The ballistic missile defense (BMD) system is a system related with the search, detection, tracking, in-terception and destruction of attacking missile. The whole trajectory of ballistic missile can be divided into three phases which are boost phase, midcourse phase and reentry phase. Each phases have own characteristics and have various dynamics. In this thesis, midcourse and reentry phase are considered because of the typical radar limitation which is related to signal to noise ratio (SNR). To achieve the successful missile defense, the radar system should have the flexibility and applicability. The active electronically scanned array (AESA) radar is allowed swift electric steering of the antenna beam, so it is commonly used in BMD systems. In this thesis, AESA radar and Interacting multiple model (IMM) estimator are mainly considered. Unscented Kalman filter (UKF) based IMM filter is used in tracking filter part because ballistic missile motions are highly nonlinear and the aerodynamic parameters are unknown. In this thesis, ballistic coefficient is considered as unknown aerodynamic parameter. If true ballistic coefficient isn’t in the mode parameter range, it is impossible to estimate the ballistic coefficient. So, the mode parameter revision method is suggested.
탄도 미사일 방어 시스템은 적 탄도 미사일에 대한 탐색, 탐지, 추적, 교전 및 파괴와 관련된 시스템을 말한다. 여기서 탄도 미사일의 전체적인 궤적은 3가지 단계로 구분될 수 있는데, 부스트 단계, 중간 단계, 재진입 단계가 그것이다. 각 단계들은 고유한 특징을 가지고 있으며 더불어 운동 역학 모델 역시 다양하다. 이 논문에서는 탄도 미사일의 중간 단계와 재진입단계가 고려되었는데, 그 이유는 신호 대 잡음 비와 관련된 전형적인 레이더 들의 물리적 측정 한계가 때문이다. 성공적인 미사일 방어를 위해서는 레이더 시스템이 유연하고 적용가능성이 좋아야 한다. AESA 레이더의 경우, 안테나 빔의 전기적인 방향 전환이 즉각적으로 일어날 수 있으므로 탄도 미사일 방어 시스템에 흔히 사용된다. 이 논문에서는 AESA 레이더와 IMM 추정기가 주된 고려 대상이다. 그리고 탄도 미사일의 경우, 동역학적 모델이 비선형이고 공기역학적인 파라미터들을 사전에 알 수 가 없으므로 추적 필터에는 UKF 기반 IMM 필터가 사용되었다. 본 논문에서는 탄도계수를 미지의 공력 파라미터로 고려하였다. 만약 실제 탄도계수가 모드 파라미터 범위에 있지 않을 때, 탄도계수를 추정하는 것은 불가능하다. 그래서 모드 파라미터 수정 방법을 제시하였다.
