• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.369-377
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• 2005

This paper describes the realization of a coordinates tracking algorithm for an EOTS (Electro-Optical Tracking System). The EOTS stabilizes the image sensors, tracks targets automatically, and provides navigation capability for vehicles. The coordinates tracking algorithm calculates the azimuth and the elevation angle of an EOTS using the inertial navigation system and the attitude sensors of the vehicle, so that LOS designates the target coordinates which are generated by a Radar. In the error analysis, the unexpected behaviors of an EOTS due to the time delay and deadbeat of the digital signals of the vehicle equipments are anticipated and the countermeasures are suggested. The application of this algorithm to an EOTS will improve the operational capability by reducing the time which is required to find the target and support flight especially in the night time flight and the poor weather condition.

• 센서학회지
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• 제7권1호
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• pp.23-30
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• 1998

본 논문에서는 전자광학추적기(Electro-Optical Tracking System:EOTS)에 사용되어지는 영상센서의 시간지연으로 인한 영향이 추적루프성능에 주는 영향을 분석하였다. 이에 대한 해결책으로 Smith예측기를 사용함으로서 시간지연을 가지는 시스템의 안정성과 각종성능지수를 향상시킬 수 있음을 모의실험을 통해 보였다. 또한 실제적인 유용성을 확인하기 위하여 최근 개발된 EOTS에 적용하여 그 유용성을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권3호
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• pp.62-76
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• 2002

This paper describes the design of a Coordinates Tracking algorithm for EOTS and its error analysis. EOTS stabilizes the image sensors such as FLIR, CCD TV camera, LRF/LD, and so on, tracks targets automatically, and provides navigation capability for vehicles. The Coordinates Tracking algorithm calculates the azimuth and the elevation angle of EOTS using the inertial navigation system and the attitude sensors of the vehicle, so that LOS designates the target coordinates which is generated by a Radar or an operator. In the error analysis in this paper, the unexpected behaviors of EOTS that is due to the time delay and deadbeat of the digital signals of the vehicle equipments are anticipated and the countermeasures are suggested. This algorithm is verified and the error analysis is confirmed through simulations. The application of this algorithm to EOTS will improve the operational capability by reducing the time which is required to find the target and support especially the flight in a night time flight and the poor weather condition.

• 전자공학회논문지
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• 제52권9호
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• pp.125-131
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• 2015

함정용 전자광학추적장비의 종속추적 표적지향 성능 개선을 위해 칼만 필터를 제안하였다. 전자광학추적장비의 추적기능 수행 시 표적지향 성능 저하의 주요 요인인 전송 지연 및 측정 오차를 칼만 필터를 활용할 경우 최소화할 수 있는 장점이 있다. 칼만 필터를 활용하여 방위각, 고각 방향으로의 표적지향 오차가 감쇄됨을 확인하고 전자광학추적장비에 적용해봄으로써 전자광학장비에서 빈번하게 발생하는 표적 추적 오차 개선 시스템으로 적합성을 제시하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권2호
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• pp.71-81
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• 2022

In order for electro-optical tracking system (EOTS) to have accurate target coordinate, accurate navigation results are required. If an integrated navigation system is configured using an inertial measurement unit (IMU) of EOTS and the vehicle's navigation results, navigation results with high rate can be obtained. Due to the time-delay of the navigation results of the vehicle in the EOTS and scale factor errors of the EOTS IMU in high-speed and high dynamic operation of the vehicle, it is much more difficult to have accurate navigation results. In this paper, an integrated navigation system of EOTS which compensates time-delay and scale factor error is proposed. The proposed integrated navigation system consists of vehicle's navigation system which provides time-delayed navigation results, an EOTS IMU, an inertial navigation system (INS), an augmented Kalman filter and integration Kalman filter. The augmented Kalman filter outputs navigation results, in which the time-delay of the vehicle's navigation results is compensated. The integration Kalman filter estimates position, velocity, attitude error of the EOTS INS and accelerometer bias, accelerometer scale factor error, gyro bias and gyro scale factor error from the difference between the output of the augmented Kalman filter and the navigation result of the EOTS INS. In order to check performance of the proposed integrated navigation system, simulations for output data of a measurement generator and land vehicle experiments were performed. The performance evaluation results show that the proposed integrated navigation system provides more accurate navigation results.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.60-67
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• 2022

