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交互多模型算法的无人机控制系统故障诊断 被引量:9
1
作者 贾彩娟 祝小平 周洲 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2006年第7期8-10,20,共4页
交互多模型算法是一种广泛用于各种结构与参数变化的动态系统自适应估计的有效方法。在建立无人机控制系统传感器和执行器的全局故障和局部故障模型的基础上,应用此方法对传感器和执行器的各种软硬故障进行诊断,应用所建立的数学模型与... 交互多模型算法是一种广泛用于各种结构与参数变化的动态系统自适应估计的有效方法。在建立无人机控制系统传感器和执行器的全局故障和局部故障模型的基础上,应用此方法对传感器和执行器的各种软硬故障进行诊断,应用所建立的数学模型与方法,对无人机传感器和执行器的局部与全局故障进行了仿真计算。在仿真过程中发现,与一般的多模型方法相比,此方法能够更加准确可靠地诊断故障,无延迟报警,算法简单。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 无人机 交互多模型算法(IMM) 故障检测与隔离(FDI)
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基于自适应交互多模型算法的传感器故障诊断 被引量:3
2
作者 许晖 石秀华 曹永辉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期269-271,共3页
在标准的交互多模型算法中,模型切换概率和模型噪声方差都假定为先验信息,但是系统的模型信息一般隐含在当前的量测信息中,因此本文提出一种在线辨识模型切换概率和噪声方差的自适应交互多模型算法,在建立传感器的全局故障和局部故障模... 在标准的交互多模型算法中,模型切换概率和模型噪声方差都假定为先验信息,但是系统的模型信息一般隐含在当前的量测信息中,因此本文提出一种在线辨识模型切换概率和噪声方差的自适应交互多模型算法,在建立传感器的全局故障和局部故障模型的基础上,对自主水下航行器多个传感器的局部故障与全局故障进行了诊断。在仿真过程中发现,与一般的多模型自适应估计方法(MMAE)相比,此方法算法简单,能够更加准确可靠地诊断故障。 展开更多
关键词 水下航行器 自适应交互多模型算法(AIMM) 故障检测与隔离(FDI)
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可删除无序量测的交互多模型算法
3
作者 王炜 黄心汉 王敏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第3期17-21,共5页
在集中式多传感器系统中,常会出现如何从当前状态估计中删去已使用过的旧量测的问题。Bar-shalom将需要被删除的量测也称为无序量测。Bar-shalom的可删除无序量测的交互多模型算法是基于标准交互多模型算法和等价量测提出的。然而,在标... 在集中式多传感器系统中,常会出现如何从当前状态估计中删去已使用过的旧量测的问题。Bar-shalom将需要被删除的量测也称为无序量测。Bar-shalom的可删除无序量测的交互多模型算法是基于标准交互多模型算法和等价量测提出的。然而,在标准交互多模型算法中正态概率密度函数和概率质量函数的混用,导致模型更新权值仅仅是一个近似概率值。并且,等价量测的使用会导致该算法有时候出现性能恶化和Rank Deficiency问题。针对这些缺点,基于最优多传感器融合规则和前向预测最优无序量测删除算法,提出了新型的可删除无序量测的交互多模型算法。该算法没有上述那些缺点,而且仿真表明了新算法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 异步融合 无序量测 交互多模型算法 最优融合规则
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交互多模型算法在目标跟踪领域的应用 被引量:6
4
作者 许天野 徐雪松 《四川兵工学报》 CAS 2013年第11期116-119,共4页
