交互式多模型滤波算法研究及应用

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1、上海交通大学硕士学位论文交互式多模型滤波算法研究及应用姓名：邹润芳申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：李建勋20090201上海交通大学硕士学位论文摘要交互式多模型滤波算法研究及应用摘要科学技术的发展导致现代空战环境越来越恶劣，为了在空战中占据优势，不仅要求尽量降低载机的雷达反射面积和红外特征，而且还要求载机减少主动传感器的使用时间。因此，作为被动传感器的红外传感器在机载传感器中扮演了越来越重要的角色。但是红外传感器单独使用时仅能提供角度信息，需要进行目标运动分析（TMA）。为了估计出目标状态，载机需要按一定准则机

2、动。但即使这样，目标的状态估计效果依然较差，往往满足不了空战实际需要。为了提高目标状态估计效果，需要增加主动传感器或被动传感器来协同完成目标状态估计。因此，多传感器数据融合作为重要机载传感器技术而被提出。针对上述问题提出的多传感器信息融合技术，与单传感器相比，不仅具有较高的跟踪可信度和精度，而且提高跟踪的时空覆盖范围和分辨率及安全性。本论文从工程角度出发，对信息融合处理跟踪问题所涉及的滤波算法、数据关联算法进行研究分析。在滤波算法方面，介绍几种常用的滤波模型和滤波算法，着重阐述交互式多模型滤波算法（IMM），在数据关联技术方面，则重

3、点分析了联合概率数据关联算法（JPDA）等问题。文章重点研究了交互式多模型算法的基础上雷达辅助红外融合跟踪的问题，介绍了目前存在的两种判断雷达开关机的方法。在后一种方法的基础上提出了雷达开关机策略的改进方案；最后重点介绍了交互式I上海交通大学硕士学位论文摘要多模型滤波在金融分析中的应用。本课题重点是研究IMM滤波基础上的雷达辅助红外融合跟踪技术以及其在金融分析中的应用。关键词：机动目标跟踪，交互式多模型滤波算法，联合概率数据关联，金融应用II上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTIMMFilteringAlgorithmand

4、ApplicationABSTRACTAsthedevelopmentofmodernaviationandmilitary,themodernaircombatenvironmenthasbecomeincreasinglyharsh.Inordertotakeadvantageinaircombat,Wenotonlyrequiretominimizetheareaofradarreverberationandinfraredreflectancecharacteristics,butalsorequiretheinitiati

5、vesensortoreducethetime.Sothepassivesensorofinfraredsensorsplayanmoreandmoreimportantroleinairbornesensors.However,whenweusedinfraredsensorsalone,itcanonlyprovideangleinformation.weneedtodotargetmotionanalysis(TMA).Inordertoestimatethetargetstate,thetargetrequiredmovin

6、gwithacertaincriteria.Butevenso,theeffectofobjectivestateestimationisstillnotgood.Inordertoimprovethetargetstateestimationresults,weneedtoincreasetheinitiativesensorsorpassivesensorstosynergytargetstateestimation.Therefore,airbornemulti-sensorinformationfusionhasbeenpu

7、tforwardasanimportantairbornesensortechnology.Gaininginformationfrommorethanonesensorandusingtheseinformationstoestimatethemaneuveringtargetpreciselynowisamajormethodonthefieldofmaneuveringtargettracking.Thispaperdescribesthemaintechniqueofmaneuveringtargettracking,itc

8、oncludefilter,dataassociation.WewillmainlyfocusontheInteractingMulti-ModelArithmetic(IMM)andJointProbabilityofDataAss