Skip to main content
SUPERVISOR
Maryam Masjedi,Mohamadreza Taban
مریم مسجدی (استاد مشاور) محمدرضا تابان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behnam Bigdeli
بهنام بیگدلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
Targets tracking is one of the most important issues in various fields, such as active defense, medicine, and so on. Although The Kalman filter is one of the useful tools for tracking targets, its performance may degrade when the target is maneuvering. Also, in many studies in the field of maneuvering targets tracking , the dynamic model of the target is assumed to be linear. In this dissertation, a two-dimensional and nonlinear curvilinear model is used to increase the tracking accuracy, in which the vector of acceleration and turn rate are cosidered to be either deterministic unknowns or random processes. As the acceleration vector and the turn rate in the dynamic model are unknown and also to increase tracking accuracy, different methods of estimating the target acceleration vector are investigated and then a new method is proposed to estimate the stare vector, using a two-stage Kalman filter. After that, in another proposed method, by adding the acceleration vector and the turn rate to the state vector, the target dynamic model is recasted and the new state vector is estimated using a nonlinear filter. Since, the covariance matrices of the system and measurement noises and acceleration (in the case of randomness) are unknown to the tracking system, in practice, they are also estimated along with the state estimation. Finally, the proposed method are compared with the existing methods for maneuvering target tracking with curvilinear dynamic model through simulation. Key Words : Target Tracking , Target Maneuver , Kalman Filter , Dynamic Model, Two-Stage Kalman Filter.
ردیابی اهداف یکی از موضوعات مهم در زمینه‌های مختلف از جمله پدافند عامل ، پزشکی و غیره است. فیلتر کالمن یکی از ابزارهای مناسب در ردیابی اهداف به شمار می‌رود که در صورت وجود مانور ، ممکن است عملکرد آن مختل شود. همچنین در بسیاری از مطالعات انجام شده در زمینه ردیابی اهداف دارای مانور ، مدل دینامیکی هدف دارای ساختار خطی است. در این پایان‌نامه برای افزایش دقت ردیابی از مدل دو بعدی و غیر خطی Curvilinear استفاده می‌شود که در آن بردار شتاب و نرخ چرخش هم به صورت قطعی و مجهول و هم به صورت تصادفی و متغیر با زمان در نظر گرفته می‌شوند. با توجه به نامعلوم بودن بردار شتاب و نرخ چرخش در مدل دینامیکی مذکور و برای افزایش دقت ردیابی ، روش‌های مختلف تخمین بردار شتاب هدف بررسی می‌شود و با استفاده از فیلتر کالمن دو مرحله‌ای ، روشی برای تخمین بردار حالت پیشنهاد می‌شود. در روش پیشنهادی دیگر ، با اضافه کردن بردار شتاب و نرخ چرخش به بردار حالت ، مدل دینامیکی هدف بازنویسی می‌شود و توسط فیلترینگ غیر خطی به تخمین بردار حالت جدید پرداخته می‌شود. از آن‌جا که در عمل ، ماتریس‌های کوواریانس نویز های سیستم ، اندازه‌گیری و شتاب (در صورت تصادفی بودن) نزد سیستم ردیاب نامعلوم هستند همزمان با تخمین بردار حالت ، به تخمین ماتریس‌های کوواریانس مذکور پرداخته می‌شود. در پایان روش‌‌های پیشنهادی و روش‌های دیگر تخمین بردار حالت برای اهداف دارای مانور با مدل دینامیکی Curvilinear توسط شبیه سازی مقایسه می‌شوند. کلمات کلیدی : ردیابی هدف، مانور هدف ، فیلتر کالمن ، مدل دینامیکی ، فیلتر کالمن دو مرحله‌ای.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی