Динамическая фильтрация методом объединенного принципа максимума

Андрашитов Д. С., Костоглотов А. А., Лазаренко С. В., Кузнецов А. А., Пугачев И. В., Жуков Ю. О.

Читать статью полностью

  Динамическая фильтрация методом объединенного принципа максимума(1,07 MB)

Аннотация

Рассматривается проблема оценки параметров движения в условиях возмущений измерительного процесса, которые обусловлены пропусками данных, промахами в измерениях и т.д. при функционировании радиолокационных систем. Предложена новая математическая модель, которая определяет структуру динамического фильтра объединенного принципа максимума. Проведено численное моделирование работы предложенного фильтра, а также сравнение его эффективности с распространенными фильтрами по ряду критериев. Показано, что разработанный динамический фильтр отличается от известных структурой переходной матрицы. Результаты проведенного математического моделирования демонстрируют превосходство синтезированного динамического фильтра в сравнении с фильтром Калмана и «альфа-бета» фильтром по ряду показателей: точность, коэффициент проводки, коэффициент ложных трасс, усредненное время существования ложных трасс.

Ключевые слова:

адаптивный динамический фильтр – adaptive dynamic filter; динамическая модель движения – dynamic motion model; оценка – evaluation; промах – error; пропуск данных – omission; объединенный принцип максимума – combined maximum principle.

Список литературы

 1. Бар-Шалом, Я. Траекторная обработка. Принципы, способы и алгоритмы. Ч. 2 / Я. Бар-Шалом. – М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. – 239 с.

 2. Bar-Shalom, Y. Estimation with Applications to Tracking and Navigation / Y. Bar-Shalom, X.R. Li, T. Kirubarajan. – New York: John Wiley & Sons, 2001. – 558 p.

3. Итеративные регуляризированные алгоритмы обработки измерительной информации / И.В. Дерябкин [и др.] // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2010. – № 11. – С. 3–9.

4. Совмещенный синтез адаптивного к маневру фильтра сопровождения / А.А. Костоглотов [и др.] // Радиотехника. – 2015. – № 7. – С. 95–103.

5. Синтез фильтра сопровождения со структурной адаптацией на основе объединенного принципа максимума / А.А. Костоглотов [и др.] // Информационно-управляющие системы. – 2015. – № 4 (77). – С. 2–9.

6. Метод оптимальной фильтрации на основе анализа поведения инвариантов на характеристических траекториях в фазовом пространстве [Электронный ресурс] / А.А. Костоглотов [и др.] // Инженерный вестник Дона. – 2016. – Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/ archive/n4y2016/3786, свободный. – Загл. с экрана.

7. Метод структурной адаптации дискретных алгоритмов объединенного принципа максимума в задачах оценки параметров движения / А.А. Костоглотов [и др.] // Информационно-управляющие системы. – 2016. – № 6. – С. 10–15.

8. Костоглотов, А. А. Синтез модели процесса с нестационарными возмущениями на основе максимума функции обобщенной мощности / А.А. Костоглотов, А.А. Кузнецов, С.В. Лазаренко // Математическое моделирование. – 2016. – № 12. – С. 133–142.

9. Структурный синтез дискретных адаптивных следящих систем на основе объединенного принципа максимума / А.А. Костоглотов [и др.] // Вестник Донского государственного технического университета. – 2017. – № 1 (88). – С. 105–112.

10. Костоглотов, А. А. Синтез адаптивных систем сопровождения на основе гипотезы о стационарности Гамильтониана гиперповерхности / А.А. Костоглотов, С.В. Лазаренко // Радиотехника и электроника. – 2017. – № 2. – С. 121–125.

11. Структурный синтез Лагранжевых систем автоматического управления с использованием первых интегралов движения / Д.С. Андрашитов // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2015. – № 12. – С. 12–18.

12. Лурье, А. И. Аналитическая механика / А.И. Лурье. – Москва: ГИФМЛ, 1961. – 824 с.

13. Li, X. R. Survey of Maneuvering Target Tracking. Part I: Dynamic Models / X.R. Li, V.P. Jilkov // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. – 2003. – Vol. 39, No. 4. – P. 1333–1364.

14. Schooler, C. C. Optimal a-b Filters For Systems with Modeling Inaccuracies / C.C. Schooler // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. – 1975. – AES-11, No 6. – P. 1300–1306.