Расчет обобщенной метрики назначения оптимального податтерна
Набор инструментов для слияния и отслеживания датчиков/метрики отслеживания
Блок обобщенной оптимальной метрики назначения податтерна оценивает производительность алгоритма отслеживания, вычисляя обобщенную метрику оптимального назначения податтерна (GOSPA) между дорожками и известными истинами. Метрика состоит из ошибки переключения, ошибки локализации, ошибки пропущенного целевого объекта и компонентов ошибки ложной дорожки. Можно также выбрать каждый отдельный компонент ошибки в качестве вывода блока.
Tracks - Трек-листТрек-лист, указанный как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB.
При указании параметра Track bus на вкладке Port Setting для objectTrack, структура должна использовать эту форму:
| Область | Описание |
|---|---|
NumTracks | Количество дорожек |
Tracks | Массив путевых конструкций |
Каждая структура пути должна содержать TrackID и State поля. Кроме того, если указано расстояние на основе NEES (posnees или velnees) в параметре Distance type каждая структура должна содержать StateCovariance поле.
| Область | Определение |
|---|---|
TrackID | Уникальный идентификатор дорожки, используемый для различения нескольких дорожек, указанный как неотрицательное целое число. |
State | Значение вектора состояния во время обновления, указанное как вектор N-элемента, где N - размерность состояния. |
StateCovariance | Ковариационная матрица неопределенности, заданная как матрица N-на-N, где N - размерность состояния. |
Если задан параметр Track bus to custom, то вы можете использовать свой собственный формат шины пути. В этом случае необходимо определить функцию экстрактора дорожек с помощью параметра Функция экстрактора дорожек. Функция должна использовать следующий синтаксис:
tracks = trackExtractorFcn(trackInputFromBus)
trackInputFromBus является входом от шины пути и tracks должен возвращаться как массив структур с TrackID и State поля. Если указано расстояние на основе NEES (posnees или velnees) в параметре Distance type, то структура должна содержать StateCovariance поле.Truths - Список правдыСписок истинности, указанный как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB.
Если на вкладке Port Setting (Настройка порта) задан параметр Truth bus (Шина истинности), Platform, структура должна использовать эту форму:
| Область | Описание |
|---|---|
NumPlatforms | Количество платформ истинности |
Platforms | Массив структур платформы истинности |
Каждая структура платформы имеет следующие поля:
| Область | Определение |
|---|---|
PlatformID | Уникальный идентификатор, используемый для различения платформ, указанный как неотрицательное целое число. |
Position | Положение платформы, определяемое как вектор М-элемента, где М - размерность состояния положения. Например, M = 3 для 3-D положения. |
Velocity | Скорость платформы, заданная как вектор М-элемента, где М - размерность состояния скорости. Например, M = 3 для 3-D скорости. |
Если параметр Truth bus указан как Actor, структура должна использовать эту форму:
| Область | Описание |
|---|---|
NumActors | Число участников процесса установления истины |
Actors | Массив структур субъектов истины |
Каждая структура актера имеет следующие поля:
| Область | Определение |
|---|---|
ActorID | Уникальный идентификатор, используемый для различения субъектов, указанный как неотрицательное целое число. |
Position | Положение актера, определяемое как вектор М-элемента, где М - размерность состояния положения. Например, M = 3 для 3-D положения. |
Velocity | Скорость актера, заданная как вектор М-элемента, где М - размерность состояния скорости. Например, M = 3 для 3-D скорости. |
Если задан параметр Truth bus tocustom, то вы можете определить свой собственный формат шины правды. В этом случае необходимо определить функцию извлечения истинности с помощью параметра Функция извлечения истинности. Функция должна использовать следующий синтаксис:
truths = truthExtractorFcn(truthInputFromBus)
truthInputFromBus является входом от шины истинности и truths должен возвращаться как массив структур с PlatformID, Position, и Velocity поля.Assignments - Известное назначениеИзвестное назначение, указанное как K-by-2 матрица неотрицательных целых чисел. K - количество пар назначения. Первые элементы столбца являются идентификаторами дорожки, а вторые элементы столбца являются идентификаторами истинности. Идентификаторы в одной строке назначаются друг другу. Если дорожка или истина не назначены, укажите 0 как один и тот же элемент строки.
Назначение должно быть уникальным назначением между треками и истинами. Избыточные или ложные дорожки следует рассматривать как неназначенные, присвоив их «0» TruthID.
Чтобы включить этот порт, на вкладке Port Setting выберите Assignments.
GOSPA Metric - Показатель GOSPA, включая компонент ошибок коммутацииМетрика GOSPA, включающая компонент ошибки переключения, возвращается как неотрицательный вещественный скаляр.
