改进的雷达杂波跟踪PCRLB：考虑几何依赖的目标测量不确定性及其在雷达轨迹控制中的应用
信号处理
2024-10-10 v1 最优化与控制
摘要
在实际雷达跟踪中，目标测量不确定性（TMU），包括检测概率和测量误差协方差，都显著受到目标-雷达（T2R）几何关系的影响。然而，现有的后验克拉美-罗下界（PCRLB）很少研究T2R几何关系对目标测量不确定性的根本影响，并最终影响状态估计的均方误差（MSE），这不可避免地导致过于保守的下界。为解决此问题，本文首先推导了用于双基地雷达（具有移动接收机和发射机，可照射任何类型信号）的目标测量误差协方差的广义模型，及其近似解以明确T2R几何关系对误差协方差的影响。基于公式化的TMU模型，然后重新推导了一个改进的PCRLB（IPCRLB），它完全考虑了测量源不确定性和几何依赖的TMU，在对数似然关于目标状态求导时，将检测概率和测量误差协方差都视为状态依赖参数。与部分或完全忽略目标测量不确定性对T2R几何关系依赖性的现有PCRLB相比，所提出的IPCRLB为具有几何依赖TMU的杂波中雷达跟踪提供了更精确（更不保守）的下界。然后将这个新界应用于雷达轨迹控制，以有效优化T2R几何关系，并且与最先进的轨迹控制方法相比，在杂波中的双基地雷达跟踪中表现出最小的获取目标测量不确定性和更准确的状态估计。
引用
@article{arxiv.2410.05883,
title = {Improved PCRLB for radar tracking in clutter with geometry-dependent target measurement uncertainty and application to radar trajectory control},
author = {Yifang Shi and Yu Zhang and Linjiao Fu and Dongliang Peng and Qiang Lu and Jee Woong Choi and Alfonso Farina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.05883},
year = {2024}
}
备注
15 pages,12 figures