• 제목/요약/키워드: prediction-based IMM

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Prediction-based Interacting Multiple Model Estimation Algorithm for Target Tracking with Large Sampling Periods

  • Ryu, Jon-Ha;Han, Du-Hee;Lee, Kyun-Kyung;Song, Taek-Lyul
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권1호
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    • pp.44-53
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    • 2008
  • An interacting multiple model (IMM) estimation algorithm based on the mixing of the predicted state estimates is proposed in this paper for a right continuous jump-linear system model different from the left-continuous system model used to develop the existing IMM algorithm. The difference lies in the modeling of the mode switching time. Performance of the proposed algorithm is compared numerically with that of the existing IMM algorithm for noisy system identification. Based on the numerical analysis, the proposed algorithm is applied to target tracking with a large sampling period for performance comparison with the existing IMM.

광대역 무선 패킷 통신망에서의 IMM 알고리듬을 이용한 간섭예측 및 전력제어 (IMM-Based Interference Prediction and Power Control for Broadband Wireless Packet Networks)

  • 정영헌;홍순목
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.251-254
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    • 2003
  • In this paper, we develop an effective method for estimating and predicting interference power strength using the IMM(Interacting Multiple Model) algorithm. Based on the proposed interference prediction algorithm, we adjust transmission power of mobile terminals to maintain a certain level of target signal - to - interference- plus -noise- ratio ( SINR ) at the base station. Results of numerical experiments are presented to show a performance profile of the proposed algorithm.

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퍼지 논리와 Interacting Multiple Model (IMM)을 통한 잡음환경에서의 맞은편 차량의 중앙선 침범 예측 (Prediction of Centerlane Violation for vehicle in opposite direction using Fuzzy Logic and Interacting Multiple Model)

  • 김범성;최배훈;안종현;이희진;김은태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.444-450
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    • 2013
  • 지능형 차량의 안전 주행을 위해서 주변 차량의 상태를 파악하고, 충돌 위험도를 판단하는 일은 매우 중요하다. 특히 중앙선을 침범하여 주행하는 차량과의 충돌은 치명적일 수 있다. 맞은편에서 다가오는 차량의 중앙선 침범을 지능형 차량의 주요 센서 가운데 하나인 레이더 센서만을 이용하여 예측하면 센서의 특성상 발생하는 노이즈로 인해 오인식의 가능성이 높다. 오인식은 중앙선 침범보다 더 위험한 결과를 초래하기도 한다. 본 논문에서는 레이더 신호에 IMM을 사용한 추적 알고리즘과 퍼지 논리를 적용하여 중앙선 침범 예측의 정확도를 높이고 오인식을 감소시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. 퍼지 로직은 레이더 신호와 IMM알고리즘의 결합을 적절히 조절하는 기능을 한다. 제안된 알고리즘은 컴퓨터 모의 실험을 통해 오인식의 감소가 효과적으로 이루어짐이 검증되었다.

IMM3를 이용한 사격제원계산장치 대함필터 연구 (The Research of Naval Tracking Filter using IMM3 for Naval Gun Ballistic Computer Unit)

  • 이영주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.24-32
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    • 2005
  • This paper describes the tracking filter performance for Naval Gun Ballistic Computation Unit(BCU). BCU needs tracing filter for gun firing. Using data of tracking sensor, BCU calculates the future position of Target and Gun order in the time of flight. In this paper, tracing filter is designed with interacting multiple model(IMM). The tracking algorithm based on the IMM requirers a considerable number of sub-model for the various maneuvering target in order to have a good performance. But, in the case of ship target, the maneuvering is restricted compared with the air target. Considering the maneuvering properties and adjusting the mode transition probabilities and the process noise of sub-model, We designed the IMM3 algorithm for Naval tracking filter with three sub-model.

IMM 필터를 이용한 장사정포의 탄종 분리 및 탄착점 예측 통합 알고리즘 (Integrated Algorithm for Identification of Long Range Artillery Type and Impact Point Prediction With IMM Filter)

  • 정철구;이창훈;탁민제;유동길;손성환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권8호
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    • pp.531-540
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    • 2022
  • 본 논문에서는 IMM 필터 기반으로 장사정포의 탄종을 식별하고 탄착점을 신속하게 예측하는 알고리즘을 제시한다. 탄도궤적 방정식을 시스템 모델로 사용하고, 각각 다른 탄도계수 값을 갖는 3가지 모델을 IMM 필터에 적용한다. 가속도를 중력, 공기저항, 양력에 의한 3가지 성분으로 나누고 양력가속도를 새로운 상태변수로 추가하여 추정한다. 속도벡터와 양력가속도가 수직이라는 운동학 조건을 유사 측정값으로 추가한 측정방정식을 다룬다. IMM 필터를 통해 추정된 상태변수와 모드 확률이 가장 높은 모델의 탄도계수를 기반으로 탄착점을 예측한다. 탄착점 예측을 위해 일반적으로 사용되는 룽게-쿠타 수치적분 대신, 준해석적인 방법을 사용하여 적은 계산량으로 탄착점을 예측할 수 있음을 설명한다. 마지막으로 최소제곱법을 이용한 상태변수 초기화 방법에 대해 제안하고 성능을 확인하였다. 탄종식별, 탄착점 예측 및 초기화를 포함한 통합 알고리즘을 제시하고 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

기동표적의 상태추정을 이용한 포의 사격통제 시스템 향상 연구 (Gun fire Control System Design with Maneuvering Target State Estimates)

  • 이동관;송택렬;한두희
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권3호
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    • pp.98-109
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    • 2006
  • Fire control system(FCS) errors can be classified as hardware errors, filter prediction errors, effective ballistic function errors, and aiming errors. Among these errors, the filter prediction errors are the most significant error sources. To reduce them, a target future position calculation method using the acceleration estimate is suggested and it is compared with the constant velocity target prediction method. Simulation results show that the suggested method has better performance than the constant velocity prediction method. Target tracking algorithm is established with multiple target tracking filters based on IMM structure.

