1.基于误差-模糊分解的一阶伪贝叶斯机动目标跟踪方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:步骤1:构建单传感器单目标跟踪场景,并对目标的运动模型进行初始化;
建立目标的运动模型:xk=fk,k-1(xk-1,s(k))+vx式中,xk和s(k)分别是目标状态向量和系统模式;fk,k-1是基于模式的目标状态转换函数,vk是过程噪声;
目标在时间1到k真实模型序列Sk={s(1),s(2),...,s(k)}.类似地,目标在时间1到k的模型序列 这里m(k)是时间k上有效模型,而且上标l意味着是所有可能的模型序列中的一个可行模型序列;
k时刻,观测方程的表达式是,zk=gk(xk)+wk
式中,zk表示k时刻的观测向量;gk是相应的观测函数,为线性的或非线性的;wk观察误差为高斯分布的白噪声;
时间1到k的观测:Zk={z1,z2,...,zk}步骤2:信息准备;
假设基于模型的状态估计 模型概率 和概率转移矩阵A=[aij]r×r在k时刻是已知的;总模型集 满足步骤3:基于模型的状态和概率预测;
步骤3.1:模型状态预测:
式中,fk,k-1是基于模式的目标状态转换函数,vk是过程噪声;
步骤3.2:模型概率预测:
式中,ail为模型i的概率转移矩阵, 表示目标在k-1时刻模型i的概率预测, m(i)表示有效模型i而且下标k-1意味着 是所有可能的模型序列中的一个可行模型序列;
步骤4:基于模型的状态和概率更新;
步骤4.1:状态更新:
式中,Filter[·]表示适当的贝叶斯滤波器,如KF,EKF,UKF或PF; 表示k时刻状态预测,zk表示k时刻量测;
步骤4.2:计算模型可能性:式中,zk表示k时刻量测, 表示k时刻状态更新, 服从高斯分布的零均值协方差Rk;
如果观察误差是高斯白噪声,则模型可能性表示为:式中,zk表示k时刻量测, 表示k时刻状态更新,模型可能性 服从高斯分布的零均值协方差Rk.
步骤4.3:模型概率更新:
步骤5 EAD模型集适应:
步骤5.1:从总模型集中选择一个模型作为原始有效模型;选择模型概率最大的作为原始有效模型;原始模型及其状态估计分别表示为mk(1)和 然后,原始子模型集由 表示;
步骤5.2:对于最后子模型集 的估计值使用等式计算其EAD值;
式中, 为 完整的状态预测, 为模型序列 的预测;
为第一个周期,tr()表示求迹;
步骤5.3:从总模型组中选择一个模型,已经选择的模型除外;然后,将其添加到当前子模型集中以形成候选子模型集;候选子模型集的数量是 这里r是整个模型集的基数, 是最后估计的子模型集的基数;
步骤5.4:使用等式
计算所有 候选子模型集的EAD值,并找到最小的EAD值;将当前候选子模型集合最小EAD值表示为步骤5.5:
比较 和 之间的EAD值;如果如果 具有较小的EAD值,则用替换最后的子模型集 并转到步骤5.2);
步骤5.6:
比较 和 之间的EAD值;如果 具有较小的EAD值,则有效模型有步骤6:状态估计和转移
步骤6.1:状态估计
步骤6.2:状态和概率转移
步骤7:将步骤6输出的 和 作为下一时刻的输入,从步骤3开始直到结束。