Estimation of a Projectile Impact Point Using Radar Measurement and Extended Kalman Filter
Bong-Soo Kang, In-Soo Lee · The Journal of Korean Institute of Information Technology · 2020
함포를 이용하여 발사체를 발사하는 경우 자함에 탑재된 환경 센서가 측정하지 못하는 외탄도적 환경 정보미확보에 따라 표적과 발사체의 착점은 오차를 가지게 된다. 이때 표적을 명중시키기 위해서는 발생한 오차를 보정해야 하므로 발사체의 착점을 정확히 추정하는 것이 필요하다. 이를 위해 발사체 운동방정식은 NATO 표준 문서 STANAG 4355에 표준화되어 있는 항력, 중력, 코리올리힘이 반영된 PMM(Point Mass Trajectory Model)을 사용하였고, 비선형의 발사체 운동에 대한 레이더 측정정보 처리에는 1차 확장 칼만필터 기반의 기법을 적용하였다. 필터의 공정잡음 표준편차 결정과 예측시간에 따른 성능 확인을 위해서는 Monte Carlo Simulation을 수행하였으며, 예측 성능 분석을 통해서는 발사체 운동모델에 반영된 코리올리힘보다는 풍향, 풍속에 의한 항력이 발사체의 착점 예측 오차를 크게 발생시킨다는 것을 알 수 있었다. 발사체 발사 고각을 달리한 실험을 통해서는 발사체의 착점 RMS 오차가 발사체의 비행거리에 비례함도 확인할 수 있었다.