變結(jié)構(gòu)目標(biāo)跟蹤ppt課件(已修改)
2025-05-24 07:11 本頁面
【正文】 基于 變結(jié)構(gòu)多模型算法 的 機動 目標(biāo)跟蹤 劉福朝 目錄 ? 一 .摘要 ? 二 .研究 背景及意義 ? 三 .國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 ? 四 .變結(jié)構(gòu) 多 模型 算法的提出和必要性 ? 五 .VSMM 算法 的基本原理及 探索 ? 六 .總結(jié)與 展望 ? 七 .參考文獻(xiàn) 一 .摘要 目標(biāo)跟蹤技術(shù)現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于軍事防空系統(tǒng)、戰(zhàn)場監(jiān)視，民航空中管制，汽車導(dǎo)航等領(lǐng)域。隨著精確跟蹤定位需求的增加，以及各類高速、高機動飛行器的不斷涌現(xiàn)，目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究己經(jīng)成為當(dāng)今科研工作的熱點。 本文 著重介紹了 采用 變結(jié)構(gòu)多模型算法 （ VSMM ） 的必要性及其基本原理，針對 單 機動目標(biāo)跟蹤問題， 提出了幾種變結(jié)構(gòu)多模型算法，又針對多機動目標(biāo)跟蹤問題， 結(jié)合了 VSMM 算法，致力于將變結(jié)構(gòu)的思想利用到多機動目標(biāo)的跟蹤問題上，初步提出了變結(jié)構(gòu)多模型聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)VSMMJPDA 算法， 針對該算法的缺陷提出幾點改進(jìn)建議，作為今后繼續(xù)進(jìn)行研究的方向。 二 .研究背景及意義 1) 目標(biāo)跟蹤的概念 目標(biāo) 跟蹤是利用探測器 (雷達(dá)、聲納、紅外等 )所獲得的運動目標(biāo) (飛機、坦克、艦艇等 )量測，對目標(biāo)的運動狀態(tài) (位置、速度、加速度等 )進(jìn)行估計和跟蹤的方法。 由于 量測數(shù)據(jù)中含有大量的干擾成分，有必要對量測信息進(jìn)行處理，因此 目標(biāo)跟蹤 過程也 是一個消除誤差的處理 過程 。 2） 目標(biāo)跟蹤分類 廣義 上來說，目標(biāo)跟蹤可以分為非機動目標(biāo)跟蹤和機動目標(biāo)跟蹤。 非 機動目標(biāo) 跟蹤指的是被跟蹤的目標(biāo)做勻速或勻加速直線運動，這時最基本的跟蹤算法就能滿足跟蹤要求 。 機動目標(biāo) 跟蹤是指 目標(biāo) 速度的大小和 方向 都 發(fā)生變化 時的跟蹤 ， 如果用一般 的 跟蹤算法會 產(chǎn)生很大的誤差 。 3）軍用和民用領(lǐng)域的應(yīng)用 在 民用領(lǐng)域，機動目標(biāo)跟蹤用于空中和地面交通管制、 GPS 導(dǎo)航等 ； 在 軍用領(lǐng)域，為達(dá)到目標(biāo)被摧毀或失效的目的，要求準(zhǔn)確快速地對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，以便給武器系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、實時的目標(biāo)狀態(tài)，是實現(xiàn)武器控制的 前提，它 可用 于 彈道導(dǎo)彈 防御、空防預(yù)警、 空中 攻擊 、戰(zhàn)場監(jiān)視等。 4） 目標(biāo)跟蹤算法分類 目標(biāo)跟蹤算法可以分為兩類： 單模型 （ Single Model, SM）算法和 多模型 （ Multiple Model, MM）算法。 由于機動目標(biāo)跟蹤涉及到的是不確定性混合估計問題，單模型算法會由于事先建立的目標(biāo)運動模型與實際目標(biāo)運動模型不匹配而導(dǎo)致濾波發(fā)散，從而降低跟蹤精度甚至完全跟蹤丟失。 多模型算法是在同一時刻同時使用 多個模型，各模型基于其匹配濾波器 同時并行工作，最終的整體估計值是 對各個濾波器的估計值進(jìn)行加權(quán)得到的。 因此，多模型算法比單模型算法有更好的適應(yīng)能力。 5） 變結(jié)構(gòu)多模型（ VSMM）算法 大多數(shù)的多模型算法都使用同一個模型集合，即固定結(jié)構(gòu)（ Fixed Structure, FS）。 當(dāng)目標(biāo)強機動的運動模式一旦超出固定結(jié)構(gòu)模型集合的范圍，就會造成模型失配而影響估計精度。解決這個問題的一個方法就是擴大模型集合，但這就帶來了一個新的問題，算法需要大量的模型 來保證跟蹤精度，但是一個龐大的模型 集合必然會使得算法的計算量大大增加，
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