水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤是指對(duì)隨機(jī)的強(qiáng)機(jī)動(dòng)水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì),其在軍事國(guó)防和民生服務(wù)的眾多領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。近年來(lái),隨著科技的不斷發(fā)展,對(duì)水下目標(biāo)跟蹤技術(shù)的要求也越來(lái)越高,例如更高的精度、更快的效率以及更強(qiáng)的抗干擾能力等,這樣才能在實(shí)際工程中更好地發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。本文首先闡述了選題的背景、目的及意義,并介紹了水下目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)中濾波算法和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀。接著,在非線性高斯濾波一般形式的基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了水下目標(biāo)跟蹤中常用的4種非線性濾波算法,包括擴(kuò)展卡爾曼濾波（Expended Kalman Filtering,EKF）算法、無(wú)跡卡爾曼濾波（Unscented Kalman Filtering,UKF）算法、求容積卡爾曼濾波（Cubature Kalman Filtering,CKF）算法和高斯-埃爾米特求積濾波（Gauss-Hermite Quadrature Filtering,GHQF）算法。其中,GHQF算法是一種新興的非線性濾波方法,因其具有高精度和數(shù)值穩(wěn)定性而存在很大的優(yōu)勢(shì),也是本文的研究重點(diǎn)。通過(guò)仿真分析,將GHQF的算法性能與其他三種非線性濾波進(jìn)行對(duì)照... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

遞推貝葉斯濾波框架

二階 GPB（GPB2）算法則需要考慮兩個(gè)時(shí)間間隔，即k 時(shí)刻的估計(jì)狀態(tài)要綜當(dāng)前時(shí)刻以及前一時(shí)刻的濾波結(jié)果，共2r 種可能性。圖 4.5 為 GPB2 算法結(jié)構(gòu)可以看到每個(gè)循環(huán)共進(jìn)行了2r 次并行濾波。i 1i 2i 3 (1)ix(2)ix(3)i (2)x i(2)xix (1)ix (3)ix圖 4.5 GPB2 算法結(jié)構(gòu)圖IMM 算法的濾波初始化步驟表達(dá)式為1, ,i i i j ik k k k k kk kjE m P m m x x y x y

二階 GPB（GPB2）算法則需要考慮兩個(gè)時(shí)間間隔，即k 時(shí)刻的估計(jì)狀態(tài)要綜當(dāng)前時(shí)刻以及前一時(shí)刻的濾波結(jié)果，共2r 種可能性。圖 4.5 為 GPB2 算法結(jié)構(gòu)可以看到每個(gè)循環(huán)共進(jìn)行了2r 次并行濾波。i 1i 2i 3 (1)ix(2)ix(3)i (2)x i(2)xix (1)ix (3)ix圖 4.5 GPB2 算法結(jié)構(gòu)圖IMM 算法的濾波初始化步驟表達(dá)式為1, ,i i i j ik k k k k kk kjE m P m m x x y x y

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型非線性卡爾曼濾波方法[J]. 韓萍,桑威林,石慶研.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]GPS/INS組合系統(tǒng)的多重漸消魯棒容積卡爾曼濾波[J]. 張秋昭,張書畢,鄭南山,王堅(jiān).  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]分維自適應(yīng)稀疏網(wǎng)格積分非線性濾波器[J]. 徐嵩,孫秀霞,劉樹光,劉希,蔡鳴.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]稀疏網(wǎng)格高斯濾波器在SINS初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用[J]. 冉昌艷,程向紅,王海鵬.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]基于容積卡爾曼濾波的衛(wèi)星姿態(tài)估計(jì)[J]. 魏喜慶,宋申民.  宇航學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]稀疏網(wǎng)格平方根求積分非線性濾波器[J]. 伍宗偉,姚敏立,馬紅光,賈維敏,田方浩.  電子學(xué)報(bào). 2012(07)
[7]非線性系統(tǒng)確定采樣型濾波算法綜述[J]. 王小旭,潘泉,黃鶴,高昂.  控制與決策. 2012(06)
[8]IMM-Singer模型的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法[J]. 譚順成,王國(guó)宏,王娜.  火力與指揮控制. 2012(02)
[9]水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究[J]. 張林琳,楊日杰,楊春英.  聲學(xué)技術(shù). 2011(01)
[10]強(qiáng)跟蹤C(jī)DKF及其在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 王小旭,趙琳,薛紅香.  控制與決策. 2010(12)

博士論文
[1]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳亮.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]非線性SPKF濾波算法研究及其在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 王小旭.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[4]強(qiáng)機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究[D]. 羅笑冰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[5]現(xiàn)代多目標(biāo)跟蹤與多傳感器融合關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊峰.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[6]對(duì)偶四元數(shù)導(dǎo)航算法與非線性高斯濾波研究[D]. 武元新.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
[7]水下制導(dǎo)多目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黨建武.西北工業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于變結(jié)構(gòu)多模型算法的高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤研究[D]. 劉德虎.中國(guó)艦船研究院 2013
[2]水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤粒子濾波算法研究[D]. 王浩.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]交互多模型目標(biāo)跟蹤算法的研究[D]. 胡煒.東北大學(xué) 2010
[4]基于變結(jié)構(gòu)多模型算法的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 陳旭.南京理工大學(xué) 2008



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