基于残差自适应的纯方位伪线性卡尔曼滤波跟踪方法 被引量：1

1

作者 陈启航 罗威 +2 位作者 谢晓乐 代涛 潘景辉 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期130-136,共7页

在噪声复杂多变的海上环境上,针对传统卡尔曼滤波算法在被动声呐纯方位跟踪场景中存在的滤波发散问题,提出一种残差自适应的纯方位伪线性卡尔曼滤波算法。将观测残差引入到伪线性卡尔曼滤波中,改进直接用于自适应估计伪线性观测噪声方差... 在噪声复杂多变的海上环境上,针对传统卡尔曼滤波算法在被动声呐纯方位跟踪场景中存在的滤波发散问题,提出一种残差自适应的纯方位伪线性卡尔曼滤波算法。将观测残差引入到伪线性卡尔曼滤波中,改进直接用于自适应估计伪线性观测噪声方差,并通过SAM准则对滤波的过度补偿进行修正。结果表明,在观测噪声方差不匹配时,本文算法的稳定性和性能优于传统的偏差补偿伪线性卡尔曼滤波算法;在偏差补偿伪线性卡尔曼滤波算法发散情况下,所提算法与IEKF、EKF算法相比,位置方向上时间平均均方根误差(RTAMS)分别减少44.87%和64.88%,速度方向上时间平均均方根误差分别减少17.30%和30.99%,在改善伪线性卡尔曼滤波的稳定性的同时,增大了补偿算法的性能,可以为海上环境的机动平台目标跟踪提供参考意义。 展开更多

关键词 纯方位跟踪 残差 角度选择策略 伪线性卡尔曼滤波

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基于伪线性卡尔曼滤波的多站IRST系统跟踪技术 被引量：15

2

作者 辛云宏 杨万海 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期374-377,共4页

建立了目标的多站IRST(红外搜索与跟踪)系统的伪线性观测模型,基于该模型提出了匀速运动目标的伪线性卡尔曼滤波算法.算法利用伪线性方程组获得滤波器的初值,从而提高了滤波器的跟踪精度和速度.分别采用伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼... 建立了目标的多站IRST(红外搜索与跟踪)系统的伪线性观测模型,基于该模型提出了匀速运动目标的伪线性卡尔曼滤波算法.算法利用伪线性方程组获得滤波器的初值,从而提高了滤波器的跟踪精度和速度.分别采用伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼滤波器对目标进行跟踪的仿真结果表明:当探测器数目为3、4时,在跟踪初始阶段,伪线性卡尔曼滤波器在跟踪的速度和精度方面均优于推广卡尔曼滤波器,在稳定阶段,两者的性能基本相仿.当探测器数目为6时,则不论是在跟踪的初始阶段,还是在稳定阶段,伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼滤波器的性能基本相同. 展开更多

关键词 红外搜索与跟踪 多站 无源跟踪 伪线性卡尔曼滤波

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基于伪线性卡尔曼滤波的两站红外无源定位及跟踪技术 被引量：10

3

作者 辛云宏 杨万海 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期505-508,共4页

建立了目标的两站红外搜索与跟踪系统的伪线性观测模型,基于该模型提出了运动目标的伪线性卡尔曼滤波算法.该算法利用伪线性方程组获得滤波器的初值,从而提高了滤波器的跟踪精度和速度.分别采用伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼滤波器对... 建立了目标的两站红外搜索与跟踪系统的伪线性观测模型,基于该模型提出了运动目标的伪线性卡尔曼滤波算法.该算法利用伪线性方程组获得滤波器的初值,从而提高了滤波器的跟踪精度和速度.分别采用伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼滤波器对目标进行定位及跟踪的仿真结果表明:在跟踪初始阶段,伪线性卡尔曼滤波的跟踪精度明显优于推广卡尔曼滤波.在近距离范围,不论目标是匀速还是机动运动,两者的跟踪精度都非常高.在远距离范围,当目标机动时,伪线性卡尔曼滤波的跟踪精度明显优于推广卡尔曼滤波;当目标匀速运动时,推广卡尔曼滤波的跟踪精度略优于伪线性卡尔曼滤波.从整个仿真过程可以看出,目标的运动形式对推广卡尔曼滤波性能的影响是非常明显的,而对伪线性卡尔曼滤波性能的影响则很小. 展开更多

