KR101172705B1 - 포사격통제 시스템에서의 표적정보 처리방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포사격통제 시스템에서 표적정보 처리방법 및 그 추적필터에 관한 것이다.

본 발명은 불연속적인 표적정보를 처리하는 것으로서, 구체적으로 스파이크 형태의 불연속적인 표적정보가 존재하면 스파이크가 발생된 측정치를 유용하지 않은 것으로 처리하고, 스텝 형태의 불연속적인 표적정보가 존재하면 추적필터(칼만필터) 내부에 존재하는 파라미터를 강제로 변경시켜 마치 표적정보가 불연속적으로 변동하기 이전부터 변동된 상태가 유지된 것처럼 추적필터를 동작시킴으로써, 표적정보의 측정치의 안정성을 유지한다.

포사격통제시스템, 추적필터, 칼만필터

Description

포사격통제 시스템에서의 표적정보 처리방법 및 그 장치{METHOD FOR PROCESSING TARGENT INFORMATION IN GUN FIRE CONTROL SYSTEM AND APPARATUS THEREO}

본 발명은 포사격통제 시스템에서 추적필터 및 표적정보의 처리방법에 관한 것이다.

도 1는 포사격통제 시스템의 개략적인 불록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 포사격통제 시스템의 구성은 다음과 같다: 타격하고자 하는 표적(미사일, 항공기, 함정 등)을 추적하여 표적에 대한 현재 좌표 정보를 제공하는 추적센서(10)와; 탄도계산을 위해 필요한 것으로서, 온도, 습도, 기압, 풍향, 풍속 등에 대한 환경정보(20)와; 자함의 자이로로부터 입력되는 자함의 자세(Roll/Pitch/Yaw, Roll/Pitch/Yaw rate)정보에 해당하는 STAB(Stabilization)(30)와; 추적센서(10)의 정보와, 환경정보(20)와 STAB(30) 정보를 이용하여 사격제원(포명령)을 계산하는 사격제원계산장치(40)와; 포(함포)(50)를 포함한다.

이하, 사격제원계산장치(40)의 구성 및 기능을 상세히 설명한다. 사격제원계산장치(30)는 추적센서와 함포 사이에 존재하여 추적센서(10)로부터 표적의 정보를 수신한 후, 수신한 표적의 정보를 이용하여 사격제원을 계산하고, 포명령을 산출하여 포(50)로 전송하게 된다. 탄도계산을 위해 필요한 환경정보인 온도, 습도, 기압, 풍향, 풍속 등에 대한 정보가 자함 기준센서로부터 입력되어 볼리스틱(Ballistics)(44)가 계산하는 탄도계산 파라미터로 이용되며,

추적센서(10)로부터 수신한 표적의 좌표 정보에는 원하지 않는 노이즈가 포함되어 있다. 따라서, 표적의 좌표정보를 프리필터(Prefilter)(41)와 추적필터(Filter)(42)를 거쳐서 유효한 표적정보를 추출한다. 그리고, 필터(42)를 통과한 표적의 좌표정보를 PHP(Predicted Hitting Point)를 통해, 표적의 미래위치를 예측한다. 특히, 추적센서가 획득한 표적 정보는 프리필터(41)에서 큰 잡음들을 처리한 이후에, 추적필터(42)를 통해 표적의 기동상태를 추정한다.

볼리스틱(Ballistics)(44)은, 환경정보(20)를 이용하여 표적의 미래위치로 포탄을 사출시키기 위해 탄도방정식을 풀어 함포로 인가할 포명령(선회각, 고각)을 산출한다. 그리고, 진북기준좌표계(N-H:North Horizontal Coordinates)(45)로 산출된 포명령은, 선체에 장착된 함포(포) 제어를 위해 STAB(30)으로부터 입력받은 자함의 자세(Roll/Pitch/Yaw, Roll/Pitch/Yaw rate)정보로부터 보상된 선체기준좌표계(Deck : Deck Coordinates)로 변환된다. 함포별 입출력(디지탈, 아날로그 등)에 대한 인터페이스(Interface)(46)를 맞추어 줌으로써 최종 포명령이 함포(50)로 인가된다. 함포는 사격제원계산장치가 인가하는 포명령에 따라 선회각 서보(미도시) 및 고각 서보(미도시)를 동작시킨다. 함포는 사격제원계산장치(40)가 인가하는 선회각 및 고각과 함포의 현재 선회각 및 고각을 비교하여 각도 차이가 최소가 되도록 함포의 서보를 제어한다.

