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一种基于深度学习的多状态融合机动目标跟踪算法 被引量：2
1
作者 阳逸程 王静远 李天成 《信号处理》 北大核心 2025年第7期1190-1205,共16页
近年来,随着传感通信技术的快速发展,高精度实时数据获取能力得到了极大增强,为采用数据驱动方法解决机动目标跟踪问题、克服传统模型驱动的滤波器存在的先验模型信息匮乏、高速目标机动等难题提供便利。特别是,深度学习技术通过构建端... 近年来,随着传感通信技术的快速发展,高精度实时数据获取能力得到了极大增强,为采用数据驱动方法解决机动目标跟踪问题、克服传统模型驱动的滤波器存在的先验模型信息匮乏、高速目标机动等难题提供便利。特别是,深度学习技术通过构建端到端的神经网络估计映射来实现目标的状态估计,摆脱了对先验信息的依赖,但也存在着依赖训练数据、缺乏物理可解释性等问题。针对该问题,本文结合了模型驱动的交互多模型(Interactive Multiple Model,IMM)算法和数据驱动的长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的优势,提出了一种基于深度学习的多状态融合机动目标跟踪算法。该算法由多个基于LSTM网络的跟踪器和单个基于LSTM网络的分类器组成,为每个跟踪器分配单独的目标运动状态,跟踪器进行并行计算得到状态估计值。之后,通过分类器来确定目标的每个运动状态的概率权重值,并将跟踪器的估计值进行加权平均得到最终估计。仿真实验证明,本文提出的算法在跟踪精度上优于IMM算法和基于端到端LSTM网络的跟踪算法。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 深度学习 长短时记忆网络 交互多模型
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基于改进Transformer的天波超视距雷达目标跟踪方法
2
作者 罗忠涛 罗瑞 +1 位作者 齐浩楠 陈琦 《信号处理》 北大核心 2025年第11期1775-1787,共13页
天波超视距雷达在远程目标检测与跟踪上有独特优势,但也存在着测量精度低、目标跟踪难的问题。为此,本文提出了一种天波雷达量测坐标系下的目标跟踪方法,即双通道特征融合Transformer网络(Dual-Channel Feature Fusion Transformer Netw... 天波超视距雷达在远程目标检测与跟踪上有独特优势,但也存在着测量精度低、目标跟踪难的问题。为此,本文提出了一种天波雷达量测坐标系下的目标跟踪方法,即双通道特征融合Transformer网络(Dual-Channel Feature Fusion Transformer Network,DcFFTNet)。DcFFTNet通过双通道特征融合模块提取不同维度的目标轨迹序列信息,构建得到整个轨迹序列每个时间步综合状态的特征向量,使得每个维度的特征都能得到充分的表达,从而更全面地描述目标的运动状态和特性。并且,DcFFTNet通过多头可变形注意力机制,自适应地选择需要关注的轨迹序列区域,从而更好地捕捉跟踪过程中关键时刻的量测信息。因此,该方法实现了对轨迹序列更丰富的特征表示以及自适应的注意力提取,能够对天波超视距雷达探测目标进行有效跟踪。为了训练和测试网络模型,本文基于状态空间模型和天波雷达量测模型构建了目标运动轨迹生成器,生成匀速直线和匀速转弯混合运动的目标轨迹样本数据集。仿真实验证明,本文所提方法在跟踪精度上优于交互式多模型算法、长短时记忆网络等模型。 展开更多
关键词 天波超视距雷达 目标跟踪 TRANSFORMER 双通道特征融合 多头可变形注意力
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基于区间灰数的分布式多目标航迹关联算法 被引量：27
3
作者 衣晓 张怀巍 +1 位作者 曹昕莹 何友 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期352-360,共9页
