IMM 필터를 활용한 Multilateration 정확도 향상에 관한 연구

Abstract

국제민간항공기구, ICAO(International Civil Aviation Organization)에서는 CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management)을 21세기 표준항행시스템으로 채택하기로 결의하였다. 이에 따라 ICAO 회원국은 관련 기술개발 및 인프라 구축에 박차를 가하고 있다. CNS/ATM의 항공 감시분야에서는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 시스템과 더불어 Multilateration이 구축되고 있다. Multilateration은 레이더 설치 및 운용이 곤란하거나 항공기 감시 사각지대를 보완하기 위해 설치하는 시스템으로 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 이용하여 레이더에 비해 매우 정확하다. 본 논문에서는 레이더 시스템에 널리 사용되는 IMM(Interacting Multiple Model) 필터를 Multilateration에 적용하여 보다 정확한 항공기 위치 획득을 가능하게 하였다. 성능분석 결과, IMM 필터를 적용한 Multilateration이 기존의 Multilateration에 비해 공항 인근에서는 38.37%, 공항 10마일 부근에서는 20.86% 정확한 것으로 분석되었다. CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management) was adopted as a standard navigation system of 21st century. Therefore, ICAO(International Civil Aviation Organization) members are developing the technology and infrastructure of CNS/ATM. ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) system and Multilateration system are being implemented in the surveillance field of CNS/ATM. Multilateration system is installed in order to complement radar system and to surveil blind areas. Also, Multilateration system using TDOA(Time Difference Of Arrival) is more accurate than radar. In this paper, we applied an IMM(Interacting Multiple Model) filter which is widely used in radar systems to the Multilateration data in order to improve the reliability of the Multilateration data. Comparisons with the original Multilateration data and the Multilateration data with the IMM filter show that the ADS-B data with the IMM filter provides a better performance: 38.37% near the airport, 20.86% around 10 miles of the airport.