Some viewpoints about the optimization of the management of detection resources for the search of a moving target

We present here various point of views about the optimization of search effort for detecting a target. An important aim is to show the diversity of possible approaches. Algorithmic difficulties are emphasized. Various modelling are also considered as well as their implications for defining and solving the search problem.On expose ici quelques aperçus sur l'optimisation de la répartition des efforts de recherche d'une cible. Il s'agit de mettre en évidence la diversité des approches proposées. On examine plus particulièrement les difficultés algorithmiques. Diverses modélisations du problème sont aussi considérées

The effects of the sensor position uncertainties on the lower bounds of source localization

This paper deals with the study of the effects of the uncertainties about sensor positions for source localization . Its content is based on the results of PM. Schultheiss and J.P laniello [Il relative ta the study of some factors influencing localization accuracy. Using the calculations of these authors, an explicit expression of 0 cov (â, r) as a function of a and r (source bearing and range) and of the statistical properties of the perturbations has been obtained .L'objet de cet article est l'étude des effets des incertitudes relatives à la position des capteurs de l'antenne sur la précision d'estimation de la position d'une source. Il reprend essentiellement les résultats de P.M. Schulteiss et J.P. Ianiello [1]. Les calculs de ces auteurs permettent d'obtenir une expression explicite de Δ cov (α, r) en fonction de α et r (resp. gisement et distance de la source) et de la statistique des perturbations des capteur

A dynamic model for estimating the shape of a towed array

Thin, flexible towed arrays of hydrophones play an important role in sonar and seisic exploration. As arrays become longer there is an increased tendency for the array shape to deviate from linearity . To avoid such degradations, estimates of the array shape are obtained by the use of non-acoustic sensors (depth, heading, etc .) . This approach, considered here, relies on a spatio-temporal of the array shape describing the dynamical behavior of a towed array .Les antennes linéaires remorquées souples constituent un élément important de nombreux systèmes sonars basses-fréquences. Toutefois, ces antennes présentent des déformations d'autant plus importantes qu'elles sont longues. Ces déformations peuvent dégrader sensiblement les performances des traitements d'antenne. Aussi importe-t-il de les estimer. L'approche, qui est considéré ici, repose sur l'utilisation de capteurs non-acoustique (cap, etc.) et sur un modèle dynamique spatio-temporel de ces déformation

Description of the sensor outputs by means of a linear system in the array processing field

For a linear array with equispaced sensors, the sensor outputs may be efficiently described by a linear system . This general frame allows us to take into account classical physical hypotheses like plane wave hypothesis or spatial correlation of the noise received along the array ; this is achieved by means of state space modelling . This leads us to consider stochastic realization methods which have been developed in the general context of linear systems . Among these, a particular attention is focused on methods based on principal components ; links with array processing are presented . The performances of these methods are compared with the MUSIC method for simulated data.Pour une antenne linéaire à capteurs équidistants, la description des sorties des capteurs par un système linéaire fournit un cadre bien adapté à l'utilisation des hypothèses physiques. La prise en compte de l'hypothèse onde plane et de la corrélation spatiale du bruit le long de l'antenne par un modèle d'état nous conduit à considérer les méthodes de réalisation qui ont été développées pour l'étude des systèmes linéaires. Parmi celles-ci, on s'intéresse plus particulièrement aux méthodes fondées sur l'analyse en composantes principales, et on établit leurs liens avec le cadre habituel du traitement d'antenn

Estimation of the spatial correlation of the noise received on a large array

This paper intends to present a method of estimating lite spatial correlation of the noise received on a large array (high ntonber of sensors) . With this aim in view, we develop an algorithm wich uses beantfortning outputs . The asymnptotic properlies of tlte inethod are detailled as well as mcniy extensions of' this one . Its behavior is illustrated by niant' simulations. The developed naethod graves rohcrst and efrciervt . Ils low contptrtation cost should allow to i» tegrate svithout eny diffrculty rota arrav processing and to improve its performances .Le but de cet article est de présenter une méthode pour l'estimation des corrélations spatiales du bruit reçu sur une antenne de grande dimension (nombre de capteurs important) . Dans ce but, on développe un algorithme utilisant les sorties de formation de voies . Les propriétés asymptotiques de la méthode sont détaillées ainsi que diverses extensions de celle-ci . Son comportement est illustré sur plusieurs simulations . La méthode développée s'avère robuste et efficace, son faible coût de calcul devrait permettre de l'intégrer sans difficulté au traitement d'antenne et d'en améliorer les performances