研究了存在系统误差条件下分布式多目标航迹关联问题,以异地配置的2D组网雷达为背景,分析了时变系统误差对雷达上报航迹的影响,将误差影响下的目标定位看做一种认知不确定性,并给出两种用区间灰数描述这一不确定性的方法。由此提出了一... 研究了存在系统误差条件下分布式多目标航迹关联问题,以异地配置的2D组网雷达为背景,分析了时变系统误差对雷达上报航迹的影响,将误差影响下的目标定位看做一种认知不确定性,并给出两种用区间灰数描述这一不确定性的方法。由此提出了一种航迹关联算法,该算法以区间相离度作为衡量航迹间差异信息的测度,建立灰色关联分析模型,并根据灰关联度排序给出航迹关联对。通过对算法的约束条件进行深层次分析,给出了使用算法的先决条件。在常见系统误差环境下的蒙特卡罗仿真结果表明,算法具有良好的抗差性能和较广泛的适用性。 展开更多
关键词 航迹关联 系统误差 区间灰数 组网雷达 信息融合
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基于相对位置矢量的群目标灰色精细航迹起始算法 被引量：12
4
作者 何友 王海鹏 +1 位作者 熊伟 董云龙 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1850-1863,共14页
为解决群内目标精细航迹起始的难题,基于对传统航迹起始算法及现有群目标航迹起始算法优缺点的分析,给出了完整的群目标航迹起始框架,并提出了一种基于相对位置矢量的群目标灰色精细航迹起始算法。首先基于循环阈值模型、群中心点进行... 为解决群内目标精细航迹起始的难题,基于对传统航迹起始算法及现有群目标航迹起始算法优缺点的分析,给出了完整的群目标航迹起始框架,并提出了一种基于相对位置矢量的群目标灰色精细航迹起始算法。首先基于循环阈值模型、群中心点进行群的预分割、预关联,然后对预关联成功的群搜索对应坐标系,建立群中各量测的相对位置矢量,基于灰色精细互联模型完成群内量测的互联,最后基于航迹确认规则得到群目标状态矩阵。经仿真数据验证,与修正的逻辑法、基于聚类和Hough变换的多编队航迹起始算法相比,该算法在起始真实航迹、抑制虚假航迹及杂波鲁棒性等方面综合性能更优。 展开更多
关键词 群目标 相对位置矢量 灰色精细互联模型 对应坐标系 航迹起始
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一种基于最小二乘拟合的数据关联算法 被引量：12
5
作者 王聪 王海鹏 +1 位作者 熊伟 何友 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1603-1613,共11页
针对点航关联在多目标跟踪中精度与实时性难兼顾的问题,提出了一种基于最小二乘拟合的点航关联算法。首先采用滑窗将历史航迹截断,采用最小二乘法在不同维度分别拟合、外推融合航迹历史信息条件下的航迹点,增加外推点的多样性及信息量... 针对点航关联在多目标跟踪中精度与实时性难兼顾的问题,提出了一种基于最小二乘拟合的点航关联算法。首先采用滑窗将历史航迹截断,采用最小二乘法在不同维度分别拟合、外推融合航迹历史信息条件下的航迹点,增加外推点的多样性及信息量。同时定义了5种全概率关联事件,提取传统滤波方法的预测点,将拟合外推点与滤波预测点融合,使归属判决更加准确。最后分别推导了不同事件发生时的状态更新方程与误差协方差更新方程,给出了其中参数的确定方法。经仿真数据验证,与经典的最近邻域法和联合概率数据互联算法相比,所提算法能够更好地兼顾精度与实时性,且计算复杂度较低,易于工程实现。 展开更多
关键词 最小二乘 数据关联 目标跟踪 曲线拟合 信息融合
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基于MLR的机动平台传感器误差配准算法 被引量：18
6
作者 崔亚奇 熊伟 何友 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期118-128,共11页
基于固定平台传感器误差极大似然配准(MLR)算法,针对机动平台存在姿态角系统误差的问题,提出了对机动平台传感器系统误差和目标状态进行批处理离线估计的机动极大似然配准(MLRM)算法。该算法利用所有传感器对目标的量测值,通过把传感器... 基于固定平台传感器误差极大似然配准(MLR)算法,针对机动平台存在姿态角系统误差的问题,提出了对机动平台传感器系统误差和目标状态进行批处理离线估计的机动极大似然配准(MLRM)算法。该算法利用所有传感器对目标的量测值,通过把传感器量测向目标状态进行投影、对传感器系统误差和目标状态进行期望最大化迭代以及对目标的状态进行融合估计,最终实现量测、姿态角系统误差和目标状态的有效估计。仿真结果表明,该算法迭代收敛速度快,对系统误差估计精度高,对系统误差可观测性较低的配准环境的适应性强并且对传感器姿态角的相关性不敏感,具有很强的工程实用性。 展开更多
