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Closed-Form Message Passing Algorithms for Tracking Extended Targets

delete2026-01-20
delete0
PRE
AI
W
Weizhen Ma
Z
Zhongliang Jing
P
Peng Dong
H
Henry Leung
DOI:10.1109/TAES.2026.3656163delete
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摘要

摘要

En 中文
对于扩展目标跟踪(ETT),基于因子图的算法相较于传统的聚类方法已展现出显著优势。然而,这些方法的一个局限性在于缺乏解析解,转而依赖粒子实现方式。因此,其性能取决于粒子数量和提议分布。本文提出了两种适用于ETT的统一消息传递算法,可在因子图框架内提供闭式解。这些算法利用了不同的数据关联表述和ETT问题的不同因子图表示。第一种算法采用合并信念传播(BP)和平均场(MF)方法,而第二种算法结合了树加权BP和平均场方法。两种算法均将因子图划分为MF和BP区域,其中MF区域近似运动状态和扩展密度,BP区域则处理数据关联。在第一种算法中,BP区域为树状结构,可实现关联边缘的精确计算。相比之下,第二种算法中的BP区域因更详细的数据关联模型而包含大量环路,为此采用树加权BP以提升消息和信念的收敛性。由于采用了解析实现,所提算法的计算效率较粒子方法更高。仿真结果表明,所提方法相较于当前先进算法实现了更优的跟踪性能。
Keyword:
Extended target tracking (ETT)
factor graph
free energy
mean field (MF)
tree-reweighted belief propagation (BP)

期刊

IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 封面图
IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems
IF:
5.7
论文数:
827
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2.4W

机构

U
University of Calgary
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shanghai jiao tong university
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