한편, 상기된 사격제원계산장치(40) 구성요소중 추적필터(42)로는 칼만필터가 일반적으로 사용된다. 이하, 추적필터 및 칼만필터에 대하여 설명한다.

칼만필터가 안정적으로 동작하기 위해서는 매 주기별 표적의 동역학상태가 연속적이어야 하나, 추적센서(10)가 제공하는 측정치 정보가 순간적/지속적으로 급격하게 변동되는 경우, 칼만필터의 추적 안정성이 저하되며 나아가 추적상태 수렴을 위한 추가 시간이 요구된다. 이와 같이 수렴을 위한 추가 시간동안 표적정보는 가용하지 않으며 급박한 상황에서 오류를 범할 수 있다. 또한 추가시간 경과 후 수렴이 보장되지 않는 경우가 발생할 수 있으며, 이는 표적 추적을 소실하는 결과를 초래할 수도 있다. 이와 같은 안정성 문제는 추적필터의 결과를 바탕으로 이루어지는 최종 사용자 역할에 대한 수행을 위태롭게 할 수 있다.

본 발명은 추적센서가 제공하는 표적정보에 불연속적인 변동이 일어나더라도 안정적으로 표적에 대한 추적이 가능하도록, 불연속적인 변동의 판단을 통해 측정치를 버리거나 칼만필터의 파라미터를 강제로 변경시킴으로써 안정적인 추적이 가능한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법은,

(a) 표적정보 측정치를 수신하여 상기 표적정보에 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 발생하였는지를 판단하는 단계와; (b) 상기 표적정보에 스파이크가 발생한 것으로 판단되면, 상기 표적정보에 스텝형태의 불연속적인 변동이 발생하였는지 판단하는 단계와; (c) 상기 표적정보에 스파이크 형태의 불연속적인 변동만이 발생하고 스텝 형태의 불연속적인 변동은 발생하지 않은 경우, 이전주기에서 생성한 표적정보 보정치(z'(t))로 상기 표적정보 측정치(z(t))를 처리하는 단계와; (d) 상기 표적정보에 스텝 형태의 불연속적인 변동이 발생한 경우, 표적정보 예측치(

)를 상기 표적정보 측정치(z(t))로 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (b) 단계는

상기 표적정보에 스파이크가 발생한 것으로 판단되면, 스파이크 카운터의 값을 증가시키는 단계와; 상기 스파이크 커운터의 값을 비교하여, 상기 표적정보에 스파이크가 연속하여 일정횟수 발생하였을 때, 스텝형태의 불연속적인 변동이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (a) 단계에서

상기 표적정보에 스파이크가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 스파이크 카운터 값을 '0'으로 세팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (a) 단계에서

상기 표적정보 측정치와 이전 주기에서 계산된 표적정보 예측치 간의 차이값과,

표적정보 측정치의 표준편차를 이용하여 상기 표적정보에 스파이크가 발생하였는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법은,

(A) 표적정보 측정치를 수신하여, 상기 표적정보에 불연속적인 변동이 인지를 판단하는 단계와; (B) 상기 표적정보 측정치가 불연속인 것 판단되면, 상기 표적정보 측정치를 이전 주기에서 계산한 예측치로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (A) 단계는

상기 표적정보가 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 있는지 판단하는 단계와;

상기 표적정보에 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는지 판단하는 단계를 포 함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (B) 단계는

상기 표적정보가 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 있는 경우, 상기 표적정보 측정치를 이전주기에서 계산된 예측치로 처리하는 단계와; 상기 표적정보가 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는 경우, 상기 표적정보 측정치를 다음 주기에서 사용될 예측치로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 포사격통제 시스템에서의 추적필터는,

