Đề án tốt nghiệp Thạc sĩ: Nghiên cứu ứng dụng thuật toán tương quan JPDA và lọc phần tử trong bài toán theo dõi đa mục tiêu Ra đa

Trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển, hệ thống theo dõi đa mục tiêu bằng Ra đa đóng vai trò thiết yếu trong nhiều lĩnh vực, từ quốc phòng đến các ứng dụng dân sự như giao thông và hàng không. Tuy nhiên, thách thức lớn nằm ở khả năng xử lý đồng thời nhiều mục tiêu, đặc biệt khi chúng di chuyển gần nhau hoặc che khuất lẫn nhau, gây ra vấn đề tương quan dữ liệu phức tạp. Các thuật toán lọc truyền thống thường không đủ hiệu quả trong môi trường này. Do đó, nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp các thuật toán tương quan tiên tiến và lọc phần tử phi tuyến tính để nâng cao độ chính xác và tin cậy của quá trình bám quỹ đạo, góp phần giải quyết các bài toán then chốt trong giám sát và điều khiển.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật điện tử, viễn thông, xử lý tín hiệu, hệ thống điều khiển và các lĩnh vực liên quan đến hệ thống radar và theo dõi mục tiêu.

Đề tài này đi sâu vào giải quyết bài toán theo dõi đa mục tiêu trong hệ thống Ra đa, một thách thức lớn trong các ứng dụng giám sát và điều khiển hiện đại. Luận văn bắt đầu bằng việc trình bày tổng quan về các hệ thống ra đa, lịch sử phát triển, phân loại, và cấu trúc cơ bản của hệ thống bám quỹ đạo. Tiếp theo, nghiên cứu tập trung phân tích chi tiết các phương pháp xử lý thông tin ra đa từ sơ cấp đến thứ cấp, đặc biệt là quá trình phát hiện và bám quỹ đạo cho nhiều mục tiêu. Trọng tâm của đề án là đánh giá và so sánh các bộ lọc phi tuyến phổ biến như Bộ lọc Kalman mở rộng (EKF), Bộ lọc Kalman Unscented (UKF) và đặc biệt là Bộ lọc phần tử (Particle Filter – PF), cùng với các thuật toán tương quan dữ liệu như Global Nearest Neighbor (GNN) và Joint Probabilistic Data Association (JPDA). Phương pháp tiếp cận chính là xây dựng và thực nghiệm một hệ thống theo dõi đa mục tiêu tích hợp thuật toán tương quan JPDA với Lọc phần tử. Mục tiêu là chứng minh hiệu quả của sự kết hợp này trong việc xác định chính xác quỹ đạo của từng đối tượng, ngay cả trong môi trường nhiễu loạn hoặc khi các mục tiêu giao cắt. Kết quả thử nghiệm và đánh giá chất lượng các thuật toán được trình bày nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc về ưu nhược điểm, từ đó đề xuất giải pháp tối ưu cho bài toán theo dõi đa mục tiêu ra đa, mang lại giá trị ứng dụng cao trong các hệ thống giám sát và điều khiển phức tạp.