위상배열 레이다 검출 및 추적 매개변수의 최적 스케쥴링 = Optimal Scheduling of Detection and Tracking Parameters in Phased Array Radars

국문 초록 (Abstract)

이 논문에서는 클러터 환경에서 항적 유지에 필요한 레이다 에너지를 최소하하기 위한 위상배열 레이디의 표적 검출 및 추적 매개변수 제어방법을 제시한다. 이를 위해 위상배열 레이다의 표적 탐색과정에서 비롯되는 표적 검출과정을 수학적 모델로 전개한다. 수학적 전개과정을 통해 표적 검출과정에서 발생하는 클리터나 측정 잡음에 의한 거짓 정보(false alarm)등과 같은 실제 표적이외의 측정을 고려한다. 추적필터 역시 클리터의 영향을 고려하기 위해 확률적 데이터 연관(Probabilistic Data Association: PDA)필터의 수정된 리카티 방정식의 근사식을 이용한다. 표적 탐색과정과 추적모델을 바탕으로, 최적의 매개변수 계획(scheduling)문제를 비선형 최적제어문제로 수식화하며, 최적제어문제의 해를 얻기 위해 제한조건을 가진 비선형 최적화 문제를 푼다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

\In this paper, we consider the optimal scheduling of detection and tracking parameters in phased array radars to minimize the radar energy required for track maintenance in a cluttered environment. We develop a mathematical model of target detection induced by a search process in phased array radars. In the mathematical development, we take into account the effect of unwanted measurements that may have originated from clutter or false alarms in the detection process. We use and analytic approximation of the modified Riccati equation of the probabilistic data association (PDA) filter to take into account the effect of clutter interference in tracking. Based on the search process and the tracking models, we formulate the optimal scheduling problem into a nonlinear optimal control problem. We solve a constrained nonlinear optimization problem to obtain the solution of the optimal control problem.