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