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《南京理工大学》 2007年
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基于交互式多模型的机动目标跟踪算法研究

任坚斌  
【摘要】: 目标跟踪在在军事和民用领域,譬如空防和空中交通管制中,都有着广泛的应用,而随着现代航空航天技术的飞速发展,各种飞行器的航行速度和机动性能越来越高,对目标跟踪也提出越来越高的要求。 运动目标的机动会使跟踪系统的性能下降,由于机动是随机出现的,并且机动模式也是复杂和多样的,因此对机动目标进行跟踪一直是一个具有挑战性的问题,在理论和实践两方面都有较高的技术难度。 本文首先介绍了目标跟踪的相关应用,回顾了目标跟踪问题的发展,并介绍了该课题的研究现状,对交互式多模型(IMM)算法及其改进算法的研究情况进行了重点介绍。第二章详细介绍了目前运用最广泛的几种机动运动模型,并分析了这些模型的过程方程及各种参数,包括匀速运动(CV)模型、匀加速运动(CA)模型、Singer模型、“当前”统计模型和二级滤波模型。第三章介绍了卡尔曼滤波,并重点讨论了两种典型的自适应滤波:检测自适应滤波算法和交互式多模型(IMM)算法;详细介绍了这两类算法的原理及步骤,并提出了具体的实现方法。在第四章中,根据前面两种方法的特点,本文提出了一种带检测的交互式多模型算法,并和其他算法的性能作了对比仿真,结果表明改进的算法具有良好的跟踪性能,是一种可行的算法。最后对论文作了总结,并对未来的研究方向和发展趋势作了展望和建议。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN953

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘演龙;;基于MatlabGUI的目标跟踪算法仿真演示系统[J];重庆理工大学学报(自然科学);2013年07期
2 杨艳成;张丽珂;郭永亮;;一种“当前统计”模型的模糊自适应算法[J];指挥控制与仿真;2011年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨展;单传感器多目标多模型跟踪算法研究[D];南京理工大学;2010年
3 李忠良;基于神经网络的卡尔曼滤波算法研究[D];湖南工业大学;2011年
4 杨艳成;基于交互式多模型的机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 胡炜;交互多模型目标跟踪算法的研究[D];东北大学;2010年
6 邢亭亭;贝叶斯滤波及其在天线展开跟踪中的应用[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张劲松,杨位钦,胡士强;目标跟踪的交互多模型方法(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);1998年03期
2 党建武,黄建国;机动目标自适应高斯模型与跟踪算法[J];电讯技术;2003年02期
3 杨春玲,倪晋麟,刘国岁,郑全战;转换坐标卡尔曼滤波器的雷达目标跟踪[J];电子学报;1999年03期
4 李涛,王宝树,乔向东;曲线模型的半自适应交互多模型跟踪方法[J];电子学报;2005年02期
5 彭永华,吴俊杰;采用自适应滤波技术的机载雷达跟踪系统[J];航空学报;1988年04期
6 陈利斌,佟明安;机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法[J];火力与指挥控制;2000年04期
7 朱光华;边扫描边跟踪技术及其应用[J];空间电子技术;2001年03期
8 宋志勇;非线性随机离散系统推广卡尔曼滤波方法收敛性分析[J];控制理论与应用;2000年02期
9 梁彦,贾宇岗,潘泉,张洪才;具有参数自适应的交互式多模型算法[J];控制理论与应用;2001年05期
10 范文兵;刘春风;张素贞;;一种强跟踪扩展卡尔曼滤波器的改进算法[J];控制与决策;2006年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李茂;岳曾敬;;自适应交互式多模型目标跟踪算法[J];兵工自动化;2009年05期
2 刁联旺,杨静宇;一种改进的机动目标“当前”统计模型的描述[J];兵工学报;2005年06期
3 鲜勇;李刚;;弹道导弹捷联惯性导航系统误差传播模型[J];兵工学报;2009年03期
4 朱新国;崔嵬;;微波交会对接雷达目标跟踪的卡尔曼滤波器设计[J];兵工学报;2009年10期
5 刘望生;李亚安;崔琳;;高度机动目标Jerk模型及改进算法[J];兵工学报;2012年04期
6 戴晓强;刘维亭;朱志宇;;基于模糊自适应IMM算法的机动目标跟踪方法[J];船舶工程;2007年03期
7 田增山;司丽娜;韩令军;;IMM算法在飞行目标无源跟踪中的研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年01期
8 周莉;华承相;易成涛;;基于“当前”统计模型的机动目标运动要素解算[J];船舶;2007年03期
9 许晖,石秀华,曹永辉;基于自适应交互多模型算法的传感器故障诊断[J];传感技术学报;2005年02期
10 夏琳琳;赵琳;程建华;;基于强跟踪性能的QEKF组合导航自适应滤波研究[J];测绘学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 吴庆;王永骥;;基于神经状态空间模型的非线性系统近似极点配置方法研究[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
2 胡振涛;刘先省;;基于“当前”统计模型的一种改进机动目标跟踪算法[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
3 刘晓飞;杨杰;徐瑞霞;;航迹起始仿真系统[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
