基于弗里特-谢尔特的轨迹预测

轨迹预测是导引、导航和控制系统中的关键要素。本文提出了两种基于实时位置测量和自适应输入与状态估计（AISE）的新型轨迹预测方法。第一种方法称为 AISE/va，使用位置测量来估计目标速度和加速度。第二种方法称为 AISE/FS，将目标轨迹建模为三维曲线，需估计速度、加速度和 Jerk，这取决于弗里特-谢尔特公式。为实时估计速度、加速度和 Jerk，AISE 计算位置测量的一次、二次和三次导数。AISE 不依赖于关于目标机动、测量噪声或扰动的假设。进行轨迹预测时，两种方法都使用目标位置的测量值以及其导数的估计值来从当前位置进行外推。我们在数值上比较了 AISE/va 和 AISE/FS 的性能与 α-β-γ 滤波器的表现，结果表明 AISE/FS 在复杂目标机动情况下比 AISE/va 和传统方法提供更精确的轨迹预测。