• 제목/요약/키워드: Passive ranging estimation

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이중 초점 빔 형성기를 사용한 수동형 거리 추정 기법의 성능 (Performance of a Passive Ranging by Using Dual Focused Beamformers)

  • 김준환;양인식;김기만;오원천;김인익;천승용
    • 한국음향학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.52-57
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    • 2001
  • 수중에서 음원까지의 거리를 추정하는 방법들이 연구되어 왔다. 그 가운데 초점 빔 형성기를 사용한 거리 추정 기법은 낮은 신호대 잡음비를 갖는 환경에서 우수한 성능을 갖는 것으고 알려져 있으나 다중 음원 환경에서는 성능 저하가 초래된다. 이에 본 논문에서는 두 개의 초점 빔 형성기를 사용하여 거리를 추정하는 방법을 제안하였다. 또한 표본화 주파수가 낮으면 초점 빔 형성기를 정확하게 원하는 위치로 지향할 수 없기 때문에 빔 패턴의 왜곡이 발생하게 되고, 그 결과 거리 추정 기법의 성능 저하를 초래한다. 그리고 이 논문에서는 표본화 주파수가 초점 빔 형성기를 이용하는 거리 추정 기법에 미치는 영향에 대해서도 고찰하도록 한다. 시뮬레이션을 통해 연구된 내용들을 검증하였다.

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초기 거리오차 보상 피동 거리 추정 필터 (A Passive Ranging Filter with Initial Range Error Compensation)

  • 황익호;정상근
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.185-194
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    • 2002
  • 본 논문에서는 jammer를 향하여 호밍하는 대함 유도탄에 대하여 적용할 수 있는 피동 거리추정필터를 제안하였다. 최근의 jammer는 상당히 먼 거리에서 jamming이 가능하므로, 제안된 필터는 필터 초기치 오차가 큰 경우에도 이를 신속히 제거하고 잘 동작할 수 있도록 설계되었다. 함대함 유도탄의 경우, 표적에 비하여 유도탄의 운동이 훨씬 주도적이므로 교전상황은 상대거리와 시선변화율을 상태변수로 하는 2차 시스템으로 모델링이 가능하다. 본 논문에서는 이와같은 2차 모델에 근거한 확장칼만필터를 구성하고, 최소자승법을 이용한 초기치 오차 추정 알고리듬을 부가함으로써 새로운 피동 거리추정필터를 유도하였다. 제안된 필터는 필터의 초기치 오차가 상당히 큰 경우에도 적은 계산량으로 우수한 거리추정성능을 보여주었다.

대규모 IoT 환경에서의 효과적 측위를 위한 능동적-수동적 거리 추정 기법 (Active-Passive Ranging Method for Effective Positioning in Massive IoT Environment)

  • 황병선;이승우;김경훈;선영규;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.41-47
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    • 2024
  • Internet of Things (IoT)의 성능 발전 및 보급으로 다양한 위치 기반 서비스가 제공되고 있으며, 요구되는 서비스의 목적에 맞게 다양한 거리 추정 기법들이 연구되고 있다. 기존 거리 추정 기법은 태그와 앵커가 직접 신호를 교환하여 거리를 추정하기 때문에 대규모 IoT 환경에서 통신 자원을 효율적으로 사용하지 못하다는 한계점을 갖는다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 능동적-수동적 거리 추정 기법들이 제안되었으나, 클록 드리프트 오차에 대한 이론적인 수렴성 보장과 거리 추정 기법의 특징에 대한 분석이 부족하여 정밀한 측위 결과를 도출하기 어려울 수 있다. 본 논문에서는 대규모 IoT 환경에서 정밀 측위를 위해 클록 드리프트 오차를 반영한 개선된 능동적-수동적 거리 추정 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 개선된 능동적-수동적 거리 추정 기법은 기존 능동적-수동적 거리 추정 기법 대비 최대 94.4%, 14.4% 거리 추정 성능을 개선할 수 있음을 확인했다.

유전자 알고리즘 기반의 수동측거소나 부배열 위치오차 추정 (Position error estimation of sub-array in passive ranging sonar based on a genetic algorithm)

  • 엄민정;김도영;박규태;신기철;오세현
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.630-636
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    • 2019
  • 수동측거소나는 잠수함 플랫폼의 좌/우현에 각각 3개의 부배열로 구성된 수동소나의 한 종류로서 표적을 탐지하고 방위와 거리를 산출하는 특성을 갖는다. 방위와 거리 산출에는 물리적인 부배열 위치로 인하여 발생되는 시간지연과 삼각측량 기법이 활용된다. 이러한 기법에는 부배열의 정확한 위치정보가 요구되며 부배열의 위치정보가 부정확할 경우 방위와 거리정확도 성능이 저하되는 한계가 있다. 특히 하나의 시간지연을 사용하는 방위보다 두 개의 시간지연 값을 사용하는 거리 정확도 성능에 미치는 영향이 더 크다. 이를 개선하기 위하여 부배열의 위치 오차 추정 및 오차보상에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 최적화 탐색 기법인 유전자 알고리즘을 바탕으로 부배열 위치오차를 추정하며, 위치오차로 인한 시간지연 오차 값을 보상하여 거리정확도 성능 개선 방법을 제시하고자 한다. 또한 해상시험 데이터를 이용하여 제시한 알고리즘과 성능을 검증하고자 한다.

