<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD with MathML3 v1.1d2 20140930//EN" "JATS-journalpublishing1-mathml3.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" dtd-version="1.1d2" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="nlm-ta">CJIF</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">ICCK</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Chinese Journal of Information Fusion</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="ppub" publication-format="print">2998-3363</issn>
      <issn pub-type="epub" publication-format="electronic">2998-3371</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Institute of Central Computation and Knowledge Inc</publisher-name>
        <publisher-loc>522 W RIVERSIDE AVE STE N, SPOKANE, WA, 99201, UNITED STATES</publisher-loc>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.62762/CJIF.2025.519610</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="heading">
          <subject>Research Article</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>A Track Splitting Determination Method for Elliptical Extended Targets Based on Spatio Temporal Similarity</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name>
            <surname>Shen</surname>
            <given-names>Jiashi</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5081-5537</contrib-id>
          <name>
            <surname>Yang</surname>
            <given-names>Chaoqun</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2">2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7432-7223</contrib-id>
          <name>
            <surname>He</surname>
            <given-names>Lidong</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff3">3</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-6771-0571</contrib-id>
          <name>
            <surname>Cao</surname>
            <given-names>Xianghui</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <aff id="aff1"><label>1</label>School of Automation, Southeast University, Nanjing 210096, China</aff>
        <aff id="aff2"><label>2</label>Key Laboratory of Measurement and Control of Complex Systems of Engineering, Nanjing 210096, China</aff>
        <aff id="aff3"><label>3</label>School of Automation, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China</aff>
      </contrib-group>
      <author-notes>
        <corresp id="cor2">Corresponding Author: Chaoqun Yang. Email: <email>ycq@seu.edu.cn</email></corresp>
      </author-notes>
      <pub-date date-type="pub" pub-type="epub" publication-format="online">
        <day>25</day>
        <month>6</month>
        <year>2025</year>
      </pub-date>
      <volume>2</volume>
      <issue>2</issue>
      <fpage>171</fpage>
      <lpage>181</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>27</day>
          <month>3</month>
          <year>2025</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>29</day>
          <month>5</month>
          <year>2025</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2025 by the Authors. Published by Institute of Central Computation and Knowledge. This is an open access article under the CC BY license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).</copyright-statement>
        <license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
        <copyright-holder>The Authors</copyright-holder>
        <license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://www.icck.org/article/abs/cjif.2025.519610">This article is available from https://www.icck.org/article/abs/cjif.2025.519610</self-uri>
      <abstract>
        <p>Extended target tracking in occlusion scenarios often suffers from split errors due to sensor limitations and complex target interactions, leading to degraded tracking performance for autonomous vehicles and surveillance systems. To address this issue, in this paper, we propose a Gaussian Wasserstein distance-enhanced spatio-temporal similarity method for split error correction. We first analyze the spatio-temporal characteristics of split extended targets and model their geometric uncertainties via elliptical Gaussian distributions. Then, we integrate the Gaussian Wasserstein distance into the clue-aware trajectory similarity calculation framework to simultaneously capture positional and shape discrepancies, and designs an adaptive validation gate mechanism to dynamically adjust the threshold for track splitting, enabling accurate determination and fusion of split targets. Finally, simulation experiments are conducted to demonstrate the effectiveness of the proposed method.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author" xml:lang="en">
        <kwd>extended target tracking</kwd>
        <kwd>target splitting</kwd>
        <kwd>gaussian wasserstein distance</kwd>
        <kwd>spatiotemporal trajectories</kwd>
        <kwd>error correction</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="S1">
      <label>1.</label>
      <title>Introduction</title>
      <p id="S1.p1">Currently, with the deep and extensive popularization of high-precision sensors in cutting-edge fields such as autonomous driving, robot navigation, and security monitoring, extended target tracking (ETT) technology has emerged as a new research hotspot [<xref rid="ref001" ref-type="bibr">1</xref>, <xref rid="ref002" ref-type="bibr">2</xref>]. Compared to the issue of traditional point target tracking, extended target tracking encompasses multiple information dimensions such as position, shape and velocity, which undoubtedly poses more stringent requirements on the accuracy and complexity of tracking algorithms [<xref rid="ref003" ref-type="bibr">3</xref>].</p>
      <p>
        <fig id="F1">
          <label>Figure 1.</label>
          <caption>
            <p>An autonomous driving scenario: A car with radar and vision sensors is driving on a highway.Due to the presence of occlusion, the truck is mistakenly recognized as two targets, resulting in a split situation.    </p>
          </caption>
          <p>
            <fig id="F1.sf1">
              <label>(a)</label>
              <caption>
                <p>Simulation scene</p>
              </caption>
              <graphic xlink:href="figures/fig1a.jpg"/>
            </fig>
          </p>
          <p>
            <fig id="F1.sf2">
              <label>(b)</label>
              <caption>
                <p>Sensor distribution</p>
              </caption>
              <graphic xlink:href="figures/fig1b.jpg"/>
            </fig>
          </p>
          <p>
            <fig id="F1.sf3">
              <label>(c)</label>
              <caption>
                <p>Tracking results</p>
              </caption>
              <graphic xlink:href="figures/fig1c.jpg"/>
            </fig>
          </p>
        </fig>
      </p>
      <p id="S1.p2">To achieve effective tracking of extended targets, numerical methods have been addressed. For example, Granstrom et al. [<xref rid="ref004" ref-type="bibr">4</xref>] introduced probability hypothesis density (PHD) filter and cardinalized probability hypothesis density (CPHD) filter into the ETT field. Then two measurement set partitioning methods [<xref rid="ref005" ref-type="bibr">5</xref>] were added into the filters in  [<xref rid="ref004" ref-type="bibr">4</xref>]. Additionally, Habtemariam et al. [<xref rid="ref006" ref-type="bibr">6</xref>] integrated the measurement unit generation strategy with joint probability data association (JPDA), thereby proposed the multi-detection joint probability data association (MD-JPDA) method. Zhang et al. [<xref rid="ref007" ref-type="bibr">7</xref>] introduced the cardinality balanced multi-target multi-Bernoulli (CBMeMBer) algorithm and successfully conducted the ETT task. In  [<xref rid="ref008" ref-type="bibr">8</xref>], the generalized labeled multi-Bernoulli (GLMB) and Gamma Gaussian inverse Wishart (GGIW) distributions were used to precisely model the states and extension characteristics of multiple extended targets. Then, the GGIW Poisson model was ingeniously embedded into the multi-Bernoulli filter to cope with the issue of multi-extended target tracking [<xref rid="ref009" ref-type="bibr">9</xref>]. Recently, an approach based on irregular probability distributions has also been proposed to cope with this issue [<xref rid="ref010" ref-type="bibr">10</xref>].</p>
      <p id="S1.p3">However, when extended targets are occluded or densely distributed, due to their non-point nature and their complex interaction patterns in dynamic environments, the methods mentioned above are prone to trigger the challenging problem of target splitting or merging during actual operation. For example, in Figure <xref ref-type="fig" rid="">1(a)</xref>, the radar of the car is occluded by a motorcycle, resulting in the truck being identified as two split targets, as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="">1(c)</xref>. To cope with this problem, the key lies in accurately distinguishing whether the target has truly split or it is merely false alarm.</p>
      <p id="S1.p4">A few related works have been proposed to address the above problem. For visual targets, [<xref rid="ref011" ref-type="bibr">11</xref>] detected target splitting positions and segments trajectories by stacking temporal dilated convolution blocks and an adaptive Gaussian smoothing label strategy. For missile targets, [<xref rid="ref012" ref-type="bibr">12</xref>] constructed a mathematical model for splitting event detection and tracking within the joint integrated probabilistic data association (JIPDA) framework, achieving point target splitting determination and tracking through probability calculations of splitting events. [<xref rid="ref013" ref-type="bibr">13</xref>] optimized the de-correlation time of group targets using Pareto analysis based on the interactive multiple model-unscented Kalman filter (IMM-UKF) framework, which essentially performs data association on point targets within group targets. It is important to note that these methods only utilize the position data of point targets. Directly applying them in extended target tracking scenarios cannot fully leverage the extended information of targets, leading to poor performance. To the best of our knowledge, there has been no work addressing the problem of splitting and merging of extended targets so far.</p>
      <p id="S1.p5">Motivated by this, we aim to make use of extended information and achieve accurate determination and fusion of split targets. To this end, we first analyze the extended target splitting problem with PHD-based filters, and then present the similarity of the track feature of extended targets. Next, we expand spatio-temporal [<xref rid="ref014" ref-type="bibr">14</xref>] based clue-aware trajectory similarity (CATS) method to the ETT issue by integrating the Gaussian Wasserstein (GW) distance. Subsequently, we develop an extended target split error correction algorithm.</p>
      <p id="S1.p6">In summary, the main contribution of this paper is the proposed method that can solve the splitting problem of extended targets by using the spatio-temporal trajectories and extended information of extended targets. Furthermore, as far as we know, the method presented in this paper is the first work to deal with the issue of the split of extended target.</p>
      <p id="S1.p7">The organization of this paper is as follows. Section <xref rid="S2">2</xref> describes the problem of extended target splitting in detail. Section <xref rid="S3">3</xref> analyzes the split tracks' information. Section <xref rid="S4">4</xref> elaborates on the proposed splitting determination method. Section <xref rid="S5">5</xref> builds a simulation scenario to verify the effectiveness of proposed method. Section <xref rid="S6">6</xref> summarizes the entire paper.</p>
    </sec>
    <sec id="S2">
      <label>2.</label>
      <title>Problem Formulation</title>
      <sec id="S2.SS1">
        <label>2.1</label>
        <title>Extended Target Modeling</title>
        <p id="S2.SS1.p1">In this paper, a two dimensional ellipse is used to represent an extended target. The extended target state <inline-formula><mml:math alttext="\xi" display="inline"><mml:mi>ξ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined as a triple:</p>
        <p>
          <disp-formula id="S2.E1">
            <mml:math alttext="\xi\triangleq(\gamma,\mathbf{x},X)" display="block">
