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一种多级弹道导弹主动段状态/参数联合估计算法 被引量:2
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作者 刘丽丽 穆荣军 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1839-1849,共11页
为了提高未知弹道参数下的多级弹道导弹主动段目标跟踪精度和鲁棒性,提出了一种目标状态/参数联合估计算法。首先对多级弹道导弹主动段运动进行建模和动力学特性分析;然后在重力转弯目标跟踪模型(GT1)基础上进行改进,得到三维重力转弯... 为了提高未知弹道参数下的多级弹道导弹主动段目标跟踪精度和鲁棒性,提出了一种目标状态/参数联合估计算法。首先对多级弹道导弹主动段运动进行建模和动力学特性分析;然后在重力转弯目标跟踪模型(GT1)基础上进行改进,得到三维重力转弯目标跟踪模型(GT3),并与容积卡尔曼滤波(CKF)算法结合,设计了多级弹道导弹目标主动段状态/参数联合估计算法;在此基础上给出一种多级弹道导弹目标机动飞行模式,最后分别在常瞄准攻角飞行和机动飞行条件下完成仿真验证。GT3算法对导弹主动段三轴机动比较敏感,克服了GT1算法无法准确描述主动段运动的缺陷,算法精度、鲁棒性有所提升。GT3对瞄准攻角不为零的多级助推弹道导弹主动段跟踪表现出明显优势,且对级间切换具有一定的识别能力。 展开更多
关键词 弹道导弹 主动段 机动目标跟踪 三维重力转弯模型 状态/参数联合估计
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基于离差差分滤波算法的再入目标状态估计 被引量:2
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作者 穆静 王长元 +1 位作者 张娟 陈芳 《西安工业大学学报》 CAS 2011年第4期377-381,共5页
再入弹道目标的状态估计是个复杂的非线性滤波问题,使用扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF),会引入较大的误差,甚至发散.为了提高估计精度,提出使用离差差分滤波算法(Divided Difference Filter,DDF)对再入弹道目标的状态... 再入弹道目标的状态估计是个复杂的非线性滤波问题,使用扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF),会引入较大的误差,甚至发散.为了提高估计精度,提出使用离差差分滤波算法(Divided Difference Filter,DDF)对再入弹道目标的状态进行估计.DDF算法使用二阶多维Stirling内插多项式近似非线性状态和测量方程获得状态和方差的估计.该算法只需要计算函数值,避免了求导运算,降低了计算复杂度.Monte Carlo数值仿真表明,离差差分滤波方法降低了再入目标的状态估计误差,提高了估计精度,且运行速度比无迹卡尔曼滤波方法(Unscendted Kalman Filter,UKF)要快的多. 展开更多
关键词 再入弹道目标 非线性状态估计 多维Stirling内插公式 离差差分滤波
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弹道中段目标平动径向速度估计的状态空间方法 被引量:1
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作者 魏少明 王俊 +1 位作者 孙进平 毛士艺 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期413-418,共6页
为了分析弹道中段飞行目标的微动分量,需要对雷达回波中的高速平动分量进行准确估计和补偿。该文建立了目标高速平动和微动共同作用下的超宽带信号模型,提出了一种基于状态空间处理的平动径向速度高精度估计方法,该方法可以有效抑制微... 为了分析弹道中段飞行目标的微动分量,需要对雷达回波中的高速平动分量进行准确估计和补偿。该文建立了目标高速平动和微动共同作用下的超宽带信号模型,提出了一种基于状态空间处理的平动径向速度高精度估计方法,该方法可以有效抑制微动分量对平动径向速度估计的影响,估计精度优于传统方法。同时包含高速平动分量和微动分量的超宽带信号模型,也可直接用于后续的微动参数提取处理。仿真结果验证了文中信号模型与径向速度估计方法的有效性。 展开更多
