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항법정보 전송지연 보상을 통한 전자광학장비 좌표지향성능 향상
Enhancement of Geo-pointing Performance for Electro-Optical Systems by Compensating Transmission Time Delay of Navigation Data 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.16 no.2, 2013년, pp.191 - 198  

김성수 (국방과학연구소) ,  문성만 (삼성탈레스) ,  권강훈 (삼성탈레스) ,  윤창열 (국방과학연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Geo-pointing is a function that maintains LOS(Line of Sight) to a stationary ground target by controlling azimuth and elevation angles of a EOS(Electro-Optical System) which are calculated from aircraft navigation data and target coordinates. In design and implementation of the geo-pointing, a trans...

주제어

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문제 정의

  • 본 논문에서는 칼만필터를 이용하여 항법정보 전송지연을 보상하는 방법을 제시한다.
  • 본 논문에서는 항공기 항법정보의 전송지연 보상을 통한 좌표지향 성능 향상에 대한 내용을 다룬다. 항공기 항법정보의 전송지연 시간을 측정하고, 칼만필터를 이용하여 EOS가 항법정보를 수신한 시점의 항공기 상태를 추정하여 좌표지향 알고리즘에 적용함으로써 좌표지향 성능이 향상됨을 시뮬레이션 및 시험 결과를 통해 보여준다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
항공기의 항법정보 전송의 어떤 문제가 좌표지향의 주요 오차요소로 작용하는가? 항공기의 항법정보는 MC를 경유하여 EOS로 전송되며 각각의 통신은 50Hz로 이루어지기 때문에 항법 정보가 EOS로 전달되기까지 최대 40ms의 전송지연이 발생하여, 좌표지향의 주요 오차요소로 작용한다. 특히 항공기가 급 기동하는 상태에서 그 영향성은 증가한다.
EOS 좌표지향에서 오차가 발생되는 원인은 무엇인가? EOS 좌표지향은 관성항법장치(GPS/INS : Global Positioning System/Inertial Navigation System)로부터 항공기의 항법정보(위치, 자세)를 입력받아 지정된 표적 좌표를 지향하기 위한 EOS의 시선의 지향각을 계산하고 구동하여 시선을 표적방향으로 유지시킴으로써 운용자가 표적을 지속적으로 관측할 수 있도록 한다[2~4]. 이 때 항법정보의 측정오차 및 전송지연, EOS 시선과 및 GPS/INS와의 정렬오차, 시선제어오차 등의 다양한 오차요소들에 의해 좌표지향 오차가 발생되며, 특히 항법정보의 전송지연은 항공기가 급 기동할 경우 좌표지향 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소이다[5].
전자광학장비란 ? 전자광학장비(EOS : Electro-Optical Systems)는 항공기에 탑재되어, 주 · 야간 표적에 대하여 항공기의 진동을 감소시킨 안정된 영상을 제공하는 장비이며, 항공기의 기동에 상관없이 표적을 지속적으로 관측할 수 있는 좌표지향은 임무수행능력 증대를 위해 중요한 기능 중 하나이다[1].
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참고문헌 (6)

  1. 김성수, 박주광, "EOTS 시선 안정화 제어기 연구 (III)", ATRC-409-940506, 국방과학연구소, 1994. 

  2. J. M. Hilkert, "Kinematic Algorithms for Line-of-Sight Pointing and Scanning using INS/GPS Position and Velocity Information", SPIE, pp. 11-22, 2008. 

  3. K. James Held, Brendan H. Robinson, "TIER II Plus Airborne EO Sensor LOS Control and Image Geolocation", IEEE, pp. 377-405, 1997. 

  4. 박주광, 정슬, "전자광학추적장비의 좌표추적기 구현 및 헬리콥터 탑재 레이더 연동시험에 관한 연구", 제어.로봇.시스템학회 논문지, 제11권 제4호, pp. 369-377, 2005. 

  5. 김성수, 신용산, 김성수, 권강훈, "헬기 장착 전방 관측적외선장비 좌표지향시스템 개발", 한국군사과학기술학회지 제12권 제6호, pp. 750-759, 2009. 

  6. 신정섭, 현영오, 오우섭, "헬기용 임무탑재장비 감항인증 방안", 제16회 지상무기학술대회, pp. 486-489, 2008. 

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