Automatic Generation of Aimpoints Using 3D Target Shapes and CEP

3차원 모델 형상과 원형공산오차를 고려한 목표점 자동 생성 기법

Abstract

This research proposes an automatic generation system of aimpoints with considering 3D target shapes and CEP(circular error probability) values after determining a target and an azimuth value. In the past, users decided aimpoints manually based on experience or just chose a middle point of the 3D model. Futhermore, it was not possible to select a proper position with consideration of azimuth because users should decide aimpoints before the azimuth value was determined. To solve this problem, this research provides a automatic system to compute proper aimpoints with 3D target shapes, azimuth values and CEP. This article contains the explanation of 3 steps for generating aimpoints automatically: first, generating a reference plane and candidate entry points, then computing scores of each entry points and finally determining an aimpoint from the entry point with the highest score. Users can easily determine a final aimpoint with high probability of success using this system.

본 연구는 비행체의 목표지와 진입방향이 정해졌을 때, 목표지점 3차원 모델의 형상과 비행체의 원형공산오차를 고려하여 최종 목표점을 자동으로 생성해 내는 기법에 대한 것이다. 기존에는 목표점을 사용자가 경험에 의존하여 선정하거나 단순히 중심으로 선정하는 경우가 많았고, 진입방향이 정해지기 전 선정하였기 때문에 최적의 위치를 선정할 수 없었다. 본 연구에서는 진입방향이 결정된 후 자동으로 목표점을 생성하여 이러한 문제들을 해결하고자 하였다. 기법은 크게 참조면 및 진입 후보점을 생성하는 단계, 각 진입 후보점의 점수를 계산하는 단계, 마지막으로 최종 목표점을 계산하는 총 3개의 단계로 이루어져 있으며, 본문에서는 각 단계에 대한 설명과 다양한 테스트케이스를 이용한 실험 결과를 기술한다. 본 연구를 통해 사용자는 비행체가 정상진입이 가능할 확률이 높은 목표점을 손쉽게 확인 및 적용 할 수 있다.

Fig. 1. Process of Flight Plan

Fig. 2. Different projections in different angles

Fig. 3. Ricochet occurred on a low angle (dashed line)

Fig. 4. S. Lee, 2017

Fig. 5. Entry point, vector and aimpoint

Fig. 6. Projected 3D model in the reference plane

Fig. 7. Reference plane and candidate entry points

Fig. 8. A point set in CEP

Fig. 9. Success/fail condition

Fig. 10. Determined final aimpoint

Fig. 11. Testbed

Fig. 12. Test Cases

Fig. 13. Result of the cylinder model

Fig. 14. The result of the cube model

Fig. 15. The result of the house model

Fig. 16. The result of the dome model

Fig. 17. The result of the L model

Fig. 18. The result of the hollow square model