최적 스무딩 필터를 이용한 빔형성 정보 기반 이동 목표물 궤적 추정 (Estimation of Moving Target Trajectory using Optimal Smoothing Filter based on Beamforming Data)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 43권 / 12호 / 1062 ~ 1070페이지
· 저자명 : 정준호, 김경훈, 고영주, 이재형, 김승균, 최종수, 하재현

초록

본 연구에서는 최적 스무딩 필터를 이용한 이동 목표물 궤적 추정을 수행한다. 이동 목표물의 위치와 속도 데이터 확보를 위해 마이크로폰 어레이를 이용한 빔형성 기법이 적용하며, 획득 데이터를 이용한 궤적 추정 성능 향상을 위해 칼만 필터와 최적 스무딩 필터를 설계한다. 목표물의 기동을 고려한 싱어 표적 모델을 필터에 활용한다. 최적 스무딩 필터 검증을 위해 초기 기동을 하는 미사일 시뮬레이션 환경에서 추정 성능을 확인하였으며, 모형 로켓을 이용한 실험을 통해 빔형성 기법과 칼만 필터, 그리고 최적 스무딩 필터의 궤적 추정 성능을 검증하였다. 검증 결과 적용한 필터를 통해 빔형성 기법을 이용한 궤적 추정 성능의 향상을 확인하였으며, 칼만 필터와 비교해 최적 스무딩 필터의 이동 목표물 궤적 추정 정밀도가 향상됨을 확인하였다.

영어초록

This paper presents an application of an optimal smoothing filter for moving target tracking problem based on measured noise source. In order to measure distance and velocity for the moving target, a beamforming method is applied to use the noise source by using microphone array. Also a Kalman filter and an optimal smoothing algorithm are adopted to improve accuracy of trajectory estimation by using a Singer target model. The simulation is conducted with a missile dynamics to verify performance of the optimal smoothing filter, and a model rocket is used for experiment environment to compare the trajectory estimation results between the beamforming, the Kalman filter, and the smoother. The Kalman filter results show better tracking performance than the beamforming technique, and the estimation results of the optimal smoother outperform the Kalman filter in terms of trajectory accuracy in the experiment results.

참고자료

· 없음