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ξ</mml:mi>
                <mml:mo>≜</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:mi>γ</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>𝐱</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </p>
        <p>where <inline-formula><mml:math alttext="\gamma&gt;0" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the measurement rate, <inline-formula><mml:math alttext="\mathbf{x}=[p,v,\omega]^{T}\in\mathbb{R}^{5}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>𝐱</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℝ</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the kinematic state, which includes its position <inline-formula><mml:math alttext="p\in\mathbb{R}^{2}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℝ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, velocity <inline-formula><mml:math alttext="v\in\mathbb{R}^{2}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℝ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and turn-rate <inline-formula><mml:math alttext="\omega\in\mathbb{R}^{1}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℝ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that characterizes the rate of alteration in the direction of the velocity vector <inline-formula><mml:math alttext="v" display="inline"><mml:mi>v</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math alttext="\mathbb{R}^{n}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>ℝ</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> denotes the set of real <inline-formula><mml:math alttext="n" display="inline"><mml:mi>n</mml:mi></mml:math></inline-formula> vectors. <inline-formula><mml:math alttext="X" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> represents the extended geometric information that includes the shape, size and direction of the ellipse extended target and</p>
        <p>
          <disp-formula id="S2.E2">
            <mml:math alttext="X=R\cdot D\cdot R^{T}\triangleq\begin{bmatrix}(r_{1})^{2}&amp;\sigma\\&#10;\sigma&amp;(r_{2})^{2}\end{bmatrix}\in\mathbb{S}_{++}^{2}" display="block">
              <mml:mrow>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">⋅</mml:mo>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">⋅</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>≜</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mtable columnspacing="5pt" displaystyle="true" rowspacing="0pt">
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>𝕊</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi/>
                    <mml:mo rspace="0em">+</mml:mo>
                    <mml:mo lspace="0em">+</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </p>
        <p id="S2.SS1.p2">where <inline-formula><mml:math alttext="\mathbb{S}_{++}^{n}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>𝕊</mml:mi><mml:mrow><mml:mi/><mml:mo rspace="0em">+</mml:mo><mml:mo lspace="0em">+</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> denotes the set of symmetric positive definite <inline-formula><mml:math alttext="n\times n" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> matrices. The rotation matrix <inline-formula><mml:math alttext="R" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the diagonal matrix <inline-formula><mml:math alttext="D" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> are represented as follows:</p>
        <p>
          <disp-formula id="S2.E3">
            <mml:math alttext="R=\begin{bmatrix}\cos(\alpha)&amp;-\sin(\alpha)\\&#10;\sin(\alpha)&amp;\cos(\alpha)\end{bmatrix}~{}~{}D=\begin{bmatrix}(r_{1})^{2}&amp;0\\&#10;0&amp;(r_{2})^{2}\end{bmatrix}" display="block">
              <mml:mrow>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mtable columnspacing="5pt" displaystyle="true" rowspacing="0pt">
                      <mml:mtr>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>cos</mml:mi>
                            <mml:mo>⁡</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo rspace="0.167em">−</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>sin</mml:mi>
                              <mml:mo>⁡</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                                <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                      <mml:mtr>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mo>⁡</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                        <mml:mtd>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>cos</mml:mi>
                            <mml:mo>⁡</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                              <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mtd>
                      </mml:mtr>
                    </mml:mtable>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mtable columnspacing="5pt" displaystyle="true" rowspacing="0pt">
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </p>
        <p>where <inline-formula><mml:math alttext="\alpha" display="inline"><mml:mi>α</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the rotation angle of the ellipse, <inline-formula><mml:math alttext="r_{1}" display="inline"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="r_{2}" display="inline"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> are defined as the major/minor axes of the ellipse and <inline-formula><mml:math alttext="\sigma" display="inline"><mml:mi>σ</mml:mi></mml:math></inline-formula> controls the rotation.</p>
      </sec>
      <sec id="S2.SS2">
        <label>2.2</label>
        <title>Extended Target Tracking Method</title>
        <p id="S2.SS2.p1">PHD-based filters are widely used in the field of multiple extended target tracking, such as GGIW-PHD and GGIW-CPHD filters [<xref rid="ref015" ref-type="bibr">15</xref>]. In order to formulate the problem of target splitting, we take PHD-based filter as the front-end process. Assume that GGIW-PHD filter [<xref rid="ref016" ref-type="bibr">16</xref>] will output an extended target track set with labels. Specifically, at time step <inline-formula><mml:math alttext="k" display="inline"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the track information obtained from the front-end tracker is represented as <inline-formula><mml:math alttext="T_{k}=\{T_{k}^{l}\}_{l=1}^{L}" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math alttext="L" display="inline"><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the total number of tracks in the set. Each element <inline-formula><mml:math alttext="T_{k}^{l}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is defined as:</p>
        <p>
          <disp-formula id="S2.E4">
            <mml:math alttext="T_{k}^{l}=(t_{k}^{l};\xi_{k}^{l};A_{k}^{l};l)" display="block">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>l</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>;</mml:mo>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </p>
        <p>where <inline-formula><mml:math alttext="l" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the unique index (it is referred to as label in the following text) of each track, <inline-formula><mml:math alttext="t_{k}^{l}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> denotes the extended target detection time, <inline-formula><mml:math alttext="\xi_{k}^{l}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>ξ</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> denotes the extended target state, <inline-formula><mml:math alttext="A_{k}^{l}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> denotes the "age" that target exists.</p>
        <p id="S2.SS2.p2">By grouping together the elements from different time steps with the same label <inline-formula><mml:math alttext="l" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we can obtain the track sequence arranged in chronological order:</p>
        <p>
          <disp-formula id="S2.E5">
            <mml:math alttext="T^{l}=\{T_{k}^{l}\}_{k=St}^{Tt}" display="block">
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mi>l</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </p>
        <p>where <inline-formula><mml:math alttext="St" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="Tt" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the start and end time step of track <inline-formula><mml:math alttext="l" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula> sequence. It should be noted that in this paper, track <inline-formula><mml:math alttext="l" display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula> sequence will be called "<bold>track</bold>" <inline-formula><mml:math alttext="T^{l}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T_{k}^{l}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> will be called the "<bold>element</bold>" of track <inline-formula><mml:math alttext="T^{l}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
      </sec>
      <sec id="S2.SS3">
        <label>2.3</label>
        <title>The Objective of This Paper</title>
        <p id="S2.SS3.p1">Consider the automatic driving scenario shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="">1</xref>. At time step <inline-formula><mml:math alttext="k" display="inline"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, in addition to the original surviving target track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> with label <inline-formula><mml:math alttext="i" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, there appears a new track <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> with label <inline-formula><mml:math alttext="j" display="inline"><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula>, indicating the potential emergence of a new extended target. Now, there are three possibilities for this new track:</p>
        <p>
          <list list-type="order" id="S2.I1">
            <list-item id="S2.I1.i1">
              <p id="S2.I1.i1.p1">It is split from the long-existing track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>, such as the truck in Figure <xref ref-type="fig" rid="">1</xref>, which is split into two targets.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S2.I1.i2">
              <p id="S2.I1.i2.p1">It is a new track, such as the two-wheeled motorcycle in Figure <xref ref-type="fig" rid="">1</xref>.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S2.I1.i3">
              <p id="S2.I1.i3.p1">False alarm. That is:</p>
            </list-item>
          </list>
        </p>
        <p>
          <disp-formula id="S2.E6">
            <mml:math alttext="j=\begin{cases}i,~{}split\\&#10;j,~{}newborn\\&#10;\emptyset,~{}false~{}alarm\end{cases}" display="block">
              <mml:mrow>
                <mml:mi>j</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mtable columnspacing="5pt" displaystyle="true" rowspacing="0pt">
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo rspace="0.497em">,</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd/>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo rspace="0.497em">,</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>o</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd/>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi>
                          <mml:mo rspace="0.497em">,</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>e</mml:mi>
                            <mml:mo lspace="0.330em">⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>l</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>m</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd/>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </p>
        <p>The formulated problem is how to accurately judge which of the above three cases the new target state belongs to. Therefore, the goal of this paper is to propose an effective method to determine whether the extended object is split or not, and if it is split, then select an appropriate fusion method to fuse the two tracks.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="S3">
      <label>3.</label>
      <title>Similarity Analysis of Track Feature</title>
      <p id="S3.p1">First of all, we will analyze the track feature of the split extended targets in this section.</p>
