学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一种改进的机动目标跟踪算法

作　者: 裴方瑞
导　师: 李全虎
学　校: 内蒙古大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 目标跟踪 跟踪模型 滤波 交互式多模型 “当前”统计模型
分类号: TN953
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 55次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


目标跟踪技术在现代军事和民用领域占有十分重要的地位并有着广阔的应用前景,因此关于目标跟踪技术的研究与发展一直受到人们广泛的关注。近年来,众多国内外研究者对此进行了深入的研究并取得了丰硕的成果。在目标跟踪系统中,交互式多模型(IMM)算法由于使用多个不同的运动模型匹配目标不同的运动模式,且各模型之间存在交互,在目标跟踪系统中不仅可以提高跟踪精度,还具有较高的效费比,因此受到较多的关注和重视。本文首先对目标模型和跟踪算法的研究和发展作了回顾,分析了它们的特点和适用范围。深入研究了基本的IMM算法,对其算法推导、数学描述、参数设计、应用特点等问题做了讨论总结。通过仿真验证了多模型算法较之单模型算法,有更宽的跟踪带宽,能普遍适用于机动与非机动的情况。然后,针对高速高机动情况,对模型集的选取进行改进,选用了符合机动模式的两种方法,即当前模型和转弯模型。对引入这两种模型的IMM算法作仿真比较,分析了当前模型机动频率、最大加速度和转弯模型转弯率参数对跟踪效果带来的影响。比较标准的IMM算法和引入当前模型和转弯模型的算法,得出引入当前统计模型的IMM算法对各种机动均有较好的跟踪效果,因此将其作为主要研究对象。最后,基于引入当前模型的IMM算法,针对其不足,作下面几个方面的改进：根据卡尔曼滤波残差加权平方检测方法来检测目标机动,利用一种机动频率的自适应函数,实现对当前统计模型的机动频率参数的自适应改进;对变结构多模型(Variable Structure Multiple model,VSMM)算法作研究,并引入一种模型群切换算法,以减少参与计算模型的数量；引入了模糊算法,将加速度的在线估计值通过模糊模块得到自适应的最大加速度值,模型结构采用基于加权平方检测的模型群切换算法。最后综合上述变化得到改进的AVSIMM算法。对多条航路进行蒙特卡洛仿真的结果表明,AVSIMM算法对于高机动目标的跟踪效果明显有很大的提高,对工程应用有有益的参考价值。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章、绪论  12-19
  1.1 课题背景  12-13
  1.2 研究现状  13-18
    1.2.1 运动模型研究现状  13-14
    1.2.2 估计算法研究现状  14-18
  1.3 研究内容  18
  1.4 结构安排  18-19
第二章、机动目标跟踪基础  19-31
  2.1 目标跟踪基本原理  19-20
  2.2 跟踪坐标系选取  20-21
  2.3 常用目标模型  21-25
    2.3.1 CV模型和CA模型  21-22
    2.3.2 协调转弯模型CT  22-23
    2.3.3 一阶时间相关模型Singer  23-24
    2.3.4 "当前"统计模型  24-25
    2.3.5 交互式多模型IMM  25
  2.4 机动检测与机动辨识  25-27
  2.5 经典滤波方法  27-30
  2.6 小结  30-31
第三章、IMM算法原理  31-44
  3.1 IMM算法原理  31-37
    3.1.1 最优估计算法  31-32
    3.1.2 IMM算法分析  32-37
  3.2 IMM算法主要设计参数  37-38
    3.2.1 模型集和参数的选择  37-38
    3.2.2 状态变量的初始化  38
  3.3 IMM算法特性及其适用情况  38-40
    3.3.1 IMM算法特性  38-39
    3.3.2 IMM算法适用性  39-40
  3.4 标准IMM算法仿真  40-42
  3.5 小结  42-44
第四章、IMM算法改进  44-68
  4.1 模型集改进  44-54
    4.1.1 引入当前统计模型的IMM算法  44-46
    4.1.2 引入转弯模型的IMM算法  46-47
    4.1.3 仿真分析  47-51
    4.1.4 CS模型机动频率的自适应改进  51-54
  4.2 变结构多模型算法设计  54-67
    4.2.1 变结构多模型算法基础  54-58
    4.2.2 模糊变结构IMM算法设计及仿真  58-63
    4.2.3 改进的IMM算法仿真  63-67
  4.3 小结  67-68
第五章、结束语  68-70
  5.1 结论  68-69
  5.2 展望  69-70
参考文献  70-75
致谢  75

相似论文

  1. 基于FPGA的电磁超声检测系统的研究,TH878.2
  2. 慢光光纤陀螺信号检测电路设计,V241.5
  3. 基于微型无人平台导航多传感器信息融合算法研究,V249.32
  4. SINS/GPS组合导航系统算法研究,V249.328
  5. 基于陀螺和星敏感器的卫星姿态确定研究,V448.2
  6. 机载导弹的传递对准研究,V249.322
  7. 基于多Agent理论的卫星协同定轨技术研究,V474
  8. 偏振光/地磁/GPS/SINS组合导航算法研究,V249.328
  9. 武器评估系统数据采集与处理方法研究,TJ06
  10. 基于LIN总线的电动车窗控制方法研究,U463.6
  11. 三相交流斩波调压及其谐波消除技术研究,TM423
  12. 基于数字滤波技术的直线电机伺服控制系统设计,TM359.4
  13. 带径向速度观测的跟踪算法研究,TN953
  14. 基于VRPF的机动目标跟踪的研究,TN957.52
  15. 多载波CDMA的信道编码与信道估计技术的研究,TN929.533
  16. 高频雷达复合调制波形设计与处理,TN958.93
  17. 多传感器组网及反隐身、抗干扰接力跟踪技术研究,TN953
  18. 基于FPGA的高速图像预处理技术的研究,TP391.41
  19. 医学超声图像去噪方法研究,TP391.41
  20. 空间交会接近视觉测量方法研究,TP391.41
  21. 医学超声图像的三维可视化研究,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达跟踪系统
© 2012 www.xueweilunwen.com