Abstract
In modern electronic warfare systems, the necessity of a more accurate estimation method based on non-AOA (arrival of angle) measurement, such as TDOA and FDOA, have been increased. The previous researches using single TDOA have been carried out in terms of not only the development of emitter location algorithms but also the enhancement of measurement accuracy. Recently, however, the combined TDOA/FDOA method is of considerable interest because it is able to estimate the velocity vector of a moving emitter and acquire a pair of TDOA and FDOA measurements from a single sensor pair. In this circumstance, it is needed to derive the required FDOA measurement accuracy in order that the TDOA/FDOA combined localization system outperforms the previous single TDOA localization systems. Therefore, we analyze the contribution of FDOA measurement accuracy to emitter location, then propose the criterion based on CRLB (Cramer-Rao lower bound). Simulations are included to examine the validity of the proposed criterion by using the Gauss-Newton algorithm.
현대 전자전 지원 시스템에서는 TDOA (time difference of arrival)나 FDOA (frequency difference of arrival)와 같은 비도래각 정보를 이용하여 미상 신호원의 위치를 추정하는 정밀 위치추정 기법의 필요성이 높아지고 있다. 기존의 단일 TDOA 기반 기법에 관한 연구는 위치추정 알고리즘뿐만 아니라 측정 정확도 향상에 대해 다양한 진척이 이루어졌으며, 최근에는 TDOA와 FDOA 정보를 동시에 사용하여 적은 수신단 수로 보다 많은 정보를 획득할 수 있고 신호원의 속도 추정이 가능한 복합 위치추정 시스템에 관한 연구가 수행되고 있다. 이러한 과정에서 TDOA/FDOA 복합 위치추정 시스템이 기존 단일 TDOA 시스템을 대체할 수 있는 추정 성능을 갖기 위해 요구되는 FDOA 측정 정확도와 성능분석 과정이 필요하다. 본 논문에서는 CRLB (Cramer-Lao lower bound)의 분석을 통해 TDOA/FDOA 위치추정 시스템이 단일 TDOA 위치추정 시스템에 비해 향상된 추정 정확도를 갖기 위해 요구되는 FDOA 측정 정확도의 기준과 이에 따른 기여도를 분석하고, Gauss-Newton 알고리즘을 이용하여 분석 결과를 검증한다.
