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交互式多模型算法在直升机跟踪中的应用 认领
1
作者 马珂 杨春华 《雷达与对抗》 2020年第1期4-6,11共4页
基于直升机目标的运动特点,运用交互式多模型(IMM)算法对直升机目标进行跟踪滤波。对IMM算法作了详细的数学描述,介绍了直升机目标的跟踪流程和IMM算法的具体实现方法。结果证明,IMM算法能够很好地预测出直升机的运动趋势,并能应对机动... 基于直升机目标的运动特点,运用交互式多模型(IMM)算法对直升机目标进行跟踪滤波。对IMM算法作了详细的数学描述,介绍了直升机目标的跟踪流程和IMM算法的具体实现方法。结果证明,IMM算法能够很好地预测出直升机的运动趋势,并能应对机动情况。 展开更多
关键词 IMM算法 交互式多模型算法 卡尔曼滤波 模型概率 直升机跟踪
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基于运动状态估计的双无人机协同航路规划 认领
2
作者 刘发永 向勇 +2 位作者 周新志 宁芊 杨秀清 《四川大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期725-732,共8页
在双无人机协同任务过程中,由于会受到敌方雷达、武器等干扰造成跟随机无法准确获得领航机状态,为保证跟随机能够尽可能跟随领航机,提出结合交互式多模型(IMM)算法和自适应差分进化(JADE)算法的方法进行跟踪与寻迹.首先,基于JADE算法为... 在双无人机协同任务过程中,由于会受到敌方雷达、武器等干扰造成跟随机无法准确获得领航机状态,为保证跟随机能够尽可能跟随领航机,提出结合交互式多模型(IMM)算法和自适应差分进化(JADE)算法的方法进行跟踪与寻迹.首先,基于JADE算法为领航机优化一条平滑航路并建立领航机位置状态信息,同时利用多个机动模型匹配估计领航机运动状态;然后,根据估计信息,确定跟随机下一可行航迹点范围;最后,以双机时空协同为目标,设计跟随机优化目标函数,优化产生下一航迹点.仿真实验表明,仅8.8%的航迹点处于双机探测范围外,且短时间内能够回到理想位置,时间和空间上双机能够保持协同. 展开更多
关键词 航路规划 状态估计 交互式多模型算法 JADE算法
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基于改进“当前”统计模型的机动目标IMM跟踪算法 认领 被引量:2
3
作者 姜仁华 谢洋 +1 位作者 刘闯 刘亚云 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第2期39-42,共4页
交互式多模型(IMM)算法是一种有效的机动目标跟踪算法,但其性能与模型的选择、个数以及参数有关。文中提出了一种基于改进的'当前'统计模型的交互式多模型算法,改进的'当前'统计模型提高了对机动目标的跟踪能力,而常速... 交互式多模型(IMM)算法是一种有效的机动目标跟踪算法,但其性能与模型的选择、个数以及参数有关。文中提出了一种基于改进的'当前'统计模型的交互式多模型算法,改进的'当前'统计模型提高了对机动目标的跟踪能力,而常速模型对匀速目标跟踪性能良好,IMM算法通过两种模型的交互作用可以实现对目标状态的自适应估计;同时,该算法结合了模型概率转移自适应技术,实现了对模型转移矩阵的在线估计,降低了人为因素。最后,通过Monte Carlo仿真进一步验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 “当前”统计模型 马尔可夫转移概率 IMM算法 目标跟踪
基于目标分类识别的跟踪方法研究 认领
4
作者 王璞 王建卫 《电子测量技术》 2019年第17期71-78,共8页
针对空中未知目标的精确跟踪问题,采用基于目标分类识别的方法,针对不同类型的目标选用不同运动模型,以提高对未知目标的跟踪精度。针对3种空中目标:战斗机、民航机和直升机,首先为3种目标设计准确的运动模型;用贝叶斯推理基于目标状态... 针对空中未知目标的精确跟踪问题,采用基于目标分类识别的方法,针对不同类型的目标选用不同运动模型,以提高对未知目标的跟踪精度。针对3种空中目标:战斗机、民航机和直升机,首先为3种目标设计准确的运动模型;用贝叶斯推理基于目标状态及信号对目标进行分类识别,根据分类识别结果,选择匹配的运动模型进行跟踪。仿真结果表明,相较于标准交互多模型IMM算法,所提方法能够使目标跟踪的误差减小10%左右。说明,利用目标的分类识别的结果,对目标运动状态的精确建模,能够有效提高未知目标的跟踪精度。 展开更多
关键词 目标跟踪 分类识别 运动模型 IMM算法 贝叶斯推理
基于IMM算法的容错气动参数辨识 认领
