基于時差定位算法的空間三站跟蹤海洋動目標方法研究

李悅,馮新建,宋慶雷,秦洋

(61541部隊,北京 100094)

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基于時差定位算法的空間三站跟蹤海洋動目標方法研究

李悅,馮新建,宋慶雷,秦洋

(61541部隊,北京 100094)

摘要：研究了運動三站對海洋移動目標多次定位的跟蹤濾波問題,給出基于卡爾曼濾波(KF)的定位點跟蹤算法和基于平方根-非線性卡爾曼濾波(SR-UKF)的單/雙時差跟蹤算法,對于影響濾波效果的初始定位點和初始協方差陣,給出了計算方法,最后通過仿真驗證了時差殘缺(單時差)的觀測條件下,SR-UKF跟蹤方法更優。

關鍵詞：三站定位;卡爾曼濾波;單路時差跟蹤;SR-UKF濾波算法

0引言

三站定位系統對動目標跟蹤最直接有效的方法是依據定位點進行卡爾曼濾波[1](KF),在實際應用中由于雷達自身轉動或衛星位置等原因,常會出現只觀測到一路時差的情況,由于無法用于實時定位,工程上大多將此類數據作丟棄處理。為了充分利用時差數據信息,本文建立了運動三站定位系統動目標跟蹤模型,研究了基于SR-UKF的單路時差跟蹤方法,并與定位點KF方法進行了比較。

1定位點跟蹤模型與濾波算法

三站時差定位系統主要跟蹤慢速運動目標,在短暫的觀測時間內可以認為目標作勻速運動。為充分利用地球球面信息,只對x,y坐標和其方向速度建模,z值則通過地球橢球方程求出,每一時刻z分量上的速度zv也可通過地球橢球方程對時間t求導得出,方法為

(1)

式中,z值的正負取值準則為:初始點z正負由第3節提供的初始值算法決定,z(k)正負號由……