KR102466484B1 - Reconnaissance system and operating method for reconnaissance system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정찰 시스템 및 정찰 시스템의 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정찰 장치가 감지한 자기 위치에 대한 오류 여부를 신속하게 판단할 수 있고, 자기 위치를 신속하게 보정할 수 있는 정찰 시스템 및 정찰 시스템의 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reconnaissance system and a method for operating the reconnaissance system, and more particularly, to a reconnaissance system capable of quickly determining whether or not there is an error in a self-position detected by a reconnaissance device and quickly correcting a self-position; and It is about how to operate the reconnaissance system.
인공 위성은 적군에 대한 정찰, 지구 관측, 기상 관측, 통신 등과 같은 임무에 따라 지구 상의 원하는 지표면을 촬영한다. 이때, 인공 위성에서 촬영된 영상은 촬영 당시의 위성의 위치에 따라 기하학적으로 왜곡될 수 있다. 이에, 실용성 있는 영상 또는 보다 정확한 영상을 생성하기 위해서는, 촬영 당시 인공 위성의 위치(즉, 자기 위치(Self-localization))에 따라 촬영된 영상을 보정할 필요가 있다. 이에, 인공 위성에는 자기의 위치를 가능한 정확하게 파악하기 위한 다양한 종류의 센서들, 예컨데 별 추적지, 지구자기 센서, 태양센서, GNSS센서 등이 탑재된다. 그리고 인공 위성은 별 추적기를 이용하여 자기 위치를 파악한 후, 촬영시 계산된 위치를 촬영된 영상과 함께 지상으로 전송하고, 지상에서는 이를 이용하여 촬영된 영상을 보정하게 된다.Artificial satellites take images of the desired surface of the earth according to missions such as enemy reconnaissance, earth observation, weather observation, and communication. At this time, the image taken from the artificial satellite may be geometrically distorted according to the position of the satellite at the time of capture. Therefore, in order to generate a practical image or a more accurate image, it is necessary to correct the captured image according to the location of the artificial satellite at the time of capturing (ie, self-localization). Accordingly, artificial satellites are equipped with various types of sensors, for example, a star tracker, a geomagnetic sensor, a sun sensor, a GNSS sensor, and the like, to determine a magnetic position as accurately as possible. In addition, after the artificial satellite identifies its position using a star tracker, the calculated position is transmitted to the ground along with the captured image, and the captured image is corrected on the ground.
그런데, 인공 위성에서 파악한 자기 위치는 외부적인 요인 등과 같은 다양한 이유들로 인해 오차가 발생될 수 있다. 따라서, 사전에 약속된 지상의 특정 위치에 위치 정확도 보정을 위해 코너리플렉터와 같은 위치 정보 장치를 활용하여 '지상 기준점(Ground Control Point, 이하 GCP)'을 설치하여 운영하고 있다. 여기서 지상 기준점(GCP)은, 예를 들어 전자파를 반사시킬 수 있는 각면판 반사기(corner reflector)를 포함하는 구조물일 있다.However, an error may occur in the magnetic position determined by the artificial satellite due to various reasons such as external factors. Therefore, a 'Ground Control Point (hereinafter referred to as GCP)' is installed and operated by utilizing a location information device such as a corner reflector to correct location accuracy at a specific location on the ground promised in advance. Here, the ground control point (GCP) may be, for example, a structure including a corner reflector capable of reflecting electromagnetic waves.
위치 정보 장치를 이용하여 인공 위성에서 감지된 자기 위치의 오류 여부를 판단하는 방법을 설명하면 아래와 같다. 인공 위성이 궤도를 따라 이동하다가 위치 정보 장치와 근접하게 이동하면 상기 위치 정보 장치 즉, 지상 기준점(GCP)을 촬영한다. 이때, 인공 위성은 별 추적기 등의 다양한 센서를 이용하여 자기 위치를 감지하면서, 사전에 약속된 지상 기준점(GCP)의 위치에 위성이 도달 했을때 해당 위치를 촬영하고 해당 촬영영상과 촬영시 의 위성의 위치정보를 지상으로 전송하게 된다. 지상국에서는 촬영된 위치 정보 장치에 대한 영상과 사전에 저장되어 있던 위치 정보 장치에 대한 기준 영상을 비교한다. 이때, 촬영된 영상과 기준 영상 간에 차이가 있는 경우, 인공 위성에서 감지된 자기 위치에 오류가 있는 것으로 판단한다. 이에, 지상국은 인공 위성에서 위치 정보 장치를 촬영할 때 감지된 자기 위치를 보정하도록, 위성으로 보정정보를 전송하여 자세를 보정하도록 한다. 자기 위치가 보정되고 나면, 이후에 인공 위성이 정찰 목표 지역을 촬영할 때 감지된 자기 위치는 그 정확도가 보다 향상된다. 즉 오차가 줄어든다.A method of determining whether a position of a self detected by an artificial satellite using a position information device is an error will be described below. When an artificial satellite moves along an orbit and moves close to a location information device, the location information device, that is, a ground reference point (GCP) is photographed. At this time, the artificial satellite detects its own position using various sensors such as star trackers, and when the satellite arrives at the position of the previously agreed ground control point (GCP), the position is photographed and the corresponding photographed image and satellite at the time of the photographing are recorded. location information is transmitted to the ground. The ground station compares the captured image of the location information device with a previously stored reference image of the location information device. At this time, if there is a difference between the captured image and the reference image, it is determined that there is an error in the magnetic position detected by the artificial satellite. Accordingly, the ground station transmits correction information to the satellite so as to correct the self-position detected when the location information device is photographed by the artificial satellite so as to correct the posture. After the self-position is corrected, the accuracy of the detected self-position is further improved when the artificial satellite later photographs the reconnaissance target area. That is, the error is reduced.
한편, 각면판 반사기(corner reflector)와 같은 종래의 위치 정보 장치는 약속된 장소에 설치되어 있을 뿐이지, 상기 위치 정보 장치 자체가 그 설치 위치를 나타내지 않는다. 이에, 자기 위치에 대한 오류 여부를 알기 위해서는 인공 위성에서 촬영된 영상과 기준 영상 간을 정밀하게 비교해야 한다. 즉, 영상의 픽셀별로 정교하게 비교해야 한다. 따라서, 인공 위성에서 감지되는 자기 위치에 대한 오류 여부를 판단하는데 장시간이 소요되는 문제가 있다. 즉, 인공 위성에서 감지되는 자기 위치를 지상으로 전송하여 확인 후 위성으로 보정값을 재전송하여 보정하기 때문에 장시간이 소요되며, 자동화 할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, the conventional location information device such as a corner reflector is only installed in an agreed place, but the location information device itself does not indicate its installation location. Therefore, in order to know whether or not there is an error in the self-position, it is necessary to precisely compare the image captured by the artificial satellite and the reference image. That is, it is necessary to precisely compare each pixel of the image. Therefore, there is a problem in that it takes a long time to determine whether or not there is an error in the magnetic position detected by the artificial satellite. That is, since the self-position detected by the artificial satellite is transmitted to the ground, and then corrected by retransmitting the correction value to the satellite after confirmation, it takes a long time and there is a problem that cannot be automated.
본 발명은 정찰 장치가 감지하는 자기 위치에 대한 오류 여부를 신속하게 판단할 수 있는 정찰 시스템 및 정찰 시스템의 운용 방법을 제공한다.The present invention provides a reconnaissance system and a method for operating the reconnaissance system capable of quickly determining whether or not there is an error in a self-position detected by a reconnaissance device.
본 발명은 정찰 장치가 감지하는 자기 위치를 신속하게 보정할 수 있는 정찰 시스템 및 정찰 시스템의 운용 방법을 제공한다.The present invention provides a reconnaissance system capable of quickly correcting a self-position detected by a reconnaissance device and a method for operating the reconnaissance system.
본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템은, 영상을 촬영할 수 있는 촬영부 및 자기 위치(Self-localization)(Lse)를 감지할 수 있는 위치 감지부를 구비하며, 공중에서 이동할 수 있는 정찰 장치; 상기 촬영부에서 전송된 영상을 합성할 수 있고, 상기 정찰 장치의 동작을 제어할 수 있도록, 지상에 설치된 지상 장치; 설치 위치에 대한 정보를 나타내는 패턴을 형성하도록 적어도 일 방향으로 나열 배치된 복수의 셀 부재를 가지는 코드부를 구비하며, 지상에 설치된 위치 정보 장치; 및 상기 촬영부에서 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상을 이용하여, 상기 촬영부가 상기 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 위치 감지부에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단할 수 있는 처리부;를 포함하며, 상기 처리부는 상기 정찰 장치 및 지상 장치 중 어느 하나에 구비되도록 설치될 수 있다.A reconnaissance system according to an embodiment of the present invention includes a photographing unit capable of capturing an image and a location detector capable of detecting a self-localization (L se ), and includes a reconnaissance device capable of moving in the air; a ground device installed on the ground to synthesize images transmitted from the photographing unit and to control the operation of the reconnaissance device; a location information device having a code unit having a plurality of cell members aligned and arranged in at least one direction to form a pattern indicating information on an installation location, and installed on the ground; and determining whether there is an error in the self-position (L se ) sensed by the location sensor when the location information device is captured by the capture unit, using an image captured by the location information device by the capture unit. and a processing unit, and the processing unit may be installed to be provided in any one of the reconnaissance device and the ground device.
복수의 상기 셀 부재 중 적어도 2 개의 셀 부재는 색(color), 온도 및 반사계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.At least two cell members among the plurality of cell members may differ in at least one of color, temperature, and reflection coefficient.
복수의 상기 셀 부재 중 적어도 2 개의 셀 부재의 온도가 상이하도록 마련되는 경우, 상기 위치 정보 장치는, 상기 셀 부재에 연결되어 온도를 조절하는 온도 조절 부재를 포함할 수 있다.When the temperatures of at least two of the plurality of cell members are different, the location information device may include a temperature control member that is connected to the cell member and adjusts the temperature.
복수의 상기 셀 부재 중 적어도 2 개의 셀 부재의 반사계수가 다르도록 마련되는 경우, 반사계수가 다른 상기 셀 부재는 서로 다른 재료로 마련될 수 있다.When at least two of the plurality of cell members are provided to have different reflection coefficients, the cell members having different reflection coefficients may be made of different materials.
상기 위치 정보 장치는 복수개로 마련되고, 복수의 상기 위치 정보 장치는 상기 정찰 장치의 이동 경로 상에서 서로 다른 위치에 설치될 수 있다.A plurality of location information devices may be provided, and the plurality of location information devices may be installed at different locations on a moving path of the reconnaissance device.
상기 처리부는, 상기 촬영부가 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상으로부터 복수의 상기 셀 부재를 포함하는 패턴 이미지(PIi)를 추출하는 추출부; 미리 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 상기 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지(PIss)를 탐색하고, 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 위치 정보 장치에 대한 위치를 절대 위치(La)로 도출하는 절대 위치 도출부; 및 상기 촬영부가 상기 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 위치 감지부에서 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 상기 위치 정보 장치의 위치(Lc)를 산출하고, 산출된 상기 위치 정보 장치의 위치(Lc)와 도출된 상기 절대 위치(La)를 비교하여, 감지된 상기 자기 위치(Lse)의 오류 여부에 대해 판단하는 판단부;를 포함할 수 있다.The processing unit may include: an extracting unit extracting a pattern image PI i including the plurality of cell members from an image captured by the photographing unit of the location information device; Among a plurality of pre-stored reference pattern images (PI s ), a reference pattern image (PI ss ) identical to the extracted pattern image (PI i ) is searched, and pre-stored in association with the searched reference pattern image (PI ss ) an absolute position derivation unit for deriving the position of the position information device as an absolute position (L a ); and when the photographing unit photographs the location information device, the location L c of the location information device is calculated using the location L se detected by the location sensor, and the location of the location information device is calculated ( and a determination unit that compares L c ) with the derived absolute position L a and determines whether or not the sensed position L se is an error.