5
作者 尤志鹏 周韬 陈万春 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2018年第2期53-57,共5页
针对高超声速飞行器非线性模型气动参数在线辨识问题,将需要辨识的参数增广为状态,建立理论解析模型和实际飞行模型。利用交互多模型(IMM)算法在传统3-2-1-1激励输入条件下对增广"状态"进行跟踪,并将跟踪结果作为对参数的辨识结果... 针对高超声速飞行器非线性模型气动参数在线辨识问题,将需要辨识的参数增广为状态,建立理论解析模型和实际飞行模型。利用交互多模型(IMM)算法在传统3-2-1-1激励输入条件下对增广"状态"进行跟踪,并将跟踪结果作为对参数的辨识结果。仿真结果表明,IMM算法可以在正常及舵面卡死条件下实现对高超声速气动参数的准确辨识,具有较好的容错性能,并能快速诊断出舵面故障。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 IMM算法 参数辨识 故障诊断与容错
一种改进的基于意图挖掘的航迹预测 认领 被引量:1
6
作者 焦卫东 杨东玲 +1 位作者 朱丽 杨丽萍 《价值工程》 2017年第21期92-97,共6页
意图推断和航迹预测是提高空中交通容量的重要ATC工具,混合估计算法和意图推断算法相结合的基于意图的预测模型是比较崭新的用于长期航迹预测的算法。本文提出一种改进的基于意图的航迹预测算法。使用高分辨率聚类挖掘ADS-B历史航迹数... 意图推断和航迹预测是提高空中交通容量的重要ATC工具,混合估计算法和意图推断算法相结合的基于意图的预测模型是比较崭新的用于长期航迹预测的算法。本文提出一种改进的基于意图的航迹预测算法。使用高分辨率聚类挖掘ADS-B历史航迹数据得到一条典型航迹,将典型航迹而不是传统的计划航迹用于提取意图信息,再与IMM算法结合完成航迹的预测。使用新疆地区真实的ADS-B历史航迹数据验证本文提出的算法的预测性能,仿真结果显示改进的预测算法具有更好的预测性能。 展开更多
关键词 高分辨率聚类 典型航迹 IMM算法 航迹预测
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一种马尔可夫矩阵自适应的IMM—CKF算法 认领 被引量:1
7
作者 刘国情 袁俊泉 +2 位作者 马晓岩 陈阿磊 王力宝 《雷达科学与技术》 北大核心 2017年第3期241-246,共6页
为了解决标准的交互式多模型(Interacting Multiple Model, IMM)算法中Markov概率转移矩阵固定不变的问题,结合容积卡尔曼滤波(CubatureKalmanFilter,CKF)算法,提出了一种Markov概率转移矩阵自适应的IMM—CKF算法。该算法引入了... 为了解决标准的交互式多模型(Interacting Multiple Model, IMM)算法中Markov概率转移矩阵固定不变的问题,结合容积卡尔曼滤波(CubatureKalmanFilter,CKF)算法,提出了一种Markov概率转移矩阵自适应的IMM—CKF算法。该算法引入了一个Markov矩阵元素的调整系数,在滤波过程中自适应调整Markov概率转移矩阵的每一个元素。新算法大幅度提高了匹配模型的概率,降低了非匹配模型的影响,同时改善了标准IMM算法的滤波效果。最后,通过蒙特卡洛仿真实验验证了自适应IMM—CKF算法的跟踪效果比1MM—CKF算法更好。 展开更多
关键词 IMM算法 容积卡尔曼滤波 Markov概率转移矩阵 目标跟踪
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临近空间高超声速目标跟踪算法研究 认领 被引量:2
8
作者 李凡 毕红葵 +1 位作者 段敏 丰骁 《航天电子对抗》 2016年第4期30-33,共4页
针对临近空间高超声速飞行器运动特性,综述了交互多模型算法(IMM)相对单模型算法的优越性。以临近空间飞行器一个机动转弯部分轨迹进行仿真试验,仿真并分析了匀速(CV)、匀加速(CA)、Singer、当前统计(CS)、Jerk模型算法及IMM算... 针对临近空间高超声速飞行器运动特性,综述了交互多模型算法(IMM)相对单模型算法的优越性。以临近空间飞行器一个机动转弯部分轨迹进行仿真试验,仿真并分析了匀速(CV)、匀加速(CA)、Singer、当前统计(CS)、Jerk模型算法及IMM算法优点及局限性。结果表明,IMM算法跟踪机动目标在机动时稳定性、精度、机动适应性方面优于单模型算法,但存在实时性、模型转换可能性先验确定等问题,并针对这些问题提出可能的解决方法。 展开更多
关键词 IMM算法 临近空间 高超声速目标 运动特性
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基于多普勒频率变化率机载单站的改进IMM跟踪算法 认领
