秦　雷, 李君龙, 周　荻

(1. 北京电子工程总体研究所, 北京 100854;

2.哈尔滨工业大学控制科学与工程系, 黑龙江 哈尔滨 150001)



基于AGIMM的临近空间机动目标跟踪滤波算法

秦雷1, 李君龙1, 周荻2

(1. 北京电子工程总体研究所, 北京 100854;

2.哈尔滨工业大学控制科学与工程系, 黑龙江 哈尔滨 150001)

摘要：由于临近空间高超声速目标的机动形式复杂,单一模型很难满足高精度跟踪的需要。因此需要使用基于多种模型进行交叉耦合的交互式多模型算法,这种算法特点与临近空间目标高速、高机动特性相适应。提出了一种自适应网格交互多模型跟踪算法用于临近空间高超声速机动目标的跟踪问题。所提方法能够处理自适应时变模型集合,随时调整当前时刻使用的模型数量,相比于固定结构交互式多模型算法极大减少了计算量,计算效率和跟踪精度更高,数值仿真结果验证了所提算法的有效性。

关键词：目标跟踪; 交互式多模型; 自适应网格; 临近空间

0引言

目前,α-β-γ滤波算法、卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法是目标跟踪领域应用较多的算法。这些基本滤波算法的受限之处在于目标的运动弹道必须通过单一的数学模型来描述。当只用一种数学模型无法准确描述机动目标运动时,这些基本的滤波算法无法准确估计目标运动状态。为了解决该问题,国内外学者提出了基于卡尔曼跟踪滤波的改进算法,例如输入估计算法(input estimation, IE)[1-3]、变维估计算法(variable dimension input estimation, VDIE)[4-5]、交互式多模型估计算法(interacting multiple model, IMM)[6-10]以及自适应网格交互式多模型估计算法(adaptive grid interacting multiple model, AGIMM)[11-13]。……