상기 처리부는, 상기 판단부에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단되는 경우에 동작하는 보정부를 포함하고, 상기 보정부는, 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 정찰 장치에 대한 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출하고, 감지된 상기 자기 위치(Lse)를 도출된 상기 기준 위치(Ls)로 보정할 수 있다.The processing unit includes a correction unit that operates when it is determined that there is an error in the self-position (L se ) detected by the determination unit, and the correction unit is linked to the searched reference pattern image (PI ss ) and stores it in advance The self-position of the reconnaissance device may be derived as a reference position (L s ), and the sensed self-position (L se ) may be corrected to the derived reference position (L s ).
상기 촬영부는 광학 카메라, 열화상 카메라 및 합성개구레이다(SAR:Synthesized Aperture Radar) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The photographing unit may include at least one of an optical camera, a thermal imaging camera, and a synthesized aperture radar (SAR).
상기 정찰 장치는, 인공 위성 및 항공기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The reconnaissance device may include at least one of an artificial satellite and an aircraft.
본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템의 운용 방법은 정찰 장치를 이용하여, 설치 위치에 대한 정보를 나타내는 패턴이 형성된 코드부를 가지고, 지상에 설치된 위치 정보 장치를 촬영하는 과정; 정찰 장치가 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상을 이용하여 상기 위치 정보 장치의 설치 위치인 절대 위치(La)를 도출하는 과정; 정찰 장치가 상기 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 정찰 장치에서 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 상기 위치 정보 장치의 설치 위치(Lc)를 산출하는 과정; 및 산출된 상기 위치 정보 장치의 설치 위치(Lc)와 도출된 상기 위치 정보 장치의 절대 위치(La)를 비교하여, 상기 정찰 장치에서 감지되는 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.A method of operating a reconnaissance system according to an embodiment of the present invention includes the steps of photographing a location information device installed on the ground using a reconnaissance device with a code unit having a pattern indicating information on an installation location; deriving an absolute location (L a ), which is an installation location of the location information device, by a reconnaissance device using an image of the location information device; calculating an installation location (L c ) of the location information device by using the location (L se ) detected by the reconnaissance device when the location information device is photographed by the reconnaissance device; and comparing the calculated installation location (L c ) of the location information device with the derived absolute location (L a ) of the location information device to determine whether there is an error in the self location (L se ) detected by the reconnaissance device. The process of judging; may include.
상기 위치 정보 장치를 마련하는 과정을 포함하고, 복수의 셀 부재를 마련하는 과정; 복수의 상기 셀 부재 중 적어도 2 개의 셀 부재가 색(color), 온도 및 반사계수 중 적어도 하나가 상이하도록 마련하는 과정; 복수의 상기 셀 부재를 적어도 일 방향으로 나열하여, 색(color), 온도 및 반사계수 중 적어도 하나가 조절된 상기 패턴을 마련하는 과정; 적어도 일 방향으로 나열 배치된 복수의 상기 셀 부재를 구비하는 코드부가 마련된 위치 정보 장치를 지상에 미리 설정한 위치에 설치하는 과정;을 포함할 수 있다.a process of preparing a plurality of cell members including a process of providing the location information device; preparing at least two of the plurality of cell members to have different at least one of color, temperature, and reflection coefficient; arranging the plurality of cell members in at least one direction to prepare the pattern in which at least one of color, temperature, and reflection coefficient is adjusted; A process of installing a location information device having a code unit including a plurality of cell members arranged in at least one direction at a predetermined location on the ground; may include.
상기 절대 위치(La)를 도출하는 과정은, 정찰 장치가 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상으로부터 상기 패턴을 포함하는 패턴 이미지(PIi)를 추출하는 과정; 미리 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 상기 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지(PIss)를 탐색하는 과정; 및 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 위치 정보 장치에 대한 위치를 절대 위치(La)로 도출하는 과정;을 포함할 수 있다.The process of deriving the absolute position (L a ) may include: extracting a pattern image (PI i ) including the pattern from an image captured by the location information device by a reconnaissance device; Searching for a reference pattern image (PI ss ) identical to the extracted pattern image (PI i ) among a plurality of previously stored reference pattern images (PI s ); and a process of deriving the location of the pre-stored location information device as an absolute location (L a ) in association with the searched reference pattern image (PI ss ).
상기 판단 과정에서, 감지된 상기 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 정찰 장치가 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 정찰 장치에서 감지된 자기 위치(Lse)를 보정하는 과정을 포함하고, 상기 자기 위치(Lse)를 보정하는 과정은, 상기 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 정찰 장치에 대한 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출하는 과정; 및 감지된 상기 자기 위치(Lse)를 도출된 상기 기준 위치(Ls)로 보정하는 과정;을 포함할 수 있다.In the determination process, if it is determined that there is an error in the detected self-position (L se ), a process of correcting the self-position (L se ) detected by the reconnaissance device when the location information device is photographed by the reconnaissance device is performed. and the process of correcting the self-position (L se ) is a process of deriving the self-position of the reconnaissance device pre-stored in association with the searched reference pattern image (PI ss ) as the reference position (L s ) ; and correcting the detected self-position (L se ) to the derived reference position (L s ).
상기 위치 정보 장치는 복수개로 마련되어 상기 정찰 장치의 이동 경로 상에서 서로 다른 위치에 설치되고, 상기 위치 정보 장치를 촬영하는 과정, 상기 위치 정보 장치에 대한 절대 위치(La)를 도출하는 과정, 상기 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 위치 정보 장치의 설치 위치(Lc)를 산출하는 과정 및 상기 정찰 장치에서 감지되는 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단하는 과정은, 정찰 장치가 복수의 상기 위치 정보 장치 각각을 통과할 때마다 실시할 수 있다.The location information device is provided in plural and installed at different positions on the moving path of the reconnaissance device, and the process of photographing the location information device, the process of deriving the absolute position (L a ) for the location information device, the process of detecting The process of calculating the installation position (L c ) of the location information device using the obtained self-position (L se ) and the process of determining whether or not there is an error in the self-position (L se ) detected by the reconnaissance device are may be performed each time it passes through each of the plurality of location information devices.
본 발명의 실시예들에 의하면, 설치 위치에 대한 정보를 나타내는 패턴이 형성된 위치 정보 장치를 이용하여 정찰 장치에서 감지된 자기 위치에 오류가 있는지 여부를 신속하게 판단할 수 있다. 즉, 계산된 촬영좌표와 촬영영상을 지상으로 전송하여 위치 오차를 식별하는 종래의 방식 비해 보다 직관적이고, 자동적으로 지상 기준점(GCP)의 위치를 정찰 장치 자체적으로 파악할 수 있다. 이에 정찰 장치에서 한, 자기 위치에 오류가 있는 경우 자기 위치를 신속하게 보정할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to quickly determine whether or not there is an error in the self-position detected by the reconnaissance device using the location information device having a pattern indicating information on the installation location. That is, compared to the conventional method of identifying position errors by transmitting the calculated photographing coordinates and photographed images to the ground, the position of the ground reference point (GCP) can be automatically identified by the reconnaissance device itself. Accordingly, in the case where there is an error in the self-position of the reconnaissance device, the self-position can be quickly corrected.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템 및 이의 운용 방법을 설명하기 위하여, 궤도를 따라 이동하고 있는 정찰 장치, 지상에 설치된 위치 정보 장치 및 지상 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정찰 장치 및 지상 장치의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 촬영부가 제1실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 제2실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 촬영부가 제2실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제3실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 촬영부가 제3실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제4실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 6의 (b)는 촬영부가 제4실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 절대 위치 도출부에 저장되는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs), 각 기준 패턴 이미지(PIs)의 모체인 위치 정보 장치의 설치 위치인 절대 위치(La), 각 기준 패턴 이미지(PIs)와 연계되어 저장되어 있는 정찰 장치의 자기 위치인 기준 위치(Ls)를 정리한 위치 정보 테이블이고, 도 7의 (b)는 추출부에서 추출된 패턴 이미지(PIi)의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템의 운용 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram showing configurations of a reconnaissance device moving along a track, a location information device installed on the ground, and a ground device in order to explain a reconnaissance system and its operating method according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram conceptually showing the configuration of a reconnaissance device and a ground device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the first embodiment of the present invention, Figure 3 (b) is a pattern image extracted from an image taken by the photographing unit according to the first embodiment is an example of
Figure 4 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the second embodiment of the present invention, Figure 4 (b) is a pattern image extracted from an image taken by the photographing unit according to the second embodiment is an example of
Figure 5 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the third embodiment of the present invention, and Figure 5 (b) is a pattern image extracted from an image captured by the photographing unit according to the third embodiment. is an example of
Figure 6 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the fourth embodiment of the present invention, and Figure 6 (b) is a pattern image extracted from an image captured by the photographing unit according to the fourth embodiment. is an example of
7(a) shows a plurality of reference pattern images (PI s ) stored in the absolute position derivation unit according to an embodiment of the present invention, and an absolute location information device, which is the parent of each reference pattern image (PI s ). Position (L a ) and reference position (L s ), which is the position of the reconnaissance device stored in association with each reference pattern image (PI s ), is a position information table, and FIG. It is a diagram showing an example of the extracted pattern image (PI i ).
8 is a flowchart illustrating a method of operating a reconnaissance system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments will complete the disclosure of the present invention, and will fully cover the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you. In order to explain the embodiments of the present invention, the drawings may be exaggerated, and the same reference numerals in the drawings refer to the same components.
본 발명은 정찰 장치에서 감지된 자기 위치에 대한 오차 여부를 신속하게 판단하고, 자기 위치를 신속하게 보정할 수 있는 정찰 시스템 및 이의 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reconnaissance system capable of quickly determining whether or not there is an error in a self-position detected by a reconnaissance device and quickly correcting a self-position, and a method for operating the same.
여기서, 정찰 장치는 공중에서 이동하면서 지상을 촬영할 수 있도록 촬영부를 구비하는 장치일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 정찰 장치는 항공기 또는 지구 밖으로 발사된 인공 위성일 수 있다.Here, the reconnaissance device may be a device having a photographing unit to photograph the ground while moving in the air. As a more specific example, the reconnaissance device may be an aircraft or an artificial satellite launched out of the earth.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템 및 이의 운용 방법을 설명하기 위하여, 궤도를 따라 이동하고 있는 정찰 장치, 지상에 설치된 위치 정보 장치 및 지상 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정찰 장치 및 지상 장치의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.1 is a diagram showing configurations of a reconnaissance device moving along a track, a location information device installed on the ground, and a ground device in order to explain a reconnaissance system and its operating method according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram conceptually showing the configuration of a reconnaissance device and a ground device according to an embodiment of the present invention.
정찰 시스템은 지상을 촬영할 수 있는 촬영부(1200)를 구비하며 공중에서 비행하면서 이동할 수 있는 정찰 장치, 정찰 장치의 동작을 제어 또는 통제할 수 있도록 지상에 설치된 지상 장치(2000) 및 절대적인 위치 정보를 제공하기 위해 지상에 고정되게 설치된 위치 정보 장치(3000)를 포함할 수 있다.The reconnaissance system has a photographing
이와 같은 정찰 장치, 지상 장치(2000) 및 위치 정보 장치(3000)가 포함된 정찰 시스템은 정찰 설비로 명명될 수도 있다.A reconnaissance system including the reconnaissance device, the
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 정찰 장치에 대해 설명한다. 이때, 정찰 장치로 인공 위성을 예를 들어 설명한다.First, a reconnaissance device will be described with reference to FIGS. 1 and 2 . At this time, an artificial satellite will be described as an example of a reconnaissance device.
