基于单站无源运动定位的多目标跟踪方法

1

作者 马晓萌 邓东明 +2 位作者 沈永健 丁金闪 郝国卿 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第8期2549-2557,共9页

针对单站无源运动定位中的多目标定位问题,基于随机有限集(random finite set,RFS)的高斯混合多目标滤波器(Gaussian mixture multi-target filter,GM-MTF)提出一种多目标单站无源运动定位方法。首先,基于单站无源运动定位方法,将定位... 针对单站无源运动定位中的多目标定位问题,基于随机有限集(random finite set,RFS)的高斯混合多目标滤波器(Gaussian mixture multi-target filter,GM-MTF)提出一种多目标单站无源运动定位方法。首先,基于单站无源运动定位方法,将定位问题等效为目标跟踪问题,同时构建无源定位体系下的多目标跟踪非线性量测模型。其次,基于GM-MTF,给出融合容积卡尔曼滤波器的高斯混合实现过程以适应量测非线性模型,并给出完整的实现过程。在此基础上,联合相位差变化率定位法提出一种二次滤波的单站无源多目标定位方法。所提方法通过将单站无源运动定位和RFS多目标滤波器进行融合,将单目标定位场景进一步拓展到复杂的多目标场景。同时,通过仿真结果表明,对比传统的相位差变化率定位法,所提方法不仅定位精度优势明显,而且在复杂的杂波环境下具备一定的抗干扰能力和鲁棒性。 展开更多

关键词 单站无源运动定位 多目标跟踪 高斯混合 有限集统计 容积卡尔曼滤波

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基于Jerk模型的单站无源定位跟踪算法研究 被引量：3

2

作者 李大治 程翥 皇甫堪 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第24期6750-6753,共4页

针对非线性较强的观测角、角度变化率、脉冲到达时间差等参数的单站无源定位跟踪系统,提出了一种新的跟踪滤波算法Jerk-UKF。该方法用Jerk模型对做复杂机动的运动目标建模,采用UKF滤波的思想对目标实现跟踪滤波。该算法可适用于对做多... 针对非线性较强的观测角、角度变化率、脉冲到达时间差等参数的单站无源定位跟踪系统,提出了一种新的跟踪滤波算法Jerk-UKF。该方法用Jerk模型对做复杂机动的运动目标建模,采用UKF滤波的思想对目标实现跟踪滤波。该算法可适用于对做多种机动运动的目标跟踪,提高了目标跟踪收敛精度和稳定性。仿真试验表明了该方法的可行性和有效性,并具有较高的应用价值。最后,对Jerk-UKF算法的研究方向进行了讨论。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪系统 机动目标跟踪 JERK模型 UKF

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一种快速跟踪的单站无源定位算法 被引量：1

3

作者 李大治 苏令华 皇甫堪 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第12期48-50,55,共4页

在单站无源定位与跟踪中,扩展卡尔曼滤波算法对初始值依赖性较强,在观测方程非线性较强时收敛速度和稳定性无法满足要求,因此文中提出了一种优先估计慢变化参量的定位跟踪算法,通过仿真比较验证了该算法具有较好的收敛速度和稳定性,具... 在单站无源定位与跟踪中,扩展卡尔曼滤波算法对初始值依赖性较强,在观测方程非线性较强时收敛速度和稳定性无法满足要求,因此文中提出了一种优先估计慢变化参量的定位跟踪算法,通过仿真比较验证了该算法具有较好的收敛速度和稳定性,具有对滤波初始值的依赖性小的优点。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪系统 扩展卡尔曼滤波 修正增益的扩展卡尔曼滤波

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基于粒子滤波的单站无源定位跟踪新算法研究 被引量：6

4

作者 魏星 万建伟 皇甫堪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期81-85,共5页

针对单站无源定位跟踪系统非线性较强、传统跟踪滤波方法收敛速度、慢容易发散的问题,提出了一种新的跟踪滤波算法P-EKF。该方法采用粒子滤波的思想对目标实现初始的捕捉,然后通过扩展卡尔曼滤波方法对目标进行跟踪保持,提高了目标跟踪... 针对单站无源定位跟踪系统非线性较强、传统跟踪滤波方法收敛速度、慢容易发散的问题,提出了一种新的跟踪滤波算法P-EKF。该方法采用粒子滤波的思想对目标实现初始的捕捉,然后通过扩展卡尔曼滤波方法对目标进行跟踪保持,提高了目标跟踪收敛速度和跟踪精度,而对计算资源的消耗有限。缩比仿真实验证明了该方法的可行性和有效性,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪系统 跟踪滤波 扩展卡尔曼滤波 粒子滤波

