雷达数据处理及应用（第3版）

　　《雷达数据处理及应用（第3版）》是关于雷达数据处理理论及应用的一部专著，是作者对国内外近30年来该领域研究进展和自身研究成果的总结。《雷达数据处理及应用（第3版）》由20章组成，主要内容有：概述（包括研究目的、意义、数据处理器的设计要求和主要技术指标、研究历史和现状等），参数估计，线性滤波方法，非线性滤波方法，量测数据预处理技术，多目标跟踪中的航迹起始，极大似然类多目标数据互联方法，贝叶斯类多目标数据互联方法，机动目标跟踪，群目标跟踪，多目标跟踪终结理论与航迹管理，无源雷达数据处理，脉冲多普勒雷达数据处理，相控阵雷达数据处理，雷达网误差配准算法，雷达组网数据处理，雷达数据处理性能评估，雷达数据处理仿真技术，雷达数据处理的实际应用，以及关于雷达数据处理理论的回顾、建议与展望。

　　何友，生于1956年10月，男，吉林磐石人。1982年毕业于海军工程大学指控系统专业，获学士学位，1988年在该校火力控制系统专业获硕士学位；1991年10月至1992年11月在德国不伦瑞克工业大学作高级访问学者；1997年在清华大学通信与信息系统专业获博士学位。现为海军航空工程学院院长、教授、博士生导师；中国电子学会会士；中国电子学会雷达分会副主任委员；中国造船学会电子技术委员会委员；国家“863”专家；总装备部专家组成晁《现代雷达》、《数据采集与处理》、《火力与指挥控制》、《雷达科学与技术》等杂志编委。主要研究领域有雷达自适应检测方法、多传感器信息融合、多目标跟踪、分布检测理论及应用、系统仿真与作战模拟等。在国内外核心期刊和重要国际会议上发表论文200余篇，有150余篇论文被SCI、EI和ISTP等国际检索收录；出版专著5部。在科研成果中，获国家科技进步二等奖2项；获军队科技进步一等奖5项；二等奖4项；三等奖18项。荣立二等功4次、三等功2次。1999年入选国家”百千万人才工程”第一、二层次；2000年获”全国百篇优秀博士论文奖“和中国科协“求是杰出青年实用工程奖”；2001年被教育部授予“全国优秀教师”称号，享受政府特殊津贴；2003年被授予“全国留学回国人员先进个人”荣誉称号，并获“全国留学回国人员成就奖”；2006年获中国人民解放军专业技术重大贡献奖。

第1章概述
1.1雷达数据处理的目的和意义
1.2雷达数据处理中的基本概念
1.3雷达数据处理器的设计要求和主要技术指标
1.4雷达数据处理技术研究的历史与现状
1.5本书的研究范围和概貌

第2章参数估计
2.1引言
2.2参数估计的概念
2.3四种基本参数估计方法
2.4估计性质
2.5静态向量情况下的参数估计
2.6小结

第3章线性滤波方法
3.1引言
3.2卡尔曼滤波器
3.2.1系统模型
3.2.2滤波模型
3.2.3卡尔曼滤波器的初始化
3.2.4卡尔曼滤波算法应用举例
3.2.5卡尔曼滤波器应用中应注意的一些问题
3.3稳态卡尔曼滤波器
3.3.1滤波器稳定的数学定义和判断方法
3.3.2随机线性系统的可控制性和可观测性
3.3.3稳态卡尔曼滤波
3.4常增益滤波器
3.4.1-滤波器
3.4.2自适应-滤波器
3.4.3-滤波算法应用举例
3.4.4——滤波器
3.4.5自适应——滤波器
3.4.6常增益滤波器与卡尔曼滤波等线性滤波器的性能比较
3.5状态估计的一致性检验
3.5.1状态估计误差的一致性检验
3.5.2新息的一致性检验
3.5.3新息的白度检验
3.5.4滤波器一致性检验的应用举例
3.6小结