인공 위성(1000)은 지구(E) 밖에서 지상을 촬영하여 정찰 또는 관측하기 위한 위성일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 인공 위성(1000)은 지구(E) 밖으로 발사되어 지상에 대한 영상 또는 화상을 촬영하는 위성일 수 있다. 즉, 인공 위성(1000)은 미리 설정된 궤도(O)를 따라 이동하면서, 정찰 목표 위치 또는 정찰 목표 지역의 영상 또는 화상을 획득하는 위성일 수 있다. 이때, 정찰 목표 위치는 예컨대 군사적으로 감시가 필요한 지역, 즉 적군의 국토일 수 있으며, 이에 인공 위성(1000)은 정찰 위성으로 불리우는 위성일 수 있다. 보다 구체적으로 인공 위성은 저궤도(LEO: Low Earth Orbit) 정찰 위성일 수 있다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 인공 위성(1000)은, 본체(1100), 영상 또는 화상을 촬영할 수 있도록 본체(1100)에 설치된 촬영부(1200), 태양광을 수신하여 전력 또는 전기 에너지를 생성할 수 있도록 본체(1100)의 외부에 장착된 패널(1300)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the
그리고, 인공 위성(1000)은 외부로 신호를 송신하거나 외부의 신호를 수신할 수 있도록 본체(1100)에 설치된 안테나(1400), 이동 추진력을 제공하는 추진부(1500), 지향 방향을 조정 또는 제어하는 자세 제어부(1600) 및 자기 위치(Self-localization)를 파악 또는 감지할 수 있는 위치 감지부(1700)를 포함할 수 있다. 이러한 안테나(1400), 추진부(1500), 자세 제어부(1600) 및 위치 감지부(1700)는 본체(1100)에 설치될 수 있다.In addition, the
또한, 인공 위성(1000)은 연료를 필요로 하는 구성 예를 들어 추진부(1500)로 연료를 제공하는 연료탱크 및 전력을 필요로 하는 각종 장치 또는 기기로 전력을 공급하는 배터리, 촬영부(1200)에서 생성된 영상과 같은 데이터를 저장하는 메모리, 각종 전자기기(미도시) 및 이외에 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 이러한 연료탱크, 배터리 및 각종 전자기기 등은 본체(1100)에 설치될 수 있다.In addition, the
본체(1100)는 임무 위성의 뼈대를 이루는 구성으로서, 금속 또는 복합재료로 마련될 수 있다. 예를 들어, 본체(1100)는 금속 또는 복합재료로 이루어진 프레임(frame) 및 패널(panel) 중 적어도 하나로 마련될 수 있다.The
패널(1300)은 태양광을 받아 전력 또는 전기 에너지로 변환시키는 수단으로서, 태양전지패널 또는 태양전지판일 수 있다.The
촬영부(1200)는 영상을 촬영하는 수단으로, 예를 들어 촬영부(1200)는 광학 카메라를 포함하는 수단일 수 있다. 상술한 바와 같이 촬영부(1200)는 영상과 화상을 모두 촬영할 수 있는데, 이후 설명의 편의를 위하여 촬영부(1200)가 영상을 촬영하는 것으로 일괄 설명한다.The photographing
촬영부(1200)는 촬영된 데이터를 이용하여 영상을 마련 또는 구현한다. 이때, 촬영부(1200)는 각종 데이터가 포함되도록 영상을 마련한다. 즉, 촬영 위치에 대한 시각적인 이미지 뿐만 아니라, 촬영 시에 인공 위성(1000)의 위치(경도, 위도 및 고도 중 적어도 하나), 촬영 시간 등과 같은 정보가 포함되도록 영상을 구현 또는 마련한다. 또한, 촬영 당시의 인공 위성(1000)의 위치(경도, 위도 및 고도 중 적어도 하나)를 반영하여 영상을 구현한다. 즉, 촬영부(1200)는 촬영 당시의 인공 위성의 자기 위치(Self-localization)(Lse)를 이용하여 촬영된 영상을 보정할 수 있다.The photographing
여기서, 인공 위성(1000)의 자기 위치(Lse)는 별 센서, 지자기센서, 태양센서, 관성항법장치, GNSS(Global Navigation Satellite Syste) 등의 다양한 종류의 센서를 활용하여 위치 감지부(1700)에서 감지될 수 있고, 감지된 자기 위치(Lse)에 따라 영상의 품질이 달라질 수 있다. 즉, 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)가 정확한 경우 양호한 또는 정상 품질의 영상이 획득될 수 있다. 그러나, 외부적인 요인들로 인해 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)가 정확하지 않은 경우, 영상이 왜곡될 수 있다. 즉, 목표하지 않은 영상이 획득될 수 있다.Here, the magnetic position (L se ) of the
상기에서는 촬영부(1200)가 광학 카메라를 포함하는 것을 예를 들어 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 촬영부(1200)는 열화상 카메라를 포함하는 수단이거나 합성개구레이다(SAR:Synthesized Aperture Radar)를 포함하는 수단일 수 있다.In the above, it has been described that the photographing
촬영부(1200)가 열화상 카메라를 포함하는 경우, 상기 촬영부(1200)는 촬영 위치의 온도에 따라 다른 색으로 표현되는 영상을 구현할 수 있다. 즉, 촬영부(1200)는 감지된 온도를 색으로 변환한 영상을 구현하며, 온도에 따라 다른 색으로 나타나는 영상을 구현할 수 있다. 보다 구체적으로는, 픽셀(pixel)별로 감지된 온도를 색으로 나타낸 영상을 구현할 수 있다.When the photographing
또한, 촬영부(1200)가 합성개구레이다(SAR)를 포함하는 경우, 상기 촬영부(1200)는 촬영 위치로 전파를 방사하고 반사되어 돌아오는 전파를 이용하여 영상을 구현할 수 있다. 즉, 촬영부(1200)는 촬영 위치로부터 되돌아 오는 전파의 양 또는 크기에 따라 다른 색으로 표현되는 영상을 구현할 있다. 이때, 촬영 위치로부터 되돌아 오는 전파의 양 또는 크기는 촬영 위치의 반사 특성에 따라 달라질 수 있고, 상기 반사 특성은 상기 촬영 위치의 반사계수에 따라 달라질 수 있다.In addition, when the photographing
추진부(1500)는 인공 위성이 우주 공간에서 궤도에 진입할 수 있게 하거나, 다른 궤도로 이동하거나, 자세 조정이 가능하도록 하거나, 속도를 변경할 수 있도록 추진력을 제공하는 수단이다. 이러한 추진부(1500)는 연료 및 전력 중 적어도 하나에 의해 동작될 수 있다.The
자세 제어부(1600)는 인공 위성(1000)이 궤도(O) 상에서 목적하는 방향으로 지향할 수 있도록 하는 수단이다. 즉, 자세 제어부(1600)는 촬영하고자 하는 위치를 수정하기 위해 인공 위성(1000)의 지향 방향을 조정하거나, 패널(1300)이 태양광을 받을 수 있도록 인공 위성(1000)의 지향 방향을 조정하는 수단일 수 있다. 이러한 자세 제어부(1600)는 예를 들어 인공 위성(1000)의 자세를 변경할 수 있는 구동력을 제공하는 구동기를 포함할 수 있다. 여기서, 구동기는 예를 들어 반작용 휠(Reaction Wheel), 마그네틱 토커(Magnetic Torquer), 제어 모멘트 자이로(Control Moment Gyroscope) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The attitude control unit 1600 is a means for directing the
위치 감지부(1700)는 인공 위성(1000)의 현재 위치를 감지 또는 센싱하는 수단이다. 즉, 위치 감지부(1700)는 인공 위성(1000)이 이동하고 있는 궤도(O) 및 궤도(O) 상의 위치를 감지할 수 있다. 보다 구체적으로 위치 감지부(1700)는 인공 위성(1000)의 자기 위치(Lse)를 예컨대 지구(E) 상에서의 위도 및 경도와 지상으로부터의 고도 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 이러한 위치 감지부(1700)는 예를 들어 별 추적기(star tracker), 태양센서(sun sensor), 지자기센서(magnetometer), GPS(Global Positioning System) 및 관성항법장치(inertial navigation system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
인공 위성(1000)은 궤도(O)를 따라 이동한다. 그리고 위치 감지부(1700)를 이용하여 자기 위치(Lse)를 실시간으로 감지할 수 있다. 이때 예를 들어 외부적인 요인 등으로 인해 궤도(O) 상의 일 위치에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 발생되는 경우, 이후에 궤도(O)를 따라 이동하면서 감지되는 자기 위치(Lse)들에 모두 오류가 발생할 수 있다. 이는 현 시점의 자기 위치는 이전 시점의 자기 위치를 이용하여 감지, 추적 또는 산출되기 때문이다. 따라서, 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지되는 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 주기적으로 확인하고, 이를 보정할 필요가 있다. 이러한 경우, 궤도(O)를 따라 이동하고 있는 인공 위성(1000)에서 감지되는 자기 위치(Lse)의 오류 발생을 감소시킬 수 있고, 자기 위치(Lse)를 보다 정확하게 감지할 수 있다. 이로 인해 촬영부(1200)에서 촬영된 영상이 왜곡되는 것을 방지하거나 억제할 수 있다.The
지상 장치(2000)는 인공 위성(1000)의 동작을 통제 또는 제어하는 통제부(2100) 및 이후 설명되는 위치 정보 장치(3000)를 이용하여 획득된 위치 정보를 이용하여 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 감지된 자기 위치(Lse) 위치를 보정할 수 있는 처리부(2200)를 포함할 수 있다.The
또한, 지상 장치(2000)는 촬영부(1200)로부터 송신된 영상들을 합성하는 합성부(2300)를 포함할 수 있다.Also, the
통제부(2100)는 인공 위성(1000)을 구성하는 촬영부(1200), 패널(1300), 추진부(1500), 자세 제어부(1600) 및 위치 감지부(1700) 중 적어도 하나의 동작을 제어 또는 통제한다. 보다 구체적으로 설명하면 통제부(2100)는, 인공 위성(1000)이 촬영 목표 위치에 도달하면 영상을 촬영할 수 있도록 촬영부(1200)를 동작시키거나, 인공 위성(1000)의 이동 속도 또는 이동 궤도(O)가 변경될 수 있도록 추진부(1500)의 동작을 제어하거나, 인공 위성(1000)의 자세 조정을 위해 자세 제어부(1600)의 동작을 제어할 수 있다.The
지상 장치(2000)의 처리부(2200)에 대한 구체적인 설명은 위치 정보 장치(3000)를 먼저 설명한 이후에 다시 설명한다.A detailed description of the
위치 정보 장치(3000)는 지상 장치(2000)의 처리부(2200)로 절대 위치를 제공할 수 있도록, 지상에 고정되게 설치될 수 있다. 여기서 절대 위치(La)란, 지상의 일 위치에 고정 설치된 위치 정보 장치(3000)의 설치 위치를 의미할 수 있다. 그리고 위치 정보 장치(3000)의 설치 위치 즉, 절대 위치(La)는 예를 들어, 위도, 고도 및 경도를 포함하는 위치 정보 일 수 있다. 이때, 위치 정보 장치(3000)는 미리 약속 또는 규정된 위치에 고정되게 설치되며, 이동하지 않는다. 이때, 위치 정보 장치는 예컨대 광활한 지상 또는 지표면에 설치될 수 있다. 이러한 위치 정보 장치(3000)는 지상 기준점(Ground Control Point: GCP)으로 명명될 수도 있다.The
도 1을 참조하면, 위치 정보 장치(3000)는 설치 위치에 대한 정보를 나타내는 고유의 패턴을 포함하도록 지상에 설치된 코드부(3200)를 포함한다. 또한, 위치 정보 장치(3000)는 코드부(3200)를 지지하는 베이스부(3100) 및 베이스부(3100)를 지지하는 지지부(3300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
지지부(3300)는 코드부(3200)가 장착된 베이스부(3100)를 지지하는 수단으로서, 지상에 고정되게 설치될 수 있다. 지지부(3300)의 형상 또는 구조는 특별히 한정되지 않으며, 베이스부(3100) 또는 코드부(3200)를 안정적으로 지지 고정할 수 있다면 어떠한 형상 또는 구조로 마련되어도 무방하다.The
베이스부(3100)는 그 상부에 코드부(3200)가 장착 또는 지지되는 수단으로서, 지지부(3300) 상부에 장착될 수 있다. 이러한 베이스부(3100)는 코드부(3200)와 대응하는 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 예컨대 코드부(3200)가 사각형의 형상인 경우, 베이스부(3100)가 사각형의 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 물론, 베이스부(3100)는 그 상부에 코드부(3200)가 안장적으로 장착 또는 고정될 수 있다면 어떠한 형상으로 마련되어도 무방하다.The
도 3의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 촬영부가 제1실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.Figure 3 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the first embodiment of the present invention, Figure 3 (b) is a pattern image extracted from an image taken by the photographing unit according to the first embodiment is an example of
도 1 및 도 3을 참조하면 코드부(3200)는 2 개 이상으로 마련된 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16)를 포함한다. 즉, 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16)로 이루어진 그룹(group)을 코드부(3200)라 한다. 이러한 코드부(3200)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 복수의 셀 부재(C) 중 적어도 2 개 이상의 셀 부재가 서로 색(color)이 다르도록 마련될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 3 , the
이하에서는 설명의 편의를 위하여 코드부(3200)가 16 개의 셀 부재(C:C1 내지 C16)를 포함하는 경우를 예를 들어 설명한다. 그리고, 16 개의 셀 부재 각각을 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)로 명명한다.Hereinafter, for convenience of description, a case in which the
