[发明专利]一种交互式多弹多模型航迹融合方法

权利要求书

1.一种交互式多弹多模型航迹融合方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在惯性参考坐标系中，建立各个导弹导引头的弹目相对运动方程和目标机动运动方程；

所述的弹目相对运动方程为：

式中：测量信息Z_j＝[r_j,θ_j,η_j]^T，为第j枚导弹与目标的弹目接近速度、俯仰角、偏航角信息，为第j枚导弹量测噪声，是第j枚导弹弹目相对位置信息：

式中：x_t,y_t,z_t是目标位置信息，x_m,j,y_m,j,z_m,j是第j个导弹的位置信息；

惯性参考坐标系中目标相对运动状态向量取为：

所述的目标机动运动方程包括匀速目标模型、匀加速目标模型、左转弯目标模型、右转弯目标模型：

匀速运动的离散化方程为：

X(k+1)＝φ_CV(k)X(k)+G_CV(k)ω(k) (4)

式中：φ_CV(k)是匀速运动模型状态转移矩阵，G_CV(k)是状态噪声向量转移矩阵，X(k)是k时刻目标运动状态向量，ω(k)是k时刻的状态噪声向量；

其中：T为仿真滤波周期；

匀加速运动的离散化方程为：

X(k+1)＝φ_CA(k)X(k)+G_CA(k)ω(k) (6)

式中：φ_CA(k)是匀加速运动模型状态转移矩阵，G_CA(k)是状态噪声向量转移矩阵，X(k)是k时刻目标运动状态向量，ω(k)是k时刻的状态噪声向量；

匀速转弯运动的离散化方程为：

X(k+1)＝φ_CT(k)X(k)+G_CT(k)ω(k) (8)

式中：φ_CT(k)是匀速转弯运动模型状态转移矩阵，G_CT(k)是状态噪声向量转移矩阵，X(k)是k时刻目标运动状态向量，ω(k)是k时刻的状态噪声向量；

其中，ω'为转弯运动速率，向左转弯ω'＞0，向右转弯ω'＜0；

步骤2：设第j个模型表示目标的状态方程为X_j(k+1)＝φ_j(k)X_j(k)+G_j(k)ω_j(k)，测量方程Z(k)＝H(k)X(k)+V(k)，其中H(k)由步骤1的弹目相对运动方程经过对状态向量X_k微分得到；采用交互式多模型的扩展卡尔曼滤波算法对目标进行跟踪，得到目标状态信息以及相应的误差协方差矩阵；

步骤3：通过数据链，将从弹得到的目标状态信息和误差协方差矩阵传输到主弹融合中心，利用各弹自身导航系统得到的主弹与从弹的相对位置信息，以主弹融合中心为基准补偿各从弹得到的目标状态信息；

步骤4：基于各弹得到的误差协方差矩阵，采用马尔科夫转移矩阵，确定多弹实时的概率，并对步骤3得到的多条弹道进行加权融合得到对目标的状态估计。