Övervakningssystem. Slutrapport 2014

Författare:

  • Stefan Nilsson
  • Staffan Abrahamson
  • Henrik Allberg
  • Maria Andersson
  • Thord Andersson
  • Erika Bilock
  • Viktor Deleskog
  • Magnus Gustavsson
  • Hans Habberstad
  • Gustaf Hendeby
  • Sören Jägerhök
  • Mikael Karlsson
  • Håkan Larsson
  • Dietmar Letalick
  • David Lindgren
  • Staffan Lindström
  • Fredrik Näsström
  • Joakim Rydell

Publiceringsdatum: 2014-12-31

Rapportnummer: FOI-R--3971--SE

Sidor: 37

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • sensorsystem
  • sensornätverk
  • detektion
  • målföljning
  • klassificering
  • camp
  • protection
  • multisensorfusion
  • urban miljö
  • urbana operationer
  • anomalidetektion
  • avvikelsedetektion
  • övervakning
  • Blue Force Tracking
  • SLAM

Sammanfattning

Föreliggande slutrapport redovisar genomförda aktiviteter och resultat inom det treåriga FoTprojektet Övervakningssystem. Projektet har studerat hur olika sensorsystem kan samverka för att åstadkomma förbättrad situationsuppfattning i den urbana miljön. Viktiga forskningsuppgifter är att utifrån multisensordata utforma robusta datafusionsmetoder och algoritmer för detektion, klassificering och följning av mänskliga rörelser, samt att utveckla metoder för automatiserad upptäckt av avvikelser från normalbilden. Projektets forskningsinsatser har koncentreras mot följande militära behovsområden: kontinuerlig övervakning, anomalidetektion samt Blue Force Tracking. Inom området kontinuerlig övervakning har vi utvecklat metodiken för att sammanställa sensordata, målföljning baserat på multipla sensorer som kameror och mikrofoner, samt värdering av sensordata. Vi har även i mindre studier analyserat hur radarsensorer och laserbaserade sensorer fungerar som delkomponenter vid sidan av andra sensortyper som kameror och mikrofoner. Metoder för anomalidetektion har utvecklats och utvärderats. Vi har visat att med sensorfusion förbättras detektionssannolikheten markant jämfört med att bara använda den ena eller andra kameran. Anledningen är att med flera kameror kan beräkningarna baseras på en större mängd information om det aktuella området. För övrigt så är metoderna så pass generella att de kan användas för olika systemlösningar. Det gäller speciellt för antalet kameror i nätverket, typ av indata och typ av koordinatsystem. Inom området Blue Force Tracking har vi undersökt nya tekniker för att följa egna soldater i byggnader där GPS-täckning saknas. Med vårt egenutvecklade testsystem Chameleon - har vi framgångsrikt visat på möjligheten att med SLAM-teknik bestämma den egna positionen och samtidigt bygga upp en karta över byggnadens inre. Med det integrerade systemet bestående av termiska infraröda kameror, visuell stereokamera och IMU, har vi i experiment visat att det estimat som erhålls med hjälp av kompletterande infraröda kameror är mycket nära den sanna trajektorian. Under 2014 har ett realtidssystem bestående av visuell stereokamera och IMU tagits fram och testats med goda resultat. Potentialen för vårt unika RF-baserade metod för tyst egenpositionering av soldater i byggnader har kunnat undersökas genom försök med ett egenkonstruerat testsystem. Testsystemet som i sin första version var endimensionellt har under året vidareutvecklats för att kunna klara tredimensionell positionering, vilket innebär implementering av sekventiell sändning och mottagning i hård- och mjukvara. Genomförda försök vid MSS i Kvarn visar att 3Dpositionering fungerar i komplex urban miljö. Projektet har varit engagerat i flera internationella samarbeten, fyra EU FP7-projekt och deltagit i de två NATO-grupperna Multi-Sensor Integration for Urban Operations och Battlefield Acoustic Sensing, Multi-modal Sensing and Networked Sensing for ISR Applications. Deltagande i NATO-grupperna har gett oss ny kunskap om hur sensorer och sensorsystem lämpligen kombineras för att uppnå förbättrad situationsuppfattning vid militära operationer.