基于卡尔曼滤波器的机动目标跟踪仿真
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ｌ 变维滤 波算法 原理
变维滤 波算法 采用 非机动 模 型和机动模 型 ， 无机 动时 滤波器 工作 于正 常模 式（ 即采 用非机 动模 型） 用 １ ，
机动 检测器监 视机 动 ，一旦 检测 到机动 ，即采用 机动模 型 进行 跟踪直 至下一 次判决 而退 回正 常 的非机 动模
型 。这种算 法 的基本 思 想是非 机 动时采用低 阶 的 Ｋ ｌ ｎ滤波器 ，而机 动时采 用高 阶的 Ｋａｍａ ａｍａ ｌ ｎ滤波 器 。用
Ｆ ｂ ２ １ ｅ ． Ｏ０
基于卡尔曼滤波器的机动 目标跟踪仿真
徐 海 ，王 娜 娜
（ ． 南职 业技术 学 院 机械 电子工程 系，郑 州 ４ ０ ４ ；２河南广播 电视 大 学 机械 电子 工程 系 ，郑 州 ４ ０ ４ １河 ５０ ６ ． ５ ０ ６）
摘
要 ：将卡 尔曼（ ａ ａ） Ｋ ｌ ｌ滤波 器的 变维滤波算 法应 用于 雷达数据 处理 中， ｍ １ 对机 动 目标进 行跟 踪 ， 出机 动 得
Ｏ 引 言
在实 际应用 中，需 要用 不 同的方法 对信号 进行 处理 ，以获得信 号 的不 同信 息 ，主要包 括随 机信号 的滤 波 和各类参 数 的估计 以及产 生 随机信号 的 系统 辨识 或建模 等 。Ｋ ｌ ｎ 波形估 计 能够实 现对带 有 噪声（ｎ ａｍａ Ｊ 性 Ｊ
的背景 噪声 ） 的观测数 据进 行随 机信号 取值估计 ；用 于处理 雷达数 据 ，能够对 探测到 的 目标 提取 位置信 息形
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ＸＵ ｉ． ＡＮＧ ． Ｈａ Ｗ Ｎａ ｎａ
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成 的点迹 数据 ，经预处 理后 ，新 的点迹 与 已存 在 的航 迹进 行数据 关联 ，关联 上 的点迹用 来更新 航迹 信息 （ 跟 踪 滤波） ，并形 成对 目标下 一位 置 的预测 ，没 有关联上 的 点迹进 行新航 迹起始 【。笔 者采 用基 于 Ｋａ ｎ滤 ｌ 】 ｌ ｍａ
波 器的变维 滤波算 法 ，对雷 达获得 的 目标 观测数 据进行 机动 模型 的滤波 跟踪 ，并对 目标进行 拦截 仿真 。
第２ ７卷 第 １ 期
、 １２ ＮＯ １ 厂 ．７ ０ ．
新 乡学院学报 ：自然科 学版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｉｎ ｉｅ ｓｔ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅＥｄｔｏ ｏ ｒ ａ Ｘｉｘ ａwk.baidu.comｇＵｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｙ： ｔ ｒ ｌ ｃ ｅ ｃ ｉ ｎ ｉ
２ １ 年 ２月 ００
目标的 滤波数 据 曲线 ，并对 目标进 行 了拦截仿 真 。仿真 结果 表 明该方 法能 估计 出 目标 的运 动特征 并对 运动
目标 拦 截 成 功 。
关键词 ：卡 尔曼滤 波器 ；变维 滤波 算法 ； 目标 跟踪
中 图分 类号 ：Ｔ ５ ＋２ Ｎ９ ５． 文 献标 志码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ７ — ３ ６２ １ ） １０ ６－ ３ ６ ４ ３ ２ （０ ０ ０ － ０ ６ ０
ｌ 变维滤 波算法 原理
变维滤 波算法 采用 非机动 模 型和机动模 型 ， 无机 动时 滤波器 工作 于正 常模 式（ 即采 用非机 动模 型） 用 １ ，
机动 检测器监 视机 动 ，一旦 检测 到机动 ，即采用 机动模 型 进行 跟踪直 至下一 次判决 而退 回正 常 的非机 动模
型 。这种算 法 的基本 思 想是非 机 动时采用低 阶 的 Ｋ ｌ ｎ滤波器 ，而机 动时采 用高 阶的 Ｋａｍａ ａｍａ ｌ ｎ滤波 器 。用
Ｆ ｂ ２ １ ｅ ． Ｏ０
基于卡尔曼滤波器的机动 目标跟踪仿真
徐 海 ，王 娜 娜
（ ． 南职 业技术 学 院 机械 电子工程 系，郑 州 ４ ０ ４ ；２河南广播 电视 大 学 机械 电子 工程 系 ，郑 州 ４ ０ ４ １河 ５０ ６ ． ５ ０ ６）
摘
要 ：将卡 尔曼（ ａ ａ） Ｋ ｌ ｌ滤波 器的 变维滤波算 法应 用于 雷达数据 处理 中， ｍ １ 对机 动 目标进 行跟 踪 ， 出机 动 得
Ｏ 引 言
在实 际应用 中，需 要用 不 同的方法 对信号 进行 处理 ，以获得信 号 的不 同信 息 ，主要包 括随 机信号 的滤 波 和各类参 数 的估计 以及产 生 随机信号 的 系统 辨识 或建模 等 。Ｋ ｌ ｎ 波形估 计 能够实 现对带 有 噪声（ｎ ａｍａ Ｊ 性 Ｊ
的背景 噪声 ） 的观测数 据进 行随 机信号 取值估计 ；用 于处理 雷达数 据 ，能够对 探测到 的 目标 提取 位置信 息形
ＴｈｅＭ ａ ｅ ｖ ｒ ｎｇ Ｔａ ｇ ｔ ｎ ｕ ｅ ｉ ｒ ｅ Ｔｒ ｃ ｉ ｇ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｋ ａ ｍ ａ ｌｅ ａ ｋ ｎ ｉ ｌ ｔｏ ｓ ｄ ｏ ｌ ｎ Ｆｉ ｒ ｔ
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成 的点迹 数据 ，经预处 理后 ，新 的点迹 与 已存 在 的航 迹进 行数据 关联 ，关联 上 的点迹用 来更新 航迹 信息 （ 跟 踪 滤波） ，并形 成对 目标下 一位 置 的预测 ，没 有关联上 的 点迹进 行新航 迹起始 【。笔 者采 用基 于 Ｋａ ｎ滤 ｌ 】 ｌ ｍａ
波 器的变维 滤波算 法 ，对雷 达获得 的 目标 观测数 据进行 机动 模型 的滤波 跟踪 ，并对 目标进行 拦截 仿真 。
第２ ７卷 第 １ 期
、 １２ ＮＯ １ 厂 ．７ ０ ．
新 乡学院学报 ：自然科 学版
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目标的 滤波数 据 曲线 ，并对 目标进 行 了拦截仿 真 。仿真 结果 表 明该方 法能 估计 出 目标 的运 动特征 并对 运动
目标 拦 截 成 功 。
关键词 ：卡 尔曼滤 波器 ；变维 滤波 算法 ； 目标 跟踪
中 图分 类号 ：Ｔ ５ ＋２ Ｎ９ ５． 文 献标 志码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ７ — ３ ６２ １ ） １０ ６－ ３ ６ ４ ３ ２ （０ ０ ０ － ０ ６ ０