基于矢量对偶四元数的水下机动目标自适应跟踪

作     者：侯翔昊 乔钢 周建波 杨益新 HOU Xianghao;QIAO Gang;ZHOU Jianbo;YANG Yixin

作者机构：哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 西北工业大学航海学院陕西西安710072 

基　　金：国家自然基金面上项目(51679204) 声场声信息国家重点实验室开放课题(SKLA202003,SKLA201906) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(3102019HHZY030019) 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2020年第41卷第10期

页      码：1444-1449,1463页

摘      要：为实现水下机动目标准确可靠跟踪,本文将水下目标视为刚体,考虑水下机动目标平动转动耦合现象,提出了一种自适应跟踪算法。采用矢量对偶四元数对水下非合作目标的运动学与动力学过程进行建模,对其六自由度耦合运动进行一体化描述,更加真实简洁的反映水下目标的运动特性。考虑水下环境干扰对观测量的影响,结合自适应卡尔曼滤波算法,通过实时计算新息信息调整滤波增益,对水下机动目标当前状态进行自适应估计,克服了传统非线性卡尔曼滤波算法不能处理受扰观测的局限。基于Matlab仿真平台完成了对所设计算法的蒙特卡洛仿真。仿真结果表明:在给定的水下三维仿真空间内,所设计的算法能够对水下机动目标进行准确可靠的跟踪。

主 题 词：矢量对偶四元数 平动转动耦合 水下目标跟踪 卡尔曼滤波 自适应滤波 参数估计 相对导航 运动学与动力学建模 

学科分类：0817[工学-轻工类] 082403[082403] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0827[工学-食品科学与工程类] 0802[工学-机械学] 0703[理学-化学类] 0824[工学-林业工程类] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11990/jheu.202007101

馆 藏 号：203994881...