Tracking of Midcourse Ballistic Target Group with Space-based Infrared FPA Based on Random Finite Set
基于随机有限集的中段弹道目标群星载红外像平面跟踪方法

弹道目标进入中段飞行时释放弹头及大量诱饵形成密集目标群，对星载红外像平面的目标跟踪提出新的挑战.针对像平面对目标群各目标分辨个数的时变性，及各目标像平面轨迹非线性程度强的特点，提出基于随机有限集的目标群像平面跟踪方法.随机有限集为最优贝叶斯多目标跟踪提供统一的理论基础，但直接递推多目标后验分布计算量大，概率假设密度为多目标后验概率分布的一阶矩，在随机有限集框架下递推概率假设密度为现实可行的次优多目标跟踪方法.采用序贯蒙特卡罗方法实现多目标概率假设密度递推跟踪滤波,计算所有粒子权值之和估计目标数目，以kmeans方法对粒子集进行聚类提取各目标的状态；最后构建天基光学星座对中段弹道目标群的跟踪仿真场景，在不同交接跟踪任务、虚警率和目标个数条件下进行对比分析和仿真验证.结果表明,该方法能同时跟踪星载红外像平面上动态变化目标群各目标的状态和数目.