对于目标的跟踪问题,多模型算法相对于单模型算法具有较大的优势;介绍了交互多模型算法的起源和发展,归纳和总结了近年来多模型算法的改进方向,介绍了多模型算法应用的新领域,简述了多传感器目标跟踪的研究成果;最后加以总结,展望多模... 对于目标的跟踪问题,多模型算法相对于单模型算法具有较大的优势;介绍了交互多模型算法的起源和发展,归纳和总结了近年来多模型算法的改进方向,介绍了多模型算法应用的新领域,简述了多传感器目标跟踪的研究成果;最后加以总结,展望多模型算法的研究方向。 展开更多
关键词 目标跟踪 交互多模型算法 滤波
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改进粒子滤波交互多模型算法在机械臂跟踪定位中的应用 被引量:2
5
作者 李勇斌 董鹏 朱惠芳 《机床与液压》 北大核心 2020年第19期8-15,共8页
针对机械臂末端运动的复杂性以及非线性,提出了一种改进的基于粒子滤波的交互多模型算法。对扩展卡尔曼(Kalman)滤波和粒子滤波进行对比分析,得出粒子滤波在处理非线性问题时具有良好的滤波性能。针对粒子滤波中先验分布与似然函数分布... 针对机械臂末端运动的复杂性以及非线性,提出了一种改进的基于粒子滤波的交互多模型算法。对扩展卡尔曼(Kalman)滤波和粒子滤波进行对比分析,得出粒子滤波在处理非线性问题时具有良好的滤波性能。针对粒子滤波中先验分布与似然函数分布重合度不高的问题,利用粒子群算法进行了改进。将改进的粒子滤波作为滤波器;分析交互多模型算法中存在的对滤波效果影响很大的野值点,运用自适应抗差理论进行改进。经过实验对算法的应用效果进行检验,结果表明:改进的算法能够降低噪声的影响,提高机械臂末端的跟踪定位精度。 展开更多
关键词 噪声 扩展卡尔曼滤波 粒子滤波 交互多模型算法 跟踪定位
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时序信息驱动的并行交互式多模型水下目标跟踪算法
6
作者 兰朝凤 张桐基 陈欢 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第8期2685-2693,共9页
随着水下目标运动形式的多样化和复杂化,现有的交互式多模型算法(IMM)在面对目标状态切换时存在模型切换缓慢及跟踪精度不足的问题。为此,该文在经典IMM算法的基础上,提出一种基于时序信息的并行交互式多模型目标跟踪算法(TIP-IMM)。该... 随着水下目标运动形式的多样化和复杂化,现有的交互式多模型算法(IMM)在面对目标状态切换时存在模型切换缓慢及跟踪精度不足的问题。为此,该文在经典IMM算法的基础上,提出一种基于时序信息的并行交互式多模型目标跟踪算法(TIP-IMM)。该算法通过比较相邻时刻的模型概率变化趋势,动态修正状态转移矩阵的参数,再经归一化处理实现状态转移矩阵的自适应更新。同时利用并行IMM框架和信息熵来动态更新模型概率,避免因过度修正状态转移矩阵而导致的跟踪精度下降。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法对目标的预测精度提高了3.52%~7.87%。同时模型的切换速度更快,有效地提高了水下目标跟踪精度。 展开更多
关键词 水下目标跟踪 交互多模型算法 状态转移矩阵 后验信息 自适应
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三维高机动交互式跟踪模型研究
7
作者 王泽慧 惠黎明 +1 位作者 董云龙 王中训 《雷达科学与技术》 北大核心 2025年第2期216-226,236,共12页
针对传统机动目标跟踪模型对不同维度(坐标轴)分量之间耦合问题考虑较少,难以满足三维高机动目标跟踪要求的问题,提出了一种利用交互式多模型架构,应用3个平面内的二维耦合运动模型(Coordinated Turn,CT模型)集来重构三维高机动运动模... 针对传统机动目标跟踪模型对不同维度(坐标轴)分量之间耦合问题考虑较少,难以满足三维高机动目标跟踪要求的问题,提出了一种利用交互式多模型架构,应用3个平面内的二维耦合运动模型(Coordinated Turn,CT模型)集来重构三维高机动运动模型的算法。同时,为了更好地适应解耦运动情况,在3个平面CT模型集的基础上,增加了具有不同过程噪声系数的匀速(Constant Velocity,CV)模型集。仿真结果表明,上述交互式多模型架构和机动目标运动模型集能较好地实现三维高机动目标跟踪,相比于两类经典的三维机动目标跟踪技术,性能有较高的提升。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 三维高机动模型 交互多模型算法 耦合运动模型
