[發明專利]一種基于魯棒濾波的目標融合方法及系統

在審

• 申請號: 202211058395.1
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115438728A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 張滋;錢少華;任凡;徐力;史雙武
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F17/12;G06F17/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃衛萍

1.一種基于魯棒濾波的目標融合方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立描述目標的非線性系統模型，包括狀態方程和量測方程；

S2、對目標進行基于非線性信息濾波的狀態估計；

S3、對目標狀態估計信息進行更新輸出。

2.根據權利要求1所述的一種基于魯棒濾波的目標融合方法，其特征在于，步驟S1中的非線性系統模型如下：

其中，x_k＝f(x_k-1)+w_k-1為狀態方程；y_k＝h(x_k)+v_k為量測方程；x_k為第k時刻的n維狀態向量；y_k為第k時刻的m維量測向量；f(·)和h(·)為已知的非線性函數；w_k-1為第k-1時刻n維系統噪聲；v_k為第k時刻m維觀測噪聲。

3.根據權利要求1所述的一種基于魯棒濾波的目標融合方法，其特征在于，步驟S2的具體過程如下：

S21、進行濾波初始化：

其中，為初始狀態；P₀為初始狀態誤差協方差；為初始狀態的真實值；

S22、一步預測更新，通過選取Sigma點，并進行時間更新，獲取預測更新結果；

S23、進行量測更新；

S24、進行邊緣化處理。

4.根據權利要求3所述的一種基于魯棒濾波的目標融合方法，其特征在于，步驟S22的具體過程如下：

S221、選取Sigma點：

其中，ξ_i為第i個采樣點的狀態變量；w_i表示第i個采樣點對應的加權值；為第i個采樣點的均值加權值；為第i個采樣點的方差加權值；n為狀態變量維數；k為比例系數，一般為3-n；i為第i個采樣點；

S222、進行時間更新，應用Cholesky方法分解誤差協方差P_k-1|k-1矩陣：

其中，S_k-1|k-1為利用Cholesky分解方法得到的分解矩陣；為分解矩陣轉置；

計算Sigma點(i＝0，1，2，...l，l＝2n)：

其中，X_i，k-1|k-1為第i個采樣點在k-1時刻的狀態估計值；η_i為第i個采樣點信息權重；為k-1時刻狀態估計值；

Sigma點經系統狀態方程傳播后：

其中，為第i個采樣點在k時刻的一步預測矩陣；X_i，k-1|k-1為第i個采樣點在k-1時刻的狀態估計值；

k時刻的狀態一步預測更新結果如下：

其中，為在k時刻的一步預測矩陣；

狀態誤差協方差的一步預測值為：

其中，Q_k-1為k-1時刻的狀態噪聲陣；

無跡信息濾波的預測更新結果如下：

Λ_k|k-1＝(P_k|k-1)^-1 (9)

η_k|k-1＝(P_k|k-1)^-1x_k，k-1 (10)

其中，Λ_k|k-1為k時刻信息矩陣的誤差協方差；η_k|k-1為k時刻信息矩陣的一步預測估計值；x_k，k-1為k時刻一部預測估計值。