卡尔曼滤波在目标跟踪中应用仿真研究
一、研究目的
目标跟踪是卡尔曼滤波的主要应用领域，通过本作业，进一步
加深对卡尔曼滤波算法的理解，了解卡尔曼滤波器算法的基本特点，
掌握卡尔曼滤波算法应用研究的基本步骤和方法。
二、情景想定
假定有一二座标雷达对一平面上运动的目标进行观测，目标在
0-400 秒沿 轴作恒速直线运动，运动速度为-15 米/秒，目标的
起始点为(2000 米,10000 米)，在
=t
y
=
t
400-600 秒向
x
轴方向做 的
慢转弯，加速度为
0
90
=
=
yx
uu
0.075 米/秒 ，完成慢转弯后加速度将
降为零，从
2
=
t
610 秒开始做90 的快转弯，加速度为 0.3 米/秒 ，在
660 秒结束转弯，加速度降至零。雷达扫描周期
0 2
=
T
2 秒， 和 独
立地进行观测，观测噪声的标准差均为 100 米。试建立雷达对目标
的跟踪算法，并进行仿真分析，给出仿真分析结果。
x
y
三、步骤
1 建立算法
建立状态方程
给出算法递推公式
确定起始条件
2 仿真计算
模拟目标真实轨迹
形成观测数据（真实轨迹位置数据迭加上观测数据）
递推估计
计算估计误差
3 结果分析
滤波误差的均值
∑
=
−=
M
i
iix
kkxkx
M
ke
1
)]/(
ˆ
)([
1
)(
滤波误差的标准差
[]
2
1
2
ˆ
)()]/(
ˆ
)([
1
kekkxkx
M
x
M
i
iix
−−=
∑
=
σ
其中
M
为 Mente-carlo 模拟次数，
k N,....,2,1
=
， 为采样
次数。
N
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
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