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Jerk 모델을 사용한 급격한 기동표적 추적필터의 성능 해석
주재석(Jae Seok Joo),임상석(Sang Seok Lim) 한국항행학회 2000 韓國航行學會論文誌 Vol.4 No.1
For a long time target maneuvers in tracking problem have been a difficult task to handle. Once a maneuvering such as abrupt change in target accelerations occur, the tracking fiter no longer yields a reasonable estimate of the target position. In order to resolve this cumbersome maneuvering problem. Advanced methods have here proposed : Colored noise, IE(Input Estimation), VD(Variable Dimension), IMM(Interaction Multiple Model), Jump-type processes and jerk model, etc. In this paper, tracking performance of the jerk model is analyzed. Jerk model in which the derivative of target acceleration is included as a state recently attracted considerable attraction. Firstly 3-dimensional Kalman filter is described on the basis of jerk model. Then using this filter, Monte-Carlo simulations are carried out and the filter formance with respect to the variation of jerk time-constant is analyzed. Especially, since jerk model`s transient performance is expected to be poor, the performance of analysis of transient response of the model is included too.
주재석,박제홍,임상석 한국항행학회 2000 韓國航行學會論文誌 Vol.4 No.2
기동표적의 추적은 실제의 표적 궤적과 기동의 통계적 특성을 미리 알 수 없기 때문에 매우 어려운 일이다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 기법들이 제안되었고 이들 방식은 과거의 고전적인 방법에 비해 상당한 성능향상을 가져왔다. 본 논문에서는 칼만필터를 기본으로 한 회전가속도 추정기를 포함하는 필터를 제안한다. 제안된 방법은 인노베이션(innovation)을 사용하는 입력 추정법과는 달리 기동표적의 궤적의 모양으로부터 직접 가속도 입력벡터를 추정하여 필터를 갱신하는 방식이다. 가속도 모델 칼만 필터 및 입력추정 기법(Input estimation)과의 성능을 비교하기 위해 3가지 종류의 기동표적 운동에 대하여 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석한다. Maneuvering targets are difficult for the Kalman filter to track since the target model of tracking filter might not fit the real target trajectory and the statistical characteristics of the target maneuver are unknown in advance. In order to track such a wildly maneuvering target, several schemes had been proposed and improved the tracking performance in some extent. In this paper a Kalman filter-based scheme is proposed for maneuvering target tracking. The proposed scheme estimates the target acceleration input vector directly from the feature of maneuvering target trajectories and updates the simple Kalman tracker by use of the acceleration estimates. Simulation results for various target profiles are analyzed for a comparison of the performances of our proposed scheme with that of conventional trackers.