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《纯方位目标运动分析地卡尔曼滤波算法_詹艳梅》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、纯方位目标运动分析的卡尔曼滤波算法詹艳梅孙进才(西北工业大学西安710072)2001年9月25日收到,,利用Lyun通过计算摘要本文介绍了纯方位目标运动分析的卡尔曼滤波算法apov稳定性理论算法的稳定性度量值,对三种卡尔曼滤波算法的稳定性进行了分析讨论,并通过仿真计算对各方法的估计性能进行了比较。关键词纯方位目标运动分析,卡尔曼滤波算法,稳定性aanereornearng一onssKlmfiltbhaviibislytargetmotionanalyiZHANYbnmeiSUNJineai(入与r亡五亡ly七echojeaI艺l执刀乞n月00wesernPoUnvers72)sra一.
2、-AbtetKalmanfilteralgorithmsforbearingonlytargettraekingarediseussedAe.cordingtotheLy叩unovstabilitytheor从astabilityeriterion15establishedThestabilityProPertiesofthreekalmanfilteralgorithmsareanalyzedbyealeulatingtheeorresPondinguesofthestabilieriterion.Fina,theestimationProPertiesoethreeanvaltyll
3、yfthkalmfileraorithmsareeoesiationresults.tlgmPardbymul,,KeyrdsBearin珍onlytargetmotionanalysisKalmanfilteralgorithmStabilitywo1引言线性方法并不适用于这一问题的求解。此外,,由于方位由单个平台测得只有本舰进行适当,。被动。的机动这一过程才是可观测的[l]跟踪定位在实际中得到了广泛应用,尽管纯方位TMA问题存在上述的诸多困在海洋环境中较为熟悉的是二维平面中的纯,。方位目标运动分析(TMA)问题。通常假设目难但对这一问题的求解已有多种方法近年,,来受到广泛重视的一种方
4、法是广义卡尔曼滤波标做匀速直线运动在有噪声存在的情况下法。由机动单站测向机(本舰)对目标的方位进行,,在本文中对纯方位TMA的卡尔曼滤测量而后利用所得到的测量值对目标的位置。和速度进行估计13一s]。其几何模型如图1所波方法进行了讨论主要对直角坐标中的广义、,。卡尔曼滤波法伪线性卡尔曼滤波法及修正极示本舰和目标在同一水平面内运动,坐标(MP)中的广义卡尔曼滤波法三种滤波然而对这一特殊的估计问题并不能进行,简单求解。由于系统本身的非线性,使得传统的方法讨论了坐标系的选择对滤波稳定性的影22卷1期(2003),响并对这三种滤波方法的估计性能进行了分3系统的稳定性度量析和。比较:对于一个动态系
5、统2纯方位过程模型云*=F(亡)二,+r(艺)二t,:,=h(x‘t)+二,,在直角坐标系中考虑如图1所示的本舰,一,二,。,二艺和二。RI目标模型设目标位于坐标(八八)处且其中是零均值方差分别为Q和。:二,。‘。,的高斯白噪声则其广义卡尔曼滤波为[zl以恒定速度(认)运动其状态向量可定义,,,。:二、二T为xt一[rt八vt叭刃本舰的状态向量,,。,:,*,,,。￡=F亡￡+rt二+t一h全艺:x。=二ro、二、T()()K()[()]可类似地定义为[rovo%{令。一‘目标的相对速度和相对距离为:二=二。一二。=兀(t)=p()叮R(:)r、,二,二、,。二,v、T,d_巨{则系统的
6、离散状态方程为一‘=一尸T。p一‘,一p一‘tF‘}尸(亡}}()()()()一dt‘二t,t一1xt一尸一‘t。一‘t+一‘t()=A(t)(t一1)+、()(1)()Q()p()可几()从101_f1o飞,,,,’A‘t一1=_,。其中()!I={l了其中从是h(￡t)的Jacobian矩阵I了1JL01」,,用v(x约=xTp一1(,)二表示Lyapunov函为采样间隔,,xTao·/d·数川对V(t)进行微分可得匹(一)关Ta。夕下x,一‘一1xx一(亡,“t)=一Q尸{川T一州声沪+[从尤·R一‘x一一R一‘h二艺}从川解()T丁a口··(亡)d关一到凡二一川TR一‘{凡二一川
7、一解R一‘hT!d·()s关一一三一拼(3),a。,用来考虑本舰的机动情况是本舰的加速当Q=O时等号成立根据Lyapulov稳定性。,,二度理论[’]系统渐近稳定的充分条件是V(约,,j匕的衰减率的下界户对所有的t当二并。时都y今3。。是正值伽>0)因此可以将户的值作为判,,,断系统稳定性的度量赵的值越大则系统。越稳定由以上分析可知,对系统滤波坐标系的,,选择应避免使二二O在这种情况下凡本舰5。,s,赵=0因此对滤波坐标的选择应使拜
