变结构交互式多模型滤波和平滑算法 被引量：5

1

作者 陈维义 何凡 +1 位作者 刘国强 毛伟伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4005-4012,共8页

针对机动目标跟踪问题,提出了一种变结构交互式多模型滤波和平滑算法。首先,对多模型滤波和平滑问题进行了简单描述,并给出了前向交互式多模型滤波和后向交互式多模型平滑的数学模型;然后,建立了变结构交互式多模型算法的精确模型,模型... 针对机动目标跟踪问题,提出了一种变结构交互式多模型滤波和平滑算法。首先,对多模型滤波和平滑问题进行了简单描述,并给出了前向交互式多模型滤波和后向交互式多模型平滑的数学模型;然后,建立了变结构交互式多模型算法的精确模型,模型子集之间并行独立运行,通过选取概率最高的模型子集的状态估计作为最终的估计结果;最后,对变结构交互式多模型算法的滤波数据进行平滑处理,得到了变结构交互式多模型滤波和平滑算法。所提算法将前向滤波和后向平滑相结合,提高了目标跟踪精度。仿真结果表明,变结构交互式多模型滤波和平滑算法的跟踪效果优于其他方法。 展开更多

关键词 变结构交互式多模型 机动目标跟踪 滤波 平滑

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一种自适应变结构交互式多模型算法 被引量：4

2

作者 陈维义 何凡 +1 位作者 刘国强 毛伟伟 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第12期177-183,共7页

针对机动目标跟踪问题,提出了一种自适应变结构交互式多模型算法。对滤波问题进行了简单描述,并给出了交互式多模型算法的数学模型;建立了一种新的变结构交互式多模型算法的精确模型,模型子集之间并行独立运行,通过选取概率最高的模型... 针对机动目标跟踪问题,提出了一种自适应变结构交互式多模型算法。对滤波问题进行了简单描述,并给出了交互式多模型算法的数学模型;建立了一种新的变结构交互式多模型算法的精确模型,模型子集之间并行独立运行,通过选取概率最高的模型子集的状态估计作为最终的估计结果;在变结构交互式多模型算法基础上进一步设计了自适应变结构交互式多模型算法,该方法提高了模型子集和目标实际机动模式的匹配程度,从而提高了目标跟踪精度。仿真结果表明,自适应变结构交互式多模型算法的跟踪效果优于其他方法。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 变结构交互式多模型 交互式多模型 自适应 滤波

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基于控制方程模型降阶和精细积分算法的瞬变电磁三维快速正演 被引量：1

3

作者 鲁凯亮 岳建华 +2 位作者 周建美 苑俊峰 樊亚楠 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第2期491-503,共13页

模型降阶算法因其高效的计算性能在瞬变电磁三维正演领域得到了广泛应用。然而,以往研究针对电磁场的解析表达式进行模型降阶,使用一个大范围特征值构成的对角矩阵替代正演系统,需要预先计算Krylov子空间阶数和最优偏移γ。这种方法导致... 模型降阶算法因其高效的计算性能在瞬变电磁三维正演领域得到了广泛应用。然而,以往研究针对电磁场的解析表达式进行模型降阶,使用一个大范围特征值构成的对角矩阵替代正演系统,需要预先计算Krylov子空间阶数和最优偏移γ。这种方法导致Krylov子空间阶数较大,造成额外的计算成本。针对这一问题,文中提出一种新的模型降阶算法:首先,使用非结构四面体网格有限单元法对关断电流后的瞬变电磁控制方程进行空间离散;然后,根据控制方程系数矩阵和空间分布的初始场向量构建位移逆Krylov(SAI-Krylov)子空间;最后,将原始控制方程投影到SAI-Krylov子空间,即可得到降阶后的控制方程,通过求解小维度控制方程即可快速计算瞬变电磁响应。该算法无需预先指定Krylov子空间阶数,通过优选偏移γ和残差阈值tol,可以避免Krylov子空间阶数过大造成的额外计算成本。典型地电模型的数值计算结果表明,在满足数值精度的条件下,文中方法所需的Krylov子空间阶数更小,对于待求解未知量数目为百万级别的瞬变电磁正演问题,能够实现分钟级的快速求解。 展开更多

