基于交互式多模型(IMM)的MATLAB目标跟踪仿真系统

资 源 简 介

该MATLAB项目实现交互式多模型(IMM)算法，仿真机动目标在多种运动模式下的动态行为，提供轨迹生成与实时跟踪性能验证，适用于算法研究和教学演示。

详 情 说 明

基于交互式多模型(IMM)的目标跟踪系统设计与仿真

项目介绍

本项目是一个针对机动目标的实时跟踪仿真平台。系统通过模拟目标在多种运动模式（如匀速、匀加速、机动转向）下的动态行为，验证交互式多模型(IMM)算法的跟踪性能。该平台集成了轨迹生成、传感器观测模拟、IMM滤波、误差分析及可视化等完整功能链，为机动目标跟踪算法的研究与评估提供了一套完整的仿真解决方案。

功能特性

• 多模式轨迹生成：模拟目标的匀速、匀加速、转弯等多种机动模式，生成逼真的运动轨迹
• 传感器观测模拟：加入高斯白噪声，模拟真实传感器的观测数据污染
• IMM滤波核心：实现多模型并行滤波、模型交互与概率动态更新机制
• 综合性能评估：提供位置/速度误差统计、RMSE指标、协方差收敛分析等量化评估
• 动态可视化：支持真实轨迹与估计轨迹对比显示、模型概率变化曲线、实时跟踪动画

使用方法

1. 参数配置：设置初始目标状态、噪声协方差、模型转移概率、运动模型参数等
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程，系统将自动完成轨迹生成、滤波跟踪和性能评估
3. 结果分析：查看生成的误差统计表、性能指标和可视化图表，评估跟踪效果
4. 参数调整：根据评估结果优化模型参数，重新运行仿真以改进跟踪性能

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持绘图功能的图形界面环境
• 建议内存4GB以上，用于处理大规模仿真数据

文件说明

主程序文件作为整个仿真系统的调度核心，负责集成轨迹生成、观测模拟、IMM滤波和结果分析等全部流程。该文件实现了系统参数的初始化配置，协调各功能模块按序执行，完成从目标运动仿真到跟踪性能评估的完整链路，并生成最终的误差统计指标和可视化图表输出。