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：5

1

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 交互式多模型算法 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

2

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 交互式多模型算法 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

3

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 交互式多模型算法

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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

4

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 交互式多模型算法 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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一种结合弹道规律的模糊交互式多模型算法 被引量：1

5

作者 刘杨 姜礼平 王炜 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第1期41-44,共4页

针对交互式多模型算法中转移概率矩阵与实际运动不匹配而影响跟踪精度的问题,通过分析某型导弹的典型弹道,将弹道规律融合到模型概率转移矩阵中,然后将转移概率模糊化处理,提出了一种基于弹道规律的模糊交互式多模型算法,然后以导弹蛇... 针对交互式多模型算法中转移概率矩阵与实际运动不匹配而影响跟踪精度的问题,通过分析某型导弹的典型弹道,将弹道规律融合到模型概率转移矩阵中,然后将转移概率模糊化处理,提出了一种基于弹道规律的模糊交互式多模型算法,然后以导弹蛇形运动转至比例导引的机动过程为例进行了仿真验证,比较了典型交互式多模型算法和模糊交互式多模型算法的跟踪性能。仿真结果表明:该算法可显著提高导弹机动段的跟踪精度。 展开更多

关键词 目标跟踪 交互式多模型算法 模糊理论 转移概率矩阵 弹道规律

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应用交互式多模型算法的设备剩余寿命预测 被引量：4

6

作者 谢吉伟 刘君强 王小磊 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第2期98-102,共5页

针对目前异常检测与剩余寿命预测联合研究中存在的问题,基于交互式多模型算法,提出了一种考虑退化模式动态转移的设备剩余寿命预测模型。首先根据模式动态转移的状态空间模型对设备进行退化建模,然后使用IMM算法对设备的隐含退化状态与... 针对目前异常检测与剩余寿命预测联合研究中存在的问题,基于交互式多模型算法,提出了一种考虑退化模式动态转移的设备剩余寿命预测模型。首先根据模式动态转移的状态空间模型对设备进行退化建模,然后使用IMM算法对设备的隐含退化状态与退化模式后验概率进行联合估计,根据后验概率判别异常点,并采用期望最大化(Expectation Maximum,EM)算法对模型参数进行在线估计与更新,最终实现设备的实时剩余寿命预测。数值分析结果表明:该模型能够准确地检测异常点、降低剩余寿命概率分布的不确定性与提高剩余寿命的预测精度,为实现设备的视情维修提供决策依据。 展开更多

关键词 异常检测 剩余寿命预测 交互式多模型算法 动态转移 后验概率

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基于模型概率的自适应交互式多模型算法 被引量：1

7

作者 王春雨 嵇成新 《指挥控制与仿真》 2010年第6期27-29,共3页

传统的交互式多模型算法中过程噪声协方差矩阵固定,不能很好地适应实际目标不同程度的机动。采用匀速和转弯运动模型集合,提出了一种基于模型后验概率的自适应交互式多模型算法。通过后验概率来自适应调整各模型中的系统过程噪声协方差... 传统的交互式多模型算法中过程噪声协方差矩阵固定,不能很好地适应实际目标不同程度的机动。采用匀速和转弯运动模型集合,提出了一种基于模型后验概率的自适应交互式多模型算法。通过后验概率来自适应调整各模型中的系统过程噪声协方差矩阵,进而提高模型同系统运动模式的匹配程度;结合防空作战机动目标跟踪要求,通过典型目标机动仿真,同标准交互式多模型算法进行比较,验证了该算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 交互式多模型算法 过程噪声协方差矩阵 自适应滤波

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基于Bayesian-Fisher混合模型改进的交互式多模型算法

8

作者 包守亮 程水英 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期77-82,共6页

针对交互式多模型算法(interacting multiple model,IMM)存在模型集设计困难的问题,提出一种改进的IMM算法。该算法将当前统计模型(current statistical,CS)融入到Bayesian-Fisher混合模型中,实现对加速度均值的在线自适应调整,从而提... 针对交互式多模型算法(interacting multiple model,IMM)存在模型集设计困难的问题,提出一种改进的IMM算法。该算法将当前统计模型(current statistical,CS)融入到Bayesian-Fisher混合模型中,实现对加速度均值的在线自适应调整,从而提高对过程噪声协方差的估计精度,减少模型失配。同时,对匀速模型(constant velocity,CV)进行改进,并将改进的CS、CV模型在IMM算法的体系下进行交互。仿真结果表明,改进的IMM算法能快速响应目标状态的变化,取得优于IMMCVCA、IMMCVCS、IMMCVCACT以及IMMCVSTMIE的跟踪性能。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 交互式多模型算法 当前统计模型 Bayesian-Fisher混合模型

