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An Algorithm of the Adaptive Grid and Fuzzy Interacting Multiple Model 被引量:3
1
作者 Yuan Zhang Chen Guo +2 位作者 Hai Hu Shubo Liu Junbo Chu 《Journal of Marine Science and Application》 2014年第3期340-345,共6页
This paper studies the algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model (AGFIMM) for maneuvering target tracking, while focusing on the problems of the fixed structure multiple model (FSMM) algo... This paper studies the algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model (AGFIMM) for maneuvering target tracking, while focusing on the problems of the fixed structure multiple model (FSMM) algorithm's cost-efficiency ratio being not high and the Markov transition probability of the interacting multiple model (IMM) algorithm being difficult to determine exactly. This algorithm realizes the adaptive model set by adaptive grid adjustment, and obtains each model matching degree in the model set by fuzzy logic inference. The simulation results show that the AGFIMM algorithm can effectively improve the accuracy and cost-efficiency ratio of the multiple model algorithm, and as a result is suitable for enineering apolications. 展开更多
关键词 maneuvering target tracking adaptive grid fuzzy logicinference variable structure multiple model adaptive grid andfuzzy interacting multiple model (AGFIMM) interacting multiplemodel (IMM)
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基于无味有向图切换的机动目标跟踪VSMM算法 被引量:14
2
作者 黄翔宇 彭冬亮 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期30-34,共5页
在机动目标跟踪领域,传统的基于固定模型集合的交互式多模型算法需要大量的模型来保证模型不失配,但是会带来巨大的计算量,并且来自过多模型的不必要的模型间竞争反而会使算法性能下降。为解决此矛盾,该文提出了一种基于有向图切换和无... 在机动目标跟踪领域,传统的基于固定模型集合的交互式多模型算法需要大量的模型来保证模型不失配,但是会带来巨大的计算量,并且来自过多模型的不必要的模型间竞争反而会使算法性能下降。为解决此矛盾,该文提出了一种基于有向图切换和无味卡尔曼滤波算法的变结构多模型算法。该算法根据目标不同时刻的运动状态依据有向图匹配不同的子模型集合进行滤波。仿真结果显示该算法在有效降低计算量的同时使模型集合和目标的运动状态更好的匹配,从而提高了算法跟踪精度。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 变结构多模型 有向图切换 无味卡尔曼滤波 交互式多模型
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一类基于模糊推理的具有机动自适应的目标跟踪算法
3
作者 郝亮 黄颖浩 +1 位作者 姚莉秀 蔡云泽 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期468-480,共13页
针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进... 针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进行主模型可信度和机动判别推理;并将双级机动判别引入基于可能模型集的期望模式扩增方法(EMA-LMS)框架,提出一种模糊推理EMA-LMS算法,实现对模型集自适应的参数和策略的在线调节,从而生成更加接近目标真实运动模式的期望模型,并更好地对模型进行取舍.仿真结果表明,本文算法能够有效增强算法对目标机动和量测不确定的自适应性,提高跟踪精度. 展开更多
关键词 机动目标跟踪 变结构交互式多模型 机动判别 模糊推理
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高超声速滑翔飞行器多模型鲁棒跟踪方法
4
作者 王瑞鹏 王小刚 张豪杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期155-166,共12页
