磷虾群免疫粒子滤波的机载单站无源定位算法.pdf

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1、Vol.40，No.4火力与指挥控制第40卷第4期Apr，2015FireControl&CommandControl2015年4月文章编号：1002-0640（2015）04-0092-06磷虾群免疫粒子滤波的机载单站无源定位算法张智，姜秋喜，徐梁昊（电子工程学院，合肥230037）摘要：为了进一步提高机载单站无源定位的精度，将磷虾群优化思想引入到粒子滤波的重采样阶段，提出了一种磷虾群免疫粒子滤波算法。该算法利用磷虾的受诱导运动、觅食以及随机扩散行为，将粒子导向高似然区域，有效缓解了粒子退化问

2、题。同时，其采用了人工免疫算法的变异操作，避免了早熟现象的出现，提高了粒子的多样性，克服了粒子贫化问题。仿真结果表明，新算法改善了机载单站无源定位的定位精度以及收敛速度。关键词：机载单站无源定位，磷虾群，粒子滤波，人工免疫，变异中图分类号：TN958.97文献标识码：AAirborneSingleObserverPassiveLocationBasedonKrillHerdImmuneParticleFilterZHANGZhi，JIANGQiu-xi，XULiang-hao（Electroni

3、cEngineeringInstitute，Hefei230037，China）Abstract：Inordertoimprovethepositioningaccuracyofairbornesingleobserverpassivelocation，anovelparticlefilterbasedonkrillherdimmunealgorithmisproposed，whilethekrillherdoptimizationmethodisintroducedintotheresampl

4、ingprocess.Theparticlesaremovedtothehighlikelihoodarea，throughtheinducedmotion，foragingmovementandrandomdiffusionbehaviors.Thentheeffectofthedegeneracyproblemisreduced.Meanwhile，themutationoperationoftheartificialimmunealgorithmisadoptedtoavoidthepre

5、maturephenomenon.Thediversityoftheparticlesisimproved，andtheimpoverishmentproblemissolved.Simulationresultsindicatedthatthenovelalgorithmimprovetheperformanceofthepositioningaccuracyandconvergencevelocity.Keywords：airbornesingleobserverpassivelocatio

6、n，krillherd，particlefilter，artificialimmune，mutationFilter，PF）利用大量带权值的随机样本来近似状态0引言的后验概率分布，已被广泛应用于处理非线性、非机载单站无源定位系统仅采用一个机载观测高斯滤波问题。而在标准的粒子滤波算法中，虽然平台对目标辐射源进行跟踪定位，且本身不向外辐重采样能够在一定程度上缓解粒子的退化问题，但射电磁波，具有系统相对独立、设备简单、隐蔽性是其会降低粒子的多样性，导致粒子的贫乏问题。强、机动性好以及作用距离远等优点，

7、是当前无源为了更好地解决以上两个问题，提高滤波算法的性定位领域的研究热点。能，近年来多种仿生优化算法被用于重采样算法的从本质上来讲，机载单站无源定位就是一个典改进。文献［3］通过引入遗传算法的选择、交叉和变型的非线性滤波问题。因此，寻找一种定位精度高、异，提高了粒子的多样性。文献［4-5］将人工免疫算收敛速度快和稳定性好的滤波算法是需要研究解法引入粒子滤波，通过模拟免疫系统的抗体多样性决的一个核心问题［1］。粒子滤波算法［2］（Particle保持机制，改善了粒子的分布特性。文献［6］利用粒收稿

8、日期：2014-03-01修回日期：2014-04-06作者简介：张智（1985-），男，福建建阳人，博士研究生。研究方向：无源定位、雷达与雷达对抗信息处理。·92·张智，等：磷虾群免疫粒子滤波的机载单站无源定位算法（总第40-0657）子群优化思想对粒子滤波进行改进，提高了算法的X'O'Y'平面的夹角，则位置矢量的坐标转换关系为：精度和收敛速度。文献［7-9］分别将基于蚁群、鱼群以及入侵式野草的优化算法融入到粒子滤波的重采样阶段，有效缓解了粒子的退化和贫乏问题。最近，文献［10］提出了一种基于