LAMU tracker – a tracker for sensors with Large Angular Measurement Uncertainty

Abstract

LAMU (Large Angular Measurement Uncertainty) trackeren har blitt utviklet for sensorer med stor vinkel-usikkerhet, altså stor målestøy for vinkelmålingen. Mange HF (High Frequency) radarer er eksempler på slike sensorer. Tradisjonelle trackere har problemer med å lage gode track for slike sensorer, fordi det sanne usikkerhetsområdet er ulineært, og derfor ikke blir brukt. I LAMU trackeren brukes de sanne måleusikkerhetsområdene, mens det i tradisjonelle trackere brukes et elliptisk usikkerhetsområde. Fordelene med å bruke det sanne usikkerhetsområdet er i denne rapporten vist i simuleringer, der LAMU trackeren lager få falske track, og et track som er svært nær fasit, mens tradisjonell PDA (Probabilistic Data Association) lager mange falske track. LAMU trackeren har også vist gode resultater for virkelige data. LAMU trackeren er brukt på virkelige data fra en HF radar, med svært gode resultater [1]. LAMU trackeren er utviklet for en 2D sensor som måler avstand, vinkel og hastighet i avstandsretning. Det er svært enkelt å endre LAMU trackeren til å bruke kun avstands- og vinkel-målinger. MHT (Multi Hypotese Tracking) er den teoretisk optimale trackeren. Ved å videreutvikle LAMU trackeren til å være basert på MHT istedet for å være inspirert av PDA, vil vi sannsynligvis forbedre resultatene ytterligere.

The LAMU (Large Angular Measurement Uncertainty) tracker has been developed for sensors with large angular measurement uncertainty, such as HF (High Frequency) radars. Traditional trackers do not perform very well for such sensors. The LAMU tracker uses the real uncertainty area of the measurements, while most regular trackers use elliptical uncertainty areas. The advantages of using the real uncertainty areas are shown in simulations, where the LAMU tracker has few false tracks and one track close to the true track, compared to the regular PDA (Probabilistic Data Association) tracker which has many false tracks. The LAMU tracker has shown very good results when used for tracking real data from an HF radar [1]. The LAMU tracker is developed for a 2D sensor that measures range, azimuth and range rate (e.g. by Doppler measurements). However, the LAMU tracker may easily be changed to fit sensors without range rate measurements. MHT (Multi Hypothesis Tracker) is the theoretically optimal tracker. Thus, a LAMU tracker based on MHT rather than PDA will probably give even better results than the LAMU tracker described in this report.