L2正則化粒子濾波在水下無人平臺純方位角跟蹤的應用
發(fā)布時間:2021-06-05 06:50
針對水下無人平臺搭載單矢量水聽器目標跟蹤魯棒性差的問題,提出一種基于L2范數(shù)正則化粒子濾波的單站純方位角度水下目標跟蹤算法。該方法引入測量量與預測量誤差的規(guī)則范數(shù),得到粒子的似然函數(shù),從而平衡測量值與預測值,提高目標跟蹤魯棒性。仿真結果表明,相較于粒子濾波(PF)算法,基于L2范數(shù)正則化(L2-RPF)優(yōu)于基于L1范數(shù)正則化(L1-RPF),其目標方位跟蹤精度更高,且經(jīng)過多次Monte Carlo實驗得到的L2-RPF目標方位跟蹤平均誤差和均方根誤差均較小。利用水下滑翔機平臺搭載單矢量水聽器(水下聲學滑翔機)在中國南海海域進行探測跟蹤的試驗數(shù)據(jù),對算法性能進行了驗證,采用L2-RPF處理得到的目標方位跟蹤精度相較于其他算法較高,一定程度上修正了測量野值帶來的跟蹤誤差。
【文章來源】:艦船科學技術. 2020,42(23)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
目標及平臺軌跡圖Fig.1Thediagramoftargetandplatformtrajectory
[18]HERBSTE,SCHORFTHEIDEF.Temperedparticlefiltering[J].PIERWoringPaperArchive,2016.[19]金盛龍,李宇,黃海寧.水下多目標方位的聯(lián)合檢測與跟蹤[J].聲學學報,2019.[20]MUSSOC,OUDJANEN,LEGLANDF.SequentialMonteCarlomethodsinpracticebyar[M].NewYork:Springer-Verlag,2001.[21]劉敏,陳恩慶,楊守義.正則化粒子濾波在水下目標跟蹤中的應用[J].電視技術,2012,36(9).[22]唐現(xiàn)國,何祖軍.一種基于正則粒子濾波器的目標跟蹤算法[J].艦船科學技術,2008,30(4):135–137.[23]圖5水下平臺與目標位置態(tài)勢圖Fig.5Situationmapofunderwaterplatformandtargetpositon圖6PF,L1-RPF,L2-RPF算法目標方位跟蹤結果Fig.6TargetbearingtrackingresultofPF,L1-RPF,L2-RPF·116·艦船科學技術第42卷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水下目標跟蹤的改進非線性濾波快速算法[J]. 石桂欣,鄢社鋒,劉宇. 應用聲學. 2020(01)
[2]矢量水聽器在水下滑翔機上的應用研究[J]. 王文龍,王超,韓梅,孫芹東,張小川. 兵工學報. 2019(12)
[3]水下多目標方位的聯(lián)合檢測與跟蹤[J]. 金盛龍,李宇,黃海寧. 聲學學報. 2019(04)
[4]不完全量測下長基線系統(tǒng)的水下目標跟蹤算法[J]. 石桂欣,鄢社鋒,郝程鵬,侯朝煥,劉宇. 聲學學報. 2019(04)
[5]能量值和方位信息結合的粒子濾波算法[J]. 任宇飛,李宇,黃海寧. 哈爾濱工程大學學報. 2017(07)
[6]單矢量水聽器的高分辨目標方位跟蹤算法研究[J]. 王超,笪良龍,韓梅,孫芹東,王文龍. 應用聲學. 2017(01)
[7]粒子濾波理論、方法及其在多目標跟蹤中的應用[J]. 李天成,范紅旗,孫樹棟. 自動化學報. 2015(12)
[8]基于混合粒子濾波的水下小目標跟蹤[J]. 許楓,紀永強,郭占軍,楊娟,蘇瑞文. 應用聲學. 2015(04)
[9]非平穩(wěn)非高斯測量噪聲條件下改進差分粒子濾波算法研究[J]. 王宏健,徐金龍,李娟,張愛華. 兵工學報. 2014(07)
[10]基于純方位角測量的水下目標被動跟蹤技術[J]. 宋緒棟,蔚婧,李曉花,李亞安. 魚雷技術. 2012(05)
本文編號:3211665
【文章來源】:艦船科學技術. 2020,42(23)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
目標及平臺軌跡圖Fig.1Thediagramoftargetandplatformtrajectory
[18]HERBSTE,SCHORFTHEIDEF.Temperedparticlefiltering[J].PIERWoringPaperArchive,2016.[19]金盛龍,李宇,黃海寧.水下多目標方位的聯(lián)合檢測與跟蹤[J].聲學學報,2019.[20]MUSSOC,OUDJANEN,LEGLANDF.SequentialMonteCarlomethodsinpracticebyar[M].NewYork:Springer-Verlag,2001.[21]劉敏,陳恩慶,楊守義.正則化粒子濾波在水下目標跟蹤中的應用[J].電視技術,2012,36(9).[22]唐現(xiàn)國,何祖軍.一種基于正則粒子濾波器的目標跟蹤算法[J].艦船科學技術,2008,30(4):135–137.[23]圖5水下平臺與目標位置態(tài)勢圖Fig.5Situationmapofunderwaterplatformandtargetpositon圖6PF,L1-RPF,L2-RPF算法目標方位跟蹤結果Fig.6TargetbearingtrackingresultofPF,L1-RPF,L2-RPF·116·艦船科學技術第42卷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水下目標跟蹤的改進非線性濾波快速算法[J]. 石桂欣,鄢社鋒,劉宇. 應用聲學. 2020(01)
[2]矢量水聽器在水下滑翔機上的應用研究[J]. 王文龍,王超,韓梅,孫芹東,張小川. 兵工學報. 2019(12)
[3]水下多目標方位的聯(lián)合檢測與跟蹤[J]. 金盛龍,李宇,黃海寧. 聲學學報. 2019(04)
[4]不完全量測下長基線系統(tǒng)的水下目標跟蹤算法[J]. 石桂欣,鄢社鋒,郝程鵬,侯朝煥,劉宇. 聲學學報. 2019(04)
[5]能量值和方位信息結合的粒子濾波算法[J]. 任宇飛,李宇,黃海寧. 哈爾濱工程大學學報. 2017(07)
[6]單矢量水聽器的高分辨目標方位跟蹤算法研究[J]. 王超,笪良龍,韓梅,孫芹東,王文龍. 應用聲學. 2017(01)
[7]粒子濾波理論、方法及其在多目標跟蹤中的應用[J]. 李天成,范紅旗,孫樹棟. 自動化學報. 2015(12)
[8]基于混合粒子濾波的水下小目標跟蹤[J]. 許楓,紀永強,郭占軍,楊娟,蘇瑞文. 應用聲學. 2015(04)
[9]非平穩(wěn)非高斯測量噪聲條件下改進差分粒子濾波算法研究[J]. 王宏健,徐金龍,李娟,張愛華. 兵工學報. 2014(07)
[10]基于純方位角測量的水下目標被動跟蹤技術[J]. 宋緒棟,蔚婧,李曉花,李亞安. 魚雷技術. 2012(05)
本文編號:3211665
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