仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划

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仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划

高翔, 方洋旺, 颜世权, 雍霄驹, 张磊

文章导航 > 红外与激光工程 > 2013 > 42(10): 2805-2811

高翔, 方洋旺, 颜世权, 雍霄驹, 张磊. 仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2805-2811.

引用本文:

高翔, 方洋旺, 颜世权, 雍霄驹, 张磊. 仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2805-2811.

Gao Xiang, Fang Yangwang, Yan Shiquan, Yong Xiaoju, Zhang Lei. Dual-aircraft paths planning for cooperative tracking and locating target with bearings-only measurements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(10): 2805-2811.

Citation:

Gao Xiang, Fang Yangwang, Yan Shiquan, Yong Xiaoju, Zhang Lei. Dual-aircraft paths planning for cooperative tracking and locating target with bearings-only measurements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(10): 2805-2811.

仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划

1.
空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;
2.
北京市复兴路14号77分队,北京 100843

基金项目:

航空科学基金（20080196005）

作者简介:
高翔（1985- ），男，博士生，主要从事航空武器系统总体、被动探测、制导与控制方面的研究。Email：gaoxiang003@126.com；方洋旺（1966- ），男，教授，博士生导师，博士，主要从事制导与控制、随机最优控制理论与应用、非用线性控制及智能控制方面的研究。Email：ywfang2008003@sohu.com

高翔（1985- ），男，博士生，主要从事航空武器系统总体、被动探测、制导与控制方面的研究。Email：gaoxiang003@126.com；方洋旺（1966- ），男，教授，博士生导师，博士，主要从事制导与控制、随机最优控制理论与应用、非用线性控制及智能控制方面的研究。Email：ywfang2008003@sohu.com

中图分类号: TP866

Dual-aircraft paths planning for cooperative tracking and locating target with bearings-only measurements

1.
School of Aeronautics and Astronautics Engineering,Air Force Engineering University,Xi'an 710038,China;
2.
Element 77,Fuxing Road 14,Beijing 100843,China

摘要: 针对仅有角度测量的双机协同三维机动目标跟踪定位路径规划问题提出基于扩展卡尔曼滤波器（EKF）和定位精度几何分布（GDOP）的优化算法。在建立双机协同被动跟踪EKF 的基础上分别从交互信息与协方差控制入手建立指标函数。利用向量概念推导出了双机协同被动目标定位的GDOP计算公式，并建立了基于GDOP 的指标函数。利用目标状态的一步预测给出了基于不同指标函数的数值解法。仿真表明，基于EKF 的指标函数在在目标机动时性能较差，而基于GDOP 的指标则在目标机动时表现出良好性能。
- 路径规划 /
- 仅有角度 /
- 双机协同 /
- 扩展卡尔曼滤波 /
- 定位精度几何分布
Abstract: A paths planning algorithm was proposed to solve the problem of dual-aircraft cooperative tracking and locating a maneuvering target with bearings-only measurements (BOMs) in 3-dimension situation. Its purpose was to improve the passive target tracking and localization performances. After the passive tracking extended Kalman filter(EKF) was set up, the mutual information metric function and the covariance control metric function were given. The target position geometrical dilution of precision (GDOP) was deduced by introducing the vector theory. Details of the paths' planning algorithm were put forward. Computer simulation studies indicate that the EKF-based method has a worse performance when the target has maneuvers. The GDOP-based method has a good adaptation to the maneuvering target.
- path planning /
- bearings-only /
- dual-aircraft cooperation /
- extended Kalman filter(EKF) /
- geometrical dilution of precision(GDOP)

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仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划

1. 空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安 710038;

2. 北京市复兴路14号77分队,北京 100843

作者简介:
高翔（1985- ），男，博士生，主要从事航空武器系统总体、被动探测、制导与控制方面的研究。Email：gaoxiang003@126.com；方洋旺（1966- ），男，教授，博士生导师，博士，主要从事制导与控制、随机最优控制理论与应用、非用线性控制及智能控制方面的研究。Email：ywfang2008003@sohu.com

高翔（1985- ），男，博士生，主要从事航空武器系统总体、被动探测、制导与控制方面的研究。Email：gaoxiang003@126.com；方洋旺（1966- ），男，教授，博士生导师，博士，主要从事制导与控制、随机最优控制理论与应用、非用线性控制及智能控制方面的研究。Email：ywfang2008003@sohu.com

收稿日期: 2013-02-11
修回日期: 2013-03-15
刊出日期: 2013-10-25

基金项目:

航空科学基金（20080196005）

中图分类号: TP866

关键词:

摘要: 针对仅有角度测量的双机协同三维机动目标跟踪定位路径规划问题提出基于扩展卡尔曼滤波器（EKF）和定位精度几何分布（GDOP）的优化算法。在建立双机协同被动跟踪EKF 的基础上分别从交互信息与协方差控制入手建立指标函数。利用向量概念推导出了双机协同被动目标定位的GDOP计算公式，并建立了基于GDOP 的指标函数。利用目标状态的一步预测给出了基于不同指标函数的数值解法。仿真表明，基于EKF 的指标函数在在目标机动时性能较差，而基于GDOP 的指标则在目标机动时表现出良好性能。

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