• 제목/요약/키워드: 표적상태 추정기

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칼만필터를 이용한 무인기의 표적위치 추정 정확도 개선 (Improvement of Target Position Estimation Accuracy for UAV using Kalman Filter)

  • 오수훈;김태식
    • 항공우주기술
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    • 제6권1호
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    • pp.237-244
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    • 2007
  • 표적위치 추정은 정찰용 무인기의 주요 기능 중 한가지로, 다양한 용도로 활용되고 있으나 랜덤 측정 오차로 인하여 잡음이 심한 표적위치가 추정되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 무인기 위치 및 자세와 광학장비 시선벡터에 대하여 칼만필터를 이용하여 최적의 상태를 추정한 후 이를 이용하여 표적위치를 계산함으로써 표적위치 오차를 감소시키는 방안을 제안하였다.

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표적상태 추정기를 이용한 항공용 시선 안정화 장치의 영상기반 표적추적 제어기에 관한 연구 (A Study on an Image-Based Target Tracking Controller using a Target States Estimator for Airborne Inertially Stabilized Systems)

  • 김성수;이부환
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.703-710
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    • 2014
  • An Image-Based Target Tracker maintains LOS(Line Of Sight) to a target by controlling azimuth and elevation gimbals of an ISS(Inertially Stabilized System). Its controller produces the gimbals commands of the ISS using tracking errors provided by an image tracker. The control performance of the target tracker with PI controller generally used for tracking controller is limited because of bandwidth limitation by time delay yielded by image capture and processing of the image tracker. In this paper, tracking controller using target states estimator is proposed which can enhance the tracking performance under the highly dynamic maneuvering conditions of the ISS and the target. Simulation results show that the proposed method can improve the tracking performance than that with only PI controller.

미지의 입력을 갖는 기동표적의 추적을 위한 적응 추정기 (Adaptive Estimator for Tracking a Maneuvering Target with Unknown Inputs)

  • 김경연
    • 한국항행학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.34-42
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    • 1998
  • 임의로 변하는 미지의 입력을 갖는 표적의 추적을 위한 적용 상태 및 입력 추정기를 설계한다. 미지의 입력을 semi-Markov 프로세스로 모델링하고, 이를 Bayesian 추정이론에 접목함으로써 여러개의 Kalman 필터가 병렬로 구성된 효과적인 적용 상태 및 입력 추정기를 구한다. 컴퓨터 모사를 통하여, 제안된 적응추정기는 임의로 변하는 미지의 입력에도 불구하고 개선된 추적성능을 보임을 확인하였다.

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영상을 이용한 표적 추적 기법 (A Vision-Based Target Tracking Method)

  • 권정훈;송은한;하인중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.219-220
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    • 2007
  • Image plane상에서의 목표의 크기, 시선각 (Line-of-Sight angle) 및 관측자의 상태 정보 등을 이용하여 목표의 상태를 추정한다. 표적 모델을 Linear Time Varying(LTV) system처럼 다룰 수 있음을 밝히고, 이를 이용하여 가관측성(observability)이 성립하는 조건을 구하고 Kalman filter를 이용하여 비선형 추정기를 설계한다. 그리고 등가속도 표적 추정, 미사일의 정지 표적 공격 등의 모의실험에 적용해 본다.

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레이더 측정 잡음 추정을 통한 기동 표적 추적 성능 향상 (Performance Improvement of Maneuvering Target Tracking with Radar Measurement Noise Estimation)

  • 전대근;은연주;고현;염찬홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.25-32
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    • 2011
  • 항공관제용 감시자료 처리시스템에 의한 기동 표적 추적에 있어서 레이더의 측정 잡음 분산은 상태 추정기의 입력으로서, 추적 정확도에 영향을 주는 주요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 레이더의 측정 잡음 분산을 상수가 아닌 변수로 지정하여, 다중 IMM 필터의 우도함수를 통해 매 시간 측정 잡음 분산을 실시간으로 추정하는 알고리즘을 제시하였다. Monte Carlo 시뮬레이션 결과 측정 잡음 분산 값을 실제 값 대비 5% 이내 수준으로 예측함을 확인하였고, 이를 통해 기동 표적 추적 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

다중상태 소나망 위치 추정 성능 비교 (Comparison of Multi-Static Sonar Target Positioning Performance)

  • 박치현;고한석
    • 한국음향학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.166-172
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표적 위치추정기법 및 관측잡음에 따른 다중상태 소나의 표적위치 추정성능에 대하여 논한다. 다중상태 소나망에 대한 기존 정보융합방법인 거리정보만을 이용하는 Maximum Likelihood (ML)와 거리정보와 방위정보를 함께 이용하는 Least Square (LS)에 대한 분석을 기반으로 거리정보와 방위정보를 함께 이용하는 ML을 제안한다. 각 센서가 거리정보와 방위정보를 이용한다고 가정할 때 다양한 잡음 환경하에 기존 방법과 제안된 방법에 대한 비교 실험을 수행했다. 또한 센서 수와 송신기, 수신기간 거리에 따른 표적위치 추정성능에 대한 연구를 수행했다. 실험결과에 의하여 제안된 거리정보와 방위정보를 함께 이용하는 ML의 제곱근 오차 성능이 송수신기간 거리가 길수록, 수신기 수가 적을수록 기존의 거리정보만 이용하는 ML, LS보다 더 우수한 것으로 나타났다.

