基于多模型的地面机动目标协同定位方法

发布时间：2023-04-29 21:04

　　近年来,作为军事领域中的重要作战单元,以装甲车、雷达车、导弹发射车等军用车辆为代表的地面机动目标凭借其机动能力强,隐蔽手段丰富的特点,在实际作战中承担着越来越丰富的作战任务,具有很大的军事价值和发展潜力,其定位问题逐渐成为研究热点。另一方面,出于降低成本、提高可靠性和信息融合的考虑,具有低成本、灵活性高优点的无人机开始在军事上广泛应用,因此,可以利用多无人机搭载传感器开展对地面机动目标的协同定位技术研究。地面机动目标协同定位方法是精确打击敌方地面机动目标的核心技术,同时也是战场态势感知的重要保障,本论文以军用车辆为代表的地面机动目标为对象,利用搭载红外传感器的多无人机对其协同定位方法开展深入研究,主要内容包括:根据地面机动目标的可能运动形式,建立相应的运动模型,建立无人机所搭载红外传感器的量测方程;考虑到协同定位问题的非线性,给出容积卡尔曼滤波算法的基本流程,为了进一步提高估计精度,引入迭代容积卡尔曼滤波算法,并对迭代容积卡尔曼滤波算法进行改进;建立数学仿真场景,分别基于三种非线性滤波方法设计地面机动目标的协同定位算法,通过蒙特卡洛数学仿真对比分析各种非线性滤波方法在地面机动目标协同定...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 目标运动模型研究现状
        1.2.2 多模型算法结构研究现状
        1.2.3 非线性滤波方法研究现状
    1.3 论文主要研究内容
第2章 机动目标协同定位建模与验证
    2.1 引言
    2.2 地面目标运动模型
        2.2.1 CV和CA模型
        2.2.2 “当前”统计模型
        2.2.3 协同转弯模型
    2.3 红外传感器测量模型
    2.4 基于确定性采样的非线性滤波方法
        2.4.1 容积卡尔曼滤波
        2.4.2 迭代容积卡尔曼滤波
        2.4.3 改进迭代容积卡尔曼滤波
        2.4.4 协同定位滤波器设计
    2.5 基于拉丁超立方抽样的测量噪声模拟方法
    2.6 数学仿真及分析
        2.6.1 仿真场景
        2.6.2 蒙特卡洛仿真及分析
    2.7 本章小结
第3章 基于定结构多模型的机动目标协同定位方法
    3.1 引言
    3.2 定结构多模型算法基本框架
    3.3 基于改进迭代容积卡尔曼滤波的交互式多模型算法
        3.3.1 模型集选取
        3.3.2 滤波器设计
        3.3.3 仿真场景
        3.3.4 数学仿真及分析
    3.4 定结构多模型算法仿真对比分析
    3.5 协同定位性能影响因素分析
        3.5.1 红外传感器测角精度分析
        3.5.2 红外传感器采样步长分析
        3.5.3 无人机基线长度分析
        3.5.4 无人机数量分析
        3.5.5 模型转移概率矩阵分析
    3.6 本章小结
第4章 基于变结构多模型的机动目标协同定位方法
    4.1 引言
    4.2 变结构多模型算法基本框架
    4.3 基于改进迭代容积卡尔曼滤波的自适应网格交互式多模型算法
        4.3.1 自适应网格交互式多模型算法设计
        4.3.2 仿真场景
        4.3.3 数学仿真与分析
    4.4 变结构多模型算法仿真对比分析
        4.4.1 基于改进迭代容积卡尔曼滤波的动态有向图交互式多模型算法
        4.4.2 基于改进迭代容积卡尔曼滤波的有向图切换交互式多模型算法
        4.4.3 对比分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3805738