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交互式多模型算法在直升机跟踪中的应用

9

作者 马珂 杨春华 《雷达与对抗》 2020年第1期4-6,11,共4页

基于直升机目标的运动特点,运用交互式多模型(IMM)算法对直升机目标进行跟踪滤波。对IMM算法作了详细的数学描述,介绍了直升机目标的跟踪流程和IMM算法的具体实现方法。结果证明,IMM算法能够很好地预测出直升机的运动趋势,并能应对机动... 基于直升机目标的运动特点,运用交互式多模型(IMM)算法对直升机目标进行跟踪滤波。对IMM算法作了详细的数学描述,介绍了直升机目标的跟踪流程和IMM算法的具体实现方法。结果证明,IMM算法能够很好地预测出直升机的运动趋势,并能应对机动情况。 展开更多

关键词 IMM算法 交互式多模型算法 卡尔曼滤波 模型概率 直升机跟踪

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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：4

10

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 交互式多模型算法 协同滤波 机动判别

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融合目标雷达参数信息的交互式多模型跟踪算法 被引量：2

11

作者 刘杨 姜礼平 管正 《指挥控制与仿真》 2015年第5期38-43,共6页

根据目标雷达参数与类型间的模糊关系,应用证据理论将目标雷达信号的载频、脉宽、重频等信息在参数维度和时间维度进行两次融合,在干扰条件下识别目标类型。进而在IMM跟踪算法中引入目标类型信息,改进模型更新过程,提高算法性能。仿真... 根据目标雷达参数与类型间的模糊关系,应用证据理论将目标雷达信号的载频、脉宽、重频等信息在参数维度和时间维度进行两次融合,在干扰条件下识别目标类型。进而在IMM跟踪算法中引入目标类型信息,改进模型更新过程,提高算法性能。仿真结果表明:该算法可在干扰环境下正确识别目标类型,跟踪精度优于IMM算法。 展开更多

关键词 信息融合 目标跟踪 交互式多模型算法

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基于坐标转换的卡尔曼交互式多模型滤波算法 被引量：5

12

作者 张保山 徐国亮 吴一全 《指挥控制与仿真》 2007年第5期32-35,共4页

为解决舰炮火控系统中在笛卡尔坐标系中测量信息的互相关性,分析了目前舰炮火控系统中所用到的坐标系及其坐标变换,在瞄准线坐标系内建立了自适应滤波的交互式多模型算法,能够充分利用跟踪传感器的量测信息,在卡尔曼滤波中具有较强的自... 为解决舰炮火控系统中在笛卡尔坐标系中测量信息的互相关性,分析了目前舰炮火控系统中所用到的坐标系及其坐标变换,在瞄准线坐标系内建立了自适应滤波的交互式多模型算法,能够充分利用跟踪传感器的量测信息,在卡尔曼滤波中具有较强的自适应能力,通过与标准交互式多模型算法的对比验证,自适应交互式多模型算法在计算精度上明显好于标准交互式多模型算法。 展开更多

关键词 瞄准线自适应交互式多模型算法 卡尔曼滤波坐标转换 机动目标跟踪 舰炮火控系统

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变维自适应交互式多模型跟踪算法 被引量：1

13

作者 毛少锋 冯新喜 +2 位作者 刘玉磊 危璋 郑晓梅 《电光与控制》 北大核心 2015年第2期36-40,45,共6页

针对传统的交互式多模型(IMM)算法通常采用相同维数的模型进行滤波,存在较大的模型误差以及当前统计模型(CS)中的参数需要合理设定的问题,提出一种变维自适应交互式多模型(AIMM)跟踪算法。该算法首先利用维数变换,将不同维数的模型转换... 针对传统的交互式多模型(IMM)算法通常采用相同维数的模型进行滤波,存在较大的模型误差以及当前统计模型(CS)中的参数需要合理设定的问题,提出一种变维自适应交互式多模型(AIMM)跟踪算法。该算法首先利用维数变换,将不同维数的模型转换为统一的维数进行交互滤波,使之适用于一般的机动目标,减少模型跟踪误差;然后通过引入由残差信息定义的调整因子对CS模型中的参数自适应调整,提高模型与实际运动模式的匹配程度;最后将参数调整后的CS模型反馈到变维IMM算法中,来改善跟踪性能。仿真实验表明,与传统变维IMM算法相比,文中所提算法在有效跟踪机动目标的同时,提高了目标的跟踪精度。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 维数变换 交互式多模型算法 调整因子

