KR101446445B1 - Position estimating device and method for estimating position of radio wave source - Google Patents

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KR101446445B1 KR1020130151233A KR20130151233A KR101446445B1 KR 101446445 B1 KR101446445 B1 KR 101446445B1 KR 1020130151233 A KR1020130151233 A KR 1020130151233A KR 20130151233 A KR20130151233 A KR 20130151233A KR 101446445 B1 KR101446445 B1 KR 101446445B1
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radio wave
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임덕원
강재민
허문범
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한국항공우주연구원
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Abstract

A position estimating method for estimating a position of a radio wave source is disclosed. The position estimating method according to an embodiment of the present invention comprises the steps o: acquiring a first information based on a Time Difference of Arrival method of a radio wave which is transmitted from the radio wave source and a second information based on an Angle of Arrival method of the radio wave; determining initial conditions of the Time Difference of Arrival method on the basis of the second information; and estimating the position of the radio wave source based on the determined initial condition and the first information.

Description

전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치 및 방법 {POSITION ESTIMATING DEVICE AND METHOD FOR ESTIMATING POSITION OF RADIO WAVE SOURCE}[0001] POSITION ESTIMATING DEVICE AND METHOD FOR ESTIMATING POSITION OF RADIO WAVE SOURCE [0002]

본 개시는 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법 또는 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법을 적용하여 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position estimation apparatus and method for estimating a position of a radio wave transmission source, and more particularly, to a position estimation apparatus and method using a time difference of arrival And a position estimating apparatus and method for estimating a position of a transmission source.

지상에서 수신하는 GPS 신호는 약 -160dBW의 낮은 전력을 갖기 때문에 교란 신호에 영향을 받기 쉽다. 따라서 GPS 교란 신호의 영향을 줄이기 위한 연구와 교란원의 위치를 추정하여 대응하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전파 송신원의 위치를 추적하는 대표적인 방법으로 TDOA(Time Difference Of Arrival) 기법과 AOA(Angle Of Arrival) 기법이 있다.GPS signals received on the ground are susceptible to disturbance signals because they have a low power of about -160dBW. Therefore, researches to reduce the influence of GPS disturbance signal and research for estimating and responding to the location of the disturbance circle are actively conducted. TDOA (Time Difference of Arrival) technique and AOA (Angle Of Arrival) technique are typical methods for tracking the position of radio wave transmission source.

TDOA 기법은 신호의 도달 시각차를 이용하여 타깃의 위치를 추정하는 기법으로서 상대적으로 연산이 간단하다는 장점이 있다. AOA 기법은 신호의 입사 도달각을 이용하여 타깃의 위치를 추정하는 기법으로서 센서 간의 시각 동기가 필요 없고 협대역 신호에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.The TDOA technique is a technique for estimating the position of a target using the arrival time difference of a signal, which is advantageous in that the calculation is relatively simple. The AOA technique is a technique for estimating the position of a target using the angle of incidence of a signal, which is advantageous in that it does not require time synchronization between sensors and can be applied to narrowband signals.

TDOA 기법은 AOA 기법보다 정확하다고 알려져 있으나, 국부 최소(Local minima)로 수렴하거나 발산할 수 있다는 단점이 있다. 최근 TDOA 기법과 AOA 기법을 복합하여 정확도를 개선하는 기법도 알려져 있지만 안정도에 대한 고려가 없어서 국부 최소로 수렴할 가능성이 존재하며, 각 측정치에 대한 가중치를 어떻게 줄 것인지에 대한 고려도 부족한 상황이다. 이에 따라, TDOA 국부 최소 수렴을 해결하기 위한 기술 개발이 요청된다.The TDOA technique is known to be more accurate than the AOA technique, but it has the drawback that it can converge or diverge to the local minima. Recently, there is a technique to improve accuracy by combining TDOA technique and AOA technique. However, there is no possibility of convergence to local minimum because there is no consideration of stability, and there is insufficient consideration on how to set the weight for each measurement value. Accordingly, a technology development for solving the TDOA local minimum convergence is required.

본 개시는 상술한 문제점을 해결하면서 동시에 상술한 기술 개발 요청에 응답하여 안출된 것으로, AOA 방법으로 TDOA 초기 조건을 결정하여 TDOA 국부 최소 수렴을 해결하는 위치 추정 장치 및 방법을 제공한다.The present disclosure provides a position estimating apparatus and method for solving the TDOA local minimum convergence by determining the TDOA initial condition by the AOA method while solving the above-mentioned problems and at the same time in response to the above-described technology development request.

일 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 방법은, 상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 획득하는 단계; 상기 제 2 정보에 기초하여, 상기 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.A position estimation method for estimating a position of a radio wave transmission source according to an embodiment includes first information based on a Time Difference Of Arrival method of a radio wave transmitted from the radio wave transmission source and first information based on a reception angle of the radio wave Obtaining second information based on the method; Determining an initial condition of the reception time difference method based on the second information; And estimating a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information.

상기 제 2 정보에 기초하여 상기 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정하는 단계는, 상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하는 단계; 및 상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치 후보를 추정하여 전파 송신원 위치 후보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of determining an initial condition of the reception time difference method based on the second information comprises: estimating a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information; And estimating a radio wave transmission source position candidate by estimating a vertical position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information.

상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는, 상기 위치 후보를 초기 조건으로 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용할 수 있다.The step of estimating the position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information may apply the reception time difference method to the first information with the position candidate as an initial condition.

상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는, 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정할 수 있다.The step of estimating the position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information may estimate the horizontal position of the radio wave transmission source by applying the reception time difference method to the first information.

상기 추정된 수평 위치에서, 상기 제 2 정보에 수신 각도 기법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정하는 단계가 더 포함될 수도 있다.And estimating a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception angle technique to the second information at the estimated horizontal position.

상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는, 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 및 수직 위치를 추정할 수 있다.The step of estimating the position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information may estimate the horizontal position and the vertical position of the radio wave transmission source by applying the reception time difference method to the first information.

다른 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치는, 상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파를 수신하여, 상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 획득하는 안테나부; 및 상기 제 2 정보에 기초하여, 상기 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정하고, 상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함할 수 있다.A position estimating apparatus for estimating a position of a radio wave transmission source according to another embodiment is characterized by receiving a radio wave transmitted from the radio wave transmission source and estimating a position of the radio wave transmission source based on a first difference based on a Time Difference Of Arrival method An antenna unit for obtaining second information based on information and an angle of arrival method of the radio wave; And a position estimating unit that determines an initial condition of the reception time difference method based on the second information and estimates a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information.