关键词 机动平台 MLR算法 误差配准 融合估计 传感器网络
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基于坐标映射距离差分的快速群分割算法 被引量：7
7
作者 王聪 王海鹏 何友 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1716-1722,共7页
群分割技术作为群目标跟踪技术的首要环节,其处理结果直接影响后续整个数据处理过程的效果。在深入研究目前已有的群分割技术的基础上,提出了一种基于坐标映射距离差分的快速群分割算法。首先将量测集的二维信息分解为两组坐标映射距离... 群分割技术作为群目标跟踪技术的首要环节,其处理结果直接影响后续整个数据处理过程的效果。在深入研究目前已有的群分割技术的基础上,提出了一种基于坐标映射距离差分的快速群分割算法。首先将量测集的二维信息分解为两组坐标映射距离的一维信息,进而分别进行排序和分群处理,从而减小了算法的时间复杂度,最后将分别获得的两组预备群进行取交关联,得到最终的分割群。通过与3种传统算法在时间复杂度上的理论分析与比较,该方法在大视场回波稀疏条件下具有显著的效率优势。经过多场景的仿真分析表明,该算法的处理效能显著高于传统算法,且对复杂动态场景具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 群分割技术 群目标跟踪 坐标映射 距离差分 时间复杂度
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POS数据在机载干涉SAR运动补偿中的应用 被引量：12
8
作者 韦立登 向茂生 吴一戎 《遥感技术与应用》 CSCD 2007年第2期188-194,共7页
提出了一种利用高精度的定位定向系统(POS)数据,在SAR成像阶段实现机载干涉SAR运动补偿及图像配准的成像处理方法。该方法针对机载干涉SAR系统的双天线雷达数据对的特点,在成像阶段直接利用高精度的POS数据完成干涉SAR图像对的位置误差... 提出了一种利用高精度的定位定向系统(POS)数据,在SAR成像阶段实现机载干涉SAR运动补偿及图像配准的成像处理方法。该方法针对机载干涉SAR系统的双天线雷达数据对的特点,在成像阶段直接利用高精度的POS数据完成干涉SAR图像对的位置误差补偿、干涉相位误差补偿以及自动配准等过程。实际处理结果表明,该方法可以有效地提高机载干涉SAR的图像质量,改善复图像对之间的相干性,非常适用于机载双天线干涉SAR雷达数据的成像处理过程。 展开更多
关键词 机载干涉SAR POS 运动补偿 成像处理 数字高程模型
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基于改进高斯粒子滤波器的目标跟踪算法 被引量：6
9
作者 韩松 张晓林 +1 位作者 陈雷 徐文进 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1191-1194,共4页
针对现有机动目标跟踪中粒子滤波算法的不足,提出了一种改进的粒子滤波方法。该方法在高斯粒子滤波的基础上通过利用当前时刻量测值对量测误差的分布参数进行实时的统计和更新,并以此得到粒子的权值,从而考虑到了量测值对估计值的影响,... 针对现有机动目标跟踪中粒子滤波算法的不足,提出了一种改进的粒子滤波方法。该方法在高斯粒子滤波的基础上通过利用当前时刻量测值对量测误差的分布参数进行实时的统计和更新,并以此得到粒子的权值,从而考虑到了量测值对估计值的影响,该方法适合于量测误差分布为高斯白噪声且状态量与量测误差相关条件下的非线性估计。仿真结果表明,与传统的自举粒子滤波(boot-trap particle filter,BPF)、高斯粒子滤波(Gaussian particle filter,GPF)以及无迹粒子滤波(unscented particle filter,UPF)相比,该方法具有较高的精度和较少的计算量。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 粒子滤波 高斯粒子滤波