표적정보 측정치를 수신하고, 그 수신한 표적정보 측정치가 스파이크 형태의 불연속 변동인지 또는 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는지 판단하는 측정치 변동판단부와; 상기 표적정보 측정치가 불연속적인 변동이 있는 경우, 상기 표적정보 측정치의 불연속변동에 대한 오차를 '0' 또는 '0'에 가까운 값(즉, '0'의 근사값)으로 설정하도록 처리하는 측정치 변동처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 추적필터는 칼만필터인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 측정치 변동판단부는,

상기 표적정보 측정치가 스파이크 형태의 불연속 변동이 있는지 감지하는 스파이크 감지기와; 상기 표적정보 측정치가 스텝 형태의 불연속 변동이 있는지 감지하는 스텝 감지기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 파라미터는, 상기 표적정보 측정치와, 이전주기에서 계 산된 예측치와, 표정정보 보정치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 측정치 변동처리부는,

상기 표적정보 측정치가 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 표적정보 측정치를 이전 주기에서 계산된 예측치로 처리하고,

상기 표적정보 측정치가 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 표적정보 측정치를 다음 주기에서 사용될 예측치로 처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고신뢰성이 요구되는 표적정보 추적분야에, 추적센서가 제공하는 표적정보 측정치의 불연속적인 변동이 일어나더라도 안정적으로 표적에 대한 추적이 가능한 알고리즘을 적용함으로써 안정적인 추적결과 확보가 가능하다.

본 발명은 포사격통제 시스템(포사격통제 체계)에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 본 발명의 기술적 사상은 다른 기술분야의 시스템 및 분야에 적용될 수도 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또 는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하, 추적필터 및 칼만필터에 대하여 설명한다.

추적필터는 레이더나 광학추적장비와 같은 추적센서가 제공하는 표적에 대한 정보를 이용하여 노이즈 감소 및 표적의 동역학상태를 추정하는 것이며, 항공관제, 해상관제, 사격통제 등에 이용된다. 추적센서는 표적의 위치와 같은 정보를 측정하여 추적필터로 제공하며, 추적필터는 노이즈와 같은 원하지 않는 신호가 포함된 표적 정보로부터 사용자가 원하는 신호를 추출한다. 측정치로서는 위치, 속도, 도플러주파수, 신호 크기 등이 있겠으나 항공관제, 해상관제, 사격통제 등에 있어서 일반적으로 위치 정보에 대한 측정치가 많이 이용된다.

추적필터에는 대표적으로 칼만필터가 있으며 칼만필터는 추적하고자 하는 표적 의 동역학 모델을 포함한다. 동역학 모델에는 대표적으로 등속운동모델, 등가속운동모델, 원운동모델 등이 있으며 모델의 불일치에 따른 오차 감소를 위해 다수모델 조합이 이용되기도 한다. 추적필터의 주된 역할은 표적의 동역학상태를 추정하는 것이며, 등가속운동모델의 경우 위치, 속도, 가속도 등을 의미한다. 원운동모델의 경우 각속도 역시 동역학상태를 나타내는데 필요하며, 이러한 위치, 속도, 가속도, 각속도 등은 표적의 현재 동역학상태 뿐만 아니라 미래의 위치와 동역학상태를 예측하는데 이용된다.

칼만필터는 추적센서가 제공하는 표적정보 제공주기에 따라 동작하며, 매 주기별로 두 과정을 거친다. 먼저, 이전 주기에 추정된 표적의 동역학상태로부터 예측된 현재의 예측치와 현재의 측정치를 비교하여 오차 벡터를 산출하고 오차 최소화를 수행하는 측정치 쇄신과정이 있다. 그리고 쇄신과정을 거쳐 산출된 현재의 동역학상태로부터 다음 주기를 예측하는 예측과정이 있다.

