Singer模型算法在目标跟踪中的应用研究
发布时间：2021-09-04 16:57
近些年来,导弹跟踪制导对雷达机动目标的精确跟踪提出了前所未有的挑战,如何实现杂波环境下机动目标的精确跟踪一直是个难点。文章建立了杂波环境下机动目标Singer运动模型,给出了滤波方程,仿真分析了基于Singer模型的机动目标跟踪效果和精度。仿真结果表明,Singer模型对机动目标跟踪具有较好的跟踪效果。
【文章来源】：电脑知识与技术. 2020,16(27)
【文章页数】：4 页
【图文】：
目标真实轨迹
本栏目责任编辑：唐一东本期推荐第16卷第27期(2020年9月)ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术真程序，利用蒙特卡罗方法对跟踪滤波器进行仿真分析[9-10]，假定测试次数为50次，值得注意的是这里的次数假定，因为假定T的值为10s，测试次数即踩点次数为总时间除以T，所以为了满足条件我们选择了始终的50次。为了清晰观察目标的真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹分别见图1至图4所示。图1目标真实轨迹图2测量轨迹图3单次滤波数据曲线图450次滤波数据曲线为了方便比较，把四条轨迹线绘制在一个图5中。可以看出，单次滤波曲线效果不是很理想，轨迹仍然有很大的波动，但是采用蒙特卡罗方法后[11]，通过多次观测取均值，滤波效果较好。图5真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹比较同时，不难发现在目标匀加速过程中，Singer算法可以有效跟踪目标[12-13]；在目标加速过程中，Singer算法跟踪效果并不是很好，特别是在加速度比较大时，比如该例子中的第二个转弯时，跟踪效果不理想。此外，X方向，Y方向滤波估计误差均值及误差标准差见实验图6至图9所示。由图并不能看出目标运动的特点，这也说明Singer算法虽然在多次滤波取均值的情况下效果较好，但是仍然有一定的局限性[14]，误差比较大。图6x滤波误差均值曲线9
本栏目责任编辑：唐一东本期推荐第16卷第27期(2020年9月)ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术真程序，利用蒙特卡罗方法对跟踪滤波器进行仿真分析[9-10]，假定测试次数为50次，值得注意的是这里的次数假定，因为假定T的值为10s，测试次数即踩点次数为总时间除以T，所以为了满足条件我们选择了始终的50次。为了清晰观察目标的真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹分别见图1至图4所示。图1目标真实轨迹图2测量轨迹图3单次滤波数据曲线图450次滤波数据曲线为了方便比较，把四条轨迹线绘制在一个图5中。可以看出，单次滤波曲线效果不是很理想，轨迹仍然有很大的波动，但是采用蒙特卡罗方法后[11]，通过多次观测取均值，滤波效果较好。图5真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹比较同时，不难发现在目标匀加速过程中，Singer算法可以有效跟踪目标[12-13]；在目标加速过程中，Singer算法跟踪效果并不是很好，特别是在加速度比较大时，比如该例子中的第二个转弯时，跟踪效果不理想。此外，X方向，Y方向滤波估计误差均值及误差标准差见实验图6至图9所示。由图并不能看出目标运动的特点，这也说明Singer算法虽然在多次滤波取均值的情况下效果较好，但是仍然有一定的局限性[14]，误差比较大。图6x滤波误差均值曲线9
【参考文献】：
期刊论文
[1]Highly maneuvering target tracking using multi-parameter fusion Singer model[J]. Shuyi Jia,Yun Zhang,Guohong Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(05)
[2]基于Singer模型的高超声速飞行器轨迹跟踪与预测[J]. 魏喜庆,顾龙飞,李瑞康,王社阳. 航天控制. 2017(04)
[3]基于改进Singer模型的机动目标跟踪方法[J]. 张燕,柳超,李云鹏. 火控雷达技术. 2015(03)
[4]一类基于改进的当前统计模型的目标跟踪算法研究[J]. 戚靖,刘成成,郭伟龙,蔡云泽. 上海航天. 2014(02)
[5]IMM-Singer模型的机动目标跟踪算法[J]. 谭顺成,王国宏,王娜. 火力与指挥控制. 2012(02)
[6]Singer模型下α-β-γ滤波的新息序列特性分析[J]. 韩伟,黄晓斌,张燕. 计算机工程与应用. 2013(03)
