跟踪场景设计师
设计跟踪场景、配置平台和传感器,并生成合成对象检测
描述
的跟踪场景设计师应用程序使您能够设计和可视化合成跟踪场景测试你估计和跟踪系统。
使用这个应用程序,您可以:
创建平台(包括飞机、汽车、高楼和船)使用一个交互式界面追踪场景和配置平台属性。
配置2 d或3 d轨迹(包括位置、方向和速度)平台使用路径轨迹的跟踪情况。
创建雷达传感器安装在平台和配置传感器属性。
模拟和动态可视化平台轨迹跟踪场景,检测传感器保险和对象。
MATLAB生成®代码的场景和传感器,然后以编程方式修改用于应用程序的场景。您还可以导入以前保存的场景回进一步仿真的应用。
导入一个
trackingScenario对象可视化的应用和进一步的设计跟踪场景。看到编程使用对进口的限制trackingScenario对象。
打开跟踪场景设计师应用
MATLAB将来发布:应用程序选项卡,在信号处理和通信,点击应用程序图标
。MATLAB命令提示:输入
trackingScenarioDesigner。
例子
建立平台跟踪场景设计师
启动跟踪场景设计师,使用命令:
trackingScenarioDesigner
增加一个平台的应用程序,选择一个平台(例如塔)形成平台选项卡并单击平台帆布将平台。
你可以改变通过平台属性平台特性选项卡。例如,设置平台中心为原点,所有初始位置坐标设置为0最初的姿势。
你也可以改变长度,宽度,高度的平台。默认情况下,塔平台在z方向的偏移是一半的平台高度,哪些地方塔中心的底部。如果抵消为零,那么平台中心并置与塔的几何中心。
中心偏移量被定义为从一个平台的几何中心位置矢量的指定中心平台。
的应用程序,您还可以指定平台姿态估计的不确定性通过姿态估计选项卡。选项卡中的每个参数的值代表标准差相应的数量。标准差设置用于一些实用的跟踪问题。例如,传感器安装在塔的准确性是影响如果塔的构成包括错误。在应用程序,如果你设置为一个非零值的标准差平台安装传感器,你可以观察到传感器检测引入的误差标准差。
你也可以在应用程序中添加其他平台,添加一个飞机平台在画布上,并将其初始位置设置(50、-50、100)。你可以看到飞机的中心(红色)在默认情况下它的几何中心。
你可以改变任何类的默认设置(并定义新类)使用平台画廊编辑器点击下拉箭头,你可以打开的平台选项卡。
你不能编辑目前使用的类的一个平台。删除一个平台,从下拉列表中选择平台,点击删除图标(垃圾桶)。
建立平台的轨迹跟踪场景设计师
启动跟踪场景设计师,使用命令:
trackingScenarioDesigner
添加一个飞机平台在平台上画布和飞机在[0,0,1000]通过指定它的初始位置通过最初的姿势标签:
接下来,添加几路点的平台。右键单击并选择平台添加锚点,或选择平台并单击路点在轨迹将来发布。然后连续单击画布添加锚点。结束的行动,在键盘上,单击输入。你可以拖拽改变轨迹路径点。指定的轨迹代表中定义的平台中心的轨迹平台中心偏移量选项卡。
在轨迹选项卡上,如果轨迹课程和平台定位参数设置为汽车应用计算拟合平滑的轨迹曲线包括所有路径点和调整平台定位与轨迹。与时间设置为汽车应用计算轨迹时间(时间)基于默认平台的速度,可以通过指定平台画廊编辑器。
下表显示轨迹,点击轨迹表。显示Time-Altitude情节,点击Time-Altitude情节。
后改变的轨迹参数选择汽车来表,您可以编辑相应的数量轨迹表。编辑表后,观察到的变化轨迹。
你可以拖拽点上下的高度Time-Altitude阴谋。设置后时间来表,您可以拖动点向前和向后。
删除一个轨迹,选择并点击轨迹删除轨迹。
设置传感器跟踪场景设计师
的MAT-fileTSD_Platforms以前保存的会话跟踪场景。和负载启动应用程序会话文件,使用命令:
trackingScenarioDesigner (“TSD_Platforms.mat”)
应用程序打开并加载场景。场景包含两个平台:
60米高的塔位于当地的起源NED框架。
课程目标的速度750米/秒的速度在塔。
接下来,在塔的顶部安装一个传感器监测周围环境。有四个预定义的类中可用的传感器应用。
您还可以单击下拉箭头来编辑现有的类或添加新类的传感器。
