Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tracking swarms of unmanned aerial systems

Easthope P. F., Collinson A.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2018

|

T. 43

47--63

EN

The proliferation of cheap Unmanned Aerial Systems (UAS) poses some significant challenges for the Ground Based Air Defence (GBAD) environment. Individual UAS are inherently difficult to detect, track, classify and identify, but the challenges are exacerbated if UAS are deployed in swarms. It can be appreciated that small physical size, combined with the extensive use of non-metallic materials, will render an individual UAS difficult to detect from a radar’s perspective. If such targets are deployed in a group, then the radar response is likely to consist of intermittent, uncorrelated observations on random subsets of the swarm as a whole, with no guarantee that observations made on individual constituent UAS will be consistent from scan to scan. This paper describes a tracking filter model that is able to simultaneously track the swarm centroid and the spatial dispersion of constituent UAS, without requiring any pre-processing of radar returns into clusters. Although this paper is primarily concerned with UAS, the authors are aware that other types of platform may usefully be employed in swarms, for example satellites, and that some large and complex unitary systems may present swarm-like characteristics to sensors. The principles discussed here may also be applicable in these other cases.

PL

W artykule zamieszczono równania określające oczekiwane liczby linii przechodzących przez k punktów, zdefiniowanych jako wąskie prostokątne obszary o zadanych wymiarach, które można znaleźć w szerszym kwadratowym obszarze zawierające punkty rozmieszczone z rozkładem normalnym. Zamieszczono wyniki symulacyjne, stanowiące podstawę do oceny prawdopodobieństwa tego, że liniowe serie pomiarów w środowisku zakłóconym mają charakter losowy.

2

Probability of track impact in defended area : use of Green’s theorem in the plane

Easthope P. F.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2018

|

T. 43

65--72

EN

This paper discusses a simple method for determining the probability that the predicted impact point of a track falls within a defended area, by integrating a function around the boundary of that area. The proposed method is compared to a more direct but computationally intensive Monte Carlo technique.

PL

W artykule przedyskutowano prostą metodę określania prawdopodobieństwa przynależności przewidywanego punktu zakończenia trajektorii do wnętrza obszaru chronionego poprzez całkowanie pewnej funkcji w pobliżu granicy tego obszaru. Zaproponowana metoda jest porównania z bardziej bezpośrednią lecz bardziej wymagająca obliczeniowo metoda Monte Carlo.

3

Expected number of alignments in a uniform random distribution

Easthope P. F.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2018

|

T. 43

23--45

EN

This paper provides equations for the expected numbers of k-point lines (here defined as narrow rectangular boxes of a given length and width) that are likely to be found in a wider square domain containing a uniform distribution of points. Satisfactory agreement with a detailed simulation has been demonstrated. This provides some basis for assessing the likelihood that linear measurement sequences formed by a tracker in a cluttered environment could have occurred randomly.

PL

W artykule zamieszczono równania określające oczekiwane liczby linii przechodzących przez k punktów, zdefiniowanych jako wąskie prostokątne obszary o żądanych wymiarach, które można znaleźć w szerszym kwadratowym obszarze zawierające punkty rozmieszczone z rozkładem normalnym. Zamieszczono wyniki symulacyjne, stanowiące podstawę¸ do oceny prawdopodobieństwa tego, że liniowe serie pomiarów w środowisku zakłóconym mają charakter losowy.

4

A nonlinear model for tracking turning targets

Easthope P. F.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2018

|

T. 43

7--21

EN

This paper defines a nonlinear kinematic model designed for tracking air vehicles undergoing helicaltype motions, of which turning in the same plane forms a special case. For tracking purposes, a ninestate nonlinear Unscented Kalman Filter is demonstrated, using the process noise methods introduced in [4].

PL

W artykule określono nieliniowy model dynamiczny do śledzenia statków powietrznych podczas ruchu typu śruba, dla którego szczególnym przypadkiem jest zawracania się na płaszczyźnie. W celu zapewnienia zdolności śledzenia, przedstawiono 9-stanowy filtr UKF oparty na [4].

5

On the treatment of process noise in the Unscented Kalman Filter

Easthope P. F.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2017

|

T. 42

7--17

EN

A simple simulation of a turning target in two dimensions is used to show that the standard treatment of process noise in the Unscented Kalman Filter (UKF) can give rise to a potentially fragile tracking filter. In the example used, the turn rate is tracked as part of the state vector and additional state components are introduced to accommodate the process noise terms. This approach works well only while the underlying turn rate is constant or linear with time. With more complex turn rate dynamics, the filter breaks regardless of the process noise settings and such behaviour is indicative of a filter with zero process noise. It is found that a sequential Monte Carlo implementation of process noise gives rise to a much more robust tracking filter.

PL

Na podstawie wyników prostej symulacji obracającego się w dwóch wymiarach celu pokazano, że standardowe potraktowanie problemu istnienia szumu w bezśladowym filtrze Kalmana (UKF) może prowadzić do uzyskania filtra o dużym stopniu wrażliwości. W wykorzystanym przykładzie, śledzona jest prędkość obrotowa, która wchodzi w skład wektora stanu, a przez rozszerzenie wektora stanu uzyskuje się efekt uwzględnienia składowych pochodzących od szumu. Podejście takie sprawdza się dobrze jednak wyłącznie dla stałej prędkości obrotowej lub zmieniającej się liniowo względem czasu. Przy bardziej skomplikowanej dynamice obrotów, filtr UKF przestaje spełniać swoją rolę, niezależnie od parametrów szumu, a więc jak w przypadku filtru dla braku szumów oddziałujących na obiekt. Pokazano, ze implementacja filtru za pomocą sekwencyjnej metody Monte Carlo prowadzi do uzyskania filtru o większym stopniu odporności.