도 3의 (a)를 참조하면, 코드부(3200)는 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)를 포함할 수 있다. 그리고 코드부(3200)는 그 전체적인 형상이 예를 들어 사각형일 수 있다. 이를 위해, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)는 코드부(3200)의 형상이 사각형이 될 수 있도록 나열 배치될 수 있다. 즉, 전체적인 배치 형상이 사각형이 될 수 있도록, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)가 예를 들어 제1방향(X축 방향) 및 상기 제1방향(X축 방향)과 교차 또는 직교하는 제2방향(Y축 방향)으로 나열되게 배치될 수 있다. 이때, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각은 베이스부(3100)의 상부면 상에서 나열되게 배치될 수 있다.Referring to (a) of FIG. 3 , the
그리고 제1 내지 제16셀 부재(C1 내지 C16) 중 적어도 2개 이상은 그 색이 다르도록 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 코드부는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 7 개(제1 내지 제7색)의 서로 다른 색의 셀 부재를 포함하도록 마련될 수 있다. 이때, 셀 부재(C)는 16 개이고 색의 개수는 7개 이므로, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 중 일부는 서로 색이 다르고, 나머지는 서로 색이 동일하게 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 제1 및 제16셀 부재(C1, C16)는 제1색, 제2, 제7 및 제13셀 부재(C2, C7, C13)는 제2색, 제3 및 제9셀 부재(C3, C9)는 제3색, 제4, 제5, 제12 및 제14 부재(C4, C5, C12, C14)는 제4색, 제6, 제8 및 제15셀 부재(C6, C8, C15)는 제5색, 제11셀 부재(C11)는 제6색, 제10셀 부재(C10)는 제7색을 가지도록 마련될 수 있다. 또한, 제1 내지 제16셀 부재(C1 내지 C16)를 번호 순서대로 나열되게 배치할 수 있다. 즉, 도 3의 (a)와 같이 제1방향(X축 방향)으로 4개의 셀, 제2방향(Y축 방향)으로 4개의 셀이 배치되고, 이때 제1 내지 제16셀 부재(C1 내지 C16)를 번호 순서대로 나열하여 배치할 수 있다.Also, at least two of the first to sixteenth cell members C1 to C16 may have different colors. As a more specific example, the code unit may be provided to include seven (first to seventh color) cell members of different colors as shown in (a) of FIG. 3 . At this time, since the number of cell members (C) is 16 and the number of colors is 7, some of the first to 16th cell members (C: C1 to C16) may have different colors and the rest may have the same color. have. As a more specific example, the first and sixteenth cell members C1 and C16 have a first color, and the second, seventh, and thirteenth cell members C2, C7, and C13 have a second color, third and fourth colors. The ninth cell members C3 and C9 have a third color, and the fourth, fifth, twelfth, and fourteenth cell members C4, C5, C12, and C14 have a fourth color, and the sixth, eighth, and fifteenth cell members (C6, C8, C15) may have the fifth color, the eleventh cell member C11 may have the sixth color, and the tenth cell member C10 may have the seventh color. Also, the first to sixteenth cell members C1 to C16 may be arranged in numerical order. That is, as shown in (a) of FIG. 3, four cells are disposed in the first direction (X-axis direction) and four cells are disposed in the second direction (Y-axis direction). C16) can be arranged by arranging them in numerical order.
이와 같은 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색 및 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)의 배치 순서에 따라 코드부(3200)의 위치 별 색이 달라진다. 즉, 코드부(3200)는 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)에 의해 소정의 색 분포를 가지게 된다. 그리고, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색 및 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 배치 위치에 따라 색 분포가 변경된다. 이러한 소정의 색 분포는 '패턴(pattern)'으로 명명될 수 있다. 다시 말해, 코드부(3200)는 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색 및 배치 위치에 따른 소정의 패턴을 가지도록 마련된 것으로 설명될 수 있다. 그리고, 이러한 색 분포에 따른 패턴은 코드부(3200) 즉 위치 정보 장치(2000)가 설치되는 위치를 표현 또는 나타내는 것이다. 이에, 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16)에 의해 형성된 패턴은 설치 위치 즉, 절대 위치(La)를 직관적으로 나타내는 '식별기호'인 것으로 설명될 수 있다.The color of each position of the
또한, 예를 들어 복수의 위치 정보 장치(3000)가 서로 다른 위치에 설치되는 경우, 복수의 위치 정보 장치(3000)의 코드부(3200)의 패턴은 서로 다르다. 그리고, 서로 다른 위치에 설치된 각각의 코드부(3200)의 패턴은 각각의 설치 위치 즉, 절대 위치(La)를 직관적으로 나타내는 고유의 패턴으로 마련된다. 다른 말로 설명하면, 설치 위치(절대 위치(La))가 서로 다른 복수의 위치 정보 장치(3000)는 그 패턴이 서로 상이하다.Also, for example, when a plurality of
이러한, 코드부(3200)는 정찰 장치 예컨대 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)에서 영상을 획득할 수 있도록 마련된다. 즉, 코드부(3200)는 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)에서 위치 정보 장치(3000)를 촬영하였을 때 획득된 영상에서 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별될 수 있는 크기로 마련될 수 있다.The
그리고, 이와 같이 색 분포에 따른 패턴을 가지는 코드부(3200)는 광학 카메라를 포함하는 촬영부(1200)에 의해 영상이 획득될 수 있다. 다시 말해, 광학 카메라를 포함하는 촬영부(1200)는, 코드부(3200)의 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별될 수 있는 영상을 획득할 수 있다. 이에, 색 분포를 조절하여 마련된 소정의 패턴을 가지는 코드부(3200)는, 광학 카메라가 구비된 인공 위성(1000)에 적용되어 활용되는 것이 바람직하다.In addition, an image of the
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 내지 제4실시예에 따른 코드부에 대해 설명한다.Hereinafter, code units according to second to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .
도 4의 (a)는 본 발명의 제2실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 촬영부가 제2실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.Figure 4 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the second embodiment of the present invention, Figure 4 (b) is a pattern image extracted from an image taken by the photographing unit according to the second embodiment is an example of
도 5의 (a)는 본 발명의 제3실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 촬영부가 제3실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.Figure 5 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the third embodiment of the present invention, and Figure 5 (b) is a pattern image extracted from an image captured by the photographing unit according to the third embodiment. is an example of
도 6의 (a)는 본 발명의 제4실시예에 따른 코드부를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 6의 (b)는 촬영부가 제4실시예에 따른 코드부를 촬영한 영상에서 추출된 패턴 이미지의 예시이다.Figure 6 (a) is a diagram conceptually showing the code unit according to the fourth embodiment of the present invention, and Figure 6 (b) is a pattern image extracted from an image captured by the photographing unit according to the fourth embodiment. is an example of
상기에서는 코드부(3200)가 색 분포에 따른 패턴을 가지는 것을 설명하였다. 즉, 제1실시예에 따른 코드부(3200)는 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색에 의해 형성되는 패턴을 가진다. 그러나 이에 한정되지 않고, 다양한 방법으로 패턴을 구현할 수 있다.In the above, it has been described that the
예를 들어 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)의 온도를 조절하여 패턴을 형성 또는 구현할 수 있다. 즉, 도 4의 (a)에 도시된 제2실시예와 같이 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 중 적어도 2개 이상은 그 온도가 다르도록 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 코드부는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 6 개(제1 내지 제6온도)의 서로 다른 온도로 조절된 셀 부재(C: C1 내지 C16)를 포함하도록 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 제2, 제7 및 제13셀 부재(C2, C7, C13)는 제1온도(예를 들어 0℃), 제4, 제5, 제12 및 제14셀 부재(C4, C5, C12, C14)는 제2온도(예를 들어 10℃), 제10셀 부재(C10)는 제3온도(예를 들어 20℃), 제11셀 부재(C11)는 제4온도(예를 들어 30℃), 제6, 제8 및 제15셀 부재(C6, C8, C15)는 제5온도(예를 들어 40℃), 제1, 제3, 제9 및 제16셀 부재(C1, C3, C9, C16)는 제6온도(예를 들어 50℃)가 되도록 마련될 수 있다.For example, a pattern may be formed or realized by adjusting the temperatures of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16). That is, as in the second embodiment shown in (a) of FIG. 4 , at least two of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16) may have different temperatures. As a more specific example, as shown in FIG. can be provided. As a more specific example, the second, seventh, and thirteenth cell members C2, C7, and C13 have a first temperature (eg, 0° C.), and the fourth, fifth, twelfth, and fourteenth cell members. (C4, C5, C12, C14) is the second temperature (eg 10 ° C), the 10th cell member C10 is the third temperature (eg 20 ° C), and the 11th cell member C11 is the fourth temperature temperature (eg 30 ° C), the sixth, eighth and 15th cell members C6, C8 and C15 are the fifth temperature (eg 40 ° C), the first, third, ninth and 16th cells The members C1 , C3 , C9 , and C16 may be prepared to be at the sixth temperature (eg, 50° C.).
상기에서 설명한 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도는 예시일 뿐이며, 0℃ 미만의 온도 범위, 50 ℃를 초과하는 온도 범위, 100℃ 이상의 범우 또는 500℃ 이상의 범위에서 다양하게 조절될 수 있다.The temperature of each of the first to 16th cell members (C: C1 to C16) described above is just an example, and in a temperature range of less than 0 ° C, a temperature range exceeding 50 ° C, a range of 100 ° C or higher, or a range of 500 ° C or higher. It can be variously adjusted.
