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多扩展目标跟踪优化中基于威胁规避的无人机路径规划策略

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雷达学报（中英文） 2023年第3期12卷 529-540页

作者：陈辉魏凤旗韩崇昭兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 西安交通大学自动化科学与工程学院西安710049

为了降低无人机执行侦察任务时被摧毁的概率,该文提出一种有效减少威胁的路径规划算法。首先利用高分辨率机载雷达对多扩展目标进行稳健的跟踪估计,然后根据三向决策规则对各目标按威胁进行分类,并利用模糊理想解相似性排序技术(TOPSIS... 详细信息

为了降低无人机执行侦察任务时被摧毁的概率,该文提出一种有效减少威胁的路径规划算法。首先利用高分辨率机载雷达对多扩展目标进行稳健的跟踪估计,然后根据三向决策规则对各目标按威胁进行分类,并利用模糊理想解相似性排序技术(TOPSIS)的方法计算目标威胁度,综合多任务决策联合优化(联合评估目标威胁度和目标跟踪质量)作为评价准则对无人机进行路径规划。仿真实验表明,模糊威胁度评估方法在多扩展目标跟踪环境下是有效的,所提无人机路径规划算法是合理的,在不损失目标跟踪精度的条件下有效降低了目标威胁度。

关键词：路径规划目标威胁度三向决策规则扩展目标跟踪

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多扩展目标跟踪基于多特征优化的传感器控制方法

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电子与信息学报 2022年

作者：陈辉魏凤旗韩崇昭兰州理工大学电气工程与信息工程学院西安交通大学自动化科学与工程学院

针对多扩展目标的优化跟踪问题，该文在有限集统计(FISST)理论框架下，提出一种能够综合优化多扩展目标跟踪性能的传感器控制方法。首先，该文给出加权广义最优子模式分配(WGOSPA)距离构造多扩展目标跟踪多特征估计在其统计平均周围的...

针对多扩展目标的优化跟踪问题，该文在有限集统计(FISST)理论框架下，提出一种能够综合优化多扩展目标跟踪性能的传感器控制方法。首先，该文给出加权广义最优子模式分配(WGOSPA)距离构造多扩展目标跟踪多特征估计在其统计平均周围的广义离差，进而研究提出多特征融合下的传感器控制最优决策方法，并利用序贯蒙特卡罗(SMC)技术研究传感器控制最优决策过程的数值求解方法，然后利用伽马高斯逆威沙特多伯努利(GGIW-MBer)滤波器实现所提出的传感器控制策略。最后通过仿真实验验证了所提算法的有效性。

关键词：

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多扩展目标跟踪优化中的动态决策方法研究

多扩展目标跟踪优化中的动态决策方法研究

作者：魏凤旗兰州理工大学

学位级别：硕士

随着信息融合理论的深入发展与高分辨率传感器的广泛应用,多扩展目标跟踪(Multiple Extended Targets Tracking,METT)已经应用于军事、工业、农业等诸多领域,逐渐成为学术界的研究热点之一。所谓扩展目标是指在高分辨率传感器的观测下... 详细信息

