Asociace dat v multipozičních radarových systémech pro řízení letového provozu

Pidanič, Jan

Publikace:
Asociace dat v multipozičních radarových systémech pro řízení letového provozu

Habilitační práceopen access

dc.contributor.author	Pidanič, Jan
dc.contributor.referee	Novák, Andrej
dc.contributor.referee	Prokeš, Aleš
dc.contributor.referee	Masopust, Jiří
dc.date.accessioned	2024-01-04T09:33:50Z
dc.date.available	2024-01-04T09:33:50Z
dc.date.issued	2023
dc.description.abstract	Habilitační práce prezentuje výběr výzkumných aktivit, kterými jsem se při svém dosavadním působení na Univerzitě Pardubice, Fakultě elektrotechniky a informatiky zabýval. Práce je zaměřena na problematiku signálového zpracování v multi-pozičních radarových systémech, a to zejména na problematiku asociace výsledků měření jednotlivých bistatických radarů v multi-bistatických radarových systémech pro řízení letového provozu. Zvolené téma plynule navazuje na předchozí výzkumné aktivity, které se zabývaly výpočtem vzájemných funkcí neurčitosti v jednotlivých bistatických radarech, které poskytují vstupní data pro následnou asociaci dat. V habilitační práci se v úvodu věnuji popisu problematiky multi-pozičních radarových systémů se zaměřením na podtřídu systémů multi-bistatických radarových systémů a principu jejich signálového zpracování, a to jak pro individuální bistatický radar, tak i pro multi-bistatický radarový systém. V této části habilitační práce jsou analyzovány problémy komplikující vyhodnocení cílů, které snižují dosažitelnou informační hodnotu a nástin jejich možných řešení, a to jak z pohledu bistatického radaru, tak i z pohledu jeho zapojení do multi-bistatického radarového systému. Stěžejní část práce se věnuje problematice asociace naměřených dat na jednotlivých bistatických radarech, které je nutno správně interpretovat (fúzovat), tak aby nedocházelo k chybám asociace, které povedou k nesprávnému určení polohy jednotlivých cílů. Součástí práce je vývoj nové asociační metody (PHD-MAT), která slouží k asociaci a následnému vedení cílů. Tato metoda je založena na modifikovaném výpočtu hypotetické hustoty pravděpodobnosti. Navrhovaná nová asociační metoda s využitím rozšířeného Kálmánova filtru (EKF) umožňuje efektivní rychlost výpočtu a dosahuje vyšší jednoznačnosti reprezentace výsledků než běžně používaná metoda PHDF. Součástí aktivit je i analýza a porovnání výsledků dvou asociačních metod PHDF (běžně používaná) a PHD-MAT (nově navržená) pro různé scénáře a pro odlišné vstupní parametry.	cze
dc.description.abstract-translated	The habilitation thesis presents a selection of research activities I have been involved in during my time at the University of Pardubice, Faculty of Electrical Engineering and Informatics. The thesis focuses on the problem of signal processing in multi-bistatic radar systems for air traffic control, particularly on the association of measurements from individual bistatic radars. The chosen topic is seamlessly related to previous research activities that dealt with the computation of mutual uncertainty functions from individual bistatic radar measurements. Measurements represent input data for subsequent data association. In the habilitation thesis, I describe the problem of multi-position radar systems, focusing on the subclass of multi-bistatic radar systems and their signal processing principles. This is both for an individual bistatic radar and for a multi-bistatic radar system. This part of the habilitation thesis analyses the problems complicating the evaluation of targets that reduce the achievable information value and outlines their possible solutions. This is done from the perspective of bistatic radar and its integration into a multi-bistatic radar system. The main part of the thesis is devoted to the problem of association of measured data on individual bistatic radars, which must be correctly interpreted (fused) to avoid association errors that will lead to incorrect determination of the position of individual targets. This work includes the development of a new association method (PHD-MAT) for target association and subsequent target tracking. This method is based on a modified hypothetical probability density calculation. The proposed new association method, using the Extended Kalman Filter (EKF), allows for an efficient computational speed and achieves a higher uniqueness in the representation of the results compared to the commonly used PHDF method. The activities include analysing and comparing the results of two association methods, PHDF (commonly used) and PHD-MAT (newly proposed), for different scenarios and input parameters.	eng
dc.description.abstract-translated	The habilitation thesis presents a selection of research activities I have been involved in during my time at the University of Pardubice, Faculty of Electrical Engineering and Informatics. The thesis focuses on the problem of signal processing in multi-bistatic radar systems for air traffic control, particularly on the association of measurements from individual bistatic radars. The chosen topic is seamlessly related to previous research activities that dealt with the computation of mutual uncertainty functions from individual bistatic radar measurements. Measurements represent input data for subsequent data association. In the habilitation thesis, I describe the problem of multi-position radar systems, focusing on the subclass of multi-bistatic radar systems and their signal processing principles. This is both for an individual bistatic radar and for a multi-bistatic radar system. This part of the habilitation thesis analyses the problems complicating the evaluation of targets that reduce the achievable information value and outlines their possible solutions. This is done from the perspective of bistatic radar and its integration into a multi-bistatic radar system. The main part of the thesis is devoted to the problem of association of measured data on individual bistatic radars, which must be correctly interpreted (fused) to avoid association errors that will lead to incorrect determination of the position of individual targets. This work includes the development of a new association method (PHD-MAT) for target association and subsequent target tracking. This method is based on a modified hypothetical probability density calculation. The proposed new association method, using the Extended Kalman Filter (EKF), allows for an efficient computational speed and achieves a higher uniqueness in the representation of the results compared to the commonly used PHDF method. The activities include analysing and comparing the results of two association methods, PHDF (commonly used) and PHD-MAT (newly proposed), for different scenarios and input parameters	eng
dc.description.department	Dopravní fakulta Jana Pernera	cze
dc.format	113 s.
dc.identifier	Univerzitní knihovna (studovna)	cze
dc.identifier.signature	D40694
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/82428
dc.language.iso	cze
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	bez omezení	cze
dc.subject	ŘLP	cze
dc.subject	radary	cze
dc.subject	multipoziční radarové systémy	cze
dc.subject	bistatické radary	cze
dc.subject	detekce a sledování objektů	cze
dc.subject	bezpečnost v letecké dopravě	cze
dc.subject	asociace cílů	cze
dc.subject	simulace	cze
dc.subject	modelování	cze
dc.subject	Kálmánova filtrace	cze
dc.subject	PHD	cze
dc.subject	radars	eng
dc.subject	multi-positional radar system	eng
dc.subject	bistatic radar	eng
dc.subject	detection and tracking of the targets	eng
dc.subject	air traffic control	eng
dc.subject	aviation safety	eng
dc.subject	data association	eng
dc.subject	simulation	eng
dc.subject	Kalman filter	eng
dc.thesis.degree-name	doc.
dc.thesis.degree-program	Dopravní prostředky a infrastruktura	cze
dc.title	Asociace dat v multipozičních radarových systémech pro řízení letového provozu	cze
dc.type	habilitační práce	cze
dspace.entity.type	Publication