第4章非线性滤波方法
4.1引言
4.2扩展卡尔曼滤波器
4.2.1滤波模型
4.2.2线性化EKF滤波的误差补偿
4.2.3扩展卡尔曼滤波器应用举例
4.2.4扩展卡尔曼滤波器应用中应注意的一些问题
4.3不敏卡尔曼滤波器
4.3.1不敏变换
4.3.2滤波模型
4.3.3仿真分析
4.4粒子滤波器
4.4.1滤波模型
4.4.2EKF、UKF、PF三种非线性滤波算法应用举例
4.5小结

第5章量测数据预处理技术
5.1引言
5.2时间配准
5.3空间配准
5.3.1坐标系
5.3.2坐标变换
5.3.3几种常用坐标系的变换关系
5.3.4几种常用坐标系中的跟踪问题
5.3.5跟踪坐标系与滤波状态变量选择
5.4野值剔除技术
5.4.1野值的定义、成因及分类
5.4.2野值的判别方法
5.5雷达误差标校技术
5.6数据压缩技术
5.6.1单雷达的数据压缩
5.6.2多雷达系统中的数据压缩
5.7小结

第6章多目标跟踪中的航迹起始
6.1引言
6.2航迹起始波门的形状和尺寸
6.2.1环形波门
6.2.2椭圆（球）波门
6.2.3矩形波门
6.2.4扇形波门
6.3航迹起始算法
6.3.1直观法
6.3.2逻辑法
6.3.3修正的逻辑法
6.3.4Hough变换法
6.3.5修正的Hough变换法
6.3.6基于Hough变换和逻辑的航迹起始算法
6.3.7基于聚类和Hough变换的编队目标航迹起始算法
6.3.8被动雷达航迹起始算法
6.4航迹起始算法的比较与分析
6.5航迹起始中的有关问题讨论
6.6小结

第7章极大似然类多目标数据互联方法
7.1引言
7.2航迹分叉法
7.2.1似然函数的计算
7.2.2门限设置
7.2.3改进的似然函数
7.2.4航迹分叉法的特点
7.3联合极大似然算法
7.3.1可行划分的建立
7.3.2递推的联合极大似然算法
7.3.3联合极大似然算法应用举例
7.40-1整数规划法
7.4.1对数似然比的计算
7.4.20-1线性整数规划
7.4.3递推的0-1整数规划法
7.4.40-1整数规划法的用途
7.5广义相关法
7.5.1得分函数的建立
7.5.2广义相关法的应用
7.6几种极大似然类算法性能分析
7.7小结

第8章贝叶斯类多目标数据互联方法
8.1引言
8.2最近邻域法
8.2.1最近邻域标准滤波器
8.2.2概率最近邻域法
8.3概率数据互联算法（PDA）
8.3.1状态更新与协方差更新
8.3.2互联概率计算
8.3.3修正的PDAF算法
8.3.4性能分析
8.4综合概率数据互联算法（IPDA）
8.4.1航迹存在性判断
8.4.2数据互联
8.5联合概率数据互联算法（JPDA）
8.5.1JPDA算法的基本模型
8.5.2联合事件概率的计算
8.5.3状态估计协方差的计算
8.5.4简化的JPDA算法模型
8.5.5性能分析
8.6最优贝叶斯算法
8.6.1最优贝叶斯算法模型
8.6.2算法的次优实现
8.7多假设跟踪算法
8.7.1假设的产生
8.7.2概率计算
8.7.3假设的简化技巧
8.8性能分析
8.9小结

第9章机动目标跟踪
9.1引言
9.2具有机动检测的跟踪算法
9.2.1可调白噪声模型
9.2.2变维滤波算法
9.2.3输入估计算法
9.3自适应跟踪算法
9.3.1修正的输入估计算法
9.3.2Singer模型跟踪算法
9.3.3当前统计模型算法
9.3.4Jerk模型跟踪算法
9.3.5多模型算法
9.3.6交互式多模型算法
9.4机动目标跟踪算法性能比较
9.4.1仿真环境与参数设置
9.4.2仿真结果与分析
9.5小结

