改进型交互式多模型快速数据关联算法研究
2019-10-21宋卫静张倍张宁
科学与信息化 2019年2期
宋卫静 张倍 张宁
摘 要 为解决机动目标失踪问题,本文在交互式多模型快速数据关联算法(IMM-FDA)基础上引入了扩大关联门,通过调整关联门的大小,降低跟踪丢失率,仿真结果验证了此算法的可行性。
关键词 交互式多模型;快速数据关联;扩大关联门
引言
IMM-FDA算法采用椭圆形关联门,能够以较小的运算量实现对多机动目标的跟踪。本文引入了扩大关联门,通过调整关联门的大小,降低机动目标跟踪丢失率。Monte Carlo仿真结果验证了此算法的可行性以及良好的跟踪性能。
1 快速数据关联算法
快速数据关联算法(FDA)与之不同的地方在于重点分析了多个目标关联门相交区域中的公共回波对航迹更新的影响,并综合考虑了关联门内其余候选回波对航迹更新的作用,以较小的计算代价完成了后验概率的计算,跟踪效果与JPDA算法近似[1]。
2 交互式多模型快速数据关联算法
IMM算法的每一个滤波器对应于目标的不同运动状态,模型之间按照状态转移概率矩阵进行切换。IMM-FDA算法实质是将IMM中原始的卡尔曼滤波器替换为FDA滤波器,算法步驟与IMM算法类似,包括输入交互、滤波、模型概率更新和输出综合[2]。
3 基于扩大关联门的交互式多模型快速数据关联算法
IMM-FDA算法采用的椭圆形关联门如下:
(10)
IMM-FDA算法中存在多个运动模型,运用组合关联门,并保持关联门形式不变化,为解决目标失踪问题,可将关联门进行扩大,增大目标被重新检测到的概率,降低失踪率。由可知,椭圆门的体积与的行列式成正相关,若将信息协方差矩阵中的每个元素都乘以,相当于关联门在每个方向均扩大了倍,由于IMM-FDA算法采用的是椭圆形关联门,经扩大后的关联门开关保持不变。……
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