雙星探測多目標跟蹤改進算法研究

羅招賢，　邵　雷，　虞文鵬

(1.江西經濟管理干部學院,南昌　330088;　2.西安衛星測控中心,西安　710043)

0　引言

利用天基預警衛星跟蹤空間目標[1-6]的研究有很多，大致可以分為兩類：一類是基于彈道模板的跟蹤，在跟蹤前就已經獲取彈道導彈的先驗信息，憑借單顆衛星就能實現對彈道目標的跟蹤；另一類是基于運動學的跟蹤，在無先驗信息的條件下，根據彈道目標的運動特性建立符合該特性的運動方程，并通過觀測值實

時更新目標狀態。基于彈道模板的方法需要龐大的彈道導彈數據庫以及較為精準的匹配算法作為支撐，而彈道導彈作為戰略層次的武器，向來是各國重點保護對象，想要獲取一個較為完備的彈道導彈數據庫極其困難，在現實中不具備可操作性，因此本文采用基于運動學的跟蹤方法。

由于衛星采取無源探測方式，只能得到目標的角度信息，而無法獲得距離信息，可觀測性較弱，基于運動學的跟蹤方法需要雙星協同探測才能確定目標的三維空間位置。在雙星協同探測對多目標跟蹤[7-10]的過程中，目標航跡交叉會對跟蹤產生較大的影響，使得跟蹤發生異常現象。針對此問題，本文提出基于二元多項式思想的量測方程構造方法設計了BPGM-SME算法。在濾波算法方面，傳統的非線性濾波算法[11-12]包括無跡卡爾曼濾波(UKF)算法[13-16]和粒子濾波(PF)算法[17]，PF算法的缺點在于運算時間較長，無法滿足預警衛星的實時性要求，UKF算法的運算實時性較好，但是由于預警衛星的觀測性較弱，存在跟蹤精度低和收斂性差的問題，針對此問題，本文提出了基于迭代思想的UKF算法。……