상기 위치 추정부는, 상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하고, 상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치 후보를 추정하여 위치 후보를 추정할 수 있다.The position estimating unit estimates a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information and estimates a vertical position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information Location candidates can be estimated.

상기 위치 추정부는, 상기 수평 위치 후보 및 상기 수직 위치 후보를 초기 조건으로 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용할 수도 있다.The position estimator may apply the reception time difference method to the first information based on the horizontal position candidate and the vertical position candidate as initial conditions.

상기 위치 추정부는, 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정할 수 있다.The position estimator may estimate a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the first information.

상기 위치 추정부는, 상기 추정된 수평 위치에서, 상기 제 2 정보에 수신 각도 기법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정할 수 있다.The position estimator may estimate the vertical position of the radio wave transmission source by applying the reception angle technique to the second information at the estimated horizontal position.

상기 위치 추정부는, 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 및 수직 위치를 추정할 수도 있다.The position estimator may estimate a horizontal position and a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the first information.

또 다른 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 방법은, 상기 전파 송신원으로부터 전파를 수신하는 단계; 상기 수신된 전파에 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법을 적용하여, 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 이용할 초기 조건을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a position estimation method for estimating a position of a radio wave transmission source, comprising: receiving radio waves from the radio wave transmission source; Applying an angle of arrival method to the received radio wave to determine an initial condition to be used in a time difference of arrival method; And estimating a position of the radio wave transmission source by applying a Time Difference Of Arrival method to the received radio wave using the determined initial condition.

상기 초기 조건을 결정하는 단계는, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하는 단계; 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 추정된 수평 위치 후보에서, 상기 추정된 수직 위치 후보를 결정하여 초기 조건을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the determining the initial condition comprises: estimating a horizontal position candidate of the radio transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave; And a step of determining an initial condition by determining the estimated vertical position candidate in the estimated horizontal position candidate by applying the reception angle method to the received radio wave.

상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는, 상기 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.Estimating the position of the radio wave transmission source may include estimating a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the received radio wave using the initial condition.

상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는, 상기 추정된 수평 위치에서, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하거나 또는 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of estimating the position of the radio wave transmission source further includes the step of estimating a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave or applying a reception time difference method at the estimated horizontal position can do.

또 다른 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치는, 상기 전파 송신원으로부터 전파를 수신하는 안테나; 및 상기 수신된 전파에 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법을 적용하여, 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 이용할 초기 조건을 결정하고, 상기 결정된 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a position estimation apparatus for estimating a position of a radio wave transmission source, comprising: an antenna for receiving radio waves from the radio wave transmission source; And determining an initial condition to be used in a time difference of arrival method by applying an angle of arrival method to the received radio wave, And a position estimator for estimating a position of the radio wave transmission source by applying a Time Difference Of Arrival method.

상기 위치 추정부는, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하고, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 추정된 수평 위치 후보에서, 상기 추정된 수직 위치 후보를 결정하여 초기 조건을 결정할 수 있다.Wherein the position estimating unit estimates a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave and applies a reception angle method to the received radio wave to calculate the estimated vertical The initial condition can be determined by determining the position candidate.

상기 위치 추정부는, 상기 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정할 수 있다.The position estimating unit may estimate the horizontal position of the radio wave transmission source by applying the reception time difference method to the received radio wave using the initial condition.

상기 위치 추정부는, 상기 추정된 수평 위치에서, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하거나 또는 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정할 수 있다.The position estimator may estimate the vertical position of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the received radio wave or applying the reception time difference method at the estimated horizontal position.

또 다른 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 방법은, 상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 획득하는 단계; 상기 제 2 정보에 기초하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하는 단계; 상기 추정한 수평 위치 및 상기 제 2 정보에 기초하여 상기 전파 송신원의 수직 위치 후보를 추정하여 전파 송신원 위치 후보를 판단하는 단계; 상기 위치 후보를 초기조건으로 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 기법을 적용하여, 상기 전파 송신원의 수평 위치를 판단하는 단계; 및 상기 제 2 정보에 기초하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 판단하여, 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a position estimation method for estimating a position of a radio wave transmission source, the method comprising: receiving first information based on a Time Difference Of Arrival method of a radio wave transmitted from the radio wave transmission source; Acquiring second information based on an Arrival method; Estimating a horizontal position candidate of the radio wave transmission source based on the second information; Estimating a vertical position candidate of the radio wave transmission source based on the estimated horizontal position and the second information, and determining a radio wave transmission source position candidate; Determining a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference technique to the first information with the position candidate as an initial condition; And estimating a position of the radio wave transmission source by determining a horizontal position of the radio wave transmission source based on the second information.

다양한 실시 예들에 의하여 AOA 방법으로 TDOA 초기 조건을 결정하여 TDOA 국부 최소 수렴을 해결하는 위치 추정 장치 및 방법이 제공될 수 있다. AOA 방법으로 TDOA 초기 조건이 결정됨에 따라서 국부 최소로 수렴하는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 국부 최소로 수렴하여 발생하는 위치 추정 오류가 현저하게 감소할 수 있다.A position estimating apparatus and method for resolving TDOA local minimum convergence by determining TDOA initial conditions by the AOA method according to various embodiments can be provided. As the TDOA initial condition is determined by the AOA method, local minimum convergence can be prevented. Accordingly, the position estimation error occurring due to the local minimum convergence can be remarkably reduced.

도 1은 일 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치 블록도이다.
도 2는 실시 예에 의한 위치 추정 장치의 상세 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 의한 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 수신 시간 차이 방법에 기초한 추정 결과이며, 도 5는 수신 각도 방법에 기초한 추정 결과이다.
도 6은 거리에 따른 3차원 위치 추정 오차의 비교일 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 의한 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 또 다른 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치 추정 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a position estimating apparatus for estimating a position of a radio wave transmission source according to an embodiment.
2 is a detailed block diagram of a position estimating apparatus according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of estimating a position according to an embodiment of the present invention.
4 is an estimation result based on a reception time difference method, and Fig. 5 is an estimation result based on a reception angle method.
FIG. 6 may be a comparison of the three-dimensional position estimation error with distance.
7 is a flowchart for explaining a position estimation method according to another embodiment.
8 is a flowchart of a method for estimating the position of a radio wave transmission source according to another embodiment.