IMM 알고리듬을 이용한 적응 최신화 빈도 추적 (Adaptive Update Rate Tracking Using IMM Algorithm)

  • 신형조;홍선목
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권12호
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    • pp.59-66
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    • 1993
  • In this paper we propose an adaptive update rate tracking algorithm for a phased array radar, based on the interacting multiple model(IMM) algorithm. The purpose of the IMM algorithm hers is twofold: 1) to estimate and predict the target states, and 2) to estimate the level of the process noise. Using the estimate of the process noise level adapted to target dynamics, the update interval is determined to maintain a desired prediction accuracy so that the radar system load is minimized. The adaptive update rate tracking algorithm is implemented for a phased array radar and evaluated with Monte Carlo simulations on various trajectories. The evaluation results of the proposed algorithm and a standard Kalman filter without the adaptive update rate control are presented to compare.

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초고속 비행체의 발사원점 추정을 위한 다중 IMM 필터 실험 (Experiment on Multi-Dimensioned IMM Filter for Estimating the Launch Point of a High-Speed Vehicle)

  • 김윤영;김혜미;문일철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.18-27
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    • 2020
  • In order to estimate the launch point of a high-speed vehicle, predicting the various characteristics of the vehicle's movement, such as drag and thrust, must be preceded by the estimation. To predict the various parameters regarding the vehicle's characteristics, we build the IMM filter specialized in predicting the parameters of the post-launch phase based on flight dynamics. Then we estimate the launch point of the high-speed vehicle using Inverse Dynamics. In addition, we assume the arbitrary error level of the radar for accuracy of the prediction. We organize multiple-dimensioned IMM structures, and figure out the optimal value of parameters by comparing the various IMM structures. After deriving the optimal value of parameters, we verify the launch point estimation error under certain error level.

Comparison of Ballistic-Coefficient-Based Estimation Algorithms for Precise Tracking of a Re-Entry Vehicle and its Impact Point Prediction

  • Moon, Kyung Rok;Kim, Tae Han;Song, Taek Lyul
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제29권4호
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    • pp.363-374
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    • 2012
  • This paper studies the problem of tracking a re-entry vehicle (RV) in order to predict its impact point on the ground. Re-entry target dynamics combined with super-high speed has a complex non-linearity due to ballistic coefficient variations. However, it is difficult to construct a database for the ballistic coefficient of a unknown vehicle for a wide range of variations, thus the reliability of target tracking performance cannot be guaranteed if accurate ballistic coefficient estimation is not achieved. Various techniques for ballistic coefficient estimation have been previously proposed, but limitations exist for the estimation of non-linear parts accurately without obtaining prior information. In this paper we propose the ballistic coefficient ${\beta}$ model-based interacting multiple model-extended Kalman filter (${\beta}$-IMM-EKF) for precise tracking of an RV. To evaluate the performance, other ballistic coefficient model based filters, which are gamma augmented filter, gamma bootstrapped filter were compared and assessed with the proposed ${\beta}$-IMM-EKF for precise tracking of an RV.

다속성 태도 모델과 협업적 필터링 기반 장소 추천 연구 (A Study on Recommendation Systems based on User multi-attribute attitude models and Collaborative filtering Algorithm)

  • 안병익;정구임;최혜림
    • 스마트미디어저널
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    • 제5권2호
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    • pp.84-89
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    • 2016
  • 스마트폰이나 태블릿 PC와 같이 GPS를 탑재한 모바일 기기 보급으로 위치 기반 정보는 모바일 생활의 필수 요소로 자리잡았다. 이제 사용자들은 더 나아가 개인별 성향에 따른 맞춤형 정보를 원하고 있다. 개인 맞춤형 추천을 위해서는 사용자의 행동을 이해하는 것이 필요한데 실생활에 많은 부분을 차지하고 있는 음식점 방문도 맞춤형 추천 서비스를 제공해 줄 수 있다. 본 논문에서는 음식점 방문에 대한 비슷한 태도를 보인 사용자를 추출한 후 방문했던 장소를 비교하여 추천하는 사용자 행동기반 다속성 태도 모델 기반의 장소 추천 모델을 연구한다. 다속성 태도점수를 산출하기 위해 피쉬바인(Fishbein) 방정식을 활용하고 피어슨 상관계수를 이용하여 사용자들이 방문했던 장소의 중 유사한 속성을 가진 장소를 추출했다. 그리고 그룹렌즈의 선호도 예측 알고리즘을 활용하여 추천 대상 장소를 선정하고 유클라디안 거리법으로 사용자에게 거리기반 장소를 추천하였다. 또한 실제 데이터를 이용한 실험을 통해 본 논문에서 제시한 시스템의 우수성도 입증하였다.