Radar tracker

Onye na-eso Radar bụ akụkụ nke usoro radar, ma ọ bụ usoro iwu na njikwa (C2) metụtara ya, nke na-ejikọta nyocha radar na-aga n'ihu nke otu ebumnuche ahụ n'ime egwu. Ọ bara uru karịsịa mgbe usoro radar na-akọ akụkọ sitere na ọtụtụ ihe dị iche iche ma ọ bụ mgbe ọ dị mkpa ijikọta data sitere na ọtụtụ radars dị iche iche ọ bụ ihe mmetụta ndị ọzọ.

Ọrụ nke onye na-achụ nta radar

Usoro radar na-agbagharị agbagharị na-achọpụta ụda ndị a na-achọ na ndabere nke mkpọtụ. Ọ na-akọ nchọpụta ndị a (nke a maara dị ka "ihe omuma") na nhazi polar na-anọchite anya nso na ibu nke ebumnuche. Na mgbakwunye, mkpọtụ dị na onye na-anabata radar ga-agafe mgbe ụfọdụ ọnụ ọgụgụ nchọpụta nke ihe nchọpụta mkpọtụ ụgha nke radar ma kọọ ya n'ụzọ na-ezighi ezi dị ka ihe mgbaru ọsọ (nke a maara dị ka mkpọtụ ụgha). Ọrụ nke onye na-eso radar bụ nyochaa mmelite na-aga n'ihu site na usoro radar (nke na-emekarị otu ugboro na sekọnd ole na ole ọ bụla, ka antenna na-agbagharị) na ikpebi usoro nke atụmatụ ndị ahụ sitere n'otu ebumnuche ahụ, ebe ọ na-ajụ atụmatụ ọ bụla e chere na ọ bụ mgbaàmà ụgha. Na mgbakwunye, onye na-eso radar nwere ike iji usoro nke atụmatụ iji tụọ ọsọ na isi nke ihe a chọrọ. Mgbe ọtụtụ ebumnuche dị, onye na-eso radar na-ezube inye otu egwu maka ebumnuche ọ bụla, na-ejikarị akụkọ ihe mere eme eme eme eme ihe iji gosipụta ebe ebumnuche ahụ si.

Mgbe ejikọtara ọtụtụ usoro radar na otu post akụkọ, a na-ejikarị ihe na-esote multiradar nyochaa mmelite sitere na radars niile ma mepụta egwu site na njikọta nke nchọpụta. N'ime nhazi a, egwu ndị ahụ na-abụkarị ndị ziri ezi karịa ndị sitere na otu radar, dịka enwere ike iji ọtụtụ nchọpụta mee ihe iji tụọ egwu ndị ahụ.Na mgbakwunye na ijikọ atụmatụ, ịjụ mgbaàmà ụgha na ịtụle isi na ọsọ, onye na-eso radar na-arụkwa ọrụ dị ka nzacha, nke a na-eme ka njehie dị na nyocha radar ọ bụla dị nro. N'ụzọ bụ isi, onye na-eso radar na-adaba n'ụzọ dị nro na atụmatụ a kọrọ ma, ọ bụrụ na emere ya nke ọma, ọ nwere ike ịbawanye izi ezi nke usoro radar.Onye na-eso ọtụtụ ihe na-agbatị echiche nke onye na-eso ụzọ multiradar iji kwe ka njikọta nke akụkọ sitere na ụdị ihe mmetụta dị iche iche - dịka radars, radars nyocha nke abụọ (SSR), usoro njirimara enyi ma ọ bụ onye iro (IFF) na usoro nkwado eletrọniki (ESM).

