Инициализация EKF с параметризацией угла постоянной скорости
filter = initapekf(detection)
Углово-параметризованный расширенный фильтр Кальмана (APEKF) - гауссово-суммарный фильтр (trackingGSF) с несколькими EKF, каждый инициализирован в оцененном угловом положении цели. Параметризация угла - это обычно используемый метод инициализации фильтра с помощью обнаружения только диапазона.
filter = initapekf(detection,numFilters)
filter = initapekf(detection,numFilters,angleLimits)
APEKF - это специальный тип фильтра, который может быть инициализирован с помощью измерений только в диапазоне. Когда 'Frame' имеет значение 'spherical', обнаружение имеет измерения [дальность диапазона высот по азимуту]. Задайте параметры измерения соответствующим образом, чтобы определить измерение только в диапазоне.
measParam = struct('Frame','Spherical','HasAzimuth',false,'HasElevation',false,'HasVelocity',false,'OriginPosition',[100;10;0]);
objectDetection класс определяет интерфейс для обнаружения только диапазона, измеряемого датчиком. MeasurementParameters поле objectDetection содержит информацию о том, что измеряет датчик.
detection = objectDetection(0,100,'MeasurementNoise',100,'MeasurementParameters',measParam)
detection =
objectDetection with properties:
Time: 0
Measurement: 100
MeasurementNoise: 100
SensorIndex: 1
ObjectClassID: 0
MeasurementParameters: [1x1 struct]
ObjectAttributes: {}
initapekf функция использует обнаружение только диапазона для инициализации APEKF.
apekf = initapekf(detection) %#okapekf =
trackingGSF with properties:
State: [6x1 double]
StateCovariance: [6x6 double]
TrackingFilters: {10x1 cell}
ModelProbabilities: [10x1 double]
MeasurementNoise: 100
Можно также инициализировать APEKF с помощью 10 фильтров и работать в угловых пределах [-30 30] градусов.
angleLimits = [-30 30]; numFilters = 10; apekf = initapekf(detection, numFilters, angleLimits)
apekf =
trackingGSF with properties:
State: [6x1 double]
StateCovariance: [6x6 double]
TrackingFilters: {10x1 cell}
ModelProbabilities: [10x1 double]
MeasurementNoise: 100
Можно также указать initapekf функция как FilterInitializationFcn в trackerGNN объект.
funcHandle = @(detection)initapekf(detection,numFilters,angleLimits)
funcHandle = function_handle with value:
@(detection)initapekf(detection,numFilters,angleLimits)
tracker = trackerGNN('FilterInitializationFcn',funcHandle);Визуализируйте фильтр.
tp = theaterPlot; componentPlot = trackPlotter(tp,'DisplayName','Individual sums','MarkerFaceColor','r'); sumPlot = trackPlotter(tp,'DisplayName','Mixed State','MarkerFaceColor','g'); indFilters = apekf.TrackingFilters; pos = zeros(numFilters,3); cov = zeros(3,3,numFilters); for i = 1:numFilters pos(i,:) = indFilters{i}.State(1:2:end); cov(1:3,1:3,i) = indFilters{i}.StateCovariance(1:2:end,1:2:end); end componentPlot.plotTrack(pos,cov); mixedPos = apekf.State(1:2:end)'; mixedPosCov = apekf.StateCovariance(1:2:end,1:2:end); sumPlot.plotTrack(mixedPos,mixedPosCov);
Создайте параметризованный углом EKF из обнаружения [az r].
measParam = struct('Frame','Spherical','HasAzimuth',true,'HasElevation',false,'HasVelocity',false,'OriginPosition',[100;10;0]);
objectDetection класс определяет интерфейс для обнаружения только диапазона, измеряемого датчиком. MeasurementParameters поле objectDetection содержит информацию о том, что измеряет датчик.
det = objectDetection(0,[30;100],'MeasurementParameters',measParam,'MeasurementNoise',10);
initapekf функция параметризует apekf фильтр по измерению отметки.
numFilters = 10; apekf = initapekf(det,numFilters,[-30 30]); indFilters = apekf.TrackingFilters; pos = zeros(numFilters,3); cov = zeros(3,3,numFilters); for i = 1:numFilters pos(i,:) = indFilters{i}.State(1:2:end); cov(1:3,1:3,i) = indFilters{i}.StateCovariance(1:2:end,1:2:end); end
Визуализируйте фильтр.
tp = theaterPlot; componentPlot = trackPlotter(tp,'DisplayName','Individual sums','MarkerFaceColor','r'); sumPlot = trackPlotter(tp,'DisplayName','Mixed State','MarkerFaceColor','g'); componentPlot.plotTrack(pos,cov); mixedPos = apekf.State(1:2:end)'; mixedPosCov = apekf.StateCovariance(1:2:end,1:2:end); sumPlot.plotTrack(mixedPos,mixedPosCov); view(3);
Функция может поддерживать следующие типы измерений при обнаружении.
Измерения дальности - параметризация выполняется по азимуту цели, а угловые пределы по умолчанию равны [-180 180].
Измерения азимута и дальности (Azimuth and range measurements) - параметризация выполняется на отметке цели, а угловые пределы по умолчанию равны [-90 90].
[1] Ристич, Бранко, Санджеев Арулампалам и Джеймс Маккарти. «Целевой анализ движения с использованием измерений только по дальности: алгоритмы, производительность и применение к данным ISAR». Обработка сигналов 82, № 2 (2002): 273-296.