1.一种非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,包括以下步骤:A、对融合中心进行初始化,并初始化粒子样本及其相应的权值、初始化更新时间t k =0,设初始更新帧数k=0;初始化系统参数,所述系统参数包括监测平面大小、传感器总个数、观测总时间以及目标初始状态;B、新的局部量测到达融合中心,判断当前量测的时戳t z 是否小于或等于系统观测总时间t total ;若是,则执行步骤C;若否,则操作结束;C、判断当前量测的时戳t z 是否大于或等于上一个更新时间t k ;若是,则执行步骤D;若否,则执行步骤E;D、利用粒子滤波算法获得k+1时刻的顺序后验权值,得到k+1时刻的目标状态估计值,并将以粒子样本表征的后验状态近似为高斯参数进行存储,再返回步骤B;E、采用广义高斯平滑方法求解失序量测产生时刻的平滑概率密度函数;F、以t z 时刻的平滑概率密度函数作为重要性采样函数进行二次采样,联合局部似然函数求解异步似然函数;G、利用异步似然函数更新k时刻的后验权值,再通过重采样得到k时刻更新后以粒子样本表征的融合后验状态,得到k时刻的目标状态估计值,并将以粒子样本表征的后验状态近似为高斯参数进行存储,再返回步骤B。
2.如权利要求1所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤D中k+1时刻的目标状态估计值表示为:其中, 表示k+1时刻的目标状态估计值, 表示k+1时刻第q个粒子样本的目标状态, 表示k+1时刻第q个粒子样本对应的顺序后验权值,q=1,2,…,Q表示粒子样本标号,Q为粒子数目。
3.如权利要求2所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤E采用广义高斯平滑方法求解失序量测产生时刻的平滑概率密度函数,具体包括以下分步骤:E1、根据融合中心第k个更新时刻对应的更新时间t k ,通过条件t k-l <t z <t k-l+1 确定失序量测的延迟步数l,判断延迟步数l是否等于1;若延迟步数l=1,则执行步骤E2;若否,则执行步骤E3;E2、利用广义高斯平滑方法求解t z 时刻的平滑概率密度函数;E3、利用广义高斯平滑方法求解中间统计量,通过对中间统计量求解联合积分,获得t z 时刻的平滑概率密度函数。
4.如权利要求3所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤E2中平滑概率密度函数表示为:其中,τ表示t z 时刻,x(τ),x τ 均表示t z 时刻的目标状态,z 1:k 表示从第一个时刻开始到第k时刻所有量测的集合, 分别表示时刻τ对应的平滑概率密度的均值和协方差。
5.如权利要求4所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤E3利用广义高斯平滑方法求解中间统计量,通过对中间统计量求解联合积分,获得t z 时刻的平滑概率密度函数,具体包括以下分步骤:E31、进行迭代初始化,以时刻k-1代替时刻τ,得到k-1时刻的高斯近似的平滑密度函数,表示为E32、当延迟步数l>2时进行迭代计算,令n=k-2,…,k-l+1,得到n时刻的平滑概率密度,表示为迭代完成后,获得k-l+1时刻的平滑概率密度函数,表示为E33、利用广义高斯平滑方法计算τ时刻的一步平滑概率密度函数,表示为E34、对步骤E32中k-l+1时刻的平滑概率密度函数和步骤E33中τ时刻的一步平滑概率密度函数求解联合积分,表示为p(x(τ)|x k ,z 1:k )=∫p(x(τ)|x k-l+1 ,z 1:k-l )p(x k-l+1 |x k ,z 1:k )dx k-l+1得到t z 时刻的平滑概率密度函数。
6.如权利要求5所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤F中异步似然函数表示为其中,z(τ)表示τ时刻的量测,j=1,2,…,S表示二次采样得到的粒子样本标号,S表示二次采样的粒子总数。
7.如权利要求6所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤G中利用异步似然函数更新k时刻的后验权值具体为:
8.如权利要求7所述的非线性系统任意延迟步数的单个失序量测集中式融合方法,其特征在于,所述步骤G中k时刻的目标状态估计值表示为