基于轨迹集的衍生扩展目标多伯努利滤波算法

作     者：杨英壮 蔡如华 吴孙勇 刘锦新 

作者机构：桂林电子科技大学数学与计算科学学院 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用实验室 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62263007,62161007,62071389) 广西科技厅项目(桂科AA19254029,桂科AA19182007) 广西自然科学基金项目(2019GXNSFBA245072) 

主　　题：轨迹随机有限集 衍生扩展目标 多伯努利 航向角 偏转角 伽玛高斯逆威沙特 

摘      要：针对扩展目标多伯努利滤波器(ECBMeMBer)在复杂环境下对衍生扩展目标跟踪性能严重下降以及无法提取目标轨迹的问题,本文提出一种基于轨迹随机有限集(Trajectory RFS)的衍生扩展目标多伯努利滤波算法(S-TCBMeMBer).首先,利用轨迹多伯努利RFS(Trajectory MBer-RFS)描述多扩展目标的轨迹序列,从而为扩展目标提供连续的轨迹信息.其次,提出一种多伯努利衍生模型,通过原始扩展目标的航向角与衍生扩展目标的偏转角之间的三角函数关系式建立不同衍生扩展目标的运动方程与动力学转移模型,从而实现对衍生扩展目标质心状态与外形状态的联合估计.随后,基于轨迹MBer-RFS和所提多伯努利衍生模型推导并提出S-TCBMeMBer滤波器,并在线性高斯条件下给出伽玛高斯逆威沙特(GGIW)混合实现.仿真结果表明,所提算法在杂波、漏检和噪声共存的环境下能够对衍生扩展目标进行有效跟踪,并提取扩展目标完整的轨迹信息.