• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.507-515
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• 2015

본 논문에서는 빠르게 기동하는 표적의 상태벡터를 효과적으로 추정하는 필터링 기법을 제안한다. 적 미사일을 높은 확률로 요격하기 위해서는 스윗 스팟이라고 불리는 지점을 타격해야 하며, 이를 위해서는 표적의 길이와 위치를 정확히 추정해야 한다. 논문에서는 FMCW 레이다에 기반하여 고분해능 거리 프로파일(HRRPs)을 생성한 후 제안된 필터링 기법을 통해 표적의 길이와 움직임을 추정하고 있다. 실제에 가까운 레이다 측정치를 모사하기 위해 ISAR 이미지를 통해 각도에 따른 표적의 산란점 특성에 대한 연구가 진행되었다. 또한 측정 잡음 공분산 행렬 R 이 고정되어 있는 기존의 칼만 필터의 경우 SNR 값이 급격히 변화하는 상황에서는 표적의 효과적인 추적이 어려우며, 제안된 기법에서는 공분산 행렬 R 을 측정값을 이용해 지속적으로 개선하며 표적을 추적하게 된다. 기법의 성능 확인을 위해 요격 미사일이 목표물을 추적하는 상황에 대하여 시뮬레이션이 수행되었으며, 시뮬레이션 결과는 제안된 필터링 기법이 실제 데이터에 효과적으로 수렴함을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.218-225
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• 2015

역합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 표적으로부터 반사되어 돌아온 레이더 수신신호들을 코히런트하게 신호처리하여 형성한 표적의 2차원 영상이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chirp Waveform: SCW)을 이용한 ISAR 영상 형성과정에서 펄스 간 움직임(Inter-Pulse Motion: IPM)이 존재하는 경우, 이를 효과적으로 보상하기 위한 알고리즘을 제안한다. 널리 쓰이는 최적화 기법 중 하나인 particle swarm optimization(PSO)를 기반으로 IPM에 관련된 표적의 속도와 가속도를 추정한다. 또한, 개선된 PSO를 통해 기존의 성능을 더욱 향상시켜 실시간 요동보상을 수행한다. 시뮬레이션에서는 Boeing-737의 점 산란원 모델을 이용한 기동 시나리오에서 제안된 알고리즘의 성능을 확인한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.225-236
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• 2017

본 논문은 항공기용 다기능 레이다의 성능 평가를 위한 레이다/환경 통합 시뮬레이터 구축 및 검증에 대해 설명한다. 항공기 운용 시나리오 구현을 위해 6자유도 동역학 모델을 적용하였다. 항공기 6자유도 강체 동역학 모델에서 항공기의 자세 기동을 고려한 궤적 생성을 위해 정상 상태 비행 평형점 탐색, 오토파일럿 설계, 항공기 유도 명령 생성을 진행하였다. 레이다 시뮬레이터 구축을 위해 레이다의 표적 탐지 및 측정 모델, 추적 필터를 포함하는 레이다 운용 모델이 고려되었다. 이를 통해 항공기의 자세 기동을 고려한 다기능 레이다/환경 통합 시뮬레이터를 구현하였고, 특정 공대공 시나리오를 생성하여 레이다/환경 통합 시뮬레이터를 시험 및 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권1호
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• pp.58-65
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• 2019

The stability, reliability and efficiency of a smart ship are important issues as the interest in an autonomous ship has recently been high. An automatic collision avoidance system is an essential function of an autonomous ship. This system detects the possibility of collision and automatically takes avoidance actions in consideration of economy and safety. In order to construct an automatic collision avoidance system using reinforcement learning, in this work, the sequential decision problem of ship collision is mathematically formulated through a Markov Decision Process (MDP). A reinforcement learning environment is constructed based on the ship maneuvering equations, and then the three key components (state, action, and reward) of MDP are defined. The state uses parameters of the relationship between own-ship and target-ship, the action is the vertical distance away from the target course, and the reward is defined as a function considering safety and economics. In order to solve the sequential decision problem, the Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG) algorithm which can express continuous action space and search an optimal action policy is utilized. The collision avoidance system is then tested assuming the $90^{\circ}$intersection encounter situation and yields a satisfactory result.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.139-147
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• 2023

