基于注意力机制和生成对抗网络的飞行器短期航迹预测模型

作者：陈玉立; 佟强^*; 谌彤童; 侯守璐; 刘秀磊

来源：计算机应用, 2022, 42(10): 3292-3299.

• 航迹预测
• 注意力机制
• 生成对抗网络
• 长短时记忆网络

针对单一长短时记忆（LSTM）网络在航迹预测上无法有效提取关键信息以及难以精准拟合数据分布等问题，提出基于注意力机制和生成对抗网络（GAN）的飞行器短期轨迹预测模型。首先，引入注意力机制对航迹赋予不同的权重，以提升航迹中重要特征的影响力；其次，基于LSTM提取航迹序列特征，并经汇聚层汇集时间步长内所有的飞行器特征；最后，利用GAN在对抗博弈下不断优化的特性来优化模型，从而提高模型的准确性。相较于社会生成对抗网络（SGAN），所提模型在处于爬升阶段的数据集上的平均位移误差（ADE）、最终位移误差（FDE）及最大位移误差（MDE）分别降低了20.0%、20.4%和18.3%。实验结果表明，所提模型能更精确地预测未来航迹。

• 单位
  北京信息科技大学; 北京跟踪与通信技术研究所