地面機動目標跟蹤算法研究.pdf

1、地面機動目標跟蹤是指利用地面運動目標指示雷達GMTI獲取的地面目標量測信息,以及道路、地形等先驗信息對地面機動目標(如坦克、車輛等)的運動狀態(tài)進行估計。地面機動目標跟蹤在地面戰(zhàn)場監(jiān)視、戰(zhàn)場態(tài)勢估計等軍事領(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)研基金項目的支持下,本文針對機動目標在道路交叉口的運動不確定性問題、曠野環(huán)境下的地面機動目標跟蹤以及地面多機動目標跟蹤問題展開了深入研究。主要研究工作和取得的成果如下:
　　

2、 首先,針對機動目標在道路交叉口的運動不確定性問題,提出了基于模型集切換的變結(jié)構(gòu)多模型算法。該算法確定一個可以覆蓋目標所有可能運動模式的運動模型集合,根據(jù)目標當前可能的運動模式從模型集合中劃分一個個模型子集,在運動過程中只需要選擇適合的運動模型子集與目標的運動模式進行匹配。與固定多模型算法相比,該算法不需要在每一時間考慮所有的運動模型來匹配運動模式,不會使模型之間出現(xiàn)過度競爭。仿真分析表明,跟蹤精度顯著提高,計算量減小。
　　

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