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交互式多模型算法改进视觉惯性定位技术
8
作者 陈锐锋 赵立业 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期80-88,共9页
针对目前使用优化方法构建的视觉惯性数据融合模型尚未充分考虑实际复杂性,导致无法准确模拟复杂的实际状态的问题,提出一种交互式多模型(IMM)算法改进视觉惯性定位技术:指出相较于传统滤波方法,优化的视觉惯性融合定位技术具有更高的... 针对目前使用优化方法构建的视觉惯性数据融合模型尚未充分考虑实际复杂性,导致无法准确模拟复杂的实际状态的问题,提出一种交互式多模型(IMM)算法改进视觉惯性定位技术:指出相较于传统滤波方法,优化的视觉惯性融合定位技术具有更高的估计精度,并且在计算效率上能够与滤波方法媲美,这得益于雅可比矩阵和海塞矩阵的稀疏性特征;然后给出将交互式多模型算法与优化算法相结合的方法,利用IMM能够有效模拟单个目标在多种情景下的状态的特点,通过模型概率实时分配惯性数据和视觉数据的置信度,改进优化算法,从而提高位姿估计精度。实验结果表明,相比基于旋转不变特征点的实时定位构图系统第三代(ORB-SLAM 3)算法,该方法对定位精度的均方根(RMS)误差性能可提升17%。 展开更多
关键词 交互多模型算法 组合导航 优化 融合定位 视觉定位 惯导
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基于模糊交互多模型的机动目标被动跟踪算法 被引量:16
9
作者 刘瑞兰 陈小惠 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第10期846-850,共5页
针对双观测平台纯方位测量的机动目标,提出了自适应归一化的模糊交互多模型算法。算法利用目标的方位信息,通过模糊推理机制自动调整过程噪声水平。提出了限定记忆归一化方法来自适应归一化模糊系统的输入变量,使得输入变量值始终保持... 针对双观测平台纯方位测量的机动目标,提出了自适应归一化的模糊交互多模型算法。算法利用目标的方位信息,通过模糊推理机制自动调整过程噪声水平。提出了限定记忆归一化方法来自适应归一化模糊系统的输入变量,使得输入变量值始终保持在一个合理的范围内。仿真结果表明,与基于增长记忆归一化方法和经验法的模糊交互多模型算法相比,基于限定记忆归一化的模糊交互多模型算法的跟踪误差分别降低了9.56%和9.29%,能更好地跟踪机动目标的位置、速度和加速度。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 纯方位测量 模糊交互多模型算法 自适应归一化
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交互式多模型算法性能分析 被引量:30
10
作者 梁彦 程咏梅 +1 位作者 贾宇岗 潘泉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期487-492,共6页
广泛应用于目标跟踪和故障诊断的动态多模型估计 (SMME)假设模式的切换服从马尔可夫过程 .对马尔可夫切换概率 (MTP)的非MonteCarlo分析有助于深入了解SMME的机理 ,发现参数寻优的法则 ,设计或发展新的自适应多模型估计器 .然而由于SMM... 广泛应用于目标跟踪和故障诊断的动态多模型估计 (SMME)假设模式的切换服从马尔可夫过程 .对马尔可夫切换概率 (MTP)的非MonteCarlo分析有助于深入了解SMME的机理 ,发现参数寻优的法则 ,设计或发展新的自适应多模型估计器 .然而由于SMME的复杂性 ,非MonteCarlo分析很难给出 .本文针对SMM中著名的交互式多模型 (IMM)估计器 ,通过将IMM看作是输入交互和子滤波器串联 ,分析了具有m个参数的MTP矩阵 ,给出了六条不依赖于应用环境及子滤波器设计的结论 .部分结果也适用于一阶广义伪贝叶斯算法 (GPB1) . 展开更多