4 陶剑锋;陈伏虎;陶秀;;灰色预测在跟踪式卡尔曼滤波中的应用[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
5 陈小林;赵建;王延杰;;多模实时跟踪算法研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
6 吴涛;汪立新;林孝焰;;改进扩展卡尔曼滤波器对机动目标的跟踪定位[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汤仪平;间歇式染色过程织物色泽软测量系统研究[D];华侨大学;2011年
3 顾晓辉;反直升机智能雷有关总体的理论研究[D];南京理工大学;2002年
4 王小军;全空域跟踪的舰载雷达驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 郭福成;基于运动学原理的单站无源定位与跟踪关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 王宏强;目标融合跟踪技术及性能预测研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
7 贺明科;多传感器目标跟踪中的数据融合技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
8 乔向东;信息融合系统中目标跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
9 王宏飞;被动传感器信息融合研究与应用[D];南京理工大学;2003年
10 高歌;面向ATMS共用信息平台的关键技术及实施方案研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王晓卿;改进的粒子滤波算法在交互式多模型算法中的应用[D];太原理工大学;2011年
3 刘枫;目标跟踪的算法研究与应用[D];江南大学;2011年
4 许志刚;目标跟踪算法研究及其应用[D];江南大学;2011年
5 陈达兴;自适应巡航控制系统中前方有效目标识别算法研究[D];吉林大学;2011年
6 徐铁城;基于分类多模型法的目标跟踪研究[D];武汉理工大学;2011年
7 裴方瑞;一种改进的机动目标跟踪算法[D];内蒙古大学;2011年
8 韩宏亮;基于IMM的雷达目标跟踪算法研究[D];南京信息工程大学;2011年
9 高清;复杂环境下的小目标信号检测和跟踪技术研究[D];南京理工大学;2010年
10 杨展;单传感器多目标多模型跟踪算法研究[D];南京理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏娟;宋福庆;;基于MATLAB的GUI设计在高等数学中的应用[J];安阳师范学院学报;2010年05期
2 李茂;岳曾敬;;自适应交互式多模型目标跟踪算法[J];兵工自动化;2009年05期
3 刁联旺,杨静宇;一种改进的机动目标“当前”统计模型的描述[J];兵工学报;2005年06期
4 樊国创;戴亚平;许向阳;;一种“全面”的自适应机动目标跟踪算法[J];兵工学报;2009年01期
5 王军政;沈伟;赵江波;;机动目标跟踪中机动频率的自适应调整[J];北京理工大学学报;2007年01期
6 李月静;谢维成;石一兴;陈昌敏;;基于SOPC的实时运动目标检测与跟踪系统[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年04期
7 李林;何芳;黄柯棣;华云;刘宝宏;;基于量测划分的单传感器多目标数据关联算法[J];传感技术学报;2008年11期
8 高为广;杨元喜;张婷;;神经网络辅助的GPS/INS组合导航自适应滤波算法[J];测绘学报;2007年01期
9 王满林;;自适应衰减记忆UKF算法在三维水下目标跟踪中的应用[J];四川兵工学报;2012年05期
10 党建武,黄建国;机动目标自适应高斯模型与跟踪算法[J];电讯技术;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 孙福明;机动目标跟踪状态估计与数据关联技术的研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 宋骊平;被动多传感器目标跟踪方法研究[D];西安电子科技大学;2008年
3 毕革新;递归神经网络的动态系统辨识及其在船舶运动控制中的应用研究[D];大连海事大学;2009年
4 邱东;模糊分析中的若干问题及与粗糙集理论的结合研究[D];电子科技大学;2009年
5 谷志军;拦截机动目标末制导技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 罗利强;某型雷达多目标跟踪算法的研究[D];西北工业大学;2004年
3 陈耿彪;动态神经网络在液压系统模型辨识中的应用[D];长沙理工大学;2005年
4 秦勤;雷达目标跟踪的卡尔曼滤波方法的研究[D];大连海事大学;2006年
5 张惠娟;基于贝叶斯滤波的先跟踪后检测算法研究[D];西北工业大学;2006年
6 赵敏;机动目标跟踪理论的研究及其应用[D];西北工业大学;2006年
7 易令;高速高机动目标跟踪算法研究[D];电子科技大学;2006年
8 龙英睿;空间动目标预测跟踪研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 高恩克;目标跟踪的算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 沈莹;机动目标跟踪算法与应用研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张丽丽;王玉惠;孔繁峨;吴庆宪;;基于UKF的战术数据链通信延时与补偿算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2012年06期
2 王思思;齐国清;;自适应SCKF在机动目标跟踪中的应用[J];电光与控制;2013年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 杨艳成;基于交互式多模型的机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 刘媛;基于演化算法的雷达信号跟踪滤波器设计[D];江西理工大学;2012年
