曹有亮，张金鹏

(中国空空导弹研究院，河南 洛阳　471009)



扩展卡尔曼滤波器的目标机动信息估计研究

曹有亮，张金鹏

(中国空空导弹研究院，河南 洛阳471009)

摘 要:针对目标机动信息估计时的状态方程非线性及目标机动频率未知的特点,对三维线性卡尔曼滤波器的状态量进行了扩维。利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)完成了目标机动信息估计算法设计,并通过仿真验证了不同条件下滤波器对目标机动频率、机动加速度及加加速度的估计特性。同时,对滤波器估值误差的收敛性进行了仿真评估,验证了算法的有效性。

关键词:扩展卡尔曼滤波器;目标机动估计;非线性状态方程

0引言

在末制导过程中，对于非机动目标，采用比例制导律可以达到满意的制导精度, 而且在一定的线性化简化条件下，可以证明比例制导律的最优性。但是目标的机动会严重影响比例导引的性能，导致脱靶量增大。为了改善制导回路的性能，减小脱靶量，需要在制导律设计中对目标机动加速度进行补偿，如在比例制导律基础上增加目标机动补偿项而得到扩展比例制导律，此时目标机动信息的准确性将对制导性能产生较大影响。

对于目标机动信息的估计问题，广泛采用卡尔曼滤波方法进行处理，在研究中一般需要假设目标的机动模型及随机机动的统计特性。本文假设导弹采用雷达导引头, 可以提供视线角和相对距离、弹目接近速度信息作为系统的输出，针……