关键词 目标检测 弹道目标 平动径向速度估计 微动 状态空间处理 步进频信号
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似然迭代离差差分滤波算法的机动再入目标状态估计 被引量:2
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作者 穆静 蔡远利 王长元 《西安工业大学学报》 CAS 2012年第5期349-354,共6页
针对使用离差差分滤波算法对机动再入目标状态估计时,不能充分用到最新量测信息,状态估计误差较低的情况,提出一种新的滤波算法——似然迭代离差差分滤波算法.该算法在二阶离差差分滤波算法的量测更新过程中采用Gauss-Newton方法不断逼... 针对使用离差差分滤波算法对机动再入目标状态估计时,不能充分用到最新量测信息,状态估计误差较低的情况,提出一种新的滤波算法——似然迭代离差差分滤波算法.该算法在二阶离差差分滤波算法的量测更新过程中采用Gauss-Newton方法不断逼近最大后验估计,且使用迭代状态估计值代替状态预测值,修正迭代公式,并使用确保产生的迭代序列向最大似然面移动的迭代终止条件.使用似然迭代离差差分滤波算法估计机动再入目标状态,蒙特卡罗仿真表明,该算法不仅提高了状态估计精度,而且还有很快的收敛速度. 展开更多
关键词 状态估计 非线性滤波 离差差分滤波Gauss—Newton方法 机动再入目标
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基于CKF的再入段弹道目标质阻比估计 被引量:2
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作者 赵崇丞 王君 陈德江 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第11期7-10,16,共5页
针对传统扩展卡尔曼滤波(EKF)对再入段弹道目标的质阻比估计存在收敛速度慢,估计精度不够高的问题,提出一种利用容积卡尔曼滤波(CKF)对再入段弹道目标进行估计的方法。给出了扩展卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波估计再入段弹道目标质阻比的... 针对传统扩展卡尔曼滤波(EKF)对再入段弹道目标的质阻比估计存在收敛速度慢,估计精度不够高的问题,提出一种利用容积卡尔曼滤波(CKF)对再入段弹道目标进行估计的方法。给出了扩展卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波估计再入段弹道目标质阻比的性能比较。仿真结果显示,在收敛速度及估计精度上,容积卡尔曼滤波对再入段弹道目标质阻比的估计都优于扩展卡尔曼滤波。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 质阻比估计 容积卡尔曼滤波 再入弹道目标
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弹道再入目标轨迹跟踪中非线性滤波算法研究 被引量:2
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作者 田亚菲 莫骅 于飞 《舰船电子工程》 2014年第3期39-43,115,共6页
弹道再入目标轨迹跟踪是一个重要的非线性滤波应用问题。论文将常见的非线性滤波器分类为基于点的滤波器和基于密度的滤波器,对比分析了各类算法的基础理论原理,仿真实验得出在高斯噪声条件下,EKF要优于UKF和PF,在闪烁噪声条件下PF要优... 弹道再入目标轨迹跟踪是一个重要的非线性滤波应用问题。论文将常见的非线性滤波器分类为基于点的滤波器和基于密度的滤波器,对比分析了各类算法的基础理论原理,仿真实验得出在高斯噪声条件下,EKF要优于UKF和PF,在闪烁噪声条件下PF要优于EKF和UKF的结论。 展开更多
关键词 弹道再入目标 轨迹跟踪 非线性滤波 线性自回归估计 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波 粒子滤波
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基于多模型的再入弹道目标跟踪算法
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作者 钮俊清 任清安 刘军伟 《空军预警学院学报》 2015年第6期403-406,共4页
再入弹道导弹目标的跟踪和识别是反导防御体系中最关键的问题.针对传统的跟踪方法不能适用于不同类型的再入弹道目标的跟踪和真假弹头的识别问题,提出一种基于多模型的再入段弹道目标跟踪算法.该算法采用多模型的结构,适用于跟踪不同类... 再入弹道导弹目标的跟踪和识别是反导防御体系中最关键的问题.针对传统的跟踪方法不能适用于不同类型的再入弹道目标的跟踪和真假弹头的识别问题,提出一种基于多模型的再入段弹道目标跟踪算法.该算法采用多模型的结构,适用于跟踪不同类型的再入弹道目标,可有效地提高跟踪精度;同时对于弹道系数的估计具有很快的收敛速度和较好的估计精度.仿真结果表明,与传统的EKF算法相比较,本文算法大幅提高了目标跟踪的精度,特别在弹道系数估计上精度较高,具有一定的识别真假弹头的能力和鲁棒的跟踪性能. 展开更多
关键词 再入弹道目标跟踪 弹道系数估计 交互多模型 不敏滤波
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雷达对再入机动目标跟踪算法研究 被引量:2
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作者 崔乃刚 林晓辉 奚敏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期21-27,共7页
采用广义Kalman滤波方法,通过在北天东雷达直角坐标系内建立相应的再入目标状态及雷达观测方程,再入目标的机动特性用一阶高斯马尔科夫过程描述,并增广到状态方程组之中,根据获得的带有测量误差的雷达测量信息对再入机动目标... 采用广义Kalman滤波方法,通过在北天东雷达直角坐标系内建立相应的再入目标状态及雷达观测方程,再入目标的机动特性用一阶高斯马尔科夫过程描述,并增广到状态方程组之中,根据获得的带有测量误差的雷达测量信息对再入机动目标弹道进行估计,得到了满意的结果。 展开更多
关键词 目标跟踪 弹道估计 算法 再入机动目标 雷达
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迭代容积卡尔曼滤波算法及其应用 被引量:43
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作者 穆静 蔡远利 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1454-1457,1509,共5页
将Gauss-Newton迭代和容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法相结合,建立了一种迭代CKF(iterated CKF,ICKF)算法。该算法使用容积数值积分原则直接计算非线性随机函数的均值和方差,且在迭代过程中利用最新量测信息并改进迭代... 将Gauss-Newton迭代和容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法相结合,建立了一种迭代CKF(iterated CKF,ICKF)算法。该算法使用容积数值积分原则直接计算非线性随机函数的均值和方差,且在迭代过程中利用最新量测信息并改进迭代过程产生的新息方差和协方差,可获得较高的估计精度。针对弹道系数未知的再入弹道目标状态估计问题,仿真实验结果显示,该方法实现简单,比无迹卡尔曼滤波方法(unscentedKalman filter,UKF)及CKF方法效果要好。 展开更多
关键词 容积原则 容积卡尔曼滤波 再入弹道目标状态估计
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平方根容积卡尔曼滤波算法及其应用 被引量:16
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作者 穆静 蔡远利 《兵工自动化》 2011年第6期11-13,26,共4页
