Examensarbete, 30 hp: Adaptive Bayesian Search Planning for Sensor Management

Är du en student som är ivrig att tillämpa dina teoretiska kunskaper och nya perspektiv på verkliga utmaningar? På Saab tror vi att innovationer växer på nya idéer, och ditt examensarbete kan vara gnistan som tänder vårt nästa tekniska genombrott.

Vi söker en/två exjobbare med intresse för sannolikhetsmodellering, optimering och bildbehandling. Examensarbetet fokuserar på Bayesiansk avsökning med en riktbar infraröd sensor, där sökstrategin anpassas utifrån en dynamisk sannolikhetsfördelning över var ett sökobjekt befinner sig.

Din roll

Vi ser det enorma värdet som studenter tillför vårt företag. Din akademiska precision, i kombination med din entusiasm för avancerad teknik, gör att du kan närma dig problem med en unik och insiktsfull lins. På Saab får du möjlighet att samarbeta med erfarna ingenjörer och specialister, få ovärderlig praktisk erfarenhet och samtidigt bidra till vår tillväxt och utveckling.

Bakgrund

Att söka efter objekt med osäker position är ett centralt problem inom exempelvis målföljning, search and rescue och sensorbaserad övervakning. Ofta finns någon form av förhandsinformation om var objektet sannolikt befinner sig, vilken kan beskrivas med en sannolikhetsfördelning över sökområdet. En sensor kan därefter användas för att successivt observera olika delar av området och uppdatera denna fördelning. För en riktbar infraröd sensor uppstår då frågan hur sensorns begränsade observationstid bör fördelas över sökområdet. Ett enkelt tillvägagångssätt skulle exempelvis vara att låta observationstiden vara proportionell mot sannolikheten att objektet befinner sig i respektive område. En sådan strategi tar dock inte nödvändigtvis hänsyn till att observationer förändrar sannolikhetsfördelningen, att sensorns sannolikhet för detektion kan variera mellan olika delar av sökområdet, att sensorn behöver förflytta sig mellan observationspunkterna, eller att objektet kan komma att förflytta sig under avsökningens förlopp. Sannolikhetsfördelningen är då inte längre statisk, utan utvecklas med tiden, även i frånvaro av nya observationer.

Sökstrategin kan därmed påverka vilken information som finns tillgänglig vid senare tidpunkter, samtidigt som objektets förväntade rörelse påverkar var det är meningsfullt att söka.

Beskrivning av examensarbetet

Exjobbet avser att undersöka och utveckla algoritmer för Bayesiansk sökning med en riktbar infraröd sensor. En central del av arbetet är att modellera en sannolikhetsfördelning över objektets position och att använda denna fördelning för att adaptivt bestämma ett sökmönster.

Arbetet kan exempelvis börja med en statisk sannolikhetsfördelning och en enkel strategi för fördelning av observationstid. Därefter kan mer avancerade metoder studeras där sannolikhetsfördelningen uppdateras efter både detektioner och uteblivna detektioner, och där objektets möjliga rörelse under sökningen modelleras explicit. Även sensorns rörelsebegränsningar kan inkluderas i modellen. För en gimbal kan exempelvis maximal vinkelhastighet och vinkelacceleration begränsa vilka söksekvenser som är möjliga i ett visst område.

Metoderna implementeras och utvärderas förslagsvis i en enkel simulerad miljö och kan jämföras med enkla statiska sökmönster. Prestandan kan exempelvis utvärderas utifrån sannolikheten att hitta objektet inom en given tid, eller förväntad tid till detektion.

[1] och [2] är exempel på liknande frågeställningar och kan vara intressant som utgångspunkt och vidare läsning.

[1] F. Katsilieris, Y. Boers and H. Driessen, "Optimal Search: A Practical Interpretation of Information-Driven Sensor Management," Proceedings of the 15th International Conference on Information Fusion, 2012.

[2] P. Skoglar, U. Orguner, D. Törnqvist and F. Gustafsson, "Road Target Search and Tracking with Gimballed Vision Sensor on an Unmanned Aerial Vehicle," Remote Sensing, vol. 4, no. 7, pp. 2076–2111, 2012.

Exempel på forskningsfrågor

• Hur bör begränsad observationstid fördelas över ett sökområde när sannolikheten för objektets position är ojämnt fördelad?

• Hur påverkas den optimala sökstrategin av att uteblivna detektioner används för att uppdatera sannolikhetsfördelningen?

• Hur bör objektets förväntade rörelse under sökningen inkluderas i planeringen av framtida observationer?

• Hur påverkas en optimal sökstrategi av att sannolikhetsfördelningen utvecklas över tid?

• Hur bör nyttan av att observera ett sannolikt område vägas mot kostnaden för att förflytta sensorn dit?

• Hur bör algoritmen balansera mellan att återbesöka tidigare observerade områden och att söka av nya områden?
  

Din profil

Arbetet är lämpligt för 1-2 studenter i slutet av er teknisk fysik- eller datorteknik-utbildning (eller motsvarande) och ska påbörja ert 30 hp examensarbete. Erfarenheter av maskininlärning, datorseende och programmering är meriterande. Vi ger dig det stöd och den vägledning du behöver för att omsätta dina teoretiska kunskaper i praktiska lösningar. Bli en drivande kraft bakom Saabs tekniska framsteg!

Vänligen observera att vi arbetar med löpande urval och tjänsten kan komma att tillsättas innan sista ansökningsdatum har gått ut. Befattningen kräver att du genomgår och godkänns enligt vid var tid gällande bestämmelser för säkerhetsskydd. För befattningar där Saab har krav på säkerhetsklassinplacering kan, i förekommande fall, medföra krav på visst medborgarskap.

Sista ansökningsdag

01-11-2026, men exjobbet kan bli tillsatt tidigare.

Kontaktpersoner

Marcus Klomark, Sektionschef Bildbehandling

marcus.klomark@saabgroup.com

076-8967055

Tommy Räjert, kontaktperson/handledare

tommy.rajert@saabgroup.com

010-216 64 51

Vad du blir en del av

Upptäck oändliga möjligheter. Anta utmaningar, skapa smarta innovationer och uppgradera dina förmågor. Det här är en plats för kluriga tänkare, modiga pionjärer och alla däremellan. Tillsammans uppnår vi det extraordinära, var och en tar med sitt unika perspektiv. Varje bidrag räknas. Saab är ett ledande försvars- och säkerhetsföretag med uppdrag att hjälpa nationer att skydda sin befolkning och bidrar till trygghet för människor och samhällen. Med 28000 talangfulla medarbetare utvecklar Saab teknik och lösningar för en säkrare och mer hållbar värld.

Saab utvecklar, tillverkar och underhåller avancerade system inom flygteknik, vapen, ledningssystem, sensorer och undervattenssystem. Saab har sitt huvudkontor i Sverige men en global verksamhet där Saab är en del av många nationers försvarsförmåga. Läs mer om oss här