GOSPA Metric Without Switching - Метрика GOSPA без компонента ошибки переключенияМетрика GOSPA без переключения компонента ошибки, возвращенная как неотрицательный вещественный скаляр.
Пример: 8.5
Чтобы включить этот порт, на вкладке Port Setting выберите метрику GOSPA без переключения компонента ошибки.
Switching Error - Компонент ошибки переключенияКомпонент ошибки переключения, возвращаемый как неотрицательный вещественный скаляр.
Пример: 8.5
Чтобы включить этот порт, на вкладке Port Setting выберите Switching error.
Localization Error - Компонент ошибки локализацииКомпонент ошибки локализации, возвращаемый как неотрицательный вещественный скаляр.
Пример: 8.5
Чтобы включить этот порт, на вкладке Port Setting выберите Localization error.
Missed Target Error - Пропущенный целевой компонент ошибкиПропущенный целевой компонент ошибки, возвращенный как неотрицательный действительный скаляр.
Пример: 8.5
Чтобы включить этот порт, на вкладке Port Setting выберите Missed target error.
False Track Error - компонент ошибки ложной дорожкиКомпонент ошибки ложной дорожки, возвращаемый как неотрицательный вещественный скаляр.
Пример: 8.5
Чтобы включить этот порт, на вкладке Port Setting выберите False track error.
Cutoff distance - Пороговое значение расстояния между дорожкой и правдой30 (по умолчанию) | действительный положительный скалярПорог расстояния отсечки между дорожкой и истинностью, заданный как действительный положительный скаляр. Если вычисленное расстояние между дорожкой и назначенной истинностью выше порога, фактическое расстояние, включенное в метрику, уменьшается до порога.
Пример: 40
Order - Порядок метрики GOSPA2 (по умолчанию) | положительное целое числоПорядок метрики GOSPA, указанный как положительное целое число.
Пример:
10
Alpha - Альфа-параметр метрики GOSPA2 (по умолчанию) | положительный скаляр в диапазоне [0, 2]Альфа-параметр метрики GOSPA, заданный как положительный скаляр в диапазоне [0, 2].
Пример:
1
Distance type - Тип расстоянияposnees (по умолчанию) | velnees | posabserr | velabserrТип расстояния, указанный как posnees, velnees, posabserr, или velabserr. Тип расстояния определяет физическую величину, используемую для расчета расстояния:
posnees - Нормализованная ошибка оценки в квадрате (NEES) положения пути
velnees - ошибка NEES путевой скорости
posabserr - Абсолютная погрешность положения пути
velabserr - Абсолютная погрешность путевой скорости
custom - Пользовательская ошибка расстояния
Если указать его как custom, также необходимо указать функцию расстояния в параметре Пользовательская функция расстояния.
Custom distance function - Пользовательская функция расстоянияПользовательская функция расстояния, заданная как дескриптор функции. Функция должна поддерживать следующий синтаксис:
d = myCustomFcn(Track,Truth)
Track - структура для информации о дорожках, Truth является структурой информации истины, и d - расстояние между правдой и дорожкой. Посмотрите objectTrack для примера о том, как организовать информацию отслеживания.
Пример:
@myCustomFcn
Чтобы включить это свойство, задайте для параметра «Тип расстояния» значение custom.
Motion model - Требуемая модель движения платформыconstvel (по умолчанию) | constacc | constturn | singerТребуемая модель движения платформы, указанная как constvel, constacc, constturn, или singer. Это свойство выбирает модель движения, используемую входным портом Tracks.
Модели движения ожидают State поле структуры пути должно иметь вектор столбца, содержащий следующие значения:
constvel - Положение находится в элементах [1 3 5], а скорость - в элементах [2 4 6].
constacc - Положение в элементах [1 4 7], скорость в элементах [2 5 8], ускорение в элементах [3 6 9].
constturn - Положение в элементах [1 3 6], скорость в элементах [2 4 7], скорость рыскания в элементе 5.
singer - Положение в элементах [1 4 7], скорость в элементах [2 5 8], ускорение в элементах [3 6 9].
StateCovariance поле ввода структуры пути должно иметь ковариации положения, скорости и скорости поворота в строках и столбцах, соответствующих положению, скорости и скорости поворота State поле строения пути.
Switching penalty - Штраф за переключение назначения0 (по умолчанию) | неотрицательный вещественный скалярШтраф за переключение назначения, указанный как неотрицательный действительный скаляр.
Пример:
2
Simulate using - Тип выполняемого моделированияInterpreted execution (по умолчанию) | Code GenerationВыберите тип моделирования из следующих опций:
Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB. Этот параметр сокращает время запуска. В Interpreted execution можно отладить исходный код блока.
Code generation - моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования до тех пор, пока модель не изменится. Для этого параметра требуется дополнительное время запуска.