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两站无源定位系统中的多目标跟踪算法研究 被引量：33

5

作者 修建娟 何友 +1 位作者 王国宏 修建华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1763-1767,共5页

两站多目标纯方位跟踪中的虚假定位点识别问题是被动定位中尚待解决的一个重要问题,本文对此问题进行了研究,并给出了一种排除两站虚假定位点的新方法,该方法首先根据两个观测站在初始时刻所测得的角度进行交叉定位,由定位结果估计目标... 两站多目标纯方位跟踪中的虚假定位点识别问题是被动定位中尚待解决的一个重要问题,本文对此问题进行了研究,并给出了一种排除两站虚假定位点的新方法,该方法首先根据两个观测站在初始时刻所测得的角度进行交叉定位,由定位结果估计目标初始时刻所在的空间范围,并对此空间范围进行分区;然后对方位数据进行关联,以判断哪些方位角数据可能来自同一个目标;在每一个子区间上分别利用扩展卡尔曼滤波模型(EKF)进行滤波,并给出目标落在每个子区间上的概率,把此概率值作为权重对各个子区间的滤波结果进行加权来估计目标的状态;该概率值在以后的跟踪过程中按照贝叶斯准则不断进行更新,而更新概率低于检测门限的子区间予以取消.通过仿真分析可看出,利用本文提出的方法两个观测站可对多目标进行良好的定位和跟踪. 展开更多

关键词 无源定位系统 多目标跟踪算法 交叉定位 扩展卡尔曼滤波 更新概率 雷达

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固定单站无源定位与跟踪方法应用 被引量：10

6

作者 万方 丁建江 陈昌孝 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第7期61-64,共4页

地面测向系统实现单站无源探测定位可有效提升现有系统的作战能力。研究了固定单站无源探测定位系统模型和定位方法,根据参数测量集的不同,定位方法可分为利用空时域信息和空频域信息两大类。提出了在典型地面测向系统中实现单站无源探... 地面测向系统实现单站无源探测定位可有效提升现有系统的作战能力。研究了固定单站无源探测定位系统模型和定位方法,根据参数测量集的不同,定位方法可分为利用空时域信息和空频域信息两大类。提出了在典型地面测向系统中实现单站无源探测定位的体制和结构。 展开更多

关键词 固定单站无源定位 定位模型 定位方法 测向系统

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多站无源定位系统中的机动目标跟踪算法 被引量：11

7

作者 陈玲 陈德煌 《电讯技术》 北大核心 2010年第11期10-14,共5页

针对多站测向无源定位系统提出了一种杂波环境下机动目标的被动跟踪算法——CM-IMMPDF算法。该算法首先用转换测量的卡尔曼滤波(CMKF)替代了传统的扩展卡尔曼滤波,克服了后者精度不高易发散的缺点,并将其结合交互多模型(IMM)算法及概率... 针对多站测向无源定位系统提出了一种杂波环境下机动目标的被动跟踪算法——CM-IMMPDF算法。该算法首先用转换测量的卡尔曼滤波(CMKF)替代了传统的扩展卡尔曼滤波,克服了后者精度不高易发散的缺点,并将其结合交互多模型(IMM)算法及概率数据关联(PDF)算法,有效地完成了多站无源定位系统对杂波环境下机动目标的跟踪。仿真结果证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 无源定位系统 机动目标跟踪 转换测量卡尔曼滤波 交互多模型算法 概率数据关联算法

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一种基于Jerk模型的机动目标单站无源定位算法 被引量：2

8

作者 李大治 李刚 +1 位作者 辛勤 皇甫堪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期82-86,共5页

