為提高導(dǎo)引頭末制導(dǎo)階段抗干擾能力,針對典型的欺騙式距離-速度聯(lián)合拖引干擾模型,研究了基于概率假設(shè)密度（PHD）濾波的多目標(biāo)跟蹤與基于無跡Kalman濾波（UKF）的多目標(biāo)識別技術(shù)。為說明導(dǎo)引頭目標(biāo)識別原理,給出了距離-速度聯(lián)合拖引干擾模型;根據(jù)導(dǎo)引頭測量原理,通過導(dǎo)引頭框架角、導(dǎo)彈-目標(biāo)相對距離、徑向速度建立系統(tǒng)跟蹤模型,給出了基于PHD濾波的多目標(biāo)跟蹤與基于UKF的多目標(biāo)識別的基本原理;基于典型的目標(biāo)運動模型（勻速直線與勻速轉(zhuǎn)彎模型）,針對目標(biāo)施加的4次距離-速度聯(lián)合拖引干擾,采用目標(biāo)跟蹤結(jié)果以及估計的目標(biāo)速度和加速度信息進行多目標(biāo)跟蹤與識別分析,能夠很快實現(xiàn)真假目標(biāo)識別。仿真實驗結(jié)果表明,利用PHD濾波與UKF信息能夠有效實現(xiàn)對距離-速度拖引干擾下的多目標(biāo)跟蹤與識別。 

【文章來源】：兵工學(xué)報. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

距離-速度拖引三維目標(biāo)航跡

根據(jù)上述仿真參數(shù)，針對目標(biāo)作勻速直線運動，目標(biāo)跟蹤結(jié)果如圖2所示。圖2為采用5次蒙特卡洛仿真得到的仿真結(jié)果。由圖2可知，在絕大多數(shù)測量時間內(nèi)，PHD濾波得到的目標(biāo)個數(shù)與真實目標(biāo)個數(shù)相同。通過統(tǒng)計，準(zhǔn)確跟蹤(PHD濾波識別的目標(biāo)個數(shù)等于真實目標(biāo)個數(shù))目標(biāo)的概率為80.23%，目標(biāo)誤識別概率(識別的目標(biāo)個數(shù)大于真實目標(biāo)個數(shù))為14.2%，目標(biāo)漏識別的概率(識別的目標(biāo)個數(shù)小于真實目標(biāo)個數(shù))為5.57%．從工程可靠性角度分析，目標(biāo)誤識別概率對實際工程具有一定的積極作用，誤識別的目標(biāo)可以通過航跡維持等消除，但是漏識別目標(biāo)，可能會造成真實目標(biāo)的丟失。因此，基于PHD濾波的目標(biāo)可靠識別概率為94.43%，基于PHD濾波的目標(biāo)跟蹤技術(shù)能夠很好地實現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤。

圖4為采用UKF航跡濾波的距離-速度拖引速度曲線，圖5為采用UKF航跡濾波的距離-速度拖引加速度曲線。通過圖4與圖5可知:針對目標(biāo)作勻速直線運動，目標(biāo)在施加距離-速度拖引后，根據(jù)UKF得到的速度與加速度曲線很容易判斷真實目標(biāo)與虛假目標(biāo);施加拖引后拖引的速度與加速度均在短時間之內(nèi)發(fā)生了較大改變，速度迅速超出設(shè)定的閾值，加速度信息在拖引發(fā)生時發(fā)生突變，而目標(biāo)的速度與加速度均能維持在穩(wěn)定狀態(tài)。聯(lián)合速度和加速度信息，在拖引施加1 s之內(nèi)即可實現(xiàn)對假目標(biāo)的識別。因此，通過獲得的目標(biāo)速度和加速度信息能夠很好地實現(xiàn)對目標(biāo)的識別。圖4 距離-速度拖引速度曲線


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