해상 소형표적 탐색 모형 및 작전운영 방안
A Model for Search and Detection of Maritime Small Targets and its Operation Procedure
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초록
현재 해군과 해경은 경험과 직관을 바탕으로 우리나라 영해에서 탐색 작전을 수행하고 있다. 그러나 이러한 작전은 소형 표적(작은 배나 보트 등)의 특성으로 인해 빈번히 탐색 작전에 실패하여 많은 논쟁을 일으켰다. 통상 소형표적의 탐색 작전은 레이더, EO/IR 장비 등을 통해서는 식별 하기가 어려운 것이 사실이다. 본 연구에서는 제한된 탐색 공간과 소형표적에 대해서 MDP(Markov Decision Process)를 기반으로한 효과적인 탐색 모델을 제안한다. 또한 이 모델에서는 어망, 상선 이동 항로, 섬, 등대 등 현실적인 해양 환경 특성을 반영하였다. 본 연구의 실험 결과는 제안된 모형의 탐지율이 랜덤 탐색 모형보다 유의하게 높은것으로 나타났다. 이 연구가 소형표적에 대한 해상 탐색 작전을 기안할 때에, 기초적인 모델이 되기를 기대한다.
Abstract
Currently, Korea Navy and Coast Guard are conducting search and patrol operations in Korean territorial seas based on their experiences and intuitions from now on. However, these operations have failed frequently due to the characteristics of small targets(like small ship or boat etc), and have caused many arguments and restrictions for search and detection operations. Usually, search operations of small targets have many constraints. The search operations work only if weapon systems such as radar and electro-optical/infra-red equipment reach close to small targets. In this study, we propose an effective search model based on MDP(Markov Decision Process) for limited search spaces and small targets. In addition, We consider realistic maritime environmental characteristics such as fishing nets, sea routes of moving large commercial ship, submerged rock, lighthouse and so on in this model. The various experimental results show that the detection probability of proposed model is significantly better than that of a random search model. We are looking forward to applying this scientific search model for the Korea Navy maritime operation planners.
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