클러터 환경에서의 표적 추적을 위한 준최적의 검출 문턱값

(Suboptimal Detection Thresholds for Tracking in Clutter)

  • 정영헌 (경운대학교 전자공학과) ;
  • 신한섭 (경북대학교 전자전기공학부)
  • 발행 : 2002.03.01

초록

이 논문에서는 PDA(Probabilistic Data Association) 필터를 이용한 표적 추적에서 평균자승추정오차의 기대값을 최소화하는 표적 검출 문턱값의 최적제어 방법을 제시하고, 닫힌 형태의 준최적해를 구한다. 최적의 검출 문턱값을 구하기 위한 이전의 연구에서는 그래프를 이용한 부정확한 최적화 방법이나, 매우 시간이 많이 소요하는 수치해석적 최적화 알고리듬을 사용하였다. 하지만, 이 논문에서는 정보감소인자의 수치적 근사화식을 이용하여, 최적제어문제로 정식화하여 닫힌 형태의 준최적 검출 문턱값을 구하였다. 이 결과는 실시간 표적 추적에서 유용하게 사용될 수 있다.

In this paper, we consider the optimal control of detection threshold to minimize the conditional expectation of mean-square state estimation error for a probabilistic data association (PDA) filter. Earlier works on this problem involved the cumbersome graphical optimization algorithm or time-consuming numerical optimization algorithm. Using the numerical approximation of information reduction factor, we obtained the suboptimal detection threshold in a closed-form. This results are very useful for real- time implementation.

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참고문헌

  1. Y. Bar-Shalom and T. E. Fortmann, Tracking and Data Association, Orlando, FL, Academic Press, 1988
  2. X. R. Li and Y. Bar-Shalom, 'Tracking in clutter with nearest neighbor filters : Analysis and performance,' IEEE Trans. on Aerpspace and Electronic Systems, vol. AES-32, pp. 995-1010, Jyly 1996 https://doi.org/10.1109/7.532259
  3. X. R. Li and Y. Bar-Shalom, 'Stability evaluation and track life of the PDAF for tracking in clutter,' IEEE Trans. on Automatic Control, vol. AC-36, pp. 588-601, May 1991 https://doi.org/10.1109/9.76364
  4. T. E. Fortmann, Y. Bar-Shalom, M. Scheffe, and S. B. Gelfand, 'Detection thresholds for tracking in clutter-A connection between estimation and signal processing,' IEEE Trans. on Automatic Control, vol. AC-30, pp. 221-229, Mar. 1985
  5. S. B. Gelfand, T. E. Fortmann, and Y. Bar-Shalom, 'Adaptive detection threshold optimiation for tracking in clutter,' IEEE Trans. on Aerpspace and Electronic Systems, vol. AES-32, pp. 514-523, Apr. 1996 https://doi.org/10.1109/7.489496
  6. D. J. Kershaw and R. J. Evans, 'A contribution to performance prediction for probabilistic data association tracking filters,' IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-32, pp. 1143-1147, July 1996 https://doi.org/10.1109/7.532274
  7. D. J. Kershaw and R. J. Evans, 'Waveform selective probabilistic data association,' IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-33, pp. 1180-1188, October 1997 https://doi.org/10.1109/7.625110
  8. G. van Keuk and S. S. Balckman, 'On phased-array radar tracking and parameter control,' IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-29, pp. 186-194, Jan. 1993 https://doi.org/10.1109/7.249124
  9. S. M. Hong and Y. H. Jung, 'Optimal scheduling of track updates in phased array radars,' IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-34, pp. 1016-1022, July 1998 https://doi.org/10.1109/7.705920
  10. S. G. Nash and A. Sofer, Linear and Nonlienar Programming, New York : McGraw-Hill, 1996