Ụzọ radar ga-enwekarị ozi ndị a:

• Ọnọdụ (n'akụkụ abụọ ma ọ bụ atọ)
• Isi
• Ịgba ọsọ
• Nọmba egwu pụrụ iche

Na mgbakwunye, na dabere na ngwa ma ọ bụ tracker sophistication, egwu ahụ ga-agụnye:

• Ihe ọmụma SSR nke ndị nkịtị Ụdị A, C, S
• Ozi IFF nke ndị agha Ụdị 1, 2, 3, 4 na 5
• Ihe ọmụma banyere akara oku
• Ihe ọmụma a pụrụ ịdabere na ya ma ọ bụ ihe a na-ejighị n'aka

Ụzọ n'ozuzu

E nwere ọtụtụ algọridim mgbakọ na mwepụ dị iche iche eji emejuputa ihe na-eso radar, nke dịgasị iche iche. Otú ọ dị, ha niile na-eme ihe ndị yiri nke a oge ọ bụla radar na-emelite:

• Jikọta atụmatụ radar na egwu dị ugbu a (ihe atụmatụ maka njikọ track)
• Melite egwu ahụ na atụmatụ ọhụrụ a (ịdị nro nke egwu)
• Mepụta egwu ọhụrụ na atụmatụ ọ bụla na-ejikọtaghị na egwu ndị dị ugbu a (mmalite egwu)
• Wepu egwu ọ bụla a na-emelitebeghị, ma ọ bụ buru amụma ebe ọhụrụ ha dabere na isi na ọsọ gara aga (Nlekọta ụzọ)

Ikekwe nzọụkwụ kachasị mkpa bụ imelite egwu na atụmatụ ọhụrụ. Ndị na-enyocha ihe niile ga-eburu n'uche ọtụtụ ihe n'oge a, gụnyere:

• ihe nlereanya maka otu esi ejikọta nha radar na nhazi ebumnuche
• njehie na nyocha radar
• ihe nlereanya nke mmegharị a chọrọ
• njehie na ihe nlereanya nke mmegharị a chọrọ

N'iji ozi a, onye na-eso radar na-anwa imelite egwu ahụ site n'ịmepụta nkezi nke ọnọdụ a kọrọ ugbu a site na radar (nke nwere njehie a na-amaghị ama) na ọnọdụ ikpeazụ e buru n'amụma nke ihe a na-achọ site na onye na-enyocha (nke nwekwara njehie a maara). Nsogbu nlekota na-esiri ike karịsịa maka ndị a na-achọghị ịmara ihe (ya bụ, ụdị mmegharị a na-amaghị ama), nha ma ọ bụ njehie ihe nlereanya na-abụghị nke Gaussian, mmekọrịta na-abụghị n'usoro n'etiti ọnụọgụ ndị a tụrụ na nhazi ebumnuche achọrọ, nchọpụta na ọnụnọ nke ihe na-abụghị otu, nchọpụta furu efu ma ọ bụ mgbaàmà ụgha. N'ime ụwa n'ezie, onye na-eso radar na-eche ngwakọta nke mmetụta ndị a niile ihu; nke a emeela ka mmepe nke usoro algorithms dị mgbagwoju anya iji dozie nsogbu ahụ. N'ihi mkpa ọ dị ịmepụta egwu radar n'oge, na-abụkarị maka ọtụtụ narị ndị a na-achọ n'otu oge, ntinye nke algọridim na-eso radar na-ejikarị ike kọmputa dịnụ.

Atụmatụ iji soro njikọ

Na nzọụkwụ a nke nhazi, onye na-eso radar na-achọ ịchọpụta ihe ndị a ga-eji mee ihe iji melite egwu ndị. N'ọtụtụ ụzọ, enwere ike iji atụmatụ e nyere iji melite otu egwu. Otú ọ dị, n'ụzọ ndị ọzọ, enwere ike iji atụmatụ mee ka ọtụtụ egwu dị ọhụrụ, na-amata ejighị n'aka na ịmara nke akara ahụ bụ. N'ụzọ ọ bụla, nzọụkwụ mbụ na usoro a bụ imelite egwu niile dị ugbu a site n'ibu amụma ọnọdụ ọhụrụ ha dabere na atụmatụ steeti kachasị ọhụrụ (dịka ọnọdụ, isi, ọsọ, ọsọ, ngwa ngwa, wdg) na ihe atụ a na-eche na ọ bụ ihe a na-agagharị (dịka ọsọ, ngwa, ngwa ngwa ngwa, Wdg). N'ịbụ onye melite atụmatụ ahụ, ọ ga-ekwe omume ịnwa ijikọta atụmatụ ahụ na egwu.

