EKF和UKF算法在双观测站纯方位目标跟踪中的应用

TJ630.1%U764.7; 为了对水下运动目标进行实时跟踪,以静止双观测站纯方位跟踪系统为研究对象,分别结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的原理,对基于EKF和UKF算法的双观测站纯方位跟踪系统进行了仿真分析及比较.结果表明,基于 2 种算法的双观测站纯方位系统都能适用于水下运动目标实时跟踪,但后者具有更快的收敛速度和更好的鲁棒性.同时,分别分析了双站距离和方位角量测误差对实时跟踪效果的影响,仿真结果表明,2 个观测站距离过近或过远都会降低目标跟踪的效果,基于EKF和UKF算法的双观测站系统在两站距离 800 m时都能得到较满意的跟踪效果;随着方位角量测误差的增...

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Published in水下无人系统学报 Vol. 31; no. 3; pp. 388 - 397
Main Authors 成春彦, 李亚安
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学航海学院,陕西西安,710072 01.06.2023
Subjects
水下运动目标
无迹卡尔曼滤波
extended Kalman filter
扩展卡尔曼滤波
double observation stations
bearings-only target tracking
双观测站
纯方位目标跟踪
underwater moving target
unscented Kalman filter
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ISSN2096-3920
DOI10.11993/j.issn.2096-3920.202203014

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Summary:TJ630.1%U764.7; 为了对水下运动目标进行实时跟踪,以静止双观测站纯方位跟踪系统为研究对象,分别结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的原理,对基于EKF和UKF算法的双观测站纯方位跟踪系统进行了仿真分析及比较.结果表明,基于 2 种算法的双观测站纯方位系统都能适用于水下运动目标实时跟踪,但后者具有更快的收敛速度和更好的鲁棒性.同时,分别分析了双站距离和方位角量测误差对实时跟踪效果的影响,仿真结果表明,2 个观测站距离过近或过远都会降低目标跟踪的效果,基于EKF和UKF算法的双观测站系统在两站距离 800 m时都能得到较满意的跟踪效果;随着方位角量测误差的增大,基于 2 种算法的双观测站系统的跟踪性能都会下降,但UKF算法在EKF算法跟踪失效时仍然具有较好的跟踪性能.
ISSN:2096-3920
DOI:10.11993/j.issn.2096-3920.202203014