이러한 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도는 별도로 마련된 온도 조절 부재(미도시)를 통해 제어될 수 있다. 즉, 위치 정보 장치(3000)는 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각에 개별적으로 연결된 온도 조절 부재를 포함할 수 있다. 그리고 복수의 온도 조절 부재 각각은 셀 부재(C: C1 내지 C16)를 가열하는 히터 및 히터를 냉각하는 냉각수단을 포함할 수 있다. 여기서 히터는 예를 들어 저항 발열체를 포함하는 수단일 수 있고, 냉각수단은 예를 들어 내부에 냉각수가 순환하는 파이프를 구비하는 것일 수 있다. 물론 히터 및 냉각수단은 상술한 예에 한정되지 않고 셀 부재(C: C1 내지 C16)를 가열 및 냉각시킬 수 있는 다양한 수단이 적용될 수 있다.The temperature of each of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16) may be controlled through a separately provided temperature adjusting member (not shown). That is, the
이와 같은 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)의 배치 위치에 따라 온도 분포가 달라진다. 이러한 소정의 온도 분포는 '패턴(pattern)'으로 명명될 수 있다. 다시 말해, 코드부(3200)는 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도 및 배치 위치에 따른 소정의 패턴을 가지도록 마련된 것으로 설명될 수 있다. 그리고 이러한 코드부(3200)의 온도 분포에 따른 패턴은, 위치 정보 장치(3000)가 설치되는 위치 즉, 절대 위치(La)를 직관적으로 나타내는 또는 표현하는 것이다.The temperature distribution varies depending on the temperature of each of the first to 16th cell members (C: C1 to C16) and the arrangement position of the first to 16th cell members (C: C1 to C16). This predetermined temperature distribution may be referred to as a 'pattern'. In other words, the
이와 같이 온도 분포에 따른 패턴을 가지는 코드부(3200)는 열화상 카메라를 포함하는 촬영부(1200)에 의해 영상이 획득될 수 있다. 즉, 열화상 카메라를 포함하는 촬영부(1200)는, 코드부(3200)의 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도를 감지하고, 감지된 셀 부재의 온도를 도 4의 (b)와 같이 색으로 변환하여 영상을 구현할 수 있다. 이에, 온도 분포를 조절하여 마련된 소정의 패턴을 가지는 코드부(3200)는, 열화상 카메라가 구비된 인공 위성(1000)에 적용되어 활용되는 것이 바람직하다.In this way, an image of the
다른 예로, 도 5의 (a)에 도시되 제3실시예와 같이 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 중 적어도 2개 이상은 반사계수가 다르도록 마련될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 코드부(3200)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 6 개(제1 내지 제6반사계수(M1 내지 M6))의 서로 다른 반사계수를 가지는 셀 부재(C: C1 내지 C16)를 포함하도록 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제2, 제7 및 제13셀 부재(C2, C7, C13)는 제1반사계수(M1), 제4, 제5, 제12 및 제14셀 부재(C4, C5, C12, C14)는 제2반사계수(M2), 제10셀 부재(C10)는 제3반사계수(M3), 제11셀 부재(C11)는 제4반사계수(M4), 제6, 제8 및 제15셀 부재(C6, C8, C15)는 제5반사계수(M5), 제1, 제3, 제9, 제16셀 부재(C1, C3, C9, C16)는 제6반사계수(M6)를 가지도록 마련될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 5(a) in the third embodiment, at least two or more of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16) may have different reflection coefficients. For example, as shown in (a) of FIG. 5, the
이러한 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 반사계수는 셀 부재(C: C1 내지 C16)의 재질 또는 재료에 따라 결정될 수 있다. 즉, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각을 마련하는데 있어서, 각 셀 부재(C: C1 내지 C16)를 마련하기 위한 재질에 따라 반사계수가 결정될 수 있다. 이때, 재질은 전파를 반사할 수 있는 금속일 수 있고, 서로 다른 반사계수를 가지는 셀 부재는 다른 금속으로 마련될 수 있다.The reflection coefficient of each of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16) may be determined according to the material or material of the cell member (C: C1 to C16). That is, in preparing each of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16), the reflection coefficient may be determined according to the material for preparing each cell member (C: C1 to C16). In this case, the material may be a metal capable of reflecting radio waves, and cell members having different reflection coefficients may be made of different metals.
이와 같은 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 반사계수, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16)의 배치 위치에 따라 반사계수 분포가 달라진다. 이러한 소정의 반사계수 분포는 '패턴(pattern)'으로 명명될 수 있다. 다시 말해, 코드부는 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 반사계수 및 배치 위치에 따른 소정의 패턴을 가지도록 마련된 것으로 설명될 수 있다. 그리고 이러한 코드부(3200)의 반사계수 분포에 따른 패턴은, 위치 정보 장치(3000)가 설치되는 위치 즉, 절대 위치(La)를 직관적으로 나타내는 또는 표현하는 것이다.The distribution of the reflection coefficient varies depending on the reflection coefficient of each of the first to 16th cell members (C: C1 to C16) and the arrangement position of the first to 16th cell members (C: C1 to C16). This predetermined distribution of reflection coefficients may be referred to as a 'pattern'. In other words, the code unit may be described as having a predetermined pattern according to the reflection coefficient and arrangement position of each of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16). The pattern according to the distribution of the reflection coefficient of the
그리고, 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각이 가지는 반사계수에 따라, 반사되는 전파량이 다를 수 있다. 이에 반사계수를 조절하여 마련된 소정의 패턴을 가지는 코드부(3200)는, 합성개구레이다(SAR)가 구비된 인공 위성(1000)에 적용되어 활용되는 것이 바람직하다.In addition, the amount of reflected propagation may be different according to the reflection coefficient of each of the first to sixteenth cell members (C: C1 to C16). Accordingly, the
인공 위성(1000)의 촬영부(1200) 즉, 합성개구레이다(SAR)로부터 전파가 방사되면, 전파가 코드부(3200)로부터 반사되어 촬영부(1200)로 되돌아 가는데, 이때 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각이 가지는 반사계수의 특성에 따라 각 셀 부재(C: C1 내지 C16)로부터 반사되는 전파량이 달라질 수 있다. 이에, 합성개구레이다(SAR)를 포함하는 촬영부(1200)는, 코드부(3200)의 제1 내지 제16셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각에서 반사되는 전파량을 감지하고, 감지된 셀 부재(C: C1 내지 C16)의 전파량을 색으로 변환하여 영상을 구현할 수 있다. 이에, 반사계수 분포를 조절하여 마련된 소정의 패턴을 가지는 코드부(3200)는, 합성개구레이다(SAR)가 구비된 인공 위성(1000)에 적용되어 활용되는 것이 바람직하다.When radio waves are emitted from the
또 다른 예로, 도 6의 (a)에 도시된 제4실시예와 같이 코드부(3200)는 색 분포, 온도 분포 및 반사계수 분포를 모두 가지는 패턴으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 앞에서 설명한 제1 내지 제3실시예의 패턴을 모두 포함하는 복합 패턴으로 마련될 수 있다. 이러한 코드부(3200)는, 광학 카메라를 포함하는 인공 위성(1000), 열화상 카메라를 포함하는 인공 위성(1000) 및 합성개구레이다(SAR)를 포함하는 인공 위성(1000) 중 어떤 위성에서 촬영을 실시하더라도 영상이 촬영될 수 있다. 즉, 예를 들어 광학 카메라를 포함하는 인공 위성(1000)이 제4실시예에 따른 코드부(3200)를 촬영하는 경우, 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 이미지를 포함하는 영상이 획득될 수 있다. 다른 예로 열화상 카메라를 포함하는 인공 위성(1000)이 제4실시예에 따른 코드부(3200)를 촬영하는 경우, 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도를 감지하고, 감지된 온도를 색으로 변환한 도 6의 (c)와 같은 이미지를 포함하는 영상이 획득될 수 있다. 또 다른 예로, 합성개구레이다(SAR)를 포함하는 인공 위성(1000)이 제4실시예에 따른 코드부(3200)를 촬영하는 경우, 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각으로부터 반사된 전파의 량을 감지하고, 감지된 전파량을 색으로 변환한 도 6의 (d)와 같은 이미지를 포함하는 영상이 획득될 수 있다.As another example, as in the fourth embodiment shown in (a) of FIG. 6 , the
이와 같은 실시예들에 따른 위치 정보 장치(3000)는 지상에 설치될 수 있다. 그리고, 위치 정보 장치(3000)는 복수개로 마련될 수 있고, 복수의 위치 정보 장치(3000)는 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 또한, 서로 다른 위치에 설치되는 복수의 위치 정보 장치(3000)는 서로 다른 패턴을 가지도록 마련될 수 있다. 그리고, 복수의 위치 정보 장치(3000)들은 상술한 제1 내지 제4실시예에 따른 코드부(3200) 중에서 하나를 가지도록 마련될 수 있다.The
다시, 지상 장치(2000)의 처리부(2200)에 대해 설명한다.Again, the
도 2를 참조하면, 처리부(2200)는 위치 정보 장치(3000)를 촬영한 영상으로부터 위치 정보 장치(3000)의 코드부(3200)가 나타내는 패턴의 이미지(이하, 패턴 이미지(PIi))를 추출하는 추출부(2210), 미리 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지(PIss)를 탐색하고, 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 대해 연계되어 저장되어 있는 위치 정보 장치(3000)의 설치 위치를 절대 위치(La)로 도출하는 절대 위치 도출부(2220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
또한, 처리부(2200)는, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)에서 위치 정보 장치(3000)를 촬영할 당시에 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 위치 정보 장치(3000)의 위치(Lc)를 산출 또는 획득하고, 산출된 위치 정보 장치(3000)의 위치(Lc)와 도출된 위치 정보 장치(3000)의 절대 위치(La)를 비교하여 상기 감지된 자기 위치(Lse) 오류 여부에 대해 판단하는 판단부(2230)를 포함한다.In addition, the
그리고, 처리부(2200)는 판단부(2230)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단되는 경우, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)가 위치 정보 장치(3000)를 촬영할 때 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)를 보정하는 보정부(2240)를 포함할 수 있다.And, processing
인공 위성(1000)이 궤도(O)를 따라 이동하다가 위치 정보 장치(3000)와 근접한 위치에 도달하면, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)는 위치 정보 장치(3000)를 촬영한다. 이에, 위치 정보 장치(3000)를 포함하는 영상이 획득된다. 위치 정보 장치(3000)는 앞에서 설명한 바와 같은 코드부(3200)를 포함하며, 상기 코드부(3200)는 고유의 패턴을 가지고 있다.When the
인공 위성(1000)의 촬영부(1200)에서 위치 정보 장치(3000)를 촬영한 영상은 지상 장치(2000)의 처리부(2200) 보다 구체적으로는 추출부(2210)로 전송된다. 그러면 추출부(2210)는 전달된 영상으로부터 코드부(3200)를 추출한다. 즉, 추출부(2210)는 영상에 포함된 코드부(3200)에 대한 이미지 다른 말로 설명하면 코드부(3200)에 포함된 패턴에 대한 이미지(이하, 패턴 이미지(PIi))를 추출한다.An image captured by the
이하, 추출부(2210)가 촬영부(1200)에서 촬영된 영상으로부터 추출한 패턴 이미지(PIi)에 대해 설명한다.Hereinafter, a pattern image (PI i ) extracted from an image captured by the photographing
예를 들어, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)가 광학 카메라를 포함하고, 상기 촬영부(1200)에 의해 촬영한 위치 정보 장치(3000)가 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 코드부(3200)를 가지는 경우, 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 예를 들어 도 3의 (b)와 같을 수 있다. 즉, 촬영부(1200)에서 촬영된 영상은 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 영상을 포함할 수 있고, 이에 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 도 3의 (b)와 같이 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 이미지로 추출될 수 있다.For example, the photographing
다른 예로, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)가 열화상 카메라를 포함하고, 상기 촬영부(1200)에 의해 촬영한 위치 정보 장치(3000)가 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 온도 분포에 따른 패턴을 가지는 코드부(3200)를 포함하는 경우, 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 예를 들어 도 4의 (b)와 같을 수 있다. 즉, 촬영부(1200)에서 촬영된 영상은 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 온도를 색으로 변환한 영상을 포함할 수 있고, 이에 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 도 4의 (b)와 같이 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 이미지로 추출될 수 있다.As another example, as shown in FIG. In the case of including the
또 다른 예로, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)가 합성개구레이다(SAR)를 포함하고, 상기 촬영부(1200)에 의해 촬영한 위치 정보 장치(3000)가 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 반사계수에 따른 패턴을 가지는 코드부(3200)를 포함하는 경우, 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 예를 들어 도 5의 (b)와 같을 수 있다. 즉, 촬영부(1200)에서 촬영된 영상은 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 반사율을 변환한 영상을 포함할 수 있고, 이에 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 도 5의 (b)와 같이 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 이미지로 추출될 수 있다.As another example, the photographing
이렇게 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 절대 위치 도출부(2220)로 전송된다.The pattern image PI i extracted by the
도 7의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 절대 위치 도출부에 저장되는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs), 각 기준 패턴 이미지(PIs)의 모체인 위치 정보 장치의 설치 위치인 절대 위치(La), 각 기준 패턴 이미지(PIs)와 연계되어 저장되어 있는 정찰 장치의 자기 위치인 기준 위치(Ls)를 정리한 위치 정보 테이블이다. 그리고 도 7의 (b)는 추출부에서 추출된 패턴 이미지(PIi)의 예시를 나타낸 도면이다. 그리고 도 7의 (b)는 추출부에서 추출된 패턴 이미지(PIi)의 예시를 나타낸 도면이다.7(a) shows a plurality of reference pattern images (PI s ) stored in the absolute position derivation unit according to an embodiment of the present invention, and an absolute location information device, which is the parent of each reference pattern image (PI s ). It is a location information table that organizes the location (L a ) and the reference location (L s ), which is the self location of the reconnaissance device, stored in association with each reference pattern image (PI s ). And Figure 7 (b) is a diagram showing an example of the pattern image (PI i ) extracted by the extraction unit. And Figure 7 (b) is a diagram showing an example of the pattern image (PI i ) extracted by the extraction unit.
