Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2023, № 9 · RADIO ENGINEERING

Adaptive reference image formation for onboard correlation-extreme system for moving objects support

A.S. Solonar1, S.V. Tsuprik1, P.A. Khmarskii2

1 Educational Establishment «Military Academy of the Republic of Belarus», Minsk, Belarus
2 Institute of Applied Physics National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2023.9.9 UDC 623.746.4-519 EDN HIQAJN

Abstract

To increase the efficiency of the correlation-extremal tracking system for moving objects, it is proposed to use Interactive Multiple Model (IMM), which includes Kalman filters of the 0th and 1st order and a Singer filter of the 0th order. The structure of the meter was obtained as a result of statistical synthesis according to the criterion of minimum a posteriori risk with a quadratic loss function. The statistical synthesis is based on the semi-Markov brightness model, which takes into account the random nature of the transition time from one state to another.

  • kalman filter
  • IMM
  • correlation-extremal tracking system
  • semi-Markov brightness model
  • Ground object image
Аннотация (на русском)

Адаптивное формирование опорного изображения для бортовой корреляционно-экстремальной системы сопровождения движущихся объектов

Для повышения эффективности корреляционно-экстремальной системы сопровождения движущихся объектов предлагается использовать многогипотезный измеритель с межобзорной памятью гипотез, в состав которого входят фильтры Калмана 0-го и 1-го порядка и фильтр Сингера 0-го порядка. Структура измерителя получена в результате статистического синтеза по критерию минимума апостериорного риска с квадратичной функцией потерь. В основе статистического синтеза лежит полумарковская модель яркости, учитывающая случайную природу времени перехода из одного состояния в другое.

For citation

Solonar A.S., Tsuprik S.V., Khmarskii P.A. Adaptive reference image formation for onboard correlation-extreme system for moving objects support // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.9.9

References

  1. Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Балашов О.Е., Степашкин А.И. Системы автоматического обнаружения и сопровождения объектов. Обработка изображений и управление. Москва, Радиотехника. 2008. 176 с.
  2. Артемьев В.М., Наумов А.О., Йениш Г.Р. Реконструкция динамических изображений в томографии процессов. Минск, Издательский центр БГУ. 2004. 168 с.
  3. Баклицкий В.К. Корреляционно-экстремальные методы навигации и наведения. Тверь, Книжный клуб. 2009. 360 с.
  4. Горшков С.А., Солонар А.С. Сопоставление методов адаптивной дискретной фильтрации координат маневрирующих целей. Информационно-измерительные системы. 2006. №6. Т.4. С.14-30.
  5. Гузенко О.Б., Катулев А.Н., Храмичев А.А., Ягольников С.В. Автоматическое обнаружение и сопровождение динамических объектов на изображениях, формируемых оптико-электронными приборами в условиях априорной неопределенности. Методы и алгоритмы. Москва, Радиотехника. 2015. 280 с.
  6. Красильщиков М.Н., Серебряков Г.Г. Управление и наведение беспилотных маневренных летательных аппаратов на основе современных информационных технологий. Москва, Физматлит. 2003. 280 с.
  7. Репин В.Г., Тартаковский Г.П. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем. Москва, Советское радио. 1977. 431 с.
  8. Солонар А.С., Хмарский П.А., Михалковский А.А., Цуприк С.В., Иванюк В.С. Оптико-локационный координатор системы самонаведения беспилотного летательного. Доклады БГУИР. 2018. №3. С.19-25.
  9. Солонар А.С., Цуприк С.В. Хмарский П.А. Полумарковская модель изменения яркости изображения наземного объекта, формируемого оптико-локационной системой. Вестник Военной академии Республики Беларусь. 2023. №1. С.97-107.
  10. Солонар А.С., Хмарский П.А., Михалковский А.А., Цуприк С.В. Методика расчета ошибок разового оценивания местоположения наблюдаемых объектов в бортовых оптико-локационных системах. Доклады БГУИР. 2018. №2 (112). C.26-32.
  11. Солонар А.С., Хмарский П.А., Михалковский А.А. Особенности фильтрации координат и параметров движения объекта на этапе совершения установившегося разворота. Доклады БГУИР. 2013. №4 (74). C.67-73.
  12. Сырямкин В.И., Шидловский В.С. Корреляционно-экстремальные радионавигационные системы. Томск. 2010. 316 с.
  13. Федосеев В. И. Колосов М.П. Оптико-электронные приборы ориентации и навигации космических аппаратов. Москва, Логос. 2007. 248 с.
  14. Фарина А., Студер Ф. Цифровая обработка радиолокационной информации. Сопровождение целей. Москва, Радио и связь. 1993. 320 с.
  15. Хмарский П.А., Солонар А.С. Синтез устройства межобзорной селекции движущихся целей для радиолокаторов кругового обзора, учитывающего распределение принятого сигнала по пространству радиолокационного наблюдения. Вестник Военной академии Республики Беларусь. 2015. №2. С.134-150.
  16. Хмарский П.А., Солонар А.С. Влияние выбора моделей входного воздействия на точность измерений вектора состояния для фильтров Калмана. Минск: Доклады БГУИР. 2012. №7. С.47-53.
  17. Цуприк С.В., Солонар А.С. Методика исследования статистических свойств яркости пикселей изображений оптико-локационной системы беспилотного летательного аппарата. Международная научная конференция "Информационные радиосистемы и радиотехнологии". Минск. 2022. С.193-197.
  18. Solonar A.S., Khmarski P.A. Main problems of trajectory processing and approaches to their solution within the framework of multitarget tracking. J. Phys.: Conf. Ser. 2021. Vol.1864. Art. ID 012004. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1864/1/012004
  19. Solonar A.S., Khmarski P.A. General construction principles and performance features of trajectory processing by data from one radar data source. J. Phys.: Conf. Ser. 2021. Vol.1864. Art. ID 012138. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1864/1/012138.
  20. Solonar A.S., Khmarskiy P.A., Mihalkovskiy A.A., Tsuprik S.V. Features of trajector measurement coordinates and parameters of movement of ground objects in on-board optical-location systems. 2018 25th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS), St. Petersburg, Russia. 2018, P.1-5. doi:10.23919/ICINS.2018.8405853.