针对使用扩展卡尔曼算法(extended Kalman filter,EKF)对复杂非线性状态估计时收敛速度慢、估计精度低的问题,提出一种平方根容积滤波算法(square root cubature Kalman filter,SRCKF)。SRCKF使用基于容积原则的数值积分方法直接计算非... 针对使用扩展卡尔曼算法(extended Kalman filter,EKF)对复杂非线性状态估计时收敛速度慢、估计精度低的问题,提出一种平方根容积滤波算法(square root cubature Kalman filter,SRCKF)。SRCKF使用基于容积原则的数值积分方法直接计算非线性随机函数的均值和方差。该算法实现时只需计算函数值,避免了求导运算,降低了计算复杂度。且该算法传播了状态协方差的平方根,确保了协方差矩阵的对称性和半正定性,改进了数值精度和稳定性。把平方根容积卡尔曼滤波算法(SRCKF)应用到未知弹道系数的再入弹道目标的状态进行估计中。Monte Carlo数值仿真表明,平方根容积滤波算法大大降低了未知弹道系数的再入弹道目标的状态估计误差,提高估计精度,且运行速度较快。 展开更多
关键词 非线性状态估计 容积原则 容积卡尔曼滤波 再入弹道目标
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基于L-M方法的迭代容积卡尔曼滤波算法及其应用 被引量:5
11
作者 穆静 蔡远利 王长元 《西安工业大学学报》 CAS 2013年第1期1-6,共6页
针对非线性状态估计中受到较大的初始估计误差和量测方程的非线性的影响致使状态估计精度不高的问题,提出了一种新的滤波算法——基于Levenberg-Marquardt方法(简写为L-M)的迭代容积卡尔曼滤波算法(ICKFLM).该算法将容积卡尔曼滤波算法(... 针对非线性状态估计中受到较大的初始估计误差和量测方程的非线性的影响致使状态估计精度不高的问题,提出了一种新的滤波算法——基于Levenberg-Marquardt方法(简写为L-M)的迭代容积卡尔曼滤波算法(ICKFLM).该算法将容积卡尔曼滤波算法(CKF)的量测更新过程转换为求解非线性最小二乘解问题,以状态预测和方差预测为初始值,使用L-M方法求解最优的状态和方差估计.把基于L-M方法的迭代容积卡尔曼滤波算法应用到弹道再入目标状态估计中,仿真结果表明,相比于CKF算法,新算法的位置估计误差约降低了70%,相比于基于Gauss-Newton方法的迭代容积卡尔曼滤波算法(ICKF)位置误差降低了40%.新算法具有较高的状态估计精度,且收敛速度快. 展开更多
关键词 非线性状态估计 容积卡尔曼滤波 Levenberg-Marquardt方法 再入目标跟踪
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似然迭代平方根容积卡尔曼滤波算法的克拉美罗下界分析 被引量:5
12
作者 穆静 陈芳 《西安工业大学学报》 CAS 2014年第7期538-542,共5页
本文介绍了平方根容积卡尔曼滤波算法和似然迭代平方根容积卡尔曼滤波算法,推出了后验克拉美罗下限.将两种算法应用到弹道再入段的状态估计中,分析和比较了两种算法的标准差与后验克罗美罗下限的关系.仿真实验结果表明,相比于平方根容... 本文介绍了平方根容积卡尔曼滤波算法和似然迭代平方根容积卡尔曼滤波算法,推出了后验克拉美罗下限.将两种算法应用到弹道再入段的状态估计中,分析和比较了两种算法的标准差与后验克罗美罗下限的关系.仿真实验结果表明,相比于平方根容积卡尔曼滤波算法,似然迭代平方根容积卡尔曼滤波算法的位置、速度和弹道系数的标准差与后验克拉美罗下限很接近,算法的滤波性能明显优于平方根容积卡尔曼滤波算法,是一个有效的状态估计算法. 展开更多
关键词 非线性状态估计 容积卡尔曼滤波 克拉美罗下界 再入目标
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一种迭代离差差分滤波算法及其应用研究
13
作者 穆静 蔡远利 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1425-1428,共4页
针对扩展卡尔曼滤波(EKF)和迭代EKF量测更新过程采用线性化误差传递,导致状态估计精度偏低的问题,将迭代方法、统计线性化误差传递和离差差分滤波器相结合,建立了一种新型迭代离差差分滤波方法.将该方法应用于再入弹道目标状态估计,仿... 针对扩展卡尔曼滤波(EKF)和迭代EKF量测更新过程采用线性化误差传递,导致状态估计精度偏低的问题,将迭代方法、统计线性化误差传递和离差差分滤波器相结合,建立了一种新型迭代离差差分滤波方法.将该方法应用于再入弹道目标状态估计,仿真实验结果显示,此方法降低了测量方程的非线性对滤波的影响,有效提高了目标的状态估计精度. 展开更多
关键词 再入弹道目标状态估计 多维Stirling内插多项式 离差差分滤波 统计线性化误差传播
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