Enwere ike ime nke a n'ọtụtụ ụzọ:

• Site n'ịkọwa "ọnụ ụzọ nnabata" gburugburu ebe egwu dị ugbu a wee họrọ:
  • oghere kacha nso n'ọnụ ụzọ ámá ahụ na ọnọdụ e buru n'amụma, ma ọ bụ
  • ogige kachasị ike n'ọnụ ụzọ ámá
• Site n'usoro ọnụ ọgụgụ, dị ka Probabilistic Data Association Filter (PDAF) ma ọ bụ Joint Probabilistic data Association Filter, nke na-ahọrọ ebe kachasị mma site na njikọta ọnụ ọgụgụ nke atụmatụ niile. E gosipụtara usoro a dị mma n'ọnọdụ nke nnukwu radar.

Ozugbo ejikọtara egwu na atụmatụ, ọ na-aga n'ihu n'ọkwa na-eme ka ụzọ dị nro, ebe a na-ejikọta amụma egwu na atụmatụ metụtara ya iji nye atụmatụ ọhụrụ, nke dị nro nke ebe a chọrọ.

N'ịbụ ndị rụchara usoro a, ọtụtụ atụmatụ ga-anọgide na-enweghị njikọ na egwu ndị dị ugbu a na ọtụtụ egwu ga-anọ n'enweghị mmelite. Nke a na-eduga na nzọụkwụ nke mmalite ụzọ na mmezi ụzọ.

Mmalite nke egwu

Mmalite egwu bụ usoro nke imepụta egwu radar ọhụrụ site na nkata radar enweghị njikọ. Mgbe agbanyere tracker nke mbụ, a na-eji atụmatụ radar mbụ niile mepụta egwu ọhụrụ, mana ozugbo tracker na-agba ọsọ, naanị atụmatụ ndị ahụ enweghị ike iji kwalite egwu dị adị ka a na-eji amịpụta egwu ọhụrụ. A na-enyekarị egwu ọhụrụ ka ọ bụrụ tent ruo mgbe ejikọtala atụmatụ sitere na mmelite radar na-esote ya na egwu ọhụrụ ahụ. Agaghị egosi onye na-arụ ọrụ egwu tent, yabụ na ha na-enye ụzọ iji gbochie egwu ụgha ịpụta na ihuenyo - na-efunahụ igbu oge na akụkọ mbụ nke egwu. Ozugbo enwetara mmelite dị iche iche, a na-ekwenye na egwu ahụ ma gosi onye ọrụ. Usoro a na-ahụkarị maka ịkwalite egwu tentative na egwu ekwenyesiri ike bụ "M-of-N" nke na-ekwu na n'oge mmelite N radar ikpeazụ, ọ dịkarịa ala M atụmatụ ga-ejikọta ya na egwu tentative - ya na M= 3 na N=5 bụ ụkpụrụ nkịtị. Ụzọ ọkaibe karịa nwere ike iji usoro mgbakọ na mwepụ ebe egwu ga-esi kwenye mgbe, dịka ọmụmaatụ, matrix covariance matriks dara n'ogo enyere.

