The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Experimental Research on Radar and ESM Measurement Fusion Technique Using Probabilistic Data Association for Cooperative Target Tracking

협동 표적 추적을 위한 확률적 데이터 연관 기반 레이더 및 ESM 센서 측정치 융합 기법의 실험적 연구

  • 이새움 (광주과학기술원 정보통신공학과 센서 통신 연구실) ;
  • 김은찬 (국가보안기술연구소) ;
  • 정효영 (광주과학기술원 정보통신공학과 센서 통신 연구실) ;
  • 김기성 (국방과학연구소 함정전투체계 개발팀) ;
  • 김기선 (광주과학기술원 정보통신공학과 센서 통신 연구실)
  • Received : 2011.11.21
  • Accepted : 2012.04.30
  • Published : 2012.05.30
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Abstract

Target processing mechanisms are necessary to collect target information, real-time data fusion, and tactical environment recognition for cooperative engagement ability. Among these mechanisms, the target tracking starts from predicting state of speed, acceleration, and location by using sensors' measurements. However, it can be a problem to give the reliability because the measurements have a certain uncertainty. Thus, a technique which uses multiple sensors is needed to detect the target and increase the reliability. Also, data fusion technique is necessary to process the data which is provided from heterogeneous sensors for target tracking. In this paper, a target tracking algorithm is proposed based on probabilistic data association(PDA) by fusing radar and ESM sensor measurements. The radar sensor's azimuth and range measurements and the ESM sensor's bearing-only measurement are associated by the measurement fusion method. After gating associated measurements, state estimation of the target is performed by PDA filter. The simulation results show that the proposed algorithm provides improved estimation under linear and circular target motions.

협동교전능력을 위한 표적정보 수집, 실시간 정보융합, 공동 상황인식 기능 구현을 위하여 표적 처리기법 연구는 중요하다. 이러한 표적 처리 연구 중, 표적의 추적의 문제는 센서로부터 얻어진 측정값을 사용하여 표적의 상태를 예측하는 것으로부터 시작한다. 그러나 상태 예측에 사용되는 센서의 측정값들은 불확실성을 갖고 있기 때문에 측정된 정보에 어느 정도의 신뢰성을 부여할 수 있느냐가 중요한 문제가 된다. 따라서 이를 위해 다중 센서를 이용한 기법이 요구되고, 보편적으로 사용되는 확률적 데이터연관 기법으로부터 다중 센서를 이용한 표적 추적을 위해서는 이종 센서로부터 제공된 측정값들을 처리하기 위한 정보융합 기법이 필요하다. 본 논문에서는 레이더 및 ESM 센서에서 측정된 측정값 정보융합을 통하여 확률데이터연관 필터를 이용한 표적의 트랙 추정 성능을 향상시키기 위한 방법을 구체적으로 분석하여 정보를 결합하기 위한 새로운 실시간측정값 융합 기법을 제안하고 확률데이터연관을 통해 추적할 표적의 트랙을 추정하는 방법을 분석하였다. 모의실험을 통해 제안된 기법들이 선형 혹은 회전 운동하는 모델들에 대해 향상된 추정 결과를 보여준다.

Keywords

References

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