关键词 瞬变电磁 控制方程模型降阶 精细积分算法 非结构四面体网格 快速正演模拟

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一种跟踪机动目标的变结构交互多模型滤波算法 被引量：10

4

作者 嵇成新 许江湖 +1 位作者 张永胜 陈康 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期595-599,共5页

将当前统计模型和变结构多模型估计算法相结合,阐述了变结构多模型算法的基本思想,研究和设计了一种用于跟踪机动目标的变结构交互多模型算法。计算机仿真显示该算法能有效提高交互多模型估计器的费效比。

关键词 机动目标 自适应滤波 变结构多模型算法

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一种改进的变结构交互多模型被动跟踪算法 被引量：7

5

作者 王占磊 张建业 +1 位作者 张鹏 程洪炳 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第4期18-22,81,共6页

针对干扰环境下跟踪机动目标时常常无法获得距离信息的问题,提出了一种新的被动跟踪算法对目标进行精确的跟踪定位。算法针对被动跟踪中状态与量测之间存在的非线性关系,首先采用最小二乘原理对角度量测进行预处理,然后以预处理结果作... 针对干扰环境下跟踪机动目标时常常无法获得距离信息的问题,提出了一种新的被动跟踪算法对目标进行精确的跟踪定位。算法针对被动跟踪中状态与量测之间存在的非线性关系,首先采用最小二乘原理对角度量测进行预处理,然后以预处理结果作为输入,进行交互多模型滤波,从而减小非线性量测方程的线性化过程带来的误差。然而,交互多模型滤波中所采用的固定结构模型集并不能保证跟踪精度,为解决这一问题,算法引入序列似然比检测对模型集进行调整,使模型对不同的目标机动模式有更强的自适应能力,从而减小模型之间的竞争,确保跟踪效果。为了验证新算法的有效性,在相同实验条件下,用2种算法分别对同一设定轨迹进行仿真估计,结果表明,新算法可以进一步提高跟踪精度。 展开更多

关键词 被动跟踪算法 最小二乘 交互多模型 变结构 序列似然比

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基于EMA算法的变结构交互多模型算法

6

作者 袁湛 瞿军 董桂旭 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期188-190,196,共4页

标准交互多模型(IMM)算法使用固定数目和时不变的模型集,往往不能兼顾算法的实时性与跟踪精度。基于增加期望模型(EMA)算法的思想,提出综合利用前一时刻的模型匹配概率与当前时刻的混合概率作为加权系数调整系统噪声模型集,调整后的模... 标准交互多模型(IMM)算法使用固定数目和时不变的模型集,往往不能兼顾算法的实时性与跟踪精度。基于增加期望模型(EMA)算法的思想,提出综合利用前一时刻的模型匹配概率与当前时刻的混合概率作为加权系数调整系统噪声模型集,调整后的模型集被认为非常接近系统实际噪声模型。将该模型集自适应技术与IMM算法结合得到一种变结构交互多模型(EMA-VIMM)算法。使用机动目标跟踪仿真实例,与标准IMM算法进行了仿真对比,分析了跟踪性能与RMSE误差。仿真结果表明,EMA-VIMM算法不仅极大地提高了跟踪精度,而且与标准IMM算法相比,具有稳定的跟踪性能和较低的计算量。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 变结构 交互多模型 增加期望模型算法

