基于方位测量的联网车辆网络地面到空中目标跟踪：伪线性信息引导策略

《IEEE Open Journal of Vehicular Technology》：Connected Vehicular Network Ground-to-Air Target Tracking Based on Bearings Measurements: Pseudolinear Information-Guided Strategy

　　

摘要：

本文研究了利用安装在车载网络上的电光跟踪系统（ETS）提供的仅基于方位角的视距（LOS）测量数据来进行地面到空中无人飞行器（UAV）跟踪的问题。主要挑战在于移动性的不对称性以及三维空间中的观测限制。为了解决这些问题，提出了一种闭环跟踪框架，该框架将状态估计与地面车辆协调相结合。开发了一种分布式伪线性滤波器来处理仅基于方位角的观测数据的非线性特性，并在分散式环境中提高估计的稳定性。此外，通过将费舍尔信息矩阵（FIM）适配到地面到空中的感知几何结构中，制定了一种信息论引导策略，从而能够明确量化传感器定位与估计精度之间的关系。该框架采用基于Voronoi的空间分解方法来实现多地面车辆之间的可扩展协调，平衡了估计精度与空间覆盖范围。大量的仿真结果表明，所提出的方法提高了跟踪精度并增强了目标的可观测性，为现实条件下的UAV跟踪提供了一种实用的解决方案。