• 제목/요약/키워드: Target Tracking System

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위상배열 레이다를 위한 3차원 적응 표본화 빈도 추적 알고리듬의 설계 (Design of a 3-D Adaptive Sampling Rate Tracking Algorithm for a Phased Array Radar)

  • 손건;홍순목
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권5호
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    • pp.62-72
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    • 1993
  • The phased array antenna has the ability to perform adaptive sampling by directing the radar beam without inertia in any direction. The adaptive sampling capability of the phased array antenna allows each sampling time interval to be varied for each target, depending on the acceleration of each target at any time. In this paper we design a three dimensional adaptive target tracking algorithm for the phased array radar system with a given set of measurement parameters. The tracking algorithm avoids taking unnecessarily frequent samples, while keeping the angular prediction error within a fraction of antenna beamwidth so that the probability of detection will not be degraded during a track updata illuminations. In our algorithm, the target model and the sampling rate are selected depending on the target range and the target maneuver status which is determined by a maneuver level detector. A detailed simulation is conducted to test the validity of our tracking algorithm for target trajectories under various conditions of maneuver.

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레이다 시선 측정치를 활용하는 선형 표적 추적필터 기반 함포 사격제원계산장치 성능향상 방법 (Performance Improvement Approach to Naval Gun Fire Control System Based on Linear Target Tracking Filter with Radar Line-of-sight Measurements)

  • 서의석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.446-456
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    • 2024
  • This paper addresses a novel approach to performance enhancement of the naval gun fire control system(FCS) by using the projectile tracking filter without any distortion of radar measurements. Under the assumption that the maneuvering between the projectile and the ship equipped with the radar is not quite large, this method is based on the concept of polar-coordinate target tracking, which separates the range estimation filter and the direction cosine estimation filter. Note that using polar-coordinates allows tracking to be performed in the same coordinate system from which the radar line-of-sight(LOS) measurements are obtained, unlike the conventional tracking process in Cartesian. Also, it is easy to implement in real-time and guarantees consistent estimates due to its linear filter structure. With the help of the above method, therefore, the proposed filter is able to improve the overall performance of FCS which requires stability of projectile estimates within a short engagement time. The effectiveness of the presented scheme is validated through computer simulations.

축별 분할된 PSO-FCM을 이용한 외란 감소방안: 함정용 레이더의 위상변화 적용 (The Reduction Methodology of External Noise with Segmentalized PSO-FCM: Its Application to Phased Conversion of the Radar System on Board)

  • 손현승;박진배;주영훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.638-643
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    • 2012
  • This paper presents an intelligent reduction method for external noise. The main idea comes from PSO-FCM (Particle Swam Optimization Fused fuzzy C-Means) clustering. The data of the target is transformed from the antenna coordinates to the vessel one and to the system coordinates. In the conversion, the overall noises hinder observer to get the exact position and velocity of the maneuvering target. While the filter is used for tracking system, unexpected acceleration becomes the main factor which makes the uncertainty. In this paper, the tracking efficiency is improved with the PSO-FCM and the compensation methodology. The acceleration is approximated from the external noise splitted by the proposed clustering method. After extracting the approximated acceleration, the rest in the noise is filtered by the filter and the compensation is added to after that. Proposed tracking method is applicable to the linear model and nonlinear one together. Also, it can do to the on-line system. Finally, some examples are provided to examine the reliability of the proposed method.

사이버나이프에서 Xsight spine tracking system을 이용한 3D 표적위치보정의 유용성 평가 (Useful evaluation of 3D target location correction by using Xsight spine tracking system in CyberKnife)

  • 정영준;김상현
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권1호
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    • pp.331-339
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    • 2015
  • 사이버나이프치료에서 삽입된 금표지자의 삽입 개수 및 인식의 제한으로 인하여 3D DOF로 치료하는 경우 척추구조물 정렬을 가능하게 하는 Xsight spine tracking system으로 회전방향의 위치오차를 보정함으로서 표적위치오차를 개선하고, 치료방법의 대안을 제시하고자 한다. 실험결과 6D DOF에서 표적위치오차는 $0.214{\pm}0.058mm$, 종양내부에 삽입된 2개 금표지자를 이용한 3D DOF에서 $0.673{\pm}0.142mm$, 종양외부에 삽입된 2개 금표지자를 이용한 3D DOF에서 $1.126{\pm}0.253mm$, Xsight spine tracking system의 적용 한 3D DOF에서 $0.542{\pm}0.103mm$로 나타났다. 실험결과 척추 구조물로 회전방향에 대한 보정을 시행하였을 때 표적위치에 대한 정확성이 약 48% 향상되었다. 또한, 선량분포의 일치성도 약 3%가 향상되어 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 척추구조물 정렬을 병용한 Xsight spine tracking system의 회전방향에 대한 보정은 유용한 것으로 평가 되었다.

작업자 모니터링을 위한 자동 감시추적 시스템 (Autonomous Surveillance-tracking System for Workers Monitoring)