应用,您选择塔平台时,选择一个旋转传感器,并将其在塔的顶部。单击投影按钮启用- z投影视图。
传感器是定位在默认情况下塔的底部。传感器移动到塔顶,改变它安装位置和角度。
启用探测高度的选择报告海拔。设置传感器的的视野为海拔高度到15度,允许广泛覆盖地区海拔。设置机械扫描范围为海拔高度(-15 5)度传感器“凝视”。
模拟追踪场景和观察目标的探测传感器,产生的点击运行。(你也可以选择运行没有检测。)
你发现传感器生成唯一的检测。你可以让传感器扫描速度更快,产生更多的检测通过调整扫描速率使用两个参数:
更新率,确定视场片传感器步骤的数目通过每秒。
的视野,决定每个传感器视场片的宽度或梁。
的应用,增加了更新的速度传感器200 Hz。与方位的视野设置为1度,由此产生的方位扫描速率是200度/秒,这是高于默认值马克斯扫描速率(75度/秒)。增加马克斯扫描速率300度/ s允许高扫描速率。
点击运行模拟的场景了。现在的传感器生成多组检测。
您还可以导出脚本的场景通过点击出口。使用导出的脚本,您可以修改场景programactically和使用生成的场景来测试各种跟踪算法。看到设计和模拟跟踪场景与跟踪场景设计师更多细节的示例如何修改生成的场景。
相关的例子
参数
平台特性——平台属性包括尺寸、姿势和RCS
选项卡
要启用平台特性参数,添加至少一个平台的场景。然后,从要么选择一个平台平台帆布或者是平台特性参数。的参数值平台特性选项卡是根据您选择的平台。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 当前平台 | 当前选择的平台,指定为平台的场景列表。 |
| 的名字 | 平台名称指定为一个字符串。 |
| 类 | 平台类,指定为 |
您可以更改默认设置(如速度)的四个平台类和添加新平台类使用平台画廊编辑器。您可以打开编辑器通过单击下拉箭头上平台选项卡并选择添加/编辑平台画廊。
维——平台尺寸
选项卡
平台尺寸、指定为长度,宽度,高度在米。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 长度(米) | 平台的长度,指定为负的标量米。 |
| 宽度(米) | 指定宽度的平台,作为一个非负标量米。 |
| 高度(米) | 高度的平台,指定为负的标量米。 |
你也可以指定平台中心偏移量使用X,Y,Z偏移量。偏移量测量的几何中心平台指定的中心。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| X(米) | 抵消在x方向上,指定为一个标量米。 |
| Y(米) | 在y方向上偏移,指定为一个标量米。 |
| Z (m) | 在z方向偏移,指定为一个标量米。 |
最初的姿势——初始位置和姿态的平台
选项卡
初始位置和姿态的平台,由三个指定位置坐标X,Y,高度米和三个旋转角度卷,球场,偏航在度。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| X(米) | 最初的x坐标平台中心的场景,指定为一个标量米。 |
| Y(米) | 最初的y坐标平台中心的框架的场景中,指定为一个标量米。 |
| 高度(米) | 平台中心的初始高度在帧的场景中,指定为一个标量米。 |
| 卷(°) | 平台的定向角轴的场景画面,指定为一个标量的度。 |
| 音高(°) | 平台的定位角轴的场景画面,指定为一个标量的度。 |
| 偏航(°) | 平台的定位角坐标系z轴的场景,指定为一个标量的度。 |
姿态估计——平台姿态估计的准确性
选项卡
平台姿态估计的准确性,指定为标准偏差三个旋转角度:卷,球场,偏航,两个平移运动数量:位置和速度。
当任何动作量的标准偏差值被指定为非零,平台构成包含错误对应运动数量。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 卷(°) | 标准偏差的横摇角平台,指定为一个标量在度。 |
| 音高(°) | 标准偏差的螺旋角平台,指定为一个标量在度。 |
| 偏航(°) | 标准偏差的偏航角平台,指定为一个标量在度。 |
