临近空间高超声速目标跟踪算法研究

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1、·工程应用·航天电子对抗2016年第4期倡临近空间高超声速目标跟踪算法研究１２２１李凡，毕红葵，段敏，丰骁（１．空军预警学院研究生管理大队，湖北武汉４３００１９；２．空军预警学院，湖北武汉４３００１９）摘要：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

2、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。关键词：IMM算法；临近空间；高超声速目标；运动特性中图分类号：TN９５７文献标识码：AResearchonhypersonictargettrackingalgorithminnearspace１２２１LiFan，BiHongkui，DuanMin，FengXiao（１．DepartmentofGraduateManagement，AirForceEarlyWarningAcademy，Wuhan４３００１９，Hubei，China；２．AirForceE

3、arlyWarningAcademy，Wuhan４３００１９，Hubei，China）Abstract：Aimingatthemotioncharacteristicsofthehypersonicvehicleinnearspace，theadvantagesoftherelativesinglemodelalgorithmissummarized．Simulationexperimentsarecarriedout，thecharacteristicsandlimitationsofCV，CA，Singer，CS，Jerkmodela

4、lgorithmandIMMalgorithminthenearspacevehicleareanalyzed．TheresultsshowthattheIMMalgorithmintrackingmaneuveringtargetinmaneuveringstability，precision，maneuveringadaptabilityisbetterthanthesinglemodelalgorithm，buttherearetheseproblemsofreal‐timecharacteristics，modelconversi

5、onpriorpossibilitytodetermine，andpossiblesolutionsareproposed．Keywords：IMMalgorithm；nearspace；hypersonictarget；movementcharacteristics文献［４～５］提出一种IMM跟踪临近空间高超声速目0引言标的思路；文献［６］提出一种基于目标运动状态辩识的临近空间高超声速飞行器具有飞行高度高、巡航DG‐VSMM算法提取目标运动特征信息自适应选用速度快、突防能力强、打击威胁大等特点。美国X‐模型集；文献［７］通过测量误差变化

6、调整采样间隔，保５１A、X‐４３A的试飞成功，对防空预警体系提出重大挑证一定精度的情况下达到雷达资源优化的目的。本文战。开展临近空间高超声速飞行器跟踪算法的技术研基于临近空间高超声速目标运动特性，以临近空间高究，对防空预警体系建设具有重大的现实意义和军事超声速目标一个机动跳跃部分轨迹为对象，对IMM［１‐２］算法与单模型算法跟踪性能进行对比分析，实验结果价值。目标跟踪是雷达数据处理中的核心问题，对目标表明在目标机动时IMM跟踪效果优于单模型。同准确、稳定的跟踪是进行有效拦截的前提。目前对于时，分析了IMM在跟踪临近空间高超声速目标时存常规

7、机动目标跟踪研究已趋于成熟，基于单模型如在实时性差以及模型转移概率难以确定的问题，并提［３］出新的有潜力的解决方案。CV、CA、Singer、CS等已有较多文献资料，而专门针对临近空间高超声速目标跟踪研究还处于初步阶段。1轨迹处理倡基金项目：国家自然科学基金青年基金（61401504）1．1临近空间高超声速飞行器运动特性分析收稿日期：2016－01－11；2016－06－06修回。文献［８］指出临近空间高超声速飞行器飞行轨迹作者简介：李凡（1992－），男，硕士生，主要从事临近空间高超声速大致可以分为上升段、巡航段和俯冲段三个阶段。上目标

8、跟踪算法研究。升段发射方式包括火箭地面发射和机载空中发射，推—３０—·工程应用·李凡，等：临近空间高超声速目标跟踪算法研究２０１６，３２（４）动模式包括单模式（火箭）推动和双模式（火箭加超燃阵