Tóm tắt 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

Hệ thống bám quỹ đạo đóng vai trò thiết yếu trong nhiều lĩnh vực, từ quốc phòng đến dân sự như giám sát và điều hướng tự động. Trong khi bài toán theo dõi đơn mục tiêu đã được giải quyết tương đối, việc bám theo dõi đa mục tiêu lại đối mặt với những thách thức phức tạp hơn đáng kể, đặc biệt khi các mục tiêu di chuyển đồng thời, giao cắt hoặc bị che khuất. Để đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong các tình huống này, việc kết hợp giữa các thuật toán lọc tiên tiến và thuật toán tương quan dữ liệu là không thể thiếu. Nghiên cứu này tập trung vào việc khám phá và ứng dụng các phương pháp hiệu quả để xử lý bài toán theo dõi đa mục tiêu trong môi trường radar, góp phần nâng cao khả năng hoạt động của các hệ thống giám sát và điều khiển.

Sinh viên, nghiên cứu sinh và kỹ sư trong các lĩnh vực kỹ thuật điện tử, viễn thông, xử lý tín hiệu, hệ thống radar và điều khiển tự động, đặc biệt những người quan tâm đến các thuật toán theo dõi và ước lượng trạng thái trong môi trường đa mục tiêu.

Đề tài "Nghiên cứu ứng dụng thuật toán tương quan JPDA và lọc phần tử trong bài toán theo dõi đa mục tiêu Ra đa" giải quyết một trong những thách thức cốt lõi trong lĩnh vực xử lý tín hiệu radar: khả năng bám sát nhiều mục tiêu cùng lúc. Bài toán theo dõi đa mục tiêu phức tạp hơn đáng kể so với theo dõi đơn mục tiêu do sự cần thiết phải phân biệt và gán dữ liệu đo lường cho từng mục tiêu riêng biệt, đặc biệt khi chúng có thể giao cắt hoặc che khuất lẫn nhau. Để giải quyết vấn đề này, nghiên cứu này tập trung vào việc tích hợp các thuật toán lọc và thuật toán tương quan. Cụ thể, đề tài đã đi sâu phân tích và so sánh các thuật toán tương quan như JPDA (Joint Probabilistic Data Association) và GNN (Global Nearest Neighbor), cùng với các bộ lọc phi tuyến quan trọng bao gồm Bộ lọc Kalman mở rộng (EKF), Bộ lọc Kalman không mùi (UKF) và Bộ lọc Phần tử (Particle Filter). Phương pháp tiếp cận chính của luận văn là nghiên cứu, đánh giá ưu nhược điểm của từng thuật toán và tiến hành thực nghiệm xây dựng một hệ thống theo dõi đa mục tiêu bằng cách kết hợp hiệu quả Bộ lọc Phần tử với thuật toán tương quan JPDA trong môi trường radar. Mục tiêu cuối cùng là cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của việc ước lượng quỹ đạo của nhiều vật thể di chuyển, mang lại giá trị ứng dụng cao cho các hệ thống giám sát, điều khiển giao thông và quốc phòng, nơi yêu cầu khả năng theo dõi liên tục và chính xác.