| 位置(米) | 标准差的位置坐标平台,指定为一个标量的度。 |
| 速度(米) | 标准偏差的速度坐标平台,指定为一个标量在度。 |
雷达横截面——雷达截面信息
选项卡
雷达横截面信息,包括RCS和RCS观众规范模式信息。您可以指定一个常数RCS dBsm模式作为标量,或者你可以通过进口RCS信息进口的签名窗口后选择进口RCS选项卡。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 常数RCS模式 | RCS模式,指定为一个积极的dBsm常数。 |
| 进口RCS | 通过导入RCS模式进口的签名窗口。 |
你也可以指定RCS查看器通过改变高度降低度和频率减少在赫兹。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 高度降低 | 海拔的RCS观众,指定为一个标量的度。 |
| 频率减少 | 频率的RCS观众,指定为一个标量赫兹。 |
传感器性能——扫描设置,传感器属性包括传感器安装和检测设置
选项卡
要启用传感器性能参数,添加至少一个传感器平台。然后,从要么选择一个传感器传感器的画布或者是传感器性能选项卡。的参数值传感器性能选项卡是根据您选择的平台和传感器。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 当前平台 | 当前平台的传感器安装,指定为平台的场景列表。 |
| 电流传感器 | 当前选择的传感器,传感器的指定为一个列表的场景。 |
| 的名字 | 传感器、名称指定为一个字符串。 |
| 更新的速度 | 传感器更新率,指定为一个积极的标量赫兹。 |
| 类型 | 传感器类型,指定为:
|
安装位置和角度——传感器安装位置和角度
选项卡
传感器安装位置和角度的平台,由三个指定位置坐标X,Y,Z米和三个旋转角度卷,球场,偏航在度。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| X(米) | x坐标上的传感器平台框架,指定为一个标量米。 |
| Y(米) | y坐标上的传感器平台框架,指定为一个标量米。 |
| Z (m) | z坐标上的传感器平台框架,指定为一个标量米。 |
| 卷(°) | 定向角传感器的轴平台的框架,指定为一个标量的度。 |
| 音高(°) | 定向角传感器的轴平台的框架,指定为一个标量的度。 |
| 偏航(°) | 定向角传感器的z轴平台的框架,指定为一个标量的度。 |
扫描和视野——扫描和传感器的视场
选项卡
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 报告海拔 | 使传感器报告高程信息,指定为 |
| 扫描模式 | 传感器扫描模式,选为 |
| 的视野(°) | 传感器的视场,指定为两个非负标量代表方位和海拔高度在度。 |
| 机械扫描限制(°) | 机械扫描的上限和下限,指定为两个标量方位在度。如果报告海拔启用,您可以指定扫描限制吗海拔高度在度。 要启用该参数,设置扫描模式来 |
| 电子扫描限制(°) | 电子扫描的上限和下限,指定为两个标量方位在度。如果报告海拔启用,您可以指定扫描限制吗海拔高度在度。 要启用该参数,设置扫描模式来 |
| 马克斯扫描速率(°/ s) | 最大的扫描速率,指定为一个标量方位度/秒。如果报告海拔启用,您可以指定的最大扫描速率海拔高度度/秒。 如果指定的扫描速率(更新的速度*的视野)大于马克斯扫描速率传感器扫描速率是截断马克斯扫描速率。 要启用该参数,设置扫描模式来 |
检测设置——检测设置
选项卡
检测传感器的设置,使用指定的检测概率,假警报率、参考值范围,参考RCS。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 探测概率 | 成功的概率传感器检测目标,指定为一个标量在[0,1]。这个量的概率定义检测目标的雷达截面大于参考RCS和内参考范围的传感器。 |
| 误警率 | 在每个传感器的传感器制造虚假的检测概率分辨单元,指定为一个标量(1 e - 1 e - 3)。 |
