Sensor Fusion and Tracking Toolbox

NUOVO PRODOTTO

 

Sensor Fusion and Tracking Toolbox

Progetta e simula il tracciamento multisensore e i sistemi di navigazione

 

Sensor Fusion and Tracking Toolbox include algoritmi e strumenti per progettare, analizzare e simulare sistemi che consentono di combinare dati provenienti da più sensori al fine di conoscere posizione, orientamento e situazione in ogni momento. Gli esempi di riferimento forniscono un punto di partenza per implementare componenti di sistemi di sorveglianza aerea, terrestre, sottomarina e a bordo nave, di navigazione e autonomi.

Il toolbox include tracciatori multi-oggetto, filtri per la fusione di sensori, modelli di movimento e di sensori e algoritmi per l’associazione di dati che consentono di valutare le architetture di fusione utilizzando dati reali e sintetici. Con Sensor Fusion and Tracking Toolbox puoi importare e definire scenari e traiettorie, trasmettere segnali in streaming e generare dati sintetici per sensori attivi e passivi, inclusi sensori acustici, RF, EO/IR e GPS/IMU. Puoi valutare la precisione e la performance dei sistemi con valori e metri di valutazione standard e grafici animati.

Per l’accelerazione della simulazione o la prototipazione del desktop, il toolbox supporta la generazione di codice C. 

Generazione di traiettorie e scenari

Genera traiettorie e scenari sul campo basati sul waypoint e sulla velocità. Modella piattaforme e obiettivi per monitorare gli scenari.

Creare pose di oggetti

Definisci e converti la posizione, la velocità e l’orientamento reali di oggetti in diversi frame di riferimento.

Posa di un oggetto.

Creare scenari di tracciamento

Modella piattaforme come aeromobili, veicoli di terra o navi. Le piattaforme possono essere dotate di sensori e fornire fonti di segnali o riflettere segnali. Le piattaforme possono essere stazionarie o in movimento, essere dotate di sensori ed emettitori e contenere signature basate sull’aspetto che riflettono i segnali. 

Generazione di rilevamento radar multipiattaforma.

Rotazioni, orientamento e quaternioni

Rappresenta l’orientamento e la rotazione utilizzando i quaternioni, gli angoli di Eulero, le matrici e i vettori di rotazione. Definisci l’orientamento del sensore rispetto a un telaio. 

Rotazioni, orientamento e quaternioni. 

Modelli di sensori

Simula le misurazioni da IMU (accelerometro, giroscopio, magnetometro), ricevitori GPS, radar, sonar e IR in diverse condizioni ambientali.

Sensori inerziali e GPS

Modella IMU (unità di misura inerziale), GPS (sistema di posizionamento globale) e INS (sistemi di navigazione inerziale). Regola i parametri ambientali come temperatura e comportamento acustico dei modelli per simulare gli ambienti del mondo reale.

Modelli IMU e GPS.

Sensori attivi

Modella i sensori radar e sonar e gli emettitori per generare i rilevamenti degli obiettivi. Simula scansioni meccaniche ed elettroniche in azimut e/o elevazione.

Configurazione della modalità di scansione radar.

Sensori passivi

Modella l’RWR (Radar Warning Receiver), l’ESM (Electronic Support Measure), il sonar passivo e i sensori a infrarossi per creare rilevazioni solo angolari da utilizzare per il tracciamento di scenari. Definisci gli emettitori e le proprietà del canale per modellare le interferenze.

Intervallo passivo utilizzando un unico sensore.

Fusione di sensori inerziali

Stima l’orientamento e la posizione nel tempo con algoritmi che vengono ottimizzati per diverse configurazioni di sensori, requisiti di output e vincoli di movimento.

Stima dell’orientamento

Esegui la fusione di letture di magnetometri e accelerometri per simulare una bussola elettronica (eCompass). Esegui la fusione di letture di accelerometri, giroscopi e magnetometri con un filtro per il sistema di riferimento di rotta e di assetto (AHRS).

Orientamento tramite fusione di sensori inerziali.

Stima della posa

Stima la posa con e senza vincoli di rotta non olonomi utilizzando sensori inerziali e GPS. Determina la posa senza GPS eseguendo la fusione di sensori inerziali con altimetri o odometria visuale.

Odometria visuale inerziale.

Filtri di stima

Utilizza filtri di Kalman, particellari e multi-modello per diversi modelli di movimento e misurazione.

Filtri per il tracciamento di oggetti

Stima gli stati degli oggetti utilizzando filtri di Kalman lineari, estesi e unscented per i modelli di misurazione e movimento lineare e non lineare. Utilizza la somma gaussiana e i filtri particellari per la stima di uno stato non lineare e non gaussiano incluso il tracciamento con le misurazioni solo angolari o solo intervallari. Migliora il tracciamento degli obiettivi di manovra con filtri IMM (Interacting Multiple Model).

Filtri per il tracciamento di oggetti.

Modelli di movimento e di misurazione

Configura filtri di tracciamento con velocità, accelerazione e curva costanti e modelli personalizzati di movimento in sistemi di coordinate cartesiane, sferiche e sferiche modificate. Definisci modelli di misurazione di posizione e velocità, range-angolo, solo angolari o personalizzati.

Modelli di movimento.

Tracciamento multi-oggetto

Crea tracciatori multi-oggetto che eseguono la fusione di informazioni da diversi sensori. Formula ipotesi singole o multiple sugli oggetti tracciati.

Tracciatori

Integra filtri di stima e algoritmi di assegnazione e traccia la logica di gestione nei tracciatori multi-oggetto per eseguire la fusione delle rilevazioni in tracce. Utilizza un tracciatore MHT (Multiple Hypothesis Tracker) in scenari complessi come il tracciamento di obiettivi ravvicinati e indefiniti.

Tracciatori multi-oggetto.

Assegnazione di traccia

Trova le soluzioni migliori o k-best per il problema di assegnazione del GNN (Global Nearest Neighbor). Risolvi il problema dell’assegnazione S-D. Assegna i rilevamenti alle tracce, o una traccia a un’altra traccia. Verifica ed elimina le tracce in base alla cronologia recente o al punteggio della traccia.

Gestione della traccia e associazione di dati.

Fusione di rilevamenti di traccia

Esegui la fusione dello stato e della relativa covarianza. Esegui la fusione statica di rilevamenti sincroni, compresa la triangolazione dei rilevamenti angolari dei sensori passivi.

Tracciamento tramite sensori passivi sincroni distribuiti.

Visualizzazione e analisi

Analizza e confronta la performance dei filtri inerziali e dei sistemi di tracciamento multi-oggetto.

Visualizzazione di scenari

Rappresenta in un grafico l’orientamento e la velocità degli oggetti, traiettorie a terra, misurazioni di sensori e tracce in 3D. Rappresenta le incertezze di rilevamento e tracciamento. Visualizza l’ID della traccia con la cronologia del tracciato.

Grafico a teatro.

Metriche di sensori e tracciamento

Crea metriche di definizione, manutenzione e cancellazione delle tracce, tra cui lunghezza della traccia, interruzioni di traccia e cambiamenti dell’ID della traccia. Stima la precisione della traccia tramite posizione, velocità, accelerazione e oscillazione dell’errore quadratico medio della radice (RMSE), unitamente all'errore di stima medio normalizzato al quadrato (ANEES). Analizza il rumore del sensore inerziale usando la varianza di Allan.

Metriche di tracciamento

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