针对采用非线性较强的观测角、角度变化率、脉冲到达时间差等参数的单站无源定位跟踪系统,提出了一种新的跟踪滤波算法IMM-Jerk。该方法用Jerk模型对做复杂机动的运动目标建模,采用经过UKF滤波改进的交互多模(IMM)算法对目标实现跟踪滤... 针对采用非线性较强的观测角、角度变化率、脉冲到达时间差等参数的单站无源定位跟踪系统,提出了一种新的跟踪滤波算法IMM-Jerk。该方法用Jerk模型对做复杂机动的运动目标建模,采用经过UKF滤波改进的交互多模(IMM)算法对目标实现跟踪滤波。该算法可适用于对做多种机动运动的目标的跟踪,提高了目标跟踪收敛精度和跟踪系统的稳定性。仿真试验证明了该方法的可行性和有效性,并具有较高的应用价值。最后,对IMM-Jerk算法的研究方向进行了讨论。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪系统 机动目标跟踪 JERK模型 IMM UKF

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雷达对抗侦察系统对运动目标的单站无源定位 被引量：2

9

作者 韩彦明 郁春来 万方 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第7期67-71,共5页

实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求。文中在现有研究的基础上,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合一种地面雷达对抗侦察系统,分析了其... 实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求。文中在现有研究的基础上,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合一种地面雷达对抗侦察系统,分析了其定位原理、测距误差和可观测性,最后给出了单次测距的计算机仿真结果和结论。 展开更多

关键词 雷达对抗侦察系统 单站无源定位 测距误差 几何精度因子

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一种基于“当前”统计模型的机动辐射源单站无源定位方法 被引量：2

10

作者 李大治 辛勤 皇甫堪 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第6期923-926,共4页

针对采用非线性较强的脉冲到达时间差、观测角等参数的固定单站对机动运动辐射源无源定位跟踪系统,提出了一种用"当前"统计模型对角速度建模,利用UKF滤波进行滤波,跟踪机动辐射源的定位方法。同时对非线性定位系统的可观测性... 针对采用非线性较强的脉冲到达时间差、观测角等参数的固定单站对机动运动辐射源无源定位跟踪系统,提出了一种用"当前"统计模型对角速度建模,利用UKF滤波进行滤波,跟踪机动辐射源的定位方法。同时对非线性定位系统的可观测性进行了分析,得到了与辐射源作匀速运动相同的可观测条件。仿真结果表明,本文提出算法对固定单站在角速度变化的机动运动无源定位中跟踪效果更佳。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪系统 机动目标跟踪 “当前”统计模型 UKF 可观测性分析

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一种基于双波段的红外搜索与跟踪系统的单站测距方法 被引量：10

11

作者 辛云宏 杨万海 王保平 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第1期5-8,共4页

提出了利用IRST系统的两个探测波段进行目标定位的单站测距算法 ,建立了系统的测量模型 ,推导出了相应的定位公式及径向速度公式 ,并对定位误差进行了系统分析。本方法同已有的单站单波段定位方法相比 ,其最大的优点是不依赖于目标的运... 提出了利用IRST系统的两个探测波段进行目标定位的单站测距算法 ,建立了系统的测量模型 ,推导出了相应的定位公式及径向速度公式 ,并对定位误差进行了系统分析。本方法同已有的单站单波段定位方法相比 ,其最大的优点是不依赖于目标的运动模型 ,从而克服了原来算法必须假定目标运动形式的缺陷。最后 ,通过计算机仿真验证了所提出算法的有效性及性能。 展开更多

关键词 双波段 红外搜索跟踪系统 单站测距 目标定位 IRST

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基于强跟踪容积卡尔曼滤波的单站无源跟踪算法 被引量：6

12

作者 霍光 李冬海 李晶 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第11期52-57,75,共7页

系统模型和滤波算法是机动目标单站无源定位跟踪要解决的核心问题。文中采用截断正态概率模型和一种新型的滤波算法--容积卡尔曼滤波,对机动目标进行单站无源定位跟踪。针对目标突发机动的情况,借鉴强跟踪滤波器的思想,在滤波过程中引... 系统模型和滤波算法是机动目标单站无源定位跟踪要解决的核心问题。文中采用截断正态概率模型和一种新型的滤波算法--容积卡尔曼滤波,对机动目标进行单站无源定位跟踪。针对目标突发机动的情况,借鉴强跟踪滤波器的思想,在滤波过程中引入时变渐消因子,提出了一种强跟踪容积卡尔曼滤波算法(Strong Tracking Cubature Kalman Filter,STCKF)。该算法利用容积数值积分原则直接计算非线性随机函数的均值和方差,实现简单,估计精度高,并通过渐消因子自适应在线调节增益矩阵,增强了系统对突发机动的跟踪能力。结合空频域单站无源定位模型进行仿真实验表明,STCKF算法在对一般机动目标进行跟踪时,性能与CKF算法相当,并优于传统的EKF算法。当目标突变大机动时,STCKF算法的滤波性能要高于EKF以及CKF算法。 展开更多