  • 고정환;이정석;안영환
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권2호
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    • pp.38-46
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    • 2010
  • 본 논문에서는 스테레오 비젼 기법에 기반한 작업자 모니터링을 위한 자동 감시추적 시스템을 제안하였다. 즉, 인간 시각 시스템을 모방한 교차식 스테레오 카메라 시스템의 특성을 이용하여 작업자의 인식은 물론 추적, 감시가 가능한 새로운 형태의 지능형 감시추적 시스템을 설계 제안하였다. 즉, 작업자 표적의 다양한 변화에 관계없이 배경과 분리된 표적인식은 물론 움직이는 표적의 3차원적 위치 정보를 검출함으로써 실시간적 물체인식 및 추적이 가능한 새로운 형태의 지능형 스테레오 감시 추적 시스템을 제시하였다. 실험결과, 교차식 스테레오 카메라 기반의 이동물체 감시추적 시스템의 실험결과 팬과 틸트를 통한 물체추적 후 표적 중심좌표의 수평, 수직 평균오차는 1.82%, 1.11%의 매우 낮은 에러 값을 각각 유지하였으며, 추정된 물체의 3차원 위치좌표의 경우도 실제 물체 위치값과 비교하여 평균 2.5% 이하의 낮은 오차가 나타남이 분석되었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 팬과 틸트가 탑제된 스테레오 카메라 기반의 감시추적 시스템은 복잡한 배경 및 주위환경 변화에도 이동 물체를 효과적으로 추출하여 적응적으로 감시 및 추적이 가능한 산업용 무인 감시추적 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

Pan/Tilt스테레오 카메라를 이용한 이동 물체의 강건한 시각추적 (Robust 3D visual tracking for moving object using pan/tilt stereo cameras)

  • 조지승;정병묵;최인수;노상현;임윤규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권9호
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    • pp.77-84
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    • 2005
  • In most vision applications, we are frequently confronted with determining the position of object continuously. Generally, intertwined processes ire needed for target tracking, composed with tracking and control process. Each of these processes can be studied independently. In case of actual implementation we must consider the interaction between them to achieve robust performance. In this paper, the robust real time visual tracking in complex background is considered. A common approach to increase robustness of a tracking system is to use known geometric models (CAD model etc.) or to attach the marker. In case an object has arbitrary shape or it is difficult to attach the marker to object, we present a method to track the target easily as we set up the color and shape for a part of object previously. Robust detection can be achieved by integrating voting-based visual cues. Kalman filter is used to estimate the motion of moving object in 3D space, and this algorithm is tested in a pan/tilt robot system. Experimental results show that fusion of cues and motion estimation in a tracking system has a robust performance.

스테레오 비젼 기반의 능동형 물체 추적 시스템 (Active Object Tracking System based on Stereo Vision)

  • 고정환
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권4호
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    • pp.159-166
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    • 2016
  • 본 논문에서는 지능적인 보안 시스템 구현의 새로운 접근 방식으로, 인공지능형 시각 시스템에 기반한 팬/틸트 탑재형 스테레오 카메라의 기하학적 정보를 이용한 능동형 물체 추적 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서는 먼저, 스테레오 카메라에서 입력된 영상으로 부터 YCbCr 컬러 모델과 위상형 상관 기법을 사용하여 표적 얼굴영역의 중심좌표를 검출한 다음, 지능형 시각 시스템에 기반한 팬/틸트 탑재형 스테레오 카메라의 능동적인 제어각도 산출을 통해 표적의 다양한 변화에 관계없이 표적의 3차원 좌표를 실시간적으로 검출하고, 이를 통한 표적 대상의 적응적인 신체 크기 추정을 수행하였다. 각기 다른 신장을 가진 3사람의 다양한 이동경로를 가진 480 프레임의 테스트용 스테레오 영상을 사용한 실험 결과, 표적의 추정된 신체 크기값 역시 계산치 및 측정치 사이의 표준편차가 평균 1.03의 작은 값으로 유지됨은 물론, 제안된 시스템에서 계산된 좌표값과 실제 실험대상으로 참여한 사람의 정확한 실제 위치와의 차이 역시 평균 1.2cm 미만의 오차와 전체적으로 1.18 %의 오차를 보임으로써 이를 통한 새로운 실시간 스테레오 표적 감시추적 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

칼만필터링을 사용한 목표물 추적시스템의 설계 (Design of Target Tracking System using Kalman Filtering)

  • 김종화;이만형
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권9호
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    • pp.636-645
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    • 1988
  • A new filter algorithm is suggested improving structurally the conventional extended Kalman filter of which the performance is dependent on the selection of the reference axes, by use of line-of-sight axes and gain rotation technique. The implementation method using microcomputer which implements tracking Kalman filter is introduced in terms of hardware and software. Then, through the simulation the performance of suggested filter is compared with that of conventional extended Kalman filter and the possibility of the real time tracking of moving target is investigated.

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항공용 추적 레이더의 신호처리기 소형화 설계 (Miniaturization of Signal Processor of Airborne Tracking Radar)

  • 김도현;이영성;이형우;김수홍;김영채
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.114-117
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    • 2002
  • The airborne tracking radar is located in front of aircraft or missile and measures and tracks a target motion. The signal processor receives target signals from a receiver using A/D converters, and calculates the target motion, and transfers the data to the aircraft or missile control unit. Since the signal processing system is required to be lightweight and small size as well as high performance to calculate and analyze the received signal, we use high speed DSPs and SMD type components having low power consumption. In this paper, we describe the design concept of signal processing system of the airborne tracking radar.

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BPEJTC를 이용한 다중표적 추적시스템의 하드웨어 구현 (hardware implementation of multi-target tracking system based on binary phase extraction JTC)

  • 이승현;이상이;류충상;차광훈;서춘원;김은수
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권10호
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    • pp.152-159
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    • 1996
  • We have designed and implemented an optoelectronic hardware of binary phase extraction joint transform correlator (BPEJTC) which provides higher peak-to-sidelobe ratio than many other versions of JTC that has been published so far and does not produce correlation peaks due to intra-class association, to construct a multi-target tracking system. The digital processing unit controlling the entire system plays the part of modifying and binarizing the joint transform power spectrum (JTPS) and the optical processing unit is mainly used to take fourier transform operations. Some experimental results conducted by designed system along with its architecture showed the processing rate of 6 frames per second, thereby the potential applicability of the proposed system to real-time multitarget tracking system is given.

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