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杂波环境下的粒子滤波器数据关联方法 被引量：5
10
作者 朱志宇 皇丰辉 姜长生 《电光与控制》 北大核心 2008年第2期50-54,共5页
为了解决杂波环境下多机动目标的数据关联难题,提出了一种将粒子滤波器(PF)和联合概率数据关联(JPDA)相结合的数据关联算法,该方法首先应用粒子滤波方法对目标的状态进行采样,得到样本(粒子),并结合量测,通过JPDA方法计算得到联合互连... 为了解决杂波环境下多机动目标的数据关联难题,提出了一种将粒子滤波器(PF)和联合概率数据关联(JPDA)相结合的数据关联算法,该方法首先应用粒子滤波方法对目标的状态进行采样,得到样本(粒子),并结合量测,通过JPDA方法计算得到联合互连事件的关联概率,而该关联概率实际上就是PF中粒子的权值。通过选取适当的有效采样尺度作为衡量PF退化现象的测度,采用重要性重采样技术克服了标准PF的退化现象,降低了算法的计算量。仿真结果表明,粒子滤波方法可以较好地解决杂波环境下跟踪多机动目标的数据关联问题;重要性重采样PF的计算复杂度低于标准PF。 展开更多
关键词 数据关联 粒子滤波器 机动目标 杂波 多目标跟踪
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星载无源定位系统测向定位方法及精度分析 被引量：11
11
作者 龚文斌 谢恺 +1 位作者 冯道旺 周一宇 《长沙电力学院学报（自然科学版）》 2004年第2期64-67,71,共5页
研究了相位干涉仪测向体制下星载无源定位系统测向定位的原理和定位的解析算法,并分析测向误差对定位精度的影响,给出了一种比较直观和简便的定位误差分析方法.通过分析实例得到定位误差的主要影响因素及其分布规律.
关键词 测向定位 相位干涉仪 定位精度 GDOP
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基于STC-IMM结构的自适应多模型跟踪算法 被引量：2
12
作者 周政 刘进忙 李振兴 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1226-1230,共5页
针对机动目标跟踪问题,基于转换时间条件交互多模型(STC-IMM)结构,提出一种转换概率自适应的STC-AIMM算法.该算法根据滤波器收敛时间预设了模型转换时间条件,保证了滤波器对目标后验状态的合理逼近,同时通过模型转换概率的自适应算法实... 针对机动目标跟踪问题,基于转换时间条件交互多模型(STC-IMM)结构,提出一种转换概率自适应的STC-AIMM算法.该算法根据滤波器收敛时间预设了模型转换时间条件,保证了滤波器对目标后验状态的合理逼近,同时通过模型转换概率的自适应算法实现了模型与目标运动模式的实时最优匹配.理论和仿真分析结果表明:相比交互多模型(IMM)算法和STC-IMM算法,该算法能够发挥滤波器最优性能,实现模型概率的优化分配,对目标不同强度的机动具有良好的适应性、跟踪稳定性和更高的跟踪精度. 展开更多
关键词 机动目标跟踪 多模型 转换时间条件 转换概率 自适应估计
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基于混合光谱特征的建筑物高分影像分类样本筛选 被引量：2
13
作者 李百寿 陈婷 高玉久 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期704-710,共7页
设计了随机样本、感兴趣样本筛选方案,选择典型建筑物样本瓦片通过K-means非监督分类获得核心地类的最小样本信息及提高精度的影响因素。利用二值聚类获取建筑物的错分漏分光谱变化,从光谱统计角度分析高空间分辨率影像的聚类分割规律,... 设计了随机样本、感兴趣样本筛选方案,选择典型建筑物样本瓦片通过K-means非监督分类获得核心地类的最小样本信息及提高精度的影响因素。利用二值聚类获取建筑物的错分漏分光谱变化,从光谱统计角度分析高空间分辨率影像的聚类分割规律,发现地表真实像元的光谱特征与聚类结果类别光谱分布的内在联系,提出了解决建筑物混合光谱感兴趣区筛选的有效方法。研究表明,该方法可以更好的了解高分影像分类器性能对样本瓦片先验场景光谱分布的依赖程度,进而提高建筑物的分类精度。 展开更多
