六次元運動モデルを使用した追尾用カルマンフィルタの設計パラメータ(航行・誘導・制御方式)

概要

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等速直線運動モデルを使用したカルマンフィルタによるレーダ追尾法について述べる.この場合,運動モデルの曖昧さを表す駆動雑音ベクトル及びその大きさの指標である駆動雑音共分散行列を設定する必要がある.なお,目標位置のn階微分(nは自然数)のディメンションを有する値を成分とするベクトルで駆動雑音ベクトルが定義できるが,どの駆動雑音ベクトルが有利かは不明である.また,運動モデルを差分方程式で定義するか,微分方程式で定義したのち離散化するかでも,駆動雑音ベクトルの状態ベクトルへの影響を表す変換行列は異なるものとなる.更に,駆動雑音共分散行列の決定には,大規模なモンテカルロシミュレーションが必要である.本論文では,等加速度運動目標に対する位置あるいは速度の定常追従誤差が一定との条件下で,位置,速度の平滑性能がそれぞれ最適となる駆動雑音ベクトルは,差分方程式で等速運動モデルを定義し加速度のディメンションを有する値を成分とした場合であることを明らかにした.また,駆動雑音共分散行列を追従性能より決定する方法を示した.なお,本論文では,駆動雑音共分散行列と観測雑音共分散行列は可換とした.
2011-07-01