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基于变维交互式多模型算法的近区目标跟踪研究 被引量：3

7

作者 吴志远 毛洋 周敬烈 《电子测量技术》 2017年第1期67-70,共4页

雷达数据处理中的一个关键部分是目标跟踪,它负责对目标的点迹进行滤波,降低噪声影响。交互式多模型算法是一种基于广义伪贝叶斯算法的具有马尔科夫转移概率的多模型算法。它可以用多个模型匹配目标的不同机动模式,避免了单模型不能全... 雷达数据处理中的一个关键部分是目标跟踪,它负责对目标的点迹进行滤波,降低噪声影响。交互式多模型算法是一种基于广义伪贝叶斯算法的具有马尔科夫转移概率的多模型算法。它可以用多个模型匹配目标的不同机动模式,避免了单模型不能全程匹配带来的模型误差。近区目标往往具有较大的角速度和角加速度,模型集里包含角速度分量可以更好的匹配其机动形式。于是在交互式多模型的基础上提出了一种变维交互多模型算法,可以对不同维度的模型集进行交互滤波,以取得更好的跟踪精度。 展开更多

关键词 目标跟踪 机动模型 交互式多模型算法 变维交互式多模型算法

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基于半监督学习的变种群规模区间适应值交互式遗传算法 被引量：5

8

作者 孙晓燕 任洁 巩敦卫 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期610-618,共9页

为了减轻用户疲劳并增强算法的搜索性能,本文在变种群规模交互式遗传算法的基础上引入协同训练半监督学习方法,提出基于半监督学习的变种群规模区间适应值交互式遗传算法.根据对大规模种群的聚类结果,给出标记样本和未标记样本的获取方... 为了减轻用户疲劳并增强算法的搜索性能,本文在变种群规模交互式遗传算法的基础上引入协同训练半监督学习方法,提出基于半监督学习的变种群规模区间适应值交互式遗传算法.根据对大规模种群的聚类结果,给出标记样本和未标记样本的获取方法;结合半监督协同学习器逼近误差的改变,提出高可信度未标记样本的选择策略;采用半监督协同学习机制训练两个径向基函数(RBF)神经网络,构造精度高泛化能力强的代理模型;在进化过程中,利用代理模型估计大种群规模进化个体适应值,并根据估计偏差更新代理模型.算法的理论分析及其在服装进化设计系统中的应用结果说明了算法的有效性. 展开更多

关键词 交互式遗传算法 区间适应值 半监督学习 代理模型 变种群规模

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改进的模型集自适应变结构多模型算法 被引量：5

9

作者 钱华明 陈亮 杨峻巍 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期36-41,共6页

针对传统固定结构的交互式多模型算法模型集无法覆盖目标的所有运动模型,提出一种改进的模型集自适应变结构多模型算法。该算法在量测信息的基础上,采用Kullback-Leiber规则对模型集中各模型与目标运动模型匹配程度进行判别,删减匹配程... 针对传统固定结构的交互式多模型算法模型集无法覆盖目标的所有运动模型,提出一种改进的模型集自适应变结构多模型算法。该算法在量测信息的基础上,采用Kullback-Leiber规则对模型集中各模型与目标运动模型匹配程度进行判别,删减匹配程度较低的模型;同时,采用改进的期望模型算法得到一个新的匹配程度高的模型集,并对原模型集中的模型进行更新;最后再与容积卡尔曼滤波器相结合,实现非线性目标跟踪系统的变结构多模型算法。仿真结果表明:该算法在保证系统计算量没有明显增加的基础上有效地增加了算法的自适应性能和系统的鲁棒性能,更好地满足了工程应用中对算法自适应性和实时性的要求。 展开更多

关键词 目标跟踪 变结构多模型算法 交互式多模型算法 容积卡尔曼滤波器

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防发散无迹卡尔曼滤波自适应网格交互式多模型算法 被引量：4

10

作者 张园 董受全 +2 位作者 钟志通 刘淑波 初俊博 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第2期40-44,共5页

针对非线性观测条件下的机动目标跟踪问题,基于机动目标的协同转弯模型,采用防发散无迹卡尔曼滤波方法和自适应网格的模型集自适应策略,研究了一种变结构交互式多模型算法。对二维机动目标跟踪的仿真结果表明,该算法与相应的固定结构交... 针对非线性观测条件下的机动目标跟踪问题,基于机动目标的协同转弯模型,采用防发散无迹卡尔曼滤波方法和自适应网格的模型集自适应策略,研究了一种变结构交互式多模型算法。对二维机动目标跟踪的仿真结果表明,该算法与相应的固定结构交互式多模型算法相比,可以解决固定结构多模型算法存在的问题,有效提高多模型算法的精度和费效比,缩短计算时间,且适合工程应用。 展开更多