关键词 交互多模型算法 目标跟踪 自适应滤波 性能分析 离散系统
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具有参数自适应的交互式多模型算法 被引量:20
11
作者 梁彦 贾宇岗 +1 位作者 潘泉 张洪才 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期653-656,共4页
动态多模型估计 (SMME)广泛应用于结构和参数的不确定 /变化的估计问题中 ,比如目标跟踪和故障诊断与隔离 .然而由先验信息选定的滤波参数是模式切换与模式未切换情况下的折衷 .针对SMME ,本文通过在每个滤波循环开始处起始多个状态预... 动态多模型估计 (SMME)广泛应用于结构和参数的不确定 /变化的估计问题中 ,比如目标跟踪和故障诊断与隔离 .然而由先验信息选定的滤波参数是模式切换与模式未切换情况下的折衷 .针对SMME ,本文通过在每个滤波循环开始处起始多个状态预测器实时地辨识滤波参数 ,包括模式切换概率和基于模型的过程噪声方差 .考虑到交互式多模型 (IMM)是SMME中比较有效的方法 ,我们将上述的参数辨识与IMM相结合 ,提出了一种自适应IMM(AIMM ) .在跟踪一个机动目标的仿真中 ,AIMM表现出了比IMM更高的估计精度 . 展开更多
关键词 动态多模型估计 交互多模型算法 目标跟踪 自适应滤波 参数辨识 概率
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交互式多模型算法过渡过程的仿真分析 被引量:13
12
作者 贾宇岗 梁彦 +2 位作者 潘泉 张洪才 戴冠中 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第1期16-18,共3页
交互式多模型(IMM)是混合估计理论中比较优越的算法。混合系统假设模式的切换能够瞬时完成。然而由于量测噪声和滤波系统惯性的作用,混合系统的模式切换具有过渡过程,对于实际运动模式切换存在漏检与误报。本文利用Monte Carlo仿真分析... 交互式多模型(IMM)是混合估计理论中比较优越的算法。混合系统假设模式的切换能够瞬时完成。然而由于量测噪声和滤波系统惯性的作用,混合系统的模式切换具有过渡过程,对于实际运动模式切换存在漏检与误报。本文利用Monte Carlo仿真分析了两模型IMM算法过渡过程的滤波残差的统计特性,研究结果对于分析和改进算法具有重要的意义。 展开更多
关键词 交互多模型算法 目标跟踪 自适应滤波
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基于“当前”统计模型的交互式多模型算法 被引量:24
13
作者 刘建书 李人厚 刘云龙 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1351-1354,共4页
提出了一种基于"当前"统计模型的交互式多模型算法。在交互式多模型算法框架内,计算"当前"统计模型的概率,自适应地调整"当前"统计模型中目标加速度,使其能够反映目标的机动特性,充分发挥了"当前&qu... 提出了一种基于"当前"统计模型的交互式多模型算法。在交互式多模型算法框架内,计算"当前"统计模型的概率,自适应地调整"当前"统计模型中目标加速度,使其能够反映目标的机动特性,充分发挥了"当前"统计模型和交互式多模型算法的优点,扩大了"当前"统计模型的应用范围,提高了"当前"统计模型的自适应性。Monte Carlo仿真结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 目标跟踪 “当前”统计模型 交互多模型算法
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两级交互式多模型算法 被引量:9
14
作者 梁彦 谭伟 +1 位作者 潘泉 张洪才 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期651-656,共6页