      <p id="S3.p2">As described above, an elliptic extended target information includes position <inline-formula><mml:math alttext="p" display="inline"><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, detection time <inline-formula><mml:math alttext="t" display="inline"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> and geometric information <inline-formula><mml:math alttext="X" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula>. This elliptic can be interpreted as the following Gaussian distribution [<xref rid="ref017" ref-type="bibr">17</xref>]:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S3.E1">
          <mml:math alttext="\mathcal{ET}\triangleq\mathcal{N}(p,\mathbf{e_{g}}X)" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≜</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>𝐞</mml:mi>
                      <mml:mi>𝐠</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p>where <inline-formula><mml:math alttext="\mathbf{e_{g}}" display="inline"><mml:msub><mml:mi>𝐞</mml:mi><mml:mi>𝐠</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is scaling factor relates to the tolerance region that is user-defined. In addition, due to the uncertainty of sensor measurement and data processing, the detection time can also be considered to obey the following Gaussian distribution:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S3.E2">
          <mml:math alttext="\mathcal{NT}\triangleq\mathcal{N}(t,\mathbf{e_{t}}{\triangle t}^{2})" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≜</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>𝐞</mml:mi>
                      <mml:mi>𝐭</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mi mathvariant="normal">△</mml:mi>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p>where <inline-formula><mml:math alttext="\triangle t" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">△</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is time interval and <inline-formula><mml:math alttext="\mathbf{e_{t}}" display="inline"><mml:msub><mml:mi>𝐞</mml:mi><mml:mi>𝐭</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> represents the scaling factor.</p>
      <p id="S3.p3">Suppose that track <inline-formula><mml:math alttext="T^{\cdot}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>⋅</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> which has already existed moves in a two-dimensional plane, after being tracked by the PHD-based filter, it splits into two tracks <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> with distribution sets <inline-formula><mml:math alttext="(\mathcal{ET}^{i},\mathcal{NT}^{i})" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msup><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msup><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="(\mathcal{ET}^{j},\mathcal{NT}^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msup><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msup><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then their center sets <inline-formula><mml:math alttext="(p^{i},t^{i})" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="(p^{j},t^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be separately connected as a curve in a three-dimensional plane, as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>.</p>
      <p>
        <fig id="F2">
          <label>Figure 2.</label>
          <caption>
            <p>An illustration of spatio-temporal prism structure.</p>
          </caption>
          <graphic xlink:href="figures/fig2.jpg"/>
        </fig>
      </p>
      <p id="S3.p4">It can be observed that, influenced by various factors, there are deviations in the area where the two distributions should overlap, and the deviation shows the following characteristics: The deviations in detection time are highly random, but the deviations in spatial position are relatively fixed, and there are slight deviations in the rotation angle. Additionally, some measurement data are missing. Hence, if the two tracks are originated from the same track, they are actually a kind of spatio-temporal prism structure [<xref rid="ref018" ref-type="bibr">18</xref>] with a range of uncertainty. Thus, we can use the similarity of historical track information to determine the split possibility of extended target.</p>
      <p id="S3.p5">In order to determine the split possibility, the clue-aware trajectory similarity (CATS) method based on spatial and temporal information in [<xref rid="ref019" ref-type="bibr">19</xref>] is chosen. Its main idea is to find potential "matching points" on the two tracks when evaluating the spatial and temporal similarity. However, since it is inappropriate to use the center point to represent the extent of an ellipse, the direct application of the CATS method will result in unsatisfactory outcomes. Therefore, we propose a new method called GW-CATS to determine the splitting of extended targets, which will be elaborated in the next Section.</p>
    </sec>
    <sec id="S4">
      <label>4.</label>
      <title>Extended Target Splitting Determination Method</title>
      <p id="S4.p1">Before introducing the determination method, we first introduce Gaussian Wasserstein distance [<xref rid="ref017" ref-type="bibr">17</xref>].</p>
      <p id="S4.p2">For elements <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}\in T^{i}" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}\in T^{j}" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , they can construct two elliptical extended targets subjected to the following Gaussian distributions:</p>
      <p>
        <disp-formula-group id="S4.E1">
          <disp-formula id="S4.E1X">
            <mml:math alttext="\displaystyle\mathcal{ET}_{a}^{i}=\mathcal{N}(p_{a}^{i},X_{a}^{i})" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S4.E1Xa">
            <mml:math alttext="\displaystyle\mathcal{ET}_{b}^{j}=\mathcal{N}(p_{b}^{j},X_{b}^{j})" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒩</mml:mi>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </disp-formula-group>
      </p>
      <p>The Gaussian Wasserstein distance between the two extended targets provides the similarity measure metric that is defined as:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S4.E2">
          <mml:math alttext="\begin{split}d_{GW}(\mathcal{ET}_{a}^{i},\mathcal{ET}_{b}^{j})=~{}~{}~{}~{}~{}%&#10;~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}~{}&amp;\\&#10;\sqrt{\|p_{a}^{i}-p_{b}^{j}\|_{2}^{2}+Tr\left(X_{a}^{i}+X_{b}^{j}-2\sqrt{\sqrt%&#10;{X_{a}^{i}}X_{b}^{j}\sqrt{X_{a}^{i}}}\right)}&amp;\end{split}" class="ltx_math_unparsed" display="block">
            <mml:mtable columnspacing="0pt" displaystyle="true" rowspacing="6.0pt">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd class="ltx_align_right" columnalign="right">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>G</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>W</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi>
                              <mml:mi>a</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mi/>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mspace width="6.27em"/>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
                <mml:mtd/>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd class="ltx_align_right" columnalign="right">
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mi>a</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>p</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>X</mml:mi>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>X</mml:mi>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>j</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>⁢</mml:mo>
                              <mml:msqrt>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msqrt>
                                    <mml:msubsup>
                                      <mml:mi>X</mml:mi>
                                      <mml:mi>a</mml:mi>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msubsup>
                                  </mml:msqrt>
                                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>X</mml:mi>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                    <mml:mi>j</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                  <mml:msqrt>
                                    <mml:msubsup>
                                      <mml:mi>X</mml:mi>
                                      <mml:mi>a</mml:mi>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msubsup>
                                  </mml:msqrt>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msqrt>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mtd>
                <mml:mtd/>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p>where <inline-formula><mml:math alttext="Tr(\cdot)" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo lspace="0em" rspace="0em">⋅</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the trace operator.</p>
      <p id="S4.p3">This metric simultaneously captures positional offsets and quantifies the congruence between the two targets' shapes through their covariance matrices. In this article, <inline-formula><mml:math alttext="d_{GW}(\mathcal{ET}_{a}^{i},\mathcal{ET}_{b}^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">ℰ</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi class="ltx_font_mathcaligraphic">𝒯</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be represented by the shorthand notation <inline-formula><mml:math alttext="d_{GW}(T_{a}^{i},T_{b}^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="S4.p4">The main idea of the CATS method is to evaluate the spatial and temporal similarity of different tracks. The core workflow is as follows: First, temporal and spatial thresholds are set to filter elements contained in the two tracks, selecting element pairs from different tracks that are temporally and spatially close. Subsequently, the spatial distances between these element pairs are normalized to identify the most similar pairs. Lastly, the similarity between two tracks is computed as the average of all normalized similarity scores of their best-matching element pairs.</p>
      <p id="S4.p5">Since CATS handles point targets through Euclidean distance, it fails to account for extended target. Thus, we propose the GW-CATS method that addresses this limitation by incorporating geometric information, enabling a more reasonable use of extended information. The detailed implementation of the proposed method is as follows.</p>
      <p id="S4.p6">At time step <inline-formula><mml:math alttext="k" display="inline"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, suppose that the track information is obtained from the front-end tracker. Thereinto, <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> represents a newborn track and <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> represents an existing track. In order to calculate the similarity between track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> and track <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>, the following four-step process is adopted as follows:</p>
      <p id="S4.p7">
        <bold>Step 1: Spatio-temporal Matching Elements Finding</bold>
      </p>
      <p id="S4.p8">Given a spatial threshold <inline-formula><mml:math alttext="\epsilon" display="inline"><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, a time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, two elements <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}\in T^{j}" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}\in T^{i}" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, if <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> satisfy the following conditions:</p>
      <p id="S4.p9">(1) <inline-formula><mml:math alttext="|t_{b}^{j}-t_{a}^{i}|\leq\tau" display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,        (2) <inline-formula><mml:math alttext="d_{GW}(T_{b}^{j},T_{a}^{i})\leq\epsilon" display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,</p>
      <p id="S4.p10">then we call <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the spatio-temporal matching element of <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="\{T_{a}^{i}\rightarrow T_{b}^{j}\}" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a spatio-temporal matching pair.</p>
