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JKIEES, vol. 30, no. 6, pp.487-497, January, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.6.487

Efficient Recognition Method for Ballistic Warheads by the Fusion of Feature Vectors Based on Flight Phase 비행 단계별 특성벡터 융합을 통한 효과적인 탄두 식별방법

최인오․김시호*․정주호**․김경태․박상홍*** In-Oh Choi․Si-Ho Kim*․Joo-Ho Jung**․Kyung-Tae Kim․Sang-Hong Park***
포항공과대학교 전자전기공학과(Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) *국방과학연구소(3rd R&D Institute, Agency for Defence Development) **포항공과대학교 기계공학과(Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ***부경대학교 전자공학과(Department of Electronic Engineering, Pukyong National University)

It is very difficult to detect ballistic missiles because of small cross-sections of the radar and the high maneuverability of the missiles. In addition, it is very difficult to recognize and intercept warheads because of the existence of debris and decoy with similar motion parameters in each flight phase. Therefore, feature vectors based on the maneuver, the micro-motion according to flight phase are needed, and the two types of features must be fused for the efficient recognition of ballistic warhead regardless of the flight phase. In this paper, we introduce feature vectors appropriate for each flight phase and an effective method to fuse them at the feature vector-level and classifier-level. According to the classification simulations using the radar signals predicted by the CAD models, the closer the warhead was to the final destination, the more improved was the classification performance. This was achieved by the classifier-level fusion, regardless of the flight phase in a noisy environment.

탄도미사일은 작은 레이다 단면적 및 빠른 기동 특성으로 인하여 탐지가 매우 힘들며, 또한 탄도미사일의 각 비행단계에서 탄두와 유사한 운동 변수로 기동하는 연료탱크 및 기만체의 존재로 인하여 탄두의 식별 및 요격이 매우 어렵다. 따라서 비행 단계에 따라 표적의 기동 및 미세운동을 이용한 특성벡터가 필요하며, 또한 이를 적절히 융합하여 비행단계에 상관없이 식별하는 방법이 요구된다. 본 연구에서는 탄도미사일의 비행단계에 따른 유용한 특성벡터를 소개하고, 이를 특성벡터 및 구분기 레벨에서 융합하는 효과적인 기법을 제안한다. CAD 모델들을 사용하여 예측된 레이다 신호들로 시뮬레이션을 수행한 결과, 구분기 레벨 융합을 통하여 잡음환경 내에서 비행단계에 상관없이 종말 단계로 갈수록보다 향상된 탄두 식별이 가능하였다.

Keyword : Missile Recognition, Micro-Doppler, 3DFV, Ballistic Factor, Feature Fusion

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