本文關(guān)鍵詞：高階容積卡爾曼濾波及其在目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用

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【摘要】：針對傳統(tǒng)的容積卡爾曼濾波(CKF)估計(jì)精度有限的問題,提出了一種基于任意階容積規(guī)則的高階容積卡爾曼濾波(HCKF)方法并應(yīng)用于機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問題。傳統(tǒng)的CKF采用三階球面-相徑容積規(guī)則,可獲得優(yōu)于其他非線性濾波如不敏卡爾曼濾波(UKF)的估計(jì)精度和數(shù)值穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步提高CKF的估計(jì)精度,在基于點(diǎn)的高斯近似濾波框架下,分別使用Genz積分方法和矩匹配法推導(dǎo)出任意階的球面規(guī)則和相徑規(guī)則,以此構(gòu)造高階球面-相徑容積規(guī)則來計(jì)算高斯型積分,并建立高階容積卡爾曼濾波算法。將提出的HCKF算法應(yīng)用于機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問題中并進(jìn)行數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明,相對于傳統(tǒng)容積卡爾曼濾波,高階容積卡爾曼濾波對目標(biāo)位置和速度估計(jì)的精度分別提高了11%和24%,可獲得更高的估計(jì)精度。
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天工程系;北京航天長征飛行器研究所;
【關(guān)鍵詞】： 高階容積卡爾曼濾波 目標(biāo)跟蹤 非線性系統(tǒng) 貝葉斯估計(jì) 球面相徑規(guī)則 容積規(guī)則
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61304236)
【分類號】：TN713
【正文快照】： 近年,基于貝葉斯框架的非線性濾波和估計(jì)得到了深入研究,特別是基于高斯概率密度函數(shù)假設(shè)下的高斯近似濾波[1]。其中,擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)是目前應(yīng)用最廣泛的濾波方法,其通過對當(dāng)前時(shí)刻狀態(tài)估計(jì)的局部線性化來實(shí)現(xiàn)一階近似,但是當(dāng)系統(tǒng)非線性程度較高以及噪聲較大時(shí),EKF的估計(jì)

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本文編號：783051