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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
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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
2
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CKF的自适应网格交互式多模型
3
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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基于改进自适应交互式多模型无迹卡尔曼滤波算法的车辆目标跟踪
4
作者 南奔洋 匡兵 景晖 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4605-4611,共7页
为解决传统交互式多模型(interactive multiple model, IMM)算法在车辆目标跟踪中存在模型概率变化不明显和跟踪精度不足问题,提出一种改进的自适应IMM-UKF(unscented Kalman filter)算法。首先采用匀速直线、匀加速直线和匀速转弯来建... 为解决传统交互式多模型(interactive multiple model, IMM)算法在车辆目标跟踪中存在模型概率变化不明显和跟踪精度不足问题,提出一种改进的自适应IMM-UKF(unscented Kalman filter)算法。首先采用匀速直线、匀加速直线和匀速转弯来建立车辆的运动模型,并通过无迹卡尔曼滤波对车辆目标进行跟踪。然后将子模型概率变化率作为IMM算法修正参数,对马尔可夫矩阵主对角线和非主对角线元素采用不同的修正策略。最后设置判定窗修正归一化后的马尔可夫矩阵主对角线元素,以扩大匹配模型的概率。结果表明,改进算法模型概率变化更加明显,位置和速度均方根误差均要小于原有算法,有效地提高了跟踪精度。 展开更多
关键词 目标跟踪 交互式多模型 自适应 马尔可夫矩阵 无迹卡尔曼滤波
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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
5
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 交互式多模型算法 状态转移矩阵 后验信息 自适应
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四驱车辆交互式多模型自适应无迹卡尔曼滤波路面附着系数估计 被引量:4
6
作者 邓浩楠 赵治国 +2 位作者 赵坤 李刚 于勤 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1357-1369,共13页
路面附着系数对车辆动力学控制性能有重要影响,为准确实时估计路面附着系数,提高算法在不同路面及工况下的估计精度与收敛速度,本文针对分布式四轮驱动车辆,结合7自由度车辆动力学模型和Dugoff轮胎模型,提出了一种基于交互式多模型的自... 路面附着系数对车辆动力学控制性能有重要影响,为准确实时估计路面附着系数,提高算法在不同路面及工况下的估计精度与收敛速度,本文针对分布式四轮驱动车辆,结合7自由度车辆动力学模型和Dugoff轮胎模型,提出了一种基于交互式多模型的自适应无迹卡尔曼滤波(IMM-AUKF)路面附着系数估计方法,首先将改进的Sage-Husa噪声估计器引入到无迹卡尔曼滤波(UKF)算法中,构建了自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)观测器,以对测量噪声进行实时更新并保证其协方差矩阵的正定性,同时提高新观测数据的权重,并增强算法的实时跟踪精度和稳定性;然后通过选择不同的观测变量,分别构建了车辆纵向行驶工况AUKF观测器和横纵向耦合工况AUKF观测器,并利用交互式多模型(IMM)算法进行观测器模型的切换,进而实现算法在车辆不同行驶工况下路面附着系数的准确估计。高附、低附、对接以及对开等路面仿真试验及实车道路试验结果表明,所提出的IMM-AUKF算法相比于传统的UKF算法,具有更高的估计精度与更快的收敛速度,能够适应不同工况下路面附着系数的实时准确估计。 展开更多
关键词 分布式四轮驱动 路面附着系数 交互式多模型 自适应无迹卡尔曼滤波
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具有参数自适应的交互式多模型算法 被引量:20
7
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 交互式多模型算法 目标跟踪 自适应滤波 参数辨识 概率
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曲面三角网格模型顶点法矢计算与交互式分割 被引量:15
8
作者 神会存 周来水 +1 位作者 安鲁陵 周儒荣 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期1030-1033,共4页
本文给出一种三角网格模型顶点法矢计算公式,该公式采用网格模型中三角片面积与顶角角度综合加权,其计算精度高于现有的面积加权计算方法另外,本文还提出了一种简便灵活的任意拓扑曲面三角网格模型交互式分割方法利用该方法,可有效地将... 本文给出一种三角网格模型顶点法矢计算公式,该公式采用网格模型中三角片面积与顶角角度综合加权,其计算精度高于现有的面积加权计算方法另外,本文还提出了一种简便灵活的任意拓扑曲面三角网格模型交互式分割方法利用该方法,可有效地将任意拓扑三角网格模型分割为几个与盘形拓扑同胚的区域。 展开更多