      <p id="S4.p11">Similar to the CATS method, we set a time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\epsilon" display="inline"><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a space threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> to compensate for the uncertainty of target kinematics and sensor measurements. Due to the existence of extended target velocity information, After the determination of user-defined time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\epsilon" display="inline"><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:math></inline-formula> according to the actual situation, the spatial threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be calculated by the following method.</p>
      <p>
        <fig id="F3">
          <label>Figure 3.</label>
          <caption>
            <p>Geometric illustration of the spatial threshold.</p>
          </caption>
          <graphic xlink:href="figures/FIG3-RE.png"/>
        </fig>
      </p>
      <p id="S4.p12">As shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>, the initial center position of extended target <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is set as <inline-formula><mml:math alttext="p_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, its speed is <inline-formula><mml:math alttext="v_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and turning rate perpendicular to the direction of the velocity vector is <inline-formula><mml:math alttext="w_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. After passing time <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the center of the target <inline-formula><mml:math alttext="T(\tau)_{b}^{j}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reaches the position <inline-formula><mml:math alttext="p(\tau)_{b}^{j}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Since <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is relatively small, the target speed can be approximated as constant during the motion. Then, the Euclidean distance <inline-formula><mml:math alttext="D" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> between point <inline-formula><mml:math alttext="p_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="p(\tau)_{b}^{j}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be expressed as:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S4.E3">
          <mml:math alttext="D=||p_{b}^{j}-p(\tau)_{b}^{j}||_{2}=\begin{cases}\frac{2||v_{b}^{j}||_{2}}{w_{%&#10;b}^{j}}sin(\frac{w_{b}^{j}\tau}{2})~{}~{}(w_{b}^{j}\neq 0)\\&#10;~{}~{}~{}~{}~{}||v_{b}^{j}||_{2}\times\tau~{}~{}~{}~{}~{}~{}(w_{b}^{j}=0)\end{cases}" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnspacing="5pt" displaystyle="true" rowspacing="0pt">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mstyle displaystyle="false">
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>⁢</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo maxsize="1.420em" minsize="1.420em" stretchy="true">‖</mml:mo>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>v</mml:mi>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                    <mml:mi>j</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                  <mml:mo maxsize="1.420em" minsize="1.420em" stretchy="true">‖</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mstyle>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mstyle displaystyle="false">
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>w</mml:mi>
                                  <mml:mi>b</mml:mi>
                                  <mml:mi>j</mml:mi>
                                </mml:msubsup>
                                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                <mml:mi>τ</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mstyle>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo lspace="0.660em">⁢</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>≠</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd/>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>v</mml:mi>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>j</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mspace width="1.98em"/>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd/>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p id="S4.p13">where <inline-formula><mml:math alttext="||\cdot||_{2}" class="ltx_math_unparsed" display="inline"><mml:mrow><mml:mo fence="false" rspace="0.167em" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo lspace="0em" rspace="0em">⋅</mml:mo><mml:mo fence="false" rspace="0.167em" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the 2-norm operator. Using <inline-formula><mml:math alttext="D" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> as the radius, a validation gate is constructed to filter spatially irrelevant elements, as shown in gray part in Figure <xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>. Since <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is relatively small, the elliptical rotation angle <inline-formula><mml:math alttext="\alpha=w\tau" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> remains minimal. By neglecting rotational effects, we derive:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S4.E4">
          <mml:math alttext="\epsilon=d_{GW}(T_{b}^{j},T(\tau)_{b}^{j})\approx D" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ϵ</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>G</mml:mi>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:mi>τ</mml:mi>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mi>D</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p>The detailed derivation is provided in Appendix.</p>
      <p id="S4.p14">
        <bold>Step 2: Similarity Calculation of Matching Elements </bold>
      </p>
      <p id="S4.p15">For any elements in the reference track, the number of matching elements from other tracks may be zero, one, or multiple.</p>
      <p id="S4.p16">To distinguish matching elements and find the most similar matching pair, we quantify similarity scores through numerical normalization to the range [0,1], enabling optimal matching selection. Thus, the similarity of matching elements are calculated as follows [<xref rid="ref020" ref-type="bibr">20</xref>] :</p>
      <p>
        <disp-formula id="S4.E5">
          <mml:math alttext="f_{\epsilon,\tau}(T_{a}^{i}\rightarrow T_{b}^{j})=1-\frac{d_{GW}(T_{b}^{j},T_{%&#10;a}^{i})}{\epsilon}" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>G</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p id="S4.p17">where <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is a matching element of <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and the value range of the function <inline-formula><mml:math alttext="f_{\epsilon}(T_{a}^{i}\rightarrow T_{b}^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is limited in [0,1]. The closer the position and geometric information of two ellipses are, the larger this function value is, indicating greater similarity. If two extended targets are exactly the same, this function's value equals to 1. For brevity, <inline-formula><mml:math alttext="f_{\epsilon}(T_{a}^{i}\rightarrow T_{b}^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be abbreviated to <inline-formula><mml:math alttext="f^{ai\rightarrow bj}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="S4.p18">
        <bold>Step 3: Best Matching Element Confirm</bold>
      </p>
      <p id="S4.p19">After similarity calculation, we can confirm the best matching element of <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Suppose that track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> contains <inline-formula><mml:math alttext="n" display="inline"><mml:mi>n</mml:mi></mml:math></inline-formula> elements, for <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}\in T^{i}" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, if:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S4.E6">
          <mml:math alttext="\begin{split}f_{\epsilon,\tau}(T_{a}^{i}\rightarrow T_{b}^{j})=\textbf{Max}\{f%&#10;_{\epsilon,\tau}(T_{q}^{i}\rightarrow T_{b}^{j})\mid_{q=St}^{Tt}\}\end{split}" display="block">
            <mml:mtable displaystyle="true">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd class="ltx_align_right" columnalign="right">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext class="ltx_mathvariant_bold">Max</mml:mtext>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mi>τ</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>⁢</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>q</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                  <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                    <mml:mi>j</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo fence="true" lspace="0em" rspace="0em">∣</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>S</mml:mi>
                              <mml:mo>⁢</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p id="S4.p20">then we call <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> the best matching element of <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math alttext="T_{q}^{i}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> represents any matching element of <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="S4.p21">Best matching element pairs are defined as those that optimally capture the same kinematic characteristics. When two tracks are hypothesized to originate from the same physical target, our objective is to systematically identify these optimal element pairs, thereby enabling the subsequent processing step.</p>
      <p id="S4.p22">
        <bold>Step 4: Similarity Calculate of Two Tracks</bold>
      </p>
      <p id="S4.p23">Finally, after the above three steps, we obtain the best matching elements and matching values of each elements in track <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The inter-track similarity is determined by aggregating and averaging the normalized similarity scores across all matched element pairs. Thus, the spatio-temporal similarity of track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> to track <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> is defined as:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S4.E7">
          <mml:math alttext="S_{\epsilon,\tau}(T^{i}\rightarrow T^{j})=\frac{1}{|T_{j}|}\times\sum_{b=St}^{%&#10;Tt}f_{\epsilon,\tau}(T_{a}^{i}\rightarrow T_{b}^{j})" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mi>j</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.055em">×</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>S</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>ϵ</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>τ</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mi>a</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
      <p>where <inline-formula><mml:math alttext="|T^{j}|" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> refers to the number of elements in <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T_{a}^{i}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the corresponding best matching element of <inline-formula><mml:math alttext="T_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. For brevity, <inline-formula><mml:math alttext="S_{\epsilon,\tau}(T^{i}\rightarrow T^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be abbreviated to <inline-formula><mml:math alttext="S^{i\rightarrow j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. In summary, a complete pseudocode implementation of the proposed method is provided in Algorithm <xref rid="algorithm1">1</xref>.</p>
      <p id="S4.p24">For any newborn track <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>, its similarity score <inline-formula><mml:math alttext="S^{i\rightarrow j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> with respect to each established independent track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> can be systematically computed through Algorithm <xref rid="algorithm1">1</xref>. By establishing a similarity threshold <inline-formula><mml:math alttext="\mu" display="inline"><mml:mi>μ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we implement the following decision rule:</p>
      <p>
        <list list-type="bullet" id="S4.I1">
          <list-item id="S4.I1.i1">
            <p id="S4.I1.i1.p1">If <inline-formula><mml:math alttext="S^{i\rightarrow j}&gt;\mu" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, tracks <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula> are considered to represent the same physical target.</p>
