基于随机有限集理论的VTS目标跟踪方法研究

发布时间：2017-03-06 12:49

  本文关键词：基于随机有限集理论的VTS目标跟踪方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

《大连海事大学》 2015年

基于随机有限集理论的VTS目标跟踪方法研究

李波  

【摘要】：目标跟踪是在杂波环境下估计目标数目与运动状态的过程,在交通运输、雷达信息处理和视频监控等领域得到了广泛应用。传统的目标跟踪方法多采用数据关联技术,要求的先验条件较苛刻,制约了跟踪性能。本文以随机有限集(RFS)理论为框架,针对非线性非高斯系统,提出一系列的改进算法,并应用于船舶交通管理系统(VTS)目标跟踪。本文的主要研究工作如下：(1)针对VTS中α-β滤波算法的适用局限,提出一种改进的算法,用于跟踪匀速和匀加速运动的目标。针对交互多模型方法中马尔可夫概率计算复杂和过程噪声易受目标机动影响的问题,提出一种改进的算法,综合解决上述问题。仿真研究进一步验证所提出方法的有效性与可靠性。(2)针对概率假设密度(PHD)滤波条件是否已知,推导未知探测概率和未知杂波率的两种PHD滤波算法的序贯蒙特卡罗(SMC)实现过程。针对标准的PHD滤波算法目标数过估问题,提出一种改进的算法,用于平衡虚警数和目标数之间的关系。针对标准的多模型PHD滤波算法在目标机动时估计性能降低的问题,提出一种改进的算法,反映出目标的真实运动状态。仿真研究进一步验证所提出方法的有效性与可靠性。(3)针对势概率假设密度(CPHD)滤波条件是否已知,推导未知探测概率和未知杂波率的两种CPHD滤波算法的SMC实现过程。针对标准的CPHD滤波算法目标漏检问题,提出一种改进的算法,降低漏警率与虚警率。针对标准的多模型CPHD滤波算法运算量较大的问题,提出一种改进的算法,降低目标状态方程维数和所需的采样粒子数。仿真研究进一步验证所提出方法的有效性与可靠性。(4)针对VTS雷达获取的实际量测数据,通过系统平台架构,将基于RFS理论的目标跟踪方法应用于VTS的雷达信息处理子系统,计算VTS目标数目与运动状态的估计信息,实现复杂环境下的VTS目标跟踪。实验研究进一步验证所提出方法的有效性与可靠性。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U69-39;TN713
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘德新,吴兆麟,贾传荧;船舶智能避碰决策与控制系统研究综述[J];大连海事大学学报;2003年03期

2 庄泽森;张建秋;尹建君;;Rao-Blackwellized粒子概率假设密度滤波算法[J];航空学报;2009年04期

3 ;Joint spatial registration and multi-target tracking using an extended PM-CPHD filter[J];Science China(Information Sciences);2012年03期

4 王晓;韩崇昭;;基于混合采样的多模型机动目标跟踪算法[J];自动化学报;2013年07期

5 吴鑫辉;黄高明;高俊;;未知探测概率下多目标PHD跟踪算法[J];控制与决策;2014年01期

6 吴显亮;官慧峰;尹良泽;;多雷达系统数据融合与航迹预测[J];数学的实践与认识;2010年15期

7 卞强;王炜;张民;李丽华;;基于新息相关性自调整的交互多模型算法[J];微计算机信息;2006年01期

8 李翠芸;姬红兵;;新遗传粒子滤波的红外弱小目标跟踪与检测[J];西安电子科技大学学报;2009年04期

9 仇世刚;汪圣利;;模型转移概率自适应的交互式多模型UKF算法[J];自动化技术与应用;2008年06期

10 贺利文;李彦鹏;范波;;一种改进的α-β滤波算法[J];现代电子技术;2012年21期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 张俊根;粒子滤波及其在目标跟踪中的应用研究[D];西安电子科技大学;2011年

2 欧阳成;基于随机集理论的被动多传感器多目标跟踪[D];西安电子科技大学;2012年

3 徐洋;基于随机有限集理论的多目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 张军辉;粒子滤波跟踪算法研究[D];河南大学;2009年

2 吴凡;基于非线性滤波的机动目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2010年

3 王黎明;基于VTS雷达目标的IMM算法研究与实现[D];大连海事大学;2013年

4 杨德山;基于雷达图像的目标跟踪技术的研究[D];大连海事大学;2013年

5 赵雪刚;箱粒子滤波及其在目标跟踪中的应用研究[D];西安电子科技大学;2014年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张进;王万平;吴钦章;;基于光电跟踪系统的联合Kalman滤波器算法研究[J];半导体光电;2008年04期

