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空天防御  2025, Vol. 8 Issue (2): 58-65    
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基于IMM-SRCKF对机动目标的多弹协同被动定位算法
张雨格1, 耿建强2, 杨光宇3, 朱苏朋1, 侯振乾2, 符文星4
1. 西北工业大学 航天学院,陕西 西安 710072; 2. 上海机电工程研究所,上海 201109; 3. 西北工业大学 航海学院,陕西 西安710072; 4. 西北工业大学 无人系统技术研究院,陕西 西安 710072
Multi-Missile Cooperative Passive Localization Algorithm Based on IMM-SRCKF for Maneuvering Targets
ZHANG Yuge1, GENG Jianqiang2, YANG Guangyu3, ZHU Supeng1, HOU Zhenqian2, FU Wenxing4
1. School of Astronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, Shaanxi, China; 2. Shanghai Electro-Mechanical Engineering Institute, Shanghai 201109, China; 3. School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, Shaanxi, China; 4. Unmanned System Research Institute, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, Shaanxi, China
全文: PDF(2494 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对空中机动目标的定位跟踪问题,提出一种基于交互多模型(Interacting Multiple Model, IMM)和平方根容积卡尔曼滤波(Square Root Cubature Kalman Filter, SRCKF)的多弹协同被动定位算法。首先,分析机动目标运动方式,确定其运动方程。然后,建立多弹协同场景的系统模型,并设计被动定位算法:采用平方根容积卡尔曼滤波提高算法对目标的定位精度,并避免计算过程中协方差阵失去正定性;采用交互多模型算法,解决目标运动状态模型不匹配时的滤波发散问题。对比仿真结果表明,IMM-SRCKF算法能够有效利用多弹的量测信息,完成对机动目标的协同被动定位,具备良好的定位精度和鲁棒性。
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关键词 多弹协同被动定位机动目标平方根容积卡尔曼滤波交互多模型    
Abstract:A multi-missile cooperative passive localisation algorithm was proposed to address air manoeuvring targets' localisation and tracking problem based on the interacting multiple models and square root cubature Kalman filter (IMM-SRCKF). First, the movement of the manoeuvring target was analysed, and its equations were determined. Then, the state-space model of the multi-missile cooperative scenario was established, and the passive localisation algorithm was designed as follows. The square root cubature Kalman filter was used to improve the localisation accuracy of the algorithm and keep the covariance matrix positively characterised. The interacting multiple model algorithm resolved the filter divergence problem caused by the target model mismatch. The simulation results show that the IMM-SRCKF algorithm can effectively utilise the measurements of various missiles to accomplish cooperative passive localisation of manoeuvring targets with good positioning accuracy and robustness.
Key wordsmulti-missile coordination    passive localization    maneuvering targets    square root cubature Kalman filter (SRCKF)    interacting multiple model (IMM)
收稿日期: 2024-07-09      出版日期: 2025-05-23
ZTFLH:  V 249  
基金资助:中国航天科技集团有限公司上海航天科技创新基金资助项目(SAST2022-004)
通讯作者: 朱苏朋   
作者简介: 张雨格(2002—),女,硕士研究生。
引用本文:   
张雨格, 耿建强, 杨光宇, 朱苏朋, 侯振乾, 符文星. 基于IMM-SRCKF对机动目标的多弹协同被动定位算法[J]. 空天防御, 2025, 8(2): 58-65.
ZHANG Yuge, GENG Jianqiang, YANG Guangyu, ZHU Supeng, HOU Zhenqian, FU Wenxing. Multi-Missile Cooperative Passive Localization Algorithm Based on IMM-SRCKF for Maneuvering Targets. Air & Space Defense, 2025, 8(2): 58-65.
链接本文:  
https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/      或      https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/Y2025/V8/I2/58

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