• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.446-456
• /
• 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.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.561-568
• /
• 2010

Instrumentation radar in a test range has an important role to measure target's TSPI(time, space, position, information). It is well known that it tracks a target stably using a beacon mode. But it may fail to track a target in a certain region using a beacon mode. In this paper, we modeled a simple missile shape similar to ATCMS with two beacon antenna and analyzed an antenna radiation pattern using MLFMM(Multi Level Fast Multipole Method) method. Using the analyzed result of the radiation pattern of the antenna and the attitude data of target, we simulated beacon tracking performance of an instrumentation radar. As a result of simulation, we showed that an instrumentation radar may lose the target because it tracks a area of the beacon antenna pattern.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.362-370
• /
• 2011

저고도에서 접근하는 고속 표적을 탐지하고 추적하기 위해 지상 이동 차량에 장착할 수 있는 K-대역 탐지추적 레이다를 제안한다. 제안된 레이다는 광범위 표적 탐지 및 레이다 장착 공간의 제한성을 만족시키기 위해 탐지영역을 3개로 분할하여 독립적으로 탐지한 후 탐지된 표적을 자동적으로 추적하는 구조이다. 제안된 레이다는 K-대역 FMCW 파형을 기본으로 하여 각 변조 구간마다 표적 거리 및 속도 정보를 획득하며 정밀한 각도 정보의 추출을 위해 수신 안테나는 다중 베이스 라인의 간섭계 방식을 적용한다. 제안된 레이다의 3차원 추적정확도 성능은 실제 모의 표적을 발사하여 검증하였으며, 표적 유효 구간 내에서 0.25 m RMSE 임을 입증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.139-147
• /
• 2023

소형 추적 레이다 시스템은 고속으로 기동 중인 작은 레이다 단면적(RCS:Radar Cross Section)을 갖는 항공기 표적에 대하여 실시간으로 표적을 탐색, 탐지하여 추적하는 펄스 방식의 레이다 추적 시스템이다. 본 논문에서는 레이다 시스템 성능을 실험실 무반향 챔버 환경에서 확인하기 위한 종합 성능시험 장비 개발에 대하여 서술한다. 레이다 시스템의 실험실 환경에서 성능을 확인하기 위한 항공기 표적 신호를 모사하기 위한 모의 표적 신호 생성을 포함한 요구사항을 충족하기 위한 종합 성능 시험 장비의 설계 및 제작에 대하여 기술한다. 또한 추적 레이다 시스템과 연동 시험을 통하여 성능을 확인하기 위한 GUI(Graphic User Interface) 프로그램을 기술한다. 성능시험을 통해 구현한 종합 성능시험 장비를 검증한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제34권4호
• /
• pp.303-314
• /
• 2017

With increased human activity in space, the risk of re-entry and collision between space objects is constantly increasing. Hence, the need for space situational awareness (SSA) programs has been acknowledged by many experienced space agencies. Optical and radar sensors, which enable the surveillance and tracking of space objects, are the most important technical components of SSA systems. In particular, combinations of radar systems and optical sensor networks play an outstanding role in SSA programs. At present, Korea operates the optical wide field patrol network (OWL-Net), the only optical system for tracking space objects. However, due to their dependence on weather conditions and observation time, it is not reasonable to use optical systems alone for SSA initiatives, as they have limited operational availability. Therefore, the strategies for developing radar systems should be considered for an efficient SSA system using currently available technology. The purpose of this paper is to analyze the performance of a radar system in detecting and tracking space objects. With the radar system investigated, the minimum sensitivity is defined as detection of a $1-m^2$ radar cross section (RCS) at an altitude of 2,000 km, with operating frequencies in the L, S, C, X or Ku-band. The results of power budget analysis showed that the maximum detection range of 2,000 km, which includes the low earth orbit (LEO) environment, can be achieved with a transmission power of 900 kW, transmit and receive antenna gains of 40 dB and 43 dB, respectively, a pulse width of 2 ms, and a signal processing gain of 13.3 dB, at a frequency of 1.3 GHz. We defined the key parameters of the radar following a performance analysis of the system. This research can thus provide guidelines for the conceptual design of radar systems for national SSA initiatives.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권11호
• /
• pp.1016-1027
• /
• 2015

