일반적인 전자광학 추적장비 (Electro-Optical Tracking System; EOTS)는 항법시스템의 출력과 Laser Range Finder (LRF) 측정치로부터 표적 좌표를 추정한다. 항체가 고기동일 경우, 항법시스템의 낮은 출력율과 시간지연으로 인해 표적 추정 오차가 커진다. 이를 보완하기 위하여, 전자광학 추적장비에 Inertial Measurement Unit (IMU)를 추가할 수 있으며, 전자광학 추적장비의 정확한 자세를 얻기 위해 서는, 정확한 초기 자세가 필요하다. 본 논문에서는 전자광학 추적장비 초기 자세 결정을 위한 시간지연 보상의 성능평가 결과를 제시하고자 한다. 성능평가를 위하여 지상 항체에 항법 등급의 항법시스 템과 전술 등급의 EOTS의 IMU를 탑재하고, 데이터를 수집하였으며, 항체의 항법시스템 측정치에 시간지연을 추가하여 성능을 확인하였다. 성능평가 결과로부터 시간지연을 보상하면, 초기 자세 추정 성능이 향상되며, 특히, 자세 정합과 속도 및 자세 정합의 성능이 크게 향상된 것을 확인할 수 있다.

Performance Evaluation of Time Delay Compensation for Initial Attitude Determination of Electro Optical Tracking System

Jae Hoon Son, WooJin Choi, Sung Su Kim, Sang Heon Oh, Dong-Hwan Hwang*

General Electro-Optical Tracking System (EOTS) estimates target position from vehicle’s navigation system output and Laser Range Finder (LRF) measurement. When the vehicle maneuvers highly, the target position estimation error becomes larger due to the low rate and time delay of the vehicle’s navigation outputs. In order to compensate these, an Inertial Measurement Unit (IMU) can be attached to the EOTS. An accurate initial attitude is required in order to obtain an accurate attitude output. In this paper, performance evaluation results of the time-delay compensation are presented in order to determine initial attitude of the EOTS. An experimental setup with a navigation-grade system and an EOTS navigation system with tactical-grade IMU was installed in a land vehicle and raw measurements were collected. The vehicle’s navigation outputs were intentionally delayed for evaluation. It can be seen from the evaluation results that performance of the initial attitude estimation is improved when the time-delay is compensated and in particular the performances of the attitude matching and velocity and attitude matching are largely improved.

Keywords: electro-optical tracking system, time delay, transfer alignment

Speaker 손재훈 충남대학교