关键词 伪线性卡尔曼滤波 红外搜索与跟踪 无源跟踪

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两站基于角度和时差信息的伪线性卡尔曼滤波算法及其改进 被引量：3

4

作者 王鼎 隋红波 吴瑛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第2期254-258,共5页

建立了两站基于角度(DOA)和时差(TDOA)信息的伪线性观测模型,基于该模型提出了匀速运动目标的伪线性卡尔曼滤波(PLKF)算法。仿真结果表明该算法的稳健性要高于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,当观测误差较小时,PLKF算法的定位精度要高于EKF算... 建立了两站基于角度(DOA)和时差(TDOA)信息的伪线性观测模型,基于该模型提出了匀速运动目标的伪线性卡尔曼滤波(PLKF)算法。仿真结果表明该算法的稳健性要高于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,当观测误差较小时,PLKF算法的定位精度要高于EKF算法;当观测误差较大时,其定位精度低于EKF算法。对此文中结合两种算法的优点,提出了改进算法,以同时提高算法的定位精度和稳健性。 展开更多

关键词 无源定位 两站 伪线性卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波

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基于伪线性卡尔曼滤波的智能雷角度跟踪双环算法 被引量：2

5

作者 王勇 王晓鸣 李文彬 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S5期243-244,248,共3页

基于三维坐标下的伪线性卡尔曼滤波方法,提出一种用于反直升机智能雷的目标角度跟踪双环算法,不仅可以对空间目标进行角度跟踪,还可以对目标的提前方位进行预报,使战斗部做好发射的准备。本文对此算法进行了数值仿真。仿真结果表明,通... 基于三维坐标下的伪线性卡尔曼滤波方法,提出一种用于反直升机智能雷的目标角度跟踪双环算法,不仅可以对空间目标进行角度跟踪,还可以对目标的提前方位进行预报,使战斗部做好发射的准备。本文对此算法进行了数值仿真。仿真结果表明,通过对目标的角度跟踪与预测,可用于解决智能雷与直升机弹目交汇的命中问题。 展开更多

关键词 角测量 角度跟踪 伪线性卡尔曼滤波 双环算法

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一种蜂窝网中伪线性卡尔曼滤波混合定位算法 被引量：1

6

作者 屈保平 王华剑 景占荣 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2013年第2期142-145,166,共5页

提出了蜂窝网中一种基于伪线性卡尔曼滤波的到达时间和到达角(TOA/AOA)混合定位的算法,能够对处于运动状态的用户进行跟踪定位.根据用户运动模型,使用笛卡尔坐标旋转以降低状态变量的维数,在确保跟踪精度的同时又降低了算法的运算量.同... 提出了蜂窝网中一种基于伪线性卡尔曼滤波的到达时间和到达角(TOA/AOA)混合定位的算法,能够对处于运动状态的用户进行跟踪定位.根据用户运动模型,使用笛卡尔坐标旋转以降低状态变量的维数,在确保跟踪精度的同时又降低了算法的运算量.同时考虑了用户在不同的观测平台间切换时实现连续跟踪的问题,分析和仿真了观测平台自身的定位误差和散射半径对跟踪精度的影响.结果表明算法的精度能够满足E911要求,并与最小二乘算法的定位精度进行了比较. 展开更多

关键词 伪线性卡尔曼滤波 TOA AOA 散射模型 定位

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基于势平衡多伯努利滤波的多传感器纯方位多目标跟踪 被引量：1

7

作者 吴孙勇 张小琪 +1 位作者 李明 余润华 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第11期2050-2061,共12页