关键词 建筑物 分类样本集 混合光谱特征 场景瓦片 高分遥感
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舰艇编队协同防空分布式无迹粒子滤波 被引量：1
14
作者 段立 黄心汉 +1 位作者 冯坤 罗兵 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期40-44,共5页
针对广域下舰艇编队协同防空作战中面临的非线性、非高斯问题,提出了一种基于大地坐标系下舰艇编队协同防空分布式融合体系结构,并给出了大地坐标系下空中目标跟踪问题的运动模型及观测模型;基于该分布式结构,结合Unscented粒子滤波(UPF... 针对广域下舰艇编队协同防空作战中面临的非线性、非高斯问题,提出了一种基于大地坐标系下舰艇编队协同防空分布式融合体系结构,并给出了大地坐标系下空中目标跟踪问题的运动模型及观测模型;基于该分布式结构,结合Unscented粒子滤波(UPF)和协方差交集(CI)融合方法设计完成了分布式无迹粒子滤波算法(DUPF-CI),统一了近、中、远程情况下滤波融合算法,仿真结果表明该算法对舰艇编队协同防空可行且有效,系统跟踪精度及鲁棒性有了明显的提高. 展开更多
关键词 舰艇编队 分布式融合 大地坐标系 粒子滤波器 协同防空
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编队密集目标精细航迹起始算法研究 被引量：2
15
作者 戴霄 刘黎明 于振华 《电光与控制》 北大核心 2016年第9期49-54,共6页
提出了一种编队密集目标精细航迹起始算法,该算法无需进行计算量较大的量测聚类处理。首先通过放宽航迹起始准则建立所有可能的初始相关序列;然后通过比较不同序列间是否包含公共量测,对所有序列进行聚类;最后对同属一个聚类的初始相关... 提出了一种编队密集目标精细航迹起始算法,该算法无需进行计算量较大的量测聚类处理。首先通过放宽航迹起始准则建立所有可能的初始相关序列;然后通过比较不同序列间是否包含公共量测,对所有序列进行聚类;最后对同属一个聚类的初始相关序列采用最优化分配处理,选取最优方案对编队中的每个目标进行精细航迹起始。经仿真数据验证,该算法计算量小,航迹起始正确率高。 展开更多
关键词 编队目标 精细航迹起始 修正逻辑法 聚类
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系统误差下基于双重模糊拓扑的编队航迹精细关联算法 被引量：1
16
作者 王海鹏 潘新龙 +1 位作者 贾舒宜 丛瑜 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期960-965,共6页
为解决系统误差下编队内各目标航迹精细关联的难题,基于编队目标航迹的特点,利用模糊拓扑的思想,提出了一种系统误差下基于双重模糊拓扑的编队航迹精细关联算法.算法首先基于循环阈值模型对各传感器获得的航迹进行编队识别,然后利用编... 为解决系统误差下编队内各目标航迹精细关联的难题,基于编队目标航迹的特点,利用模糊拓扑的思想,提出了一种系统误差下基于双重模糊拓扑的编队航迹精细关联算法.算法首先基于循环阈值模型对各传感器获得的航迹进行编队识别,然后利用编队中心航迹代替编队整体,深入分析系统误差对编队中心航迹的影响,建立第一重模糊拓扑模型,完成编队航迹的预互联和普通目标航迹的对准关联,最后基于预关联编队内目标航迹之间或与航迹关联对之间的拓扑关系建立第二重模糊拓扑模型,实现编队内目标航迹的精细关联.经仿真数据验证,与基于目标不变信息量的模糊航迹对准关联算法、基于航迹迭代的航迹对准关联算法和修正的加权法相比,该算法综合性能明显优越,能很好满足工程上对系统误差下编队内目标航迹精细关联的需求. 展开更多
关键词 编队航迹 精细关联 系统误差 模糊拓扑
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基于自适应UKF的单站无源定位算法 被引量：6
17
作者 高博 黄耀光 李建新 《信息工程大学学报》 2012年第5期578-582,共5页