도 7의 (a)에서 'n'은 정찰 시스템에 포함된 또는 설치되어 있는 위치 정보 장치(3000)의 개수일 있다. 그리고 복수의 위치 정보 장치(3000) 각각에 '제1, 제2,…, 제n-1, 제n'와 같이 번호를 부여하였다.In (a) of FIG. 7, 'n' may be the number of
절대 위치 도출부(2220)에는 복수의 코드부(3200) 각각을 촬영하여 획득한 이미지(이하, 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn))와, 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)와 연계하여 저장된 위치 정보 장치(3000)의 설치 위치인 절대 위치(La: La1, La2,…,Lan-1, Lan)가 저장되어 있다. In the absolute
여기서, 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)는 인공 위성(1000)에서 위치 정보 장치(3000)를 촬영한 영상으로부터 추출된 패턴 이미지(PIi)와 비교하기 위해 사전에 마련된 기준 이미지일 수 있다. 그리고 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)는, 인공 위성(1000)이 이상적인 위치에서 각각의 모체가 되는 위치 정보 장치(3000)를 촬영하여 획득한 것일 수 있다. 여기서 인공 위성(1000)의 이상적인 위치란, 위치 정보 장치(3000)의 코드부(3200) 또는 그 패턴을 가장 잘 촬영할 수 있는 위치를 의미할 수 있다. 이러한 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)는, 절대 위치 도출부(2220)에 저장된다. Here, the reference pattern images (PI s : PI s1 , PI s2 , ..., PI sn-1 , PI sn ) are pattern images (PI i ) may be a reference image prepared in advance for comparison. In addition, each reference pattern image (PI s : PI s1 , PI s2 , ..., PI sn-1 , PI sn ) is obtained by photographing the
그리고, 절대 위치(La: La1, La2,…,Lan-1, Lan)는 지상에 설치된 위치 정보 장치의 위치이다. 즉, 절대 위치(La: La1, La2,…,Lan-1, Lan)는 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)의 모체가 되는 위치 정보 장치의 설치 위치일 수 있다. 이때, 복수의 위치 정보 장치(3000)는 지상에 설치된 그 설치 위치가 모두 다르고, 설치 위치가 다른 복수의 위치 정보 장치(3000)는 그 패턴이 다르다. 이에, 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)에 연계되어 저장되어 있는 절대 위치La: La1, La2,…,Lan-1, Lan)가 모두 다르다. 다른 말로 설명하면, 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)에 매칭되어 저장되어 있는 위치 정보 장치(3000)의 설치 위치(절대 위치)가 모두 다르다.And, the absolute position (L a : La a1 , La2 ,...,L an-1 , L an ) is the location of the location information device installed on the ground. That is, the absolute position (L a : La a1 , La2 ,…,L an-1 , L an ) is the parent of the reference pattern image (PI s : PI s1 , PI s2 , …,PI sn-1 , PI sn ) may be the installation location of the location information device. At this time, the plurality of
또한, 기준 위치(Ls: Ls1, Ls2, , Lsn-1, Ls)는 정찰 장치 즉, 인공 위성에 대한 공중에서의 위치이다. 보다 구체적으로, 각 기준 위치(Ls: Ls1, Ls2, , Lsn-1, Ls)는 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)와 연계되어 저장되어 있는 인공 위성의 자기 위치를 의미할 수 있다. 즉, 각 기준 위치(Ls: Ls1, Ls2, , Lsn-1, Ls)는, 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)를 촬영한 또는 획득하였을 때 인공 위성(1000)의 자기 위치를 의미할 수 있다. 다른 말로 설명하면, 각 기준 위치(Ls: Ls1, Ls2, , Lsn-1, Ls)는 각각의 위치 정보 장치(3000)를 가장 잘 촬영할 수 있는 인공 위성(1000)의 공중에서의 자기 위치를 의미할 수 있다.In addition, the reference position (L s : L s1 , L s2 , , L sn-1 , L s ) is a position in the air for a reconnaissance device, that is, an artificial satellite. More specifically, each reference position (L s : L s1 , L s2 , , L sn-1 , L s ) corresponds to each reference pattern image (PI s : PI s1 , PI s2 , …, PI sn-1 , PI sn ) and the magnetic position of the artificial satellite that is stored. That is, each reference position (L s : L s1 , L s2 , , L sn-1 , L s ) corresponds to each reference pattern image (PI s : PI s1 , PI s2 , …, PI sn-1 , PI sn ) It may mean the magnetic position of the
이에, 절대 위치 도출부(2220) 또는 상기 절대 위치 도출부(2220)에 구비된 위치 정보 테이블에는, 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)와, 각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)에 대한 2개의 위치가 연계되어 저장되어 있다. 즉, 복수의 기준 패턴 이미지각 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn) 각각에 대해 지상의 위치(위치 정보 장치의 설치 위치)인 절대 위치(La)와, 공중의 위치인 기준 위치(Ls)(인공 위성의 자기 위치)가 저장되어 있다. 이처럼 각 기준 패턴 이미지와 연계되어 절대 위치(La) 및 기준 위치(Ls)가 저장되어 있으므로, 이는 각 기준 패턴 이미지에 절대 위치(La) 및 기준 위치(Ls)가 저장되어 있는 것으로 설명될 수도 있다.Accordingly, in the absolute
도 7의 (a)를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 절대 위치 도출부(2220)에는 제1위치 정보 장치를 촬영한 제1기준 패턴 이미지(PIs1), 제1기준 패턴 이미지(PIs1)의 모체인 제1위치 정보 장치의 설치 위치인 제1절대 위치(La1) 및 제1기준 패턴 이미지(PIs1)에 연계된 인공 위성(1000)의 자기 위치 즉, 제1기준 위치(Ls1)가 저장되어 있다.In more detail with reference to (a) of FIG. 7 , the absolute
또한, 제2위치 정보 장치를 촬영한 제2기준 패턴 이미지(PIs2), 제2기준 패턴 이미지(PIs2)의 모체인 제2위치 정보 장치의 설치 위치인 제2절대 위치(La2) 및 제2기준 패턴 이미지(PIs2)에 연계된 인공 위성(1000)의 자기 위치 즉, 제2기준 위치(Ls2)가 저장되어 있다.In addition, a second reference pattern image (PI s2 ) photographing the second location information device, a second absolute position (L a2 ) that is an installation location of the second location information device, which is the parent of the second reference pattern image (PI s2 ), and The magnetic position of the
그리고, 제n-1위치 정보 장치를 촬영한 제n-1기준 패턴 이미지(PIsm-1), 제n-1기준 패턴 이미지(PIsm-1)의 모체인 제n-1위치 정보 장치의 설치 위치인 제n-1절대 위치(Lan-1), 제n-1기준 패턴 이미지(PIsn-1)에 연계된 인공 위성(1000)의 자기 위치 즉, 제n-1기준 위치(Ls-1)와, 제n위치 정보 장치를 촬영한 제n기준 패턴 이미지(PIsm), 제n기준 패턴 이미지(PIsm)의 모체인 제n위치 정보 장치의 위치인 제n절대 위치(Lan) 및 제n기준 패턴 이미지(PIsn-1)에 연계된 인공 위성(1000)의 자기 위치 즉, 제n기준 위치(Lsn)가 저장되어 있다.In addition, of the n-1th location information device, which is the parent of the n-1th reference pattern image (PI sm-1 ) and the n-1th reference pattern image (PI sm -1 ) captured by the n-1th location information device. The installation position n-1th absolute position (L an-1 ), the magnetic position of the
이에, 절대 위치 도출부(2220)는 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs: PIs1, PIs2, …,PIsn-1, PIsn)들과 추출된 패턴 이미지(PIi)를 비교하여, 상기 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지를 탐색한다. 또한, 절대 위치 도출부(2220)는, 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계된 위치를 절대 위치(La)로 도출한다. 예를 들어 설명하면, 추출된 패턴 이미지(PIi)가 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 제1기준 패턴 이미지(PIs1)와 동일한 경우, 절대 위치 도출부(2220)는 제1기준 패턴 이미지(PIs1)에 연계되어 저장된 제1절대 위치(La1)을 절대 위치(La)로 도출한다.Accordingly, the absolute
한편, 상술한 바와 같이 복수의 위치 정보 장치(3000)는 서로 다른 위치에 설치되고, 서로 다른 위치에 설치된 위치 정보 장치(3000)는 그 패턴이 서로 다르다. 즉, 코드부(3200)의 형태가 다르다. 이에, 예를 들어 제1위치 정보 장치를 촬영하여 획득한 패턴 이미지(PI1)가 제1기준 패턴 이미지(PIs1)가 아닌 다른 기준 패턴 이미지 예컨대 제2기준 패턴 이미지(PIs2)와 동일한 이미지인 것으로 판단될 수 없다.Meanwhile, as described above, the plurality of
인공 위성(1000)의 촬영부(1200)에서는 위치 정보 장치(3000)를 촬영할 때 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 위치 정보 장치(3000)의 위치를 산출한다. 그리고 산출된 위치(Lc)는 처리부(2200)의 판단부(2230)로 전송된다.When the
판단부(2230)는 절대 위치 도출부(2220)에서 도출된 절대 위치(La)와 산출된 위치(Lc)를 비교한다. 그리고, 산출된 위치(Lc)가 도출된 절대 위치(La)와 동일한 경우, 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 없는 것으로 판단한다. 그러나, 산출된 위치(Lc)가 도출된 절대 위치(La)와 다른 경우, 인공 위성의 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단한다.The
판단부(2230)에서 감지된 자기 위치(Lse)의 오류 여부에 대해 판단하는 것을 다른 말로 설명하면 아래와 같다. 판단부(2230)는 인공 위성(1000)에서 감지된 자기 위치에 대한 오류를 판단하는데 있어서, 위치 정보 장치(3000)에 대한 위치인 2 개의 지상 위치들끼리 비교한다. 즉, 판단부(2230)는 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 획득한 위치 정보 장치의 위치(Lc)(지상 위치)와, 절대 위치 도출부(2220)에서 도출된 위치 정보 장치의 절대 위치(La)(지상 위치)를 비교한다.In other words, determining whether or not the self-position (L se ) detected by the
보정부(2240)는 판단부(2230)에서의 판단 결과에 따라 동작할 수 있다. 즉, 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 없는 것으로 판단부(2230)에서 판단되는 경우 보정부(2240)는 동작하지 않고, 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단부(2230)에서 판단되는 경우 보정부(2240)가 동작할 수 있다.The
보정부(2240)는 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지된 상기 인공 위성(1000)의 자기 위치(Lse)를 보정한다. 즉, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)가 위치 정보 장치(2000)를 촬영할 때, 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 발생된 것으로 판단부(2230)에서 판단된 경우, 보정부(2240)는 감지된 자기 위치(Lse)를 보정한다.The
보다 구체적인 예를 들어 설명하기 위해, 추출된 패턴 이미지(PIi)가 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 제1기준 패턴 이미지(PIs1)와 동일하여, 절대 위치 도출부(2220)에서 제1절대 위치(La1)를 절대 위치(La)로 도출한 경우를 가정한다.To describe a more specific example, the extracted pattern image (PI i ) is the same as the first reference pattern image (PI s1 ) among the plurality of reference pattern images (PI s ), so that the absolute
판단부(2230)에서 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단되면, 보정부(2240)는 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 저장된 정찰 장치 즉, 인공 위성(1000)의 자기 위치를 기준 위치(Ls)를 도출한다. 예를 들어, 추출된 패턴 이미지(PIi)가 제1기준 패턴 이미지(PIs1)와 동일한 경우, 보정부(2240)는 제1기준 패턴 이미지(PIs1)에 연계되어 저장되어 있는 인공 위성(1000)의 자기 위치인 제1기준 위치(Ls1)를 기준 위치(Ls)로 도출한다.If the
그리고, 보정부(2240)는 감지된 자기 위치(Lse)를 도출된 기준 위치(Ls) 즉, 제1기준 위치(Ls1)로 보정한다. 여기서 감지된 자기 위치(Lse)를 제1기준 위치(Ls)로 보정한다는 것은, 상기 감지된 자기 위치(Lse) 값을 제1기준 위치(Ls1) 값으로 바꾸거나, 교체하거나 치환한다는 의미일 수 있다. 이를 또 다른 말로 설명하면, 감지된 인공 위성(1000)의 공중에서의 자기 위치(Lse)를 미리 저장되어 있는 인공 위성(1000)의 자기 위치인 제1기준 위치(Ls)로 보정한다. 이에 보정된 자기 위치(Lse-co)는 제1기준 위치(Ls1)와 동일할 수 있다. 이를 다른 말로 설명하면, 감지된 자기 위치(Lse)를 보정한 자기 위치(Lse-co)는 제1기준 위치(Ls1)와 동일할 수 있다.Then, the
