A Novel Smooth Variable Structure Filter for Target Tracking Under Model Uncertainty
Notice bibliographique
Résumé
Model uncertainty is a serious challenge for robustness of tracking algorithms in radar systems. The smooth variable structure filter (SVSF) achieves error-bounded estimations for target state by scaling the magnitude of kinematic modeling error and accordingly performing a flexible switching strategy for the correction gain. However, the SVSF, without any smoothing functions, suffers from undesired chattering phenomenon since the measurement noise causes random disturbance to the identification of actual level of uncertainties, leading to obvious deterioration of tracking accuracy. In this paper, we present a new switching function for SVSF, i.e. the hyperbolic tangent function, for effective chattering suppression. Then we propose a new algorithm named as the Tanh-SVSF, which reformulates the correction gain with the new switching function, to improve the estimation accuracy for target state. A mathematical definition of SVSF chattering is proposed to quantify the chattering amplitude. It is demonstrated that the new switching function exerts a nonlinear compressing effect on the likelihood of measurement innovation and substantially reduces the disturbance of measurement noise, leading to elimination of the chattering problem. The stability of the Tanh-SVSF is analyzed, based on a proposed stability theorem and the numerical exhaustion strategy. Finally, the proposed method is tested on a simulated vehicle tracking scenario and real-world radar data from the Oxford Radar RobotCar Dataset, and shows superior performance over existing SVSF formulations and the Kalman filter, in view of tracking accuracy, track continuity and the proposed chattering indicator.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».