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基于消息传递的OTHR网络量测级融合

信号处理 2020-04-06 v2 系统与控制 系统与控制

摘要

基于超视距雷达(OTHR)网络在统计电离层模型下提供的多径量测来跟踪未知数量的目标十分复杂,这需要解决四个子问题:目标检测、目标跟踪、多径数据关联和电离层高度辨识。由于这四个子问题高度相关,期望采用联合求解,但面临高维潜变量难以处理的推断问题。本文提出了一种统一的消息传递方法,结合置信传播(BP)与平均场(MF)近似,以简化难以处理的推断。基于对应于潜变量联合概率分布函数(PDF)因式分解的因子图,以及将该因式分解划分为BP区域和MF区域的选择,连续潜变量(包括目标运动学状态、目标可见性状态和电离层高度)的后验PDF由MF近似,因为其对共轭指数模型具有简单的MP更新规则。对于包含一对一帧(硬)约束的离散多径数据关联,其PDF由环路BP近似。最后,近似后验PDF以闭环方式迭代更新,可有效处理目标检测、目标跟踪、多径数据关联和电离层高度辨识之间的耦合问题。同时,由于直接处理来自OTHR网络的原始多径量测,所提方法具有量测级融合架构,有利于提升目标跟踪性能。其性能在一个仿真的OTHR网络多目标跟踪场景中得到了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.09984,
  title  = {Measurement-Level Fusion for OTHR Network Using Message Passing},
  author = {Hua Lan and Zengfu Wang and Xianglong Bai and Quan Pan and Kun Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09984},
  year   = {2020}
}

备注

40 pages, 23 figures