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基于IMM-极限迭代UFIR的机动目标跟踪算法

2018-06-21武青海曲朝阳

电光与控制 2018年6期
关键词:模型

武青海,曲朝阳

(1.吉林农业科技学院电气与信息工程学院,吉林 吉林 132101; 2.东北电力大学信息工程学院,吉林 吉林 132012)

0 引言

目标跟踪技术广泛应用于军事、交通、航海和导航等领域,在目标跟踪算法中,通常应对目标运动模型进行合理建模,才能得到目标的速度和位置信息的正确估计,然而对机动目标来讲,其运动规律会发生改变,会造成所建模型与目标实际运动不匹配,此时需要采用机动目标跟踪算法进行跟踪。

IMM算法可并行计算,并采用不同子模型描述目标不同运动规律,能够较好地描述目标的机动,因此在机动目标跟踪中得到广泛研究和应用。文献[1-4]分别采用卡尔曼滤波(KF)、扩展卡尔曼滤波(EKF)、不敏卡尔曼滤波(UKF)和容积卡尔曼滤波(CKF)作为IMM算法的子模型,以跟踪高斯系统的机动状态,但不适用于噪声条件非高斯的系统。文献[5]采用粒子滤波(PF)作为IMM算法子滤波器,能够处理非高斯噪声假设,但多个子模型采用大量粒子,计算量过大。

文献[6-10]中提到了无偏有限脉冲响应滤波(UFIR)算法,由于该算法对噪声统计特性不敏感,能够不计初始状态的影响,且具有较好的鲁棒性,能够处理非噪声条件下系统的跟踪问题,与KF相比,在实际应用中可获得更好的效果。文献[11]提出一种简单形式的极限迭代UFIR算法,其迭代形式更加简洁,能够较好地应用于实际工程。

针对噪声假设不满足高斯假设的机动目标跟踪问题,本文提出基于IMM-极限迭代UFIR的机动目标跟踪算法,采用极限迭代UFIR算法作为IMM算法子模型,交互输出跟踪结果,提升算法对非高斯机动目标的跟踪能力,相比IMMPF算法,计算耗时问题得到改善。……

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