机动目标静态多模型算法

张永军

摘要：目标跟踪是指利用传感器测量对目标运动状态进行估计。该文针对这一问题，首先建立机动目标跟踪模型；然后实现了基于扩展卡尔曼滤波的静态多模型算法，并对静态多模型与GPB1算法进行了比较。

关键词：机动目标跟踪；扩展卡尔曼滤波；静态多模型算法

中图分类号：TN935 献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）02-0315-03

机动目标跟踪问题一直是军用领域热切关注的问题。机动目标跟踪在现代战争和国防领域的地位至关重要[1，2]。目标跟踪和定位是火力控制系统的核心，它直接关系到系统的反应时间、跟踪精度和武器的命中率。因此，对目标的跟踪问题进行理论研究和推广应用，具有重大的理论和实际意义。该文主要就静态多模型方法及其在机动目标跟踪中的应用展开了研究，首先引入了机动目标跟踪常用的两种模型：近似匀速模型（CV）和近似匀加速模型（CA）；其次重点讨论了静态多模型算法的基本原理、算法流程，通过与GBP1算法的比较，揭示了静态多模型算法的缺陷。

1 跟踪模型

1.1 运动模型

从图3-1可以看出，相同场景下GPB1与SMM都能跟踪运动目标，但是从图3-2可以看出GPB1算法的跟踪误差明显小于SMM的跟踪误差。这也从实例上验证了GPB1算法要优于SMM算法。

4 结论

本文针对机动目标跟踪算法进行研究：首先详细介绍了两种基本的运动模型即CV模型和CA模型，其次介绍了非线性量测模型。在多模型算法中介绍了静态多模型算法（SMM），同时结合扩展卡尔曼滤波对其进行了仿真实验，通过与GPB1算法对比分析静态多模型算法（SMM）的缺陷。

参考文献：

[1] 周宏仁.机动目标跟踪[M].北京：国防工业出版社，1991：2-8.

[2] 党建武.水下多目标跟踪理论[M].西安：西北工业大学出版社，2009： 26-27.

[3] 许江湖.目标跟踪中的多模型估计算法综述[J].情报指挥控制系统与仿真技术， 2002（5）26-29.

[4] 嵇成新，徐江湖，陈康.跟踪机动目标的多模型算法进展[J].系统工程与电子技术，2003，25（7）：882-888.