基于IMM的估计算法对机动目标跟踪的比较
魏莉莉;梁彦;潘泉;吴益明
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2008(033)002
【摘要】机动目标跟踪一直是倍受关注的问题,而交互式多模型方法(IMM)是解决这类问题的经典方法.由于传感器的发展或受某种客观条件的限制等,产生了各种基于IMM的算法.为此,介绍了IMM及基于IMM的几种经典估计算法,对它们进行比较研究,并通过机动目标跟踪的仿真算例说明各算法的适用条件、原理、异同点、性能及复杂性,对机动目标跟踪估计器的选择有重要参考价值.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】魏莉莉;梁彦;潘泉;吴益明
【作者单位】西北工业大学自动化学院,陕西,西安,710072;西北工业大学自动化学院,陕西,西安,710072;西北工业大学自动化学院,陕西,西安,710072;西北工业大学自动化学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.机动目标跟踪的模式集自适应IMM算法的设计和比较 [J], 张永胜;嵇成新
2.基于量测转换IMM的多普勒雷达机动目标跟踪 [J], 李姝怡;程婷
3.基于IMM-SRCDKF的高速机动目标运动状态估计算法研究 [J], 付磊; 张龙; 张
丁
4.基于IMM-SRCDKF的高速机动目标运动状态估计算法研究 [J], 付磊; 张龙; 张丁
5.基于IMM⁃SRUKF的双站纯角度机动目标跟踪 [J], 颜丙峰;李星秀;吴盘龙
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基于IMM的雷达目标跟踪算法研究目标跟踪的概念可以定义为：通过处理计算雷达探测的目标数据来预测估计目标的下一状态。
由于人们要求的不断提高以及目标机动性的不断增强，单一模型跟踪的算法已经不能对目标的状态做出准确的预测和判断。
由于这种状况的出现，也就引发了基于多模型的跟踪算法的出现，如此一来就可以完成对多种不同目标运动模型的跟踪和下一状态预测。
多模型的运动估计预测方法包括有BGP1、BGP2、IMM等，其中IMM算法是当前主要的研究方向。
标签：目标跟踪；雷达；多模型算法；IMM（交互式多模型算法）1 多模型算法的简述一个线性随机混合系统包括目标的状态方程、目标的测量方程和在马尔科夫链是齐次时，从一个状态模型到另一个状态模型的转移概率，并且每个模式变量在系统的模式空间上的多模型（Multiple Model，MM）估计通常由以下四部分组成：（1）模型设计。
首先，设计一个模型集是由有限个模型构成的，其中，每个模型都和模型空间中的一种模式相对应。
即由每个模型匹配在时刻的系统模式。
（2）滤波器的选择。
选择合适的递推滤波器才能完成混合估计。
对于线性系统常采用的滤波方法有KF，而非线性系统常采用的滤波方法有EKF、UKF等。
（3）估计融合。
（4）滤波器的重初始化。
这部分的研究内容是将每个滤波器进行初始化，是不同的MM算法之间的主要区别也是研究的重点。
需要得到每个模型在初始时刻的先验概率和初始时刻系统的先验信息。
2 IMM算法的基本原理IMM算法是次优算法在状态估计的算法，每个k时刻的状态都需要经过滤波器的估计，这时的滤波器就成为当前状态下有效的滤波器。
前一时刻所有滤波器输出状态估计的加权值求和是现在每一时刻的初始值。
模型转移概率是IMM算法中可以使用多个运动模型，每个运动模型都有一个对应的滤波器和模型概率，通过马尔科夫矩阵可以完成对不同模型之间的转换。
IMM算法中通过模型概率、模型转移概率以及量测信息来计算每一个滤波器的状态估计值，并在各个滤波器之间进行并行处理，之后模型概率的加权平均值就可以用來计算混合的状态的估计值并且能获取状态估计误差协方差。
基于改进的IMM-UKF高超声速目标跟踪算法肖楚晗;李炯;雷虎民;李世杰【摘要】针对临近空间高超声速目标跟踪过程中,因初值不准确、状态方程偏差较大而引起的滤波初期跟踪误差较大的问题,提出了基于改进的 IMM-UKF 高超声速目标跟踪算法.该算法利用方差膨胀原理,添加自适应因子αk调整状态预测值与量测预测值所占权重.利用Monte Carlo仿真实验与IMM-UKF滤波算法仿真结果进行比较,证明了所提算法跟踪高超声速目标的优越性与可靠性.%During the near-space hypersonic target tracking process,the initial tracking error is large due to the inaccu-rate initial value and large deviation of the state equation.Aiming at this problem,an improved IMM-UKF algorithm was proposed.By using variance inflation principle,an adaptive factor was used to adjust weights of predicted state val-ues and predicted measures.Monte Carlo simulation results and IMM-UKF filter algorithm simulation results were compared to prove the superiority of the proposed algorithm in tracking hypersonic targets.【期刊名称】《探测与控制学报》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】6页(P108-113)【关键词】临近空间;目标跟踪;交互式多模型;自适应无迹卡尔曼滤波【作者】肖楚晗;李炯;雷虎民;李世杰【作者单位】空军工程大学防空反导学院,陕西西安 710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安 710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安 710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安 710051【正文语种】中文【中图分类】E927;TN9530 引言临近空间高超声速目标具有飞行速度快、机动范围广、飞行高度高、气动参数变化复杂等特点。