关键词 无迹卡尔曼滤波(UKF) 自适应网格(AG) 交互式多模型(IMM) 机动目标跟踪 变结构多模型(VSMM)

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基于S修正RBUKF的自适应网格交互式多模型算法 被引量：1

11

作者 张园 董受全 +1 位作者 刘淑波 初俊博 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第1期117-120,共4页

针对观测方程为非线性,状态方程为线性,且噪声为加性情况下的机动目标跟踪问题,应用Rao-Blackwellised UKF(RBUKF)算法滤波并对其进行了s修正,在此基础上,采用自适应网格(AG)方法对模型集进行自适应调整,得到一种基于S修正RBUKF的自适... 针对观测方程为非线性,状态方程为线性,且噪声为加性情况下的机动目标跟踪问题,应用Rao-Blackwellised UKF(RBUKF)算法滤波并对其进行了s修正,在此基础上,采用自适应网格(AG)方法对模型集进行自适应调整,得到一种基于S修正RBUKF的自适应网格交互式多模型(SRBUKF-AGIMM)算法。对二维蛇形机动目标跟踪的仿真结果表明,该算法与固定结构多模型(FSMM)算法相比,可在计算量相当的情况下大幅提高跟踪精度,大幅提高算法的费效比。 展开更多

关键词 S修正 Rao-Blackwellised(RBUKF) 自适应网格 交互式多模型 变结构多模型

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基于角速度修正的变结构多模型目标跟踪算法 被引量：5

12

作者 田野 蒋宏 +1 位作者 梁国威 丁全心 《电光与控制》 北大核心 2012年第1期46-49,53,共5页

为提高强机动目标的跟踪精度,提出一种基于角速度估计值自适应修正的变结构多模型算法。将角速度估计应用于基于有向图切换的变结构多模型目标跟踪算法。通过引入改进的角速度估计方法,提高了角速度的估计精度。在有向图切换的基础上,... 为提高强机动目标的跟踪精度,提出一种基于角速度估计值自适应修正的变结构多模型算法。将角速度估计应用于基于有向图切换的变结构多模型目标跟踪算法。通过引入改进的角速度估计方法,提高了角速度的估计精度。在有向图切换的基础上,实时估计角速度,并根据角速度估计值修正有向图,增强了变结构多模型目标跟踪算法的机动适应性。仿真结果表明,该方法在对强机动目标的跟踪性能上有明显提高。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 变结构 交互式多模型 卡尔曼滤波 有向图

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基于K-L信息因子的变结构多模型算法模型集自适应研究 被引量：3

13

作者 陈亮 杨峻巍 舒晓菂 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期2459-2466,共8页

针对传统多模型机动目标跟踪算法对模型数量的增长会产生组合爆炸和模型竞争现象,降低跟踪系统的性能,提出了一种模型集自适应的变结构多模型算法。采用基于Kullback-Liber(K-L)信息因子分析多模型算法中模型集各模型之间的匹配程度,并... 针对传统多模型机动目标跟踪算法对模型数量的增长会产生组合爆炸和模型竞争现象,降低跟踪系统的性能,提出了一种模型集自适应的变结构多模型算法。采用基于Kullback-Liber(K-L)信息因子分析多模型算法中模型集各模型之间的匹配程度,并在此基础上实现对模型集的自适应调节,同时推导了各时刻模型概率与模型之间的模型转换概率矩阵,从而为变结构多模型算法的实现提供了基础。仿真实验验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 变结构多模型算法 K—L信息因子 自适应滤波

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基于高机动目标跟踪的改进变结构IMM算法 被引量：8

14

作者 毛征 孟凡刚 +2 位作者 孟灿 赵齐月 龚萍 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期353-360,共8页