이하에서, 일부 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In the following, some embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.Although the terms used in the following description have selected the general terms that are widely used in the present invention while considering the functions of the present invention, they may vary depending on the intention or custom of the artisan, the emergence of new technology, and the like.

또한 특정한 경우는 이해를 돕거나 및/또는 설명의 편의를 위해 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.Also, in certain cases, there may be terms chosen arbitrarily by the applicant for the sake of understanding and / or convenience of explanation, and in this case the meaning of the detailed description in the corresponding description section. Therefore, the term used in the following description should be understood based on the meaning of the term, not the name of a simple term, and the contents throughout the specification.

도 1은 일 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치 블록도이다.1 is a block diagram of a position estimating apparatus for estimating a position of a radio wave transmission source according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 전파 송신원(10)은 전파(1)를 임의의 방향 또는 전 방향으로 송신할 수 있다. 여기에서, 전파 송신원(10)은 예를 들어 GPS 신호 송신원일 수도 있으며, 또는 GPS 신호를 교란하기 위한 교란 신호 송신원일 수도 있다. 한편, 전파 송신원(10)은 전파를 송신하는 수단이라면 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.As shown in Fig. 1, the radio wave transmitting source 10 can transmit the radio wave 1 in any direction or all directions. Here, the radio wave transmission source 10 may be, for example, a GPS signal transmission source, or may be a disturbance signal transmission source for disturbing a GPS signal. Those skilled in the art will readily understand that the radio wave transmitting source 10 is not limited as long as it is a means for transmitting radio waves.

위치 추정 장치(100)는 안테나부(110) 및 위치 추정부(120)를 포함할 수 있다.The position estimating apparatus 100 may include an antenna unit 110 and a position estimating unit 120.

안테나부(110)는 적어도 하나의 서브 안테나를 포함할 수 있다. 안테나부(110)는 지향성을 가지고 전파를 수신할 수 있거나 또는 지향성 없이 임의의 방향에서 전파를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 임의의 방향의 전파를 수신하기 위하여 안테나부(110)는 복수 개의 안테나를 포함하는 안테나 어레이(array)로 구현될 수 있다. 안테나부(110)가 안테나 어레이로 구현되는 경우, 안테나부(110)는 일방향으로 소정의 간격으로 배치되는 서브 안테나를 포함할 수 있다. 또는 안테나부(110)는 2차원에서 소정의 간격으로 배치되는 서브 안테나를 포함하도록 구현될 수도 있다. 안테나부(110)가 2차원 어레이로 구현되는 경우에는, 전파 송신원(10)의 2차원 좌표가 추정될 수도 있다.The antenna unit 110 may include at least one sub-antenna. The antenna unit 110 may receive the radio wave with directivity or may receive the radio wave in any direction without directivity. For example, in order to receive a radio wave in an arbitrary direction, the antenna unit 110 may be implemented as an antenna array including a plurality of antennas. When the antenna unit 110 is implemented as an antenna array, the antenna unit 110 may include a sub-antenna disposed at a predetermined interval in one direction. Or the antenna unit 110 may be implemented to include a sub-antenna arranged at a predetermined interval in two dimensions. When the antenna unit 110 is implemented as a two-dimensional array, the two-dimensional coordinates of the radio wave transmission source 10 may be estimated.

안테나부(110)는 예를 들어 상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보를 위한 신호 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 위한 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 안테나부(110)는 전파의 수신시간 차이 방법에 기초하여 전파를 수신하도록 구현된 제 1 서브 안테나와 전파의 수신 각도 방법에 기초하여 전파를 수신하도록 구현된 제 2 서브 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 서브 안테나는 복수 개의 안테나를 포함할 수 있으며, 제 2 서브 안테나는 안테나 어레이로 구현될 수 있다.For example, the antenna unit 110 generates a signal for first information based on a Time Difference Of Arrival method of a radio wave transmitted from the radio wave transmission source and a signal for a first information based on a reception angle (Angle Of Arrival) 2 < / RTI > information. For example, the antenna unit 110 includes a first sub-antenna configured to receive radio waves based on a difference in reception time of radio waves, and a second sub-antenna configured to receive radio waves based on a reception angle method of radio waves can do. For example, the first sub-antenna may include a plurality of antennas, and the second sub-antenna may be implemented by an antenna array.

또 다른 실시 예에서, 안테나부(110)는 전파의 수신 시간 차이 방법 또는 전파의 수신 각도 방법을 구분하지 않는 하나의 안테나 어레이로 구현될 수도 있다.In another embodiment, the antenna unit 110 may be implemented as an antenna array that does not distinguish between the reception time difference method of radio waves or the reception angle method of radio waves.

위치 추정부(120)는 안테나부(110)에서 수신된 전파 정보에 기초하여 전파 송신원(10)의 위치를 추정할 수 있다. 위치 추정부(120)는 수신 각각도 방법에 기초한 제 2 정보에 전파의 수신 각도 방법을 적용하여, 수신시간 차이 방법에서 이용할 초기 조건을 결정할 수 있다. 더욱 상세하게, 위치 추정부(120)는 수신된 전파 정보에 수신 각도 방법을 적용하여 전파 송신원의 위치 후보를 추정할 수 있으며, 결정된 위치 후보를 초기 조건으로 결정할 수 있다. 위치 추정부(120)는 결정된 초기 조건 및 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보에 수신 시간 차이 방법을 적용하여 전파 송신원의 정확한 위치를 추정할 수 있다.The position estimating unit 120 may estimate the position of the radio wave transmitting source 10 based on the radio wave information received by the antenna unit 110. [ The position estimator 120 may determine an initial condition to be used in the reception time difference method by applying the reception angle method of the radio wave to the second information based on the reception reception method. In more detail, the position estimating unit 120 may estimate the position candidate of the radio wave transmitting source by applying the receiving angle method to the received radio wave information, and may determine the determined position candidate as the initial condition. The position estimator 120 may estimate the precise position of the radio wave transmission source by applying the reception time difference method to the first information based on the determined initial condition and the time difference of arrival method.