또한, 보정부(2240)는 위치 감지부(1700)의 설정값 또는 설정 조건을 수정 또는 보정할 수 있다. 즉, 위치 정보 장치(2000)를 촬영할 때 위치 감지부(1700)에서 감지 또는 산출되는 자기 위치(Lse)가 절대 위치 도출부(2220)에서 도출된 기준 위치(Ls) 예를 들어 제1기준 위치(Ls1)가 될 수 있도록, 위치 감지부(1700)의 설정값 또는 설정 조건을 수정 또는 보정할 수 있다. 여기서 위치 감지부(1700)의 설정값 또는 설정 조건을 수정 또는 보정한다는 것은, 위치 감지부(1700)에서 자기 위치(Lse)를 감지 또는 산출하는데 사용되는 값 또는 조건을 의미할 수 있다.Also, the
상기에서는 처리부(2200)가 지상 장치(2000)에 구비되는 것으로 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 처리부(2200)가 위성 장치에 구비되게 마련될 수 있다. 즉, 추출부(2210), 절대 위치 도출부(2220), 판단부(2230) 및 보정부(2240)를 구비하는 처리부(2200)가 인공 위성(1000)의 본체(1100)에 탑재될 수 있다. 즉, 인공 위성(1000)이 상술한 바와 같은 처리부(2200)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 위치 정보 장치(3000)의 절대 위치(La)를 도출하거나, 인공 위성(1000)에서 획득된 자기 위치(Lse)와 도출된 절대 위치(La)를 비교하거나, 인공 위성(1000)의 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출하거나, 자기 위치(Lse)를 도출된 기준 위치(Ls)로 보정하는 것을, 인공 위성(1000) 자체에서 실시할 수 있다. 그리고, 자기 위치(Lse)를 도출된 기준 위치(Ls)로 보정하는 것을 인공 위성(1000) 자체에서 실시할 수 있다.또한, 자기 위치(Lse)와 기준 위치(Ls)의 차이에 따라 보정값을 생성하고, 그 보정값에 따라 인공 위성(1000)은 자세 제어부(1600)를 이용하여 자세를 스스로 조정할 수도 있다.In the above, it has been described that the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템의 운용 방법을 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of operating a reconnaissance system according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 1 내지 도 3, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 정찰 시스템의 운용 방법에 대해 설명한다. 이때, 정찰 장치가 인공 위성(1000)이고, 인공 위성이 광학 카메라를 포함하는 경우를 예를 들어 설명한다.Hereinafter, a method of operating a reconnaissance system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, 7 and 8. In this case, a case in which the reconnaissance device is the
궤도(O)를 따라 이동하고 있는 인공 위성(1000)이 지상에 설치된 위치 정보 장치(3000)를 촬영할 수 있는 위치에 도달하면, 인공 위성(1000)을 이용하여 위치 정보 장치(3000)를 촬영한다(S100).When the
이때, 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)는 인공 위성(1000)의 위치 즉, 자기 위치(Lse)를 감지한다. 그리고, 촬영부(1200)는 촬영된 영상과 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 위치 정보 장치(3000)의 위치(Lc)를 산출 또는 획득한다(S200).At this time, the
인공 위성(1000)에서 위치 정보 장치(3000)를 촬영한 영상, 촬영시에 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse) 및 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 획득된 위치 정보 장치(3000)의 위치(Lc)는 지상 장치(2000)의 처리부(2200)로 송신된다.The image captured by the
처리부(2200)는 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단한다(S300). 보다 구체적으로 설명하면, 처리부(2200)의 추출부(2210)는 촬영부(1200)로부터 송신된 영상 즉, 위치 정보 장치(3000)를 촬영한 영상으로부터 패턴 이미지(PIi)를 추출한다(S310). 예를 들어, 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)가 광학 카메라를 포함하고, 상기 촬영부(1200)에 의해 촬영한 위치 정보 장치(3000)가 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 코드부(3200)를 가지는 경우, 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 예를 들어 도 7의 (b)와 같을 수 있다. 즉, 촬영부(1200)에서 촬영된 영상은 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 영상을 포함할 수 있고, 이에 추출부(2210)에서 추출된 패턴 이미지(PIi)는 도 7의 (b)와 같이 복수의 셀 부재(C: C1 내지 C16) 각각의 색이 식별되는 이미지로 추출될 수 있다.The
이어서 절대 위치 도출부(2220)는 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs)와 추출된 패턴 이미지(PIi)를 비교한다. 그리고 절대 위치 도출부(2220)는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지(PIss)를 탐색한다(S320).Next, the absolute
이후, 절대 위치 도출부(2220)는 탐색된 기준 패턴 이미지(Piss)에 대한 위치 정보 장치(3000)의 설치 위치를 절대 위치(La)로 도출한다(S330). 이를 다른 말로 설명하면, 절대 위치 도출부(2220)는 탐색된 기준 패턴 이미지(Piss)에 저장된 또는 상기 탐색된 기준 패턴 이미지(Piss)에 연계되어 저장되어 있는 위치 정보 장치(3000)에 대한 설치 위치를 절대 위치(La)로 도출한다(S330). 예를 들어, 추출된 패턴 이미지(PIi)가 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 제1기준 패턴 이미지(PIs1)와 동일한 경우, 절대 위치 도출부(2220)는 제1기준 패턴 이미지(PIs1)의 모체인 제1위치 정보 장치의 설치 위치인 제1절대 위치(La1)를 절대 위치(La)로 도출한다.Then, the absolute
다음으로, 판단부(2230)는 절대 위치 도출부(2220)에서 도출된 제1절대 위치(La1)와 감지된 자기 위치(Lc)를 이용하여 획득된 위치 정보 장치의 위치(Lc)를 비교한다(S340). 이때, 획득된 위치(Lc)가 도출된 제1절대 위치(La1)와 동일한 경우, 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 없는 것으로 판단한다. 이에, 판단부(2230)는 자기 위치(Lse)에 대한 보정이 불필요한 것으로 판단한다(S351).Next, the
그러나, 획득된 위치(Lc)가 도출된 절대 위치(La)와 다른 경우, 인공 위성(1000)의 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단한다. 이에, 판단부(2230)는 자기 위치(Lse)에 대한 보정이 필요한 것으로 판단한다(S352).However, if the obtained position (L c ) is different from the derived absolute position (L a ), it is determined that the magnetic position (L se ) detected by the
판단부(2230)에서 자기 위치(Lse)에 대한 보정이 필요한 것으로 판단되면, 보정부(2240)는 자기 위치(Lse)를 보정한다(S400). 이를 위해, 보정부(2240)는 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 대한 인공 위성(1000)의 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출한다(S410). 다른 말로 설명하면, 보정부(2240)는 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 저장되어 있는 인공 위성(1000)의 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출한다(S410).If it is determined by the
예를 들어, 추출된 패턴 이미지(PIi)가 제1기준 패턴 이미지(PIs1)와 동일한 경우, 보정부(2240)는 제1기준 패턴 이미지(PIs1)에 연계되어 저장되어 있는 인공 위성(1000)의 자기 위치 즉, 제1기준 위치(Ls1)를 기준 위치(Ls)로 도출한다. 그리고, 보정부(2240)는 감지된 자기 위치(Lse)를 도출된 기준 위치(Ls)인 제1기준 위치(Ls1)로 보정한다(S420). 다른 말로 설명하면, 보정부(2240)는 감지된 자기 위치(Lse)를 제1기준 위치(La1)로 교체 또는 수정한다. 따라서, 보정부(2240)에 의해 보정된 자기 위치(Lse-co)는 제1기준 위치(Ls1)가 된다.For example, when the extracted pattern image (PI i ) is the same as the first reference pattern image (PI s1 ), the
자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단하는 과정 및 자기 위치(Lse)에 대한 보정이 종료되면, 인공 위성(1000)은 정찰 목표 위치를 촬영할 수 있는 위치로 이동한다(S500). 그리고 인공 위성(1000)의 촬영부(1200)를 이용하여 정찰 목표 위치를 촬영한다(S600).When the process of determining whether there is an error in the self-position (L se ) and the correction of the self-position (L se ) are completed, the
정찰 목표 위치를 촬영한 영상은 상기 정찰 목표 위치를 촬영할 당시에 위치 감지부(1700)에서 감지된 자기 위치를 이용하여 보정될 수 있다. 이때, 정찰 목표 위치를 촬영하기 전에 위치 정보 장치(2000)를 촬영하여 자기 위치를 보정하였기 때문에, 정찰 목표 위치를 촬영할때 감지된 자기 위치에는 오차가 없거나 그 오차가 아주 작다. 따라서, 왜곡이 없는 또는 왜곡이 최소화된 영상을 생성할 수 있다.The image of the reconnaissance target location may be corrected using the self-position detected by the
이렇게 자기 위치를 이용하여 보정된 영상들은 합성부(2300)로 전송되고, 합성부(2300)는 영상들을 합성한다(S700).The images corrected by using the self-position are transmitted to the
이와 같이 설치 위치에 대한 정보를 나타내는 식별기호 즉, 패턴이 형성된 위치 정보 장치(2000)를 이용하여 정찰 장치에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 신속하게 판단할 수 있다. 즉, 종래에 비해 보다 직관적으로 위치 정보 장치(2000)의 위치를 파악할 수 있고, 이에 정찰 장치에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 신속하게 판단할 수 있다. 또한, 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 경우 자기 위치(Lse)를 신속하게 보정할 수 있다.In this way, it is possible to quickly determine whether or not there is an error in the self-position (L se ) sensed by the reconnaissance device by using the identification symbol indicating information on the installation location, that is, the
1000: 인공 위성 3200: 코드부
C: 셀 부재1000: artificial satellite 3200: code part
C: no cell
Claims (14)
상기 촬영부에서 전송된 영상을 합성할 수 있고, 상기 정찰 장치의 동작을 제어할 수 있도록, 지상에 설치된 지상 장치;
설치 위치에 대한 정보를 나타내는 패턴을 형성하도록 적어도 일 방향으로 나열 배치된 복수의 셀 부재를 가지는 코드부를 구비하며, 지상에 설치된 위치 정보 장치; 및
상기 촬영부에서 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상을 이용하여, 상기 촬영부가 상기 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 위치 감지부에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단할 수 있는 처리부;를 포함하며,
상기 처리부는 상기 정찰 장치 및 지상 장치 중 어느 하나에 구비되도록 설치되고,
복수의 상기 셀 부재 중 적어도 2 개의 셀 부재의 온도가 상이하도록 마련되며,
상기 위치 정보 장치는, 상기 셀 부재에 연결되어 온도를 조절하는 온도 조절 부재를 포함하는 정찰 시스템.A reconnaissance device having a photographing unit capable of capturing an image and a position detecting unit capable of detecting a self-localization (L se ) and movable in the air;
a ground device installed on the ground to synthesize images transmitted from the photographing unit and to control the operation of the reconnaissance device;
a location information device having a code unit having a plurality of cell members aligned and arranged in at least one direction to form a pattern indicating information on an installation location, and installed on the ground; and
A processing unit capable of determining whether or not there is an error in the self-position (L se ) sensed by the location sensor when the location information device is captured by the capture unit, using an image captured by the location information device by the capture unit. including;
The processing unit is installed to be provided in any one of the reconnaissance device and the ground device,
At least two of the plurality of cell members are provided to have different temperatures,
The location information device includes a temperature control member connected to the cell member to adjust temperature.