传统交互式多模型(interacting multiple model,IMM)算法在跟踪高机动目标时存在模型集合和真实系统模式匹配欠佳所导致状态估计质量下降的问题.基于变结构的思想及图论的知识,结合协方差匹配技术提出了一种补偿式变结构交互式多模型算... 传统交互式多模型(interacting multiple model,IMM)算法在跟踪高机动目标时存在模型集合和真实系统模式匹配欠佳所导致状态估计质量下降的问题.基于变结构的思想及图论的知识,结合协方差匹配技术提出了一种补偿式变结构交互式多模型算法(compensation variable structure interacting multiple model,CPVSIMM).针对目前对直线加速状态估计问题,传统变结构交互式多模型(variable structure interacting multiple model,VSIMM)模型集多采用角速度作为模型特征参数造成对其估计性能欠佳的情况,所提算法联合加速度和角速度作为模型参数,并建立了模型集合间的有向图连通关系及模型子集自适应调整原则.理论分析与对比仿真表明:本算法融合估计结果的精度更高,同时能在一定程度上减小由于模型集匹配欠佳及切换不及时所导致的机动累积误差. 展开更多

关键词 变结构交互式多模型 机动目标跟踪 模型集合

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变结构模型短路电流计算方法 被引量：15

15

作者 罗庆跃 李晓明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期77-80,共4页

提出了一种变结构模型短路电流计算方法。该方法将断路器作为一条阻抗为零的支路来模拟,运用线性网络特性、定理及变结构与变参数的分析方法,将母线上短路时的短路电流等值转移到断路器两侧,导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时... 提出了一种变结构模型短路电流计算方法。该方法将断路器作为一条阻抗为零的支路来模拟,运用线性网络特性、定理及变结构与变参数的分析方法,将母线上短路时的短路电流等值转移到断路器两侧,导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时,流过断路器的短路电流的序分量模型和算法。该方法是短路电流计算方法的一个重要补充,使电气设备选择和继电保护整定计算更容易。通过实例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 断路器 短路电流计算 序分量 继电保护整定 变结构 母线 短路故障 模型 算法 线性网络

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变结构控制中滑模与模型选取的若干原则 被引量：2

16

作者 孙明玮 陈增强 袁著祉 《控制工程》 CSCD 2003年第6期481-483,共3页

在滑动模态上,变结构控制对于各种对象参数摄动和外部干扰具有不变性。然而变结构控制都不是运行在滑模态。因此,这种情况下的鲁棒性才真正反映了系统性能。对于连续与离散积分型变结构控制,分别从理论分析计算与数值仿真两种途径得到... 在滑动模态上,变结构控制对于各种对象参数摄动和外部干扰具有不变性。然而变结构控制都不是运行在滑模态。因此,这种情况下的鲁棒性才真正反映了系统性能。对于连续与离散积分型变结构控制,分别从理论分析计算与数值仿真两种途径得到了典型惯性过程的参数可摄动范围。所得到的结果显示,滑模和标称模型的选取是直接关系鲁棒性的重要因素,而非线性控制部分主要对动态品质产生影响。由等效控制与被控对象组成闭合系统的鲁棒性直接与整个系统的鲁棒性相关联。最后给出了变结构控制中滑模与模型选取的一些设计原则。 展开更多

关键词 变结构控制 滑动模态 模型选取 数学模型 控制算法 离散系统 鲁棒性 稳定性

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自适应网格交互多模型不敏粒子滤波算法 被引量：4

17

作者 许江湖 刘忠 党玲 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第8期18-22,共5页

将一种变结构多模型算法——自适应网格交互多模型(AGIMM)算法和不敏粒子滤波(UPF)算法相结合,提出了自适应网格交互多模型不敏粒子滤波算法(AGIMMUPF)。该算法通过自适应网格实现了模型自适应,从而以较小的模型集合覆盖了目标大范围的... 将一种变结构多模型算法——自适应网格交互多模型(AGIMM)算法和不敏粒子滤波(UPF)算法相结合,提出了自适应网格交互多模型不敏粒子滤波算法(AGIMMUPF)。该算法通过自适应网格实现了模型自适应,从而以较小的模型集合覆盖了目标大范围的机动,并以此来克服固定结构交互多模型粒子滤波(IMMPF)算法存在的缺陷,同时各模型滤波算法采用不敏粒子滤波(UPF)算法,使重要性密度函数融合了最新量测信息,更好地逼近真实状态的后验概率分布。通过计算机仿真证明,提出的算法可以有效提高IMMPF的费效比。 展开更多

