时序信息驱动的并行交互式多模型水下目标跟踪算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：兰朝凤, 张桐基, 陈欢

单位：1.哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院 哈尔滨 1500802.哈尔滨理工大学模式识别与信息感知黑龙江省重点实验室 哈尔滨 1500803.汉江国家实验室 武汉 430000

摘要：随着水下目标运动形式的多样化和复杂化，现有的交互式多模型算法(IMM)在面对目标状态切换时存在模型切换缓慢及跟踪精度不足的问题。为此，该文在经典IMM算法的基础上，提出一种基于时序信息的并行交互式多模型目标跟踪算法(TIP-IMM)。该算法通过比较相邻时刻的模型概率变化趋势，动态修正状态转移矩阵的参数，再经归一化处理实现状态转移矩阵的自适应更新。同时利用并行IMM框架和信息熵来动态更新模型概率，避免因过度修正状态转移矩阵而导致的跟踪精度下降。仿真结果表明，与现有算法相比，所提算法对目标的预测精度提高了3.52%～7.87%。同时模型的切换速度更快，有效地提高了水下目标跟踪精度。

关键词：水下目标跟踪, 交互式多模型算法, 状态转移矩阵, 后验信息, 自适应

基金资助：国家自然科学基金(11804068)，黑龙江省优秀青年教师基础研究支持计划(YQJH2024064)