关于对数极坐标下的轴向跟踪的洞见方法
数据分析、统计与概率
2026-05-22 v1 动力系统
摘要
轴向跟踪问题中坐标系的选择影响用于观察和预测移动目标状态的方法。在笛卡尔坐标系之外，修正极坐标 (MPC) 和对数极坐标 (LPC) 具有某些优势。本文推导了在轴向自机机动后的目标状态先验分布的闭式表达式：包括均值、协方差以及更高阶矩（LPC 中）。我们通过修改现有的基于 UKF 的轴向跟踪器来探索这些闭式表达式在仿真中的用途。不传播 sigma 点，而是直接将当前均值和协方差代入时间更新方程以进行轴向转向。这一修改后的 UKF（CFE-UKF）与纯 UKF 性能相似，验证了闭式表达式的有效性。闭式的第三和第四中心矩表明，在轴向转向时目标状态呈非高斯分布。通过监控这些指标并合理初始化相对范围误差，可以实现所需的输出平均估计范围误差 (MRE)。这些更高阶矩的可用性促进了其他对标准 UKF 不可能的跟踪器扩展。
引用
@article{arxiv.2406.19599,
title = {An insightful approach to bearings-only tracking in log-polar coordinates},
author = {Athena Helena Xiourouppa and Dmitry Mikhin and Melissa Humphries and John Maclean},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.19599},
year = {2026}
}
备注
11 pages, 6 figures. This work has been submitted to the IEEE for possible publication