课题进度06-双平台双目标跟踪

1. 参数设置

采样周期:1s

总仿真时间:100s

平台1位置:(-400,0),单位:m;速度:(0,1),单位:m/s

平台2位置:(400,0),单位:m;速度:(0,1),单位m/s

两个平台向正北方向前进

目标1位置:(200,50);速度:(-1,2);从左侧向右下运动

目标2位置:(600,300);速度:(-2,-1);从右侧向左上运动

滤波算法:扩展卡尔曼滤波(EKF)

数据关联算法:全局最近邻算法(GNN)

2. 仿真结果

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问题:绘制的关联航迹是一段一段的,没有形成完整的跟踪航迹。

原因:

(1)GNN 关联错误导致航迹丢失或交换

当两个目标运动轨迹交叉或距离较近时,GNN(全局最近邻)采用硬分配策略,每个测量只能分配给一个航迹。如果某时刻分配错误(例如目标1的测量误配给目标2),则两条航迹都可能出现偏差,后续时刻可能因误差累积导致测量落在门限外,航迹无法更新,最终被删除。

(2)门限设置过于严格

使用的门限 gating_threshold = chi2inv(0.95, 2) 约为 5.99,这意味着只有马氏距离小于 5.99 的测量才被认为可能属于该航迹。如果预测协方差较小(例如滤波器过于自信),真实测量可能被拒之门外,导致航迹无法更新.

(3)测量组合产生大量虚假候选点

将两个平台的所有角度测量两两组合,通过三角交叉定位得到位置候选。当存在多个目标时,组合数会快速增长(例如每个平台有2个测量,则产生4个候选点),其中可能包含大量虚假交点(如不同目标的错误配对)。