          </list-item>
        </list>
      </p>
      <boxed-text id="algorithm1">
        <label>Algorithm 1</label>
        <caption>
          <p>GW-CATS Method for track splitting determination</p>
        </caption>
        <list>
          <list-item>
            <p><bold>Input :</bold>  Track <inline-formula><mml:math alttext="T^{i}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math alttext="T^{j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>, Temporal threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p><bold>Output :</bold> Similarity score <inline-formula><mml:math alttext="S^{i\rightarrow j}" display="inline"><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p><italic>totalscore</italic><inline-formula><mml:math alttext="\leftarrow" display="inline"><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0;</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p><bold>for</bold> <italic><inline-formula><mml:math alttext="b=1" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>to<inline-formula><mml:math alttext="\mathrm{length}(T^{j})" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>length</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></italic> <bold>do</bold></p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>   <italic>bestscore</italic><inline-formula><mml:math alttext="\leftarrow" display="inline"><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0; </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>   Calculate <inline-formula><mml:math alttext="D" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> via (<xref rid="S4.E3">3</xref>);</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>   <inline-formula><mml:math alttext="\epsilon\leftarrow D" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>   // Search candidate track elements </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>   <bold>for</bold> <italic><inline-formula><mml:math alttext="a=1" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>to<inline-formula><mml:math alttext="\mathrm{length}(T^{i})" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>length</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></italic> <bold>do</bold></p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     <bold>if</bold> <italic><inline-formula><mml:math alttext="\mathrm{abs}(T^{i}(a).\mathrm{time}-T^{j}(b).\mathrm{time})&gt;\tau" class="ltx_math_unparsed" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>abs</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo lspace="0em" rspace="0.167em">.</mml:mo><mml:mi>time</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo lspace="0em" rspace="0.167em">.</mml:mo><mml:mi>time</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></italic> <bold>then</bold></p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>       Continue;</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>       </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     end if</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>    <inline-formula><mml:math alttext="d\leftarrow d_{GW}(T^{i}(a),T^{j}(b))" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     <bold>if</bold> <italic><inline-formula><mml:math alttext="d&gt;\epsilon" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></italic> <bold>then</bold></p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>       Continue;</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>       </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     end if</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>    // Update best matching score </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     <inline-formula><mml:math alttext="\mathit{f^{ai\rightarrow bj}}\leftarrow 1-\frac{d}{\epsilon}" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>𝑎𝑖</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>𝑏𝑗</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, see (<xref rid="S4.E5">5</xref>);</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     <bold>if</bold> <italic><inline-formula><mml:math alttext="\mathit{f^{ai\rightarrow bj}}&gt;\mathit{bestscore}" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>𝑎𝑖</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>𝑏𝑗</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>𝑏𝑒𝑠𝑡𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></italic> <bold>then</bold></p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>       <inline-formula><mml:math alttext="\mathit{bestscore}\leftarrow\mathit{f^{ai\rightarrow bj}}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>𝑏𝑒𝑠𝑡𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒</mml:mi><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>𝑎𝑖</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>𝑏𝑗</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>     end if</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>    </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>   end for</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>  <inline-formula><mml:math alttext="\mathit{totalscore}\leftarrow\mathit{totalscore}+\mathit{bestscore}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒</mml:mi><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>𝑏𝑒𝑠𝑡𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; </p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p> end for</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p><inline-formula><mml:math alttext="S^{i\rightarrow j}\leftarrow\frac{\mathit{totalscore}}{\mathrm{length}(T^{j})}" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">←</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>length</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>;</p>
          </list-item>
          <list-item>
            <p>
              <inline-formula>
                <mml:math alttext="\textbf{return}~{}S^{i\rightarrow j}" display="inline">
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext class="ltx_mathvariant_bold">return</mml:mtext>
                    <mml:mo lspace="0.330em">⁢</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>S</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:math>
              </inline-formula>
            </p>
          </list-item>
        </list>
      </boxed-text>
      <p id="S4.p25">If two tracks are determined to be similar, the Monte Carlo Minimum Mean Gaussian Wasserstein (MC-MMGW) method can be used to fuse the information of the two extended targets. For the specific details of the fusion method, please refer to reference [<xref rid="ref021" ref-type="bibr">21</xref>].</p>
    </sec>
    <sec id="S5">
      <label>5.</label>
      <title>Numerical Experiments</title>
      <p id="S5.p1">In this section, we set a highway autonomous driving simulation scenario to evaluate the proposed GW-CATS method. We used the optimal sub-pattern assignment (OSPA) [<xref rid="ref022" ref-type="bibr">22</xref>] and generalized optimal sub-pattern assignment (GOSPA) [<xref rid="ref023" ref-type="bibr">23</xref>] as evaluation metric to Verify the effectiveness of the proposed GW-CATS method.</p>
      <sec id="S5.SS1">
        <label>5.1</label>
        <title>Simulation Scene Settings</title>
        <p id="S5.SS1.p1">Given <inline-formula><mml:math alttext="k=136" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>136</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> time steps, <inline-formula><mml:math alttext="t=13.6s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>13.6</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in total, we first set up the simulation scenario. The scenario is set in two-dimensional three-lane highway with lane width 3.5 m. The road centerline coordinates is [0 0 ; 50 0 ; 100 0 ; 250 20 ; 400 35]m. There are a total of five vehicles on the highway, and they all travel along the corresponding lane. Target parameters are listed in Table  <xref rid="T1" ref-type="table">1</xref>.</p>
        <p>
          <table-wrap id="T1">
            <label>Table 1</label>
            <caption>
              <p>Target parameters.</p>
            </caption>
            <table>
              <thead>
                <tr>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" rowspan="2" align="center">
                    <bold>Parameter</bold>
                  </th>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">Dimensions</th>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">Velocity</th>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">Lifetime</th>
                </tr>
                <tr>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">(m<sup>2</sup>)</th>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">(m/s)</th>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">(s)</th>
                </tr>
              </thead>
              <tbody>
                <tr>
                  <td style="border-top: 1px solid black;" align="center">
                    <bold>RadarCar</bold>
                  </td>
                  <td style="border-top: 1px solid black;" align="center">4.7<inline-formula><mml:math alttext="\times" display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.8</td>
                  <td style="border-top: 1px solid black;" align="center">
                    <inline-formula>
                      <mml:math alttext="25-\frac{t}{20}" display="inline">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>25</mml:mn>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mn>20</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:math>
                    </inline-formula>
                  </td>
                  <td style="border-top: 1px solid black;" align="center">0.1-13.6</td>
                </tr>
                <tr>
                  <td align="center">
                    <bold>Target 1</bold>
                  </td>
                  <td align="center">4.7<inline-formula><mml:math alttext="\times" display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.8</td>
                  <td align="center">25</td>
                  <td align="center">0.1-13.6</td>
                </tr>
                <tr>
                  <td align="center">
                    <bold>Target 2</bold>
                  </td>
                  <td align="center">2.0<inline-formula><mml:math alttext="\times" display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.0</td>
                  <td align="center">24</td>
                  <td align="center">0.2-13.6</td>
                </tr>
                <tr>
                  <td align="center">
                    <bold>Target 3</bold>
                  </td>
                  <td align="center">4.7<inline-formula><mml:math alttext="\times" display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.8</td>
                  <td align="center">26</td>
                  <td align="center">0.3-13.6</td>
                </tr>
                <tr>
                  <td style="border-bottom: 1px solid black;" align="center">
                    <bold>Target 4</bold>
                  </td>
                  <td style="border-bottom: 1px solid black;" align="center">9.3<inline-formula><mml:math alttext="\times" display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula>2.2</td>
                  <td style="border-bottom: 1px solid black;" align="center">
                    <inline-formula>
                      <mml:math alttext="35-\frac{t^{2}}{142}" display="inline">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>35</mml:mn>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                            <mml:mn>142</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:math>
                    </inline-formula>
                  </td>
                  <td style="border-bottom: 1px solid black;" align="center">0.1-13.6</td>
                </tr>
              </tbody>
            </table>
          </table-wrap>
        </p>
        <p id="S5.SS1.p2">Specifically, target 4 represents a motorcycle, target 1 is a truck, Target 2 and 3 are standard vehicles. The RadarCar is an autonomous vehicle equipped with four radars, and radar parameters are listed below:</p>
        <p>
          <fig id="F4">
            <label>Figure 4.</label>
            <caption>