상술한 바와 같이 위치 추정부(120)는 우선 수신 각도 방법을 적용하여 수신시간 차이 방법에서 이용되는 초기 조건을 결정할 수 있다. 수신 각도 방법에 의하여 결정된 초기 조건은 정확도가 다소 저하된다 하더라도 실제 전파 송신원의 위치에 근접할 수 있다. 이에 따라, 위치 추정부(120)가 결정된 초기 조건을 이용하여 수신시간 차이 방법을 적용하는 경우에는 국부 최소값으로 전파 송신원의 실제 위치가 결정되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 안테나부(110)는 수신 각도 방법을 위한 서브 안테나 및 수신 시간 차이 방법을 위한 서브 안테나를 독립적으로 포함하도록 구현될 수도 있고, 또는 하나의 안테나 어레이를 포함하고 수신된 전파 신호 정보에 두 개의 방법을 적용할 수 있다.As described above, the position estimator 120 may first determine the initial conditions used in the reception time difference method by applying the reception angle method. The initial conditions determined by the reception angle method may be close to the location of the actual radio transmission source even if the accuracy is somewhat lowered. Accordingly, when the position estimation unit 120 applies the reception time difference method using the determined initial condition, it is possible to prevent the actual position of the radio transmission source from being determined as the local minimum value. In addition, the antenna unit 110 may be embodied to independently include a sub-antenna for the reception angle method and a sub-antenna for the reception time difference method, or may include one antenna array, and two Method can be applied.

도 2는 실시 예에 의한 위치 추정 장치의 상세 블록도이다.2 is a detailed block diagram of a position estimating apparatus according to an embodiment.

도 2에 도시된 바와 같이, 위치 추정 장치는 안테나부(110), 위치 결정부(120), RF 처리부(130), 위상차 검출부(140) 및 시간차 검출부(160)를 포함할 수 있다. 아울러, 위치 결정부(120)는 RF 처리부(130), 위상차 검출부(140), AOA 계산부(150) 및 TDOA 계산부(160)를 포함할 수 있다.2, the position estimating apparatus may include an antenna 110, a positioning unit 120, an RF processor 130, a phase difference detector 140, and a time difference detector 160. The position determining unit 120 may include an RF processor 130, a phase difference detector 140, an AOA calculator 150, and a TDOA calculator 160.

안테나부(110)는 제 1 안테나(111) 및 제 2 안테나(112)를 포함할 수 있다. 한편, 도 2에서는 안테나부(110)가 2개의 안테나를 포함하는 것과 같이 도시되어 있지만 이는 단순히 예시적인 것으로 안테나의 개수에 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.The antenna unit 110 may include a first antenna 111 and a second antenna 112. In FIG. 2, although the antenna unit 110 is shown as including two antennas, it will be easily understood by those skilled in the art that the number of antennas is not limited.

일 실시 예에서, 안테나부(110)는 수신시간 차이 방법을 따르는 안테나 및 수신 각도 방법을 따르는 안테나를 포함할 수 있다. 또는, 안테나부(110)는 수신시간 차이 방법 및 안테나 및 수신 각도 방법의 제한 없는 안테나 어레이로 구현될 수도 있다.In one embodiment, the antenna section 110 may comprise an antenna following a receive time difference method and an antenna following a receive angle method. Alternatively, the antenna unit 110 may be implemented as an antenna array without limitation of the receiving time difference method and the antenna and receiving angle method.

안테나부(110)가 수신시간 차이 방법을 따르는 안테나 및 수신 각도 방법을 따르는 안테나를 포함한 경우에는, 전파의 수신시간 차이 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도 방법에 기초한 제 2 정보를 획득할 수 있다. 이러한 경우, 제 1 정보 및 제 2 정보는 독립적으로 처리될 수 있다. 한편, 안테나부(110)가 안테나 어레이로 구현된 경우에는, 수신된 정보를 일괄 처리하고 추후에 수신시간 차이 방법 및 수신 각도 방법이 독립적으로 적용될 수 있다.When the antenna unit 110 includes an antenna following the reception time difference method and an antenna following the reception angle method, first information based on the reception time difference method of the radio waves and second information based on the reception angle method of the radio waves are obtained can do. In this case, the first information and the second information can be processed independently. Meanwhile, when the antenna unit 110 is implemented as an antenna array, the received information may be collectively processed, and the reception time difference method and reception angle method may be independently applied later.

RF 처리부(130)는 안테나부(110)에서 수신된 주파수 신호를 신호증폭 및 신호 보정 등의 RF 신호처리를 수행하여 위상차 검출부(140) 또는 시간차 검출부(160)에 전달할 수 있다.The RF processor 130 may perform RF signal processing such as signal amplification and signal correction on the frequency signal received by the antenna unit 110 and may transmit the frequency signal to the phase difference detector 140 or the time difference detector 160.

안테나부(110)가 수신시간 차이 방법을 따르는 안테나 및 수신 각도 방법을 따르는 안테나를 포함한 경우에는, 제 1 정보가 RF 신호처리되어 시간차 검출부(160)로 전달될 수 있다. 제 2 정보는 RF 신호처리되어 위상차 검출부(140)로 전달될 수 있다. 한편, 안테나부(110)가 안테나 어레이로 구현된 경우에는 수신된 정보가 일괄 RF 신호 처리되어 위상차 검출부(140) 및 시간차 검출부(150)로 전달될 수 있다.When the antenna unit 110 includes an antenna that follows the reception time difference method and an antenna that follows the reception angle method, the first information may be RF signal processed and transmitted to the time difference detection unit 160. The second information may be RF signal processed and transmitted to the phase difference detector 140. Meanwhile, when the antenna unit 110 is implemented as an antenna array, the received information can be collectively subjected to RF signal processing and transmitted to the phase difference detecting unit 140 and the time difference detecting unit 150.

위상차 검출부(140)는 수신된 신호의 위상차를 검출할 수 있으며, 시간차 검출부(160)는 수신된 신호의 시간차를 검출할 수 있다.The phase difference detecting unit 140 can detect the phase difference of the received signal, and the time difference detecting unit 160 can detect the time difference of the received signal.

AOA 계산부(150)는 수신 각도 방법에 기초하여 전파 송신원의 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, AOA 계산부(150)는 수신된 신호의 위상차를 이용하여 신호의 수신 각도를 계산할 수 있다. AOA 측정치와 전파 송신원의 위치와의 관계는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.The AOA calculation unit 150 can estimate the position of the radio wave transmission source based on the reception angle method. For example, the AOA calculator 150 may calculate the reception angle of the signal using the phase difference of the received signal. The relationship between the AOA measurement value and the position of the radio wave transmission source can be expressed by Equation (1).

