A Passive Ranging Filter with Initial Range Error Compensation

초기 거리오차 보상 피동 거리 추정 필터

  • Published : 2002.07.01

Abstract

To extract relative ranges from LOS(line of sight) information, we propose a passive ranging filter which is suitable for anti-ship missiles in HOJ(home on jam) mode. The proposed filter is devised to cope with the case that a passive ranging filter may include a large initial range estimation error since modem jammers are capable of very long range jamming. In addition, under the assumption that the missile motion is dominant over the HOJ engagement situation, the engagement geometry is modeled by a second order system. A new passive ranging filter is proposed by constructing an extended Kalman filter(EKF) based on the model. And then a least square initial state error estimation algorithm is attached to the EKF. Simulation results show that the proposed filter has a good range estimation performance with small computational load.

본 논문에서는 jammer를 향하여 호밍하는 대함 유도탄에 대하여 적용할 수 있는 피동 거리추정필터를 제안하였다. 최근의 jammer는 상당히 먼 거리에서 jamming이 가능하므로, 제안된 필터는 필터 초기치 오차가 큰 경우에도 이를 신속히 제거하고 잘 동작할 수 있도록 설계되었다. 함대함 유도탄의 경우, 표적에 비하여 유도탄의 운동이 훨씬 주도적이므로 교전상황은 상대거리와 시선변화율을 상태변수로 하는 2차 시스템으로 모델링이 가능하다. 본 논문에서는 이와같은 2차 모델에 근거한 확장칼만필터를 구성하고, 최소자승법을 이용한 초기치 오차 추정 알고리듬을 부가함으로써 새로운 피동 거리추정필터를 유도하였다. 제안된 필터는 필터의 초기치 오차가 상당히 큰 경우에도 적은 계산량으로 우수한 거리추정성능을 보여주었다.

Keywords

References

  1. Nordon, S.C. and Aidala, V.J., 'Observability Criteria for Bearings-Only Target Motion Analysis', IEEE Trans. on Aerosp. and Electro. Syst., Vol.17, 1981
  2. Song, T.L., 'Observability of Target Tracking with Bearings-Only Measurements', IEEE Trans. Aerosp. and Electro. Syst., Vol.32, 1996
  3. Song, T.L. and Um, T.Y., 'Practical Guidance for Homing Missiles with Bearings-Only Measurements', IEEE Trans. Aerosp. and Electro. Syst., Vol.32, 1996
  4. 황익호, '함대함 유도탄을 위한 거리추정필터 설계', 국방기술연구, 국방과학연구소, 1999년 10월
  5. 황익호, '상대속도와 시선각속도 정보를 이용한 2차원 거리 추정 필터‘, 제14회 한국자동제어학술 회의 논문집, 1999년 10월
  6. Blakelock, J. H., Automatic Control of Aircraft and Missiles, John Wiley & Sons, Inc. 1991
  7. Gelb, A., et. al, Applied Optimal Estimation, MIT Press, 1979