关键词 自适应网格 变结构多模型算法 不敏粒子滤波

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引入模糊推理与强跟踪滤波技术的变结构多模型估计 被引量：1

18

作者 刘扬 国强 吴钦章 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期27-33,共7页

针对固定结构多模型方法(FSMM)应用于机动目标跟踪时滤波精度不高的问题,提出了一种模糊混合网格变结构多模型方法(FHGMM).FHGMM中的全体模型集由模糊基础模型网格(FBMG)和模糊修正模型网格(FAMG)组成.在此框架下,首先利用模糊推理技术... 针对固定结构多模型方法(FSMM)应用于机动目标跟踪时滤波精度不高的问题,提出了一种模糊混合网格变结构多模型方法(FHGMM).FHGMM中的全体模型集由模糊基础模型网格(FBMG)和模糊修正模型网格(FAMG)组成.在此框架下,首先利用模糊推理技术对FBMG的拓扑结构进行实时调整,然后将模糊强跟踪滤波方法应用于FAMG区域中心的更新,并实时生成能够在系统模式空间自由滑动的FAMG,最后利用最优融合原理得到系统的整体估计.仿真结果表明,FHGMM与FSMM相比,目标位置、速度、加速度的滤波误差均值分别从5.5 m、1.037 m/s、0.187 m/s2减小到5.15 m、0.96 m/s、0.13 m/s2,算法单拍时间从0.02 s增加到0.037 s. 展开更多

关键词 机动目标跟踪 变结构多模型算法 混合网格 模糊推理 强跟踪滤波

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基于CKF的自适应网格交互式多模型 被引量：1

19

作者 张雪影 蔡宗平 卫浩 《电光与控制》 北大核心 2017年第6期19-22,共4页

针对非线性系统中的目标跟踪问题,在机动转弯模型的基础上提出容积卡尔曼滤波(CKF)与自适应网格(AG)思想相结合的变结构多模型(VSMM)算法,即基于CKF的自适应网格交互式多模型算法(CKF-AGIMM)。该算法将CKF作为滤波器,利用网格中心和网... 针对非线性系统中的目标跟踪问题,在机动转弯模型的基础上提出容积卡尔曼滤波(CKF)与自适应网格(AG)思想相结合的变结构多模型(VSMM)算法,即基于CKF的自适应网格交互式多模型算法(CKF-AGIMM)。该算法将CKF作为滤波器,利用网格中心和网格最小间距的调整对转弯模型集进行自适应变化以有效跟踪目标。与基于容积卡尔曼滤波的交互式多模型算法(IMMCKF)进行了仿真对比。实验结果表明,在未增加运行时间的情况下,该算法相比于IMMCKF算法有更高的跟踪精度与稳定性。 展开更多

关键词 目标跟踪 容积卡尔曼滤波 自适应网格 交互式多模型 变结构多模型

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基于当前统计模型的有向图切换IMM算法 被引量：9

20

作者 许江湖 嵇成新 +1 位作者 张永胜 陈康 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2003年第2期52-56,共5页

将当前统计模型和变结构多模型估计算法相结合,提出了一种新的用于跟踪机动目标的交互多模型算法,计算机仿真结果显示该算法能有效提高交互多模型估计器的费效比。

关键词 多模型算法 MM算法 当前统计模型 有向图切换IMM算法 机动目标跟踪算法 变结构MM算法 自适应滤波算法 FDIMM算法 CSDSIMM算法

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