일반적인 항공기의 전자광학추적장비(Electro-Optical Tracking System, EOTS)는 EO/IR, 레이저 센서 등의 구성품으로 구성된다. 표적 획득 시 요구되는 표적 좌표는 내부 구성품인 관성측정장비(Inertial Measurement Unit, IMU)에서 측정되는 자세와 가속도 측정값을 이용하여 획득된다. 특히 무장시스템을 운용하는 항공기의 경우, 무장 발사를 위한 표적 좌표를 얼마나 신속하고 정확하게 획득하는가에 따라 무장시스템의 성능이 좌우된다. 무장시스템에서 요구하는 좌표 정확도를 충족하기 위해서는 IMU가 정렬 완료 상태에서 운용되어야 하므로 신속하게 자세와 가속도를 측정하여 IMU 초기 안정화 시간을 단축하여야 한다. IMU의 정렬은 IMU의 자세 오차를 해소하여 초기 자세를 결정하는 과정이며, 항공용 EOTS와 같은 임무장비의 IMU는 항법용 GPS/INS의 속도 정보를 기준으로 하는 속도정합 전달정렬을 수행한다. 본 논문에서는 이러한 속도정합 전달정렬 시간 단축을 위해 항공기와 임무장비의 자세 변화를 통한 전달정렬 성능 개선방안을 제시하였다. 먼저 전달정렬 모델과 시뮬레이션 결과를 통해서 EOTS의 전달정렬이 지연되는 요소가 방위각 오차임을 식별하였다. 그리고 EOTS의 방위각 오차 해소를 위해 항공기의 가속도 기동 및 EOTS의 자세 변화가 요구됨을 확인하였다. 최종적으로 OOO 항공기 체계에 적용한 비행시험 결과, 항공기 가속도 약 0.2g 이상이 발생하면서 EOTS가 6.7deg/s 각속도로 고각 운동 시 그렇지 않을 때보다 5배 이상 빠르게 정렬이 완료되어 전달정렬 성능이 개선되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1632-1640
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• 2021

In order to improve target tracking performance of the conventional electro-optical tracking system (EOTS) in the high speed and high maneuvering vehicle, an EOTS navigation algorithm is proposed, in which an inertial measurement unit(IMU) is included and navigation results of the vehicle are used. The proposed algorithm integrates vehicle's navigation results and the IMU and the time-delay and the scale factor errors are augmented into the integrated Kalman filter. In order to evaluate the proposed navigation algorithm, a land vehicle navigation experiments were performed a navigation grade navigation system, TALIN4000 and a tactical grade IMU, LN-200 and a equipment for roll motion were loaded on the land vehicle. The performance evaluation results show that the proposed algorithm effecting works in high maneuvering environment and for the time-delay.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권5호
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• pp.1-7
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• 2011

전자광학추적장비는 영상신호를 이용하여 이동하는 목표물을 추적하며 안정화된 영상을 제공하는 장비이다. 또한, 특정 위치를 자동으로 관측하는 좌표지향 기능을 수행한다. 좌표지향은 항공기의 급격한 기동이나 외란 등의 외적 요인에 방해받지않고 시선을 지향점에 고정하도록 하는 기능이다. 본 논문에서 좌표지향시의 주요 오차 요소들의 영향을 검토하여 항법정보의 전송지연이 주요 오차임을 확인하였다. 또한 지연된 항법정보로부터 현재 항공기의 항법정보를 추정하기 위해 병합칼만필터를 설계하였다. 실제 항공기의 비행데이터를 이용한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 전송지연으로 인한 좌표지향 오차를 절반 이하로 줄일 수 있음을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.206-213
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• 2015

함정용 전자광학추적장비의 센서부에서 해수면반사파에 의해 발생하게 되는 영상추적간섭 현상을 최소화하고자 전방향성, 점진적인 굴절률 및 표면 요철구조를 갖는 산화아연에 플루오르화마그네슘을 코팅한 반사방지막을 전자빔 증착 장비를 통해 제작하였다. 최적화된 산화아연에 플루오르화마그네슘을 코팅한 반사방지막은 기존의 산화아연 반사방지막과 비교하여 점진적인 굴절률 변화에 따라 표면 프레넬 반사를 최소화하고 이를 통해 전자광학추적장비의 영상추적간섭 현상을 제거하는 장점이 있다. 본 실험을 통해, 산화아연에 플루오르화마그네슘을 코팅한 반사방지막이 다양한 전자광학장비의 반사방지막으로써 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1589-1597
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• 2021

Due to the low output rate and time delay of vehicle's navigation results, the electro-optical tracking system(EOTS) cannot estimate accurate target positions. If an inertial measurement unit(IMU) is additionally mounted into the EOTS and inertial navigation system(INS) is constructed, the high navigation output rate can be obtained. And the time-delay can be compensated by using the augmented Kalman filter. An accurate initial attitude is required in order to have accurate navigation outputs. In this paper, an attitude determination algorithm is proposed using the augmented Kalman filter in order to compensate measurement delay of the EOTS and have accurate initial attitude. The proposed initial attitude determination algorithm consists of an augmented Kalman filter, an INS, and an integrated Kalman filter. The augmented Kalman filter compensates the time-delay of the vehicle's navigation results and the integrated Kalman filter estimates the navigation error of the INS. In order to evaluate performance of the proposed algorithm, vehicle's navigation outputs and IMU measurements were generated using sensors' model-based measurement generator and initial attitude estimation errors of the proposed algorithm and the conventional algorithm without the augmented Kalman filter were compared for the generated measurements. The evaluation results show that the proposed algorithm has better accuracy.