Edmund Førland Brekke

Om

Forskningsinteresser:

Min forskning omhandler primært målfølging, navigasjon og SLAM. Jeg er spesielt interessert i det teoretiske grunnlaget for målfølging av flere mål ("multitarget tracking"), i relasjoner mellom målfølging og navigasjon/SLAM, og i applikasjoner av disse forskningsområde innen kollisjonsunngåelse for førerløse fartøy. Jeg er prosjektleder for Autosit-prosjektet (www.ntnu.edu/autosit), hovedveileder for 3 PhD-studenter tilknyttet Autoferry-prosjektet (www.ntnu.edu/autoferry) og arbeidspakkeleder i SFI Autoship (https://www.ntnu.edu/sfi-autoship/)

Bakgrunn:

Førsteamanuensis ved Institutt for teknisk kybernetikk (NTNU) siden 2014. Stillingen var inntil april 2019 finansiert av DNV GL som et gaveprofessorat.
Postdoc ved Acoustic Research Lab (NUS) 2010-2014.
Ph.D. i teknisk kybernetikk (NTNU) 2010. Avhandlingens tittel: "Clutter Mitigation for Target Tracking". Veiledere: Oddvar Hallinstad og John Glattetre.
M.Sc. in industriell matematikk (NTNU) 2005. Avhandlingens tittel: "Bayesian Inversion of Time Lapse Seismic Data using a Blocky Model". Veiledere: Håkon Tjelmeland, Jo Eidsvik og Youness El Ouair.

Undervisning:

TTK4250 Sensorfusjon (høst 2019 - )

TTK4225 Systemteori grunnkurs (høst 2014-2018)

TK8102 Ulineær tilstandsestimering (vår 2016, 2018, 2020)

Veiledning:

Doktorgradsstudenter:

Nicholas Dalhaug - Near-shore stereo extended object tracking
Trym Anthonsen Nygård - Stereo localization (medveileder)
Martin Baerveldt - Unifying Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and Extended Object Tracking (EOT) for autonomous vessels in confined waterways
Daniel Menges - Digital twin for autonomous ships (medveileder)
Henrik Flemmen - Lokalisering for autonome skip uten GNSS
Emil Martens - Multisensor deteksjon for autonome skip (integrert PhD, medveileder)
Kjetil Vasstein - Digital tvilling
Ernesto Lopez - Pose estimation and extended object tracking for situational awareness in autonomous maritime vessels (medveileder)
Audun Gullikstad Hem - Fusion between AIS and exteroceptive sensors (integrert PhD)
Trym Tengesdal - Risk-based Traffic Rules Compliant Collision Avoidance for Autonomous Ships (medveileder). Disputerte i september 2022.
Øystein Kaarstad Helgesen - Multi-Sensor Tracking for Autonomous Surface Vehicles. Disputerte i mai 2023.
Lars-Christian Tokle - Sensor fusion for autonomous ferry
Georgios Kavallieratos - Security of the Cyber-enabled ship (medveileder). Disputerte i Juni 2021.
Simen Haugo - Visual SLAM (medveileder)
Inger B. Hagen - Topics on Marine Collision Avoidance. Disputerte i november 2022.
Marco Leonardi - Designing and Improving Techniques for Underwater Visual SLAM and Obstacle Avoidance (medveileder). Disputerte i mai 2023.
Elias Bjørne - Globally stable SLAM using nonlinear observers (medveileder). Disputerte i Desember 2019.
Erik F. Wilthil - Maritime target tracking with varying sensor performance. Disputerte i oktober 2019.
Bjørn-Olav H. Eriksen - Motion Control and Collision Avoidance for Autonomous Surface Vehicles (medveileder). Disputerte i August 2019.
Albert Sans Muntadas - Path-Planning, Guidance and Navigation tools for Docking of Underactuated AUVs (medveileder). Disputerte i juni 2018.

Mastergradsstudenter:

Se http://folk.ntnu.no/edmundfo/autoseastudents/autoseastudents.html for en liste over studenter som er involvert i forskning på autonome skip.

Se https://autosit.github.io/ og http://autoferry.github.io for forslag til prosjekt- og masteroppgaver.

