考虑形状差异的RFS 多目标跟踪性能评估方法
2021-06-26王碧垚王永齐
王碧垚,王永齐,顾 鹏
(中国电子科技集团公司第二十九研究所,成都 610036)
0 引言
多目标跟踪是雷达、电子侦察、导航、空中交通管制等设备/系统数据处理中的重点内容之一,其跟踪性能的好坏对系统整体性能有着非常重要的影响。近年来,随机有限集(RFS)统计学理论作为一种友好的贝叶斯理论工具被广泛关注,基于RFS 的多目标跟踪方法成为研究热点[1],该方法不同于传统的基于数据关联的多目标跟踪方法,对其进行性能评估时不适合采用均方根误差指标。
针对RFS 多目标跟踪评估问题,文献[2]率先给出了多目标系统下脱靶距离的定义与性质,提出使用Hausdorff 距离和最优质量转换(Optimal Mass Transfer,OMAT)距离对跟踪性能进行综合评估,并对比了两者在势不一致时的敏感程度。Schuhmacher等人[3]分析了文献[2]中两种距离的缺陷后提出了OSPA 距离,引入一个可调参数来控制位置误差和势误差的惩罚程度,提高了评估的灵活性。文献[4-5]注意到跟踪器输出的航迹通常为带标签的时间序列,于是引入航迹标签误差后,采用标签OSPA(Labeled OSPA,L-OSPA)距离进行评估。文献[6]强调了协方差信息在滤波中的重要性,提出在计算OSPA 距离时使用Hellinger 距离替代欧氏距离。文献[7]利用多目标状态估计器提供的航迹质量信息在OSPA 距离上改进得到了Q-OSPA 距离,并指出当分配每个估计器相同质量时Q-OSPA 就退化为OSPA 距离。文献[8]考虑了航迹错误、丢失、漏检等现象后,在OSPA 距离基础上提出了一种更完备的评估方法。Beard 等人基于OSPA 距离直接在航迹空间中引入时间权重,构造出OSPA(2)距离,证实了OSPA(2)完全满足公理化特性并能综合反映航迹断裂和航迹切换问题[9],最后说明了OSPA(2)的优势和其局限性[10]。……
