基于高精度传感器量测的机动扩展目标建模与跟踪

孙力帆; 何子述; 冀保峰; 张森; 普杰信

doi:doi:10.3788/AOS201838.0228001

光学学报, 2018, 38 (2): 0228001, 网络出版: 2018-08-30

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Modeling and Tracking of Maneuvering Extended Objects Using High Resolution Sensors

孙力帆 ^1,2,*何子述 ²冀保峰 ^1,3张森 ¹普杰信 ¹

作者单位

¹ 河南科技大学信息工程学院, 河南洛阳 471023

² 电子科技大学电子工程学院, 四川成都 611731

³ 东南大学毫米波国家重点实验室, 江苏南京 210096

图 & 表

图 1. 扩展目标机动演示示例。(a)顺时针旋转;(b)逆时针旋转

Fig. 1. Illustrative examples of maneuvering extended object. (a) Clockwise rotation; (b) counterclockwise rotation

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图 2. 扩展目标及其距离像量测

Fig. 2. Extended object and its range extent measurement

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图 3. 扩展目标及其多散射点量测

Fig. 3. Extended object and its multiple scattering measurement

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图 4. 多散射点量测产生过程

Fig. 4. Generation of multiple scattering measurement

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图 5. 场景1中的机动扩展目标跟踪轨迹

Fig. 5. Trajectory of maneuvering extended object tracking in scene 1

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图 6. 场景2中的机动扩展目标跟踪轨迹

Fig. 6. Trajectory of maneuvering extended object tracking in scene 2

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图 7. 场景1中机动扩展目标跟踪性能的评估结果。(a)位置均方根误差;(b)速度均方根误差;(c)改进的豪斯多夫距离;(d)模型概率

Fig. 7. Performance evaluation of maneuvering extended object tracking in scene 1. (a) Position RMSE; (b) velocity RMSE; (c) modified Hausdorff distance; (d) model probability

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图 8. 场景2中机动扩展目标的跟踪性能评估。(a)位置均方根误差;(b)速度均方根误差;(c)改进的豪斯多夫距离;(d)模型概率

Fig. 8. Performance evaluation of maneuvering extended object tracking in scene 2. (a) Position RMSE; (b) velocity RMSE; (c) modified Hausdorff distance; (d) model probability

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孙力帆, 何子述, 冀保峰, 张森, 普杰信. 基于高精度传感器量测的机动扩展目标建模与跟踪[J]. 光学学报, 2018, 38(2): 0228001. Lifan Sun, Zishu He, Baofeng Ji, Sen Zhang, Jiexin Pu. Modeling and Tracking of Maneuvering Extended Objects Using High Resolution Sensors[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(2): 0228001.

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图 1. 扩展目标机动演示示例。(a)顺时针旋转;(b)逆时针旋转

Fig. 1. Illustrative examples of maneuvering extended object. (a) Clockwise rotation; (b) counterclockwise rotation

图 2. 扩展目标及其距离像量测

Fig. 2. Extended object and its range extent measurement

图 3. 扩展目标及其多散射点量测

Fig. 3. Extended object and its multiple scattering measurement

图 4. 多散射点量测产生过程

Fig. 4. Generation of multiple scattering measurement

图 5. 场景1中的机动扩展目标跟踪轨迹

Fig. 5. Trajectory of maneuvering extended object tracking in scene 1

图 6. 场景2中的机动扩展目标跟踪轨迹

Fig. 6. Trajectory of maneuvering extended object tracking in scene 2

图 7. 场景1中机动扩展目标跟踪性能的评估结果。(a)位置均方根误差;(b)速度均方根误差;(c)改进的豪斯多夫距离;(d)模型概率

Fig. 7. Performance evaluation of maneuvering extended object tracking in scene 1. (a) Position RMSE; (b) velocity RMSE; (c) modified Hausdorff distance; (d) model probability

图 8. 场景2中机动扩展目标的跟踪性能评估。(a)位置均方根误差;(b)速度均方根误差;(c)改进的豪斯多夫距离;(d)模型概率

Fig. 8. Performance evaluation of maneuvering extended object tracking in scene 2. (a) Position RMSE; (b) velocity RMSE; (c) modified Hausdorff distance; (d) model probability

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图 2. 扩展目标及其距离像量测

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图 3. 扩展目标及其多散射点量测

Fig. 3. Extended object and its multiple scattering measurement

图 4. 多散射点量测产生过程

Fig. 4. Generation of multiple scattering measurement

图 5. 场景1中的机动扩展目标跟踪轨迹

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图 6. 场景2中的机动扩展目标跟踪轨迹

Fig. 6. Trajectory of maneuvering extended object tracking in scene 2

图 7. 场景1中机动扩展目标跟踪性能的评估结果。(a)位置均方根误差;(b)速度均方根误差;(c)改进的豪斯多夫距离;(d)模型概率

Fig. 7. Performance evaluation of maneuvering extended object tracking in scene 1. (a) Position RMSE; (b) velocity RMSE; (c) modified Hausdorff distance; (d) model probability

图 8. 场景2中机动扩展目标的跟踪性能评估。(a)位置均方根误差;(b)速度均方根误差;(c)改进的豪斯多夫距离;(d)模型概率

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