Publikasjoner

2022

Helgesen, Øystein Kaarstad; Vasstein, Kjetil; Brekke, Edmund Førland; Stahl, Annette. (2022) Heterogeneous multi-sensor tracking for an autonomous surface vehicle in a littoral environment. Ocean Engineering. volum 252.
Vitenskapelig artikkel
Rothmund, Sverre Velten; Tengesdal, Trym; Brekke, Edmund Førland; Johansen, Tor Arne. (2022) Intention modeling and inference for autonomous collision avoidance at sea. Ocean Engineering. volum 266 (4).
Vitenskapelig artikkel

2021

Brekke, Edmund Førland; Hem, Audun Gullikstad; Tokle, Lars-Christian Ness. (2021) Multitarget Tracking with Multiple Models and Visibility: Derivation and Verification on Maritime Radar Data. IEEE Journal of Oceanic Engineering. volum 46 (4).
Vitenskapelig artikkel
Hagen, Inger Berge; Brekke, Edmund Førland. (2021) Kayak Tracking using a Direct Lidar Model. Global Oceans 2020: Singapore – U.S. Gulf Coast.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Helgesen, Øystein Kaarstad; Brekke, Edmund Førland; Stahl, Annette; Engelhardtsen, Øystein. (2021) Low Altitude Georeferencing for Imaging Sensors in Maritime Tracking. IFAC-PapersOnLine. volum 53 (2).
Vitenskapelig artikkel
Tengesdal, Trym; Brekke, Edmund Førland; Johansen, Tor Arne. (2021) On Collision Risk Assessment for Autonomous Ships Using Scenario-Based MPC. IFAC-PapersOnLine. volum 53 (2).
Vitenskapelig artikkel

2020

Bjørne, Elias; Brekke, Edmund Førland; Bryne, Torleiv Håland; Delaune, Jeff; Johansen, Tor Arne. (2020) Globally Stable Velocity Estimation Using Normalized Velocity Measurement. The international journal of robotics research. volum 39 (1).
Vitenskapelig artikkel
Skjellaug, Even; Brekke, Edmund Førland; Stahl, Annette. (2020) Feature-Based Laser Odometry for Autonomous Surface Vehicles utilizing the Point Cloud Library. 2020 IEEE 23rd International Conference on Information Fusion (FUSION).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel

2019

Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Breivik, Morten; Wilthil, Erik Falmår; Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland. (2019) The branching-course model predictive control algorithm for maritime collision avoidance. Journal of Field Robotics (JFR). volum 36 (7).
Vitenskapelig artikkel
Kufoalor, D. Kwame Minde; Johansen, Tor Arne; Brekke, Edmund Førland; Hepsø, Arild; Trnka, Kenan. (2019) Autonomous maritime collision avoidance: Field verification of autonomous surface vehicle behavior in challenging scenarios. Journal of Field Robotics (JFR).
Vitenskapelig artikkel
Kufoalor, D. Kwame Minde; Wilthil, Erik Falmår; Hagen, Inger Berge; Brekke, Edmund Førland; Johansen, Tor Arne. (2019) Autonomous COLREGs-Compliant Decision Making using Maritime Radar Tracking and Model Predictive Control. 2019 18th European Control Conference (ECC).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Wilthil, Erik Falmår; Bar-Shalom, Yaakov; Willett, Peter; Brekke, Edmund Førland. (2019) Estimation of Target Detectability for Maritime Target Tracking in the PDA Framework. 22nd International Conference on Information Fusion.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel

2018

Dalsnes, Bjørnar Ryen; Hexeberg, Simen; Flåten, Andreas Lindahl; Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Brekke, Edmund Førland. (2018) The Neighbor Course Distribution Method with Gaussian Mixture Models for AIS-based Vessel Trajectory Prediction. 2018 21st International Conference on Information Fusion (FUSION).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Wilthil, Erik Falmår; Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland; Breivik, Morten. (2018) Radar-based Maritime Collision Avoidance using Dynamic Window. IEEE Aerospace Conference. Proceedings. volum 2018-March.
Vitenskapelig artikkel
Wilthil, Erik Falmår; Brekke, Edmund Førland; Asplin, Oskar Buset. (2018) Track Initiation for Maritime Radar Tracking with and without Prior Information. 2018 21st International Conference on Information Fusion (FUSION).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel

