检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2014年第5期35卷 630-636页

作者：刘扬闫新庆国强华北水利水电大学信息工程系河南郑州450000 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为提高非线性复杂系统状态估计的效率与精度,提出一种基于多因素模糊综合评判的变结构多模型方法(MFIE_MM)。MFIE_MM首先确定模型全集并提取各个模型的公共因素,进而选择模糊综合鉴别函数构建模糊评价集合;其次单因素模糊评判矩阵和多... 详细信息

为提高非线性复杂系统状态估计的效率与精度,提出一种基于多因素模糊综合评判的变结构多模型方法(MFIE_MM)。MFIE_MM首先确定模型全集并提取各个模型的公共因素,进而选择模糊综合鉴别函数构建模糊评价集合;其次单因素模糊评判矩阵和多因素模糊评判准则得到各个模型的相似度;最后选出当前时刻最佳模型并以此模型为区域中心实时生成参与状态估计的模型集合。仿真结果显示,由MFIE_MM处理得到的位置变量估计误差协方差从2.15 m降到2.05 m,单拍处理时间从0.002 7 s降到0.001 8 s。因此,MFIE_MM在显著提高算法精度的同时有效降低了算法运行时间和模型平均误差。

关键词：机动目标跟踪变结构多模型方法多因素模糊综合判决非线性复杂系统状态估计 MSA 策略

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基于模糊强跟踪滤波器的变结构多模型估计

基于模糊强跟踪滤波器的变结构多模型估计

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Advances in Communication Technology——2011 3rd World Congress in Applied Computing, Computer Science, and Computer Engineering (ACC 2011)

作者：刘扬吴钦章中国科学院光电技术研究所中国科学院研究生院

文章提出了一种基于模糊强跟踪滤波器的变结构多模型算法(FSTF-VSMM)用于复杂系统的状态估计。FSTF-VSMM算法中的整体模型集由一个粗略模型网格(CMG)和一个能够在系统模式空间内自由滑动的精细模型网格(FMG)组成。在精细模型网格区域中... 详细信息

文章提出了一种基于模糊强跟踪滤波器的变结构多模型算法(FSTF-VSMM)用于复杂系统的状态估计。FSTF-VSMM算法中的整体模型集由一个粗略模型网格(CMG)和一个能够在系统模式空间内自由滑动的精细模型网格(FMG)组成。在精细模型网格区域中心生成的过程中,基于强跟踪滤波器(STF)算法文章提出了一种模糊强跟踪滤波(FSTF)算法,并将该算法应用于FMG区域中心的实时产生,进而生成自适应精细模型网格,最后实现对机动目标的状态估计。仿真结果表明FSTF-VSMM算法与相应的固定结构多模型方法(FSMM)相比,在计算量增加不大的情况下提高了算法的跟踪精度。

关键词：机动目标跟踪多模型估计模糊强跟踪滤波变结构多模型方法

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引入多速率模型的变结构机动目标跟踪

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四川大学学报（自然科学版） 2012年第1期49卷 121-128页

作者：刘扬马钊吴钦章中国科学院光电技术研究所四川610036 中国科学院研究生院北京100049 河南省工业信息标准化研究所郑州475000

变结构多模型方法(VSMM)能够根据目标机动的实际情况实时确定结构不断变化的模型集合,取代传统IMM方法中的固定模型集.使参与状态估计的模型分布更集中,模型数量相对较少,从而提高算法的跟踪精度.多速率模型(Multirate)能够对原始测量... 详细信息

变结构多模型方法(VSMM)能够根据目标机动的实际情况实时确定结构不断变化的模型集合,取代传统IMM方法中的固定模型集.使参与状态估计的模型分布更集中,模型数量相对较少,从而提高算法的跟踪精度.多速率模型(Multirate)能够对原始测量数据进行多分辨分解,有效的抑制量测噪声,从而提高原始数据的信噪比.文章将多速率模型引入变结构多模型方法,提出一种新的机动目标跟踪算法-多速率变结构多模型方法(MR-VSMM),该方法分别从改善原始数据与改善模型集合两方面对传统IMM方法进行了突破.同时,采用多个多速率模型,并将多个模型的滤波结果相互交织实现对机动目标的全速率跟踪.仿真实验证明,该算法较传统的IMM方法跟踪精度得到了一定程度的提高.

关键词：机动目标跟踪变结构多模型方法多速率模型

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主动段弹道跟踪与关机点估计算法研究

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雷达科学与技术 2016年第3期14卷 267-272页

作者：钮俊清任清安中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088 孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室安徽合肥230088 智能情报处理重点实验室安徽合肥230088

弹道导弹主动段跟踪是反导防御体系中极其重要的部分,也是制导拦截的关键一环。针对传统跟踪方法在弹道导弹主动段跟踪性能的不足,提出了一种新的变结构多模型主动段跟踪方法。它具有以下的优势:针对主动段运动模型的不确定性,采用可变... 详细信息

弹道导弹主动段跟踪是反导防御体系中极其重要的部分,也是制导拦截的关键一环。针对传统跟踪方法在弹道导弹主动段跟踪性能的不足,提出了一种新的变结构多模型主动段跟踪方法。它具有以下的优势:针对主动段运动模型的不确定性,采用可变结构多模型设计,适用于跟踪含多级助推段的导弹目标;采用不敏非线性滤波方法具有更好的跟踪精度。仿真实验中设计了两个实验场景,与传统方法相比较该方法明显地提高了跟踪的精度,同时可以估计出导弹助推段关机点的时刻。