在混合估计中 ,交互式多模型滤波器 ( IMM—— Interacting Multiple Model)以其优越的性能而受到广泛的研究 .由于马尔可夫参数的限定 ,交互式多模型在模型数较多时会出现精度下降 ,从而限制了它在高维参数空间建模的有效性 .利用模型... 在混合估计中 ,交互式多模型滤波器 ( IMM—— Interacting Multiple Model)以其优越的性能而受到广泛的研究 .由于马尔可夫参数的限定 ,交互式多模型在模型数较多时会出现精度下降 ,从而限制了它在高维参数空间建模的有效性 .利用模型集的概念 ,首次提出了双马氏过程的模型切换假设 ,从而构造出一种两级交互式多模型滤波器 .通过辨识系统噪声的多个统计参数比较了两级交互式多模型滤波器与常规交互式多模型滤波器 .结果表明 :对于大信噪比信源 (即小的量测噪声 ) ,两级交互式多模型滤波器与常规交互式多模型滤波器性能基本相当 ;而对于小信噪比信源 (即大的量测噪声 ) 。 展开更多
关键词 交互多模型算法 自适应滤波 噪声辨识 系统辨识
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交互式多模型算法在光电跟踪控制系统中应用的仿真 被引量:6
15
作者 刘小强 任高辉 +2 位作者 邢军智 寿少峻 张惠菁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期162-168,共7页
分析目标运动参数滤波算法在光电跟踪控制系统中的作用,在交互式多模型算法的基础上,提出了该算法在光电跟踪控制系统中的应用问题,并建立了在光电跟踪控制系统中使用的仿真模型,通过仿真环境下光电跟踪控制系统对不同目标跟踪的数据分... 分析目标运动参数滤波算法在光电跟踪控制系统中的作用,在交互式多模型算法的基础上,提出了该算法在光电跟踪控制系统中的应用问题,并建立了在光电跟踪控制系统中使用的仿真模型,通过仿真环境下光电跟踪控制系统对不同目标跟踪的数据分析可知,该算法可作为光电跟踪控制系统中复合控制前馈数据的获取算法使用,光电跟踪控制系统采用交互式多模型算法比采用α-β-γ滤波算法更适合对机动目标的跟踪。 展开更多
关键词 控制系统 交互多模型算法 光电跟踪 复合控制
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具有最优模型传递矩阵的交互式多模型算法 被引量:6
16
作者 周卫东 蔡佳楠 孙龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期101-106,共6页
在传统的交互式多模型(IMM,interacting multiple model)算法中,描述模型马尔科夫切换过程的模型传递矩阵被定义成一个常值矩阵,并且将子滤波器间的相关性信息遗漏.然而,由于实际环境的复杂性,传统的IMM算法无法满足飞行器跟踪的需求.为... 在传统的交互式多模型(IMM,interacting multiple model)算法中,描述模型马尔科夫切换过程的模型传递矩阵被定义成一个常值矩阵,并且将子滤波器间的相关性信息遗漏.然而,由于实际环境的复杂性,传统的IMM算法无法满足飞行器跟踪的需求.为此,提出一种具有最优模型传递矩阵的交互式多模型(OMTM-IMM,optimal mode transition matrix IMM)算法,该算法在考虑子滤波器相关性的前提下,以线性最小方差理论为基础,推导出最优的模型传递矩阵,该传递矩阵更加符合实际情况,理论分析和仿真实验表明该算法有效地提高了飞行器跟踪精度. 展开更多
关键词 交互多模型算法 常值模型传递矩阵 最优模型传递矩阵 线性最小方差理论 相关性
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基于多传感器信息融合理论的交互式多模型算法 被引量:10
17
作者 周卫东 刘萌萌 杨永江 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期82-89,共8页