수평 배열을 이용한 배열 불변성 기반의 음원 거리 추정 성능 분석 (Analysis of array invariant-based source-range estimation using a horizontal array)

  • 구홍주;변기훈;변성훈;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.231-239
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    • 2019
  • 소나 체계에서 표적의 거리를 수동으로 추정하는 방법은 활발히 연구되고 있는 분야이다. 본 논문은 배열 불변성을 기반으로 여러 환경과 소나 매개변수에 따른 거리 추정 성능을 제시한다. 배열 불변성은 천해에서의 음원 거리 추정 기법으로서, 상세한 환경 정보가 불필요하며 연산 량이 적어 실시간 거리 추정이 가능하다는 장점을 가진다. 본 논문에서는 기법의 성능을 확인하기 위해서 모의실험을 수행하였고, 2013년 진해항 인근에서 수행된 해상실험 데이터에 본 알고리듬을 적용하였다. 본 연구는 모의 실험을 통하여 음원의 방위각, 송신 신호의 길이, 그리고 수신 배열의 길이에 따른 거리 추정 성능을 보여준다. 또한, 네스티드 배열과 균일 선배열에 대한 거리 추정 결과를 비교하였다.

A Novel Range Estimator for Surface to Air Missile with Closing Velocity Measurements

  • Ra, W.S.;Whang, I.H.;Lee, J.I.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1822-1825
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    • 2003
  • A practical range estimator based on the robust Kalman filter is proposed to solve the range estimation problem for surface to air missile(SAM) homing guidance. Apart from the previous works based on the extended Kalman filter(EKF) with bearing only measurement, the proposed scheme makes use of line-of-sight(LOS) rate to ensure the fast convergency at long-range. In this reason, the robust Kalman filter is considered to deal with LOS rate measurement error. The recursive linear structure of proposed filter is easy to implement and make it possible to reduce computational burdens. Moreover, it shows good estimation performance without specific guidance law such as oscillation proportional navigation guidance(OPNG).

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수동형-능동형 위성센서 관측자료를 이용한 대기 에어러솔의 3차원 분포 및 복사강제 효과 산정 (Aerosol Direct Radiative Forcing by Three Dimensional Observations from Passive- and Active- Satellite Sensors)

  • 이권호
    • 한국대기환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.159-171
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    • 2012
  • Aerosol direct radiative forcing (ADRF) retrieval method was developed by combining data from passive and active satellite sensors. Aerosol optical thickness (AOT) retrieved form the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) as a passive visible sensor and aerosol vertical profile from to the Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO) as an active laser sensor were investigated an application possibility. Especially, space-born Light Detection and Ranging (Lidar) observation provides a specific knowledge of the optical properties of atmospheric aerosols with spatial, temporal, vertical, and spectral resolutions. On the basis of extensive radiative transfer modeling, it is demonstrated that the use of the aerosol vertical profiles is sensitive to the estimation of ADRF. Throughout the investigation of relationship between aerosol height and ADRF, mean change rates of ADRF per increasing of 1 km aerosol height are smaller at surface than top-of-atmosphere (TOA). As a case study, satellite data for the Asian dust day of March 31, 2007 were used to estimate ADRF. Resulting ADRF values were compared with those retrieved independently from MODIS only data. The absolute difference values are 1.27% at surface level and 4.73% at top of atmosphere (TOA).

보완 가중 최소자승기법을 이용한 피동거리 추정필터 설계 (A Modified Weighted Least Squares Approach to Range Estimation Problem)

  • 황익호;나원상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2088-2090
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    • 2003
  • A practical recursive weighted least square(WLS) solution is proposed to solve the passive ranging problem. Apart from the previous works based on the extended Kalman filter(EKF), to ensure the convergency at long-range, the proposed scheme makes use of line-of-sight(LOS) rate instead of bearing information. The influence of LOS rate measurement errors is investigated and it is asserted that the WLS estimates contain bias and scale factor errors. Together with simple compensation algorithm, the estimation errors of proposed filter can be reduced dramatically.

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