机动目标跟踪的多模型多机动策略算法

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1、第21卷第3期2009年2月系统仿真学报©JournalofSystemSimulationVol.21No.3Feb..2009机动目标跟踪的多模型多机动策略算法李俊，周凤岐，周军，卢晓东(西北工业大学楷确制导与控制研究所，西安710072)摘要：在机动目标运动过程中引入机动决策的概念，建立了具有多个运动模式与多种机动决策的目标运动模型。并针对目标运动的多模式与多机动决策的特点，提出了一种多个运动模型与多种机动决策共同交互的机动目标跟踪算法。最后利用计算机仿真手段对所提出的交互式多模型多机动策略跟踪算法进行了验证，仿真结呆显示此目标跟踪算法对于跟踪以多种机动策略实时机动的

2、目标不仅是有效的，而且较之传统的艾互多模型算法，跟踪性能更加优越。关键词：机动目标；多模型；多机动策略；滤波中图分类号：TN953文献标识码：A文章编号：1004-731X(2009)03-066&04TrackingAlgorithmforTargetwithMultipleModelsandMultipleManeuveringStrategiesLIJun,ZHOUFeng-qiyZHOUJun,LUXiao-dcmg(InstituteofPrecisionGuidanceandControl,NorthwesternPolytechnicalUniversity,

3、Xi*an710072,China)Abstract:Theconceptionofmaneuveringstrategywasproposedandconsideredduringthemovingprocessoftarget.Basedontheconception,themodeloftcu^etwithmultiplemovingmodesandmultiplemaneuveringstrategieswasbuilt.Accordingtothecharacteristicthatthetargethadmultiplemovingmodesandmultipl

4、emaneuveringstrategies,aninteractedmultiplemodelsandmultiplemaneuveringstrategiesalgorithmwasproposed.Thesimulationstoatargetwithmultiplemovingmodesandmultiplemaneuveringstrategiesshowthatthealgorithmproposediseffective,andtheperformanceofthistrackingalgorithmisbetterthanIMMalgorithm.Keywo

5、rds:maneuveringtarget;multiplemodels;multiplemaneuveringstrategy;filter引言跟踪机动目标具有東大的应用价值，因此对机动目标的模型描述，以及跟踪算法的研究一直倍受学者们的关注，并取得了大量的研究成果。文献［1,2］系统地介绍了机动目标跟踪领域屮的多模型交互式算法的发展，文献［3・6］以交互式多模型算法为基础，研究了在杂波环境中，多传感器条件下对多个机动目标的跟踪。现冇的研究成果，一般都只考虑目标以一种固定的机动策略來进行机动。所谓机动策略就是目标在运动过程中，其运动模型的变化关系，即模型转移概率阵。但在现实

6、中，H标的机动策略可能有多个，因而H标在机动时可以采用不同的机动策略，即不同的模型转移概率阵。这种考虑是有实际应用背景的。无人驾驶飞机是未來航空发展的重要方向，在无人飞机的白主飞行过程中，当它判断白身受到敌方威胁时，可以根据所判断的不同威胁等级而釆取不同的机动策略。在高威胁等级下，无人机采用较奇频率机动这一机动策略，在低威胁等级下，无人机采用较低频率机动这一机动策略。而各机动策略Z间的转换可以由无人机对于收稿日期：2008-02-01修回日期：2008-07-07棊金项目：航天科技创新基金(06CASC0404)作者简介:李俊(1979-),男,湖南株洲人，博士生，研究方向

7、为导航、删导与控制；周凤岐(1935-),男,陕西西安人，教授,博导,研究方向为飞行器制导与控制，变结构控制，光电与图像精确制导技术，自适应控制等;周军(1966-),男，陕西西安人，教授，博导，研究领域为变结构自适应控制理论，导弹糟确制导与控制，航天器控制与仿真。威胁程度的判断准则来确定，一种简单而合理的威胁程度判断方法是利用威胁程度转移概率来判断，当无人机处于某-威胁程度时，下一时刻它处于该威胁程度的概率较大，而攵于英它威胁程度的概率较小。无人机的威胁程度判别方法E及各危险程度对应的机动策略是其口动驾驶的控制