在经典的交互式多模型算法中,对似然函数的高斯近似以及概率密度函数与概率质量函数的混合计算使得所求得的模型概率仅为贝叶斯意义下的次优值.为解决此问题,基于各滤波器估计误差的相关性和多传感器最优信息融合准则,提出了一种重新加... 在经典的交互式多模型算法中,对似然函数的高斯近似以及概率密度函数与概率质量函数的混合计算使得所求得的模型概率仅为贝叶斯意义下的次优值.为解决此问题,基于各滤波器估计误差的相关性和多传感器最优信息融合准则,提出了一种重新加权的交互式多模型算法.该算法通过计算估计误差的互协方差阵对模型概率进行更新,在此基础上利用最优信息融合理论对各滤波器的滤波结果进行融合.理论分析及仿真结果表明:经过重新加权的交互式多模型算法较原始算法以及其他忽略误差相关性的交互式多模型的改进算法在估计精度上均有显著的提高. 展开更多
关键词 信息融合 估计误差相关 最优融合准则 标量权重 交互多模型算法
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基于模型空间分解的交互式多模型算法 被引量:2
18
作者 梁彦 潘泉 +1 位作者 贾宇岗 张洪才 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期394-398,共5页
由于马尔可夫参数的限定 ,交互式多模型的估计精度会在模型数过多时下降。这限制了它在高维参数空间的应用。通过将交互式多模型建模空间分解 ,构造出一种两级交互式多模型算法。并通过辨识系统噪声的多个统计参数 ,比较了新算法与常规... 由于马尔可夫参数的限定 ,交互式多模型的估计精度会在模型数过多时下降。这限制了它在高维参数空间的应用。通过将交互式多模型建模空间分解 ,构造出一种两级交互式多模型算法。并通过辨识系统噪声的多个统计参数 ,比较了新算法与常规交互式多模型滤波器 。 展开更多
关键词 交互多模型算法 噪声辨识 马尔可夫参数 混合估计 模糊滤波器 模型空间分解
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交互式多模型集自适应协同滤波目标跟踪算法研究 被引量:6
19
作者 孔德明 杨丹 王书涛 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期638-644,共7页
为了解决传统交互式多模型算法静态模型集带来的精度低等局限问题,提出了一种多模型集自适应协同滤波算法。通过比较目标与当前模型集中不同模型之间的模型匹配概率,自动确定当前模型匹配中的最好模型与最坏模型,利用激活、保留和剔除... 为了解决传统交互式多模型算法静态模型集带来的精度低等局限问题,提出了一种多模型集自适应协同滤波算法。通过比较目标与当前模型集中不同模型之间的模型匹配概率,自动确定当前模型匹配中的最好模型与最坏模型,利用激活、保留和剔除策略改变固定模型集的结构以达到模型集自适应的过程。通过与其他已经提出的交互式多模型算法进行比较,实验结果表明:多模型集自适应协同滤波算法在速度、加速度以及转弯速率的状态估计上都得到了优化,在一定程度上提升了目标跟踪定位的准确性。 展开更多
关键词 计量学 目标跟踪 交互多模型算法 协同滤波 机动判别
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基于模糊推理的改进的交互式多模型算法 被引量:5
20
作者 刘政 马增强 +1 位作者 柳晓云 闫德立 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2017年第2期129-135,共7页
为了提高交互式多模型算法的跟踪精度,提出一种利用模糊推理对交互式多模型算法进行优化的方法,以模型概率为输入,输出值为模型系统噪声协方差的系数,通过该系数来调节模型系统噪声协方差以减少误差;以基于卡尔曼滤波器的交互式多模型... 为了提高交互式多模型算法的跟踪精度,提出一种利用模糊推理对交互式多模型算法进行优化的方法,以模型概率为输入,输出值为模型系统噪声协方差的系数,通过该系数来调节模型系统噪声协方差以减少误差;以基于卡尔曼滤波器的交互式多模型滤波器的应用为例,分别对交互式多模型算法在模型匹配和不匹配的情况进行实验分析,并对改进前、后的交互式多模型算法进行比较。结果表明,基于模糊推理的改进的交互式多模型算法能取得更好的跟踪效果。 展开更多
关键词 交互多模型算法 模糊推理 系统噪声协方差 蒙特卡洛仿真 目标跟踪
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