关键词 三角网格模型 顶点法矢计算 交互式分割
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机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法 被引量:18
9
作者 陈利斌 佟明安 《火力与指挥控制》 CSCD 2000年第4期36-38,42,共4页
采用“当前”统计模型、匀加速模型以及匀速模型 ,运用交互式多模型算法的思想 ,提出了一种用于机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法。基本思路是上述三种模型并行工作 ,利用马尔可夫切换系数在它们之间进行切换 ,目标状态估计是... 采用“当前”统计模型、匀加速模型以及匀速模型 ,运用交互式多模型算法的思想 ,提出了一种用于机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法。基本思路是上述三种模型并行工作 ,利用马尔可夫切换系数在它们之间进行切换 ,目标状态估计是上述三种模型交互作用的结果。蒙特卡罗结果表明该算法不仅克服了上述三种模型各自的缺点 ,提高了对机动目标的跟踪精度 ,同时具有全面自适应跟踪能力。 展开更多
关键词 交互式多模型 自适应滤波 "当前"统计模型 机动目标跟踪 雷达 IMM
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基于交互式模型参考自适应系统策略的无速传感器矢量控制系统 被引量:8
10
作者 万军 王建海 +1 位作者 马彦兵 董昌文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第23期163-166,共4页
在感应电动机无速传感器矢量控制系统中,在负载条件下转子速度估计的精确度对电机内部模型参数误差非常敏感。为消除速度估计误差,电机参数通过一交互式模型参考自适应系统(MRAS)在线辨识。通过转子磁通定向控制策略在数字信号处理器中... 在感应电动机无速传感器矢量控制系统中,在负载条件下转子速度估计的精确度对电机内部模型参数误差非常敏感。为消除速度估计误差,电机参数通过一交互式模型参考自适应系统(MRAS)在线辨识。通过转子磁通定向控制策略在数字信号处理器中的应用描述了速度估计对参数变化的鲁棒性。实验结果证明了该控制系统的有效性以及速度估计具有较高的精确度。 展开更多
关键词 感应电动机 无速传感器矢量控制 交互式模型参考自适应系统
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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
11
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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基于S修正卡尔曼滤波的自适应网格模糊交互多模型算法研究 被引量:3
12
作者 张园 郭晨 +1 位作者 刘淑波 初俊博 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第3期13-18,共6页
针对机动目标跟踪问题中,固定结构多模型(FSMM)算法费效比不高以及交互式多模型(IMM)算法马尔可夫转移概率难以准确确定的问题,研究一种基于S修正卡尔曼滤波的自适应网格模糊交互式多模型(AGFIMM-SKF)算法。该算法通过自适应网格调整实... 针对机动目标跟踪问题中,固定结构多模型(FSMM)算法费效比不高以及交互式多模型(IMM)算法马尔可夫转移概率难以准确确定的问题,研究一种基于S修正卡尔曼滤波的自适应网格模糊交互式多模型(AGFIMM-SKF)算法。该算法通过自适应网格调整实现了模型集自适应,通过模糊逻辑推理得到模型集中各个模型的匹配度,并且对标准卡尔曼滤波器进行S修正。仿真结果表明,AG-FIMM-SKF算法与标准的IMM算法相比,可以有效提高多模型算法的精度和费效比,且适合工程应用。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 自适应网格 模糊逻辑推理 变结构多模型
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一种交互式脸部网格模型调整算法 被引量:5
13
作者 李梦东 阮秋琦 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期97-100,共4页
脸部网格模型的建立是基于模型人脸合成技术中的关键步骤 .提出一个半交互式正面人脸模型调整算法 ,首先利用区域增长法和模板匹配自动确定图像中人脸及各特征区域的大致位置 ,然后交互地提取人脸特征点的准确二维位置 ,最后自动确定脸... 脸部网格模型的建立是基于模型人脸合成技术中的关键步骤 .提出一个半交互式正面人脸模型调整算法 ,首先利用区域增长法和模板匹配自动确定图像中人脸及各特征区域的大致位置 ,然后交互地提取人脸特征点的准确二维位置 ,最后自动确定脸部姿态和调整模型非特征点 ,即获得输入人脸模型 .该算法简便实用 ,费时较少 。 展开更多
关键词 交互式 脸部网格模型调整算法 人脸合成 特征提取 人脸识别 人脸重建
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一种自适应变结构交互式多模型算法 被引量:4
14
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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自适应模型集交互式多模型算法
15
作者 刘建书 李人厚 刘云龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1151-1154,共4页
