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第1章 概述 1

1.1 战场态势的概念与模型 1

1.1.1 态势感知模型 1

1.1.2 态势感知的环节 4

1.1.3 态势理论和逻辑模型 4

1.1.4 状态转换数据融合模型 6

1.2 数据融合及其模型 7

1.2.1 初始定义 8

1.2.2 JDL模型的演进 8

1.2.3 其他模型 9

1.2.4 战场数据融合的五级模型 9

1.3 多传感器态势处理的关键技术 11

1.3.1 MTT面临的挑战 12

1.3.2 面向目标跟踪的融合实现结构 12

1.3.3 关键技术 14

1.4 一致战场态势及其形成 18

1.4.1 NCW与FIOP 18

1.4.2 战场态势要素 20

1.4.3 COP 20

1.4.4 CTP 22

1.4.5 SIP 22

1.4.6 战区COP的建立过程 23

1.4.7 小结 25

第2章 常用战场传感器 26

2.1 概述 26

2.2 雷达 26

2.2.1 雷达框图 27

2.2.2 雷达方程 30

2.2.3 从雷达回波可获取的信息 31

2.2.4 雷达频率 33

2.2.5 脉冲多普勒雷达 34

2.2.6 脉冲压缩 40

2.3 视频传感器 44

2.3.1 红外传感器 44

2.3.2 光学传感器 46

2.4 电子侦察传感器 47

2.4.1 ESM的测量功能 47

2.4.2 测角定位的原理 49

2.4.3 时差定位的原理 53

2.5 声呐传感器 57

2.5.1 声呐的原理 58

2.5.2 拖曳线列阵声呐 59

2.5.3 潜艇配备的声呐 60

第3章 态势信息处理的理论基础 62

3.1 统计与判决理论 62

3.1.1 随机数及其生成 62

3.1.2 假设检验 68

3.1.3 常用的统计模型 69

3.2 正交投影与最小二乘估计 71

3.2.1 引言 71

3.2.2 内积空间 74

3.2.3 正交投影矩阵 76

3.2.4 正交性原理 84

3.2.5 线性方程组的求解 85

3.2.6 广义逆矩阵与线性方程组 89

3.3 最佳线性均方误差估计与正交性原理 91

3.3.1 最佳线性均方误差估计 91

3.3.2 K-L变换与主成分分析 93

3.4 线性卡尔曼滤波 97

3.5 扩展卡尔曼滤波 100

3.6 不敏卡尔曼滤波 102

3.6.1 问题的描述 103

3.6.2 不敏变换 107

3.6.3 提高精度及sigma点集的优化选择 110

3.6.4 不敏滤波及其应用 121

3.6.5 总结与结论 127

3.7 粒子滤波 128

3.7.1 目标状态滤波问题 128

3.7.2 粒子滤波器 131

3.7.3 重采样 132

3.7.4 粒子滤波示例 134

3.8 属性合成理论 135

3.8.1 贝叶斯方法 135

3.8.2 证据理论 137

第4章 雷达数据处理技术 145

4.1 多传感器航迹起始 145

4.1.1 经典的航迹起始方法 146

4.1.2 基于Hough变换的航迹起始方法 148

4.2 雷达的航迹跟踪 156

4.2.1 跟踪门 156

4.2.2 经典的一维跟踪模型 157

4.2.3 耦合跟踪模型 160

4.3 被动传感器的航迹跟踪 161

4.3.1 扩展Kalman滤波法 161

4.3.2 修正增益EKF法 162

4.3.3 修正极坐标Kalman法 162

4.4 多传感器航迹相关 164

4.4.1 航迹相关准则 165

4.4.2 两节点时独立序贯航迹关联 165

4.4.3 多节点时独立序贯航迹关联 166

4.4.4 拓扑航迹相关法 167

4.5 多传感器航迹融合 171

4.5.1 简单凸组合航迹融合 171

4.5.2 修正互协方差航迹融合 171

4.5.3 信息矩阵航迹融合 171

4.5.4 协方差交叉算法 172

4.6 系统误差估计 172

4.6.1 时间系统误差的估计 172

4.6.2 探测系统误差的估计 177

4.6.3 时间与探测系统误差的联合估计 180

第5章 战场图像处理技术 185

5.1 视觉目标特征 185

5.1.1 图像底层特征 185

5.1.2 纹理特征 192

5.1.3 梯度直方图 199

5.1.4 Harris角点及其改进 201

5.1.5 SIFT特征 203

5.2 视觉目标识别技术 210

5.2.1 运动目标检测 210

5.2.2 基于字典的识别方法 217

5.3 视觉目标跟踪技术 222

5.3.1 KLT跟踪方法 223

5.3.2 均值漂移跟踪方法 225

5.3.3 基于粒子滤波的视频跟踪 229

第6章 数据链中的信息融合技术 234

6.1 战术数据链航迹处理技术 234

6.1.1 航迹消息 235

6.1.2 航迹处理流程 236

6.1.3 数据配准 237

6.1.4 航迹质量计算 240

6.1.5 航迹相关／解相关 241

6.1.6 报告职责 242

6.1.7 航迹协调 242

6.1.8 应用水平 243

6.1.9 小结 244

6.2 联合战术信息分发系统中的平台定位 245

6.2.1 相对导航原理 245

6.2.2 相对导航架构 246

6.2.3 相对导航软件的工作流程 247

6.2.4 相对导航的基本算法 248

6.2.5 定位精度的影响因素及仿真分析 251

6.3 武器协同数据链与单一综合空情图 257

6.3.1 CEC 257

6.3.2 SIAP起源与需求 259

6.4 战场态势质量评估 266

6.4.1 数据融合处理的测试与评估 267

6.4.2 测试工具：测试平台、仿真和标准数据库 270

6.4.3 融合性与军事效能的关系 271

6.4.4 小结 274

参考文献 275