L2正则化粒子滤波在水下无人平台纯方位角跟踪的应用

摘要

针对水下无人平台搭载单矢量水听器目标跟踪鲁棒性差的问题,提出一种基于L2范数正则化粒子滤波的单站纯方位角度水下目标跟踪算法。该方法引入测量量与预测量误差的规则范数,得到粒子的似然函数,从而平衡测量值与预测值,提高目标跟踪鲁棒性。仿真结果表明,相较于粒子滤波（PF）算法,基于L2范数正则化（L2-RPF）优于基于L1范数正则化（L1-RPF）,其目标方位跟踪精度更高,且经过多次Monte Carlo实验得到的L2-RPF目标方位跟踪平均误差和均方根误差均较小。利用水下滑翔机平台搭载单矢量水听器（水下声学滑翔机）在中国南海海域进行探测跟踪的试验数据,对算法性能进行了验证,采用L2-RPF处理得到的目标方位跟踪精度相较于其他算法较高,一定程度上修正了测量野值带来的跟踪误差。