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マルチラテレーションによる航空機の追跡に関して、次の問題があります。3つまたは4つの受信機を使用して、マルチラテレーションに基づいて航空機の位置を計算するアルゴリズムを実装できました。問題は、トラックがかなり「不安定」に見えることです(リンクの写真を参照してください。評判のため、ここに追加できませんでした。)

GPSとMlatトラック

緑の線は地上の航空機の真のGPSトラックであり、オレンジはマルチラテレーションによって計算されたトラックです(到着の時間差、1秒あたり約1〜2の位置)。GPSトラックは比較のためのものであり、将来は利用できなくなる可能性があります。

トラックをスムーズにするための良い方法は何でしょうか?カルマンフィルターに出くわしました。私は数学者ではなく、ロボット工学などの経験もありません。このレベルの数学は、私には理解できないほど非常に困難です(マルチラテレーションをうまく管理できて良かったです)。トラックは閉じた形のアルゴリズムによって計算されます。たぶん、反復アルゴリズムに切り替えることも役立つかもしれませんか?

それで、結果のマルチラテレーション位置自体にカルマンフィルターを実装することは理にかなっていますか?または、実際に位置を計算する前に、すでにTDOA値を使用している可能性がありますか?外観が不安定な場合、受信側のサイトでわずかな測定エラーが発生するため、TDOA値自体を平滑化/フィルタリングするのに役立つ場合があります。

しかし、それでも、航空機は動いており、TDOA値は1つの実際の航空機の位置に依存するため、非常に洗練された更新モデルが必要です。想像できますが、トラックをスムージングするモデルとTDOA値をスムージングするモデル自体は非常に似ています。同じでない場合。

私たちはすべてをJavaで行っているので、すべての計算を再度行わなくても開始できるライブラリが利用できるのではないでしょうか。

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これは古典的な追跡の問題であり、さまざまなアプローチで大量の科学文献を見つけることができます。悪いニュースは、あなたがあなたのために仕事をする図書館を見つけることができないならば、あなたは数学を調べなければならないでしょう。

カルマンフィルターを利用すると、間接的な測定データから状態(位置、速度)を推定できるため、正しい方向に進みます。マルチリテラシーは測定データの非線形マッピングであるため、非線形推定器が必要です。

このような問題に対する私の標準的な推奨事項は、(比較的)アルゴリズムが単純で堅牢性が高いため、無香料カルマンフィルターです。また、1つのタイムステップ内で複数の異なる測定が許可されるため、マルチリテラシーを処理することもできます。カルマンフィルターについては、モーションモデルも必要になります。通常の飛行機(機動性の高いジェット戦闘機ではない)を追跡していると想定しているため、単純な(線形)モデルで十分です。残念ながら、私は適切な実装を認識していません-効率的に実装する方法については、以下をお読みください(その背後にある数学は簡単ではありません):

Merwe、RVD&Wan、EA音響、音声、および信号処理に関する国際会議、2001、3461-3464での状態およびパラメーター推定のための平方根無香カルマンフィルター

(低精度の)迅速で汚れたソリューションの場合、各次元にFIRローパスフィルターを実装します。あなたはあなたのためにコードを生成することができるツールをウェブ上に見つけるでしょう(例えばここに)。

于 2013-02-07T14:28:19.113 に答える
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カルマンフィルターのウィキペディアのエントリをざっと見てみると、これは非常に有望なようです。

これがあなたが考えることができるもう一つの提案です:

以前の測定により、平面の位置、速度、方向を推定できます。したがって、新しい測定では、飛行機をその位置に移動するために必要な力が現実的であるかどうかを計算できます。このようにして、大きな誤差のある測定値を分類できます。

于 2013-02-06T17:08:00.463 に答える