Figure 112013111833342-pat00001
Figure 112013111833342-pat00001

여기에서, (x,y)는 전파 송신원의 위치이며, (xi,yi)는 i번째 안테나의 위치이며, nφ i는 방위각 측정 잡음일 수 있다. φi는 방위각일 수 있다. 수학식 1은 수학식 2 및 수학식 3과 같이 전개될 수 있다.Here, (x, y) is the position of the radio transmission source, (x i , y i ) is the position of the ith antenna, and n φ i may be the azimuth measurement noise. ? i may be an azimuth angle. Equation (1) can be developed as Equations (2) and (3).

Figure 112013111833342-pat00002
Figure 112013111833342-pat00002

Figure 112013111833342-pat00003
Figure 112013111833342-pat00003

여기에서,

Figure 112013111833342-pat00004
는
Figure 112013111833342-pat00005
로 근사화될 수 있으며,
Figure 112013111833342-pat00006
는 1로 근사화될 수 있다. 이를 통하여 수학식 4가 획득될 수 있다.From here,
Figure 112013111833342-pat00004
The
Figure 112013111833342-pat00005
, ≪ / RTI >
Figure 112013111833342-pat00006
Can be approximated by 1. Through this, Equation (4) can be obtained.

Figure 112013111833342-pat00007
Figure 112013111833342-pat00007

수학식 4는 하기 수학식 5와 같이 정리될 수 있으며, 수학식 5에 기초하여 최소자승법을 이용하여 수평 위치가 추정될 수 있다.Equation (4) can be summarized as Equation (5) below, and the horizontal position can be estimated using the least squares method based on Equation (5).

Figure 112013111833342-pat00008
Figure 112013111833342-pat00008

아울러, 고도각 및 전파 송신원의 위치는 수학식 6과 같이 주어질 수 있다.In addition, the elevation angle and the position of the radio wave transmission source can be given by Equation (6).

Figure 112013111833342-pat00009
Figure 112013111833342-pat00009

수학식 6에서 nθ i는 고도각 측정 잡음이다. 수학식 6은 수학식 7 및 8과 같이 전개될 수 있다.In Equation (6), n [theta] i is altitude angular measurement noise. Equation (6) can be developed as Equations (7) and (8).

Figure 112013111833342-pat00010
Figure 112013111833342-pat00010

Figure 112013111833342-pat00011
Figure 112013111833342-pat00011

여기에서,

Figure 112013111833342-pat00012
는
Figure 112013111833342-pat00013
로 근사화될 수 있으며,
Figure 112013111833342-pat00014
는 1로 근사화될 수 있다. 이를 통하여 수학식 9가 획득될 수 있다.From here,
Figure 112013111833342-pat00012
The
Figure 112013111833342-pat00013
, ≪ / RTI >
Figure 112013111833342-pat00014
Can be approximated by 1. Through this, equation (9) can be obtained.

Figure 112013111833342-pat00015
Figure 112013111833342-pat00015

수학식 9에서,

Figure 112013111833342-pat00016
및
Figure 112013111833342-pat00017
의 관계를 이용하면, 수학식 10이 도출될 수 있다.In Equation (9)
Figure 112013111833342-pat00016
And
Figure 112013111833342-pat00017
, Equation (10) can be derived.

Figure 112013111833342-pat00018
Figure 112013111833342-pat00018

수학식 10은 수학식 11과 같이 정리될 수 있으며, AOA 추정부는 예를 들어 수학식 11과 같은 측정식을 가지고 최소자승법을 이용하여 위치를 추정할 수 있다.Equation (10) can be summarized as Equation (11), and the AOA estimator can estimate the position using a least squares method with a measurement equation, for example, Equation (11).

Figure 112013111833342-pat00019
Figure 112013111833342-pat00019

수학식 11에서 파악할 수 있듯이 전파 송신원의 수직 위치는 전파 송신원의 수평 위치를 추정한 이후에 추정되거나 또는 수학식 5 및 수학식 11의 조합으로 전파 송신원의 3차원 위치가 획득될 수 있다.As can be seen from Equation (11), the vertical position of the radio wave transmission source may be estimated after estimating the horizontal position of the radio wave transmission source, or the three-dimensional position of the radio wave transmission source may be obtained by a combination of Equations (5) and (11).

TDOA 계산부(170)는 수신시간 차이 방법에 기초하여 전파 송신원의 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 수신시간 차이 방법에 기초한 측정치와 전파 송신원 사이의 위치 관계는 수학식 12와 같을 수 있다.The TDOA calculation unit 170 can estimate the position of the radio wave transmission source based on the reception time difference method. For example, the positional relationship between the measurement value based on the reception time difference method and the radio wave transmission source may be as shown in equation (12).

Figure 112013111833342-pat00020
Figure 112013111833342-pat00020

수학식 12에서 (x,y,z)는 전파 송신원의 위치이며, (xi,yi,zi)는 i번째 안테나의 위치이며, nTDOA i1는 측정 잡음일 수 있다. 이에 따라 일반적으로 수학식 13과 같이 테일러급수 전개로 근사화한 선형 측정식을 가지고 반복적인(iterative) 형태의 최소자승법(least squares)으로 전파 송신원의 위치가 추정될 수 있다.And the position of the radio wave transmission source (x, y, z) in equation 12, (x i, y i , z i) is the position of the i-th antenna, n TDOA i1 may be measured noise. Accordingly, the position of the radio transmission source can be estimated by an iterative least squares method using a linear measurement equation approximated by the Taylor series expansion as shown in Equation (13).

Figure 112013111833342-pat00021
Figure 112013111833342-pat00021

다만, 초기 조건(x0,y0,z0)와 실제 위치가 크게 차이가 나는 경우에 국부 최솟값으로 수렴되어 큰 오차가 발생할 수도 있다.However, when the initial condition (x 0 , y 0 , z 0 ) and the actual position are largely different, a convergence to the local minimum value may cause a large error.

도 3은 일 실시 예에 의한 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3은 예를 들어, 수신시간 차이 방법에 다른 안테나 및 수신 각도 방법에 따른 안테나가 독립적으로 구현된 경우에 대한 위치 추정 방법일 수 있다.3 is a flowchart illustrating a method of estimating a position according to an embodiment of the present invention. For example, FIG. 3 may be a position estimation method for a case in which different antennas and antennas according to the reception angle method are independently implemented in the reception time difference method.