关键词 机动目标 单站无源定位跟踪 截断正态概率模型 强跟踪滤波器 容积卡尔曼滤波

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对机动辐射源单站无源定位IMM算法 被引量：5

13

作者 王杰贵 罗景青 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2002年第6期9-12,共4页

探讨了一种利用单个观测站对机动辐射源目标进行无源定位与跟踪的交互式多模型 (IMM)算法。在该方法中 ,基于辐射源的信号到达时间 (TOA )和信号到达方向 (DOA )信息 ,可以实现单站无源定位 ,运用交互式多模型算法 ,可以适应目标的机动... 探讨了一种利用单个观测站对机动辐射源目标进行无源定位与跟踪的交互式多模型 (IMM)算法。在该方法中 ,基于辐射源的信号到达时间 (TOA )和信号到达方向 (DOA )信息 ,可以实现单站无源定位 ,运用交互式多模型算法 ,可以适应目标的机动性。通过计算机仿真 ,验证了该方法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 IMM算法 单站 机动辐射源 无源定位 交互式多模型 机动目标 定位 定位跟踪

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基于后向平滑容积卡尔曼滤波的单站无源定位算法 被引量：6

14

作者 霍光 李冬海 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第1期68-74,共7页

单站无源定位跟踪是一个典型的非线性滤波问题,由于测量精度不高、初始误差较大等原因容易导致滤波算法定位精度低、收敛速度慢。本文将一种新型的滤波算法——容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)应用于单站无源定位领域,并将... 单站无源定位跟踪是一个典型的非线性滤波问题,由于测量精度不高、初始误差较大等原因容易导致滤波算法定位精度低、收敛速度慢。本文将一种新型的滤波算法——容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)应用于单站无源定位领域,并将后向平滑思想与CKF算法相结合,提出了一种后向平滑容积卡尔曼滤波算法(backward-smoothing CKF,BSCKF)。该算法使用容积数值积分原则直接计算非线性随机函数的均值和方差,并采用后向平滑值进行递归滤波,具有更优的非线性估计性能。仿真实验表明,与EKF、UKF和CKF算法相比,BSCKF算法的定位精度更高、收敛速度更快。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪 滤波算法 容积原则 后向平滑 容积卡尔曼滤波

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对运动目标的单站无源定位技术研究 被引量：12

15

作者 万方 丁建江 《雷达科学与技术》 2011年第1期8-12,17,共6页

实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求。固定单站通过测量角度、角速度和多普勒频率变化率可实现对运动目标的无源定位,该方法对角速度特别敏感,测量精度要求很高。为此,提出了一种利用波达方向、... 实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求。固定单站通过测量角度、角速度和多普勒频率变化率可实现对运动目标的无源定位,该方法对角速度特别敏感,测量精度要求很高。为此,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合某地面雷达对抗侦察系统,分析了其定位原理、测距误差和可观测性,给出了单次测距的计算机仿真结果和结论。仿真研究表明,通过增加相位差变化率信息降低了对角速度的高精度测量要求。 展开更多

关键词 单站无源定位 雷达对抗侦察系统 测距误差 可观测性

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基于自适应因子化H∞滤波的单站无源跟踪 被引量：1

16

作者 周航 冯新喜 陈茂 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期72-80,共9页

针对单站无源跟踪系统非线性较强、传统跟踪滤波方法收敛速度慢且容易发散的问题,提出了一种基于自适应因子化H∞滤波的单站无源跟踪算法。该算法利用sigma点转换和鲁棒H∞滤波能够减小观测方程的线性化误差和降低观测误差不确定性的特... 针对单站无源跟踪系统非线性较强、传统跟踪滤波方法收敛速度慢且容易发散的问题,提出了一种基于自适应因子化H∞滤波的单站无源跟踪算法。该算法利用sigma点转换和鲁棒H∞滤波能够减小观测方程的线性化误差和降低观测误差不确定性的特点,通过新息控制减小野值对滤波的干扰,利用比例因子和渐消因子自适应调整采样点到中心点的距离和状态预报误差的协方差,从而克服基于UT变换的H∞滤波采样时的非局部效应问题,增强了单站无源跟踪系统对噪声的鲁棒性。仿真实验结果表明,本文方法通过对UT变换进行简化,在自适应因子化的同时,算法的计算量与基于UT变换的H∞滤波基本持平,且跟踪精度优于基于UT变换的H∞滤波算法。该算法在保持高精度估计能力的同时,具有较强的鲁棒性,是解决非线性系统状态估计问题的一种有效方法。 展开更多

