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전자공학회 논문지 (Journal of The Institute of Electronics and Information Engineers)

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한글제목(Korean Title) 하위 포락선 검출을 통한 우주발사체 TDOA-AOA 측위기법의 정확도 향상 연구
영문제목(English Title) Improving TDOA-AOA Localiza tion Accuracy using Low Envelope Detection for a Launch Vehicle
저자(Author) 권순호   최용태   문상미   김진영   황인태   Soonho Kwon   Yongtae Choi   Sangmi Moon   Jin Young Kim   Intae Hwang  
원문수록처(Citation) VOL 56 NO. 04 PP. 0003 ~ 0012 (2019. 04)
한글내용
(Korean Abstract)
일반적으로 우주발사체 발사 임무에 있어서 지상의 원격측정신호 수신국의 안테나시스템은 자동추적기능만 갖고 있다. 따라서 발사체에 대한 위치정보 측정은 별도의 레이더 장비에 의존한다. 기존의 위치정보 측정방법에 추가하여 원격측정신호 수신국을 이용하여 위치정보 측정이 가능해진다면 우주발사체에 대한 비행안전 통제의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 신호원의 도달시간(Time of Arrival, TOA) 및 도래각(Angle of Arrival, AOA)은 신호 발생원에 대한 전형적인 위치 추정기법에 속한다. 본 논문에서는 2개 지상 수신국을 이용한 TDOA-AOA 위치추정 알고리즘의 정확도 향상 기법을 제안한다. 이는 TDOA-AOA 위치 추정결과에 대해 통계적 표준편차와 2차 다항식의 회귀선을 구하고, 구해진 2차 회귀선을 표준편차의 일정배율로 이동시켜 하위 포락선을 검출함으로써 정확도를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 실제 발사 임무에서 우주발사체에 탑재된 GPS 측정정보를 레퍼런스로 하여 제안된 기법에 대한 성능을 분석하였다.
영문내용
(English Abstract)
In general, a ground telemetry station for a launch vehicle (LV) includes a tracking function only. Therefore, position measurements for LV depend on received navigation data from on-board systems of the LV or on the estimated position from a ground radar system in real time. However, having a greater number of position estimation techniques for flight safety control is necessary. Time of arrival, time difference of arrival (TDOA), and angle of arrival (AOA) are typical localization techniques used for an emitting target. In this paper, we examine the passive TDOA-AOA localization using two telemetry stations and propose a technique to improve its localization accuracy. This is accomplished by second-order polynomial regression of TDOA-AOA localization results and detection of lower envelopes with a multiplier for standard deviation of the TDOA-AOA results. Our study confirms that the localization accuracy is improved by comparing the estimated localization results of our proposed technique with measured data of an on-board GPS, the 3rd KSLV-1 mission.
키워드(Keyword) AOA   Launch vehicle   Localization   Polynomial regression   TDOA  
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