칼만필터가 안정적으로 동작하기 위해서는 매 주기별 표적의 동역학상태가 시간에 대해서 연속적이어야 한다. 추적센서는 하나의 표적만을 대상으로 하기 때문에 일반적으로 안정적인 표적정보를 제공하나, 주변 환경적 요인에 따라 불연속적인 변동의 존재 가능성이 있다. 예를 들어, 추적센서를 향해 접근하는 두 표적의 선회각과 고각이 동일하고 거리가 다른 경우 근거리 표적에서 원거리 표적으로 추적센서의 추적대상이 바뀔 수 있다. 그리고, 컨테이너선 같은 대형 표적의 경우, 표적의 선수를 추적하다 어느 순간부터 표적의 선미를 추적하는 경우가 발생될 수 있다. 이러한 경우, 도 2 또는 도 3과 같이, 순간적/지속적인 표적정보의 불연속적 인 변동이 발생할 수 있으며, 추적필터 첫 번째 과정의 측정치 쇄신과정에서 오차 벡터의 불연속적인 증가로 이어져 추적필터의 추적성능 및 안정성이 크게 떨어지게 된다. 변동된 표적에 대한 측정치에 따라, 칼만필터는 재수렴 과정을 거쳐야하기 때문에 일정 시간 동안 정확하지 않은 표적의 동역학상태를 추정하게 된다. 어떠한 경우 칼만필터의 추적 알고리즘 상의 수치적 안정성 문제로 표적을 소실하기도 한다. 이와 같은 추적정확성 및 안정성 문제는 추적필터의 결과를 바탕으로 이루어지는 최종 사용자 역할수행을 위태롭게 할 수 있다. 본 발명의 발명자는 이러한 칼만필터의 추적 알고리즘의 문제점을 인식하고 이를 개선하기 위해 도 4의 일 실시 예를 제안한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예로서, 불연속적인 표적 정보를 판단 및 처리하는 추적필터의 동작을 설명한 흐름도이다.

도 4에 설명된 파라미터는 다음과 같다: z(t)는 표적정보 측정치이고; z`(t)는 표적정보 보정치이고; σ는 표적정보 측정치의 표준편차이고;

이전 주기에 계산된 현시점의 예측치이고; N은 스텝 감지를 위한 연속적인 스파이크 개수이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 추적필터, 즉 칼만필터는 측정치 변동판단부와 측정치 변동처리부를 포함하여 구성된다. 본 발명에 따른 추적필터, 즉 칼만필터는 표적정보의 불연속적인 변동에 따른 추적성능 저하를 격지 않도록 하는 것이다. 이를 위해, 측정치 변동 판단부는 스파이크 감지기(spike detector)와 스텝감지기(step detector)로 이루어져 있다. 한편, 측정치 변동 처리부는 칼만필터가 추적성능을 유지하도록 칼만필터 내부 파라미터를 변경시킨다.

도 4의 알고리즘을 수행하는 칼만필터는 도 2의 스파이크 형태의 불연속적인 표적정보와 도3의 스텝 형태의 불연속적인 표적정보를 감지하여 처리한다. 여기서, 도 2와 같은 불연속 표적정보의 일 형태인, 스파이크는 추적센서가 제공하는 표적정보 측정치가 연속성을 가지고 제공되다 특정시점에서 순간적으로 다른 값을 갖는 측정치가 존재하는 경우이다. 또한, 도 3와 같은 불연속 표적정보의 일 형태인,스텝은 표적정보 측정치가 어느 시점부터 과거 측정치 대비 일정한 상수만큼 변동되어 마치 바이어스가 존재하는 것처럼 제공되는 경우이다.

표적 측정치의 스파이크에 따른 변동은 표적정보로서의 가치성을 인정하지 않고 측정치를 버림으로써 칼만필터가 측정치의 변동을 느끼지 못하게 한다. 표적 측정치의 스텝에 따른 변동은 예측치와 측정치의 차이가 계산되는 칼만필터의 측정치 쇄신과정에서 발생하기 때문에, 예측치와 측정치의 오차를 강제로 ‘0’으로(또는 '0'에 가까운 근사값으로) 만들어줌으로써 칼만필터가 느끼는 측정치의 변동에 의한 영향을 제거하는 것이 가능하다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 추적필터, 즉 칼만필터의 각 구성요소의 동작을 설명한다.

고성능의 추적센서일지라도 100% 신뢰성 확보는 불가능하며, 센서에 따라 비정상적인 측정치 정보가 때때로 칼만필터에 유입된다. 비정상적인 측정치 정보로는 도 2와 같은 스파이크와 도 3과 같은 스텝형태의 불연속적인 변동이 있다.