              <p>Tracking results in single run simulation scenario.</p>
            </caption>
            <p>
              <fig id="F4.sf1">
                <label>(a)</label>
                <caption>
                  <p>Tracking results of the GGIW-PHD filter.</p>
                </caption>
                <graphic xlink:href="figures/fig4a-re.jpg"/>
              </fig>
            </p>
            <p>
              <fig id="F4.sf2">
                <label>(b)</label>
                <caption>
                  <p>Tracking results of the GGIW-PHD filter corrected by GW-CATS method correction.</p>
                </caption>
                <graphic xlink:href="figures/fig4b-re.jpg"/>
              </fig>
            </p>
          </fig>
        </p>
        <p>
          <list list-type="bullet" id="S5.I1">
            <list-item id="S5.I1.i1">
              <p id="S5.I1.i1.p1">Left/Right radars: 160° detection angle, 30 m range.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I1.i2">
              <p id="S5.I1.i2.p1">Front/rear radars: 30° detection angle, 50 m range.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I1.i3">
              <p id="S5.I1.i3.p1">Detection probability <inline-formula><mml:math alttext="P_{d}=0.9" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.9</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I1.i4">
              <p id="S5.I1.i4.p1">False alarm rate <inline-formula><mml:math alttext="\lambda_{fa}=1\times 10^{-6}" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I1.i5">
              <p id="S5.I1.i5.p1">Clutter intensity <inline-formula><mml:math alttext="\lambda_{ck}=8" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (Poisson point process distribution).</p>
            </list-item>
          </list>
        </p>
        <p id="S5.SS1.p4">The GGIW-PHD filter is used to track these targets, its corresponding parameters are shown in Table <xref rid="T2" ref-type="table">2</xref>. For the specific introduction of the parameters, please refer to [<xref rid="ref016" ref-type="bibr">16</xref>].</p>
        <p>
          <table-wrap id="T2">
            <label>Table 2</label>
            <caption>
              <p>GGIW-PHD filter parameters.</p>
            </caption>
            <table>
              <thead>
                <tr>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">
                    <bold>Parameter</bold>
                  </th>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">
                    <bold>Value</bold>
                  </th>
                </tr>
              </thead>
              <tbody>
                <tr>
                  <th style="border-top: 1px solid black;" align="center">Birth rate</th>
                  <td style="border-top: 1px solid black;" align="center">
                    <inline-formula>
                      <mml:math alttext="1\times 10^{-3}" display="inline">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mn>10</mml:mn>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:math>
                    </inline-formula>
                  </td>
                </tr>
                <tr>
                  <th align="center">Death rate</th>
                  <td align="center">
                    <inline-formula>
                      <mml:math alttext="1\times 10^{-6}" display="inline">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mn>10</mml:mn>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>6</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:math>
                    </inline-formula>
                  </td>
                </tr>
                <tr>
                  <th align="center">Assignment threshold</th>
                  <td align="center">220</td>
                </tr>
                <tr>
                  <th align="center">Extraction threshold</th>
                  <td align="center">0.8</td>
                </tr>
                <tr>
                  <th align="center">Confirmation threshold</th>
                  <td align="center">0.95</td>
                </tr>
                <tr>
                  <th align="center">Deletion threshold</th>
                  <td align="center">
                    <inline-formula>
                      <mml:math alttext="1\times 10^{-3}" display="inline">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mn>10</mml:mn>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:math>
                    </inline-formula>
                  </td>
                </tr>
                <tr>
                  <th align="center">Labeling threshold</th>
                  <td align="center">[1.1 1 0.8]</td>
                </tr>
                <tr>
                  <th style="border-bottom: 1px solid black;" align="center">Merging threshold</th>
                  <td style="border-bottom: 1px solid black;" align="center">50</td>
                </tr>
              </tbody>
            </table>
          </table-wrap>
        </p>
      </sec>
      <sec id="S5.SS2">
        <label>5.2</label>
        <title>Experimental Results</title>
        <p id="S5.SS2.p1">
          <bold>A.Selection of Time Threshold</bold>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p2">The selection of time threshold is a process that combines experience and mathematical principles. In GW-CATS method, the physical meaning of the time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the maximum acceptable time interval between the split target and the original target, and its value is based on the theory of spatio-temporal trajectory similarity: if two trajectories originate from the same target split, their spatio-temporal distribution should maintain continuity in finite time.</p>
        <p id="S5.SS2.p3">Taking the simulation scenario in this section as an example, the speed of the split truck is <inline-formula><mml:math alttext="25m/s" display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its length is <inline-formula><mml:math alttext="10m" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then the time required for the target to completely cross its own length is <inline-formula><mml:math alttext="10\div 25=0.4s" display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>÷</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Considering the geometric uncertainty of the elliptical target after splitting, <inline-formula><mml:math alttext="\tau=0.5s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is finally selected as the equilibrium value. In order to verify the rationality of the threshold, a comparative experiment of <inline-formula><mml:math alttext="\tau\in[0.1,1.5]s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is designed, and the key parameters are set as follows:</p>
        <p>
          <list list-type="bullet" id="S5.I2">
            <list-item id="S5.I2.i1">
              <p id="S5.I2.i1.p1">Similarity threshold <inline-formula><mml:math alttext="\mu=0.7" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I2.i2">
              <p id="S5.I2.i2.p1">Time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau=0.1-1.5s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I2.i3">
              <p id="S5.I2.i3.p1">Newborn target validation step <inline-formula><mml:math alttext="k_{sim}=4" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
          </list>
        </p>
        <p>
          <fig id="F5">
            <label>Figure 5.</label>
            <caption>
              <p>Sensitivity analysis of time threshold for GGIW-PHD filter corrected by GW-CATS method.</p>
            </caption>
            <graphic xlink:href="figures/fig4o.jpg"/>
          </fig>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p4">The experiments show that the tracking performance is optimal when <inline-formula><mml:math alttext="\tau\in[0.4,0.7]s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. When <inline-formula><mml:math alttext="\tau&lt;0.4s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the real split targets cannot be merged due to the excessively narrow time window, and when <inline-formula><mml:math alttext="\tau&gt;0.7s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, adjacent targets are prone to false merging. Under different <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> value, the OSPA metric are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F5">5</xref>. In what follows, <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the proposed GW-CATS method is uniformly taken as <inline-formula><mml:math alttext="0.5s" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
        <p id="S5.SS2.p5">
          <bold>B. Single-Run Results</bold>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p6">Figure <xref ref-type="fig" rid="">4(a)</xref> shows the GGIW-PHD tracking results. The detected targets are all represented in the form of elliptical extended targets. It is evident that for target 1 (truck), a distinct segmentation issue occurs after it is obstructed by target 4 (motorcycle), resulting in few false newborn track (target 5-12).</p>
        <p>
          <fig id="F6">
            <label>Figure 6.</label>
            <caption>
              <p>Fusion results. An inner tangent ellipse with the length and width of the rectangle as axes is used to represent the ground truth.</p>
            </caption>
            <graphic xlink:href="figures/fig5re.jpg"/>
          </fig>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p7">As comparison, Figure <xref ref-type="fig" rid="">4(b)</xref> shows the result with the proposed GW-CATS method. From <inline-formula><mml:math alttext="k=71" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>71</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math alttext="k=79" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>79</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the truck target split into several false targets. Some of these false targets disappeared during their movement, while others remained until <inline-formula><mml:math alttext="k=117" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>117</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Taking target 6 generated at k = 72 as an example, after <inline-formula><mml:math alttext="k_{sim}" display="inline"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> iterations, at <inline-formula><mml:math alttext="k=75" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>75</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the similarity between new track 6 and tracks 1-4 is [0.845, 0.629, 0, 0.627], so the proposed GW-CATS method decided to fuse target 6 and 1. Further, at <inline-formula><mml:math alttext="k=97" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>97</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="k=117" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>117</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the similarity between track 6 and track 1 is 0.896 and 0.910, respectively, so the target fusion process continued, and ultimately the proposed GW-CATS method successfully completed the split determination task. Futhermore, the fusion result is shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref>.</p>
        <p id="S5.SS2.p8">
          <bold>C.Monte Carlo Results</bold>
        </p>
        <p>
          <fig id="F7">
            <label>Figure 7.</label>
            <caption>
              <p>OSPA metric over 50 MC trails, [*] represents the GGIW-PHD Tracker.</p>
            </caption>
            <graphic xlink:href="figures/fig6.jpg"/>
          </fig>
        </p>
        <p>
          <fig id="F8">
            <label>Figure 8.</label>
            <caption>
              <p>GOSPA metric over 50 MC trails, [*] represents the GGIW-PHD Tracker.</p>
            </caption>
            <graphic xlink:href="figures/fig8.jpg"/>
          </fig>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p9">To evaluate the performance of the GW-CATS method, this section introduces the point-target based CATS method and the global nearest neighbor (GNN) method for comparison with the proposed GW-CATS method. The parameters of the GW-CATS method are consistent with those described in <xref rid="S5.SS1">5.1</xref>. The specific parameters of the CATS method are as follows:</p>
        <p>
          <list list-type="bullet" id="S5.I3">
            <list-item id="S5.I3.i1">