2017

Brekke, Edmund Førland; Chitre, Mandar. (2017) The multiple hypothesis tracker derived from finite set statistics. 2017 20th International Conference on Information Fusion.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland. (2017) Rao-blackwellized particle filter for turn rate estimation. 2017 IEEE Aerospace Conference.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Hexeberg, Simen; Flåten, Andreas Lindahl; Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Brekke, Edmund Førland. (2017) AIS-based vessel trajectory prediction. 2017 20th International Conference on Information Fusion.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Wilthil, Erik Falmår; Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland. (2017) A Target Tracking System for ASV Collision Avoidance Based on the PDAF. Sensing and Control for Autonomous Vehicles: Applications to Land, Water and Air Vehicles.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel

2014

Brekke, Edmund Førland; Chitre, Mandar. (2014) A multi-hypothesis solution to data association for the two-frame SLAM problem. The international journal of robotics research. volum 34 (1).
Vitenskapelig artikkel
Brekke, Edmund Førland; Kalyan, Bharath; Chitre, Mandar. (2014) A novel formulation of the Bayes recursion for single-cluster filtering. 2014 IEEE Aerospace Conference; Big Sky, MT; United States; 1-8 March 2014.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel

2012

Brekke, Edmund Førland; Hallingstad, Oddvar; Glattetre, John. (2012) Improved Target Tracking in the Presence of Wakes. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. volum 48 (2).
Vitenskapelig artikkel

2011

Brekke, Edmund Førland; Hallingstad, Oddvar; Glattetre, John. (2011) The Modified Riccati Equation for Amplitude-Aided Target Tracking in Heavy-Tailed Clutter. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. volum 47 (4).
Vitenskapelig artikkel

2010

Brekke, Edmund Førland; Hallingstad, Oddvar; Glattetre, John. (2010) Tracking Small Targets in Heavy-Tailed Clutter Using Amplitude Information. IEEE Journal of Oceanic Engineering. volum 35 (2).
Vitenskapelig artikkel

Tidsskriftspublikasjoner

Helgesen, Øystein Kaarstad; Vasstein, Kjetil; Brekke, Edmund Førland; Stahl, Annette. (2022) Heterogeneous multi-sensor tracking for an autonomous surface vehicle in a littoral environment. Ocean Engineering. volum 252.
Vitenskapelig artikkel
Rothmund, Sverre Velten; Tengesdal, Trym; Brekke, Edmund Førland; Johansen, Tor Arne. (2022) Intention modeling and inference for autonomous collision avoidance at sea. Ocean Engineering. volum 266 (4).
Vitenskapelig artikkel
Brekke, Edmund Førland; Hem, Audun Gullikstad; Tokle, Lars-Christian Ness. (2021) Multitarget Tracking with Multiple Models and Visibility: Derivation and Verification on Maritime Radar Data. IEEE Journal of Oceanic Engineering. volum 46 (4).
Vitenskapelig artikkel
Helgesen, Øystein Kaarstad; Brekke, Edmund Førland; Stahl, Annette; Engelhardtsen, Øystein. (2021) Low Altitude Georeferencing for Imaging Sensors in Maritime Tracking. IFAC-PapersOnLine. volum 53 (2).
Vitenskapelig artikkel
Tengesdal, Trym; Brekke, Edmund Førland; Johansen, Tor Arne. (2021) On Collision Risk Assessment for Autonomous Ships Using Scenario-Based MPC. IFAC-PapersOnLine. volum 53 (2).
Vitenskapelig artikkel
Bjørne, Elias; Brekke, Edmund Førland; Bryne, Torleiv Håland; Delaune, Jeff; Johansen, Tor Arne. (2020) Globally Stable Velocity Estimation Using Normalized Velocity Measurement. The international journal of robotics research. volum 39 (1).
Vitenskapelig artikkel
Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Breivik, Morten; Wilthil, Erik Falmår; Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland. (2019) The branching-course model predictive control algorithm for maritime collision avoidance. Journal of Field Robotics (JFR). volum 36 (7).
Vitenskapelig artikkel
Kufoalor, D. Kwame Minde; Johansen, Tor Arne; Brekke, Edmund Førland; Hepsø, Arild; Trnka, Kenan. (2019) Autonomous maritime collision avoidance: Field verification of autonomous surface vehicle behavior in challenging scenarios. Journal of Field Robotics (JFR).
Vitenskapelig artikkel
Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Wilthil, Erik Falmår; Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland; Breivik, Morten. (2018) Radar-based Maritime Collision Avoidance using Dynamic Window. IEEE Aerospace Conference. Proceedings. volum 2018-March.
Vitenskapelig artikkel
Brekke, Edmund Førland; Chitre, Mandar. (2014) A multi-hypothesis solution to data association for the two-frame SLAM problem. The international journal of robotics research. volum 34 (1).
Vitenskapelig artikkel
Brekke, Edmund Førland; Hallingstad, Oddvar; Glattetre, John. (2012) Improved Target Tracking in the Presence of Wakes. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. volum 48 (2).
Vitenskapelig artikkel
Brekke, Edmund Førland; Hallingstad, Oddvar; Glattetre, John. (2011) The Modified Riccati Equation for Amplitude-Aided Target Tracking in Heavy-Tailed Clutter. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. volum 47 (4).
Vitenskapelig artikkel
Brekke, Edmund Førland; Hallingstad, Oddvar; Glattetre, John. (2010) Tracking Small Targets in Heavy-Tailed Clutter Using Amplitude Information. IEEE Journal of Oceanic Engineering. volum 35 (2).
Vitenskapelig artikkel

