An Estimator Design of Turning Acceleration for Tracking a Maneuvering Target using Curvature

곡률을 이용한 기동표적 추적용 회전가속도 추정기 설계

Maneuvering targets are difficult for the Kalman filter to track since the target model of tracking filter might not fit the real target trajectory and the statistical characteristics of the target maneuver are unknown in advance. In order to track such a wildly maneuvering target, several schemes had been proposed and improved the tracking performance in some extent. In this paper a Kalman filter-based scheme is proposed for maneuvering target tracking. The proposed scheme estimates the target acceleration input vector directly from the feature of maneuvering target trajectories and updates the simple Kalman tracker by use of the acceleration estimates. Simulation results for various target profiles are analyzed for a comparison of the performances of our proposed scheme with that of conventional trackers.

기동표적의 추적은 실재의 표적 궤적과 기둥의 통계적 특성을 미리 알 수 없기 때문에 매우 어려운 일이다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 기법들이 제안되었고 이들 방식은 과거의 고전적인 방법에 비해 상당한 성능향상을 가져왔다. 본 논문에서는 칼만필터를 기본으로 한 회전가속도 추정기를 포함하는 필터를 제안한다. 제안된 방법은 인노베이션(innovation)을 사용하는 입력 추정법과는 달리 기동표적의 궤적의 모양으로부터 직접 가속도 입력벡터를 추정하여 필터를 갱신하는 방식이다. 가속도 모델 칼만필터 및 입력추정 기법(Input estimation)과의 성능을 비교하기 위해 3가지 종류의 기동표적 운동에 대하여 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석한다.