Nlekọta okporo ụzọ

Nlekọta ụzọ bụ usoro a na-eme mkpebi banyere ma ọ ga-akwụsị ndụ nke ụzọ. Ọ bụrụ na ejikọtaghị egwu na atụmatụ n'oge atụmatụ iji soro usoro njikọ, mgbe ahụ enwere ohere na ebumnuche ahụ nwere ike ọ gaghịzi adị (dịka ọmụmaatụ, ụgbọelu nwere ike ịda ma ọ bụ si na radar kpuchie). Otú ọ dị, n'aka nke ọzọ, enwere ohere na radar nwere ike ọ gaghị ahụ ihe a chọrọ na mmelite ahụ, mana ọ ga-ahụ ya ọzọ na mmelite ọzọ. Ụzọ ndị a na-ahụkarị iji kpebie ma ọ bụrụ na ị ga-akwụsị egwu gụnyere:

• Ọ bụrụ na a hụghị ebumnuche maka ohere mmelite M gara aga (nke a na-ahụkarị M=3 ma ọ bụ karịa)
• Ọ bụrụ na a hụghị ebumnuche ahụ maka M gara aga site na N ohere mmelite kachasị ọhụrụ
• Ọ bụrụ na ejighị n'aka nke ihe a na-achọ (covariance matrix) etoola karịa otu ọnụ ụzọ

Ịdị nro nke ụzọ

N'ime usoro a dị mkpa, a na-ejikọta amụma egwu kachasị ọhụrụ na atụmatụ metụtara ya iji nye atụmatụ ọhụrụ, emelitere nke ọma nke steeti a na-achọsi ike yana nleba anya nke njehie na amụma a. Enwere ọtụtụ algọridim dị iche iche, nke mgbagwoju anya na ibu mgbakọ na mwepụ, nke enwere ike iji mee ihe maka usoro a.

Alpha-beta tracker

Ụzọ nlekota mbu, site na iji nzacha alpha beta, nke na-eche na njehie covariance na-adịgide adịgide, ihe nlereanya a na-ejighị eme ihe iji melite egwu.

Mgbatị Kalman (EKF)

EKF bụ ndọtị nke nzacha Kalman iji nagide okwu ebe mmekọrịta dị n'etiti nha radar na nhazi egwu, ma ọ bụ nhazi egwu na ụdị ngagharị, abụghị nke ahịrị. N'okwu a, njikọ dị n'etiti nha na steeti bụ nke ụdị h = f (x) (ebe h bụ vector nke nha, x bụ ọnọdụ ebumnuche na f (.) bụ ọrụ metụtara abụọ). N'otu aka ahụ, mmekọrịta dị n'etiti ọnọdụ n'ọdịnihu na ọnọdụ dị ugbu a bụ nke ụdị x (t+1) = g (x (t)) (ebe x (t) bụ steeti n'oge t na g (.) bụ ọrụ. nke na-ebu amụma ọnọdụ ọdịnihu). Iji jikwaa ihe ndị a na-abụghị ahịrị, EKF na-ewepụta nha abụọ na-abụghị nke ahịrị site na iji okwu mbụ nke usoro Taylor wee mesoo nsogbu ahụ dị ka ọkọlọtọ linear Kalman filter problem. Ọ bụ ezie na n'echiche dị mfe, nzacha ahụ nwere ike ịgbawa ngwa ngwa (ya bụ, jiri nwayọọ nwayọọ na-emewanyewanye njọ) ma ọ bụrụ na atụmatụ steeti nke equation na-adabere na ya adịghị mma.

Kalman nzacha na-eche na njehie nyocha nke radar, na njehie na ihe nlereanya mmegharị ya, na njejọ na atụmatụ steeti ya niile bụ efu na covariance a maara. Nke a pụtara na enwere ike ịnọchite anya isi mmalite njehie ndị a niile site na matrik covariance. N'ihi ya, mgbakọ na mwepụ nke Kalman filter na-echegbu onwe ya banyere ịgbasa matrik covariance ndị a na iji ha mepụta ngụkọta nke amụma na nha.

N'ọnọdụ ebe ngagharị ebumnuche dabara nke ọma n'ụdị dị n'okpuru, enwere ike nke nzacha Kalman ịghọ "ntụkwasị obi" nke amụma nke ya na ịmalite ileghara nha radar anya. Ọ bụrụ na ebumnuche ahụ emegharịa, nzacha ahụ agaghị agbaso mmegharị ahụ. Ya mere, ọ bụ ihe a na-emekarị mgbe a na-emejuputa nzacha ahụ iji mee ka ọ dịkwuo elu nke steeti atụmatụ covariance matrix ntakịrị na mmelite ọ bụla iji gbochie nke a.

