Netherlands Defence Academy
Ministry of Defence
PERFORMANCE ANALYSIS OF
INTERACTING MULTIPLE MODEL -
EXTENDED KALMAN FILTERS AT HIGH
UPDATE RATES
by
LTZ3 (TD) L. Elling
Netherlands Defence Academy
Ministry of Defence
PERFORMANCE ANALYSIS OF
INTERACTING MULTIPLE MODEL -
EXTENDED KALMAN FILTERS AT HIGH
UPDATE RATES
by
LTZ3 (TD) L. Elling
Bachelor Thesis
Military Systems & Technology
Faculty of Military Sciences
Netherlands Defence Academy
Den Helder, March 7, 2016
Supervisors: Dr. L. Koene
Ir. P. Verveld
SAMENVATTING
Het doel van deze scriptie is het bepalen van de bruikbaarheid van een Interacting Multi-
ple Model-Extended Kalman Filter(IMM-EKF) in tracking systemen met hoge update rates.
Om hier een uitspraak over te kunnen doen is onderzoek gedaan naar de invloed van pro-
cesruis modellen, sensor-nauwkeurigheid en doelgedrag. Uit simulaties blijkt dat de pres-
taties van het filter afnemen voor update rates hoger dan een bepaalde kritische waarde.
Deze afname wordt veroorzaakt door een niet gemodelleerde overgang tussen filters welke
vervolgens een afwijking in de track veroorzaakt. Om deze afwijking te compenseren is een
bestaand procesruis model aangepast. De overgang tussen modellen wordt nauwkeuriger
wanneer de sensor-nauwkeurigheid verbetert. Naast het overgangsgedrag heeft de Dop-
pler nauwkeurigheid effect op de nauwkeurigheid van het gehele systeem. Ook het doel-
gedrag is van grote invloed op de systeemprestaties. De verandering in Doppler, range of
bearing meting moet voldoende abrupt zijn om een overgang tussen filters te veroorzaken,
anders nemen de prestaties af. IMM-EKF is geschikt om gebruikt te worden in systemen
met hoge update rates, zolang de sensor-nauwkeurigheid toereikend is voor het bemeten
doelgedrag. Wanneer de sensor-nauwkeurigheid onvoldoende is kan dit enkel gecompen-
seerd worden door het aanpassen van de procesruis.
iii
评论0