Adaptive Estimation of a Moving Object Trajectory Using Sequential Hypothesis Testing

A. V. Tsyganov; Yu. V. Tsyganova; A. V. Golubkov; I. O. Petrishchev

doi:10.14529/mmp190115

Авторы

A. V. Tsyganov Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова
Yu. V. Tsyganova Ульяновский государственный университет
A. V. Golubkov Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова
I. O. Petrishchev Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

DOI:

https://doi.org/10.14529/mmp190115

Ключевые слова:

aдаптивное оценивание, движущийся объект, последовательное тестирование гипотез

Аннотация

В статье рассматривается задача адаптивного оценивания траектории движущегося объекта и обнаружения изменения режима движения. Предполагается, что объект движется по сложной траектории и в известные моменты времени может происходить переключение режима движения объекта на один из трех возможных режимов: равномерное прямолинейное движение или равномерное движение против или по часовой стрелке. Разработан новый алгоритм, основанный на сочетании гибридной линейной стохастической модели движения объекта, банке конкурирующих фильтров Калмана и решающем правиле на основе последовательного тестирования гипотез. Приведено детальное описание решающего правила и предложенного алгоритма в виде псевдокода. Программная реализация алгоритма выполнена на языке Matlab. Рассмотрен численный пример адаптивного оценивания движения объекта по сложной траектории, состоящей из девяти различных участков. Проведены вычислительные эксперименты с различными уровнями помех в измерениях. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенного алгоритма.

Биографии авторов

A. V. Tsyganov, Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

кандидат физико-математических наук, доцент

Yu. V. Tsyganova, Ульяновский государственный университет

доктор физико-математических наук, доцент

A. V. Golubkov, Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

аспирант

I. O. Petrishchev, Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Kim S., Park J., Lee J. Implementation of Tracking and Capturing a Moving Object Using a Mobile Robot. International Journal of Control, Automation, and Systems, 2005, vol. 3, no. 3, pp. 444–452.

Hassani V., Pascoal A.M., Sorensen A.J. A Novel Methodology for Adaptive Wave Filtering of Marine Vessels: Theory and Experiments. Proceedings of the 52nd Annual Conference on Decision and Control (CDC), Florence, Italy, 2013, pp. 6162–6167. DOI: 10.1109/CDC.2013.6760863

Bar-Shalom Y., Li X.R., Kirubarajan T. Estimation with Applications to Tracking and Navigation: Theory, Algorithms and Software. New Jersey, John Wiley and Sons, 2002.

Semushin I.V., Tsyganov A.V., Tsyganova Yu.V., Golubkov A.V., Vinokurov S.D. Modelling and Estimation of a Moving Object Trajectory. Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, vol. 10, no. 3, pp. 108–119. DOI: 10.14529/mmp170309

Wald A. Sequential Analysis. N.Y.: John Wiley and Sons, 1947.

Golubkov A.V., Tsyganov A.V., Tsyganova Yu.V. Adaptive Estimation of an Object Motion Parameters Based on the Hybrid Stochastic Model. Journal of Physics: Conferences Series, 2018, vol. 1096, no. 1, 012166 p. DOI: 10.1088/1742-6596/1096/1/012166