基于高斯濾波理論的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-09 04:24
近年來(lái)隨著科技的迅速發(fā)展,彈道導(dǎo)彈和各類飛行器除了常規(guī)機(jī)動(dòng)以外,還能在不同的運(yùn)動(dòng)模型之間瞬時(shí)切換,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變得更加不確定和多變。相應(yīng)的,作為指揮層的各類偵察、預(yù)警和攔截打擊系統(tǒng)也對(duì)跟蹤系統(tǒng)提出了更高的要求,需要現(xiàn)代目標(biāo)跟蹤技術(shù)能夠更快、更準(zhǔn)確地跟蹤預(yù)測(cè)機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。面對(duì)敵先進(jìn)的飛行技術(shù),本文以高斯濾波算法為基礎(chǔ),研究了非合作式機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題中三個(gè)方面的關(guān)鍵性技術(shù):線性模型下的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤、非線性模型下的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤以及雜波環(huán)境下的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤。主要研究工作和貢獻(xiàn)如下:(1)卡爾曼濾波跟蹤算法及其不穩(wěn)定現(xiàn)象。在現(xiàn)有文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)之上,總結(jié)和推導(dǎo)了配置及不配置過(guò)程噪聲的兩種情況的運(yùn)動(dòng)方程和量測(cè)方程。研究分析了卡爾曼濾波過(guò)程噪聲與濾波不一致的現(xiàn)象,就是否配置過(guò)程噪聲及配置不同功率的過(guò)程噪聲對(duì)卡爾曼濾波算法性能影響的程度進(jìn)行了仿真分析。最后闡述卡爾曼濾波性能與過(guò)程噪聲配置、估計(jì)克拉美羅下界(Cramer-rao low bound,CRLB)與濾波一致性之間的矛盾性。(2)線性模型下的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤。研究了高斯-艾肯特濾波的線性濾波模型,確定了高斯-艾肯特濾波的濾波模型和濾波內(nèi)存長(zhǎng)度,定義了...
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
‐ 1單目標(biāo)線性跟蹤基本原理 圖1-1是線性單目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的基本原理框圖
第 8 頁(yè)具體章節(jié)安排如下:第一章 緒論。介紹了課題的研究背景及意義,對(duì)傳統(tǒng)濾波估計(jì)算法和目前比較前沿的濾波算法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,敘述了機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題目前面臨的挑戰(zhàn),最后給出了論文整體的結(jié)構(gòu)安排。第二章 機(jī)動(dòng)目標(biāo)濾波模型和卡爾曼濾波算法不穩(wěn)定現(xiàn)象研究。研究了機(jī)動(dòng)目標(biāo)的卡爾曼濾波模型,包括帶過(guò)程噪聲的濾波模型和不帶過(guò)程噪聲的濾波模型,闡述了卡爾曼濾波過(guò)程噪聲與濾波不一致的現(xiàn)象,對(duì)勻速、恒定加速度以及恒定轉(zhuǎn)彎速率三種運(yùn)動(dòng)目標(biāo),在不同的過(guò)程噪聲功率下的卡爾曼濾波性能進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并詳細(xì)分析了過(guò)程噪聲的配置對(duì)卡爾曼濾波結(jié)果的影響,最后詳細(xì)闡述了卡爾曼濾波性能與過(guò)程噪聲的矛盾性;第三章 線性模型下基于高斯-艾肯特濾波的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究。針對(duì)線性系統(tǒng),推導(dǎo)了高斯-艾肯特濾波的濾波模型和濾波內(nèi)存長(zhǎng)度,提出了在機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤中的高斯-艾肯特濾波方法及濾波控制算法,并給出了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)步驟。最后在
國(guó)防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文速直線運(yùn)動(dòng)卡爾曼濾波跟蹤性能仿真目標(biāo)的初始狀態(tài)為 T0x 30000, -160, 45000, 120 m, m / s , m,內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)持續(xù) 120s。圖 2- 1 為勻速直線運(yùn)動(dòng)目。
本文編號(hào):2906265
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
‐ 1單目標(biāo)線性跟蹤基本原理 圖1-1是線性單目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的基本原理框圖
第 8 頁(yè)具體章節(jié)安排如下:第一章 緒論。介紹了課題的研究背景及意義,對(duì)傳統(tǒng)濾波估計(jì)算法和目前比較前沿的濾波算法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,敘述了機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題目前面臨的挑戰(zhàn),最后給出了論文整體的結(jié)構(gòu)安排。第二章 機(jī)動(dòng)目標(biāo)濾波模型和卡爾曼濾波算法不穩(wěn)定現(xiàn)象研究。研究了機(jī)動(dòng)目標(biāo)的卡爾曼濾波模型,包括帶過(guò)程噪聲的濾波模型和不帶過(guò)程噪聲的濾波模型,闡述了卡爾曼濾波過(guò)程噪聲與濾波不一致的現(xiàn)象,對(duì)勻速、恒定加速度以及恒定轉(zhuǎn)彎速率三種運(yùn)動(dòng)目標(biāo),在不同的過(guò)程噪聲功率下的卡爾曼濾波性能進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并詳細(xì)分析了過(guò)程噪聲的配置對(duì)卡爾曼濾波結(jié)果的影響,最后詳細(xì)闡述了卡爾曼濾波性能與過(guò)程噪聲的矛盾性;第三章 線性模型下基于高斯-艾肯特濾波的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究。針對(duì)線性系統(tǒng),推導(dǎo)了高斯-艾肯特濾波的濾波模型和濾波內(nèi)存長(zhǎng)度,提出了在機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤中的高斯-艾肯特濾波方法及濾波控制算法,并給出了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)步驟。最后在
國(guó)防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文速直線運(yùn)動(dòng)卡爾曼濾波跟蹤性能仿真目標(biāo)的初始狀態(tài)為 T0x 30000, -160, 45000, 120 m, m / s , m,內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)持續(xù) 120s。圖 2- 1 為勻速直線運(yùn)動(dòng)目。
本文編號(hào):2906265
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