[发明专利]非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法

权利要求书

1.一种非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对融合中心进行初始化，并初始化粒子样本及其相应的权值、初始化更新时间t_k＝0，设初始更新帧数k＝0；初始化系统参数，所述系统参数包括监测平面大小、传感器总个数、观测总时间以及目标初始状态；

B、新的局部量测到达融合中心，判断当前量测的时戳t_z是否小于或等于系统观测总时间t_total；若是，则执行步骤C；若否，则操作结束；

C、判断当前量测的时戳t_z是否大于或等于上一个更新时间t_k；若是，则执行步骤D；若否，则执行步骤E；

D、利用粒子滤波算法获得k+1时刻的顺序后验权值，得到k+1时刻的目标状态估计值，并将以粒子样本表征的后验状态近似为高斯参数进行存储，再返回步骤B；

E、采用广义高斯平滑方法求解失序量测产生时刻的平滑概率密度函数；

F、以t_z时刻的平滑概率密度函数作为重要性采样函数进行二次采样，联合局部似然函数求解异步似然函数；

G、利用异步似然函数更新k时刻的后验权值，再通过重采样得到k时刻更新后以粒子样本表征的融合后验状态，得到k时刻的目标状态估计值，并将以粒子样本表征的后验状态近似为高斯参数进行存储，再返回步骤B。

2.如权利要求1所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法，其特征在于，所述步骤D中k+1时刻的目标状态估计值表示为：

其中，表示k+1时刻的目标状态估计值，表示k+1时刻第q个粒子样本的目标状态，表示k+1时刻第q个粒子样本对应的顺序后验权值，q＝1,2,…,Q表示粒子样本标号，Q为粒子数目。

3.如权利要求2所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法，其特征在于，所述步骤E采用广义高斯平滑方法求解失序量测产生时刻的平滑概率密度函数，具体包括以下分步骤：

E1、根据融合中心第k个更新时刻对应的更新时间t_k，通过条件t_k-l＜t_z＜t_k-l+1确定失序量测的延迟步数l，判断延迟步数l是否等于1；若延迟步数l＝1，则执行步骤E2；若否，则执行步骤E3；

E2、利用广义高斯平滑方法求解t_z时刻的平滑概率密度函数；

E3、利用广义高斯平滑方法求解中间统计量，通过对中间统计量求解联合积分，获得t_z时刻的平滑概率密度函数。

4.如权利要求3所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法，其特征在于，所述步骤E2中平滑概率密度函数表示为：

其中，τ表示t_z时刻，x(τ),x_τ均表示t_z时刻的目标状态，z_1:k表示从第一个时刻开始到第k时刻所有量测的集合，分别表示时刻τ对应的平滑概率密度的均值和协方差。