[发明专利]一种改进权值的变结构多模型机动目标跟踪方法

摘要

本发明属于机动目标跟踪领域，公开了一种改进权值的变结构多模型机动目标跟踪方法，包括：初始化雷达观测值，得到初始状态向量和初始协方差矩阵；选择初始角速度，确定运动模型的状态转移矩阵；进行多模型滤波得到状态估计向量和估计协方差矩阵，同时也得到多模型的权值；利用变结构和图论的思想，通过多模型的权值对角速度即多模型结构进行调整，直至跟踪完成。本发明跟踪性能好、计算量小，可用于对高速强机动目标的跟踪。

主权项

1.一种改进权值的变结构多模型机动目标跟踪方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，获取雷达机动目标的位置检测值，对所述位置检测值进行N次采样，得到观测值序列，根据所述观测值序列确定雷达机动目标的第0时刻状态向量和第0时刻协方差矩阵，N为大于1的自然数；步骤2，雷达机动目标运动模型采用联动式转弯运动模型，对所述联动式转弯运动模型设定r个不同的初始角速度，得到r个对应的目标运动子模型和r个对应的系统状态转移矩阵；步骤3，根据第j个目标运动子模型的第k‑1时刻状态向量、第k‑1时刻协方差矩阵、所述观测值序列和其对应的系统状态转移矩阵，计算第j个目标运动子模型的第k时刻新息、第k时刻新息协方差矩阵以及第k时刻增益矩阵，从而得到第j个目标运动子模型的第k时刻状态估计向量和第k时刻状态估计协方差矩阵，j∈(1,2,…r)，k≥1，k的初值为1；步骤4，根据所述第j个目标运动子模型的第k时刻新息和第k时刻新息协方差矩阵计算第k时刻新息的平方；步骤5，将第j个目标运动子模型的第k时刻新息的平方与第k‑1时刻新息的平方加权求和，得到第j个目标运动子模型的第k时刻信息修正值；步骤6，重复执行步骤5，得到r个目标运动子模型的第k时刻信息修正值，并根据所述r个目标运动子模型的第k时刻信息修正值计算对应目标运动子模型的第k时刻权值；步骤7，根据步骤3至步骤6所得到的r个目标运动子模型的第k时刻状态估计向量、第k时刻状态估计协方差矩阵以及第k时刻权值，得到r个目标运动子模型第k时刻总体状态估计向量和第k时刻总体状态估计协方差矩阵；步骤8，根据r个目标运动子模型第k时刻权值对r个目标运动子模型的角速度进行修正，并将修正后的角速度作为r个目标运动子模型的最新角速度；步骤9，令k的值加1，并依次重复执行步骤3至步骤8，直到k>N‑1，从而得到r个目标运动子模型的最新角速度，从而得到r个目标运动子模型对应的系统状态转移矩阵，根据r个目标运动子模型的系统状态转移矩阵对雷达机动目标进行跟踪。