항로표지 정보를 이용한 해상감시레이더의 시스템 오차 보정

• 영문명: Systematic Error Correction of Sea Surveillance Radar using AtoN Information
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 김병두(Byung-Doo Kim) 김도형(Do-Hyeung Kim) 이병길(Byung-Gil Lee)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제37권 제5호, 447~452쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.10.31

국문 초록

해상교통관제시스템(VTS)은 선박의 위치, 속도, 침로 등 해상 교통 정보를 획득하기 위하여 다수의 해상감시레이더를 주요 센서로 이용하고 있으며, 거리 및 방위각 바이어스와 같은 2차원 해상감시레이더의 시스템 오차는 레이더 영상 및 표적 추적정보의 정확도를 크게 저하시킬 수 있다. 따라서 해상교통관제시스템에서 정확한 표적정보를 제공하기 위하여 레이더의 시스템 오차는 정밀하게 보정되어야 한다. 본 논문에서는 VTS 관제영역에 설치된 항로표지의 위치정보를 이용하여 2차원 해상감시레이더의 거리 및 방위각 오차를 보정하기 위한 방법을 제안한다. 2차원 레이더 측정값의 표준오차 모델과 항로표지 위치정보로부터 측정 잔차 모델을 유도하고, 레이더 시스템 오차를 추정하기 위한 선형 칼만필터를 설계한다. Monte-Carlo 모의실험을 통하여 제안한 방법을 검증하고, 항로표지 정보의 개수에 따른 레이더 시스템 오차 추정의 수렴 특성 및 정확도를 분석한다.

영문 초록

Vessel traffic system uses multiple sea surveillance radars as a primary sensor to obtain maritime traffic information like as ship's position, speed, course. The systematic errors such as the range bias and the azimuth bias of the two-dimensional radar system can significantly degrade the accuracy of the radar image and target tracking information. Therefore, the systematic errors of the radar system should be corrected precisely in order to provide the accurate target information in the vessel traffic system. In this paper, it is proposed that the method compensates the range bias and the azimuth bias using AtoN information installed at VTS coverage. The radar measurement residual error model is derived from the standard error model of two-dimensional radar measurements and the position information of AtoN, and then the linear Kalman filter is designed for estimation of the systematic errors of the radar system. The proposed method is validated via Monte-Carlo runs. Also, the convergence characteristics of the designed filter and the accuracy of the systematic error estimates according to the number of AtoN information are analyzed.

목차

요약

Abstract

1. 서론

2. 측정값 모델

3. 시스템 오차 추정기 설계

4. 모의실험

5. 결론

후기

참고문헌

키워드

해상교통관제시스템 해상감시레이더 시스템 오차 항로표지 칼만필터 Vessel Traffic System Sea Surveillance Radar Systematic Error Navigation Aids Kalman Filter