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基于变结构多模型算法的高机动目标跟踪研究

刘德虎  
【摘要】:机动目标跟踪技术是信息融合系统中的一个重要课题,并且在国防科研和民用领域都有着广泛的应用。鉴于国防方面空中预警、导弹防御等的重要性,实现对高机动目标的稳定、可靠、精确的跟踪,完善和发展目标跟踪技术,具有非常重要的现实意义。本文在交互多模型算法的基础上,利用变结构的思想,对高机动目标跟踪问题进行了深入研究。主要的研究内容如下: 首先介绍了目标跟踪的基本理论和方法,研究线性、非线性滤波方法,深入理解卡尔曼滤波技术;对目标跟踪发展过程中常用的模型进行了介绍研究,重点介绍了交互多模型算法的原理和具体实现算法,并分析了固定结构多模型算法在高机动目标跟踪中的局限性。 其次深入研究了变结构多模型算法的基本思想,重点研究了三种变结构多模型算法:深入研究了基于有向图切换的变结构多模型算法(DS-VSMM)和自适应网格多模型算法(AGIMM),以及提出了一种新的联合当前统计模型的变结构多模型算法,并对各种算法的关键参数进行仿真研究,对第二种变结构算法做出一定的改进。文中对三种变结构算法作了仿真对比,对变结构多模型算法的优点和存在的问题做出总结和展望。 最后文章介绍了最近十几年发展的多模型算法的进一步优化方法,重点介绍了通过增加量测信息来提高跟踪精度的方法,其中大部分方法可以和变结构多模型算法相结合,进一步提高跟踪性能。


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