针对高超声速滑翔飞行器(HGV)具有机动能力强、机动样式多变、机动时机不确定等特点,提出了一种基于有向图变结构多模型的鲁棒跟踪(CHF-DSVSMM)方法。考虑到高超声速滑翔飞行器的跳跃滑翔运动特性,建立了包括自适应非零均值衰减震荡(ANM... 针对高超声速滑翔飞行器(HGV)具有机动能力强、机动样式多变、机动时机不确定等特点,提出了一种基于有向图变结构多模型的鲁棒跟踪(CHF-DSVSMM)方法。考虑到高超声速滑翔飞行器的跳跃滑翔运动特性,建立了包括自适应非零均值衰减震荡(ANMDO)模型、“当前”统计模型(CSM)等机动模型的模型集。针对固定结构多模型算法存在模型相互竞争、运算时间长的缺点,设计了基于有向图结构的切换准则自适应地改变模型集构成,提高模型匹配性。对于地基雷达探测中存在闪烁噪声的问题,采用容积Huber-based滤波方法进行状态估计。仿真结果表明,所提算法与现有方法相比具有更高的跟踪精度,并对闪烁噪声具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 高超声速目标 变结构多模型 有向图切换 Huber滤波
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考虑坐标耦合的三维变结构多模型机动目标跟踪方法
5
作者 张宏伟 高志坚 张翊 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3267-3275,共9页
在3维空间机动目标跟踪过程中,目标运动先验未知和坐标耦合误差会引起运动模型-模式失配,而模型-模式失配会引起状态估计有偏。该文根据目标运动速度正交条件修正状态转移矩阵,利用原始-对偶正则约束空间测量到球面可行域,结合自适应转... 在3维空间机动目标跟踪过程中,目标运动先验未知和坐标耦合误差会引起运动模型-模式失配,而模型-模式失配会引起状态估计有偏。该文根据目标运动速度正交条件修正状态转移矩阵,利用原始-对偶正则约束空间测量到球面可行域,结合自适应转弯率模型和无迹卡尔曼滤波(UKF),进行模型状态滤波并融合状态估计的一致输出,推导3维变结构多模型无迹卡尔曼滤波(VSMMUKF)算法。实验结果表明,相比多模重要性无迹卡尔曼滤波(MIUKF)算法,VSMMUKF计算量相当,能够更准确地拟合3维空间点目标机动运动。相比于交互多模型最大最小粒子滤波(IMM-MPF)算法,VSMMUKF跟踪固定翼无人机(UAV)的滤波精度提升了2.8%~59.9%,整体算法负担减小了1个数量级。 展开更多
关键词 3维机动目标跟踪 坐标耦合 自适应转弯率 变结构多模型 非线性状态估计
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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
6
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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变结构多模型临近空间高超声速飞行器跟踪算法 被引量:7
7
作者 肖松 谭贤四 +1 位作者 王红 李志淮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期2362-2370,共9页
针对传统跟踪算法跟踪临近空间高超声速目标时计算量大、跟踪精度低的问题,提出了一种变结构多模型跟踪算法。在分析传统跟踪算法的基础上,建立了一种变转移概率、变模型数量的目标模型,通过目标运动状态辨识方法,确定目标飞行阶段,并... 针对传统跟踪算法跟踪临近空间高超声速目标时计算量大、跟踪精度低的问题,提出了一种变结构多模型跟踪算法。在分析传统跟踪算法的基础上,建立了一种变转移概率、变模型数量的目标模型,通过目标运动状态辨识方法,确定目标飞行阶段,并选择相应滤波模型和模型转移概率,实现变结构多模型跟踪。Monte Carlo仿真结果表明:新算法能够实现对临近空间高超声速飞行器的有效跟踪,跟踪性能比传统变结构多模型跟踪算法更加优越,具有一定实用性和可推广性。 展开更多
关键词 目标跟踪 转移概率 滤波模型 跟踪精度 变结构多模型
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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
8
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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一种引入速率量测的三维变结构多模型算法 被引量:3
9
作者 张国栋 刘忠 孙世岩 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期216-219,223,共5页
为了解决舰艇火控系统对三维空间中作高速/机动飞行反舰导弹的跟踪问题,针对可以观测距变率和角变率的雷达观测系统,通过在变结构多模型算法(VSMM)中引入上述速率量测值,提出了一种引入速率量测的VSMM算法。通过将新提出的算法和传统算... 为了解决舰艇火控系统对三维空间中作高速/机动飞行反舰导弹的跟踪问题,针对可以观测距变率和角变率的雷达观测系统,通过在变结构多模型算法(VSMM)中引入上述速率量测值,提出了一种引入速率量测的VSMM算法。通过将新提出的算法和传统算法在典型反舰导弹攻击航路下进行仿真实现,证实了速率量测的引入可显著改善VSMM算法的跟踪性能,并且可以提高对目标机动检测的稳定性,缩短检测延时,具有一定工程实践指导意义。 展开更多
关键词 变结构多模型 机动检测 速率量测 三维空间 卡尔曼
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机动目标跟踪中的多模算法 被引量:14