关键词 非线性系统 单站无源跟踪 H∞滤波 比例因子 sigma点转换

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基于改进SRCKF的固定单站无源定位算法 被引量：3

17

作者 相飞华 王杰贵 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期29-33,共5页

针对平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法精确性和实时性存在的不足,以固定单站无源定位系统为研究对象,提出基于改进SRCKF的固定单站无源定位算法。该算法对SRCKF算法时间更新环节进行线性简化,能避免计算容积点带来的加权近似误差,减少... 针对平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法精确性和实时性存在的不足,以固定单站无源定位系统为研究对象,提出基于改进SRCKF的固定单站无源定位算法。该算法对SRCKF算法时间更新环节进行线性简化,能避免计算容积点带来的加权近似误差,减少运算量提高效率;引入迭代思想,对量测更新环节进行迭代运算,充分利用量测信息,降低估计误差。仿真结果表明,该算法能有效提高滤波估计精度和运算时效。 展开更多

关键词 固定单站 无源定位 容积卡尔曼滤波 非线性系统 迭代理论

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基于多传感器最小系统的多目标跟踪算法 被引量：1

18

作者 戴剑华 尹成友 黄冶 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期731-737,共7页

论文提出了一种基于多传感器最小系统的多目标跟踪算法 .首先 ,采用全邻域方法实现目标的航迹起始 .其次 ,采用修正的多假设跟踪方法完成已确立目标的跟踪和新目标的起始 .最后 ,进行了仿真实验 。

关键词 多目标跟踪 全邻域数据关联 聚矩阵 多假设跟踪 无源定位 多传感器最小系统 航迹集

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一种联合目标和外辐射源的无源跟踪模型 被引量：2

19

作者 景桐 黄高明 田威 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第5期45-51,共7页

在海战场环境中,目标载辐射源(TS)常常辐射多种信号以实现通信、探测和导航等功能。然而,上述信号没有被传统的被动相干定位系统(PCLS)充分利用。文中提出了一种联合TS和外辐射源(IO)量测信息的无源跟踪模型,以TS提供的多普勒频差和IO... 在海战场环境中,目标载辐射源(TS)常常辐射多种信号以实现通信、探测和导航等功能。然而,上述信号没有被传统的被动相干定位系统(PCLS)充分利用。文中提出了一种联合TS和外辐射源(IO)量测信息的无源跟踪模型,以TS提供的多普勒频差和IO提供的到达时间(TOA)为目标联合观测量,提高了目标状态的估计精度。最后,以均方根误差(RMSE)为指标证明了模型的先进性。 展开更多

关键词 无源跟踪 被动相干定位系统 移动平台 联合观测信息 多普勒频差

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基于到达时间和多普勒频率的海战场无源跟踪模型 被引量：2

20

作者 景桐 田威 黄高明 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第7期29-35,50,共8页

传统被动相干定位系统(PCLS)利用固定的观测站和外辐射源(IO)实现对目标的跟踪,而这种体制无法应用于真实的海战场环境。针对这种不足,提出了一种基于多个机动观测站和单一机动IO的PCLS目标跟踪模型。针对仅利用到达时间(TOA)的PCLS目... 传统被动相干定位系统(PCLS)利用固定的观测站和外辐射源(IO)实现对目标的跟踪,而这种体制无法应用于真实的海战场环境。针对这种不足,提出了一种基于多个机动观测站和单一机动IO的PCLS目标跟踪模型。针对仅利用到达时间(TOA)的PCLS目标状态估计精度不足的问题,该模型以TOA和多普勒频率的联合测量信息为目标观测量,以信号到达角(AOA)为IO观测量,实现对目标和IO的同时跟踪。仿真结果证明了模型的有效性。 展开更多

关键词 无源跟踪 被动相干定位系统 机动观测站 机动外辐射源 多普勒频率

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