基于随机有限集的多目标贝叶斯滤波方法研究

发布时间：2021-02-26 09:02

　　杂波、漏检以及目标的任意出现和消失等复杂环境给多目标跟踪带来了巨大的挑战。本文结合国家自然科学基金和航空科学基金,以随机有限集框架下的多目标贝叶斯滤波理论为基础,对复杂环境下的多目标和多扩展目标估计问题进行了深入的研究。主要研究工作和贡献如下：（1）针对复杂环境下机动目标联合检测与跟踪问题,提出了多模型（MM）伯努利滤波算法；分别推导了线性高斯模型下的高斯混合（GM） MM伯努利滤波算法和非线性模型下的序贯蒙特卡洛（SMC） MM伯努利滤波算法,解决了线性模型和非线性模型下的单个机动目标联合检测与跟踪问题。（2）研究了多伯努利（MB）滤波器的快速实现问题。首先给出了带有门限的GM-MB滤波器,接着将基于蒙特卡洛近似的门限技术用于SMC-MB滤波器中,该方法可去除大量的杂波量测,在保证跟踪精度的前提下有效地提高了GM-MB和SMC-MB滤波算法的实时性。（3）对非线性系统模型下的几种MB滤波算法进行了研究,提出了平方根容积卡尔曼（SCK） GM-MB滤波算法；接着对非线性系统模型下的几种MM-MB滤波算法进行了研究,提出了SCK-GM-MM-MB;滤波算法,增加了非线性模型下多目标和多机... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：177 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

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■？??图２．１多目标运动模型示意图??修?？?妻??＾?国标来捷棱测?／－＂Ｘ??？??？?０??义?＊?．？■．？？？■??真咬?ｆ：；｜！?．．．??０??？??？？？？？？??图２．２多目标量测模型示意图??其中，。为／＞：时刻新生目标的随机有限集，公＆｜１．＿１（０为＆时刻从前一时刻目标状态Ｃ催生??目标的随机有限集，且假设式（２．７４）中的各项假设是相互独立的。多目标运动的模型由??图２．１所示。??（２）多目标量测模型??对于给定目标了＊?Ｇ兩或者Ｗ概率却）被检测到，或者概率１－ｐｏ．ｋ（叫）未被检测??至４。当目标被检测到时，从目标：Ｔｆｃ获得的量测马？的化然为．如（坤Ｉ．叫），所Ｗ在／Ｔ时刻，毎个目??标的状态了Ａ?将产生一个随机有限集，即？ｆｃＧ叫），当目标被检测到时，０ｋ（种）为｛坏｝，??２１??

?吊（Ｓ）??图２．４?；ｒ－リ平面内目标的真实轨迹?图２．５?了－苗平面内目标的真实轨迪、量测值??和ＧＭ伯努利滤波器的估计值??对于ｐ＜ｏｏ，?ＯＳＰＡ距离可Ｗ分解为定位误差部分和势误差部分，即??瑣。化ｆ如私弧洗１絳兩）叫）石，－含。口．１，４）??［瑞ｃ（ＫＸ），?ｍ＞ｎ??ｆ（迎产叫吉，ｗ＜ｎ??觀Ｔｄ（义?ｙ）＝＾、／?＾?－?（２．１１５）??［谁ａｒｄ（ｙｊ），ｍ?＞?ｎ??由于定位误差和势误差提供了额外的有用信息，所Ｗ它们化可Ｌ乂更全面地评价多目标滤波??的性能。??即使两个集合中有一个或两个集合都是空集时，ＯＳＰＡ距离仍有定义，并有一定的物??理解释。关于参数Ｃ和Ｐ的值如何选择问题，文献［７３，１１２］给出了合理的指导方法，参数Ｃ决??定了势误差部分和定位误差部分的相对权重

【参考文献】：
期刊论文
[1]高斯混合扩展目标多伯努利滤波器[J]. 张光华,连峰,韩崇昭,姚玲玲.  西安交通大学学报. 2014(10)
[2]随机集多目标跟踪性能评价指标比较与分析[J]. 刘伟峰,文成林.  光电工程. 2010(09)

博士论文
[1]基于有限集统计学的多目标跟踪算法研究[D]. 张洪建.上海交通大学 2009
[2]基于随机有限集的多目标跟踪方法研究[D]. 连峰.西安交通大学 2009



本文编号：3052365