최소 이동 거리 편차를 이용한 IR-UWB 레이더 신호분석을 통한 다중 대상 추적 방법

Abstract

실내에서 위성 항법 시스템 (GPS, Global Positioning System)는 이용할 수 없기 때문에 적외선, 초음파, IR-UWB, 비전 센서, 블루투스, 및 Wi-Fi 기술을 이용하여 다중 대상의 위치 정보를 제공하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, IR-UWB를 이용한 실내측위의 경우 다중 대상의 위치가 가까이 겹칠 경우 대상 추적에 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 최소 이동 거리 편차를 이용한 다중대상 추적방법을 제안한다. Novelda사의 NVA-661 보드를 사용한 IR-UWB 레이더를 이용하여 이동하는 두 대상의 이동 경로를 측정하는 실험을 진행하였다. 측정 된 원시 데이터는 칼만필터 클러터 제거 방법, modified CLEAN 검출 방법을 이용하여 대상의 위치를 특정하였다. 이를 기반으로 검출된 거리 정보를 통해 최소 허용거리 편차를 갖는 구간별로 이동 평균하여 대상을 구분하기 위한 방법을 제안하고 실험을 통하여 확인하였다.

At indoor environment, since Global Positioning System (GPS) does not work at all, the various techniques such as infrared ray, ultrasound, IR-UWB, vision sensor, Bluetooth, and Wi-Fi are used for the research offering the position information of multi-target. However, it is difficult to track multi-target in the IR-UWB based indoor positioning, when the positions of targets are closely overlapped. In this paper, we propose the multi-targets tracking method using minimum distance deviation. We do experiments to observe the moving path of two targets using IR-UWB radar based on NVA-R661 board of Novelda Corporation. The measured raw data are processed by Kalman Filter clutter reduction, and modified CLEAN detection methods to decide the target distance. After that, we propose a method to separate after applying moving average in the distance section with minimum permission distance deviation, and then verify the method through the experiments.