10
作者 沈正阳 陆军 匡纲要 《电光与控制》 2002年第4期11-15,共5页
机动目标跟踪是一个很具有挑战性的任务 ,即使是跟踪单目标也可能因为目标的逃避机动而失跟。机动目标跟踪所遇到的基本问题是所建目标模型的动力学方程与目标的实际运动模式存在着不匹配。所以很多学者研究多模算法来解决这一问题。本... 机动目标跟踪是一个很具有挑战性的任务 ,即使是跟踪单目标也可能因为目标的逃避机动而失跟。机动目标跟踪所遇到的基本问题是所建目标模型的动力学方程与目标的实际运动模式存在着不匹配。所以很多学者研究多模算法来解决这一问题。本文对学者们在多模算法上的研究结果进行了系统总结分析 ,得出结论 :变结构的方法是提高跟踪性能、减少运算量 。 展开更多
关键词 算法 机动目标跟踪 交互多模 变结构 自适应
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跟踪弹道导弹全阶段的可变多模型方法 被引量:24
11
作者 钮俊清 单奇 +1 位作者 任清安 刘军伟 《雷达科学与技术》 2011年第3期224-231,共8页
弹道导弹跟踪是弹道导弹防御系统中最核心的问题,然而传统的基于单运动模型的跟踪方法不能适用于跟踪弹道导弹的所有阶段。提出一种新的可变多模型(VUF)的跟踪方法,该方法具有以下的优势:采用多模型的结构,适用于跟踪任意阶段的弹道导弹... 弹道导弹跟踪是弹道导弹防御系统中最核心的问题,然而传统的基于单运动模型的跟踪方法不能适用于跟踪弹道导弹的所有阶段。提出一种新的可变多模型(VUF)的跟踪方法,该方法具有以下的优势:采用多模型的结构,适用于跟踪任意阶段的弹道导弹;可变模型集的特征有效地提高了精度,同时降低了计算复杂度;采用UKF滤波方法具有更好的跟踪精度。仿真实验中设计了三个实验场景,与传统的EKF算法相比该方法明显地提高了跟踪的精度。特别是在弹道目标飞行阶段转换时,具有一定的识别能力和更鲁棒的跟踪性能。 展开更多
关键词 弹道导弹跟踪 可变多模型 交互多模型 不敏滤波
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基于变结构多模型的机动目标跟踪算法 被引量:6
12
作者 于红娟 牛竹云 +2 位作者 张春涛 冯小琴 谢强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第S1期36-39,共4页
针对固定结构多模型算法在跟踪多模式机动目标存在的问题,即用少数几个模型难以匹配真实的运动情况,但增加模型个数会引起模型之间的竞争,提出了一种基于变结构的多模型算法。该算法的特点是采用匀速模型、"当前"统计模型以... 针对固定结构多模型算法在跟踪多模式机动目标存在的问题,即用少数几个模型难以匹配真实的运动情况,但增加模型个数会引起模型之间的竞争,提出了一种基于变结构的多模型算法。该算法的特点是采用匀速模型、"当前"统计模型以及转弯模型组成的模型集进行交互,通过实时更新机动频率和转弯角速度,实现了模型集的自适应。仿真结果表明,在非机动、机动转弯和直线机动情况下,该算法对目标的跟踪精度都优于固定结构多模型算法。 展开更多
关键词 变结构多模型 当前统计模型 机动频率
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多模型估计方法 被引量:14
13
作者 王洁 韩崇昭 李晓榕 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2001年第4期1-5,共5页
多模型方法是一种混合估计方法 ,相对于传统的估计方法而言 (例如 Kalman滤波 ) ,它特别适合于具有未知变参数或变结构系统的研究 ,因而在许多领域得到了成功应用。回顾了多模型方法的发展过程 ,对现有各种多模型估计方法进行了总结 。
关键词 多模型估计 混合系统 变结构 模型集自适应 有向图 MME
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自适应网格交互多模型算法 被引量:9
14
作者 党玲 许江湖 王永斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2004年第4期51-54,共4页
研究和设计了一种模型集合自适应方法——自适应网格方法。并将其与交互多模型算法相结合,提出了自适应网格交互多模型(AGIMM)算法,它是一种变结构多模型算法。仿真显示它能有效地提高IMM估计器的费效比。
关键词 自适应滤波 机动目标 交互多模型 变结构
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航空发动机多变量模糊滑模变结构模型跟踪控制 被引量:14
15
作者 蔡开龙 谢寿生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期737-742,共6页
针对现代航空发动机是一个具有不确定性的强非线性系统,结合滑模变结构控制和模糊逻辑系统的优点,提出了一种模糊滑模变结构模型跟踪控制方法。采用比例积分型切换超平面设计滑模变结构控制系统,使用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,得... 针对现代航空发动机是一个具有不确定性的强非线性系统,结合滑模变结构控制和模糊逻辑系统的优点,提出了一种模糊滑模变结构模型跟踪控制方法。采用比例积分型切换超平面设计滑模变结构控制系统,使用模糊逻辑系统自适应调节切换增益,得到某涡扇发动机的模糊滑模变结构模型跟踪控制器。数字仿真结果表明,所设计的控制器不但能使被控对象较好地跟踪参考模型,消除抖振现象,而且对系统的不确定性具有不变性,保证了被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 航空发动机 多变量控制系统^+ 模糊控制^+ 滑模变结构控制^+ 模型
