“量测”恒等于0的UKF雷达系统偏差滤波算法

作者：董云龙; 张焱; 罗长兴; 郝家甲

来源：中国电子科学研究院学报, 2022, 17(06): 515-541.

• 伪量测
• 非线性
• 系统偏差
• 时变
• 实时跟踪
• 广义最小二乘
• UKF
• IMM

传统的误差配准算法在将非线性方程线性化(即在系统偏差和量测处分别进行泰勒展开，并忽略高阶微小量)时，若系统偏差较大就会引入一定的误差，使误差配准的精度随之恶化。为有效解决这一问题，提出一种“量测”恒等于0的无迹卡尔曼(Unscented Kalman Filter, UKF)雷达系统偏差滤波算法。该算法改变传统算法中伪观测量为变量的特点，将两雷达“空间几何关系”在随机量测误差处进行泰勒展开，构造出“量测”为已知值且恒等于0的非线性伪量测方程，并针对快时变系统偏差，在UKF滤波基础上融入交互式多模型(Interacting Multiple Model, IMM)的机动算法进行跟踪。仿真结果表明，相较于传统算法，该算法不仅对于恒定的系统偏差配准精度高，且能对快时变系统偏差进行实时有效估计，验证了本算法的有效性。