基于交互式多模型扩展维特比容积卡尔曼滤波机场场面运动目标跟踪

论文摘要

根据先进场面运动引导控制系统（advanced surface movement guidance and control system,A-SMGCS）的监视要求,提出一种基于交互式多模型扩展维特比算法（interactive multi-model extended viterbi algorithm,IMMEV）与容积卡尔曼滤波（CKF）相结合的目标跟踪算法,以实现机场场面目标的跟踪。根据机场场面运动目标的运动建立相应的运动模型集,采用交互式多模型算法（IMM）实现目标跟踪;模型集中过多的模型会导致运算复杂性增加,且不能真实反映目标的运动,采用扩展维特比（extended viterbi,EV）算法对IMM进行优化,简化模型集;容积卡尔曼滤波器（cubature Kalman filter,CKF）较传统的滤波算法具有更高的滤波精度和稳定性,将其与IMMEV相结合形成IMMEV-CKF跟踪算法。为了验证所提出的IMMEV-CKF对场面运动目标跟踪性能,仿真研究IMMEV-CKF算法、IMM-UKF和当前统计模型对同一目标的跟踪。仿真结果表明,IMMEVCKF在跟踪精度性能方面要优于IMM-UKF和改进后的当前统计模型。因此,IMMEV-CKF更能满足机场场面运动目标跟踪要求。

论文目录

• 1 容积卡尔曼滤波
•   1.1 时间更新
•   1.2 量测更新
• 2 飞机运动模型
•   2.1 网速模型
•   2.2 匀加速模型
•   2.3 协调转弯模型
• 3 基于IMMEV-CKF算法
•   3.1 IMMEV算法
•   3.2 IMMEV-CKF算法流程
•     3.2.1 计算混合概率
•     3.2.2 交互混合
•     3.2.3 CKF滤波
•     3.2.4 模型概率更新
•     3.2.5 估计融合
• 4 仿真及结果分析
•   4.1 仿真场景设置
•   4.2 仿真结果分析
• 5 总结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙寿宇,宫淑丽

关键词: 民航机场场面,目标跟踪,交互式多模型,扩展维特比,容积卡尔曼滤波

来源: 科学技术与工程 2019年18期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 航空航天科学与工程,无线电电子学

单位: 南京航空航天大学民航学院

基金: 民航安全能力建设项目(AS-SA 2015,21)资助

分类号: V355;TN713

页码: 340-345

总页数: 6

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