粒子滤波在机动目标自适应参数辨识算法中的应用

针对目前机动目标跟踪算法无法有效跟踪反舰导弹末段机动的问题,提出一种引入粒子滤波算法的参数辨识模型.通过仿真分析目标作匀速圆周运动情况下该算法的跟踪性能.结果表明,该算法可有效提高跟踪收敛速度和精度,具有一定工程实际意义.     

反舰导弹末端机动模型及仿真研究

建立合适的机动目标运动模型是目标跟踪的基础.概述几种机动目标模型特点及相互之间的关系,分析反舰导弹末端"蛇行机动"弹道模型,结合其控制指令及机动性能,给出反舰导弹的末端机动模型,并构建机动频率函数对机动频率进行自适应调整,优化了机动目标"当前"统计模型的系统参数.在给定的初始条件下进行仿真试验,仿真结果表明改进的算法适应能力强,能有效提高"当前"统计模型的跟踪性能.     

一种新的改进"当前"统计模型

简要讨论了“当前”统计模型的机动目标建模与自适应跟踪的机理,并对“当前”统计模型中两种不同加速度分布进行了理论分析和计算机仿真,指出他们在跟踪机动目标时都存在着一定的不足。在此基础上提出一种改进的机动目标加速度的“当前”统计模型描述。仿真结果表明,基于本文提出的机动目标加速度“当前”统计模型建立的机动目标自适应跟踪算法无论在跟踪机动性较强还是无机动或机动性较弱的目标时,都具有较高的跟踪精度。     

一种跃升俯冲目标跟踪算法仿真研究

针对反舰导弹末端跃升俯冲攻击模式的动力学特性,分析了导弹受力状态和运动参数之间的关系,建立导弹跃升俯冲攻击弹道模型,以匀加速运动模型为预置跟踪模型,实现了对跃升俯冲机动目标的跟踪。通过目标铅垂面内运动的仿真计算表明,该算法正确可行,跟踪效果较好,对提高跃升俯冲机动目标跟踪性能的研究具有重要参考价值。     

机动目标无源自适应跟踪算法研究

论文提出了一种对空中机动目标进行三位测向无源自适应跟踪的新算法.该算法把目标机动加速度看成是未知的输入向量附加到状态方程中去,然后利用状态向量扩维情况下的伪线性滤波算法对目标进行三维无源跟踪,跟踪过程中在对原来目标状态向量进行估计的同时估计目标加速度,仿真结果表明,该算法不需要对目标进行机动检测,它能够适应目标机动和非机动两种工作模式,实现对空中机动目标的自适应无源跟踪.     

基于UKF的潜艇机动目标跟踪

针对潜艇攻击机动目标难的问题,构造了潜艇针对机动目标的跟踪系统,建立了目标运动方程和观测方程,并将UKF算法运用于潜艇对机动目标的跟踪。仿真结果表明,此方法有效、可靠,较好地达到了跟踪机动目标的目的。     

反舰导弹机动自适应跟踪算法研究

针对目前舰艇日益严峻的对空防御形势,为提高舰艇对反舰导弹机动突防的探测跟踪能力,首先阐述了目前反舰导弹的典型机动方式,然后在分析“当前”统计模型算法及其部分改进算法缺陷的基础上,提出了一种新的双参数自适应跟踪算法,并以反舰导弹典型机动为例进行仿真验证.实验结果表明,提出的改进算法自适应能力更强,能有效地提高机动目标的跟踪精度.     

复杂环境下红外机动目标跟踪算法研究

在分析红外机动目标模型的基础上,利用扩展的卡尔曼滤波技术、红外目标的区域相关技术、概率数据关联技术等,实现了复杂环境下红外机动目标的跟踪。仿真结果证明了跟踪模型及算法的有效性。     

杂波下变结构概率数据关联算法

针对杂波情况下的舰艇防空作战中对单机动目标跟踪问题,提出了一种变结构数据关联算法.通过自适应网格算法实现对多种运动模式的机动目标进行自适应跟踪,用概率数据关联算法对杂波下目标进行状态估计,将变结构算法的自适应能力和概率数据关联的杂波跟踪能力相结合.通过模拟跟踪典型反舰导弹机动轨迹,将该算法与标准IMMPDA算法相比较.仿真结果表明,该算法具有较高的关联精度和更短的跟踪时间,对于提升舰艇防空效能和增强生命力有着积极意义.     

基于加权预测残差的模型群切换算法研究

以舰艇反导武器系统中的机动目标跟踪与预测方法研究为背景,在分析变结构多模型算法的基本框架及模型群切换算法仿真计算流程的基础上,依据滤波过程中预测残差对跟踪精度的影响,提出一种基于加权残差的模型群切换方法.针对现代反舰导弹末端"蛇行机动"的运动特点,设计了不同的模型集,在想定的初始条件下进行Monte Carlo仿真实验,结果表明:提出的算法运行稳定,具有较高的费效比.     

