基于交互多模型的反舰导弹轨迹跟踪.pdf

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万方数据
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万方数据
摘要
基于交互多模型的反舰导弹轨迹跟踪
摘要
反舰导弹是各国广泛使用的一种最主要的反舰武器,越来越多的国家开始重
视其发展和研究。近年来,它的攻击攻击范围、精度以及抗干扰能力都得到了大
幅度的提高;与之相反,作为被攻击对象的舰船,机动能力相对较差、成本造价
高,相对于导弹处于“弱势方”,因此,反导就显得尤为重要,而反导的理论依
据就是对反舰导弹轨迹的跟踪。
反舰导弹是一种典型的高机动目标,具有机动强度大、机动频次高的特点,
特别是其特有的“蛇形机动”形式给其轨迹跟踪带来了较大困难。本文将交互多模
型算法和“当前”统计模型结合起来,使用 UKF 作为各模型的滤波方法,形成一
种新的方法 IMM_CS_UKF,用于反舰导弹轨迹跟踪:“当前”统计模型作为反舰
导弹弹道的基本模型是为了解决导弹机动强度大的问题;UKF 滤波作为基本滤
波器是为了解决非线性滤波导弹跟踪系统的问题;交互多模型方法是为了适应反
舰导弹频繁变化的运动模式。
为了具体阐述反舰导弹的跟踪方法,我们将文章分为四个部分:
一,选择合适的模型。主要介绍了目标跟踪理论的相关原理和常用于目标跟
踪的几种数学模型,着重说明“当前”统计模型的特点,分析认为其更适合强机
动目标的跟踪。
二,选择合适的滤波方法。滤波分为线性系统滤波和非线性系统滤波,并对
两种滤波方法进行详细介绍,分析各自的优缺点,证明 UKF 更适合反舰导弹跟
踪系统。
三,选择合适跟踪方法。主要介绍了多模型跟踪方法的相关理论,以及各种
方法的优缺点,着重分析了 IMM 方法的原理,证明 IMM 方法在解决反舰导弹
运动复杂的问题上具有不错的效果。
最后,通过仿真实验验证本方法的有效性,仿真结果表明,该方法对反舰
导弹这类强机动目标能够取得较好的跟踪效果。
关键词:反舰导弹轨迹跟踪,“当前”统计模型,UKF 滤波,交互多模型算法

I
万方数据
Abstract
ANTI-SHIP MISSILE TRAJECTORY TRACKING
BASED ON INTERACTING MULTIPLE MODELS
ABSTRACT
In recent years, as one of the most main anti-ship weapons, the anti-ship missile
whose attack accuracy, range, anti-interference ability have been improved greatly
was notice by more and more contrast, the target ship became a "weaker"
with relatively poor mobility, high cost cost. Therefore, Anti-missile is particularly
important. The theory basis of missile defense is anti-ship