              <p id="S5.I3.i1.p1">Spatial threshold <inline-formula><mml:math alttext="\epsilon=10m" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I3.i2">
              <p id="S5.I3.i2.p1">Time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau=0.5s" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
            </list-item>
          </list>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p10">The key parameter configurations of the GNN method are as follows:</p>
        <p>
          <list list-type="bullet" id="S5.I4">
            <list-item id="S5.I4.i1">
              <p id="S5.I4.i1.p1">Assignment threshold = 30.</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I4.i2">
              <p id="S5.I4.i2.p1">Detect/Miss Confirmation threshold = [4/5].</p>
            </list-item>
            <list-item id="S5.I4.i3">
              <p id="S5.I4.i3.p1">Deletion threshold = 3.</p>
            </list-item>
          </list>
        </p>
        <p id="S5.SS2.p11">We futher conducted 50 Monte Carlo (MC) trails to demonstrate the effectiveness of the proposed GW-CATS method. The tracking error evaluated by the mean OSPA metric are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F7">7</xref>. The tracking error evaluated by the mean GOSPA metric with <inline-formula><mml:math alttext="p=1" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math alttext="c=10m" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref>.</p>
        <p id="S5.SS2.p12">It can be observed that the OSPA or GOSPA value of the GGIW-PHD filter with GW-CATS correction is greatly reduced when the split target is successfully determined, compared with that of the original GGIW-PHD filter, GNN method and CATS method. It proves that the GW-CATS method can significantly improve the tracking accuracy of extended targets in occlusion scenes.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="S6">
      <label>6.</label>
      <title>Conclusion</title>
      <p id="S6.p1">To address the splitting correction problem in extended target tracking under occlusion scenarios, we propose a novel track spliting determination method named GW-CATS that integrates the GW distance with spatio-temporal similarity analysis. Simulation results demonstrate that the proposed method can successfully determine the case of target splitting, further reduces the OSPA metric in split scenarios and achieves stable track fusion.</p>
    </sec>
    <sec id="S7">
      <title>Appendix : The deviation of equation (<xref rid="S4.E3">3</xref>)</title>
      <p id="S7.p1">First, let us set time threshold <inline-formula><mml:math alttext="\tau" display="inline"><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math alttext="p_{b}^{j}=(x_{0},y_{0})" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math alttext="p(\tau)_{b}^{j}=(x_{\tau},y_{\tau})" display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>τ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>τ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math alttext="v_{b}^{j}=(v_{x},v_{y})" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and turn-rate <inline-formula><mml:math alttext="w_{b}^{j}" display="inline"><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, the direction angle of the velocity vector at the initial time is <inline-formula><mml:math alttext="\alpha=\arctan(\frac{v_{y}}{v_{x}})" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>arctan</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the angle of the target's rotation around the center of the circle is <inline-formula><mml:math alttext="\theta=\omega_{b}^{j}\tau" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>⁢</mml:mo><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the radius of the arc is <inline-formula><mml:math alttext="r=\frac{||v_{b}^{j}||_{2}}{|w_{b}^{j}|}" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.420em" minsize="1.420em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo maxsize="1.420em" minsize="1.420em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. On the one hand, when <inline-formula><mml:math alttext="w_{b}^{j}\neq 0" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it follows that</p>
      <p>
        <disp-formula-group id="S7.Ex1">
          <disp-formula id="S7.Ex1X">
            <mml:math alttext="\displaystyle x_{\tau}=x_{0}+r(\sin(\theta+\alpha)-\sin\alpha)" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>τ</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:mo>⁡</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>θ</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:mo lspace="0.167em">⁡</mml:mo>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex1Xa">
            <mml:math alttext="\displaystyle=x_{0}+\frac{1}{|w_{b}^{j}|}[\sin(w_{b}^{j}t)v_{x}+\cos(w_{b}^{j}%&#10;t)v_{y}-v_{y}]" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi/>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>sin</mml:mi>
                              <mml:mo>⁡</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>w</mml:mi>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                    <mml:mi>j</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>cos</mml:mi>
                              <mml:mo>⁡</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>w</mml:mi>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                    <mml:mi>j</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mi>y</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex1Xb">
            <mml:math alttext="\displaystyle y_{\tau}=y_{0}+r(-\cos(\theta+\alpha)+\cos\alpha)" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                  <mml:mi>τ</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo rspace="0.167em">−</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>cos</mml:mi>
                            <mml:mo>⁡</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mi>α</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mo lspace="0.167em">⁡</mml:mo>
                          <mml:mi>α</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex1Xc">
            <mml:math alttext="\displaystyle=y_{0}+\frac{1}{|w_{b}^{j}|}[-\cos(w_{b}^{j}t)v_{x}+\sin(w_{b}^{j%&#10;}t)v_{y}+v_{x}]" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi/>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mstyle displaystyle="true">
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo rspace="0.167em">−</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>cos</mml:mi>
                              <mml:mo>⁡</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msubsup>
                                    <mml:mi>w</mml:mi>
                                    <mml:mi>b</mml:mi>
                                    <mml:mi>j</mml:mi>
                                  </mml:msubsup>
                                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>v</mml:mi>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>sin</mml:mi>
                            <mml:mo>⁡</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>w</mml:mi>
                                  <mml:mi>b</mml:mi>
                                  <mml:mi>j</mml:mi>
                                </mml:msubsup>
                                <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>⁢</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mi>y</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </disp-formula-group>
      </p>
      <p>Then, the Euclidean distance <inline-formula><mml:math alttext="D" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be calculated by the following formula</p>
      <p>
        <disp-formula-group id="S7.Ex2">
          <disp-formula id="S7.Ex2X">
            <mml:math alttext="\displaystyle D^{2}=(x_{\tau}-x_{0})^{2}+(y_{\tau}-y_{0})^{2}" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>y</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xa">
            <mml:math alttext="\displaystyle=\frac{1}{w_{b}^{j2}}[(\sin(w_{b}^{j}t)v_{x}+\cos(w_{b}^{j}t)v_{y%&#10;}-v_{y})^{2}+" class="ltx_math_unparsed" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>w</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mi>sin</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>cos</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xb">
            <mml:math alttext="\displaystyle(-\cos(w_{b}^{j}t)v_{x}+\sin(w_{b}^{j}t)v_{y}+v_{x})^{2}]" class="ltx_math_unparsed" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                    <mml:mo lspace="0em">−</mml:mo>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xc">
            <mml:math alttext="\displaystyle=\sin^{2}(w_{b}^{j}t)v_{x}^{2}+2\sin(w_{b}^{j}t)\cos(w_{b}^{j}t)v%&#10;_{x}v_{y}-" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi/>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>⁡</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo>⁢</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mo>⁡</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>cos</mml:mi>
                        <mml:mo>⁡</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xd">
            <mml:math alttext="\displaystyle 2\sin(w_{b}^{j}t)v_{x}v_{y}+\cos^{2}(w_{b}^{j}t)v_{y}^{2}-2\cos(%&#10;w_{b}^{j}t)v_{y}^{2}+v_{y}^{2}+" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mo>⁡</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>⁡</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                        <mml:mi>y</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>cos</mml:mi>
                      <mml:mo>⁡</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo>⁢</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xe">
            <mml:math alttext="\displaystyle\cos^{2}(w_{b}^{j}t)v_{x}^{2}2\sin(w_{b}^{j}t)\cos(w_{b}^{j}t)v_{%&#10;x}v_{y}+2\cos(w_{b}^{j}t)v_{x}^{2}" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>cos</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>⁡</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mo>⁡</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mo>⁡</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mo>⁡</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xf">
            <mml:math alttext="\displaystyle+\sin^{2}(w_{b}^{j}t)v_{y}^{2}+2\sin(w_{b}^{j}t)v_{x}v_{y}+v_{x}^%&#10;{2}" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo rspace="0.167em">+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>sin</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>⁡</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                          <mml:mo>⁢</mml:mo>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>⁢</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>v</mml:mi>
                      <mml:mi>y</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>sin</mml:mi>
                    <mml:mo>⁡</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>w</mml:mi>
                          <mml:mi>b</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xg">
            <mml:math alttext="\displaystyle=\frac{1}{w_{b}^{j2}}[2v^{2}-2v^{2}\cos(w_{b}^{j}t)]" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi/>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>⁢</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mo>⁡</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>w</mml:mi>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>j</mml:mi>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mo>⁢</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo stretchy="false">]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
          <disp-formula id="S7.Ex2Xh">
            <mml:math alttext="\displaystyle=\frac{4v^{2}}{w_{b}^{j2}}\sin^{2}(\frac{w_{b}^{j}t}{2})" display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi/>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                        <mml:mo>⁢</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>v</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>w</mml:mi>
                        <mml:mi>b</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>⁢</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>sin</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>⁡</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                      <mml:mstyle displaystyle="true">
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msubsup>