3 杨套红;VTS多传感跟踪与信息处理技术的研究[D];大连海事大学;2013年
4 王黎明;基于VTS雷达目标的IMM算法研究与实现[D];大连海事大学;2013年
5 郑伟;基于贝叶斯滤波的可展开机构的跟踪估测[D];西安电子科技大学;2013年
6 马俊达;海洋浮标光学稳定系统控制规律的研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 周宏仁;机动目标“当前”统计模型与自适应跟踪算法[J];航空学报;1983年01期
2 范凯,陶然,周思永;基于神经网络数据融合的目标跟踪简化算法[J];系统工程与电子技术;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾宇岗,刘先省,晁锐,潘泉;一种新型交互式多模型算法[J];河南大学学报(自然科学版);2000年04期
2 陈利斌,佟明安;机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法[J];火力与指挥控制;2000年04期
3 潘泉,刘刚,戴冠中,张洪才;联合交互式多模型概率数据关联算法[J];航空学报;1999年03期
4 陈利斌,佟明安;引入神经网络的交互式多模型算法[J];航空学报;2001年01期
5 陈利斌,佟明安;密集回波环境下的一种交互式多模型算法[J];火力与指挥控制;2001年02期
6 卢迪,姚郁,贺风华;多传感器交互式多模型系统中数据融合的一种算法[J];电机与控制学报;2004年02期
7 魏莉莉;梁彦;潘泉;吴益明;;基于IMM的估计算法对机动目标跟踪的比较[J];火力与指挥控制;2008年02期
8 郜建军,崔桃瑞,周宏仁,桂先洲;杂波环境下机动目标跟踪的分布式估计算法[J];国防科技大学学报;1998年02期
9 赵慧波;潘泉;梁彦;杨峰;胡振涛;;非合作机动目标平滑跟踪研究[J];计算机测量与控制;2010年08期
10 杨雄;张顺生;陈明燕;;一种改进的联合交互式多模型概率数据关联算法[J];火控雷达技术;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 赵慧波;潘泉;梁彦;胡振涛;;非合作机动目标平滑跟踪研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 杜鑫;许荣庆;马潇;;超视距雷达多路径交互式概率数据关联方法[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
3 郜建军;崔桃瑞;周宏仁;;杂波环境下机动目标跟踪的分布式估计算法[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
4 任瑞;王荫槐;;相控阵雷达采样周期自适应调整算法研究[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
5 于连庆;张煜婕;陈华础;;多假设跟踪方法的应用研究[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
6 袁俊;;基于水平鱼探仪影像的金枪鱼追踪系统[A];渔业科技创新与发展方式转变——2011年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
7 李晓云;姜苍华;段广仁;;分导飞行器的载荷释放失效在线检测及控制律重构[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘刚;多目标跟踪算法及实现研究[D];西北工业大学;2003年
2 仝明磊;非标定单目序列图像的三维人体运动分析[D];上海交通大学;2007年
3 李林;机动目标跟踪航迹生成的融合算法研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 朱胤;非线性滤波及其在跟踪制导中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 曲彦文;贝叶斯滤波若干问题研究[D];南京理工大学;2010年
6 何可可;非线性非高斯条件下贝叶斯滤波若干问题研究[D];南京理工大学;2012年
7 何可可;非线性非高斯条件下贝叶斯滤波若干问题研究[D];南京理工大学;2012年
8 袁克非;组合导航系统多源信息融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 陆建山;水面武器操瞄系统稳定平台姿态测量及控制技术研究[D];南京理工大学;2013年
10 陈亮;机动目标跟踪关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘帆;多传感器目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 邢亭亭;贝叶斯滤波及其在天线展开跟踪中的应用[D];西安电子科技大学;2012年
3 陆新东;面向多传感器量测的机动目标跟踪粒子滤波方法研究[D];河南大学;2012年
4 陈丛静;基于VRPF的机动目标跟踪的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 高恩克;目标跟踪的算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
6 王峰;相控阵雷达资源自适应调度研究[D];西北工业大学;2002年
7 魏莉莉;一类时滞Markov切换系统的估计算法研究[D];西北工业大学;2006年
8 于翔川;基于非线性滤波的目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 李琪;基于非线性系统的传感器管理算法研究[D];河南大学;2009年
10 袁俊;由雷达测量数据求解脱靶量算法研究[D];南京理工大学;2003年
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