随着信息融合理论的深入发展与高分辨率传感器的广泛应用,多扩展目标跟踪(Multiple Extended Targets Tracking,METT)已经应用于军事、工业、农业等诸多领域,逐渐成为学术界的研究热点之一。所谓扩展目标是指在高分辨率传感器的观测下拥有多个散射源的目标,通过处理所有散射源的相关信息可估计出目标更多的综合特征。迫于实际工程对高精度目标综合特征估计的需要以及其他特殊任务的要求,对METT系统整体性能的优化提升变得尤为重要。在METT系统高精度运行期间,传感器控制过程发挥了关键作用,通过对传感器系统进行动态决策,灵活调度有限传感器资源并充分发挥其最佳性能,使传感器观测过程的质量得到提升,从而改善METT系统的输入信息。有鉴于此,本文在METT过程中,深入研究了优化传感器实时工作状态的动态决策方法,通过对传感器控制策略的合理决策以实现METT系统的整体优化过程,提高多扩展目标综合特征的估计精度,主要工作如下:1)针对METT系统的性能优化问题,本文提出一种基于多扩展目标后验信息的高斯-瓦瑟斯坦距离最小化的传感器控制决策方法。算法首先由泊松多伯努利混合(Poisson Multi-Bernoulli Mixture,PMBM)滤波器与高斯逆Wishart滤波器计算了多扩展目标综合预测信息,其次根据传感器当前状态建立离散决策空间,然后在决策空间中的每个元素上,由多扩展目标综合预测信息构造预测理想观测集(Prediction Ideal Measurement Set,PIMS),从而进行伪更新过程并提取各目标的伪后验信息,以此进行决策准则的构建与数值计算,进而决策出最优传感器动作。最后调整传感器工作状态以获取最优观测过程并进行最优更新,便可得到优化后的多扩展目标后验信息。仿真实验对比了在不同传感器控制策略下的多扩展目标综合特征估计优化效果,结果表明本文所提传感器控制策略对多扩展目标综合特征估计精度的提升是有效的。2)针对降低离散决策空间中的多扩展目标优化跟踪过程遗漏最优决策解的概率的问题,本文提出一种基于粒子群算法的传感器控制决策方法,以补足对离散决策空间中的传感器控制决策过程的完备性。算法首先由PMBM滤波器与高斯逆Wishart滤波器的预测过程计算得到多扩展目标综合特征的预测信息,然后以此为先验信息通过粒子群算法以最大限度地接近各目标为准则求解传感器最优观测状态,接下来由工作在最佳状态的高分辨率传感器捕捉各目标的优质观测信息,最后由PMBM滤波器与高斯逆Wishart滤波器的更新过程得到优化后的多扩展目标综合特征。仿真实验对比了离散和连续决策空间中的多扩展目标综合特征估计的优化效果,结果表明连续决策空间中的多扩展目标综合特征估计优化策略有更好的估计精度。3)针对降低无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在执行侦察任务时所受敌方目标威胁较大的问题,本文提出一种有效规避威胁的路径规划策略。首先利用机载高分辨率传感器对各目标进行精准稳健的状态估计,其中由PMBM滤波器对各目标实施运动状态的估计,由高斯逆Wishart滤波器估计各目标的扩展信息,然后由理想解相似性排序技术(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)量化目标威胁度并根据三向决策规则划分出威胁目标,最后综合目标威胁度与目标跟踪质量,建立联合评价指标以决策出UAV的最优路径。仿真实验对比了不同路径下UAV威胁规避的情况,结果表明本文所提路径规划策略能够使UAV在保证良好的目标综合特征估计精度的条件下,降低了UAV所受的目标威胁度。

关键词：多扩展目标跟踪决策准则传感器控制路径规划威胁规避

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由《变形金刚》看美国科幻片的叙事传统

电影文学 2016年第5期 127-129页

作者：魏凤旗广州科技职业技术学院广东广州510550

从2007年派拉蒙与梦工厂合作出品第一部《变形金刚》开始,截至目前,已经连续推出了4部《变形金刚》系列电影,该系列电影自上映后在世界范围内获得了票房与口碑的双重认可。从电影题材、主题、情节等方面看,《变形金刚》属于"中规中矩"... 详细信息

从2007年派拉蒙与梦工厂合作出品第一部《变形金刚》开始,截至目前,已经连续推出了4部《变形金刚》系列电影,该系列电影自上映后在世界范围内获得了票房与口碑的双重认可。从电影题材、主题、情节等方面看,《变形金刚》属于"中规中矩"的标准美式科幻片,文章将以该系列电影为例,对美国科幻片的叙事模式、叙事传统等方面进行分析,以此深入电影的叙事结构,揭示其震撼的视觉特效下隐藏的深层内涵。

关键词：《变形金刚》电影美国科幻片叙事传统

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