第10章群目标跟踪
10.1引言
10.2群航迹起始的基本方法
10.2.1群的定义
10.2.2群的分割
10.2.3群的互联
10.2.4群速度的估计
10.3群目标灰色精细航迹起始算法
10.3.1群的预分割和预互联
10.3.2基于量测相对位置矢量的群内目标灰色精细互联
10.3.3群内航迹的确认
10.3.4群目标状态矩阵的建立
10.3.5算法仿真验证与分析
10.3.6讨论
10.4中心群目标跟踪算法
10.4.1群航迹起始、确认和撤销
10.4.2航迹更新
10.4.3其他问题的实现
10.5编队群目标跟踪算法
10.5.1编队群目标跟踪算法概述
10.5.2编队群目标跟踪算法的逻辑描述
10.6群目标跟踪算法性能分析
10.6.1仿真环境
10.6.2仿真结果
10.6.3仿真分析
10.7小结
附录10A

第11章多目标跟踪终结理论与航迹管理
11.1引言
11.2多目标跟踪终结理论
11.2.1序列概率比检验（SPRT）算法
11.2.2跟踪门方法
11.2.3代价函数法
11.2.4Bayes算法
11.2.5全邻Bayes算法
11.2.6算法性能分析
11.3航迹管理
11.3.1航迹号管理
11.3.2航迹质量管理
11.3.3信息融合系统中的航迹文件管理
11.4小结

第12章无源雷达数据处理
12.1引言
12.2有源雷达的局限性及无源雷达的优点
12.3无源雷达空间数据互联
12.3.1相位变化率法
12.3.2多普勒变化率和方位联合定位
12.3.3多普勒变化率和方位、俯仰联合定位
12.3.4多模型法
12.3.5基于修正极坐标的被动跟踪
12.3.6无源定位方法性能比较
12.4机载ESM定位
12.5测向无源定位最优布站
12.5.1定位模糊椭圆面积
12.5.2利用拉格朗日乘子法求解条件极值
12.5.3定位模糊椭圆面积最小准则下最优布站
12.6测时差无源定位
12.6.1定位模型
12.6.2二维情况
12.6.3三维情况
12.7无源雷达属性数据关联
12.8小结

第13章脉冲多普勒雷达数据处理
13.1引言
13.2PD雷达系统概述
13.2.1PD雷达的特点
13.2.2PD雷达跟踪系统
13.3PD雷达跟踪的典型算法
13.3.1最佳距离-速度互耦跟踪
13.3.2多目标跟踪
13.3.3带Doppler量测的目标跟踪
13.4PD雷达跟踪算法性能分析
13.4.1仿真环境与参数设置
13.4.2仿真结果与分析
13.5小结

第14章相控阵雷达数据处理
14.1引言
14.2相控阵雷达系统概述
14.2.1相控阵雷达的发展
14.2.2相控阵技术在现代雷达中的应用
14.2.3相控阵雷达的特点
14.2.4相控阵雷达的主要指标
14.3相控阵雷达系统结构及工作过程
14.3.1相控阵雷达系统结构
14.3.2相控阵雷达工作流程
14.4相控阵雷达数据处理
14.4.1杂波中单目标跟踪算法
14.4.2杂波中多目标跟踪算法
14.4.3自适应采样周期算法
14.4.4实时任务调度策略
14.5自适应采样周期算法性能分析
14.5.1仿真环境与参数设置
14.5.2仿真结果与分析
14.5.3比较与讨论
14.6小结