Del av bok/rapport

Hagen, Inger Berge; Brekke, Edmund Førland. (2021) Kayak Tracking using a Direct Lidar Model. Global Oceans 2020: Singapore – U.S. Gulf Coast.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Skjellaug, Even; Brekke, Edmund Førland; Stahl, Annette. (2020) Feature-Based Laser Odometry for Autonomous Surface Vehicles utilizing the Point Cloud Library. 2020 IEEE 23rd International Conference on Information Fusion (FUSION).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Kufoalor, D. Kwame Minde; Wilthil, Erik Falmår; Hagen, Inger Berge; Brekke, Edmund Førland; Johansen, Tor Arne. (2019) Autonomous COLREGs-Compliant Decision Making using Maritime Radar Tracking and Model Predictive Control. 2019 18th European Control Conference (ECC).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Wilthil, Erik Falmår; Bar-Shalom, Yaakov; Willett, Peter; Brekke, Edmund Førland. (2019) Estimation of Target Detectability for Maritime Target Tracking in the PDA Framework. 22nd International Conference on Information Fusion.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Dalsnes, Bjørnar Ryen; Hexeberg, Simen; Flåten, Andreas Lindahl; Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Brekke, Edmund Førland. (2018) The Neighbor Course Distribution Method with Gaussian Mixture Models for AIS-based Vessel Trajectory Prediction. 2018 21st International Conference on Information Fusion (FUSION).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Wilthil, Erik Falmår; Brekke, Edmund Førland; Asplin, Oskar Buset. (2018) Track Initiation for Maritime Radar Tracking with and without Prior Information. 2018 21st International Conference on Information Fusion (FUSION).
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Brekke, Edmund Førland; Chitre, Mandar. (2017) The multiple hypothesis tracker derived from finite set statistics. 2017 20th International Conference on Information Fusion.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland. (2017) Rao-blackwellized particle filter for turn rate estimation. 2017 IEEE Aerospace Conference.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Hexeberg, Simen; Flåten, Andreas Lindahl; Eriksen, Bjørn-Olav Holtung; Brekke, Edmund Førland. (2017) AIS-based vessel trajectory prediction. 2017 20th International Conference on Information Fusion.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Wilthil, Erik Falmår; Flåten, Andreas Lindahl; Brekke, Edmund Førland. (2017) A Target Tracking System for ASV Collision Avoidance Based on the PDAF. Sensing and Control for Autonomous Vehicles: Applications to Land, Water and Air Vehicles.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Brekke, Edmund Førland; Kalyan, Bharath; Chitre, Mandar. (2014) A novel formulation of the Bayes recursion for single-cluster filtering. 2014 IEEE Aerospace Conference; Big Sky, MT; United States; 1-8 March 2014.
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel

Språkvelger