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自适应交互式多模型目标跟踪算法 被引量：5

14

作者 李茂 岳曾敬 《兵工自动化》 2009年第5期11-13,共3页

以防空火控系统的跟踪预测为背景,提出一种自适应的交互式多模型跟踪算法。该算法采用后验信息修正模型的噪声方差和马尔可夫转移矩阵,使IMM具有自适应能力。将该算法应用于由CA、CV两模型组成的交互式多模型算法中取得良好的效果。仿... 以防空火控系统的跟踪预测为背景,提出一种自适应的交互式多模型跟踪算法。该算法采用后验信息修正模型的噪声方差和马尔可夫转移矩阵,使IMM具有自适应能力。将该算法应用于由CA、CV两模型组成的交互式多模型算法中取得良好的效果。仿真结果表明,该算法跟踪精度比标准IMM有较大改善。 展开更多

关键词 交互式多模型算法 目标跟踪 自适应滤波 马尔可夫链

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自适应转移概率交互式多模型跟踪算法 被引量：25

15

作者 许登荣 程水英 包守亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2113-2120,共8页

针对标准的交互式多模型算法(Interacting Multiple Model,IMM)存在模型集设计困难和采用固定转移概率矩阵导致模型切换缓慢、跟踪精度下降的不足,提出一种自适应转移概率IMM算法.首先,提出了一种新的模型集设计方法,将强跟踪修正输入估... 针对标准的交互式多模型算法(Interacting Multiple Model,IMM)存在模型集设计困难和采用固定转移概率矩阵导致模型切换缓慢、跟踪精度下降的不足,提出一种自适应转移概率IMM算法.首先,提出了一种新的模型集设计方法,将强跟踪修正输入估计(Strong Tracking Modified Input Estimation,STMIE)模型和匀速运动(Constant Velocity,CV)模型作为IMM算法的模型集,利用STMIE算法对高机动目标的跟踪能力以及CV模型对非机动目标跟踪的高精度,实现对目标的全面自适应跟踪.其次,提出一种依据模型似然函数值对Markov转移概率进行实时修正的方法,增强匹配模型的作用,削弱不匹配模型的影响.仿真结果表明,依据模型似然函数修正转移概率的方法使IMM算法的模型切换速度和跟踪精度都得到提高,提出的IMM-STMIECV算法的跟踪精度高于IMM-CVCA、IMM-CVCACT以及IMM-CVCS算法. 展开更多

关键词 机动目标跟踪 交互式多模型算法 Markov转移概率 修正的输入估计法 强跟踪

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临近空间目标交互式多模型跟踪定位算法研究 被引量：4

16

作者 曹亚杰 李君龙 秦雷 《现代防御技术》 北大核心 2016年第1期134-140,共7页

针对临近空间目标,进行了深入研究,根据临近空间目标状态方程的特点,分析了目标跟踪中常用的卡尔曼滤波和粒子滤波算法的优缺点,并将这2种滤波与交互式多模型算法相结合,提出了交互式多模型-卡尔曼滤波算法和交互式多模型-粒子滤波算法... 针对临近空间目标,进行了深入研究,根据临近空间目标状态方程的特点,分析了目标跟踪中常用的卡尔曼滤波和粒子滤波算法的优缺点,并将这2种滤波与交互式多模型算法相结合,提出了交互式多模型-卡尔曼滤波算法和交互式多模型-粒子滤波算法,并通过CV,CA和CT 3种动力学模型进行仿真分析。仿真结果表明,采用这2种算法能够满足跟踪临近空间目标的要求,具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 临近空间目标 卡尔曼滤波 粒子滤波 交互式多模型 目标机动模型 交互式多模型-粒子滤波算法