                              <mml:mi>w</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                              <mml:mi>j</mml:mi>
                            </mml:msubsup>
                            <mml:mo>⁢</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mstyle>
                      <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </disp-formula>
        </disp-formula-group>
      </p>
      <p id="S7.p3">Furthermore, on the other hand, when <inline-formula><mml:math alttext="w_{b}^{j}=0" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the velocity displacement formula can be directly applied for the calculation. Hence, it follows that:</p>
      <p>
        <disp-formula id="S7.Ex3">
          <mml:math alttext="D=\begin{cases}\frac{2||v_{b}^{j}||_{2}}{w_{b}^{j}}\sin(\frac{w_{b}^{j}\tau}{2%&#10;}),w_{b}^{j}\neq 0\\&#10;||v_{b}^{j}||_{2}\times\tau,w_{b}^{j}=0\end{cases}" display="block">
            <mml:mrow>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnspacing="5pt" displaystyle="true" rowspacing="0pt">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mstyle displaystyle="false">
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo maxsize="1.420em" minsize="1.420em" stretchy="true">‖</mml:mo>
                                      <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>v</mml:mi>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mi>j</mml:mi>
                                      </mml:msubsup>
                                      <mml:mo maxsize="1.420em" minsize="1.420em" stretchy="true">‖</mml:mo>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>w</mml:mi>
                                  <mml:mi>b</mml:mi>
                                  <mml:mi>j</mml:mi>
                                </mml:msubsup>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mo lspace="0.167em">⁢</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>sin</mml:mi>
                              <mml:mo>⁡</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
                                <mml:mstyle displaystyle="false">
                                  <mml:mfrac>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>w</mml:mi>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mi>j</mml:mi>
                                      </mml:msubsup>
                                      <mml:mo>⁢</mml:mo>
                                      <mml:mi>τ</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:mfrac>
                                </mml:mstyle>
                                <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>≠</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd/>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd class="ltx_align_left" columnalign="left">
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>v</mml:mi>
                                  <mml:mi>b</mml:mi>
                                  <mml:mi>j</mml:mi>
                                </mml:msubsup>
                                <mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo lspace="0.222em" rspace="0.222em">×</mml:mo>
                            <mml:mi>τ</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>w</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd/>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ack>
      <title>Acknowledgments</title>
      <p id="ack.p1">This work was supported in part by the Jiangsu Province Natural Science Foundation of China under Grant BK20230827; in part by the National Natural Science Foundation of China under Grant 62303109; in part by the Zhishan Young Scholar Research Fund of Southeast University under Grant 2242024RCB0011; in part by the Southeast University Start-up Research Fund under Grant RF1028623002.</p>
    </ack>
    <sec id="sec0100" sec-type="COI-statement">
      <title>Conflict of interest</title>
      <p>The authors declare no conflicts of interest.</p>
    </sec>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="ref001">
        <label>[1]</label>
        <mixed-citation> Ersü, C., Petlenkov, E., &amp; Janson, K. (2024). A Systematic Review of Cutting-Edge Radar Technologies: Applications for Unmanned Ground Vehicles (UGVs). <italic>Sensors, 24</italic>(23), 7807. [<uri>https://doi.org/10.3390/s24237807</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref002">
        <label>[2]</label>
        <mixed-citation> Wang, W., Xu, Y., Zhang, K., Sun, Y., &amp; Li, P. (2025). A GGIW PMBM Smoother for Multiple Extended Object Tracking. <italic>Electronics Letters, 61</italic>(1), 1-5. [<uri>https://doi.org/10.1049/ell2.70188</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref003">
        <label>[3]</label>
        <mixed-citation> Yang, C., Cao, X., &amp; Shi, Z. (2023). Road-map aided Gaussian mixture labeled multi-Bernoulli filter for ground multi-target tracking. <italic>IEEE Transactions on Vehicular Technology, 72</italic>(6), 7137-7147. [<uri>https://doi.org/10.1109/TVT.2023.3240740</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref004">
        <label>[4]</label>
        <mixed-citation> Granstrom, K., Lundquist, C., &amp; Orguner, O. (2012). Extended target tracking using a Gaussian-mixture PHD filter. <italic>IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 48</italic>(4), 3268-3286. [<uri>https://doi.org/10.1109/TAES.2012.6324703</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref005">
        <label>[5]</label>
        <mixed-citation> Granstrom, K., &amp; Orguner, U. (2012). A PHD filter for tracking multiple extended targets using random matrices. <italic>IEEE Transactions on Signal Processing, 60</italic>(11), 5657-5671. [<uri>https://doi.org/10.1109/TSP.2012.2212888</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref006">
        <label>[6]</label>
        <mixed-citation> Habtemariam, B., Tharmarasa, R., Thayaparan, T., Mallick, M., &amp; Kirubarajan, T. (2013). A multiple-detection joint probabilistic data association filter. <italic>IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, 7</italic>(3), 461-471. [<uri>https://doi.org/10.1109/JSTSP.2013.2256772</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref007">
        <label>[7]</label>
        <mixed-citation> Zhang, G., Lian, F., &amp; Han, C. (2014). CBMeMBer filters for nonstandard targets, I: extended targets. In <italic>17th International Conference on Information Fusion</italic> (pp. 1-6). </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref008">
        <label>[8]</label>
        <mixed-citation> Beard, M., Reuter, S., Granström, K., Vo, B. T., Vo, B. N., &amp; Scheel, A. (2015). Multiple extended target tracking with labeled random finite sets. <italic>IEEE Transactions on Signal Processing, 64</italic>(7), 1638-1653. [<uri>https://doi.org/10.1109/TSP.2015.2505683</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref009">
        <label>[9]</label>
        <mixed-citation> Granström, K., Fatemi, M., &amp; Svensson, L. (2016). Gamma Gaussian inverse-Wishart Poisson multi-Bernoulli filter for extended target tracking. In <italic>19th International Conference on Information Fusion</italic> (pp. 893-900). </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref010">
        <label>[10]</label>
        <mixed-citation>Xu, M., Yang, C., Cao, X., Yang, S., Cao, X., &amp; Shi, Z. (2024). Irregular extended target tracking with unknown measurement noise covariance. <italic>Signal Processing, 225</italic>, 109600. [<uri>https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2024.109600</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref011">
        <label>[11]</label>
        <mixed-citation> Wang, G., Wang, Y., Gu, R., Hu, W., &amp; Hwang, J. N. (2022). Split and connect: A universal tracklet booster for multi-object tracking. <italic>IEEE Transactions on Multimedia, 25</italic>, 1256-1268. [<uri>https://doi.org/10.1109/TMM.2022.3140919</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref012">
        <label>[12]</label>
        <mixed-citation> Asad, M., Khan, S., Mehmood, Z., Shi, Y., Memon, S. A., &amp; Khan, U. (2020). A split target detection and tracking algorithm for ballistic missile tracking during the re-entry phase. <italic>Defence Technology, 16</italic>(6), 1142-1150. [<uri>https://doi.org/10.1016/j.dt.2019.12.008</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref013">
        <label>[13]</label>
        <mixed-citation> Jin, J., Ma, M., &amp; Liu, C. (2021, December). Group Targets Splitting Algorithm for Ballistic Missile Penetration Applications. In <italic>2021 CIE International Conference on Radar (Radar)</italic> (pp. 843-847). IEEE. [<uri>https://doi.org/10.1109/Radar53847.2021.10028257</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref014">
        <label>[14]</label>
        <mixed-citation> Dong, L., Zhang, Y., Zhao, L., Zheng, T., Wang, W., Li, J., … &amp; Yao, D. (2022). DRT: A new toolbox for the Standard EEG Data Structure in large-scale EEG applications. <italic>SoftwareX, 17</italic>, 100933. [<uri>https://doi.org/10.1016/j.softx.2021.100933</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref015">
        <label>[15]</label>
        <mixed-citation> Yang, C., Liang, X., Shi, Z., Zhang, H., &amp; Cao, X. (2025). Augmented LRFS-based filter: Holistic tracking of group objects. <italic>Signal Processing, 226</italic>, 1-10. [<uri>https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2024.109665</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref016">
        <label>[16]</label>
        <mixed-citation> Granström, K., Natale, A., Braca, P., Ludeno, G., &amp; Serafino, F. (2015). Gamma Gaussian inverse Wishart probability hypothesis density for extended target tracking using X-band marine radar data. <italic>IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 53</italic>(12), 6617-6631. [<uri>https://doi.org/10.1109/TGRS.2015.2444794</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref017">
        <label>[17]</label>
        <mixed-citation> Yang, S., Baum, M., &amp; Granström, K. (2016). Metrics for performance evaluation of elliptic extended object tracking methods. In <italic>IEEE International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems</italic> (pp. 523-528). [<uri>https://doi.org/10.1109/MFI.2016.7849541</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref018">
        <label>[18]</label>
        <mixed-citation> Loraamm, R., Downs, J., Anderson, J., &amp; Lamb, D. S. (2020). PySTPrism: Tools for voxel-based space–time prisms. <italic>SoftwareX, 12</italic>, 1-5. [<uri>https://doi.org/10.1016/j.softx.2020.100499</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref019">
        <label>[19]</label>
        <mixed-citation> Zheng, Y. (2015). Trajectory data mining: an overview. <italic>ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology, 6</italic>(3), 1-41. [<uri>https://doi.org/10.1145/2743025</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref020">
        <label>[20]</label>
        <mixed-citation> Sun, L., &amp; Zhou, W. (2017). A multi-source trajectory correlation algorithm based on spatial-temporal similarity. In <italic>20th International Conference on Information Fusion</italic> (pp. 1-7).[<uri>https://doi.org/10.23919/ICIF.2017.8009704</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref021">
        <label>[21]</label>
        <mixed-citation> Thormann, K., &amp; Baum, M. (2019). Optimal fusion of elliptic extended target estimates based on the Wasserstein distance. In <italic>22th International Conference on Information Fusion</italic> (pp. 1-6). [<uri>https://doi.org/10.23919/FUSION43075.2019.9011393</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref022">
        <label>[22]</label>
        <mixed-citation> Schuhmacher, D. , Vo, B. T. , &amp; Vo, B. N.(2008). A consistent metric for performance evaluation of multi-object filters.<italic>IEEE Transactions on Signal Processing, 56</italic>(8), 3447-3457. [<uri>https://doi.org/10.1109/TSP.2008.920469</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref023">
        <label>[23]</label>
        <mixed-citation> Rahmathullah, A. S. , García-Fernández, Ángel F, &amp; Svensson, L.(2016). Generalized optimal sub-pattern assignment metric. In <italic>20th International Conference on Information Fusion</italic> (pp. 1-8). [<uri>https://doi.org/10.23919/ICIF.2017.8009645</uri>] </mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