소형 추적 레이다 시스템은 고속으로 기동 중인 작은 레이다 단면적(RCS:Radar Cross Section)을 갖는 항공기 표적에 대하여 실시간으로 표적을 탐색, 탐지하여 추적하는 펄스 방식의 레이다 추적 시스템이다. 본 논문에서는 레이다 시스템 성능을 실험실 무반향 챔버 환경에서 확인하기 위한 종합 성능시험 장비 개발에 대하여 서술한다. 레이다 시스템의 실험실 환경에서 성능을 확인하기 위한 항공기 표적 신호를 모사하기 위한 모의 표적 신호 생성을 포함한 요구사항을 충족하기 위한 종합 성능 시험 장비의 설계 및 제작에 대하여 기술한다. 또한 추적 레이다 시스템과 연동 시험을 통하여 성능을 확인하기 위한 GUI(Graphic User Interface) 프로그램을 기술한다. 성능시험을 통해 구현한 종합 성능시험 장비를 검증한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.718-724
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• 2013

In today's automotive industry, there exist several systems that help drivers reduce the possibility of accidents, such as the ADAS (Advanced Driver Assistance System). The ADAS helps drivers make correct and quick decisions during dangerous situations. This study analyzed the performance of the IMM (Interacting Multiple Model) method based on multiple Kalman filters using the data acquired from a driving simulator. An IMM algorithm is developed to identify the current discrete state of neighboring vehicles using the sensor data and the vehicle dynamics. In particular, the driving modes of the neighboring vehicles are classified by the cruising and maneuvering modes, and the transition between the states is modeled using a Markovian switching coefficient. The performance of the IMM algorithm is analyzed through realistic simulations where a target vehicle executes sudden lane change or acceleration maneuver.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.709-718
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• 2017

This paper proposes the guidance laws for an agile turn of air-to-air missiles during the initial boost phase. Optimal solution for the agile turn is obtained based on the optimal control theory with a simplified missile dynamic model. Angle-of-attack command generating methods for completion of agile turn are then proposed from the optimal solution. Collision triangle condition for non-maneuvering target is reviewed and implemented for update of terminal condition for the agile turn. The performance of the proposed method is compared with an existing homing guidance law and the minimum-time optimal solution through simulations under various initial engagement scenarios. Simulation results verify that transition to homing phase after boost phase with the proposed method is more effective than direct usage of the homing guidance law.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.88-94
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• 2008

In this paper, a design method of a missile guidance command is presented considering the dynamics of missile control systems. The design of a new guidance command is based on the well-known PNG(propotional navigation guidance) laws. The missile control system dynamics cause the time-delays of the PN guidance command and degrade the performance of original guidance laws which are designed under the assumption of the ideal missile control systems. Using a backstepping method, these time-delay effects can be compensated. In order to implement the guidance command developed by the backstepping procedure, it is required to measure or calculate the successive time-derivatives of the original guidance command, PNG and other kinematic variables such as the relative distance. Instead of directly using the measurements of these variables and their successive derivatives, a simple disturbance observer technique is employed to estimate a guidance command described by them. Using Lyapunov method, the performance of a newly developed guidance command is analyzed against a target maneuvering with a bounded and time-varying acceleration.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.208-212
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• 2003

An airborne radar is an essential aviation electronic system of the helicopter to perform various missions in all-weather environments. This paper presents the conceptual design results of the multi-mode pulsed Doppler radar system testbed model for helicopter. Due to the inherent flight nature of the hovering vehicle which is flying in low-altitude and low speed, as well as rapid maneuvering, the moving clutters from the platform should be suppressed by using a special MTD (Moving Target Detector) processing. For the multi-mode radar system model design, the flight parameters of the moving helicopter platform were assumed: altitude of 3 Km, average cruising velocity of 150knots. The multi-mode operation capability was applied such as short-range, medium-range, and long-range depending on the mission of the vehicle. The nominal detection ranges is 30 Km for the testbed experimental model, but can be expanded up to 75 Km for the long range weather mode. The detection probability of each mode is also compared in terms of the signal-to noise ratio of each mode, and the designed radar system specifications ate provided as a design results.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.167-170
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• 2002

본 논문에서는 다양한 기동표적에 대해 적은 연산량으로 효과적인 추적을 위한 방법에 대해 기술한다. 일반적으로 사용하는 KF는 기동하지 않는 표적의 추적에는 효과적인 반면 표적이 기동하는 경우에는 열악한 추적 성능을 발휘한다. 이에 대해 여러 운동상태를 고려한 IMM이 적합한 대안으로 고려된다. 하지만 IMM은 모델의 수가 증가할수록 연산량이 증가한다는 제한사항을 가지고 있다. 따라서 기동표적 추적에서 IMM의 제한사항을 보완하기 위해 KF를 Two-Stage로 나누어 각각 필터링을 수행하는 Optimal Two-Stage Kalman Estimator (OTSKE)를 IMM 구조에 적용하고 더 나아가 기존의 IAC 알고리즘에 적용하여 IMM과 유사한 추적성능을 발휘하면서도 연산량은 약 58% 감소시킬 수 있었다.