위치 추정 방법은, 단계 310에서, 전파 송신원으로부터 전파를 수신할 수 있다. 더욱 상세하게 위치 추정 방법은 단계 320에서, 수신시간 차이 방법에 기초하는 제 1 정보를 획득할 수 있다. 아울러, 위치 추정 방법은 단계 330에서, 수신 각도 방법에 기초한 제 2 정보를 획득할 수 있다.In step 310, the position estimation method may receive the radio wave from the radio wave transmission source. In more detail, the location estimation method may obtain, at step 320, first information based on the received time difference method. In addition, the location estimation method may obtain, at step 330, second information based on the received angle method.

위치 추정 방법은 단계 340에서, 제 2 정보에 기초하여 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정할 수 있다. 위치 추정 방법은 단계 340에서, 제 2 정보에 대하여 수신 각도 방법을 적용하여 전파 송신원의 후보 위치를 추정할 수 있다. 위치 추정 방법은 수신 각도 방법의 적용에 기초한 후보 위치를 수신시간 차이 방법의 초기 조건으로 결정할 수 있다.The location estimation method may determine, at step 340, an initial condition of the reception time difference method based on the second information. The position estimation method may estimate the candidate position of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information in step 340. [ The position estimation method can determine the candidate position based on the application of the reception angle method as an initial condition of the reception time difference method.

위치 추정 방법은 단계 350에서, 결정된 초기 조건을 수신시간 차이 방법의 초기 조건으로 이용하고, 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 전파 송신원의 위치를 추정할 수 있다.The position estimation method may estimate the position of the radio wave transmission source by using the determined initial condition as an initial condition of the reception time difference method and applying the reception time difference method to the first information in step 350. [

도 4는 수신 시간 차이 방법에 기초한 추정 결과이며, 도 5는 수신 각도 방법에 기초한 추정 결과이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 수신 시간 차이 방법 또는 수신 각도 방법 등의 단일 방법으로 전파 송신원의 위치를 추정한 경우에는 오류 발생 정도가 상대적으로 클 수 있다.4 is an estimation result based on a reception time difference method, and Fig. 5 is an estimation result based on a reception angle method. As shown in FIGS. 4 and 5, when the position of a radio wave transmission source is estimated by a single method such as a reception time difference method or a reception angle method, the error occurrence degree may be relatively large.

아울러, 도 6은 거리에 따른 3차원 위치 추정 오차의 비교일 수 있다. 일 실시 예에 의한 위치 추정 방법은, x자형의 데이터로 표시될 수 있다. 아울러, 수신 시간 차이 방법은 원형의 데이터로 표시될 수 있다. 또한, 수신 각도 방법은 사각형의 데이터로 표시될 수 있다. 수신 시간 차이 방법 및 수신 각도 방법에 의한 위치들에 적절한 가중치를 적용하는 종래의 일반적인 위치 측정 방법은 삼각형의 데이터로 표시될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 의한 위치 추정 오차는 타 방법에 의한 위치 추정 오차와 비교하여 작은 것을 확인할 수 있다.In addition, FIG. 6 may be a comparison of the three-dimensional positioning error according to the distance. The position estimation method according to an embodiment can be expressed by x-shaped data. In addition, the receiving time difference method can be represented by circular data. In addition, the receiving angle method can be represented by square data. A conventional conventional position measurement method for applying appropriate weights to positions by the reception time difference method and the reception angle method can be represented by triangle data. As shown in FIG. 6, it can be seen that the position estimation error according to an embodiment is small compared with the position estimation error according to another method.

도 7은 다른 실시 예에 의한 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart for explaining a position estimation method according to another embodiment.

단계 710에서, 위치 추정 방법은 각도 수신 방법에 기초한 제 2 정보를 획득할 수 있다. 위치 추정 방법은 각도 수신 방법을 위한 안테나로부터 제 2 정보를 획득할 수 있거나 또는 안테나 어레이로부터 전파를 수신하여 제 2 정보를 획득할 수도 있다.In step 710, the position estimation method may obtain second information based on the angle reception method. The position estimation method may obtain the second information from the antenna for the angle receiving method or may receive the radio wave from the antenna array to obtain the second information.

단계 720에서, 위치 추정 방법은 제 2 정보에 기초하여 수평 위치 후보를 결정할 수 있다. 위치 추정 방법은 제 2 정보에 각도 수신 방법을 적용하여 수평 위치 후보를 결정할 수 있으며, 단계 730에서 수직 위치 후보를 결정할 수 있다. 위치 추정 방법은 결정된 수평 위치 후보 및 수직 위치 후보에 기초하여 전파 송신원의 위치 후보를 결정할 수 있다.In step 720, the position estimation method may determine the horizontal position candidate based on the second information. The position estimation method can determine the horizontal position candidate by applying the angle receiving method to the second information, and the vertical position candidate can be determined in step 730. [ The position estimation method can determine the position candidate of the radio wave transmission source based on the determined horizontal position candidate and vertical position candidate.

단계 740에서, 위치 추정 방법은 위치 후보를 수신 시간 차이 방법의 계산 초기 조건으로 결정할 수 있다. 여기에서, 위치 후보는 전파 송신원의 실제 위치와는 다소 차이가 있을수도 있지만, 국부 최소들을 회피할 수는 있다.In step 740, the position estimation method may determine the position candidate as a calculation initial condition of the reception time difference method. Here, the position candidate may be somewhat different from the actual position of the radio wave transmission source, but it is possible to avoid local minimums.

단계 750에서, 위치 추정 방법은 수신 시간 차이 방법에 기초한 제 1 정보를 획득할 수 있다. 단계 750에서 제 1 정보 획득은 도 7에서는 위치 후보 결정 이후에 수행되는 것과 같이 도시되어 있지만 수행 순서가 제한되는 것은 아니다. 제 1 정보 획득은 제 2 정보와 함께 획득될 수도 있다. 한편, 상술한 바와 같이 제 1 정보는 수신 시간 차이 방법을 위한 안테나로부터 획득될 수 있거나 또는 안테나 어레이로부터 획득될 수도 있다.In step 750, the location estimation method may obtain first information based on the reception time difference method. The first information acquisition in step 750 is shown as being performed after the position candidate determination in Fig. 7, but the order of execution is not limited. The first information acquisition may be obtained together with the second information. On the other hand, as described above, the first information may be obtained from the antenna for the reception time difference method, or may be obtained from the antenna array.

