單模型機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的仿真研究(存儲(chǔ)版)
【正文】 ，只有當(dāng)目標(biāo)做勻速直線飛行或者近似勻速直線飛行時(shí)才能取得很好的效果。關(guān)鍵詞：目標(biāo)跟蹤；卡爾曼濾波；CV模型；CA模型；Singer 模型；一．問題描述 本文研究的實(shí)例是一個(gè)二維平面的雷達(dá)這個(gè)問題屬于單目標(biāo)跟蹤問題，一般來說，如果目標(biāo)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，跟蹤問題十分容易；但當(dāng)目標(biāo)做機(jī)動(dòng)時(shí)，由于無法準(zhǔn)確預(yù)知目標(biāo)下一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使得跟蹤變得很困難。試建立雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的跟蹤算法，并進(jìn)行仿真分析，給出仿真分析結(jié)果。 對(duì)時(shí)間相關(guān)函數(shù)Ra(t)應(yīng)用Wiener—Kolmogorov白化方法后，機(jī)動(dòng)加速度a(t)可用輸入為白噪聲的一階時(shí)間相關(guān)模型來表示，即： 則這時(shí)機(jī)動(dòng)目標(biāo)模型可表示為： 式中，W(t)是均值為零，方差為的白噪聲。 圖四 從圖四可以看到，在機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤中，CV模型得到的濾波曲線已經(jīng)偏離了實(shí)際的飛行線路。相比于觀測(cè)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差均為100米，濾波后的濾波誤差的標(biāo)準(zhǔn)差降到20米左右。 圖10圖10顯示了X軸濾波誤差的均值； 圖11圖11顯示了濾波誤差的標(biāo)準(zhǔn)差；Singer算法雖然在多次濾波取均值的情況下效果較好，但是仍然有一定的局限性，誤差比較大。單采樣周期越短時(shí)，跟蹤效果越好。機(jī)動(dòng)模型：見下圖（取采樣時(shí)間為2s） 圖9 圖9顯示了Singer模型在機(jī)動(dòng)目標(biāo)濾波的效果圖。（1）假設(shè)為勻加速模型（0600s） 圖五 圖五顯示了在勻加速直線運(yùn)動(dòng)下CA模型的濾波效果。相比于觀測(cè)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差均為100米，濾波后的濾波誤差的標(biāo)準(zhǔn)差降到20米左右。時(shí)間相關(guān)模型(Singer模型)Singer首次假設(shè)機(jī)動(dòng)加速度a(t)服從一階時(shí)間相關(guān)過程，其時(shí)間相關(guān)函數(shù)Ra(t)為指數(shù)衰減形式，即： 式中，為目標(biāo)加速度方差：a為機(jī)動(dòng)
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