Analysis of the Efficiency of the Kalman-Type Correlation Algorithm for Tracking of a Small UAV in the Presence of Uncorrelated

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorHerasymenko, A. O.
dc.contributor.authorZhuk, S. Ya.
dc.date.accessioned2023-05-26T04:46:52Z
dc.date.available2023-05-26T04:46:52Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractThe article shows the relevance of the problem of development and analysis of algorithms for tracking small-sized UAVs according to video surveillance. A Kalman-type correlation algorithm for tracking of a small-sized UAV in the presence of spatially uncorrelated interference, which is the most common in practice, is synthesized. In the obtained algorithm, the UAV motion parameters are estimated independently along the axes of a rectangular coordinate system. Positioning accuracy analysis using the correlation algorithm, as well as the correlation algorithm for tracking UAVs based on the Kalman filter, was carried out by statistical modeling in the Matlab programming environment.uk
dc.description.abstractotherУ статтi показано актуальнiсть задачi розробки i аналiзу алгоритмiв стеження за малорозмiрним безпiлотним лiтальним апаратом (БПЛА) за даними вiдеоспостережень. Найбiльш поширеною завадою на практицi, що спотворює зображення, є просторово некорельований адитивний шум. Для виявлення об’єктiв на зображеннях застосовується кореляцiйний алгоритм, який має високу ефективнiсть в силу непрямого використання не тiльки характеристик яскравостi об’єктiв, але й їх форми та положення. Моделлю об’єкту спостереження є прямокутна область, в якiй знаходиться цiль. Задача стеження зводиться до позицiонування цiлi в стробi супроводження на поточному зображеннi з використанням кореляцiйного алгоритму i оцiнювання параметрiв її руху на основi алгоритму калманiвської фiльтрацiї. В синтезованому алгоритмi фiльтрацiї оцiнювання параметрiв руху по осям прямокутної системи координат виконується незалежно фiльтрами Калмана другого порядку. Аналiз точностi позицiонування з використанням кореляцiйного алгоритму, а також кореляцiйного алгоритму стеження за БПЛА на основi фiльтру Калмана виконано шляхом статистичного моделювання у середовищi Matlab. Кореляцiйний метод забезпечує субпiксельну точнiсть позицiонування. Зашумленiсть еталонного зображення призводить до появи шумової складової похибки позицiонування, яка значно зростає при зменшеннi розмiрiв зображення i збiльшеннi середньоквадратичного вiдхилення (СКВ) шуму на зображеннi. В розглянутих модельних прикладах кореляцiйний алгоритм стеження калманiвського типу за БПЛА забезпечує стiйке супроводження БПЛА при наявностi некорельованої завади з СКВ σn < 0.25...45 в залежностi вiд розмiрiв зображення (енергiї сигнальної складової), що обумовлено оптимальними властивостями кореляцiйного приймача, який максимiзує вiдношення сигнал/шум на його виходi. Це дозволяє ефективно використовувати кореляцiйний алгоритм стеження калманiвського типу на практицi при наявностi даних завад.uk
dc.description.abstractotherПоказана актуальность задачи разработки и анализа алгоритмов слежения за малоразмерным беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) по данным видеонаблюдений. Синтезирован корреляционный алгоритм слежения калмановского типа за малоразмерным БПЛА при наличии пространственно некоррелированных помех, которые являются наиболее распространенными на практике. В полученном алгоритме оценивание параметров движения БПЛА выполняется независимо по осям прямоугольной системы координат. Анализ точности позиционирования с использованием корреляционного алгоритма, а также корреляционного алгоритма слежения за БПЛА на основе фильтра Калмана выполнен путем статистического моделирования в среде программирования Matlab.uk
dc.format.pagerangePp. 22-29uk
dc.identifier.citationHerasymenko, A. O. Analysis of the Efficiency of the Kalman-Type Correlation Algorithm for Tracking of a Small UAV in the Presence of Uncorrelated / Herasymenko A. O., Zhuk S. Ya. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2021. – Вип. 87. – С. 22-29. – Бібліогр.: 17 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2021.87.22-29
dc.identifier.orcid0000-0001-5185-3642uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0046-8450uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/56163
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 87uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectunmanned aerial vehicleuk
dc.subjectcorrelation algorithmuk
dc.subjectreference imageuk
dc.subjectKalman filteruk
dc.subjectpositioning accuracyuk
dc.subjectprobability of tracking failureuk
dc.subjectбезпiлотний лiтальний апаратuk
dc.subjectкореляцiйний алгоритмuk
dc.subjectеталонне зображенняuk
dc.subjectфiльтр Калманаuk
dc.subjectточнiсть позицiонуванняuk
dc.subjectймовiрнiсть зриву супроводженняuk
dc.subjectбеспилотный летательный апаратuk
dc.subjectкорреляционный алгоритмuk
dc.subjectэталонное изображениеuk
dc.subjectфильтр Калманаuk
dc.subjectточность позиционированияuk
dc.subjectвероятность срыва сопровожденияuk
dc.subject.udc621.396.96uk
dc.titleAnalysis of the Efficiency of the Kalman-Type Correlation Algorithm for Tracking of a Small UAV in the Presence of Uncorrelateduk
dc.title.alternativeАналiз ефективностi кореляцiйного алгоритму стеження калманiвського типу за малорозмiрним БПЛА при наявностi некорельованих завадuk
dc.title.alternativeАнализ еффективности корреляционного алгоритма слежения калмановского типа за малоразмерным БПЛА при наличии некоррелированных помехuk
dc.typeArticleuk

Файли

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 87