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Filtraggio stocastico retrospettivo a modelli interattivi: applicazione a sistemi di sorveglianza con scenari radar

Informazioni tesi

  Autore: Renato Torelli
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1995-96
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Carlo Bruni
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 200

L’insieme delle operazioni che consentono all’utente di un sistema radar di ottenere una serie di informazioni sintetiche relative al moto di un determinato bersaglio (es.: aereo in volo), va sotto il nome di tracking (inseguimento).
La funzione di tracking è demandata ad un elaboratore elettronico che ha lo scopo di estrarre la presenza di bersagli a partire dagli echi ricevuti (plot) in seguito ad una emissione elettromagnetica del radar.
Le fasi fondamentali della funzione di tracking sono la correlazione ed il filtraggio. I due algoritmi che oggi sono considerati i migliori approcci rispettivamente ai problemi posti dalla correlazione e dal filtraggio sono l’MHT e l’IMM:
L’algoritmo MHT (Multiple Hypothesis Tracking) ha ottime prestazioni nella correlazione tra i plot ricevuti dall’estrattore del radar con le tracce da presentare all’utente, in ambienti contenenti molti falsi allarmi.
L’algoritmo IMM (Interacting Multiple Model) è l’algoritmo di filtraggio oggi più promettente, avendo buone prestazioni di tracciamento durante le manovre di oggetti mobili.
Questa tesi è stata realizzata presso il Reparto Analisi di Sistema dell’ALENIA dove è già stato implementato un programma di simulazione, sia dell’elemento che è alla base di tutti gli algoritmi di filtraggio odierni (filtro di Kalman), che dell’MHT.
L’obiettivo iniziale perseguito in questo lavoro è stato quello di valutare la possibilità ed, in caso affermativo, effettuare l’integrazione dell’algoritmo di correlazione MHT , con la tecnica di filtraggio IMM. L’integrazione è stata effettuata, e si è quindi pervenuti ad un unico algoritmo (IM3HT = IMM + MHT) che conserva le caratteristiche positive di entrambi. Il risultato ottenuto presenta un contenuto innovativo, non essendo stato ancora realizzato nè tanto meno proposto in letteratura.
Inoltre l’algoritmo è stato codificato ed integrato al software già esistente e poi testato, insieme con l’MHT, su alcuni scenari di prova. Sono stati considerati sette casi con velocità costanti in modulo e con accelerazoni angolari via via crescenti, mettendo in luce la superiorità dell’IM3HT.

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4 Introduzione L’insieme delle operazioni che consentono all’utente di un sistema radar di ottenere una serie di informazioni sintetiche relative al moto di un determinato bersaglio (es.: aereo in volo), va sotto il nome di tracking (inseguimento) [1, 2, 3, 4, 10]. La funzione di tracking è demandata ad un elaboratore elettronico che ha lo scopo di estrarre la presenza di bersagli a partire dagli echi ricevuti (plot, in gergo tecnico) in seguito ad una emissione elettromagnetica del radar. Le fasi fondamentali della funzione di tracking sono la correlazione ed il filtraggio. I due algoritmi che oggi sono considerati i migliori approcci rispettivamente ai problemi posti dalla correlazione e dal filtraggio sono l’MHT e l’IMM: • L’algoritmo MHT (Multiple Hypothesis Tracking) ha ottime prestazioni nella correlazione tra i plot ricevuti dall’estrattore del radar con le tracce da presentare all’utente, in ambienti contenenti molti falsi allarmi. • L’algoritmo IMM (Interacting Multiple Model) è l’algoritmo di filtraggio oggi più promettente, avendo buone prestazioni di tracciamento durante le manovre di oggetti mobili. Questa tesi è stata realizzata presso il Reparto Analisi di Sistema dell’ALENIA dove è già stato implementato un programma di simulazione, sia dell’elemento che è alla base di tutti gli algoritmi di filtraggio odierni (filtro di Kalman), che dell’MHT. L’obiettivo iniziale perseguito in questo lavoro è stato quello di valutare la possibilità ed, in caso affermativo, effettuare l’integrazione dell’algoritmo di correlazione MHT ,

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Parole chiave

comunicazioni elettriche
filtraggio
radar
tracking
sistemi di controllo
ottimizzazione dei sistemi di controllo
filtraggio stocastico
sistemi di sorveglianza

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