基于海事卫星时延和频偏的远海飞行器跟踪方法

• 作者: 吕植勇 程遥
• 来源期刊: 交通信息与安全
• 学科: 工学
• 关键词: 海事安全 飞行器跟踪 海事卫星 时延 频偏 粒子滤波
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 交通信息工程与控制
• 页码范围: 70-78
• 页数: 9页
• 分类号: TP391.41
• 字数: 8777字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.03.009

摘要

针对海上飞行器难以实现实时安全定位的问题,研究利用海事卫星时频数据对海上飞行器进行跟踪的方法,实现主动地跟踪远海飞行器的轨迹.介绍并分析现有自适应转弯模型的缺点以及交互式多模型算法(IMM)在测量数据为时延和频偏情况下存在的问题.在此基础上提出基于时延约束的自适应转弯模型,该模型通过引入时延数据建立转弯速率估计器,估计目标可能的位置和对应的转弯速率,进而估计出目标的速度矢量.简要地介绍了频偏的计算模型以及粒子滤波算法,给出了远海飞行器跟踪的算法流程图.使用Matlab进行了二维对比分析,并使用专业的仿真软件卫星工具包(STK)搭建远海飞行仿真环境,生成仿真的飞行参数、卫星时延以及频偏等数据用以验证模型的可行性.仿真结果表明:①在测量数据为时延和频偏的情况下,传统交互式多模型算法难以适用,容易出现滤波发散;而自适应转弯模型能够很好地估计目标的轨迹,且不需要人为设置转弯速率.②使用该模型可以较为完整地得到远海飞行器的轨迹,且平均经纬度误差在0.2°以下,最大经纬度误差约等于0.8°.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吕植勇	武汉理工大学智能交通中心	28	274	8.0	16.0
2	程遥	武汉理工大学智能交通中心	2	0	0.0	0.0