[7]密集杂波环境下多目标跟踪算法[J]. 吴伟,王东进,陈卫东. 现代雷达. 2007(02)
本文编号：3383649
【文章来源】：电脑知识与技术. 2020,16(27)
【文章页数】：4 页
【图文】：
目标真实轨迹
本栏目责任编辑：唐一东本期推荐第16卷第27期(2020年9月)ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术真程序，利用蒙特卡罗方法对跟踪滤波器进行仿真分析[9-10]，假定测试次数为50次，值得注意的是这里的次数假定，因为假定T的值为10s，测试次数即踩点次数为总时间除以T，所以为了满足条件我们选择了始终的50次。为了清晰观察目标的真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹分别见图1至图4所示。图1目标真实轨迹图2测量轨迹图3单次滤波数据曲线图450次滤波数据曲线为了方便比较，把四条轨迹线绘制在一个图5中。可以看出，单次滤波曲线效果不是很理想，轨迹仍然有很大的波动，但是采用蒙特卡罗方法后[11]，通过多次观测取均值，滤波效果较好。图5真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹比较同时，不难发现在目标匀加速过程中，Singer算法可以有效跟踪目标[12-13]；在目标加速过程中，Singer算法跟踪效果并不是很好，特别是在加速度比较大时，比如该例子中的第二个转弯时，跟踪效果不理想。此外，X方向，Y方向滤波估计误差均值及误差标准差见实验图6至图9所示。由图并不能看出目标运动的特点，这也说明Singer算法虽然在多次滤波取均值的情况下效果较好，但是仍然有一定的局限性[14]，误差比较大。图6x滤波误差均值曲线9
本栏目责任编辑：唐一东本期推荐第16卷第27期(2020年9月)ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术真程序，利用蒙特卡罗方法对跟踪滤波器进行仿真分析[9-10]，假定测试次数为50次，值得注意的是这里的次数假定，因为假定T的值为10s，测试次数即踩点次数为总时间除以T，所以为了满足条件我们选择了始终的50次。为了清晰观察目标的真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹分别见图1至图4所示。图1目标真实轨迹图2测量轨迹图3单次滤波数据曲线图450次滤波数据曲线为了方便比较，把四条轨迹线绘制在一个图5中。可以看出，单次滤波曲线效果不是很理想，轨迹仍然有很大的波动，但是采用蒙特卡罗方法后[11]，通过多次观测取均值，滤波效果较好。图5真实轨迹、测量轨迹以及滤波轨迹比较同时，不难发现在目标匀加速过程中，Singer算法可以有效跟踪目标[12-13]；在目标加速过程中，Singer算法跟踪效果并不是很好，特别是在加速度比较大时，比如该例子中的第二个转弯时，跟踪效果不理想。此外，X方向，Y方向滤波估计误差均值及误差标准差见实验图6至图9所示。由图并不能看出目标运动的特点，这也说明Singer算法虽然在多次滤波取均值的情况下效果较好，但是仍然有一定的局限性[14]，误差比较大。图6x滤波误差均值曲线9
【参考文献】：
期刊论文
[1]Highly maneuvering target tracking using multi-parameter fusion Singer model[J]. Shuyi Jia,Yun Zhang,Guohong Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(05)
[2]基于Singer模型的高超声速飞行器轨迹跟踪与预测[J]. 魏喜庆,顾龙飞,李瑞康,王社阳. 航天控制. 2017(04)
[3]基于改进Singer模型的机动目标跟踪方法[J]. 张燕,柳超,李云鹏. 火控雷达技术. 2015(03)
[4]一类基于改进的当前统计模型的目标跟踪算法研究[J]. 戚靖,刘成成,郭伟龙,蔡云泽. 上海航天. 2014(02)
[5]IMM-Singer模型的机动目标跟踪算法[J]. 谭顺成,王国宏,王娜. 火力与指挥控制. 2012(02)
[6]Singer模型下α-β-γ滤波的新息序列特性分析[J]. 韩伟,黄晓斌,张燕. 计算机工程与应用. 2013(03)
[7]密集杂波环境下多目标跟踪算法[J]. 吴伟,王东进,陈卫东. 现代雷达. 2007(02)
本文编号：3383649
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