基于新的粒子濾波算法的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤研究.pdf

1、機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤在國(guó)防科研、雷達(dá)信號(hào)處理及其他相關(guān)領(lǐng)域中是一個(gè)非常重要的研究課題，最近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者對(duì)之進(jìn)行了深入的研究，并取得了豐碩的成果，其中部分研究成果已經(jīng)成功應(yīng)用于空中偵察與預(yù)警、彈道導(dǎo)彈防御、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視等軍事領(lǐng)域，以及空中交通管制、交通導(dǎo)航、機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)等民用領(lǐng)域。本論文主要對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤中的非線性濾波算法進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。 首先系統(tǒng)地概述了機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的基本原理，討論了幾種常用的目標(biāo)機(jī)動(dòng)模型、基本濾波預(yù)

2、測(cè)方法和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法。分析比較了多種非線性濾波算法和新的粒子濾波算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明代價(jià)參考粒子濾波算法有較好的濾波性能。 其次為解決非線性非高斯條件下的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題，論文將代價(jià)參考粒子濾波算法與當(dāng)前統(tǒng)計(jì)模型的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，提出了基于代價(jià)參考粒子濾波的“當(dāng)前”統(tǒng)計(jì)模型自適應(yīng)跟蹤算法，仿真結(jié)果表明該算法用于解決機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題是有效可行的；研究了基于代價(jià)參考粒子濾波的多模型跟蹤算法，對(duì)該算法重采樣過(guò)程隨機(jī)性太大的缺陷做了改進(jìn)，并通

3、過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了改進(jìn)算法的有效性和可行性；分析比較了多模型跟蹤算法中模型數(shù)目選取對(duì)跟蹤性能的影響，并對(duì)基于代價(jià)參考粒子濾波的兩種跟蹤算法的跟蹤性能做了對(duì)比分析。 最后針對(duì)多目標(biāo)跟蹤中的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問(wèn)題，闡述了幾種典型的多目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法，研究了另一種新的粒子濾波算法，即Rao-Blackwellised粒子濾波算法，然后將該算法應(yīng)用于單機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤問(wèn)題和多機(jī)動(dòng)目標(biāo)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問(wèn)題，仿真結(jié)果表明，該算法有較高的跟蹤精度和較好的實(shí)時(shí)性。