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基于转弯模型的自适应交互式多模型跟踪算法

17

作者 肖卫东 聂晓华 +1 位作者 郑剑波 孙宁 《指挥控制与仿真》 2009年第2期36-41,共6页

针对舰炮火控系统中搜索雷达对来袭导弹跟踪为背景,提出一种基于坐标转弯模型(CT)的自适应交互多模型跟踪算法(AIMM-CV/CT),模型集取为一个匀速和一个坐标转弯模型,滤波器采用各子滤波器模型噪声方差在线计算调整的自适应交互式多模型算... 针对舰炮火控系统中搜索雷达对来袭导弹跟踪为背景,提出一种基于坐标转弯模型(CT)的自适应交互多模型跟踪算法(AIMM-CV/CT),模型集取为一个匀速和一个坐标转弯模型,滤波器采用各子滤波器模型噪声方差在线计算调整的自适应交互式多模型算法;给出了比例导引规律来袭导弹的航路仿真方法,并对AIMM-CV/CT与IMM-CV/CT算法进行了仿真比较。仿真结果证明了本文算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 转弯模型 比例导引 自适应交互式多模型算法

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交互式多模型Kalman滤波算法的研究 被引量：2

18

作者 杨佳义 《科技创新与应用》 2019年第1期30-31,共2页

现代雷达在进行目标跟踪时常常采取卡尔曼滤波作为滤波方法,此种滤波方法只适用于单目标单一运动模型,对于高机动目标的预测结果往往不尽人意。因此文章针对高机动目标采用交互式多模型滤波方法。模拟三种运动方式,匀速,慢加速,快加速... 现代雷达在进行目标跟踪时常常采取卡尔曼滤波作为滤波方法,此种滤波方法只适用于单目标单一运动模型,对于高机动目标的预测结果往往不尽人意。因此文章针对高机动目标采用交互式多模型滤波方法。模拟三种运动方式,匀速,慢加速,快加速过程。采用三种不同运动模型对目标航迹进行滤波。并对真实航迹,观测航迹,滤波航迹进行对比,并对此种滤波方法进行性能分析。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 交互式多模型算法 目标跟踪 马尔科夫过程

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基于模糊控制交互式多模型粒子滤波的静电机动目标跟踪 被引量：1

19

作者 付巍 郑宾 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期42-48,共7页

针对交互式多模型粒子滤波算法(IMMPF)的精度不高,算法更新时间长,难以满足静电机动目标跟踪要求的问题,提出了一种新的基于模糊控制的交互式多模型粒子滤波算法(FIMMPF)。该算法先利用模糊控制方法实现实时调整交互式多模型算法中的转... 针对交互式多模型粒子滤波算法(IMMPF)的精度不高,算法更新时间长,难以满足静电机动目标跟踪要求的问题,提出了一种新的基于模糊控制的交互式多模型粒子滤波算法(FIMMPF)。该算法先利用模糊控制方法实现实时调整交互式多模型算法中的转换概率矩阵,使与目标当前运动状态最接近的运动模型在混合产生这一采样时刻的初始状态向量里占有更大的比重。同时,为了提高基本粒子滤波算法的精度,减小算法更新时间,再利用中心差分扩展卡尔曼滤波算法产生基本粒子滤波的建议分布函数,实现对目标运动状态的更新。理论分析和仿真结果表明,所提出的算法能够以更高的定位精度,更小的计算量实现对静电机动目标的跟踪。 展开更多

关键词 信息处理技术 静电探测 模糊控制交互式多模型粒子滤波算法 机动目标跟踪

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一种基于多模型算法的纯弹道式弹道落点预报方法 被引量：19

20

作者 陈映 文树梁 程臻 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1825-1831,共7页

本文以落点预报技术在弹道目标预警中的应用为背景,主要解决在未知弹道系数情况下如何进行弹道目标落点精确预报的问题。为此,本文给出了一种基于交互式多模型算法(IMM)和无迹滤波(UF)算法的精确弹道目标落点预报方法,从弹道系数估计收... 本文以落点预报技术在弹道目标预警中的应用为背景,主要解决在未知弹道系数情况下如何进行弹道目标落点精确预报的问题。为此,本文给出了一种基于交互式多模型算法(IMM)和无迹滤波(UF)算法的精确弹道目标落点预报方法,从弹道系数估计收敛速度和最终收敛精度的角度对该方法落点预报的时效性和精度进行了分析,同时还分析了雷达数据率对算法性能的影响。与基于单一的UF算法或推广卡尔曼(EKF)滤波算法的落点预报方法相比较,基于IMM-UF的落点预报方法具有更强的适应性,能在未知弹道系数的情况下更迅速且更精确地估计出目标的弹道系数,从而实现对弹道目标落点更快更准的预报。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 落点预报 交互式多模型算法 无敏滤波 推广卡尔曼滤波 弹道系数估计

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