基于联合决策与估计的高频超视距雷达信息处理与融合

高频超视距雷达信息处理等典型目标跟踪应用面临着以非同态性、非平稳性、非线性、非均匀性为特征的环境与目标深度耦合、电离层探测子系统输出的环境参数与主雷达输出的目标参数不一致等全新问题。本项目拟围绕高频雷达电离层探测子系统和主雷达闭环反馈信息处理，在联合决策与估计优化基础上，研究参考源辅助的电离层参数辨识与目标运动估计的联合优化；研究低信噪比、多路径、机动、展宽、群目标的联合检测与跟踪，突破多路径信号检测、跟踪、辨识一体化关键技术；综合利用雷达、辅助环境探测、GIS数据等多源信息，研究海面慢速目标的联合定位与跟踪；开展基于仿真测试/数据分析的新机理新方法的原理性验证，促进检测、估计与辨识的交叉融合，丰富和发展联合决策与估计新方向，为工程应用提供新概念、新原理和新方法。

项目组按照研究计划实现了研究目标。围绕高频雷达目标回波特性与雷达工作环境存在深度耦合、电离层探测子系统获得的环境参数与主雷达探测的目标参数不一致等核心问题开展研究，取得一系列研究成果：(1)建立了多路径量测检测级与估计级多层融合处理框架，提出了多速率多路径信息处理、多路径概率假设密度滤波和变分推理多目标联合检测与跟踪等一系列新方法，实现了OTHR电离层参数辨识和目标状态估计联合优化，突破了国际上传统序贯方法在估计与辨识耦合下的处理局限，目标航迹连续性提高12%以上，应用于OTHR舰船目标检测与跟踪。(2)提出了非线性、多模态与有色噪声、数据时滞、数据缺失复杂特性耦合下的高斯和滤波的统一框架，设计了非线性积分的多种数值逼近方法，突破了国际上传统方法要求复杂特性和非线性必须解耦的局限，自适应实现了目标运动高精度估计与快速计算的综合优化。(3)建立了多源不确定数据广义信任融合分类模型，提出了一系列信任分类/聚类方法，引入了复合类，突破了国际上传统方法对不精确信息处理方式局限，显著降低了OTHR等情报分类推理中多源信息高冲突、不完备下的决策风险。(4)研发了远距离物理隔离的信息单向导入硬件系统，发明了多路径航迹与外部情报相关、PD变换参量表修正、断裂航迹粘连等关键技术，经过了两万多批次的实装数据的测试，航路航迹分类正确率大于85%，显著提高了目标军民属性识别率。. 项目组已在IEEE TAC、TSP、TAES、Automatica、PR、Information Fusion等刊物上发表论文60篇，其中SCI/EI收录40/60篇次，他引170次（SCI）、409次（Google scholar）；出版专著/教材5部，授权国家发明专利12项，受理8项，获得软件著作权14项；研究成果获陕西省科技进步二等奖1项，项目主持人获全国优秀科技工作者。培养教授1名，副教授6名，培养研究生32名（11名博士生、21名硕士生），博士后5人，陕西省优秀博士论文1篇。项目组组织国际/国内会议12次，特邀报告25次，项目组成员在国际学术会议作大会报告22人次。获批信息融合技术教育部重点实验室。