2 姚红萍,张诚光;火控光电仪伺服系统的研制[J];兵工自动化;2002年02期

3 武俊;漆德宁;;分布式信息融合系统的拓扑结构设计[J];兵工自动化;2007年03期

4 陈海;胡建旺;;基于转换坐标卡尔曼滤波算法的目标跟踪[J];兵工自动化;2007年12期

5 张淼;胡建旺;周云锋;;改进粒子滤波算法研究[J];兵工自动化;2008年11期

6 李茂;岳曾敬;;自适应交互式多模型目标跟踪算法[J];兵工自动化;2009年05期

7 苏思;姜礼平;邹明;;基于多分类支持向量机和证据合成方法的多传感器信息融合研究[J];兵工自动化;2010年01期

8 赵志成;;基于自适应卡尔曼滤波的环境函数模型修正[J];兵工自动化;2010年05期

9 李居伟;孙明太;徐以成;;一种改进的声纳浮标定位算法和TMA问题[J];兵工自动化;2011年10期

10 姜广顺;冯云;崔国峰;;基于数字制图信息的电子战装备阵地选择算法[J];兵工自动化;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年

5 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年

6 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年

7 李鸿斌;面向目标跟踪的移动无线传感器协作算法研究[D];浙江大学;2010年

8 王忠军;基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2009年

9 黄晓静;多频高频地波雷达目标检测与跟踪技术研究[D];武汉大学;2010年

10 章大勇;激光雷达/惯性组合导航系统的一致性与最优估计问题研究[D];国防科学技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 江民俊;弹上遥测系统若干关键智能传感器信息测量及融合研究[D];南昌航空大学;2010年

2 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年

3 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年

4 成志新;无气泵动态血压监测系统设计[D];山东科技大学;2010年

5 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年

6 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年

7 裴银肖;贝叶斯博弈信息融合模型及算法的研究和应用[D];郑州大学;2010年

8 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

9 尚魏;多源日志安全信息的融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

10 孔庆珊;光电跟踪系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 田卉;郭琳;沈庭芝;郝兵;冉川;;一种新的正则化粒子滤波图像恢复算法[J];北京理工大学学报;2010年05期

2 党建武,黄建国;机动目标自适应高斯模型与跟踪算法[J];电讯技术;2003年02期

3 吉楠;董福安;杨珺;高生强;;PHD多目标跟踪算法及参数影响分析[J];电光与控制;2009年01期

4 王学伟;王春歆;张玉叶;;点目标图像信噪比计算方法[J];电光与控制;2010年01期

5 王华楠;刘高峰;顾雪峰;;自适应转弯模型的交互多模型算法研究[J];弹箭与制导学报;2008年05期

6 陈佳俊;刘高峰;辛晋生;顾雪峰;;机动频率模糊自适应目标跟踪算法研究[J];弹箭与制导学报;2010年02期

7 邱志雄,卓永强,兰培真,彭国均;基于PC单机的雷达海上船舶避碰模拟训练[J];大连海事大学学报;2001年02期

8 张辉 ,胡广书;DSP的特点、发展趋势与应用[J];电子产品世界;2004年09期

9 叶西宁,潘泉,程咏梅,康伟,张洪才;多维分配的剪枝法及其在无源探测跟踪中的应用[J];电子学报;2003年06期

10 袁泽剑,郑南宁,贾新春;高斯-厄米特粒子滤波器[J];电子学报;2003年07期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张俊根;粒子滤波及其在目标跟踪中的应用研究[D];西安电子科技大学;2011年

3 盛卫东;天基光学监视系统目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

4 郑中义;船舶自动避碰决策系统的研究[D];大连海事大学;2000年

5 毕修颖;船舶碰撞危险度及避碰决策模型的研究[D];大连海事大学;2000年

6 孙立成;船舶避碰决策数学模型的研究[D];大连海事大学;2000年

7 雷桂媛;关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究[D];浙江大学;2003年

8 乔向东;信息融合系统中目标跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2003年

9 李良群;信息融合系统中的目标跟踪及数据关联技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

10 郭云飞;纯方位角目标跟踪理论与应用研究[D];浙江大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 田野;被动多传感器量测数据关联方法研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 蔡绍晓;基于粒子滤波的被动传感器多目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2011年