被动传感器不主动发射信号,通常仅获得目标的角度量测信息,无法获得径向距离信息,这种仅利用角度量测信息对多目标跟踪的方法称为纯方位多目标跟踪。实际应用中,纯方位多目标跟踪面临三个主要问题:一是由于被动传感器只获取目标的角度量... 被动传感器不主动发射信号,通常仅获得目标的角度量测信息,无法获得径向距离信息,这种仅利用角度量测信息对多目标跟踪的方法称为纯方位多目标跟踪。实际应用中,纯方位多目标跟踪面临三个主要问题:一是由于被动传感器只获取目标的角度量测,导致量测信息不完备;二是量测方程存在高度非线性;三是由于传感器可能接收到杂波等非目标产生的量测,导致量测源不确定。针对上述问题,本文提出一种多传感器贪婪伪线性粒子势平衡多伯努利滤波。首先采用Rao-Blackwell理论将混合目标状态向量分解,将与量测值相关的位置分量视为非线性分量,而与量测值无关的速度分量视为线性分量,并分别采用粒子滤波器(Particle Filter,PF)和卡尔曼滤波器(Kalman Filter,KF)进行处理,从而有效降低粒子滤波采样维度。其次,针对传统粒子采样严重依赖模型的问题,基于伪线性卡尔曼滤波器(Pseudo-linear Kalman Filter,PLKF)设计一种新型粒子采样方法,即利用PLKF和最新量测信息构造重要性密度函数,并对非线性分量进行粒子采样;在更新阶段采用贪婪量测划分策略选取最优量测集合,并利用最优量测集合中量测信息实现多目标状态集中式融合估计。最后,通过仿真结果验证,本文所提滤波器能在杂波环境中仅利用角度量测对目标进行有效稳定的跟踪,相较于对比方法,所提滤波器能够更为准确估计目标数量和状态。 展开更多

关键词 纯方位多目标跟踪 多传感器 势平衡多伯努利滤波 伪线性卡尔曼滤波 贪婪算法

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雷达/红外复合导引头信息融合算法 被引量：15

8

作者 徐琰珂 梁晓庚 贾晓洪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期30-36,共7页

毫米波雷达/红外成像复合制导已成为当前多模复合制导技术的研究热点。从毫米波雷达/红外成像复合导引头系统的特点及其工程应用出发,建立了一种基于联邦滤波(FF)的分布式雷达/红外复合导引头信息融合算法。首先,针对扩展卡尔曼滤波存... 毫米波雷达/红外成像复合制导已成为当前多模复合制导技术的研究热点。从毫米波雷达/红外成像复合导引头系统的特点及其工程应用出发,建立了一种基于联邦滤波(FF)的分布式雷达/红外复合导引头信息融合算法。首先,针对扩展卡尔曼滤波存在线性化误差以及雷达测量噪声非高斯的特点,采用粒子滤波算法(PF)设计雷达子滤波器;针对红外传感器不能测量目标距离的特点,采用伪线性卡尔曼滤波算法(PLKF)设计红外子滤波器。然后通过主滤波器进行信息融合,并对两个子滤波器进行信息分配和重置。仿真结果表明,该信息融合算法能够有效地提高雷达/红外复合导引头系统的目标跟踪精度及系统的稳定性。 展开更多

关键词 复合制导 信息融合 联邦滤波 粒子滤波 伪线性卡尔曼滤波

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一种基于空域和频域信息的固定单站无源定位跟踪改进算法 被引量：9

9

作者 王鼎 曲阜平 吴瑛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2891-2895,共5页

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,本文基于辐射源信号的空域和频域信息,提出了一种对运动辐射源的固定单站无源定位跟踪改进算法。文中首先利用辐射源信号的空域和频域变化量信息,通过伪线性卡尔曼滤波算法估计出目标的... 针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,本文基于辐射源信号的空域和频域信息,提出了一种对运动辐射源的固定单站无源定位跟踪改进算法。文中首先利用辐射源信号的空域和频域变化量信息,通过伪线性卡尔曼滤波算法估计出目标的速度矢量;然后利用速度矢量的估计值直接获得目标位置矢量的估计,并将其作为标准卡尔曼滤波算法的观测值进行滤波;最后通过计算机仿真验证了该方法具有较高的定位精度和较快的收敛速度。 展开更多

关键词 无源定位 速度矢量 角度变化率 多普勒频率变化率 伪线性卡尔曼滤波

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一种速度矢量和位置矢量分离估计的固定单站无源定位改进算法 被引量：2

