[发明专利]最大化测量信息增益的接收站路径优化方法

权利要求书

1.一种最大化测量信息增益的接收站路径优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，每一时刻，目标状态估计量服从高斯分布，即：

其中，表示k时刻目标动力学状态，x_k、y_k、分别表示目标在二位笛卡尔坐标系中x、y方向上的位置、速度状态信息；Z^k＝{Z¹,Z²,...,Z^k-1,Z^k}，表示时刻信号接收站获取测量集合；P_k|k分别表示目标状态估计均值、估计误差协方差；

S2，在k时刻，进行目标状态估计时域预测：

P_k+1|k＝F_k+1P_k|kF_k+1+Q_k+1 (4)

其中，P_k+1|k分别表示目标状态估计均值、估计误差协方差矩阵时域预测；F_k+1、Q_k+1分别表示k时刻目标状态转移矩阵、目标运动过程噪声误差协方差矩阵；

S3，结合信号接收站k时刻所处位置S_k，分别遍历各个信号接收站可选运动速度矢量计算选择不同运动速度矢量并运动一个采样周期后信号接收站所处位置

S4，结合步骤S2所得目标状态估计时域预测信息p(X_k+1|Z^k)、信号接收站所处不同位置分别计算两者之间相对位置状态，然后计算接收站观测雅可比矩阵：

式中，表示信号接收站测量方程；

S5，利用虚拟测量信息更新目标状态估计信息：

其中，为新息协方差矩阵；为信号接收站观测雅可比矩阵；R_k+1为信号接收站测量误差协方差矩阵；表示卡尔曼增益矩阵；I表示单位矩阵；

S6，结合k+1时刻信号接收站位置接收站观测雅可比矩阵计算CRLB逆矩阵的迹：

S7，分别遍历各个信号接收站可选运动速度矢量重复步骤S3至S6，计算得到不同运动速度矢量情况下信号接收站与目标后验状态之间距离

S8，利用“最大化测量信息增益”准则，选择最优信号接收站运动速度矢量：

S9，按照最优信号接收站运动速度矢量，信号接收站运动至指定位置获取k+1时刻真实目标测量Z_k+1，同时利用式(9)、式(10)，利用真实测量信息对目标状态估计进行更新，得k+1时刻目标状态估计信息

K_k+1＝(H_k+1)^TP_k+1|k(H_k+1P_k+1|k(H_k+1)^T+R_k+1)^-1 (8)

X_k+1|k+1＝X_k+1|k+K_k+1(Z_k+1-H_k+1X_k+1|k) (9)

P_k+1|k+1＝(I-K_k+1H_k+1)P_k+1|k (10)

S10，重复步骤S1至步骤S9，进行时域迭代计算，最终获取各个时刻目标状态估计信息。

2.根据权利要求1所述的最大化测量信息增益的接收站路径优化方法，其特征在于：所述步骤S4中信号接收站测量方程其具体表达形式取决于信号接收站获取测量形式。