th e p o p u la r lo g ic m e th o d c o mb in in g w it hth e f u n c t io n o f s o ft v a lid a tio n g a te s. S im u la tio n re s u lts s h o w th a t i n c o m p a ris o n w it h th e tw o a lg o rith m s d e v e l­o p e d v ia t r a d it io n a l J P D A-U K F a n d a d a p tiv e c o e ffic ie n t 琢-茁f i l t e r i n g，th e p ro p o s e d a lg o r ith m g a in s a n im­p r o v e m e n t o f10 p e r c e n t a n d20p e rc e n t r a d ia l v e lo c ity e r r o r a n d a n im p r o v e m e n t o f10 d B a n d15 d B i n v e­lo c it y ro o t m e a n s q u a re e r r o r(R M S E)a fte r g e ttin g s ta b le tr a c k m a n a g e m e n t，a n d a ls o th e c o m p le x ity o f th e m e th o d is in a c c o rd a n c e w it h th a t o f v ir t u a l r e a l-t im e r a d a r s c a n n in g a n d tr a c k in g p ro c e s s in g.K e y w o r d s: r a d a r s im u la t o r；ta r g e t t r a c k in g； m o tio n c o m p e n s a tio n； J P D A-U K F a lg o r ith m；琢一茁f i l t e r1引言海员培训、发证和值班标准国际公约（T h e I n­t e r n a tio n a l C o n v e n tio n o n S ta n d a rd s o f T r a i n i n g，C e r t i­f ic a t io n a n d W a tc h k e e p in g f o r S e a fa r e r s，S T C W)在2012年对全功能航海模拟器提出了统一的新标准，对复杂条件下航海训练和海员培训发挥了重要的作用。

移动摄像机下运动目标检测的快速运动补偿方法与流程移动摄像机下运动目标检测的快速运动补偿方法与流程引言现代摄像机广泛应用于视频监控、无人机航拍等领域，而其中一个重要的应用就是运动目标检测。

然而，由于移动摄像机在运动过程中会产生抖动，这给运动目标的稳定检测带来了很大挑战。

为了解决这个问题，本文将介绍一种快速运动补偿方法和相应的流程。

方法快速运动补偿方法是通过分析连续帧之间的运动信息，对图像进行补偿以实现目标的稳定检测。

具体步骤如下：1.运动目标检测：首先，采用恒定速度模型对目标进行建模，并利用光流法等算法提取连续帧之间的运动向量。

这些运动向量可以有效地描述摄像机的运动和目标的运动。

2.运动补偿：根据运动向量的信息，对当前帧进行运动补偿。

具体而言，可以利用运动向量的长度和方向来计算补偿的位移，然后对当前帧进行平移补偿，以减小摄像机抖动对目标检测的影响。

3.运动目标跟踪：在进行运动补偿后，使用目标跟踪算法来跟踪目标在视频序列中的位置。

可以选择传统的相关滤波跟踪算法或者深度学习的目标检测算法，根据具体应用需求进行选择。

4.运动目标检测：最后，根据目标跟踪的结果，在运动补偿后的帧上进行目标检测。

可以使用传统的基于特征提取和分类器的目标检测方法，也可以使用基于深度学习的目标检测算法。

流程下面是移动摄像机下运动目标检测的快速运动补偿流程：1.输入视频序列：将移动摄像机拍摄的视频序列作为输入。

2.目标建模：对视频序列中的目标进行建模，获得目标的运动信息。

3.运动向量提取：利用光流法等算法提取连续帧之间的运动向量。

4.运动补偿：根据运动向量的信息，对当前帧进行运动补偿。

5.目标跟踪：对进行运动补偿后的帧进行目标跟踪，获得目标在视频序列中的位置。

6.目标检测：在进行运动补偿后的帧上进行目标检测，获得最终的运动目标检测结果。

7.输出结果：输出运动目标检测的结果，可以是目标位置的坐标或目标图像等。

结论通过快速运动补偿方法和相应的流程，可以有效地解决移动摄像机下运动目标检测的稳定性问题。

一种新型实用的空间误差补偿方式常文芬;王春光;任海涛【摘要】从实用的角度出发,提出了一种新型实用的空间误差补偿方式.以高精度激光跟踪仪为基本手段,从误差的测量与辨识、补偿原理,实际的补偿过程以及补偿前后的比较这几个方面,诠释了这种误差补偿方式的可行性、方便性和实际效果,也提出了其局限性.%The paper puts forward a new applied mode for volumetric error compensation using high precision laserrntracer, the actual compensation process and the effect.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】4页(P101-104)【关键词】空间误差补偿;高精度;激光跟踪仪;实际补偿【作者】常文芬;王春光;任海涛【作者单位】北京工研精机股份有限公司,北京101312;北京工研精机股份有限公司,北京101312;北京工研精机股份有限公司,北京101312【正文语种】中文【中图分类】TG569空间误差补偿是数控机床的一项共性技术。

自上世纪90年代以来，空间误差补偿技术得到了广泛的关注，其主要的目的是在不增加机床制造成本的情况下进一步提高机床的精度。

机床的主要组成部件假设为做刚体运动，对于三轴机床有21项误差［1］，包括3个线性位移误差(定位误差)、6个直线度误差、9个转角误差和3个垂直度误差。

如图1所示，21项误差分别为:线性位移误差(定位误差):EXX、EYY、EZZ;直线度误差:EYX、EZX、EXY、EZY、EXZ、EYZ;转角误差:EAX、EBX、ECX、EAY、EBY、ECY、EAZ、EBZ、ECZ;垂直度误差:ФXY、ФYZ、ФXZ。

