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GPS 기반 추적레이더 실시간 바이어스 추정 및 비동기 정보융합을 통한 발사체 추적 성능 개선
송하룡(Ha-Ryong Song) 한국산업정보학회 2015 한국산업정보학회논문지 Vol.20 No.6
다중센서 시스템에서 센서 바이어스를 제거하는 센서 등록 과정은 각각의 센서가 공통된 좌표를 갖게 하기 위해 반드시 필요하다. 만약 센서 등록 과정을 적절하게 처리하지 않는다면, 거대한 추적 에러 또는 같은 목표물을 향한 다수의 허수 트랙이 발생하게 되어 추적에 실패하게 된다. 특히, 발사체 추적에 있어서 각각의 추적 장비는 반드시 적절한 센서등록 과정을 거쳐야 하며, 이 후 다중센서 융합알고리즘을 활용하면 발사체 추적 성능을 높이고 다중 추적 시스템에 정확한 지향입력으로 활용 가능하게 된다. 본 논문에서는 실시간 바이어스 추정/제거 알고리즘과 비동기 다중 센서 융합 기법을 제안하였다. 제안된 바이어스 추정 알고리즘은 GPS와 다중 레이더 간의 의사 바이어스 측정치를 활용하였고, 비동기 센서 융합알고리즘 적용을 통해 추적 성능을 향상하였다. In the multi-sensor system, sensor registration errors such as a sensor bias must be corrected so that the individual sensor data are expressed in a common reference frame. If registration process is not properly executed, large tracking errors or formation of multiple track on the same target can be occured. Especially for launch vehicle tracking system, each multiple observation lies on the same reference frame and then fused trajectory can be the best track for slaving data. Hence, this paper describes an on-line bias estimation/correction and asynchronous sensor fusion for launch vehicle tracking. The bias estimation architecture is designed based on pseudo bias measurement which derived from error observation between GPS and radar measurements. Then, asynchronous sensor fusion is adapted to enhance tracking performance.
Doppler 불감지대를 고려한 다중 센서의 분산 융합 알고리즘
송하룡(Ha-Ryong Song),전문구(Moongu Jeon) 한국정보기술학회 2011 Proceedings of KIIT Conference Vol.2011 No.5
다중 센서 정보 융합에 있어서 가장 큰 문제 중 하나는 특정 센서의 물리적인 한계로부터 발생하는 부정적인 정보를 센서 융합과정에서 시스템의 성능에 영향을 미치지 않도록 처리하는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 수정된 교차 공분산을 갖는 분산형 융합 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 병렬 구조 처리 방식으로 인해 중앙 집중형 융합 방법보다 센서의 고장이나 잘못된 정보에 대해서 내고장성을 갖는 장점이 있다. 지상 이동 물체 추적 모델을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘은 기존의 분산융합 및 중앙 집중 융합 알고리즘과 비교하여 높은 정확도와 내고장성을 보임을 증명한다. One of the greatest obstacles to the use of multi-sensor data fusion is tactful handling for one of multi-sensor’s ‘negative’ information that can arise during the tracking process. The term of negative information is used to describe a physical limitation of the sensor. To handle this problem, we propose decentralized fusion algorithm with modified cross-covariances. The proposed decentralized fusion has a parallel structure and allows parallel processing of observations, thereby it is more reliable than the centralized version if some sensors become faulty or negative information. Simulation with ground moving target indicator (GMTI) model demonstrates high accuracy and robustness against negative sensor information comparing with both centralized and decentralized version without modification.
비동기 다중 레이더 융합을 통한 실시간 궤도 추정 알고리즘
송하룡(Ha-Ryong Song),문병진(Byoung-Jin Moon),조동현(Dong-Hyun Cho) 한국항공우주연구원 2014 항공우주기술 Vol.13 No.2
본 논문에서는 비동기 다중 레이더의 추적데이터 융합을 통한 우주 물체 추적 알고리즘을 소개하였다. 지구저궤도에 분포되어 있는 우주 물체 추적을 위하여 다중의 레이더를 사용한 추적 시나리오를 설정하였고, 각 레이더의 우주 물체 추적을 위하여 선형화 칼만 필터를 사용하였다. 샘플링 시간이 서로 다른 다중 레이더의 데이터를 융합하기 위해서 각각의 레이더에서 측정 가능한 범위를 STK/ODTK를 사용하여 결정하고, 다중 레이더가 동시에 우주 물체를 추적 하는 시간 동안 칼만 필터 기반의 비동기 융합 알고리즘을 적용하여 우주 물체의 궤도를 추정하였으며, 시뮬레이션을 통해 다중 레이더 융합을 통한 궤도 추정의 성능을 분석하였다. This paper introduces an asynchronous multiple radar fusion algorithm for space object tracking. To estimate orbital motion of space object, a multiple radar scenario which jointly measures single object with different sampling time indices is described. STK/ODTK is utilized to determine realization of orbital motion and joint coverage of multiple radars. Then, asynchronous fusion algorithm is adapted to enhance the estimation performance of orbital motion during which multiple radars measure the same time instances. Monte-Carlo simulation results demonstrate that the proposed asynchronous multi-sensor fusion scheme better than single linearized Kalman filter in an aspect of root mean square error.