상기 위치 정보 장치는 복수개로 마련되고,
복수의 상기 위치 정보 장치는 상기 정찰 장치의 이동 경로 상에서 서로 다른 위치에 설치된 정찰 시스템.The method of claim 1,
The location information device is provided in plurality,
The reconnaissance system according to claim 1 , wherein the plurality of location information devices are installed at different locations on a moving route of the reconnaissance device.
상기 처리부는,
상기 촬영부가 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상으로부터 복수의 상기 셀 부재를 포함하는 패턴 이미지(PIi)를 추출하는 추출부;
미리 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 상기 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지(PIss)를 탐색하고, 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 위치 정보 장치에 대한 위치를 절대 위치(La)로 도출하는 절대 위치 도출부; 및
상기 촬영부가 상기 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 위치 감지부에서 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 상기 위치 정보 장치의 위치(Lc)를 산출하고, 산출된 상기 위치 정보 장치의 위치(Lc)와 도출된 상기 절대 위치(La)를 비교하여, 감지된 상기 자기 위치(Lse)의 오류 여부에 대해 판단하는 판단부;를 포함하는 정찰 시스템.The method of claim 1,
The processing unit,
an extraction unit extracting a pattern image PI i including the plurality of cell members from an image captured by the location information device by the photographing unit;
Among a plurality of pre-stored reference pattern images (PI s ), a reference pattern image (PI ss ) identical to the extracted pattern image (PI i ) is searched, and pre-stored in association with the searched reference pattern image (PI ss ) an absolute position derivation unit for deriving the position of the position information device as an absolute position (L a ); and
When the photographing unit photographs the location information device, the location (L c ) of the location information device is calculated using the location (L se ) detected by the location sensor, and the location (L of the location information device) is calculated. c ) and the derived absolute position (L a ), and a determination unit that determines whether or not the sensed self-position (L se ) is an error.
상기 처리부는, 상기 판단부에서 감지된 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단되는 경우에 동작하는 보정부를 포함하고,
상기 보정부는, 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 정찰 장치에 대한 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출하고, 감지된 상기 자기 위치(Lse)를 도출된 상기 기준 위치(Ls)로 보정하는 정찰 시스템.The method of claim 6,
The processing unit includes a correction unit that operates when it is determined that there is an error in the magnetic position (L se ) sensed by the determination unit,
The correction unit derives a pre-stored magnetic position for the reconnaissance device in association with the searched reference pattern image PI ss as a reference position L s , and derives the detected magnetic position L se . A reconnaissance system that calibrate to the reference position (L s ).
상기 촬영부는 광학 카메라, 열화상 카메라 및 합성개구레이다(SAR:Synthesized Aperture Radar) 중 적어도 하나를 포함하는 정찰 시스템.According to claim 1 or claim 5,
The reconnaissance system of claim 1 , wherein the photographing unit includes at least one of an optical camera, a thermal imaging camera, and a synthesized aperture radar (SAR).
상기 정찰 장치는, 인공 위성 및 항공기 중 적어도 하나를 포함하는 정찰 시스템.The method of claim 8,
The reconnaissance device includes at least one of an artificial satellite and an aircraft.
정찰 장치를 이용하여, 설치 위치에 대한 정보를 나타내는 패턴이 형성된 코드부를 가지고, 지상에 설치된 상기 위치 정보 장치를 촬영하는 과정;
정찰 장치가 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상을 이용하여 상기 위치 정보 장치의 설치 위치인 절대 위치(La)를 도출하는 과정;
정찰 장치가 상기 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 정찰 장치에서 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 상기 위치 정보 장치의 설치 위치(Lc)를 산출하는 과정; 및
산출된 상기 위치 정보 장치의 설치 위치(Lc)와 도출된 상기 위치 정보 장치의 절대 위치(La)를 비교하여, 상기 정찰 장치에서 감지되는 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단하는 과정;을 포함하고,
상기 위치 정보 장치를 마련하는 과정은,
복수의 셀 부재를 마련하는 과정;
복수의 상기 셀 부재에 연결된 온도 조절 부재를 조절하여 복수의 상기 셀 부재 중 적어도 2 개의 셀 부재가 온도가 상이하도록 마련하는 과정;
복수의 상기 셀 부재를 적어도 일 방향으로 나열하여 온도가 조절된 상기 패턴을 마련하는 과정;
적어도 일 방향으로 나열 배치된 복수의 상기 셀 부재를 구비하는 코드부가 마련된 위치 정보 장치를 지상에 미리 설정한 위치에 설치하는 과정;을 포함하는 정찰 시스템의 운용 방법.Preparing a location information device;
photographing the location information device installed on the ground, using a reconnaissance device, with a code unit having a pattern indicating information on the installation location;
deriving an absolute location (L a ), which is an installation location of the location information device, by a reconnaissance device using an image of the location information device;
calculating an installation location (L c ) of the location information device by using the location (L se ) detected by the reconnaissance device when the location information device is photographed by the reconnaissance device; and
By comparing the calculated installation location (L c ) of the location information device and the derived absolute location (L a ) of the location information device, it is determined whether there is an error in the self location (L se ) detected by the reconnaissance device. Including;
The process of preparing the location information device,
preparing a plurality of cell members;
preparing at least two cell members among the plurality of cell members to have different temperatures by adjusting temperature regulating members connected to the plurality of cell members;
arranging the plurality of cell members in at least one direction to prepare the temperature-controlled pattern;
A method of operating a reconnaissance system comprising: installing a location information device having a code unit including a plurality of cell members arranged in one direction at a predetermined location on the ground.
상기 절대 위치(La)를 도출하는 과정은,
정찰 장치가 상기 위치 정보 장치를 촬영한 영상으로부터 상기 패턴을 포함하는 패턴 이미지(PIi)를 추출하는 과정;
미리 저장되어 있는 복수의 기준 패턴 이미지(PIs) 중 상기 추출된 패턴 이미지(PIi)와 동일한 기준 패턴 이미지(PIss)를 탐색하는 과정; 및
탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 위치 정보 장치에 대한 위치를 절대 위치(La)로 도출하는 과정;을 포함하는 정찰 시스템의 운용 방법.The method of claim 10,
The process of deriving the absolute position (L a ),
extracting, by a reconnaissance device, a pattern image (PI i ) including the pattern from an image captured by the location information device;
Searching for a reference pattern image (PI ss ) identical to the extracted pattern image (PI i ) among a plurality of previously stored reference pattern images (PI s ); and
A method of operating a reconnaissance system, comprising: deriving a location of a pre-stored location information device in association with a searched reference pattern image (PI ss ) as an absolute location (L a ).
상기 판단 과정에서, 감지된 상기 자기 위치(Lse)에 오류가 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 정찰 장치가 위치 정보 장치를 촬영할 때 상기 정찰 장치에서 감지된 자기 위치(Lse)를 보정하는 과정을 포함하고,
상기 자기 위치(Lse)를 보정하는 과정은,
상기 탐색된 기준 패턴 이미지(PIss)에 연계되어 미리 저장되어 있는 정찰 장치에 대한 자기 위치를 기준 위치(Ls)로 도출하는 과정; 및
감지된 상기 자기 위치(Lse)를 도출된 상기 기준 위치(Ls)로 보정하는 과정;을 포함하는 정찰 시스템의 운용 방법.The method of claim 12,
In the determination process, if it is determined that there is an error in the detected self-position (L se ), a process of correcting the self-position (L se ) detected by the reconnaissance device when the location information device is photographed by the reconnaissance device is performed. include,
The process of correcting the magnetic position (L se ),
deriving a pre-stored self-position of the reconnaissance device in association with the searched reference pattern image PI ss as a reference position L s ; and
A method of operating a reconnaissance system comprising: correcting the sensed self-position (L se ) to the derived reference position (L s ).
상기 위치 정보 장치는 복수개로 마련되어 상기 정찰 장치의 이동 경로 상에서 서로 다른 위치에 설치되고,
상기 위치 정보 장치를 촬영하는 과정, 상기 위치 정보 장치에 대한 절대 위치(La)를 도출하는 과정, 상기 감지된 자기 위치(Lse)를 이용하여 위치 정보 장치의 설치 위치(Lc)를 산출하는 과정 및 상기 정찰 장치에서 감지되는 자기 위치(Lse)에 오류가 있는지 여부를 판단하는 과정은, 정찰 장치가 복수의 상기 위치 정보 장치 각각을 통과할 때마다 실시하는 정찰 시스템의 운용 방법.The method according to any one of claims 10, 12 and 13,
The location information device is provided in plural and installed at different locations on the moving path of the reconnaissance device;
The process of photographing the location information device, the process of deriving the absolute location (L a ) of the location information device, and calculating the installation location (L c ) of the location information device using the sensed own location (L se ) The process of performing the reconnaissance device and the process of determining whether or not there is an error in the self-position (L se ) detected by the reconnaissance device are performed whenever the reconnaissance device passes each of the plurality of location information devices.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0974516A2 (en) * | 1998-07-23 | 2000-01-26 | Space Systems / Loral, Inc. | Spacecraft camera image navigation and registration |
JP2006167844A (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | Autonomous moving robot |
JP2009063544A (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Toyota Motor Corp | Information acquiring device, method and system and reflector |
KR20100096970A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 삼성전자주식회사 | System for localization and method thereof |
KR101587479B1 (en) * | 2015-08-25 | 2016-01-21 | 한국항공대학교 산학협력단 | Control method for position guide of unmanned aerial vehicle using video and image infomation |
KR20180047055A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 한국항공우주연구원 | Apparatus and method for precision landing guidance |
KR101900073B1 (en) | 2018-01-15 | 2018-09-19 | 김홍진 | Corner retro reflector having an information generating function |
KR20190091714A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-07 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus for autonomous exploring underground cavity area using intelligent unmmaned flying object |
-
2022
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0974516A2 (en) * | 1998-07-23 | 2000-01-26 | Space Systems / Loral, Inc. | Spacecraft camera image navigation and registration |
JP2006167844A (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | Autonomous moving robot |
JP2009063544A (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Toyota Motor Corp | Information acquiring device, method and system and reflector |
KR20100096970A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 삼성전자주식회사 | System for localization and method thereof |
KR101587479B1 (en) * | 2015-08-25 | 2016-01-21 | 한국항공대학교 산학협력단 | Control method for position guide of unmanned aerial vehicle using video and image infomation |
KR20180047055A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 한국항공우주연구원 | Apparatus and method for precision landing guidance |
KR101900073B1 (en) | 2018-01-15 | 2018-09-19 | 김홍진 | Corner retro reflector having an information generating function |
KR20190091714A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-07 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus for autonomous exploring underground cavity area using intelligent unmmaned flying object |
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