针对交互式多模型(IMM)算法的目标跟踪精度问题,提出了一种自适应模型集IMM算法.利用IMM算法中的模型概率含义,并以此对模型集的收缩比例因子进行设计,这样模型集通过向中心模型收敛可完成自适应调整,而自适应调整过程能有效、实时地利... 针对交互式多模型(IMM)算法的目标跟踪精度问题,提出了一种自适应模型集IMM算法.利用IMM算法中的模型概率含义,并以此对模型集的收缩比例因子进行设计,这样模型集通过向中心模型收敛可完成自适应调整,而自适应调整过程能有效、实时地利用观测信息.仿真实验结果表明,所提算法能有效跟踪机动目标,而且比IMM算法的跟踪精度更高,但其受到目标机动模型的先验性的限制. 展开更多
关键词 交互式多模型 自适应模型 目标跟踪
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基于自适应的增广状态-交互式多模型的机动目标跟踪算法 被引量:11
16
作者 许红 谢文冲 +2 位作者 袁华东 段克清 王永良 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期2749-2755,共7页
现有的增广状态-交互式多模型算法存在着依赖于量测噪声协方差矩阵这一先验信息的问题。当先验信息未知或不准确时,算法的跟踪性能将会下降。针对上述问题,该文提出一种自适应的变分贝叶斯增广状态-交互式多模型算法VB-AS-IMM。首先,针... 现有的增广状态-交互式多模型算法存在着依赖于量测噪声协方差矩阵这一先验信息的问题。当先验信息未知或不准确时,算法的跟踪性能将会下降。针对上述问题,该文提出一种自适应的变分贝叶斯增广状态-交互式多模型算法VB-AS-IMM。首先,针对增广状态的跳变马尔科夫系统,该文给出了联合估计增广状态和量测噪声协方差矩阵的变分贝叶斯推断概率模型。其次,通过理论推导证明了该概率模型是非共轭的。最后,通过引入一种“信息反馈+后处理”方案,提出联合后验密度的次优求解方法。所提算法能够在线估计未知的量测噪声协方差矩阵,具有更强的鲁棒性和适应性。仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 交互式多模型 增广状态 变分贝叶斯 自适应滤波
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一种修正的自适应网格交互多模型算法 被引量:6
17
作者 刘德虎 周希辰 匡华星 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第1期79-82,共4页
将径向速度引入到自适应网格交互多模型算法中,并针对自适应网格算法在跟踪过程中网格中心不稳定的问题增添模型集改变阈值,提出了一种修正的自适应网格交互多模型算法。同时对一些关键参数作了深入研究。仿真表明,提出的修正算法提高... 将径向速度引入到自适应网格交互多模型算法中,并针对自适应网格算法在跟踪过程中网格中心不稳定的问题增添模型集改变阈值,提出了一种修正的自适应网格交互多模型算法。同时对一些关键参数作了深入研究。仿真表明,提出的修正算法提高了算法稳定性,增强了模型滤波器与真实运动模式的匹配程度,减小了跟踪的速度误差和距离误差,很好地改善了跟踪性能,并具有全面自适应的跟踪能力。 展开更多
关键词 径向速度 变结构 交互多模型 自适应网格 机动目标跟踪
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基于非线性滤波的自适应交互式多模型算法 被引量:1
18
作者 王波 王荫槐 王峰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第4期51-54,共4页
研究了基于非线性条件下的自适应交互多模型算法,并将EKF及UKF引入自适应交互多模型算法(AIMM)。交互多模型算法(IMM)是机动目标跟踪中比较有效的方法,然而传统IMM算法中的滤波参数完全是人为先验确定的,并没有利用当前时刻量测中的信息... 研究了基于非线性条件下的自适应交互多模型算法,并将EKF及UKF引入自适应交互多模型算法(AIMM)。交互多模型算法(IMM)是机动目标跟踪中比较有效的方法,然而传统IMM算法中的滤波参数完全是人为先验确定的,并没有利用当前时刻量测中的信息,文中给出基于后验概率的模型转移概率自适应交互多模型算法。最后通过一个仿真实例比较了AIMM中EKF方法与UKF方法及传统IMM方法的优劣,并分析了结论。 展开更多
关键词 交互式多模型 非线性滤波 自适应技术 目标跟踪
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自适应交互式多模型目标跟踪算法 被引量:5
19
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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自适应交互式多模型滤波在被动制导中的应用 被引量:4
20
作者 刘毅 《现代防御技术》 北大核心 2009年第2期41-45,共5页
首先给出了一种更加简单的关于BOM问题的变增益函数的推导,新的增益形式比原先的形式更具有数字稳定性。然后考虑当模型具有不确定性时的被动制导仿真。当模型具有参数不确定时,一般的单模型滤波器已经不能满足制导的性能要求。采用交... 首先给出了一种更加简单的关于BOM问题的变增益函数的推导,新的增益形式比原先的形式更具有数字稳定性。然后考虑当模型具有不确定性时的被动制导仿真。当模型具有参数不确定时,一般的单模型滤波器已经不能满足制导的性能要求。采用交互式多模型算法,与修正增益扩展卡尔曼滤波器结合,并使用能实时估计量测噪声的Sage-Husa估值器,设计出一种新型自适应交互式多模型修正增益扩展卡尔曼滤波,将其应用到被动制导中,仿真结果表明该方法的优越性和实用性。 展开更多
关键词 修正增益扩展卡尔曼滤波器 自适应交互式多模型 被动制导
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