글린트 환경에서 추적레이더의 칼만 필터 성능 분석 (Performance Analysis of Kalman Filter for Tracking Radar in Glint Environment)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 13권 / 12호 / 163 ~ 169페이지
· 저자명 : 송승언, 신한섭, 고석준

초록

추적 레이더에서 각 오류는 정확한 위치 추적을 방해하는 요소이다. 각 오류를 발생시키는 원인으로는 열잡음, 서보 잡음, 글린트가 있다. 추적 레이더에서 사용되는 칼만 필터는 대체로 잡음환경을 부가 백색 가우시안 잡음인 열잡음으로 가정하여 동작한다. 그러나 본 논문에서 고려하고자하는 글린트는 열잡음과 다른 특성을 갖기 때문에 칼만 필터로 충분히 제거할 수 있는지 확인할 필요가 있다. 본 논문에서는 글린트의 전력밀도함수를 활용하여 시간영역에서의 상관특성을 결정하고, 통계적 특성은 가우시안 분포와 라플라시안 분포가 혼합된 형태로 모델링하였다. 대표적인 추적레이더인 모노펄스 레이더에서 글린트의 영향을 확인한 후, 한국형 위성발사체인 KSLV-Ⅰ 경로에 적용시켰을 때 글린트를 제거할 수 있는지를 확인하였다. 결과적으로, 확장 칼만 필터는 글린트의 저주파 성분을 추정하여 RMS값으로 약 20%정도 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

영어초록

Angle error is a factor obstructing to track accurate position in tracking radars. Noise can be divided as follows; thermal noise, servo noise, and glint. Kalman filter used in tracking radars is generally designed with assuming thermal noise (e.g. Additive White Gaussian Noise). But we need to assess the performance of Kalman filter in condition of glint as considered in this paper because the characteristics of glint is different from thermal noise. In this paper, glint is modeled by using a power spectral density in frequency domain and a mixed Gaussian and Laplacian distribution statistically. We can also verify an effect of glint in monopulse radar and an ability of Kalman filter to track KSLV-Ⅰ(Korean Satellite Launch Vehicles). It is shown that Extended Kalman filter can estimate and reduce about 20% of glint’s RMS.

참고자료

· 없음