5 闫学昭;雷达目标检测与跟踪交互处理[D];大连海事大学;2011年

6 徐蔚然;基于视频处理的雷达图像目标检测与跟踪的研究[D];大连理工大学;2000年

7 郑志洵;运动目标检测与跟踪的研究与实现[D];浙江大学;2006年

8 涂灏;船舶导航雷达及其DSP软件设计[D];电子科技大学;2006年

9 高恩克;目标跟踪的算法研究[D];西安电子科技大学;2007年

10 王亮;光流技术及其在运动目标检测和跟踪中的应用研究[D];国防科学技术大学;2007年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗美玲;马艳;;一种稳健的被动目标跟踪方法[J];声学技术;2012年04期

2 王思翀,毛卫宁;基于方位-频率的目标跟踪方法研究[J];声学与电子工程;2004年03期

3 贾沛璋 ,吴竞波 ,王连成 ,郑在齐;稠密多目标跟踪方法[J];现代防御技术;1991年02期

4 王江峰;张茂军;包卫东;熊志辉;;双向时空连续性轨迹片段关联的目标跟踪方法[J];国防科技大学学报;2011年02期

5 王勇,王晓鸣,李文彬;一种用于反直升机智能雷的目标跟踪方法[J];南京理工大学学报(自然科学版);2005年03期

6 徐海全;王国宏;李世忠;关成斌;;开窗压制干扰下的目标跟踪方法[J];弹箭与制导学报;2011年05期

7 汪国有，张天序，彭嘉雄;双光斑交叉目标跟踪方法研究[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年05期

8 王勇;王晓鸣;李文彬;;基于双智能雷的目标跟踪方法研究[J];探测与控制学报;2006年02期

9 孙宁;王寿峰;白俊奇;赵春光;;实时红外目标跟踪方法[J];电光与控制;2012年10期

10 周锐;杨涤;王恒霖;;图像序列中多目标跟踪方法[J];战术导弹技术;1996年02期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 马进;田涛;;基于联合变换相关的目标跟踪方法研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年

2 胡伏原;张艳宁;肖敬若;;一种大范围的特定目标跟踪方法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年

3 黄雁;罗喜伶;张军;;一种实时稳健的航拍视频目标跟踪方法[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集（下）[C];2008年

4 朱明清;赵宇宙;邓甜甜;王漫;陈宗海;;基于自适应过程噪声分布的粒子滤波视觉目标跟踪方法[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年

5 张云峰;王洋;;基于视频信号的多目标跟踪方法[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

6 惠斌;陈法领;罗海波;;基于互信息的目标跟踪方法[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年

7 杭恒荣;李小青;刘善昭;王楠森;宫一忠;张仁健;;基于GPS接收机的程控目标跟踪方法的气球飞行试验[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十一次学术会议论文集[C];1998年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 李波;基于随机有限集理论的VTS目标跟踪方法研究[D];大连海事大学;2015年

2 王宁;基于粒子滤波的视觉目标跟踪方法关键技术研究[D];华中科技大学;2013年

3 张洪建;基于有限集统计学的多目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2009年

4 李昱辰;基于粒子滤波的视频目标跟踪方法研究[D];兰州理工大学;2013年

5 连峰;基于随机有限集的多目标跟踪方法研究[D];西安交通大学;2009年

6 张玲;视频目标跟踪方法研究[D];中国科学技术大学;2009年

7 钱诚;增量型目标跟踪关键技术研究[D];浙江大学;2011年

8 陈里铭;基于随机有限集的多目标跟踪方法研究[D];大连理工大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王蒙;基于粒子滤波的目标跟踪方法研究[D];南京信息工程大学;2015年

2 徐玉伟;多特征联合及选择的目标跟踪算法研究[D];南京信息工程大学;2015年

3 陈清梁;复杂场景下的目标跟踪方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 贾旭;基于局部外观模型的目标跟踪方法研究[D];大连理工大学;2013年

5 逄博;基于粒子滤波的复杂背景下的目标跟踪方法研究[D];兰州理工大学;2012年

6 汪雄良;基于参数化技术的目标跟踪方法[D];国防科学技术大学;2002年

7 王智勇;基于多算法融合的视频目标跟踪方法研究[D];兰州理工大学;2012年

8 谢玲;被动式传感器点目标跟踪方法研究[D];大连理工大学;2005年

9 杨阳;基于增量学习判别模型的目标跟踪方法研究[D];兰州理工大学;2013年

10 陈雅珍;基于随机集的扩展目标跟踪方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

  本文关键词：基于随机有限集理论的VTS目标跟踪方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：248252