레이더 영상을 이용한 선박탐지와 추적 알고리즘 개발 및 성능 평가

Abstract

본 연구는 Pulse 및 Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) 레이더 영상을 이용하여 선박 탐지 및 추적 알고리즘을 개발하고 정확성을 평가한다. Pulse와 FMCW 레이더는 날씨나 대기상태에 영향을 적게 받으며 관측범위가 넓기 때문에 해양 감시 분야에서 중요한 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 X-밴드 Pulse 및 FMCW 레이더를 이용하여 이어도 해양과학기지 및 울릉도 현포항 주변 해역의 선박을 관측하였다. 레이더 영상자료에서 시스템 노이즈 및 육지부분을 제거 한 후 선박 후보군을 추출하고, 연속적인 레이더 영상을 이용한 누적 임계치를 이용하여 선박을 탐지한다. 선박 추적이 어려운 3가지 상황에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 가장 정확성이 높은 칼만 필터 (Kalman filter) 기반 추적 알고리즘을 사용하였다. 선박 탐지 및 추적 알고리즘의 정확성을 평가하기 위하여 선박의 GPS 및 Auto Identification System (AIS) 정보를 이용하였다.서 중요한 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 X-밴드 Pulse 및 FMCW 레이더를 이용하여 이어도 해양과학기지 및 울릉도 현포항 주변 해역의 선박을 관측하였다. 레이더 영상자료에서 시스템 노이즈 및 육지부분을 제거 한 후 선박 후보군을 추출하고, 연속적인 레이더 영상을 이용한 누적 임계치를 이용하여 선박을 탐지한다. 선박 추적이 어려운 3가지 상황에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 가장 정확성이 높은 칼만 필터 (Kalman filter) 기반 추적 알고리즘을 사용하였다. 선박 탐지 및 추적 알고리즘의 정확성을 평가하기 위하여 선박의 GPS 및 Auto Identification System (AIS) 정보를 이용하였다.