基于修正无偏转换测量的交互式多模型算法

雷达系统中的目标跟踪技术不仅需要从噪声中将能够直接测量得到的信号提取出来,估计出不能直接测量的诸如目标加速度等信息;而且还要处理从球坐标系到笛卡尔直角坐标系下量测的非线性转换。针对此问题,本文提出了集交互式多模型和修正的无偏转换测量两者优点的IMM-MUCMKF跟踪算法。理论分析和仿真结果表明,本算法的跟踪性能要优于集交互式多模型和不敏卡尔曼的IMM-UKF算法。     

自适应交互多模型跟踪算法的模型集设计

自适应交互多模型算法（AIMM）是标准交互多模型算法（IMM）的一种改进。但AIMM遇到了新的问题，包括如何选择自适应模型集的结构，如何从基于旧模型集的滤波器中继承各种数据。本文分析了这些问题，并给出了AIMM中模型集和模型转移概率的设计方法。仿真结果表明，改进的AIMM算法比普通的AIMM算法的跟踪性能有明显的提高。     

自适应转移概率交互式多模型跟踪算法

针对标准的交互式多模型算法（Interacting Multiple Model,IMM）存在模型集设计困难和采用固定转移概率矩阵导致模型切换缓慢、跟踪精度下降的不足,提出一种自适应转移概率IMM算法.首先,提出了一种新的模型集设计方法,将强跟踪修正输入估计（Strong Tracking Modified Input Estimation,STMIE）模型和匀速运动（Constant Velocity,CV）模型作为IMM算法的模型集,利用STMIE算法对高机动目标的跟踪能力以及CV模型对非机动目标跟踪的高精度,实现对目标的全面自适应跟踪.其次,提出一种依据模型似然函数值对Markov转移概率进行实时修正的方法,增强匹配模型的作用,削弱不匹配模型的影响.仿真结果表明,依据模型似然函数修正转移概率的方法使IMM算法的模型切换速度和跟踪精度都得到提高,提出的IMM-STMIECV算法的跟踪精度高于IMM-CVCA、IMM-CVCACT以及IMM-CVCS算法.     

基于数据链和光电传感器的融合跟踪

数据链是战争中信息互通、资源共享的生命线,研究了基于数据链和光电传感器的融合跟踪方法。根据数据链和光电传感器数据的不同特点,对数据链数据应用改进的交互式当前统计模型滤波外推算法进行时间配准,并根据光电传感器测量角度信息的非线性应用交互式卷积粒子(IMM-CPF)滤波算法进行融合跟踪。使用IMM-CPF和IMM-EKF算法对融合跟踪进行对比仿真,仿真结果表明,使用IMM-CPF算法的数据链和光电传感器的信息融合对目标的跟踪达到了很好的效果。     

对机动辐射源单站无源定位IMM算法

探讨了一种利用单个观测站对机动辐射源目标进行无源定位与跟踪的交互式多模型（IMM）算法。在该方法中，基于辐射源的信号到达时间（TOA）和信号到达方向（DOA）信息，可以实现单站无源定位，运用交互式多模型算法，可以适应目标的机动性。通过计算机仿真，验证了该方法的正确性和有效性。     

机动目标变采样周期滤波的IMM算法研究

针对IMM算法,提出一种变采样周期的滤波算法。该算法事先设定一组典型的采样周期,算出各种采样周期下的预测误差协方差,当预测误差协方差大于给定的门限时即进行下一次采样。这种算法相对固定周期采样,不但能够保证跟踪精度,还能有效地减少采样次数,从而达到节省雷达资源的效果。     

机动塔台管制系统总体设计

直升机/无人机具有飞行灵活性强、反应速度快、可进行野外起降等特点,而机动塔台管制系统对飞行员日常训练、空中交通管制、指挥调度和飞行保障等具有重要作用。介绍了机动塔台管制的任务和作用,提出其建设思路和方法,描述了其主要功能和技术体系结构,对硬件、软件物理组成进行了设计。通过计算机仿真进行分析,探讨了多模交互模型IMM在自动相关监视ADS数据与雷达数据融合应用的可行性。     

UKF改进算法在组合导航INS误差校正中的应用

针对无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法与全球定位系统/惯性导航系统(Global Positioning System/Inertial Navigation System,GPS/INS)组合导航模型不匹配,且鲁棒性不足,难以适应INS 元件的随机性和突变性的问题,提出了一种UKF改进算法。该算法有效结合了混合滤波思想、平方根滤波技术及交互式多模型结构,分别克服了算法与线性/非线性模型不匹配,协方差矩阵非正定以及参数设置难以适应模型不确定性的问题。仿真实验分别考察了新算法在INS平台角初始大误差及加速度计零偏突变两种情况下的表现。实验表明,新算法在估计精度及鲁棒性方面比UKF有较大提高,能够有效校正INS元件产生的随机和突变误差。     

基于 IMM 的改进去偏转换测量目标跟踪算法

针对机动目标跟踪,提出一种基于交互式多模型的改进去偏转换测量卡尔曼滤波算法（IMM－MDCMKF）,该算法在多模型中使用了改进的去偏转换测量卡尔曼滤波算法（MDCMKF）。 MDCMKF 算法先通过引入状态估计值对转换误差协方差进行修正,有效地降低了测量噪声对此协方差的影响,然后将修正的转换误差协方差用于目标跟踪问题中的去偏转换测量卡尔曼滤波算法。最后进行的 Monte Carlo 仿真结果表明,所提算法跟踪精度优于 IMM－EKF算法和 IMM－DCMKF 算法。     

自适应Kalman滤波算法在相对导航中的应用

本文将Singer、CS、IMM三种自适应滤波算法应用到数据链相对导航中,并进行了计算机仿真,分析比较了三种算法的性能。仿真结果表明,对机动平台相对导航而言,CS模型和IMM算法具有明显的优势。另外,指出并印证了Singer模型和CS模型中机动参数对相对导航性能的影响,分析了IMM算法在相对导航应用中存在的问题,并提出了相应的解决思路。