단계 760에서, 위치 추정 방법은 초기 조건 및 제 1 정보에 수신 시간 차이 방법을 적용하여 전파 송신원의 수평 위치를 결정할 수 있다. 단계 770에서, 위치 추정 방법은 제 2 정보에 수신 각도 방법을 적용하여 전파 송신원의 수직 위치를 결정할 수 있다. 다른 실시 예에서, 위치 추정 방법은 초기 조건 및 제 1 정보에 수신 시간 차이 방법을 적용하여 전파 송신원의 수직 위치 및 수평 위치를 결정할 수도 있다.In step 760, the position estimation method may determine the horizontal position of the radio wave transmission source by applying the reception time difference method to the initial condition and the first information. In step 770, the position estimation method may determine the vertical position of the radio transmission source by applying the reception angle method to the second information. In another embodiment, the position estimation method may determine the vertical position and the horizontal position of the radio wave transmission source by applying the reception time difference method to the initial condition and the first information.

도 8은 또 다른 실시 예에 의한 전파 송신원의 위치 추정 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method for estimating the position of a radio wave transmission source according to another embodiment.

단계 810에서, 위치 추정 방법은 전파를 수신할 수 있다. 도 8의 실시 예에서는 위치 추정 장치는 수신 시간 차이 방법 또는 수신 각도 방법 중 하나를 측정하는 것이 아닌 적어도 하나의 안테나 소자를 포함하는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 이에 따라, 위치 추정 방법은 안테나 어레이로부터 전파를 수신할 수 있다.In step 810, the position estimation method may receive radio waves. In the embodiment of FIG. 8, the position estimation apparatus may include an antenna array including at least one antenna element, not one of the reception time difference method or the reception angle method. Accordingly, the position estimation method can receive radio waves from the antenna array.

단계 820에서, 위치 추정 방법은 수신 각도 방법을 수신된 전파에 적용하여 수평 위치 후보를 결정할 수 있다. 아울러, 단계 830에서, 위치 추정 방법은 수신 각도 방법을 수신된 전파에 적용하여 수직 위치 후보를 결정할 수 있다. 위치 추정 방법은 위치 추정 방법은 결정된 수평 위치 후보 및 수직 위치 후보에 기초하여 전파 송신원의 위치 후보를 결정할 수 있다.In step 820, the position estimation method may apply the reception angle method to the received radio waves to determine a horizontal position candidate. In addition, in step 830, the position estimation method may apply the reception angle method to the received radio wave to determine the vertical position candidate. The position estimation method can determine the position candidate of the radio wave transmission source based on the determined horizontal position candidate and vertical position candidate.

단계 840에서, 위치 추정 방법은 결정된 위치 후보를 수신 시간 차이 방법의 초기 조건으로 결정하며, 단계 850에서, 위치 추정 방법은 위치 후보 및 전파에 수신 시간 차이 방법을 적용하여 수평 위치를 추정할 수 있다. 아울러, 단계 860에서, 위치 추정 방법은 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 수직 위치를 추정할 수 있다.In step 840, the position estimation method determines the determined position candidate as an initial condition of the reception time difference method. In step 850, the position estimation method estimates the horizontal position by applying the reception time difference method to the position candidate and radio waves . In addition, in step 860, the position estimation method may estimate the vertical position by applying the reception angle method to the received radio wave.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions.

처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software.

이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded.

소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

Claims (21)