포 구동명령 개선을 위한 표적상태 추정기 설계 (A Target State Estimator Design to Improve the Gun Driving Command)

  • 이석재;곽휘권;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.1053-1059
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    • 2007
  • This paper presents a target sate estimator(TSE) with low pass filter for improving the gun driving command. The ballistic computer uses target information such as predicted range, velocity, acceleration of a target to generate the gun command. We adopt the finite impulse response(FIR) filter as our TSE to shorten calculation time for the driving command and due to its inherent stability property. We also introduce a post-processing filter to reduce the high frequency components in the output signal of a TSE which may cause instability of gun driving. The first order low pass filter has been designed based on $H{\infty}$ criteria considering the noise characteristics. To show the validity of the present scheme, simulation results are given for the overall gun driving system including aircraft target information.

능동 표적신호 합성 (MOving Spread Target signal simulation)

  • 성낙진;김재수;이상영;김강
    • 한국음향학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.30-37
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    • 1994
  • 최근 표적의 고속화와 저표적강도화 추세에 따라 표적 탐지의 정확성이 요구되고 있다. 본 연구는 이에 부합하여 표적 운동 해석, 표적 분류, 소나 성능 예측 모델의 개발에 필수적인 표적 산란 잔향 신호의 주파수 및 시간별 특성의 파악과 그러한 특성을 포함한 표적 신호 시뮬레이션에 목적을 두고 있다. 표적 신호 시뮬레이션에는 음향 변환자 배열의 음원 준위와 빔패턴으로 구성되는 음원모델, 전달 손실 예측부인 환경모델, 복합 표적에 의한 신호의 신장 및 표적 강도와 음원과 표적의 상대운동을 표현하는 도플러 현상이 고려된 표적모델, 수신기의 감도 및 빔패턴과 각 채널의 시간이 고려된 수신 모델 등 주요한 4부분의 모델이 필요하다. 개발된 MOST(MOving Spread Target) 신호합성기는 환경모델을 제외한 3가지 모델로 구성 되어 있으며, 음원과 표적의 운동에 의한 신호 특성 시뮬레이션 등의 기능을 갖추고 있어, 소나 운용 체계 개발의 한 단계인 HILS(Hardware In the Loop Simulation)와 표적 상태 추정을 위한 신호 특성 분석 및 앞에서 언급한 각종 모델에서 신호 발생 장치로 이용될 수 있다.

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다중모델기법을 이용한 표적 상태추정 및 예측기 설계연구 (Design of target state estimator and predictor using multiple model method)

  • 정상근;이상국;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.478-481
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    • 1996
  • Tracking a target of versatile maneuver recently demands a stable adaptation of tracker, and the multiple model techniques are being developed because of its ability to produce useful information of target maneuver. This paper presents the way to apply the multiple model method in a moving-target and moving-platform scenario, and the estimation and prediction results better than those of single Kalman filter.

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스트랩다운 탐색기 및 MEMS 센서를 이용한 유도필터 설계 (Guidance Filter Design Based on Strapdown Seeker and MEMS Sensors)

  • 윤중섭;유창경;송택렬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.1002-1009
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    • 2009
  • 본 논문에서는 저가의 스트랩다운 센서 및 탐색기 기반의 정밀한 유도필터 설계를 다룬다. 고려된 스트랩다운 센서는 3축의 가속도계와 자이로로 구성된 IMU, 3 축 자기장계 및 압력고도계이다. 유도탄의 위치, 속도, 자세 및 압력고도계의 바이어스 오차가 유도필터의 상태변수로 고려된다. 상태방정식 및 측정방정식의 비선형성이 크기 때문에 UKF(Unscented Kalman Filter)를 도입한다. 제안된 유도필터는 표적 위치오차가 없을 경우 항법필터로 동작한다. 표적오차가 존재하는 경우에도 유도탄-표적간 상대 정보를 정확히 추정함으로서 정밀한 유도성능을 보장한다. 특수한 교전상황에서는 유도필터의 가관측성 문제가 발생함이 확인되었다.