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Adaptive Threshold Detector를 이용한 펄스 위치 계산
Pulse Position Determination using Adaptive Threshold Detector 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.21 no.2 = no.83, 2017년, pp.163 - 170  

장재원 (한국항공우주연구원 항공전자연구팀) ,  이상정 (충남대학교 전자공학과)

초록
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독립 협동형 감시시스템인 이차감시레이더(SSR)의 위치 정보의 해상도를 높이기 위해 다변측정감시시스템(MLAT)이 항공 감시시스템에 적용되고 있다. 다변측정감시시스템은 쌍곡선(hyperbola) 또는 쌍곡면(hyperboloid) 위치 측정법을 이용하는 시스템으로 4개 이상의 지상 수신기에서 TOA (time of arrival)값을 측정하고 이를 중앙처리장치에서 각 수신기 상호간의 수신시각차 (TDOA; time difference of arrival)를 이용하여 항공기의 위치를 계산한다. TDOA (time difference of arrival) 알고리즘을 이용하는 다변측정감시시스템의 위치 측정 해상도를 높이기 위해서는 먼저 항공기에 탑재된 트랜스폰더에서 송출된 신호가 수신기에 수신되는 시간인 TOA(time of arrival)를 정밀하게 측정하여야 한다. 본 논문에서는 다변측정감시시스템의 구성에 대해 간략히 설명하였으며 TOA를 측정하기 위한 방법 중 하나인 ATD (adaptive threshold detector)에 대하여 간략히 설명하였다. ATD는 동일 신호에 대한 수신기간 수신한 신호의 진폭 차에 의해 발생하는 펄스 위치 편차 문제를 해결하는 방식이다. 본 논문에서는 ATD의 종류 중 LAS (level adjuster System)과 CDS (constant-fraction discriminator system)에 대한 시뮬레이션 결과와 기본적인 임계값을 적용한 펄스 위치 계산 시뮬레이션 결과를 비교하여 ATD의 성능을 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

MLAT which is an independent cooperative surveillance system is applied to increase the positon resoultin of secondary survelliance radar. MLAT uses the hyperboic or hyperboloid position mesurement algorithm. Central processing unit of MLAT calculates target position using time difference of arrival...

주제어

#Multilateration   #Time difference of arrival   #Time of arrival   #Adaptive threshold detector   #Level adjuster system   #Constant-fraction discriminator system  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 다변측정감시시스템의 구성에 대해서 간략히 설명하였으며 TOA를 측정하기 위한 방법 중 하나인ATD(adaptive threshold detector)에 대하여 설명하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 ATD를 적용하여 TOA를 측정한 결과로부터 ATD의 성능을 분석하였다.
  • ATD는 펄스의 시간축에 대한 특성은 동일하고 수신기에서 수신된 신호의 진폭 크기만 차이가 있을 경우 진폭 변화와 무관하게 펄스 위치 또는 신호 도달 시각을 결정하는 방안이다. 즉 하나의 표적에 대해 각 수신기간 배치 위치에 따른 이격 거리로 발생하는 진폭의 변화에 대처하기 위한 방안이다. 이러한 ADT에 대해서 [6]에서는 아래와 같은 세 가지 방안을 제시하고 있다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다변측정감시시스템이란 무엇인가? 독립 협동형 감시시스템인 이차감시레이더(SSR)의 위치 정보의 해상도를 높이기 위해 다변측정감시시스템(MLAT)이 항공 감시시스템에 적용되고 있다. 다변측정감시시스템은 쌍곡선(hyperbola) 또는 쌍곡면(hyperboloid) 위치 측정법을 이용하는 시스템으로 4개 이상의 지상 수신기에서 TOA (time of arrival)값을 측정하고 이를 중앙처리장치에서 각 수신기 상호간의 수신시각차 (TDOA; time difference of arrival)를 이용하여 항공기의 위치를 계산한다. TDOA (time difference of arrival) 알고리즘을 이용하는 다변측정감시시스템의 위치 측정 해상도를 높이기 위해서는 먼저 항공기에 탑재된 트랜스폰더에서 송출된 신호가 수신기에 수신되는 시간인 TOA(time of arrival)를 정밀하게 측정하여야 한다.
이차감시레이더의 위치 정보의 해상도를 높이기 위해 무엇이 어디에 적용되고 있는가? 독립 협동형 감시시스템인 이차감시레이더(SSR)의 위치 정보의 해상도를 높이기 위해 다변측정감시시스템(MLAT)이 항공 감시시스템에 적용되고 있다. 다변측정감시시스템은 쌍곡선(hyperbola) 또는 쌍곡면(hyperboloid) 위치 측정법을 이용하는 시스템으로 4개 이상의 지상 수신기에서 TOA (time of arrival)값을 측정하고 이를 중앙처리장치에서 각 수신기 상호간의 수신시각차 (TDOA; time difference of arrival)를 이용하여 항공기의 위치를 계산한다.
다변측정감시시스템의 구성 중 하나인 수신기의 역할은? 그림 2에서 알 수 있듯이 다변측정감시시스템은 크게 다수의 수신기 (RU; receiving unit), 중앙처리장치 (CPS; central processing system), 기준감시트랜스폰더 (RMT; reference and monitoring transponder), 통제감시장치 (CMS; control and monitoring system), 외부연동장치(EIU, external interface unit), 그리고 송신기 (ITX; interrogating Transmitter)로 구성된다[5]. 이 중 수신기는 항공기에 탑재된 트랜스폰더 신호를 수신하고 지역시간(local time)을 기준으로 신호의 도착시각(TOA)을 측정하고 이 정보를 중앙처리장치로 전송한다. 중앙처리장치는 다수의 수신기로부터 전송된 TOA 값을 TDOA 알고리즘에 적용하여 표적의 위치를 계산하고 식별 추적한다.
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참고문헌 (7)

  1. Y. Lin, C. Lv, X. Xy, and B. Lin, "An improved method of demodulation for air-ground data link communication system," International Journal of Future Generation Communication and Networking, Vol. 7, No. 2, pp. 1-8, Jul. 2014. 

  2. S. Gligorevic: A-SMGCS data link situation, DLR, Braunshwieg: Germany, Technical Report D1.7.1a , 2006 

  3. M. Sajatovic, F. Gmbh, and M. Schnell, "Future aeronautical communications concepts and their impact on ATM procedures," in Air Traffic Control Association Conference Proceedings, Gapevine: TX, pp. 51-59, Oct. 2005. 

  4. T. S. Kim, and J. W. Chang "Technology trends on the multilateration of aeronauical surveillance," Current Industrial and Technologic Trends in Aerospace, Vol. 11, No. 2, pp. 52-64, Nov. 2013. 

  5. H. M. Kong, T. K. Sung, and Y. M. Kwon, "Comparison of TDOA location algorithms for indoor UWP positioning," Journal of the Institute of Electroincis and Information Engineers, Vol. 42 TC, No. 1, pp.10-13. 2005. 

  6. D. J. Torrieri "Adaptive thresholding systems," IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. AES-13, pp. 273-280, May 1997. 

  7. ICAO, "Surveillance and collision avoidance system," Aeronautical Telecommunications, Vol. IV, July 2007. 

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