[發(fā)明專利]一種量測隨機(jī)延遲下帶閃爍噪聲的目標(biāo)跟蹤平滑方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110571805.1
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113391285A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉花;盧博;金海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種量測隨機(jī)延遲下帶閃爍噪聲的目標(biāo)跟蹤平滑方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1，建立目標(biāo)狀態(tài)模型和帶閃爍噪聲的量測隨機(jī)延遲條件下的量測模型；初始化目標(biāo)狀態(tài)，給和P_0/0賦值；

步驟2，根據(jù)步驟1中的初值，對下一時刻狀態(tài)和狀態(tài)的協(xié)方差進(jìn)行預(yù)測，得到預(yù)測值和P_k/k-1；

步驟3，根據(jù)一系列獨立同分布的伯努利隨機(jī)變量p_k判斷距離-角度量測是否發(fā)生延遲，然后進(jìn)行量測預(yù)測；

步驟4，用步驟2和步驟3中得到的目標(biāo)狀態(tài)預(yù)測值和量測預(yù)測值對目標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)更新，得到和P_k/k；

步驟5，重復(fù)步驟2-4直到完成整個濾波過程；

步驟6，對得到的濾波結(jié)果進(jìn)行ERTSS平滑，得到最終的目標(biāo)跟蹤結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種量測隨機(jī)延遲下帶閃爍噪聲的目標(biāo)跟蹤平滑方法，其特征在于，步驟1.1，建立目標(biāo)狀態(tài)模型和量測隨機(jī)延遲下帶閃爍噪聲的量測模型：

x_k+1＝f_k(x_k)+w_k (1)

其中，h_k(x_k)是距離-角度量測函數(shù)，f_k(x_k)是系統(tǒng)函數(shù)，w_k是高斯噪聲，

v_k是閃爍噪聲，由兩個不同強(qiáng)度的高斯噪聲R1和R2通過下面的方式組成：

v_k＝(1-eta)×R1+eta×R2 (3)

其中，eta為控制噪聲的參數(shù)；

步驟1.2，確定系統(tǒng)方程和量測隨機(jī)延遲條件下的量測方程；對待跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)初始化；其中是目標(biāo)的初始狀態(tài)，設(shè)其為目標(biāo)真實值加一個隨機(jī)誤差，P_0/0是目標(biāo)的初始狀態(tài)協(xié)方差；

其中P_0/0的計算公式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種量測隨機(jī)延遲下帶閃爍噪聲的目標(biāo)跟蹤平滑方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下方式實施：

步驟2.1，根據(jù)步驟1設(shè)置的狀態(tài)以及系統(tǒng)狀態(tài)方程對下一時刻的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測得到其計算公式為：

步驟2.2，根據(jù)步驟1設(shè)置的目標(biāo)狀態(tài)協(xié)方差P_0/0以及系統(tǒng)狀態(tài)方程對下一時刻的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測得到P_k/k-1，其計算公式為：

其中，F(xiàn)是目標(biāo)動態(tài)模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，公式(6)中的下標(biāo)k代表的是時刻，F(xiàn)_k-1為前一時刻的目標(biāo)動態(tài)模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種量測隨機(jī)延遲下帶閃爍噪聲的目標(biāo)跟蹤平滑方法，其特征在于，步驟3具體如下：

步驟3.1，首先根據(jù)伯努利隨機(jī)變量p_k判斷量測過程是否發(fā)生延遲；其中p_k是一個伯努利隨機(jī)變量向量，即p_k是一個由0，1構(gòu)成的數(shù)組，0代表沒有發(fā)生距離-角度量測延遲，1代表距離-角度量測發(fā)生延遲。

步驟3.2，根據(jù)步驟3.1中p_k的值，判斷距離-角度量測是否發(fā)生延遲；當(dāng)p_k為0時，距離-角度量測沒有發(fā)生延遲，距離-角度量測計算公式為公式(7)；當(dāng)p_k為1時，距離-角度量測發(fā)生延遲，距離-角度量測計算公式為公式(8)；

步驟3.3，由步驟3.1和步驟3.2得到距離-角度量測的計算公式為公式(9)，對下一時刻目標(biāo)量測進(jìn)行預(yù)測；