Multiple hypothesis tracker (MHT)

MHT na-enye ohere ka emelite egwu site na ihe karịrị otu atụmatụ na mmelite ọ bụla, na-emepụta ọtụtụ egwu nwere ike. Ka a na-enweta mmelite radar ọ bụla enwere ike imelite egwu ọ bụla na mmelite ọhụrụ ọ bụla. Ka oge na-aga, ụzọ ahụ na-aga n'ọtụtụ ụzọ. MHT na-agbakọ ohere nke egwu ọ bụla nwere ike ịbụ ma na-akọkarị naanị nke kachasị n'ime egwu niile. Maka ihe kpatara ebe nchekwa kọmputa na ike kọmpụta, MHT na-agụnye ụzọ ụfọdụ maka iwepu mmelite egwu kachasị njọ. A haziri MHT maka ọnọdụ ebe a na-enweghị ike ịkọwapụta ihe nlereanya mmegharị ahụ, dịka a na-atụle mmelite niile nwere ike ime. N'ihi nke a, ọ na-ewu ewu maka nsogbu nke nsuso ala na usoro Airborne Ground Surveillance (AGS).

Interacting multiple model (IMM)

Algọridim nke na-abụghị linear nsuso algọridim na-eji a-abụghị linear filter nagide ọnọdụ ebe nha nwere mmekọrịta na-abụghị linear na nke ikpeazụ na-achịkọta egwu, ebe njehie na-abụghị Gaussian, ma ọ bụ ebe ngagharị update nlereanya na-abụghị linear. Ihe nzacha a na-ahụkarị na-abụghị nke linear bụ:

• nzacha Kalman gbasaa
• Kalman na-enweghị isi
• ihe nzacha nke ụmụ irighiri ihe

Kalman nzacha na-enweghị isi na nzacha ụmụ irighiri ihe bụ mgbalị iji merie nsogbu nke ịhazi usoro.

Ihe nzacha Kalman na-enweghị isi (UKF)

Ndị UKF na-anwa imeziwanye EKF site n'iwepụ mkpa ịhazi nha na nha nha steeti. Ọ na-ezere linearization site na-anọchi anya ozi pụtara na covariance n'ụdị isi ihe, nke a na-akpọ sigma point. A na-agbasa isi ihe ndị a, nke na-anọchite anya nkesa nwere nkwubi okwu na nkwekọ, na-agbasa ozugbo site na nha anya na-abụghị nke ahịrị, wee jiri ihe nlele emelitere emelitere wee gbakọọ ụzọ ọhụrụ na ọdịiche. Ụzọ a agaghị enwe nsogbu nke iche iche n'ihi usoro ahịrị na-adịghị mma ma na-ejigide ịdị mfe mgbakọ na mwepụ nke EKF.

Hụkwa

• Passive radar - ụdị radar nke na-adabere n'ụzọ dị ukwuu na radar tracker maka ọrụ ya
• Radar - isiokwu bụ isi banyere usoro radar
• Ụzọ tupu achọpụta - ụzọ maka ijikọta nchọpụta na usoro nlekota iji hụ ihe ndị dị ala.

Njikọ mpụga

• BlighterTrack Software-based radar target tracker si Plextek Ltd
• Nchịkọta nke usoro njikọ data radar tinyere ntụnyere arụmọrụ nke Kalman na alpha-beta tracking filters www.advsolned.com
• SPx Target Extraction and Tracking Commercial-off-the-shelf radar tracking software si Cambridge Pixel Ltd
• Tracker Component Library Nchịkọta n'efu, nke na-emeghe nke algọridim Matlab metụtara nlekota ebumnuche, nke United States Naval Research Laboratory mepụtara.