[发明专利]一种基于多模型滤波的空间目标定位方法

摘要

一种基于多模型滤波的空间目标定位方法，首先，选择空间目标的位置和速度矢量作为状态变量，选取不同的系统噪声方差阵，建立多个模型，用于描述空间目标的轨道机动加速度的不确定性；其次，针对多个模型建立多个并行扩展卡尔曼滤波算法，分别进行滤波，获得多个状态估计值；再次，根据各个状态估计值与观测量相符合的程度计算相应的滤波权值；最后，根据滤波权值计算各个并行扩展卡尔曼滤波算法的状态估计值的加权和，得到导航滤波结果，即空间目标位置和速度矢量的估计值。该方法能够自适应的选取起主导作用的系统噪声方差阵，从而增强滤波器对机动目标的跟踪定位能力，有助于解决轨道机动加速度的不确定性影响空间目标定位精度的问题。

主权项

一种基于多模型滤波的空间目标定位方法，其特征在于步骤如下：(1)选择空间目标的位置矢量和速度矢量作为状态变量，根据所述状态变量建立状态转移函数、测量函数和由多个不同的系统噪声方差阵构成的模型集；(2)将步骤(1)中得到的所述模型集中的各个元素代入并行扩展卡尔曼滤波方程，利用步骤(1)得到的状态转移函数和测量函数，通过并行扩展卡尔曼滤波算法进行递推解算，获得并行扩展卡尔曼滤波算法的状态变量估计值，并计算并行扩展卡尔曼滤波算法的测量残差；(3)根据步骤(2)得到的测量残差计算并行扩展卡尔曼滤波算法的权值；(4)根据步骤(2)得到的各个并行扩展卡尔曼滤波算法的状态变量估计值和步骤(3)得到的各个并行扩展卡尔曼滤波算法的权值，计算状态变量估计值的加权和，加权和即为当前时刻多模型滤波的状态变量估计值；(5)将步骤(2)到步骤(4)进行重复迭代，获得不同时刻多模型滤波的状态变量估计值，即获得了空间目标的位置和速度信息，从而实现基于多模型滤波的空间目标定位。