关键词：弹道导弹跟踪关机点估计主动段跟踪变结构多模型方法

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助推—滑翔飞行器高精度轨迹跟踪方法研究

助推—滑翔飞行器高精度轨迹跟踪方法研究

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作者：王宇哈尔滨工业大学

学位级别：博士

近年来,助推-滑翔飞行器研究逐渐成熟,世界航天强国开展了大量相关试验,部分国家的助推-滑翔飞行器已进入战斗值班状态。不同于运动形式固定的弹道式目标,助推-滑翔飞行器具有飞行阶段多、机动能力强、机动形式多变的特点,其强突防能力... 详细信息

近年来,助推-滑翔飞行器研究逐渐成熟,世界航天强国开展了大量相关试验,部分国家的助推-滑翔飞行器已进入战斗值班状态。不同于运动形式固定的弹道式目标,助推-滑翔飞行器具有飞行阶段多、机动能力强、机动形式多变的特点,其强突防能力为现有导弹防御系统造成极大挑战,发展助推-滑翔飞行器拦截相关技术刻不容缓,对保护我国国家安全及人民生命财产安全具有重要的战略意义。助推-滑翔飞行器轨迹跟踪技术为整个拦截过程提供目标信息支持,如何提高助推-滑翔飞行器跟踪精度是拦截技术发展的首要难题,关系任务成败。本论文针对助推-滑翔飞行器助推、滑翔两个主要飞行阶段,开展弹道特性分析、运动模型建立以及高精度轨迹跟踪方法研究,具体研究内容包括:1)基于弹道特性分析,完成了助推-滑翔飞行器高精度运动模型构建。首先,从助推-滑翔飞行器的助推段受力分析出发,总结了其弹道特性。进而对飞行器助推段运动微分方程进行合理假设和简化,建立了兼具符合运动特性与形式简单优点的助推段运动模型。然后,针对滑翔段机动能力强、机动形式多变的问题,分析滑翔段常见机动形式的特点并建立完备模型集。其中,建立了“当前”统计模型描述平衡滑翔和横向机动形式,利用带有指数衰减项的正弦波自相关自适应均值随机过程描述跳跃滑翔目标机动加速度,提出了更符合跳跃滑翔特点的非零均值衰减震荡正弦波模型,为后续轨迹跟踪方法研究奠定了基础。2)为提高助推-滑翔飞行器助推段轨迹跟踪精度,对助推段跟踪传感器——天基红外预警卫星的工作原理进行了分析,提出其量测噪声为量化噪声,建立了量化噪声模型,分析了量化噪声特性。传统滤波方法基于高斯噪声假设,在量化噪声条件下面临跟踪精度差的问题。本文首先基于卡尔曼滤波框架,推导了量化量测下状态量期望和协方差计算方法,提出了量化扩展卡尔曼滤波方法;然后基于贝叶斯估计框架及粒子滤波思想,并结合量化量测概率密度函数,提出了近似最优的量化遗传重采样粒子滤波方法,方法中引入自然界遗传进化的思想进行重采样,以避免粒子退化问题并保证粒子多样性。针对量化噪声导致的多维高斯积分困难问题,将Genz转换和伪蒙特卡洛积分方法相结合,提出了一种多维高斯数值积分方法。最后,通过数学仿真验证了所提算法在跟踪精度方面的优越性。3)在天基红外预警卫星组网跟踪助推-滑翔飞行器场景下,分别针对角度量测和像素坐标量测提出了基于混合一致性的分布式滤波方法。其中,基于混合一致性方法设计了分布式滤波框架,以去中心化的方式收集量测信息并估计目标状态,以量测一致性和信息一致性方法相结合的混合一致性方式实现系统高精度快速一致。为解决角度量测方程的强非线性问题,从量测方程转换的角度出发,将非线性量测方程转化为与飞行器状态线性相关的伪量测方程,并对转换误差进行补偿,与混合一致性分布式信息滤波框架相融合,提出了角度量测混合一致性分布式伪量测信息滤波方法。在像素坐标量测下,基于Sheppard校正方法处理了量化噪声,采用五阶球面-径向容积规则处理了系统非线性,与混合一致性分布式信息滤波框架相融合,提出了像素坐标量测混合一致性分布式容积信息滤波方法。设计了传感器组网助推段轨迹跟踪数学仿真,对算法的一致性速度、准确性进行了验证。4)由于助推-滑翔飞行器滑翔段机动能力强、机动形式多变,且主动雷达易遭受虚假数据注入攻击,导致传统轨迹跟踪算法精度差。为此提出了一种考虑虚假数据注入攻击的变结构多模型滤波方法。首先,建立了虚假数据注入攻击模型和攻击条件下的主动雷达量测模型,设计了攻击参数伪量测方程使攻击参数可估计,提出了“攻击检测-攻击参数估计-攻击参数补偿”的虚假数据注入攻击处理思路,以处理虚假数据注入攻击长期存在的场景。然后,基于模型集激活与模型集终止操作合并的思路,根据边缘模型概率设计模型集自适应策略,通过修正新息完成了攻击参数补偿,提出了新的变结构多模型方法,以减小传统变结构多模型方法的模型竞争,补偿攻击参数的影响。最后,对比分析了所提算法在轨迹跟踪精度方面的优越性,并分析了攻击强度对所提算法的影响。

关键词：助推-滑翔飞行器轨迹跟踪非线性滤波量化噪声分布式滤波变结构多模型方法

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