高阶容积卡尔曼滤波及其在目标跟踪中的应用 |
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引用本文: | 张龙,崔乃刚,杨峰,路菲,卢宝刚.高阶容积卡尔曼滤波及其在目标跟踪中的应用[J].哈尔滨工程大学学报,2016(4):573-578. |
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作者姓名: | 张龙 崔乃刚 杨峰 路菲 卢宝刚 |
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作者单位: | 哈尔滨工业大学航天工程系;北京航天长征飞行器研究所 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(61304236) |
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摘 要: | 针对传统的容积卡尔曼滤波(CKF)估计精度有限的问题,提出了一种基于任意阶容积规则的高阶容积卡尔曼滤波(HCKF)方法并应用于机动目标跟踪问题。传统的CKF采用三阶球面-相径容积规则,可获得优于其他非线性滤波如不敏卡尔曼滤波(UKF)的估计精度和数值稳定性。为了进一步提高CKF的估计精度,在基于点的高斯近似滤波框架下,分别使用Genz积分方法和矩匹配法推导出任意阶的球面规则和相径规则,以此构造高阶球面-相径容积规则来计算高斯型积分,并建立高阶容积卡尔曼滤波算法。将提出的HCKF算法应用于机动目标跟踪问题中并进行数值仿真。仿真结果表明,相对于传统容积卡尔曼滤波,高阶容积卡尔曼滤波对目标位置和速度估计的精度分别提高了11%和24%,可获得更高的估计精度。
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关 键 词: | 高阶容积卡尔曼滤波 目标跟踪 非线性系统 贝叶斯估计 球面相径规则 容积规则 |
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