10

作者 王鼎 张莉 吴瑛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1342-1348,共7页

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,提出一种目标速度矢量和位置矢量分离估计的改进算法。该算法首先利用目标辐射源脉冲到达时间、到达方向、方位角变化率和仰角变化率建立了两组速度矢量作为变量的伪线性观测方程,并利用... 针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,提出一种目标速度矢量和位置矢量分离估计的改进算法。该算法首先利用目标辐射源脉冲到达时间、到达方向、方位角变化率和仰角变化率建立了两组速度矢量作为变量的伪线性观测方程,并利用伪线性卡尔曼滤波算法估计目标速度,然后建立了将位置矢量作为变量的状态方程,而速度矢量作为确定性控制项加入状态方程,并利用修正增益扩展卡尔曼滤波算法对目标位置进行滤波。计算机仿真表明本文的算法具有定位精度高,收敛速度快的优点。 展开更多

关键词 无源定位 速度矢量 角度变化率 伪线性卡尔曼滤波 修正增益卡尔曼滤波

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三维定位模型下改进的PLKF算法研究 被引量：1

11

作者 曲长文 徐征 +1 位作者 苏峰 邓兵 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期226-228,236,共4页

为了检验三维定位模型下伪线性卡尔曼滤波(PLKF)算法的定位性能,建立了增加角度变化率信息的三维定位模型,推导了所建模型下的伪线性测量方程,在此基础上用PLKF算法实现了对运动辐射源的无源定位与跟踪,并详细分析了其在三维定位模型下... 为了检验三维定位模型下伪线性卡尔曼滤波(PLKF)算法的定位性能,建立了增加角度变化率信息的三维定位模型,推导了所建模型下的伪线性测量方程,在此基础上用PLKF算法实现了对运动辐射源的无源定位与跟踪,并详细分析了其在三维定位模型下的定位性能。仿真结果表明,用角度变化率信息改进的PLKF算法具有更快的收敛速度和更高的收敛精度。 展开更多

关键词 单站无源定位 角度变化率 伪线性卡尔曼滤波算法

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多约束光学雷达轨迹规划技术

12

作者 孟中杰 陈凯 +1 位作者 黄攀峰 闫杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1643-1647,共5页

为进一步提高光学雷达的跟踪能力,需要研究其轨迹规划技术。充分考虑各种强约束条件,建立了轨迹规划模型。设计了一种P阵与FISHER信息量相结合的目标函数,采用伪线性卡尔曼滤波进行轨迹规划。仿真结果表明,沿规划的航迹飞行,不但能够满... 为进一步提高光学雷达的跟踪能力,需要研究其轨迹规划技术。充分考虑各种强约束条件,建立了轨迹规划模型。设计了一种P阵与FISHER信息量相结合的目标函数,采用伪线性卡尔曼滤波进行轨迹规划。仿真结果表明,沿规划的航迹飞行,不但能够满足光学雷达被动跟踪的各种约束条件,而且跟踪速度快,估计精度高。这也验证了轨迹规划技术的有效性,为实战中光学雷达的合理应用奠定基础。 展开更多

关键词 光学雷达 轨迹规划 多约束 被动跟踪 伪线性卡尔曼滤波

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基于DSP的目标定位跟踪硬件融合平台的设计 被引量：1

13

作者 朱哲科 朱胜利 林岳松 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第5期124-128,共5页

声探测技术用于低空低速飞行目标的跟踪定位,而红外图像探测器能跟踪中低空飞行目标。然而现在缺乏能处理两种或两种以上探测系统的硬件平台。基于这种现状,设计了一个硬件融合平台,既可以用于红外机动目标的跟踪,也可以用于声探测目标... 声探测技术用于低空低速飞行目标的跟踪定位,而红外图像探测器能跟踪中低空飞行目标。然而现在缺乏能处理两种或两种以上探测系统的硬件平台。基于这种现状,设计了一个硬件融合平台,既可以用于红外机动目标的跟踪,也可以用于声探测目标的定位处理。融合平台的设计,不仅弥补了不同平台之间的缺陷,又发挥各探测平台的优点。系统整体设计框架采用DM642+FPGA。在声探测软件设计中,设计了UART驱动,并用C语言编写了伪线性卡尔曼滤波定位算法,并且成功将跟踪算法移植到了硬件平台中,有效跟踪到飞行目标。 展开更多

关键词 声探测 红外图像 伪线性卡尔曼滤波 融合平台

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