9
作者 李洪斌 高宪军 《电子设计工程》 2016年第12期81-83,共3页
本文基于机载无源定位中机动目标跟踪的速度慢,精度低等问题,采用多普勒频率变化率作为基本定位方法,在充分研究KF、UKF、GAPF 3种滤波算法的基础上,提出了一种改进的交互式多模型算法(IMMKF-UKF-GPFA),该算法巧妙了分解了复杂的运动... 本文基于机载无源定位中机动目标跟踪的速度慢,精度低等问题,采用多普勒频率变化率作为基本定位方法,在充分研究KF、UKF、GAPF 3种滤波算法的基础上,提出了一种改进的交互式多模型算法(IMMKF-UKF-GPFA),该算法巧妙了分解了复杂的运动形式,融合了KF、UKF、GPFA 3种算法的优点。通过仿真实验,结果表明改进的交互式多模型算法(IMMKF-UKF-GPFA),不仅提高了跟踪精度,还减少了运算量,具有十分重要的实际意义。 展开更多
关键词 无源定位 多普勒频率变化率 交互式多模型 粒子滤波
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应用交互式多模型算法的设备剩余寿命预测 认领 被引量:4
10
作者 谢吉伟 刘君强 王小磊 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2016年第2期98-102,共5页
针对目前异常检测与剩余寿命预测联合研究中存在的问题,基于交互式多模型算法,提出了一种考虑退化模式动态转移的设备剩余寿命预测模型。首先根据模式动态转移的状态空间模型对设备进行退化建模,然后使用IMM算法对设备的隐含退化状态与... 针对目前异常检测与剩余寿命预测联合研究中存在的问题,基于交互式多模型算法,提出了一种考虑退化模式动态转移的设备剩余寿命预测模型。首先根据模式动态转移的状态空间模型对设备进行退化建模,然后使用IMM算法对设备的隐含退化状态与退化模式后验概率进行联合估计,根据后验概率判别异常点,并采用期望最大化(Expectation Maximum,EM)算法对模型参数进行在线估计与更新,最终实现设备的实时剩余寿命预测。数值分析结果表明:该模型能够准确地检测异常点、降低剩余寿命概率分布的不确定性与提高剩余寿命的预测精度,为实现设备的视情维修提供决策依据。 展开更多
关键词 异常检测 剩余寿命预测 交互式多模型算法 动态转移 后验概率
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基于IMM模型的周期性跳跃运动高超声速飞行器跟踪算法 认领 被引量:2
11
作者 何广军 李槟槟 +1 位作者 何其芳 白云 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期37-40,共4页
通过对临近空间高超声速飞行器的受力分析,建立了其周期性跳跃运动的数学模型,仿真分析了其运动特性;提出了一种加速度均匀变化的运动模型(constant differential of acceleration,CDA),并与CV模型、CA模型交互,使用引入强跟踪滤波器... 通过对临近空间高超声速飞行器的受力分析,建立了其周期性跳跃运动的数学模型,仿真分析了其运动特性;提出了一种加速度均匀变化的运动模型(constant differential of acceleration,CDA),并与CV模型、CA模型交互,使用引入强跟踪滤波器的交互式多模型算法对周期性跳跃运动进行跟踪研究。结果表明,该跟踪算法比经典IMM算法有更好的跟踪精度。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 跳跃轨迹 交互式多模型跟踪算法
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自适应Kalman滤波算法在相对导航中的应用 认领
12
作者 顾仁财 肖秦 《现代导航》 2014年第2期108-112,共5页
本文将Singer、CS、IMM三种自适应滤波算法应用到数据链相对导航中,并进行了计算机仿真,分析比较了三种算法的性能。仿真结果表明,对机动平台相对导航而言,CS模型和IMM算法具有明显的优势。另外,指出并印证了Singer模型和cs模型中... 本文将Singer、CS、IMM三种自适应滤波算法应用到数据链相对导航中,并进行了计算机仿真,分析比较了三种算法的性能。仿真结果表明,对机动平台相对导航而言,CS模型和IMM算法具有明显的优势。另外,指出并印证了Singer模型和cs模型中机动参数对相对导航性能的影响,分析了IMM算法在相对导航应用中存在的问题,并提出了相应的解决思路。 展开更多
关键词 自适应滤波 相对导航 IMM算法