본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 개발한 우주파편 충돌위험 종합관리 시스템(KARISMA, KARI Collision Risk Management System)의 궤도결정 성능에 대한 검증을 위해 저궤도 우주물체에 대한 레이더 관측데이터를 이용한 궤도결정을 수행하였다. 레이더 관측데이터로는 운영 종료된 우리별 3호(KITSAT-3)에 대해 독일 우주운영센터(GSOC, German Space Operations Center)의 협조로 얻은 TIRA(Tracking & Imaging Radar) 시스템의 실제 레이더 관측데이터를 사용하였다. 궤도결정 결과의 비교를 위해서 동일한 관측데이터에 대한 독일 우주운영센터의 정밀궤도결정 결과와 비교를 하였으며, 그 결과 약 60m 정도의 평균 위치오차가 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 해당 결과는 관측데이터에 대한 오차보정 정보 등의 누락으로 인해 영향을 받았다. 이를 확인하기 위해 관측데이터에 대한 오차분석 및 관측오차가 큰 첫 관측데이터 아크를 배제하였다. 이 결과에서는 약 25m 정도의 평균 위치오차로 줄어듬을 확인할 수 있었다. 따라서 최종적으로 관측데이터에 대한 오차보정 정보를 적용할 경우 궤도결정 정밀도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권2호
• /
• pp.332-336
• /
• 2004

This paper describes the remote tracking algorithm using measurements (azimuth, elevation, and slant range) of the radar ground station. Kalman filter model for noise reduction of the measured information is first derived by linearizing with respect to angle, angular rate, range, and range rate. And then a tracking algorithm is introduced to calculate the position of the vehicle during in-flight. The simulation results show that the algorithm is practical and effective enough tracking position of the vehicle in considerably less error.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.517-523
• /
• 2011

The estimation filter in radar systems must track targets' position within low tracking error. In the Multi-Function Radar(MFR), ${\alpha}-{\beta}$ filter and Kalman filter are widely used to track single or multiple targets. However, due to target maneuvering, these filters may not reduce tracking error, therefore, may lost target tracks. In this paper, a target tracking filter based on particle filtering algorithm is proposed for the MFR. The advantage of this method is that it can track targets within low tracking error while targets maneuver and reduce impoverishment of particles by the proposed resampling method. From the simulation results, the improved tracking performance is obtained by the proposed filtering algorithm.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.357-358
• /
• 2018

추적 레이더는 표적을 추적하기 위해 각도, 거리 및 주파수 추적루프를 사용한다. 특히, 레이더의 거리 추적루프 대역폭은 신호대 잡음비 및 표적의 거리에 따라 타협된 값으로 결정될 수 있다. 반면에 전자전은 레이더가 표적을 추적하지 못하도록 전자공격을 수행한다. 이때 전자전은 레이더의 추적루프 방해를 위해 기만 및 잡음재밍이 수행될 수 있다. 전자전에서는 레이더의 거리추적 대역폭을 추정하여 전자공격에 이용할 수 있다. 이를 위해 레이더 수집변수를 활용하여 레이더 거리추적 대역폭을 추정하는 방법에 대해 연구하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.45-56
• /
• 2022

The Ieodo Ocean Research Station (IORS) lies between the exclusive economic zone (EEZ) boundaries of Korea, Japan, and China. The geographical positioning of the IORS makes it ideal for monitoring ships in the area. In this study, we introduce ship monitoring results by Automatic Identification System (AIS) and the Broadband 3G^TM radar, which has been developed for use in small ships using the Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) technique. AIS and FMCW radar data were collected at IORS from November 23th to 30th, 2013. The acquired FMCW radar data was converted to 2-D binary image format over pre-processing, including the internal and external noise filtering. The ship positions detected by FMCW radar images were passed into a tracking algorithm. We then compared the detection and tracking results from FMCW radar with AIS information and found that they were relatively well matched. Tracking performance is especially good when ships are across from each other. The results also show good monitoring capability for small fishing ships, even those not equipped with AIS or with a dysfunctional AIS.