Two-player 유도탄 팀을 위한 삼각측량 기반 시선각 변화율 추정기법 (Triangulation-based LOS Rate Estimation for Two-player Missile Team)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 52권 / 10호 / 809 ~ 816페이지
· 저자명 : 김지본, 박규빈, 최진, 김종한

초록

요격탄과 표적 사이의 시선각 변화율은 다양한 유도 기법에 활용되는 주요 변수로, 이를 추정하기 위한 다양한 기법들이 연구되어 왔다. 또한 정보 공유를 통한 협업 유도에 대한 연구도 많이 진행되어 왔으나, 칼만 필터 등을 사용한 시선각 변화율 추정기법은 표적과의 거리 정보를 요구하므로, 거리 정보 계측이 불가능한 수동형 탐색기에는 이러한 추정기법을 적용하기 어렵고, 시선각은 각 요격탄마다 정의되는 좌표계의 불일치로 인해 정보 공유의 한계가 존재한다. 본 논문에서는 자신의 위치와 표적과의 시선각 정보를 공유하는 다수의 수동형 탐색기 탑재 유도탄 팀과 단일 표적 간의 다대일 교전 기하를 구성, 삼각측량법에 기반한 상대 거리 추정기법과 칼만 필터를 활용한 시선각 변화율 추정기법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 삼각측량 기법을 통해 추정된 상대 거리를 칼만 필터 업데이트에 적용하고, 칼만 필터를 통해 추정된 시선각 오차를 다시 삼각측량에 적용하여 상대 거리 추정치를 업데이트하도록 설계되었다. 제안된 기법의 성능검증을 위해 정보 공유를 가정한 상황에서의 협업 유도 시뮬레이션이 수행되었으며, 유도 오차 관점에서의 요격 성능 개선과 시선각 변화율 및 시선각 오차 추정치의 통계 특성 개선이 확인하였다.

영어초록

The line-of-sight (LOS) rate information between an interceptor and its target stands as a critical factor in numerous guidance methodologies, prompting the development of several sophisticated estimation techniques. Meanwhile, recent studies have extensively delved into cooperative guidance strategies facilitated by information exchange. However, LOS rate estimation methods reliant on Kalman filters necessitate target distance, rendering them impractical for missiles equipped with passive seekers. Furthermore, the precision of information sharing is hindered by discrepancies in coordinate frames delineated for individual interceptors. This paper introduces an LOS rate estimation algorithm tailored for a team of interceptors employing passive seekers, arranged in a salvo engagement configuration. The proposed algorithm integrates a Kalman filter and triangulation-based relative distance estimation. It is designed to refine the Kalman filter estimate by incorporating relative distance data derived from triangulation, while concurrently utilizing the estimated LOS angle error to enhance the precision of relative distance information via triangulation. A series of numerical simulations were conducted to validate the performance of the proposed algorithm. Results demonstrate enhanced interception accuracy and improved statistical properties of LOS angle and rate estimates when information sharing mechanisms are implemented.

참고자료

· 없음