偏差未补偿自适应边缘化容积卡尔曼滤波跟踪方法

来源：电子与信息学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：邓洪高, 余润华, 纪元法, 吴孙勇, 孙少帅

单位：1.桂林电子科技大学信息与通信学院 桂林 5410042.桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室 桂林 5410043.桂林电子科技大学数学与计算科学学院 桂林 5410044.卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心 桂林 541004

摘要：针对存在突变测量偏差和未知时变量测噪声场景下的目标跟踪问题，该文提出一种偏差未补偿自适应边缘化容积卡尔曼滤波跟踪方法。首先通过建立差分量测方程来消除恒定的测量偏差，同时构建满足beta-Bernoulli分布的指示变量识别突变测量偏差，将相邻时刻目标状态扩维以满足实时滤波需求，利用逆Wishart分布建模未知量测噪声协方差矩阵，从而建立目标状态、指示变量、噪声协方差矩阵的联合分布，并通过变分贝叶斯推断来求解各个参数的近似后验。为减小滤波负担，对扩维后的状态向量进行边缘化处理，结合容积卡尔曼滤波方法实现边缘化容积卡尔曼滤波跟踪。仿真实验结果表明，所提方法能够同时处理突变测量偏差和未知时变量测噪声，从而对目标进行有效跟踪。

关键词：突变测量偏差, Beta-Bernoulli分布, 逆Wishart分布, 变分贝叶斯推断, 边缘化容积卡尔曼滤波

基金资助：广西重点研发项目(AB23026150, AB23026147)，国家自然科学基金(U23A20280)