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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
16
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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分布式自适应网格交互多模型JPDA算法 被引量:3
17
作者 许江湖 刘忠 党玲 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2013年第2期292-296,共5页
将自适应网格交互多模型(AGIMM)算法和联合概率数据互联(JPDA)算法相结合,提出了用于多传感器多目标跟踪的分布式自适应网格交互多模型联合概率数据互联(DAGIMM-MSJP-DA)算法.该算法在航迹关联检验阶段结束后,融合中心采用模糊加权方法... 将自适应网格交互多模型(AGIMM)算法和联合概率数据互联(JPDA)算法相结合,提出了用于多传感器多目标跟踪的分布式自适应网格交互多模型联合概率数据互联(DAGIMM-MSJP-DA)算法.该算法在航迹关联检验阶段结束后,融合中心采用模糊加权方法对不同传感器关于同一目标的各模型概率、各模型状态估计及其对应的估计协方差阵进行融合,从而得到关于目标的总体状态估计和相应的估计协方差阵,并将融合后的各模型概率反馈至各传感器以便进行统一的、更为精确的网格自适应调整.最后通过计算机仿真验证了该算法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 变结构多模型 多目标跟踪 多传感器 分布式 自适应网格
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基于UKF的自适应网格交互式多模型算法 被引量:1
18
作者 张园 董受全 +2 位作者 刘淑波 初俊博 高松 《指挥控制与仿真》 2014年第4期47-50,55,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(CT)模型,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法和自适应网格(AG)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,即基于UKF的自适应网格交互式多模型(UKF-AGIMM)算法。... 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(CT)模型,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法和自适应网格(AG)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,即基于UKF的自适应网格交互式多模型(UKF-AGIMM)算法。对二维机动目标跟踪的仿真结果表明,本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 自适应网格 交互式多模型 机动目标跟踪 变结构多模型 unscented Kalman filter(UKF) adaptive grid(AG) interacting multiple model(IMM) variable structure multiple model(vsmm)
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基于变结构多模型算法的机动目标无源跟踪 被引量:1
19
作者 毛云祥 牛朝阳 张进 《现代防御技术》 北大核心 2014年第2期134-138,共5页
研究了变结构多模算法对机动目标的跟踪,提出了基于可能模型集的期望模式增广算法,并将其应用于机动目标的无源跟踪中。算法的思想是:固定网格模型集采用LMS算法进行自适应,得到有效的固定网格模型集;然后根据该模型集生成期望模式集;... 研究了变结构多模算法对机动目标的跟踪,提出了基于可能模型集的期望模式增广算法,并将其应用于机动目标的无源跟踪中。算法的思想是:固定网格模型集采用LMS算法进行自适应,得到有效的固定网格模型集;然后根据该模型集生成期望模式集;最后基于有效的固定网格模型集及期望模式集进行滤波并融合处理得到总体的模型。通过仿真验证了该算法的性能。 展开更多
关键词 机动目标 跟踪 变结构多模 可能模型集 期望模式增广
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跟踪机动目标的一种新的多模型算法 被引量:2
20
作者 万永峰 嵇成新 +1 位作者 陈阳 陈晓峰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第4期120-123,共4页
在机动目标跟踪的多模型(MM)方法的研究中,提出了一种新的多模型方法,即最小子模型集切换(MSMSS)算法。这种MSMSS算法从总模型集中自适应确定最小模型集,用来完成多模型(MM)估计。仿真结果表明,和标准的交互式MM(IMM)相比,所提到的算法... 在机动目标跟踪的多模型(MM)方法的研究中,提出了一种新的多模型方法,即最小子模型集切换(MSMSS)算法。这种MSMSS算法从总模型集中自适应确定最小模型集,用来完成多模型(MM)估计。仿真结果表明,和标准的交互式MM(IMM)相比,所提到的算法,在保持同等的跟踪性能的前提下需要很小的计算量,在计算量相等的情况下具有更好的跟踪性能。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 变结构多模型 最小子模型集算法
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