发明名称 一种多系统多模型混合交互式信息融合定位方法
摘要 本发明公开了一种多系统多模型混合交互式信息融合定位方法,针对导航定位过程中单一观测系统定位范围有限,单一运动模型描述运动状态不准确的问题,提出了从运动模型、观测系统两个维度,采用多模型多系统对目标进行跟踪定位的方法;该方法将多模型和多系统的定位结果按照模型概率、系统概率进行加权融合,很好的发挥了多系统共同定位和多模型并行建模定位的性能优势。
申请公布号 CN104833357A 申请公布日期 2015.08.12
申请号 CN201510181319.3 申请日期 2015.04.16
申请人 中国科学院光电研究院 发明人 张晓光;魏东岩;来奇峰;公续平;李祥红;李雯
分类号 G01C21/20(2006.01)I 主分类号 G01C21/20(2006.01)I
代理机构 北京理工大学专利中心 11120 代理人 李微微;仇蕾安
主权项 一种多系统多模型混合交互式信息融合定位方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、在导航定位过程中,针对待定位的目标,采用该目标可能的运动模型描述其运动状态,确定该目标的状态向量;同时,采用多个可用的观测系统对目标进行观测,确定观测系统获得的观测信息与目标的状态向量之间的函数关系;其中,运动模型的个数设为N个,观测系统的个数设为M个;步骤2、对目标的N个运动模型进行混合,具体为:将第n个运动模型的状态向量与其它各运动模型进行混合:针对第n个运动模型,将第n个运动模型与其它各运动模型之间的条件概率作为加权因子,将t‑1时刻的各运动模型对应的状态向量进行加权求和处理,得到第n个运动模型的混合后的t‑1时刻的状态向量;其中,n=1,2,...N;将第n个运动模型的状态误差与N个运动模型中其它各运动模型进行混合:先计算在该运动模型n下,运动模型n’在t时刻的状态误差初值,即:将运动模型n’的t‑1时刻状态向量与运动模型n在t时刻状态向量之间的误差方差加上运动模型n’在t‑1时刻状态误差而得到的和值;其中,n’=1,2,...N;分别将运动模型n与所述N个运动模型之间的条件概率作为加权因子,对得到的运动模型n下各个运动模型对应的状态误差初值进行加权求和,则得到第n个运动模型混合后的t‑1时刻状态误差;步骤3、基于步骤1中建立的所述函数关系,采用M个观测系统的观测信息分别对第n个运动模型对应的混合后的t‑1时刻状态向量和状态误差进行滤波,获得t时刻第n个模型在各观测系统下的状态向量和状态误差,以及获得第n个运动模型下各观测系统对应的新息和新息方差;步骤4、针对步骤3获得的第n个运动模型对应的所有观测系统的新息和新息方差,通过贝叶斯全概率公式,计算第n个模型下各观测系统的概率;以各观测系统概率为加权因子,将步骤3获得的第n个模型在各观测系统下的状态向量进行加权求和,获得t时刻多系统融合后运动模型n的状态向量;同理,以观测系统概率为加权因子,对步骤3获得的第n个模型在各观测系统下的状态误差进行加权求和,获得t时刻多系统融合后运动模型n的状态误差;步骤5、将各个运动模型的后验概率作为加权因子,将步骤4获得的多系统融合后各运动模型的状态向量进行加权求和,得到t时刻多系统多模型融合后的状态向量;将各个运动模型的后验概率作为加权因子,将步骤4获得的多系统融合后各运动模型的状态误差进行加权求和,得到t时刻多系统多模型融合后的状态误差;所述t时刻多系统多模型融合后的状态向量和状态误差之和即为当前t时刻的定位信息。
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