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滤波非线性滤波技术在弹道目标跟踪中运用站

收藏本文 2024-03-24 点赞:32133 浏览:145979 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:我们知道,对于常规目标跟踪而言,由于其机动性不强,采取普通的α-β滤波或者卡尔曼滤波等线性滤波器就可以很好的进行跟踪。而对于弹道目标而言,这类目标具有强烈的非线性,对这类目标的稳定跟踪一直是一个棘手的不足。本论文以弹道目标跟踪为运用背景,着重探讨了弹道目标跟踪中的非线性滤波技术。论文由浅入深,以一般机动目标跟踪模型入手,介绍了机动目标跟踪模型的几种常用的模型、非线性的滤波策略以及针对运动方程和观测方程都具有非线性的扩展卡尔曼滤波策略。然后以弹道目标动力学模型入手,通过对弹道目标动力学模型的探讨,对弹道目标的受力情况加以浅析,推导出适合弹道目标跟踪的非线性跟踪滤波策略。文中根据弹道目标动力学模型,对弹道导弹以及卫星目标这两类弹道目标进行了轨道模拟仿真。利用对弹道目标模拟探测数据,采取文中提出的弹道目标非线性滤波策略对弹道目标进行了跟踪。通过仿真试验比较,验证了本论文提出了基于弹道目标跟踪的非线性扩展卡尔曼滤波器具有良好的性能。仿真结果表明,该滤波器具有收敛速度快,跟踪精度高,跟踪稳定性强等特点。关键词:非线性滤波论文卡尔曼滤波论文扩展卡尔曼滤波论文机动目标跟踪论文弹道目标跟踪论文

    摘要5-6

    Abstract6-9

    1 绪论9-15

    1.1 探讨背景和作用10-11

    1.2 国内外探讨近况11-13

    1.3 本论文探讨工作和内容安排13-15

    1.3.1 探讨内容13

    1.3.2 章节安排13-15

    2 机动目标跟踪15-26

    2.1 引言15

    2.2 机动目标跟踪数学模型15-16

    2.3 非机动目标动力学模型16-17

    2.4 非耦合目标机动模型17-26

    2.4.1 白噪声加速度模型18

    2.4.2 维纳噪声加速度模型18-19

    2.4.3 广义多项式模型19-20

    2.4.4 辛格加速度模型-零均值一阶马尔科夫模型20-22

    2.4.5 自适应均值加速度模型22-23

    2.4.6 二阶马尔科夫加速度模型23-24

    2.4.7 半马尔科夫跳跃历程模型24

    2.4.8 Jerk加速度模型24-26

    3 弹道目标动力学模型及仿真26-47

    3.1 引言26

    3.2 时间系统与坐标系统26-31

    3.2.1 时间系统26-27

    3.2.2 坐标系统27-31

    3.3 弹道目标动力学模型31-36

    3.3.1 主动段动力学模型33-35

    3.3.2 中段动力学模型35-36

    3.3.3 再入段动力学模型36

    3.4 弹道目标轨道仿真36-47

    3.4.1 二体运动轨道37-41

    3.4.2 数值法轨道41-47

    4 弹道目标跟踪滤波47-59

    4.1 引言47

    4.2 非线性滤波的线性化滤波策略47-49

    4.3 扩展卡尔曼滤波49-51

    4.4 弹道目标跟踪滤波51-56

    4.4.1 滤波器算法流程51-53

    4.4.2 主动段弹道目标跟踪53-54

    4.4.3 中段弹道目标跟踪54-55

    4.4.4 再入段弹道目标跟踪55

    4.4.5 卫星目标跟踪55-56

    4.5 算法仿真试验56-59

    5 结束语59-60

    6 攻读学位期间获奖和发表论文情况60-61

    7 致谢61-62

    8 参考文献62-65

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