한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제39권11호
  • /
  • Pages.1013-1020
  • /
  • 2011
  • /
  • 1225-1348(pISSN)
  • /
  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

이동 목표물 협력추적을 위한 다수 무인항공기의 분산형 확장정보필터 설계

Cooperative Standoff Tracking of a Moving Target using Decentralized Extended Information Filter

  • 윤승호 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ;
  • 배종희 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ;
  • 김유단 (서울대학교 기계항공공학부)
  • 투고 : 2011.03.29
  • 심사 : 2011.10.25
  • 발행 : 2011.11.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문에서는 이동 목표물을 추적하기 위하여, 다수 무인항공기의 측정치를 이용한 목표물의 위치와 속도 추정기법을 제안하였다. 항공기와 목표물 사이의 상대거리와 시선각 정보를 이용하여 목표물의 위치, 속도 성분을 추정하는 확장필터를 구성하였다. 다수의 항공기 간 정보교환과 계산이 용이하도록 공분산 역행렬 형태의 정보필터를 설계하였다. 개별 확장필터, 부분 분산형 확장필터, 분산형 확장필터를 이용한 수치 시뮬레이션을 수행하여, 제안된 분산형 확장필터의 이동 목표물 추정 및 추적 성능을 검증하였다.

This paper deals with the tracking problem of a moving target using multiple unmanned aerial vehicles. A decentralized extended information filter is designed to cooperatively estimate the position and the velocity of the moving target. The extended information filter is adopted to consider the range and the line-of-sight angle as measurement data. The decentralized scheme is applied to enhance the estimation performance using the information provided by other vehicles. Numerical simulation is performed to verify the tracking performance of the proposed decentralized filters.

키워드

참고문헌

  1. Mutambara, A. G., Decentralized Estimation and Control for Multisensor Systems, CRC Press LLC, Boca Raton, FL, 1998.
  2. 배종희, 김유단, "Decentralized Information Filter를 이용한 스마트 무인기의 고장진단 및 분리 기법 연구," 한국항공우주학회 추계학술발표회, 제주, 제주도, 2010년 11월.
  3. Lee, D. J., "Unscented Information Filtering for Distributed Estimation and Multiple Sensor Fusion," AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Honolulu, HI, Aug. 2008.
  4. Grocholsky, B., Keller, J., Kumar, V., and Pappas, G., "Cooperative air and ground surveillance," IEEE Robotics & Automation Magazine, Vol. 13, No. 3, 2006, pp. 16-25.
  5. Sinclair, A. J., Prazenica, R. J., and Jeffcoat, D. E., "Optimal and Feedback Path Planning for Cooperative Attack," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 31, No. 6, 2008, pp. 1708-1715. https://doi.org/10.2514/1.35599
  6. Frew, E. W., "Sensitivity of Cooperative Target Geolocalization to Orbit Coordination," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 31, No. 4, 2008, pp. 1028-1040. https://doi.org/10.2514/1.32810
  7. Whitacre, W. W., Tillinghast, G., and Campbell, M. E., "Information-Theoretic Optimization of Periodic Orbits for Persistent Cooperative Geolocation," AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Honolulu, HI, Aug. 2008.
  8. Wise, R. A., and Rysdyk, R. T., "UAV Coordination for Autonomous Target Tracking," AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Keystone, CO, Aug. 2006.
  9. Frew, E. W., Lawrence, D. A., and Morris, S., "Coordinated Standoff Tracking of Moving Targets Using Lyapunov Guidance Vector Fields," Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 31, No. 2, 2008, pp. 290-306. https://doi.org/10.2514/1.30507
  10. 윤승호, 김유단, "지상 목표물 추적을 위한 다수 무인항공기의 협력제어," 한국항공우주학회지, 제 39권, 제 20호, 2011년, pp. 114-120. https://doi.org/10.5139/JKSAS.2010.39.2.114
  11. 김병수, 김유단, 방효충, 탁민제, 홍성경, 비행동역학 및 제어, 경문사, 서울, 2004.