Assignments - Включить ввод назначенияoff (по умолчанию) | onВыберите этот параметр для активизации ввода назначений know через входной порт Assignments.
GOSPA metric without switching error - Включить метрику GOSPA без вывода ошибки переключенияoff (по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить вывод метрики GOSPA без компонента ошибки коммутации через выходной порт GOSPA Metric Without Switching.
Switching error - Включить вывод компонента ошибки переключенияoff (по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить вывод компонента ошибки коммутации через выходной порт ошибки коммутации.
Localization error - Включить вывод компонента ошибки локализацииoff (по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить вывод компонента ошибки локализации через выходной порт ошибки локализации.
Missed target error - Включить вывод пропущенного целевого компонента ошибкиoff (по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить вывод компонента ошибки пропущенного целевого объекта через выходной порт ошибки пропущенного целевого объекта.
False track error - Включить вывод компонента ошибки ложной дорожкиoff (по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить вывод компонента ошибки ложной дорожки через выходной порт ошибки ложной дорожки.
Track bus - Выбор шины путиobjectTrack (по умолчанию) | customВыбор шины пути, указанный как objectTrack или custom. Для получения дополнительной информации о каждом выборе см. описание входного порта Tracks.
Truth bus - Выбор шины истинностиPlatform (по умолчанию) | Actor | customВыбор шины истинности, указанный как Platform, Actor, или custom. Для получения дополнительной информации о каждом выборе см. описание входного порта Truths.
Track extractor function - Функция экстрактора гусеницОтслеживать функцию экстрактора, заданную как дескриптор функции. Функция должна поддерживать следующий синтаксис:
tracks = trackExtractorFcn(trackInputFromBus)
trackInputFromBus является входом от шины пути и tracks должен возвращаться как массив структур с TrackID и State поля. Если указано расстояние на основе NEES (posnees или velnees) в параметре Distance type, то структура должна содержать StateCovariance поле.Пример: @myCustomFcn
Чтобы включить это свойство, задайте для параметра Track bus значение custom.
Truth extractor function - Функция извлечения правдыФункция извлечения истинности, заданная как дескриптор функции. Функция должна поддерживать следующий синтаксис:
truths = truthExtractorFcn(truthInputFromBus)
truthInputFromBus является входом от шины пути и truths должен возвращаться как массив структур с PlatformID, Position, и Velocity в виде имен полей.
Пример:
@myCustomFcn
Чтобы включить это свойство, задайте для параметра Truth bus значение custom.
В момент времени tk список истин:
., xm]
В момент времени tk трекер получает список дорожек:
., yn]
В общем случае показатель GOSPA, включающий в себя компонент коммутации (SGOSPA), равен:
) 1/p
где p - порядок метрики, SC - коммутационная составляющая, а GOSPA - базовая метрика GOSPA.
Если предположить m ≤ n, GOSPA будет:
− m)] 1/p
где dc - расстояние, основанное на отсечении, а yδ (i) - дорожка, назначенная истинности xi. Расстояние, основанное на отсечении dc, определяется как:
, y), c}
где c - порог расстояния отсечки, а db (x, y) - базовое расстояние между дорожкой x и истинностью y, вычисленное функцией расстояния. Основанное на отсечении расстояние dc является меньшим значением db, а c. α - альфа-параметр.
Коммутационным компонентом SC является:
ns1/p
где SP - штраф за переключение, а ns - количество переключателей. Когда дорожка переключает назначение с одной истины на другую, число переключений считается равным 1. Когда путь переключается с назначенного на неназначенный или переключается с неназначенного на назначенный, количество переключений считается равным 0,5. Например, как показано в таблице, треки 1 и 2 переключались на разные истины, в то время как трек 3 переключался с назначенных на неназначенные. Поэтому общее количество переключений составляет 2,5.
Сценарий переключения путей
| Назад | Ток | ||
|---|---|---|---|
| Следы | Истины | Следы | Истины |
| 1 | 3 | 1 | 7 |
| 2 | 5 | 2 | 3 |
| 3 | 7 | 3 | 0 |
Когда α = 2, метрика GOSPA может быть уменьшена до трех компонентов:
falsep] 1/p
Компонент локализации (loc) вычисляется как:
1/p
где h - количество нетривиальных назначений. Тривиальное назначение - это когда дорожка не назначена истинной. Пропущенный целевой компонент вычисляется как:
1/p
где nmiss - количество пропущенных целей. Компонент ложной дорожки вычисляется как:
1/p
где nfalse - количество ложных дорожек.
Если m > n, просто обменяйте m и n в рецептуре, чтобы получить метрику GOSPA.
Оптимальная метрика назначения податтерна | trackAssignmentMetrics | trackErrorMetrics | trackGOSPAMetric | trackOSPAMetric
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.