전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 방법에 있어서,
상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 획득하는 단계;
상기 제 2 정보에 기초하여, 상기 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계
를 포함하며,
상기 결정된 초기 조건은, 수신시간 차이 방법의 최초 기준값 생성에 이용되는 위치 추정 방법.A position estimation method for estimating a position of a radio wave transmission source,
Obtaining first information based on a Time Difference Of Arrival method of a radio wave transmitted from the radio wave transmission source and second information based on an Angle Of Arrival method of the radio wave;
Determining an initial condition of the reception time difference method based on the second information; And
Estimating a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information
/ RTI >
Wherein the determined initial condition is used in generating an initial reference value of the reception time difference method. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 정보에 기초하여 상기 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정하는 단계는,
상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하는 단계; 및
상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치 후보를 추정하여 전파 송신원 위치 후보를 추정하는 단계
를 포함하는 위치 추정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of determining an initial condition of the reception time difference method based on the second information comprises:
Estimating a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information; And
Estimating a vertical position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information, and estimating a radio wave transmission source position candidate
/ RTI > 제 2 항에 있어서,
상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는,
상기 위치 후보를 초기 조건으로 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하는 위치 추정 방법.3. The method of claim 2,
Estimating a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information,
And a receiving time difference method is applied to the first information with the position candidate as an initial condition. 제 3 항에 있어서,
상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는,
상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정하는 위치 추정 방법.The method of claim 3,
Estimating a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information,
And estimating a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the first information. 제 4 항에 있어서,
상기 추정된 수평 위치에서, 상기 제 2 정보에 수신 각도 기법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정하는 단계
를 더 포함하는 위치 추정 방법.5. The method of claim 4,
Estimating a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception angle technique to the second information at the estimated horizontal position
Further comprising: 제 3 항에 있어서,
상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는,
상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 및 수직 위치를 추정하는 위치 추정 방법.The method of claim 3,
Estimating a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information,
And estimating a horizontal position and a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the first information. 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치에 있어서,
상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파를 수신하여, 상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 획득하는 안테나부; 및
상기 제 2 정보에 기초하여, 상기 수신시간 차이 방법의 초기 조건을 결정하고, 상기 결정된 초기 조건 및 상기 제 1 정보를 기초로 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정부
를 포함하며,
상기 결정된 초기 조건은, 수신시간 차이 방법의 최초 기준값 생성에 이용되는 위치 추정 장치.A position estimation apparatus for estimating a position of a radio wave transmission source,
A first information based on a time difference of arrival method of a radio wave transmitted from the radio wave transmission source and a second information based on an angle of arrival method of the radio wave received from the radio wave transmission source, An antenna unit for acquiring information; And
A position estimating unit that determines an initial condition of the reception time difference method based on the second information and estimates a position of the radio wave transmission source based on the determined initial condition and the first information,
/ RTI >
Wherein the determined initial condition is used for generating an initial reference value of the reception time difference method. 제 7 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하고, 상기 제 2 정보에 상기 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치 후보를 추정하여 위치 후보를 추정하는 위치 추정 장치.8. The method of claim 7,
The position estimating unit estimates a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information and estimates a vertical position candidate of the radio wave transmission source by applying the reception angle method to the second information A position estimating apparatus for estimating a position candidate. 제 8 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 수평 위치 후보 및 상기 수직 위치 후보를 초기 조건으로 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하는 위치 추정 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the position estimating unit applies the reception time difference method to the first information based on the horizontal position candidate and the vertical position candidate as initial conditions. 제 9 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정하는 위치 추정 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the position estimating unit estimates a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the first information. 제 10 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 추정된 수평 위치에서, 상기 제 2 정보에 수신 각도 기법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정하는 위치 추정 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the position estimating unit estimates a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception angle technique to the second information at the estimated horizontal position. 제 9 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 및 수직 위치를 추정하는 위치 추정 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the position estimating unit estimates a horizontal position and a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the first information. 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 방법에 있어서,
상기 전파 송신원으로부터 전파를 수신하는 단계;
상기 수신된 전파에 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법을 적용하여, 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 이용할 초기 조건을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계
를 포함하며,
상기 결정된 초기 조건은, 수신시간 차이 방법의 최초 기준값 생성에 이용되는 위치 추정 방법.A position estimation method for estimating a position of a radio wave transmission source,
Receiving a radio wave from the radio wave transmission source;
Applying an angle of arrival method to the received radio wave to determine an initial condition to be used in a time difference of arrival method; And
Estimating a position of the radio wave transmission source by applying a Time Difference Of Arrival method to the received radio wave using the determined initial condition
/ RTI >
Wherein the determined initial condition is used in generating an initial reference value of the reception time difference method. 제 13 항에 있어서,
상기 초기 조건을 결정하는 단계는,
상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하는 단계;
상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 추정된 수평 위치 후보에서, 상기 추정된 수직 위치 후보를 결정하여 초기 조건을 결정하는 단계
를 포함하는 위치 추정 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the determining the initial condition comprises:
Estimating a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave;
Determining an initial condition by determining the estimated vertical position candidate from the estimated horizontal position candidate by applying a reception angle method to the received radio wave,
/ RTI > 제 13 항에 있어서,
상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는,
상기 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정하는 단계
를 포함하는 위치 추정 방법. 14. The method of claim 13,
Estimating a position of the radio wave transmission source,
Estimating a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the received radio wave using the initial condition
/ RTI > 제 15 항에 있어서,
상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계는,
상기 추정된 수평 위치에서, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하거나 또는 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정하는 단계
를 더 포함하는 위치 추정 방법.16. The method of claim 15,
Estimating a position of the radio wave transmission source,
Estimating a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave or applying a reception time difference method at the estimated horizontal position
Further comprising: 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 장치에 있어서,
상기 전파 송신원으로부터 전파를 수신하는 안테나; 및
상기 수신된 전파에 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법을 적용하여, 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 이용할 초기 조건을 결정하고, 상기 결정된 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정부
를 포함하며,
상기 결정된 초기 조건은, 수신시간 차이 방법의 최초 기준값 생성에 이용되는 위치 추정 장치.A position estimation apparatus for estimating a position of a radio wave transmission source,
An antenna for receiving radio waves from the radio wave transmission source; And
An initial condition to be used in a time difference of arrival method is determined by applying an angle of arrival method to the received radio wave and a reception time of the received radio wave is calculated using the determined initial condition, A position estimating unit estimating a position of the radio wave transmission source by applying a difference (Time Difference Of Arrival)
/ RTI >
Wherein the determined initial condition is used for generating an initial reference value of the reception time difference method. 제 17 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하고, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하여 상기 추정된 수평 위치 후보에서, 상기 추정된 수직 위치 후보를 결정하여 초기 조건을 결정하는 위치 추정 장치.18. The method of claim 17,
Wherein the position estimating unit estimates a horizontal position candidate of the radio wave transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave and applies a reception angle method to the received radio wave to calculate the estimated vertical And a position candidate is determined to determine an initial condition. 제 17 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 초기 조건을 이용하여, 상기 수신된 전파에 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 추정하는 위치 추정 장치. 18. The method of claim 17,
Wherein the position estimating unit estimates a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference method to the received radio wave using the initial condition. 제 19 항에 있어서,
상기 위치 추정부는, 상기 추정된 수평 위치에서, 상기 수신된 전파에 수신 각도 방법을 적용하거나 또는 수신시간 차이 방법을 적용하여 상기 전파 송신원의 수직 위치를 추정하는 위치 추정 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the position estimating unit estimates a vertical position of the radio wave transmission source by applying a reception angle method to the received radio wave or applying a reception time difference method at the estimated horizontal position. 전파 송신원의 위치를 추정하는 위치 추정 방법에 있어서,
상기 전파 송신원으로부터 송신되는 전파의 수신시간 차이(Time Difference Of Arrival) 방법에 기초한 제 1 정보 및 상기 전파의 수신 각도(Angle Of Arrival) 방법에 기초한 제 2 정보를 획득하는 단계;
상기 제 2 정보에 기초하여 상기 전파 송신원의 수평 위치 후보를 추정하는 단계;
추정한 수평 위치 및 상기 제 2 정보에 기초하여 상기 전파 송신원의 수직 위치 후보를 추정하여 전파 송신원 위치 후보를 판단하는 단계;
상기 위치 후보를 초기조건으로 상기 제 1 정보에 수신시간 차이 기법을 적용하여, 상기 전파 송신원의 수평 위치를 판단하는 단계; 및
상기 제 2 정보에 기초하여 상기 전파 송신원의 수평 위치를 판단하여, 상기 전파 송신원의 위치를 추정하는 단계
를 포함하며,
상기 위치 후보는, 수신시간 차이 방법의 최초 기준값 생성에 이용되는 위치 추정 방법.
A position estimation method for estimating a position of a radio wave transmission source,
Obtaining first information based on a Time Difference Of Arrival method of a radio wave transmitted from the radio wave transmission source and second information based on an Angle Of Arrival method of the radio wave;
Estimating a horizontal position candidate of the radio wave transmission source based on the second information;
Estimating a vertical position candidate of the radio wave transmission source based on the estimated horizontal position and the second information and determining a radio wave transmission source position candidate;
Determining a horizontal position of the radio wave transmission source by applying a reception time difference technique to the first information with the position candidate as an initial condition; And
Estimating a horizontal position of the radio wave transmission source based on the second information and estimating a position of the radio wave transmission source
/ RTI >
Wherein the position candidate is used for generating an initial reference value of a reception time difference method.
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