关于空间误差补偿，笔者认为最关键的技术在于误差的测量及如何实现补偿。

对于误差的测量，其关键点又在于如何辨识出数控机床的21项误差;而更进一步的补偿的实现则更多地取决于数控系统的功能。

一种多高速运动目标补偿方法
胡旭超;刘捷;谭贤四;曲智国
【期刊名称】《空军预警学院学报》
【年(卷),期】2018(032)006
【摘要】针对多高速目标存在的距离走动问题,提出了一种新的多高速目标运动补偿方法.该方法首先利用Radon变换对目标进行速度粗估计,然后在粗速度估计基础上,利用最小熵准则进行速度搜索,估计出目标真实速度,从而完成目标的运动补偿.通过逐一对回波中的多目标进行补偿、分离、再补偿和再分离的方式,最终实现对多目标的运动补偿.仿真结果表明了该方法的有效性.
【总页数】5页(P402-406)
【作者】胡旭超;刘捷;谭贤四;曲智国
【作者单位】[1]空军预警学院,武汉430019;[1]空军预警学院,武汉430019;[1]空军预警学院,武汉430019;[1]空军预警学院,武汉430019
【正文语种】中文
【中图分类】TN958.3
【相关文献】
1.一种改进的空间目标高速运动补偿方法 [J], 许人灿;杜琳琳;陈曾平
2.L波段雷达电离层高速运动目标ISAR成像补偿方法 [J], 黄小红;文贡坚
3.空间目标一维距离像高速运动补偿方法研究 [J], 许人灿;黄小红;陈曾平
4.目标高速运动对宽带一维距离像的影响及补偿方法研究 [J], 黄小红;邱兆坤;王伟
5.一种多高速运动目标补偿方法 [J], 胡旭超;刘捷;谭贤四;曲智国
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一种机载平台快速目标运动补偿方法摘要：机载平台的快速目标运动补偿方法是解决机载摄像机追踪移动目标时，由于航行姿态变化、目标距离、速度等因素所带来的目标偏移问题。

本文主要介绍机载平台的快速目标运动补偿方法，包括图像实时处理、预测算法等，并且结合实验分析结果，说明了该方法的有效性和可行性。

关键词：机载平台、目标运动补偿、图像实时处理、预测算法一、概述航空摄影是一项应用广泛的技术，可用于监测、勘察、拍摄风景等领域。

随着科技的进步和技术的发展，航空摄影采用了更多的自动化系统，使得机载航拍进行了高效、精准化和智能化改进。

然而，当监测或追踪移动目标时，如车辆、人员等，机载摄像机的姿态变化无可避免地会导致目标的运动偏移。

为了解决这个问题，机载平台上需要快速的目标运动补偿方法，以保证目标准确地被追踪和监测。

本文介绍以下三种目标运动补偿方法：基于图像实时处理、基于预测算法及结合两种方法的混合运动补偿。

机载平台的快速目标运动补偿是一项非常重要的技术，其影响到航拍数据的质量和有效性。

二、基于图像实时处理的目标运动补偿基于图像实时处理的目标运动补偿是一种常见的方法。

这种方法的基本思路是，在图像采集过程中实时检测目标位置并进行实时处理，然后通过姿态稳定技术对机载平台进行控制，使得摄像机姿态发生变化时，目标仍然能够在图像中保持其位置。

其主要优点包括简单、快速、可实现和易于应用。

它不需要预先建立复杂的模型，也不需要进行复杂的计算和处理。

但是，该方法只能适用于运动速度慢或者机载平台运动相对较平稳的情况下。

三、基于预测算法的目标运动补偿基于预测算法的目标运动补偿方法是一种较新的研究成果。

该方法主要思路是利用数学模型来对目标的运动进行预测，并在实际运动时进行补偿来保持目标在摄像机的视野中。

预测算法的核心是使用实时运动学数据来计算预测模型的参数并使用这些参数来估计目标的位置。

该方法适用于运动速度较快或者机载平台运动相对较剧烈的情况下，但是由于复杂的预测模型，该方法实现难度较大。

超近程雷达高速目标运动补偿方法
马可;李慧敏;于迎春;李斌
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2013(026)001
【摘要】针对超近程雷达的高速目标探测问题,提出了一种距离速度解耦合与运动补偿的新方法.通过采用单载频与线性调频连续波(CW+ LFMCW)信号组合形式,由CW差拍信号测量目标的无模糊速度,再根据速度估计值对LFMCW差拍信号进行运动补偿得到目标的距离信息,实现了高速目标距离速度解耦合与运动补偿.仿真结果验证了该方法的有效性.
【总页数】3页(P84-86)
【作者】马可;李慧敏;于迎春;李斌
【作者单位】西安电子工程研究所人力资源部硕士点,陕西西安710100;西安电子工程研究所人力资源部硕士点,陕西西安710100;西安电子工程研究所人力资源部硕士点,陕西西安710100;西安电子工程研究所人力资源部硕士点,陕西西安710100
【正文语种】中文
【中图分类】TN951
【相关文献】
1.提高航管二次雷达近程目标跟踪稳定性的方法 [J], 邓欣
2.超近程PD雷达复杂目标回波合成方法研究 [J], 郑哲;姜洁;吴嗣亮
3.超近程PD雷达复杂目标回波合成方法研究 [J], 郑哲;姜洁;吴嗣亮
4.频率步进雷达高速目标运动补偿新方法 [J], 左衍琴;朱永锋;赵宏钟;付强
5.毫米波超近程LFMCW雷达运动目标参数估计 [J], 张鑫;张容权;龚海烈
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