第15章雷达网误差配准算法
15.1引言
15.2系统误差的构成及影响
15.2.1系统误差的构成
15.2.2系统误差的影响
15.3固定雷达误差配准算法
15.3.1目标位置已知的误差配准
15.3.2实时质量控制（RTQC）算法
15.3.3最小二乘（LS）算法
15.3.4广义最小二乘（GLS）算法
15.3.5基于ECEF坐标系的广义最小二乘（ECEF-GLS）算法
15.3.6仿真分析
15.4机动雷达误差配准算法
15.4.1机动雷达系统建模方法
15.4.2目标位置已知的机动雷达配准算法
15.4.3机动雷达最大似然配准（MLRM）算法
15.4.4联合扩维误差配准（ASR）算法
15.4.5仿真分析
15.5小结

第16章雷达组网数据处理
16.1引言
16.2雷达网的设计与分析
16.2.1雷达网性能评价指标
16.2.2雷达网优化布站
16.2.3从抗干扰原则出发进行雷达布站仿真
16.2.4雷达组网应用举例
16.3单基地雷达组网数据处理
16.3.1单基地雷达组网数据处理流程
16.3.2单基地雷达组网的状态估计
16.4双基地雷达组网数据处理
16.4.1双基地雷达系统的基本定位关系
16.4.2双基地雷达组合估计
16.4.3双基地雷达组合估计可行性分析
16.5多基地雷达组网数据处理
16.5.1多基地雷达系统的跟踪原理
16.5.2多基地雷达组网系统的观测方程
16.5.3多基地跟踪系统数据处理的一般过程
16.6航迹关联
16.7小结

第17章雷达数据处理性能评估
17.1引言
17.2有关名词术语
17.3数据关联性能评估
17.3.1平均航迹起始时间
17.3.2航迹累积中断次数
17.3.3航迹模糊度
17.3.4航迹累积交换次数
17.4跟踪滤波性能评估
17.4.1航迹精度
17.4.2跟踪机动目标能力
17.4.3虚假航迹比例
17.4.4发散度
17.4.5有效度
17.5雷达网数据融合性能评估
17.5.1雷达覆盖范围重叠度
17.5.2航迹容量
17.5.3雷达网发现概率
17.5.4响应时间
17.6雷达数据处理算法的评估方法
17.6.1MonteCarlo方法
17.6.2解析法
17.6.3半实物仿真方法
17.6.4试验验证法
17.7小结

第18章雷达数据处理仿真技术
18.1引言
18.2系统仿真技术基础
18.2.1系统仿真技术的基本概念
18.2.2随机噪声的数字仿真
18.3雷达数据处理算法仿真
18.3.1目标运动模型的仿真
18.3.2观测过程的仿真
18.3.3跟踪滤波及航迹管理
18.4算法仿真示例
18.5小结

第19章雷达数据处理的实际应用
19.1引言
19.2在空中交通管制系统中的应用
19.2.1用途、组成和要求
19.2.2雷达数据处理结构
19.2.3空中交通管制实例
19.3在船用导航雷达中的应用
19.4在舰载雷达抑制杂波中的应用
19.4.1数据处理抑制杂波的原理
19.4.2舰载雷达数据处理杂波抑制的方法
19.5在地面激光雷达中的应用
19.5.1数据采集工作原理
19.5.2数据处理流程
19.6在海上监视系统中的应用
19.6.1用途、组成和要求
19.6.2海上控制系统的结构
19.7在舰队防空系统中的应用
19.7.1宙斯盾舰队防空系统组成及功能
19.7.2主要性能指标
19.7.3数据处理过程
19.8在舰炮火控雷达中的应用
19.8.1舰炮火控系统组成
19.8.2技术特点
19.8.3数据处理流程
19.9在机载预警雷达中的应用
19.9.1特点、组成和任务
19.9.2数据处理技术
19.9.3典型工作模式
19.10在对空警戒雷达组网中的应用
19.10.1雷达组网数据处理结构
19.10.2雷达组网数据处理关键技术
19.11在相控阵雷达中的应用
19.11.1功能特点
19.11.2数据处理流程
19.11.3试验举例
19.12小结

第20章回顾、建议与展望
20.1引言
20.2研究成果回顾
20.3问题与建议
20.4研究方向展望
中英文缩写
参考文献