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적 감시 레이더의 위치 추정을 위하여 레이더 신호 탐지용 센서 노드로 Unmanned Aerial Vehicle(UAV)를 활용하게 되면 신속한 노드 운용성 등 다양한 장점이 있다. 특히, 단일 UAV로 운용된다면 비용 절감만이 아니라 다중 UAV의 사용시 발생하는 시간 동기화 문제에서 벗어날 수 있다. 최근에 제안된 단일 UAV 기반 미상 감시레이더 위치 추정 기법은 Time Difference of Arrival(TDOA)를 채택하고 있기에 우수한 Dilution of Precision(DOP) 확보가 어렵고 또한 적진 깊이 위치한 레이더에는 가깝게 접근하기 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 감시 레이더의 빔회전과 Pulse Repetition Interval(PRI) 정보로부터 레이더 펄스 신호의 도착 시간차와 도착 각도를 추정하여 위치를 결정할 수 있는 TDOA와 Angle of Arrival(AOA)의 결합기법을 제안한다. 제안 기법은 TDOA 기법과 비교할 때 미상 레이더의 위치 추정 시에 발생하는 DOP 종속성이 완화되고 또한 위치추정 정확도가 크게 개선된다는 것을 MATLAB 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 특히 단일 UAV의 회전 반경이 일정 이상 보장되면 그 크기에 무관하게 높은 정확도를 가짐을 확인하였다.

When UAV is used as a sensor node for radar signal detection to estimate the location of the enemy surveillance radar, there are various advantages such as rapid node operation. In particular, in the case of using a single UAV, it is possible to drastically reduce operating costs and free from the problem of time synchronization among multiple UAVs. The technique recently proposed for estimating unknown surveillance radar position using a single UAV employs TDOA, making it difficult to obtain outstanding Dilution of Precision(DOP) and also difficult to approach radars located in enemy lines. Therefore, this paper proposes a combination of TDOA/AOA that estimates the arrival time difference and arrival angle of the radar pulse signal from the beam rotation information of the monitoring radar and the pulse repetition interval to determine the location. The proposed technique was evaluated through MATLAB simulation that compared to the TDOA technique, it could mitigate the DOP dependencies arising from the position estimation of unknown radars and significantly improve the position estimation accuracy. In particular, it was confirmed that if the radius of rotation of a single UAV is guaranteed more than a certain level, it has high accuracy regardless of rotation size.
#Surveillance radar #DOP #Position estimation #TDOA/AOA #UAV

목차

요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 관련 연구
Ⅲ. 제안 기법
Ⅳ. 성능 분석
Ⅴ. 결론
References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
S. Kemkemian, M. Nouvel-Fiani, and E. Chamouard, “Radar and electronic warfare cooperation: How to improve the system efficiency,” IEEE Radar Conf., pp. 773-778, May 2010. (https://doi.org/10.1109/RADAR.2010.5494518) Crossref E. Tzoreff, B. Z. Bobrovsky, and A. J. Weiss, “Single receiver emitter geolocation based on signal periodicity with oscillator instability,” IEEE Trans. Sign. Process., vol. 62, no. 6, pp. 1377-1385, Mar. 2014. (https://doi.org/10.1109/TSP.2014.2298831) Crossref F. Gustafsson and F. Gunnarsson, “Positioning using time-difference of arrival measurements,” ICASSP '03, vol. 6, pp. VI-553-6, 2003. (https://doi.org/10.1109/ICASSP.2003.1201741) Crossref R. Peng and M. L. Sichitiu, “Angle of arrival localization for wireless sensor networks,” IEEE SECON, pp. 374-382, 2006. (https://doi.org/10.1109/SAHCN.2006.288442) Crossref N. Patwari, J. N. Ash, S. Kyperountas, A. O. Hero, R. L. Moses, and N. S. Correal, “Locating the nodes: Cooperative localization in wireless sensor networks,” IEEE Sign. Process. Mag., vol. 22, no. 4, pp. 54-69, Jul. 2005. (https://doi.org/10.1109/MSP.2005.1458287) Crossref

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