跟踪机动目标的最小子模型集切换算法研究

研究了机动目标跟踪的多模型(MM)方法,提出了一种新的多模型方法——最小子模型集切换(MSMSS)算法。这种算法从总模型集中自适应确定最小子模型集,用来进行多模型估计。仿真结果显示,和标准的交互式MM(IMM)相比,MSMSS算法在具备同等跟踪性能的前提下计算量很小,在计算量相同的情况下具有更好的跟踪性能。     

基于大地坐标的多舰协同超视距目标指示研究

针对超视距目标指示问题,建立了基于大地坐标的目标运动方程和观测方程,并将UKF滤波方法运用于目标的跟踪.由多艘舰艇组成一个协同的目标指示系统,并将一种新的分布式融合算法运用于该系统,提高了目标的跟踪精度.仿真结果验证了该算法的有效性.     

An algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model

This paper studies the algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model （AGFIMM） for maneuvering target tracking, while focusing on the problems of the fixed structure multiple model （FSMM） algorithm＇s cost-efficiency ratio being not high and the Markov transition probability of the interacting multiple model （IMM） algorithm being difficult to determine exactly. This algorithm realizes the adaptive model set by adaptive grid adjustment, and obtains each model matching degree in the model set by fuzzy logic inference. The simulation results show that the AGFIMM algorithm can effectively improve the accuracy and cost-efficiency ratio of the multiple model algorithm, and as a result is suitable for enineering apolications.     

一种自适应网格模糊交互多模型算法（英文）

This paper studies the algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model(AGFIMM) for maneuvering target tracking, while focusing on the problems of the fixed structure multiple model(FSMM) algorithm's cost-efficiency ratio being not high and the Markov transition probability of the interacting multiple model(IMM) algorithm being difficult to determine exactly. This algorithm realizes the adaptive model set by adaptive grid adjustment, and obtains each model matching degree in the model set by fuzzy logic inference. The simulation results show that the AGFIMM algorithm can effectively improve the accuracy and cost-efficiency ratio of the multiple model algorithm, and as a result is suitable for engineering applications.     

基于参数辨识模型的弹道拟合方法仿真研究

为了从有限的观测信息中较准确地获取导弹运动状态信息,针对反舰导弹末段蛇行机动和跃升俯冲攻击等突防方式,利用参数辨识模型动态适应机动目标运动模态变化的特性,实现反舰导弹机动弹道的拟合。通过仿真计算可知,参数辨识模型对蛇行机动和跃升俯冲攻击等运动模式具有较高的拟合精度,算法收敛较快,可为高精度跟踪反舰导弹提供参考。     

机动目标跟踪系统仿真软件设计与实现

针对机动目标跟踪算法的研究,采用C／S（Client／serve,客户机／月艮务器）体系结构和面向对象的模块化设计思想,设计了机动目标跟踪系统仿真软件,利用剧情生成模块模拟雷达探测到的目标运动数据,通过跟踪算法对目标实施跟踪处理,估计目标运动状态,实时地在演示界面上显示目标运动信息和跟踪性能评估结果,为机动目标跟踪算法研究搭建了一个具有较高可信度的、直观的仿真系统。     

基于"当前"统计模型的机动目标运动要素解算

在避碰过程中,舰船一般处于机动状态.因而,对机动目标运动要素解算的精度直接影响到避碰的效果.通过对多种模型的比较,选用了"当前"统计模型,"当前"统计模型相对于其他模型能够更为真实地反映目标的机动变化.仿真结果表明,此算法收敛迅速并有较高精度,其解算所得的目标运动要素能够满足舰船避碰等实用要求.     

机动目标跟踪典型算法评述

机动目标跟踪算法可以划分为两种：极大似然法和贝叶斯估计法，前者通过对目标量测序列的分析，采用与当前目标运动模式匹配度最高（极大似然性）的模型（包括系统模型和观测模型）对目标状态进行跟踪和估计；后者则首先假定一组模型，再根据量测序列进一步估计出其中每个模型的匹配概率，最后采用贝叶斯公式对全部或部分模型估计进行综合。在此框架下，论文对其中的一些典型算法进行总结和分析。     

基于固定延迟平滑算法的机动目标跟踪方法

为进一步提高机动目标的跟踪精度和估值算法的数值稳定性,文章基于平方根UKF（square root UKF：SR-UKF）和固定延迟平滑算法（fixed-lag smoothing）提出一种新的固定延迟平方根UKS算法（fixed-lag square root unscentedkal man smoothing：FL-SR-UKS）。数值仿真说明该算法可以有效处理机动目标跟踪问题,且状态估值精度优于SR-UKF。