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Measurement-driven Gauss-Hermite particle filter with soft spatiotemporal constraints for multi-optical theodolites target tracking

引用

Chinese Journal of Aeronautics 2023年第8期36卷 313-330页

作者： Hongwei ZHANG Pengfei LI School of Aeronautics and Astronautics Sun Yat-sen UniversityShenzhen 518071China Army Academy of Artillery and Air Defense Zhengzhou Campus Zhengzhou 450007China

Multi-Optical Theodolite Tracking systems(MOTTs)can stealthily extract the target’s status information from bearings only through non-contact *** constrained MOTTs are partially compatible,yet many existing research works and results are based on the known model,ignoring its discrimination with the target maneuvering behavior *** compensate for these mismatches,this paper develops a Measurement-driven Gauss-Hermite Particle Filter(MGHPF),which elegantly fuses the spatiotemporal constraints and its soft form to perform MOTT ***,the target dynamic model and tracking algorithm are based on the target behavior pattern with the adaptive turn rate,fully exploiting the spatial epipolar geometry characteristics for each intersection measurement by a minimax ***,the center of the feasible area is approximated via the analytic coordinate transformation,and the latent samples are updated via the deterministic Gauss-Hermite integral method with the target’s predictive turn ***,the effects of truncation correction and compensation feedback from the current measurement and historical estimation data are adaptively incorporated into the PF’s importance distribution to cover the mixture ***,an effective causality-invariant updating rule is provided to estimate the parameters of these soft spatiotemporal constrained MOTTs with convergence *** and measured results show good agreement;compared with the stateof-the-art Multi-Model Rao-Blackwell Particle Filter(MMRBPF),the proposed MGHPF improves the filtering accuracy by 7.4%-34.7%and significantly reduces the computational load.

关键词： Causality-invariant Measurement-drivenGauss-HermiteParticleFilter(MGHPF) Multi-optical theodolite tracking system soft spatiotemporal con-straints Targetmaneuvering behavior

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