Page 88 - 《应用声学》2020年第2期

第 39 卷 第 2 期 Vol. 39, No. 2
2020 年 3 月 Journal of Applied Acoustics March, 2020

⋄ 研究报告 ⋄

一种改进的时变转移概率AIMM跟踪算法 ∗

叶 瑾 1,2 许 枫 1† 杨 娟 1 钟一宸 1,2

(1 中国科学院声学研究所 北京 100190)
(2 中国科学院大学 北京 100049)

摘要：为了解决传统的交互式多模型目标跟踪算法中马尔可夫概率转移矩阵固定不变，造成的模型切换缓慢、
跟踪精度不高的问题，提出了一种基于后验信息修正的时变转移概率自适应交互式多模型跟踪算法。算法定
义了一种新的修正因子，利用后验信息对概率转移矩阵进行实时修正，提高匹配模型的概率，减小非匹配模型
的影响，使得系统模型能够及时、准确地切换到匹配模型。蒙特卡洛仿真实验表明，该自适应交互式多模型算
法能够应用于水下目标跟踪中，相比传统交互式多模型算法，模型匹配度更高，滤波效果也更好。
关键词：机动目标跟踪；交互式多模型；概率转移矩阵；后验信息；水下目标跟踪
中图法分类号: TN953 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2020)02-0246-07
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2020.02.011

An improved AIMM tracking algorithm based on adaptive
transition probability

YE Jin 1,2 XU Feng 1 YANG Juan 1 ZHONG Yichen 1,2

(1 Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
(2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Abstract: In order to solve the problem that the Markov probability transition matrix is constant in the
traditional interactive multiple model (IMM) target tracking algorithm, resulting in the slow model switching
speed and low tracking accuracy, an improved adaptive IMM (AIMM) tracking algorithm, based on adap-
tive transition probability, is proposed. The proposed algorithm introduces a new coefficient, which uses the
posterior information to modify the probability transition matrix in real time, improve the probability of the
matching model, and reduce the influence of the non-matching model, so that the system model can switch
to the matching model in time and accurately. Monte Carlo simulation experiments show that the proposed
algorithm has better model matching performance and better target tracking performance than the traditional
IMM algorithm in underwater target tracking.
Keywords: Maneuvering target tracking; Interactive multiple model; Probability transition matrix; Posterior
information; Underwater target tracking

2019-05-24 收稿; 2019-09-18 定稿
国家自然科学基金项目 (41527901), 国家重点研发计划项目 (2017YFC0821202), 中国科学院战略性先导科技专项 (XDA13030604)
∗
作者简介: 叶瑾 (1996– ), 女, 广东汕尾人, 硕士研究生, 研究方向: 水声信号处理。
通信作者 E-mail: xf@mail.ioa.ac.cn
†