高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

多目标跟踪中基于目标威胁度评估的传感器控制方法

陈辉 贺忠良 连峰 李晨

陈辉, 贺忠良, 连峰, 李晨. 多目标跟踪中基于目标威胁度评估的传感器控制方法[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(12): 2861-2867. doi: 10.11999/JEIT180212
引用本文: 陈辉, 贺忠良, 连峰, 李晨. 多目标跟踪中基于目标威胁度评估的传感器控制方法[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(12): 2861-2867. doi: 10.11999/JEIT180212
Hui CHEN, Zhongliang HE, Feng LIAN, Chen LI. Threat Assessment Based Sensor Control for Multi-target Tracking[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(12): 2861-2867. doi: 10.11999/JEIT180212
Citation: Hui CHEN, Zhongliang HE, Feng LIAN, Chen LI. Threat Assessment Based Sensor Control for Multi-target Tracking[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(12): 2861-2867. doi: 10.11999/JEIT180212

多目标跟踪中基于目标威胁度评估的传感器控制方法

doi: 10.11999/JEIT180212
基金项目: 国家自然科学基金( 61873116, 61370037, 61763029),甘肃省科技计划项目(18YF1GA065, 18JR3RA137)
详细信息
    作者简介:

    陈辉:男,1978年生,教授,博士生导师,主要研究方向为目标跟踪和传感器管理

    贺忠良:男,1993年生,硕士生,研究方向为多目标跟踪中的传感器管理

    连峰:男,1981年生,副教授,博士生导师,主要研究方向为多源信息融合、多目标跟踪

    李晨:女,1981年生,讲师,主要研究方向为目标跟踪

    通讯作者:

    陈辉  huich78@hotmail.com

  • 中图分类号: TP274

Threat Assessment Based Sensor Control for Multi-target Tracking

Funds: The National Natural Science Foundation of China ( 61873116, 61370037, 61763029), The Gansu Provincial Science and Technology Planning (18YF1GA065, 18JR3RA137)
  • 摘要: 该文基于随机有限集的多目标滤波器提出一种基于目标威胁度评估的传感器控制策略。首先,在部分可观测马尔科夫决策过程(POMDP)的理论框架下,给出基于信息论的传感器控制一般方法。其次,结合目标运动态势对影响目标威胁度的因素进行分析。然后,基于粒子多目标滤波器估计多目标状态,依据多目标运动态势的评估研究建立多目标威胁水平,并从多目标分布特性中深入分析并提取出当前时刻最大威胁度目标的分布特性。最后,利用Rényi散度作为传感器控制的评价指标,以最大威胁度目标的信息增益最大化为准则进行最终控制方案的求解。仿真实验验证了该方法的实用性和有效性。
  • 图  1  最大威胁目标的粒子PHD原理图

    图  2  用来表示PHD的粒子云分布

    图  3  实际的目标轨迹

    图  5  方案1中的传感器轨迹控制

    图  4  基于威胁评估的多目标整体跟踪效果

    图  6  多目标状态估计 OSPA 的比较

    图  7  最大威胁度目标状态估计OSPA的比较

    图  8  蒙特卡罗仿真中所有传感器的位置

  • MAHLER R P S. Advances in Statistical Multisource-Multitarget Information Fusion[M]. Norwood, MA: Artech House, 2014: 825–860.
    GOSTAR A K, HOSEINNEZHAD R, RATHNAYAKE T, et al. Constrained sensor control for labeled multi-Bernoulli filter using Cauchy-Schwarz divergence[J]. IEEE Signal Processing Letters, 2017, 24(9): 1313–1317 doi: 10.1109/LSP.2017.2723924
    CHANGWEN Q and YOU H. A method of threat assessment using multiple attribute decision making[C]. The 6th IEEE International Conference on Signal Processing, Beijing, China, 2002: 1091–1095. doi: 10.1109/ICOSP.2002.1179979.
    MAHLER R P S. Statistical Multisource-Multitarget Information Fusion[M]. Norwood, MA: Artech House, 2007: 655–667.
    陈辉, 韩崇昭. 机动多目标跟踪中的传感器控制策略的研究[J]. 自动化学报, 2016, 42(4): 512–523 doi: 10.16383/j.aas.2016.c150529

    CHEN Hui and HAN Chongzhao. Sensor control strategy for maneuvering multi-target tracking[J]. Acta Automatica Sinica, 2016, 42(4): 512–523 doi: 10.16383/j.aas.2016.c150529
    HOANG H G and VO B T. Sensor management for multi-target tracking via multi-Bernoulli filtering[J]. Automatica, 2014, 50(4): 1135–1142 doi: 10.1016/j.automatica.2014.02.007
    RISTIC B and ARULAMPALAM S. Bernoulli particle filter with observer control for bearings-only tracking in clutter[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2012, 48(3): 2405–2415 doi: 10.1109/TAES.2012.6237599
    RISTIC B, VO B N, and CLARK D. A note on the reward function for PHD filters with sensor control[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2011, 47(2): 1521–1529 doi: 10.1109/TAES.2011.5751278
    RISTIC B and VO B T. Sensor control for multi-object state space estimation using random finite sets[J]. Automatica, 2010, 46(11): 1812–1818 doi: 10.1016/j.automatica.2010.06.045
    陈辉, 贺忠良, 刘备. 多目标跟踪中基于信息熵测度的传感器控制方法[J]. 控制与决策, 2018, 33(2): 337–344 doi: 10.13195/j.kzyjc.2016.1424

    CHEN Hui, HE Zhongliang, and LIU Bei. Sensor control method based on information entropy measure for multi-target tracking[J]. Control and Decision, 2018, 33(2): 337–344 doi: 10.13195/j.kzyjc.2016.1424
    VO B N, SINGH S, and DOUCET A. Sequential Monte Carlo methods for multitarget filtering with random finite sets[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2005, 41(4): 1224–1245 doi: 10.1109/TAES.2005.1561884
    MAHLER R P S. Multitarget Sensor Management of Dispersed Mobile Sensors[M]. Singapore: World Scientific Publishing, 2004: 239–310.
    KATSILIERIS F, DRIESSEN H, and YAROVOY A. Threat-based sensor management for target tracking[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2015, 51(4): 2772–2785 doi: 10.1109/TAES.2015.140052
    EL-FALLAH A, ZATEZALO A, MAHLER R P S, et al. Unified Bayesian situation assessment sensor management[C]. Proceedings of SPIE Signal Processing, Sensor Fusion, and Target Recognition, Orlando, USA, 2005: 253–264. doi: 10.1117/12.605435.
    EL-FALLAH A, ZATEZALO A, MAHLER R P S, et al. Advancements in situation assessment sensor management[C]. Defense and Security Symposium. International Society for Optics and Photonics, FL, USA, 2006: 62350M. doi: 10.1117/12.665933.
    SCHUHMACHER D, VO B T, and VO B N. A consistent metric for performance evaluation of multi-object filters[J].IEEE Transactions on Signal Processing, 2008, 56(8): 3447–3457 doi: 10.1109/TSP.2008.920469
  • 加载中
图(8)
计量
  • 文章访问数:  1587
  • HTML全文浏览量:  749
  • PDF下载量:  75
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-05
  • 修回日期:  2018-08-13
  • 网络出版日期:  2018-08-23
  • 刊出日期:  2018-12-01

目录

    /

    返回文章
    返回