Online UAV Path Planning for Joint Detection and Tracking of Multiple Radio-Tagged Objects

计算机科学 计算机视觉 人工智能 目标检测 滤波器(信号处理) 检测前跟踪 马尔可夫过程 模式识别(心理学) 颗粒过滤器 数学 统计
作者
Ha Q. Nguyen,Hamid Rezatofighi,Ba-Ngu Vo,Damith C. Ranasinghe
出处
期刊:IEEE Transactions on Signal Processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:67 (20): 5365-5379 被引量:50
标识
DOI:10.1109/tsp.2019.2939076
摘要

We consider the problem of online path planning for joint detection and tracking of multiple unknown radio-tagged objects. This is a necessary task for gathering spatio-temporal information using UAVs with on-board sensors in a range of monitoring applications. In this paper, we propose an online path planning algorithm with joint detection and tracking because signal measurements from these objects are inherently noisy. We derive a partially observable Markov decision process with a random finite set track-before-detect (TBD) multi-object filter, which also maintains a safe distance between the UAV and the objects of interest using a void probability constraint. We show that, in practice, the multi-object likelihood function of raw signals received by the UAV in the time-frequency domain is separable and results in a numerically efficient multi-object TBD filter. We derive a TBD filter with a jump Markov system to accommodate maneuvering objects capable of switching between different dynamic modes. Our evaluations demonstrate the capability of the proposed approach to handle multiple radio-tagged objects subject to birth, death, and motion modes. Moreover, this online planning method with the TBD-based filter outperforms its detection-based counterparts in detection and tracking, especially in low signal-to-noise ratio environments.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
甜蜜冷风完成签到,获得积分10
刚刚
2075完成签到,获得积分10
刚刚
冷吃兔要热了吃完成签到,获得积分10
1秒前
yhy完成签到,获得积分10
1秒前
慈祥的山晴完成签到 ,获得积分10
1秒前
YHBBZ完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
随变完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
坦率班完成签到,获得积分10
3秒前
和谐的冬莲完成签到 ,获得积分10
4秒前
大猫不吃鱼完成签到,获得积分10
5秒前
微雨若,,完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
小嚣张完成签到,获得积分10
8秒前
shouyu29发布了新的文献求助10
8秒前
天真的幻露完成签到,获得积分10
9秒前
芋泥小天才完成签到 ,获得积分10
9秒前
BYN完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
真的苦逼完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
11秒前
jackzzs完成签到,获得积分10
12秒前
儒雅的如松完成签到 ,获得积分10
13秒前
向阳完成签到,获得积分10
13秒前
0109完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
叶上初阳完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
菲菲发布了新的文献求助10
16秒前
beloved关注了科研通微信公众号
18秒前
19秒前
廉洁完成签到,获得积分10
19秒前
负重前行完成签到,获得积分20
20秒前
123完成签到 ,获得积分10
20秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
20秒前
充电宝应助KSung采纳,获得10
20秒前
科研通AI6.4应助KSung采纳,获得10
20秒前
bkagyin应助KSung采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
17α-Methyltestosterone Immersion Induces Sex Reversal in Female Mandarin Fish (Siniperca Chuatsi) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6366871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8180672
关于积分的说明 17247159
捐赠科研通 5421639
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2868595
邀请新用户注册赠送积分活动 1845686
关于科研通互助平台的介绍 1693175