Decentralized detection: Neyman-Pearson criterion on tree-structured architectures

For numerous applications, both the information sources and the processing agents are multiple and of very diverse natures . The interest of a centralized and direct processing of the information sources becomes then quite illusory, especially for "large" systems. It is then necessary to take into account the own system constraints . Frequently, these constraints are due to the communication capacities inside the system . In this context, the decentralized detection (D .D) systems illustrate the effort made for modelling such systems in the presence of communication constraints . The general formalism for tree-structured architectures is presented in a first time . Then, three versions, of increasing complexity, of the Neyman-Pearson (N.-P) are presented. Using an extension of the N . -R lemma it is then possible to demonstrate the optimality of the decision rules based on thresholding the likelihood ratio both for general tree-structured architectures and non-independent randomization schemes .La multiplicité et la diversité des sources d'information, autant que celle des agents susceptibles de les recevoir et de les traiter, rend de plus en plus illusoire l'usage d'un processeur centralisé pour la gestion des grands systèmes de traitement de l'information. Il est alors nécessaire de prendre en compte les contraintes inhérentes aux systèmes considérés. Celles-ci visent essentiellement à limiter les capacités des communications sous-jacentes au fonctionnement du système. Dans ce contexte, les systèmes de détection décentralisée (D.D.) constituent un exemple typique de l'effort fait pour modéliser de tels systèmes sous des contraintes de communications.Après un rappel du formalisme adapté à l'étude des architectures arborescentes, trois versions, de généralité croissante, du problème de Neyman-Pearson (N.-P.) sont considérées. Une généralisation du lemme de N.-P. permet de démontrer l'optimalité des règles de décision opérant un seuillage du rapport de vraisemblance de l'observation, ceci pour une architecture arborescente quelconque et des mécanismes de randomisation non-indépendant

An overview of algorithmic methods for search optimization

Knowing the probabilities of an object possible positions in a certain space and the constraints relative to the search resource, our aim is to optimize the (spatial, temporal) distribution of the elementary search efforts in order to maximize the (total) probability of target detection . This type of problems is at the origin of many developments, in the field of operations research and is known under the name of "Search Theory" . The aim of this article is to provide a panorama of existing methods under assumptions of increasing complexity : fixed target, moving target (e.g. with Markovian trajectory), multi-period search . Finally, we deal with the optimization of the searcher trajectory .Connaissant les probabilités de présence d'un objet dans un certain espace et les contraintes sur les efforts de recherche disponibles, on cherche à optimiser la répartition (spatiale, temporelle) des efforts élémentaires afin d'optimiser la probabilité (globale) de détection de cet objet. Ce type de problème est à l'origine de nombreux développements, dans le domaine de la recherche opérationnelle et est connu sous le nom de « Search Theory » (théorie de la recherche). Le but de cet article est de fournir un panorama des méthodes existantes pour résoudre ce problème d'optimisation sous des hypothèses de complexité croissante : cible fixe, mobile, à trajectoire markovienne, recherche simple ou multi-périodes. Enfin, on examine le problème de l'optimisation de la trajectoire de l'observateur (chercheur). Dans ce cas, la répartition de l'effort de recherche dépend directement de la trajectoire du chercheur

A statistical study of the cinematic parameters of a moving source

This paper deals with the estimation of source motion parameters and more precisely with the calculation of the statistical lower bounds of the spatial frequency speed estimator . The lower bounds have been calculated, in a first time, in the classical frame where the observations are constituted of the sensor outputs (narrow band analysis) . Then, the calculations are specialized to the socalled « multifile » analysis . The two lower bounds are then compared . The main results of this paper are related on the first hand ta the optimization of the choice of the files and, the other, on to the observation densities .On considère le problème de l'estimation du défilement angulaire d'une source en mouvement et plus précisément le calcul des bornes inférieures de la variance d'estimation de ce paramètre. Le calcul des bornes a été effectué tout d'abord dans un cadre classique ou les observations sont constituées des sorties de capteurs (en bande étroite) puis dans un cadre plus spécialisé adapté à l'analyse multifils. Les deux bornes sont ensuite comparées. Les résultats essentiels de cet article sont relatifs d'une part à l'optimisation du choix des fils, d'autre part aux lois des observations constituant les fil