地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究.pdf

1、地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤是指利用地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示雷達(dá)GMTI獲取的地面目標(biāo)量測(cè)信息,以及道路、地形等先驗(yàn)信息對(duì)地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)(如坦克、車(chē)輛等)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)。地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤在地面戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)估計(jì)等軍事領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,具有重要的研究意義。在總裝備部武器裝備預(yù)研基金項(xiàng)目的支持下,本文針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)在道路交叉口的運(yùn)動(dòng)不確定性問(wèn)題、曠野環(huán)境下的地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤以及地面多機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題展開(kāi)了深入研究。主要研究工作和取得的成果如下:
　　

2、 首先,針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)在道路交叉口的運(yùn)動(dòng)不確定性問(wèn)題,提出了基于模型集切換的變結(jié)構(gòu)多模型算法。該算法確定一個(gè)可以覆蓋目標(biāo)所有可能運(yùn)動(dòng)模式的運(yùn)動(dòng)模型集合,根據(jù)目標(biāo)當(dāng)前可能的運(yùn)動(dòng)模式從模型集合中劃分一個(gè)個(gè)模型子集,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只需要選擇適合的運(yùn)動(dòng)模型子集與目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行匹配。與固定多模型算法相比,該算法不需要在每一時(shí)間考慮所有的運(yùn)動(dòng)模型來(lái)匹配運(yùn)動(dòng)模式,不會(huì)使模型之間出現(xiàn)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)。仿真分析表明,跟蹤精度顯著提高,計(jì)算量減小。
　　

3、 其次,針對(duì)曠野環(huán)境下的地面單機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤計(jì)算復(fù)雜問(wèn)題,提出了基于曲線模型和迭代無(wú)味卡爾曼濾波算法的跟蹤算法。通過(guò)目標(biāo)在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中一些參數(shù)間的數(shù)學(xué)、物理關(guān)系,推導(dǎo)出了的曲線模型方程。采用迭代無(wú)味卡爾曼濾波算法進(jìn)行濾波,更好地提高了跟蹤精度。仿真分析表明,目標(biāo)的跟蹤性能得到了提高。
　　 最后,為了優(yōu)化地面多機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤性能和減小跟蹤算法計(jì)算量,提出了一種改進(jìn)的IMMJPDA算法。改進(jìn)思想是指落入目標(biāo)內(nèi)的有效回波只與其關(guān)聯(lián)概率有關(guān)