基于GM-CPHD滤波算法的主动声呐目标跟踪

作     者：陈晓 李亚安 李余兴 蔚婧 Chen Xiao;Li Yaan;Li Yuxing;Yu Jing

作者机构：西北工业大学航海学院陕西西安710072 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2018年第36卷第4期

页      面：656-663页

核心收录：

学科分类：082403[工学-水声工程] 08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51179157 51409214 11574250)资助 

主　　题：多目标跟踪 随机有限集 GM-PHD GM-CPHD 声呐方程 

摘      要：水下多目标运动状态估计一直是主动声呐目标跟踪的难点问题。为了实现对可变数目水下多目标运动状态的估计,将随机有限集理论应用于多目标跟踪,不仅避免了多目标跟踪数据关联问题,而且解决了多目标跟踪过程中可变数目目标运动状态估计。传统的PHD滤波算法对目标数目估计存在敏感性,虽然CPHD滤波算法引入了对势分布的估计提高了对目标数目估计的精确性,但同时也增加了其计算量。对于高斯线性目标跟踪系统,GM-CPHD滤波算法对目标数目的估计比GM-PHD滤波更加精确。利用椭圆跟踪门策略减小了GM-CPHD滤波算法的计算量。同时,结合水下目标跟踪的特点,利用声呐方程得到一定虚警概率条件下的检测概率与距离关系的解析式,提出了一种适合于水下目标跟踪的自适应检测概率GM-CPHD滤波算法,仿真结果表明:该算法在多目标跟踪中可以更有效地实现目标状态及数目的估计。