针对无迹卡尔曼滤波(UKF)算法在单站无源定位中滤波的性能容易受到初始值和系统噪声影响的问题,提出了一种自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的跟踪算法。该算法利用观测信息和新息,引入自适应因子,对在滤波过程中的误差的协方差矩阵进行合理... 针对无迹卡尔曼滤波(UKF)算法在单站无源定位中滤波的性能容易受到初始值和系统噪声影响的问题,提出了一种自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的跟踪算法。该算法利用观测信息和新息,引入自适应因子,对在滤波过程中的误差的协方差矩阵进行合理自适应调整,保证得到较稳定和高精度的滤波值,从而提高算法的鲁棒性。仿真结果表明,该AUKF算法与扩展卡尔曼滤波算法(EKF)及其衍生算法中的修正协方差滤波算法(MVEKF)和UKF算法相比,对系统噪声的鲁棒性更好,体现在滤波的收敛速度和滤波精度等方面都有所提高,是一种性能更加优越的算法。 展开更多
关键词 单站无源定位 角度变化率 多普勒频率变化率 无迹卡尔曼滤波 自适应估计
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移动变电站远程监测系统开发 被引量：2
18
作者 邓凡良 刘龙 李良军 《应用科技》 CAS 2005年第9期40-42,共3页
基于GSM公网短信平台的远程监测技术是目前较为流行的监测技术.根据移动变电站长期处于野外无人值守的工作特点,采用西门子公司最先进的GSM通信模块TC35 i作为短信息收发核心,针对移动变电站监测系统的功能、技术特点和使用要求,在深入... 基于GSM公网短信平台的远程监测技术是目前较为流行的监测技术.根据移动变电站长期处于野外无人值守的工作特点,采用西门子公司最先进的GSM通信模块TC35 i作为短信息收发核心,针对移动变电站监测系统的功能、技术特点和使用要求,在深入研究短信息收发技术、数据库技术、GSM通信模块接口电路设计技术、移动变电站状态监测技术以及电磁兼容技术的基础上,开发了基于GSM公网短信平台的移动变电站远程监测系统,现场运用表明,系统具有状态监视实时性强、信号覆盖范围广、信息传输灵活可靠、运营成本低的特点. 展开更多
关键词 移动变电站 短信息 远程监测
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雷达目标角闪烁计算方法研究 被引量：3
19
作者 郝晓军 甘连仓 +1 位作者 陈永光 何建国 《无线电工程》 2007年第3期44-46,共3页
详细描述了雷达目标角闪烁的3种计算方法,通过一简单的计算实例说明这3种算法的统一性。分析了各算法的优缺点,就各种算法的计算前提进行了说明。指出当没有确切相位、极化信息时采用矢量和成较为简单;当存在相位信息而不知道极化时,采... 详细描述了雷达目标角闪烁的3种计算方法,通过一简单的计算实例说明这3种算法的统一性。分析了各算法的优缺点,就各种算法的计算前提进行了说明。指出当没有确切相位、极化信息时采用矢量和成较为简单;当存在相位信息而不知道极化时,采用相位梯度法较为合适;当辐射源所有信息都知道时,采用波印庭矢量法最为合适。最后举例说明相位、极化对目标回波方位的影响。 展开更多
关键词 角闪烁 雷达目标 波印亭矢量 极化
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极坐标系下的航迹灰色区间关联算法 被引量：7
20
作者 衣晓 张怀巍 《舰船电子工程》 2012年第8期45-47,66,共4页
研究了雷达组网中时变系统偏差存在时的航迹关联问题。在分析时变偏差影响的基础上,从航迹的不确定区域着手,提出一种基于极坐标测量参数的航迹灰区域表示方法,并以此建立了区间灰数关联模型,实现了无需对系统误差配准的航迹关联配对。... 研究了雷达组网中时变系统偏差存在时的航迹关联问题。在分析时变偏差影响的基础上,从航迹的不确定区域着手,提出一种基于极坐标测量参数的航迹灰区域表示方法,并以此建立了区间灰数关联模型,实现了无需对系统误差配准的航迹关联配对。仿真结果表明,算法是有效的,并且具有较好的抗差性能。 展开更多
关键词 航迹关联 系统误差 区间灰数 雷达组网
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