Sensor Fusion and Tracking Toolbox

Concevoir, simuler et tester des systèmes multi-capteurs de pistage et de navigation

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Sensor Fusion and Tracking Toolbox propose des algorithmes et des outils pour le design, la simulation et les tests de systèmes fusionnant les données issues de multiples capteurs pour le maintien de la localisation et de la conscience situationnelle. Des exemples de référence offrent un point de départ pour l'implémentation de composants de pistage multi-objets et de composants de fusion de données issues de multiples capteurs, utiles dans des systèmes autonomes et de surveillance aéroportés, terrestres, navals et sous-marins.

Vous pouvez fusionner des données réelles provenant de sources diverses : radar actif ou passif, sonar, LiDAR, EO/IR, IMU et GPS. Vous pouvez également générer des données synthétiques à partir de capteurs virtuels pour tester vos algorithmes dans différents scénarios. Cette toolbox comprend des trackers multi-objets et des filtres d'estimation pour évaluer les architectures combinant la fusion niveau grille, détection, et au niveau objet ou piste. Elle propose également des métriques, notamment l'affectation optimale (OSPA) et l'affectation optimale généralisée (GOSPA), pour valider les performances par rapport à des données de vérité-terrain.

Pour l'accélération de la simulation et le prototypage rapide, la toolbox supporte la génération de code C et C++.

Applications de référence

Effectuez la simulation et le suivi des systèmes de navigation inertielle, des systèmes autonomes et des systèmes de surveillance.

Simulation d'un système de pistage de débris spatiaux avec une zone de surveillance radar, et représentation des pistes des débris spatiaux par des lignes traversant la zone de surveillance au cours de leur orbite autour de la Terre.

Systèmes de surveillance

Systèmes autonomes

Graphe de pose montrant un objet sur un axe 3D avec des lignes individuelles représentant les axes Y, Y et Z de l'objet.

Systèmes de navigation inertielle

Points forts du produit

Scénarios et simulation de capteurs

Définissez des scénarios multi-plateformes, puis attribuez des profils de mouvement et attachez des modèles de capteurs à chaque plateforme. Simulez ces scénarios et visualisez de manière dynamique les trajectoires de la plateforme, la couverture des capteurs et les détections d'objets.

Tracking Scenario Designer (4:19)

Documentation | Exemples

Tracé 2D de la position d'une cible mobile qui se déplace initialement à une vitesse constante, puis en virage constant et enfin en accélération constante.

Filtres d'estimation

Utilisez différents filtres d'estimation, tels que les filtres de Kalman, les filtres multi-modèles et les filtres à particules, pour estimer les états des objets. Ces filtres ont été optimisés pour des scénarios spécifiques, notamment les modèles de mouvement linéaires ou non linéaires, ou l'observabilité incomplète.

Ajuster automatiquement le filtre de pistage pour un tracker multi-objets

Documentation | Exemples

Terrain montagneux montrant les trajectoires et les pistes d'une cible au sol et d'un drone, représentées par des lignes colorées.

Pistage multi-objets

Utilisez des trackers multi-objets et multi-capteurs qui intègrent des filtres, l'association de données et la gestion des pistes. Choisissez parmi toute une variété de trackers, notamment à hypothèse unique, à hypothèses multiples, basés sur l'association de données par probabilités conjointes, basés sur les ensembles finis aléatoires ou à localisation basée sur une grille.

Bharat Electronics développe un tracker multi-cibles pour un radar de surveillance

Documentation | Exemples

Fusion multi-capteurs

Explorez les architectures de pistage multi-objets centralisées ou décentralisées et recherchez les compromis de design entre la fusion piste à piste, le pistage au niveau central ou les architectures de pistage hybrides pour différentes applications de pistage.

Introduction à la fusion piste à piste

Exemples

Trajectoire de vol d'un aéronef représentée par une ligne blanche traversant la surface de la Terre, avec l'indication de son altitude, son cap, sa vitesse au sol et sa vitesse ascensionnelle, ainsi que la représentation de la couverture de 3 radars sous forme d'ellipses bleues.

Visualisation, évaluation et ajustement

Analysez et évaluez la performance des systèmes de pistage par rapport à la vérité terrain en utilisant différentes métriques de pistage. Visualisez la vérité terrain, la couverture des capteurs, les détections et les pistes sur une carte ou dans une figure MATLAB.

Réglage d'un tracker multi-objets

Documentation | Exemples

Une flèche pointant depuis le code MATLAB vers la puce d'une carte STM32 Nucleo, qui indique le déploiement d'algorithmes sur du hardware.

Déploiement et connectivité hardware

Déployez des algorithmes sur des cibles hardware en générant automatiquement du code C/C++ à partir d'algorithmes de fusion et de pistage. Déployez le code généré sur du hardware low-cost avec une allocation de mémoire limitée et un traitement de précision strictement unique.

Vérification en mode Processor-in-the-Loop du tracker JPDA pour les applications automobiles

Exemples