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基于 IMM 的大尺寸回转零件动态位置检测方法 认领 被引量:1
13
作者 谷文韬 冯新 +1 位作者 李洲洋 周少伟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第3期780-783,共4页
为了解决大尺寸回转零件动态位置不易准确测量或测量成本较高等问题,提出了一种大尺寸回转零件动态位置实时检测的新方法。该方法根据大尺寸回转零件实际运动规律,构建了匀速运动模型和“当前”统计模型,进而给出了基于两种运动模型... 为了解决大尺寸回转零件动态位置不易准确测量或测量成本较高等问题,提出了一种大尺寸回转零件动态位置实时检测的新方法。该方法根据大尺寸回转零件实际运动规律,构建了匀速运动模型和“当前”统计模型,进而给出了基于两种运动模型的交互多模(interactingmultiplemodel,IMM)算法。该方法将多个光栅传感器检测的动态位置信息分别通过IMM算法计算得到融合值,然后运用滤波误差协方差阵对各融合值进行最优加权估计。仿真表明,基于IMM算法和最优加权估计算法的动态位置检测方法具有较小的位置误差。将该方法应用于某型火箭整流罩卧式铆接设备空心轴转角定位系统进行工程验证,实测结果表明该方法具有较高的位置检测精度和稳健性。 展开更多
关键词 大尺寸回转零件 动态位置检测 交互多模算法 最优加权估计算法
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基于多基地雷达的高超声速目标跟踪研究 认领 被引量:2
14
作者 张燕鹏 薛俊诗 胡凯 《火控雷达技术》 2013年第4期18-21,27共5页
对多基地雷达跟踪高超声速目标进行了研究,针对高超声速目标高速高机动的特点,提出了使用参考加速度模型的IMM算法。同时在对多基地雷达造成的非线性问题中采用了UKF滤波。通过蒙特卡罗仿真对比,该算法跟踪效果较好,误差均方值小,... 对多基地雷达跟踪高超声速目标进行了研究,针对高超声速目标高速高机动的特点,提出了使用参考加速度模型的IMM算法。同时在对多基地雷达造成的非线性问题中采用了UKF滤波。通过蒙特卡罗仿真对比,该算法跟踪效果较好,误差均方值小,跟踪精度高。 展开更多
关键词 多基地雷达 高超声速 目标跟踪 IMM算法
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高机动目标自适应多模交互跟踪算法 认领
15
作者 贾杰 洪小康 +2 位作者 周艳艳 黎想 张帆 《南昌航空大学学报:自然科学版》 2012年第4期8-13,共6页
针对跟踪高机动目标,对交互多模型(IMM)算法的模型集进行了改进研究。给出了一种引入当前CS-Jerk模型的IMM算法,对做蛇形机动的目标采用了常速模型、转弯模型和CS-Jerk模型进行交互,解决了在蛇形机动中加速度变化率的影响问题。通过... 针对跟踪高机动目标,对交互多模型(IMM)算法的模型集进行了改进研究。给出了一种引入当前CS-Jerk模型的IMM算法,对做蛇形机动的目标采用了常速模型、转弯模型和CS-Jerk模型进行交互,解决了在蛇形机动中加速度变化率的影响问题。通过与基于匀速-转弯模型及匀速-转弯-JERK模型的IMM算法进行比较及Monte-Carlo仿真表明,该方法在跟踪高速高机动目标中显示出优越性,并进一步验证了该方法的可行性和有效性,对研究目标高机动追踪时有一定意义。 展开更多
关键词 高机动目标 IMM算法 蛇形机动 CS-Jerk模型
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基于期望系统噪声的自适应机动目标跟踪研究 认领
16
作者 冯立杰 朱亚坤 《武警工程大学学报》 2012年第2期 35-38,共4页
状态估计是目标跟踪中的基本问题,也是目标跟踪的一个难点。首先对标准IMM算法的优缺点进行了论述,针对其缺点和不足,提出了基于期望系统噪声模型(MIMM)的自适应多模型算法,该算法能有效地对机动目标的状态进行自适应估计。仿真... 状态估计是目标跟踪中的基本问题,也是目标跟踪的一个难点。首先对标准IMM算法的优缺点进行了论述,针对其缺点和不足,提出了基于期望系统噪声模型(MIMM)的自适应多模型算法,该算法能有效地对机动目标的状态进行自适应估计。仿真结果表明,该算法比标准的IMM算法有较好的改善。 展开更多
关键词 目标跟踪 状态估计 IMM算法 自适应估计
基于无源时差定位系统的机动目标跟踪算法 认领 被引量:2
17
作者 陈莹莹 谢坚 《电子科技》 2012年第7期61-65,共5页
