基于改进扩展卡尔曼滤波算法的静电目标跟踪

摘要

针对静电探测的数学模型结构复杂、强非线性以及实验测量数据存在极大不确定性的特点和 ExtendedKalman Filter(EKF)在处理强非线性的测量方程时会出现滤波发散的现象.为了提高滤波精度和减少计算复杂度,采用中心差分的方法计算EKF中的非线性函数的一阶导数,并结合球形静电探测器实际探测的特点形成一种新的改进的EKF算法.将改进后的EKF应用于静电目标的跟踪,建立目标跟踪滤波器.理论分析和仿真表明,采用改进后的EKF与EKF和Unscented Kalman Filter(UKF)相比较,虽然计算时间比EKF稍有增加,但比UKF的计算时间少;而计算精度比EKF有显著提高,与UKF的计算精度相当.