一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法技术

技术编号:43572955 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-06 17:41
本发明专利技术属于无源和有源目标定位跟踪领域,提供了一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,包括如下步骤:S1:确定定位追踪目标,定位目标有两种,包括空中对地面固定无线电辐射源和空中对地面运动目标;S2:通过无源探测设备实现空中对地面固定无线电辐射源的定位跟踪,通过有源探测设备实现空中对地面运动目标的定位跟踪;S3:基于线性化扩展卡尔曼滤波最小均方估计,给出目标精确的经纬度位置;本发明专利技术通过多次预测至估计的迭代,结果更为准确,保证状态估计的一致性,采用递推计算方法,利用计算机可以实时地对被估计量进行估计,可以对固定或运动目标进行实时、可靠的定位跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无源和有源目标定位跟踪领域,具体地说是一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法


技术介绍

1、传统空对地无源测向定位使用示向线交叉最小二乘估计方法,其缺点是利用的信息量少,缺乏对整个目标观测系统的数学建模,只有当测向较精确时,方能得到较满意的估计性能,示向线质量的高低、是否纳入计算范围严重依赖人工判别,随意性大,易受操作人员的人为影响。另外测向机装机后由于测向天线与机体的耦合作用,电磁传播环境达不到标准要求,导致测向误差相对于出厂指标下降,测向准确性恶化。另外最小二乘法的收敛性较强地依赖于代价函数的非线性强度与目标位置初始点的选择,迭代过程易发散,以上固有的不足之处,导致迭代过程中容易无法收敛或者陷入局部极小点,造成定位结果的偏差。

2、本方法通过对机载定位跟踪系统的建模,提出一整套观测方程、状态方程以及线性化措施在内的解决方案,可以有效提高对源目标的定位精度和跟踪稳定性、健壮性和一致性以及自动化程度。

3、为此,本领域技术人员提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法来解决
技术介绍
提出的问题。

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【技术保护点】

1.一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:通过无源探测设备实现空中载机(飞机)对地面固定无线电辐射源的定位跟踪,首先提取线性化因子,一般地对非线性函数f(x),作如下表达:

3.根据权利要求2所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:建立观测方程和状态方程,针对空中机动测向定位实际情况建立如下模型:

4.根据权利要求3所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:由上述模型可推得线性化EKF递推方程如下:...

【技术特征摘要】

1.一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:通过无源探测设备实现空中载机(飞机)对地面固定无线电辐射源的定位跟踪,首先提取线性化因子,一般地对非线性函数f(x),作如下表达:

3.根据权利要求2所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:建立观测方程和状态方程,针对空中机动测向定位实际情况建立如下模型:

4.根据权利要求3所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:由上述模型可推得线性化ekf递推方程如下:

5.根据权利要求4所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:由于系统误差的存在,给出估计目标位置时,通常不是一个点,而是一个概率椭圆,设概率椭圆旋转角γ及长短轴分别为并由下式确定:

6.根据权利要求5所述的一种基于扩展卡尔曼滤波的空对地目标跟踪方法,其特征在于:滤波估计需要有初始值来启动,包括初始位置、测向误差方差阵r(k)及状态误差方差阵q(k)初值,目标初始位置通过最初的n次(n≥2)测向获取的示向度再经角度误差最小二乘估计得到。

7.根据权利要求6所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱红伟
申请(专利权)人:北京尚思数智技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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