研究了三维情况下IMM算法在无源时差定位系统中的应用。由于CV和Singer模型及CT模型状态变量维数不一致,导致IMM算法中数据无法有效地交互与融合。文中对CV和CT模型进行扩维改进,找到适合对三维机动目标进行跟踪的CV—Singer模型.通... 研究了三维情况下IMM算法在无源时差定位系统中的应用。由于CV和Singer模型及CT模型状态变量维数不一致,导致IMM算法中数据无法有效地交互与融合。文中对CV和CT模型进行扩维改进,找到适合对三维机动目标进行跟踪的CV—Singer模型.通过与CV—nCT模型的跟踪效果仿真比较验证了其优越性。 展开更多
关键词 无源时差定位 IMM算法 机动目标跟踪
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改进的模型集自适应变结构多模型算法 认领 被引量:5
18
作者 钱华明 陈亮 杨峻巍 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期 36-41,共6页
针对传统固定结构的交互式多模型算法模型集无法覆盖目标的所有运动模型,提出一种改进的模型集自适应变结构多模型算法。该算法在量测信息的基础上,采用Kullback-Leiber规则对模型集中各模型与目标运动模型匹配程度进行判别,删减匹... 针对传统固定结构的交互式多模型算法模型集无法覆盖目标的所有运动模型,提出一种改进的模型集自适应变结构多模型算法。该算法在量测信息的基础上,采用Kullback-Leiber规则对模型集中各模型与目标运动模型匹配程度进行判别,删减匹配程度较低的模型;同时,采用改进的期望模型算法得到一个新的匹配程度高的模型集,并对原模型集中的模型进行更新;最后再与容积卡尔曼滤波器相结合,实现非线性目标跟踪系统的变结构多模型算法。仿真结果表明:该算法在保证系统计算量没有明显增加的基础上有效地增加了算法的自适应性能和系统的鲁棒性能,更好地满足了工程应用中对算法自适应性和实时性的要求。 展开更多
关键词 目标跟踪 变结构多模型算法 交互式多模型算法 容积卡尔曼滤波器
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一种改进的高超声速目标跟踪算法 认领 被引量:12
19
作者 李昌玺 毕红葵 +1 位作者 张兵 肖松 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2012年第5期50-54,共5页
根据临近空间高超声速目标运动特点,建立了临近空间高超声速目标运动模型;针对机动目标跟踪问题,在“当前”统计(Current Statistical Model,cs)模型基础上,引入一种利用位置估计值与加速度之间的函数关系自适应调整加速度方差... 根据临近空间高超声速目标运动特点,建立了临近空间高超声速目标运动模型;针对机动目标跟踪问题,在“当前”统计(Current Statistical Model,cs)模型基础上,引入一种利用位置估计值与加速度之间的函数关系自适应调整加速度方差的方法(Adaptive of Distance Estimate Algorithm,ADE),并运用交互多模型算法,提出了ADE—IMM(Adaptive of Distance EstimateA1.gorithm—Interacting Multiple Model Algorithm)算法,提高了算法对临近空间高超声速目标的跟踪精度。仿真结果表明:该算法兼顾了singer—IMM算法和CS—IMM算法在跟踪临近空间高超声速目标方面的优点。有更好的跟踪精度。 展开更多
关键词 临近空间 高超声速目标 交互多模型算法 改进算法
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基于交互式多模型滤波算法的航迹预测 认领 被引量:4
20
作者 谢丽 张军峰 +1 位作者 隋东 辛正伟 《航空计算技术》 2012年第5期68-70,74共4页
航空器航迹预测是空中交通冲突探测与解脱,以及进离场管理等空中交通管制自动化系统的重要组成部分。基于混杂系统理论,描述航空器在水平面的运动模型,并针对航空器运动的多样性和不确定性提出了利用交互式多模型的航空器航迹预测算法... 航空器航迹预测是空中交通冲突探测与解脱,以及进离场管理等空中交通管制自动化系统的重要组成部分。基于混杂系统理论,描述航空器在水平面的运动模型,并针对航空器运动的多样性和不确定性提出了利用交互式多模型的航空器航迹预测算法。将算法应用于航空器的航迹预测,并与单一模型的卡尔曼滤波、α-β滤波和α-β-γ滤波的仿真预测结果对比,结果表明算法的有效性。 展开更多
关键词 航迹预测 混杂系统 交互式多模型 卡尔曼滤波
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