| 参考范围(米) | 对于给定的参考范围探测概率和给定的参考RCS,指定为一个积极的标量米。 |
| 参考RCS (dBsm) | 参考雷达截面(RCS)探测概率和给定的参考范围在dBsm指定为一个标量。 |
高级设置——高级设置
选项卡
高级设置的传感器这个表中列出。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 最大数量的检测 | 最大数量的检测报告的传感器,指定为一个正整数。 |
| 报告假警报 | 使传感器模型和报告假警报,指定为 |
| 报告范围率 | 使雷达测量和报告目标范围,指定为 |
| 模型目标遮挡 | 指定的对象从扩展对象,使闭塞 |
| 模型范围歧义 | 启用范围模棱两可,指定为 |
| 模型范围率模棱两可 | 使数据模棱两可,指定为 要启用该参数,设置报告范围率来 |
| 马克思明确的范围(米) | 最大的明确范围,指定为一个积极的标量。最大范围明确定义了最大范围的雷达可以明确地解决目标的范围。 |
| 马克思明确的径向速度(米/秒) | 明确的最大径向速度,指定为一个积极的标量。径向速度目标区间的大小。明确的最大径向速度定义了雷达的径向速度可以明确地解决目标的速度范围。 要启用该参数,设置报告范围率来 |
精度和噪声——精度和噪声的设置
选项卡
传感器的精度和噪声设定这个表中列出。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 方位角(°) | 方位分辨率和偏见,两个非负标量指定为:
|
| 海拔(°) | 海拔高度分辨率和偏见,指定为两个非负标量:
要启用该参数,打开报告海拔。 |
| 范围(米) | 距离分辨率和偏见,两个非负标量指定为:
|
| 范围速度(米/秒) | 分辨率和速度偏差范围,指定为两个非负标量:
|
| 添加噪声测量 | 添加检测测量噪音,指定为 |
轨迹——轨迹设置
在将来发布选项卡
编辑轨迹和控制轨迹生成,使用轨迹设置。
点击路点添加锚点选择的平台。
点击删除轨迹删除现有的轨迹。
点击轨迹表显示轨迹表。
点击Time-Altitude情节显示时间和高度的阴谋。
你也可以选择自动生成路径轨迹或手动输入路径点的通过改变选择路径和取向和速度参数。
| 参数 | 选择 |
|---|---|
| 轨迹课程 |
|
| 平台定位 |
|
| 时间 |
|
| 地面速度 |
|
| 上升速度 |
|
轨迹表——轨迹信息
表
为每个路径轨迹信息,指定为标量的表。当你插入锚点站台上画布,表是自动生成的。点击轨迹表下轨迹选项卡显示表。
改变表中的参数值后,平台轨迹的变化相应地在画布上。表中包括这些轨迹参数。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 次(年代) | 时间的平台访问路径,指定为一个标量在几秒钟内。 |
| X(米) | x坐标的路标场景导航框架。 |
| Y(米) | y坐标的路标场景导航框架。 |
| 高度(米) | 高度的平台路标场景导航框架。 |
| 课程(°) | x - y平面运动的方向,指定为x方向的角度测量。 |
| 地面速度(米/秒) | x - y平面上的投影速度的大小,指定为一个标量米。 |
| 爬速度(米/秒) | 爬的路标,平台速度在z方向的投影。 |
| 卷(°) | 平台的定位角框架轴的场景,在度,指定为一个标量。 |
| 音高(°) | 平台的定位角轴的场景画面,在度,指定为一个标量。 |
| 偏航(°) | 平台的定位角坐标系z轴的场景,在度,指定为一个标量。 |
编程使用
提示
应用程序使用NED框架作为默认坐标系,在这一平台与积极的高度- z坐标。
你可以撤销(出版社Ctrl + Z)和重做(出版社Ctrl + Y)您所作的改变场景和传感器画布。例如,您可以使用这些快捷键来删除一个最近把道路中心或重做一个雷达传感器的运动。
您可以使用空间键盘上的栏重置平台画布视图包含所有平台和轨迹。
您可以使用输入和Esc键在键盘上接受并取消一个路标,分别。
