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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 고상호
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2014
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본 논문에서는 협동관측을 수행하는 다수 소형무인항공기를 위한 유도법칙을 설계하였다. 무인항공기의 경로에 따라 관측 성능이 달라지기 때문에 관측 성능을 극대화 할 수 있는 유도명령 생성이 필요하다. 고전적인 접근 방법들에서는 관측 성능 지표로 크래머 라오 하한 및 피셔 정보행렬을 사용하였는데, 이러한 접근방법은 결정론적인 방법이기 때문에 실제로 적용하기에는 문제가 있다. 본 논문에서는 이에 대한 대안으로 베이시안 접근 방법을 고려하였으며 사전확률밀도함수에 대한 기댓값을 취한 베이시안 크래머 라오 하한 및 베이시안 피셔 정보행렬을 관측 성능 지표로 하였다.
고전적인 접근 방법들에서는 무인항공기들이 직교거동을 할 때 최적 관측이 이루어진다는 것으로 알려져 있는데, 베이시안 접근 방법을 취함으로써 어떤 차이가 발생하는지 살펴보기 위하여 한 순간의 관측 성능지표를 이용하여 최적관측 진입각을 찾고 그 경향을 분석하였다.
그리고 최적제어 이론을 적용하여 유도법칙을 설계하였으며 비용함수를 구성하는 방법에 따라 두 가지 유도법칙을 설계하였다. 첫 번째 유도법칙은 처음에 주어진 사전확률 밀도함수를 끝까지 동일하게 유지하면서 매 한 순간의 베이시안 피셔 정보행렬의 행렬식을 최적화하는 방식으로 설계되었고, 두 번째 유도법칙은 매 순간의 관측 결과를 사전확률밀도함수에 반영하고 이에 대한 매 한 순간의 베이시안 피셔 정보행렬의 행렬식을 최적화 하는 방식으로 설계되었다.
베이시안 정보 기반의 유도명령을 생성하기 위해서는 기댓값 형태의 적분들이 필요하여 연산재원이 많이 필요하다. 소형무인항공기에서는 큰 연산재원을 확보하기 어려우므로 연산재원을 절약하기 위한 방안으로 베이시안 몬테 칼로 계산 기법을 도입하였다.
추정기로는 확장 칼만 필터를 사용하였다. 그리고 유도법칙의 특성을 파악하기 위하여 무인항공기가 대칭적인 위치에 있는 몇몇 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였고 무인항공기 협동기동의 경향성에 대해 비교 분석하였다.
고전적인 접근 방법들에서는 무인항공기들이 직교거동을 할 때 최적 관측이 이루어진다는 것으로 알려져 있는데, 베이시안 접근 방법을 취함으로써 어떤 차이가 발생하는지 살펴보기 위하여 한 순간의 관측 성능지표를 이용하여 최적관측 진입각을 찾고 그 경향을 분석하였다.
그리고 최적제어 이론을 적용하여 유도법칙을 설계하였으며 비용함수를 구성하는 방법에 따라 두 가지 유도법칙을 설계하였다. 첫 번째 유도법칙은 처음에 주어진 사전확률 밀도함수를 끝까지 동일하게 유지하면서 매 한 순간의 베이시안 피셔 정보행렬의 행렬식을 최적화하는 방식으로 설계되었고, 두 번째 유도법칙은 매 순간의 관측 결과를 사전확률밀도함수에 반영하고 이에 대한 매 한 순간의 베이시안 피셔 정보행렬의 행렬식을 최적화 하는 방식으로 설계되었다.
베이시안 정보 기반의 유도명령을 생성하기 위해서는 기댓값 형태의 적분들이 필요하여 연산재원이 많이 필요하다. 소형무인항공기에서는 큰 연산재원을 확보하기 어려우므로 연산재원을 절약하기 위한 방안으로 베이시안 몬테 칼로 계산 기법을 도입하였다.
추정기로는 확장 칼만 필터를 사용하였다. 그리고 유도법칙의 특성을 파악하기 위하여 무인항공기가 대칭적인 위치에 있는 몇몇 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였고 무인항공기 협동기동의 경향성에 대해 비교 분석하였다.
목차
요약목차그림 목록표 목록기호 목록제 1 장 서론1.1 연구 배경1.2 연구 방향제 2 장 문제 정의 및 정식화2.1 목표물에 대한 가정 및 모델링2.2 소형무인항공기에 대한 가정 및 모델링2.3 센서에 대한 가정 및 모델링제 3 장 협동관측의 성능지표3.1 크래머 라오 하한3.2 베이시안 크래머 라오 하한3.3 행렬의 정량화 방법제 4 장 베이시안 접근방법의 특성4.1 한 순간의 관측성능지표와 최적 관측 진입각4.2 최적 관측 진입각 예시 및 분석제 5 장 유도법칙 설계 및 결과5.1 최적제어 이론5.2 유도법칙 I : 한 순간의 성능지표를 이용한 경우5.3 유도법칙 II: 관측 결과를 성능지표에 반영하는 경우5.4 베이시안 몬테 칼로 계산 기법5.5 위치 추정기 설계5.6 시뮬레이션을 통한 유도법칙의 특성 비교제 6 장 결론참고문헌부록A. 유도법칙 I, II에 대한 추가 시뮬레이션B. Matlab Code
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