도 4에서, 측정치 변동판단부는 스파이크 형태의 불연속 표적정보를 감지하는 스파이크 감지기와, 스텝 형태의 불연속 표적정보를 감지하는 스텝 감지기로 구 성된다. 측정치 변동판단부는 추적센서가 제공하는 측정치(즉, 도 4에서 z(t))를 바탕으로 불연속적인 변동이 일어나고 있는지 아닌지를 판단한다(S10). 스파이크가 한 번 발생하였다고 스텝으로 판단되지 않아야 하며, 연속적인 스파이크가 일정회수 이상 지속적으로 발생시 스텝으로 판단한다.

즉, 이전 주기에서 계산된 현시점의 예측치(

) 와 추적센서가 제공한 표적정보 측정치(z(t)) 간 차이의 절대값(|

- z(t)|)이 표준편차 보다 큰가를 판단한다(S11). 즉, 스파이크가 일정 표준편차 (예를 들어, 도 4에서 10σ)값보다 큰 경우에 스파이크가 발생한 것으로 판단한다. 상기 S11에서 스파이크가 발생한 것으로 판단되면, 스파이크 카운터의 값이 "1" 씩 증가하고, 스파이크가 발생하지 않은 것으로 판단하면 스파이크 카운터의 값은 "0"으로 세팅된다(S12 및 S13). 그리고, 스파이크가 연속적으로 일정횟수(즉, 도 4에서 N)발생하였는지를 확인하여 스텝이 발생하였는지를 감지한다(S14).

이와 같이, 측정치 변동판단부의 스파이크 및/또는 스텝의 감지한 것을 기초로 측정치 변동처리부가 불연속적 표적 정보를 처리한다(S20):

즉, 첫번째 예로서, 스파이크가 발생하였으나 스텝으로 판단되지 않은 경우는 S22와 S23과정을 거친다. 즉, 측정치 변동처리부는 칼만필터로 입력되는 표적정보 측정치, z(t)를 이전주기에서 생성한 표적정보 보정치 z'(t)으로 만들어준다{즉, 현재 측정한(즉, t 시점에서 측정함) 표적정보 측정치 z(t)는, 스파이크 형태로 감지 내지 측정된 것이기 때문에 폐기하고, 그 대신에 이전 주기(예를 들어, t-1 시점)에서 측정한 표적정보 측정치를 현 시점(즉, t 시점)에서의 측정치(즉, 일명 표적정보 보정치 z'(t)으로 대체하는 것이다}; 둘째 예로서, 스텝 형태의 표적정보가 발생한 판단되지 않은 경우는 S21와 S23과정을 거친다. 즉, 상기 S10과정을 통하여 스텝형태의 표적정보가 발생한 것으로 판단되면, 측정치 변동처리부는 스텝 형태로 판단된 현재의 표적정보 측정치, 즉 z(t)를 다음 주기에 이용될 표적정보 예측치, 즉

로 처리한다(S21 및 S23).

이상과 같이, 측정치 변동 처리부는 측정치 변동 판단부에서 처리하는 비정상적인 측정치에 대해서, 스파이크인 경우는 칼만필터가 무시하도록 처리하고 스텝인 경우는 칼만필터의 추적성능이 저하되지 않도록 스텝이 발생한 이후의 위치로 즉각 수렴할 수 있도록 파라미터를 조절한다(S30). 즉 칼만필터의 예측치

를 강제로 스텝 이후의 측정치 z(t)로 만들어 줌으로써, 칼만필터의 오차가 강제로 '0'에 가까운 값으로 설정되어 칼만필터가 스텝으로 인한 외란을 느끼지 못하게 한다. 한편, 추적필터(즉, 칼만필터)의 다음 주기 예측지

는 S11 과정의 스파이크 감지를 위해 사용된다(S40).

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1는 포사격통제 시스템의 개략적인 불록도이다.

도 2는 스파이크 형태의 불연속적인 표적정보를 도시한 도면이다.

도3는 스텝 형태의 불연속적인 표적정보를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예로서, 불연속적인 표적 정보를 판단 및 처리하는 추적필터의 동작을 설명한 흐름도이다.

Claims (12)

1. (a) 표적정보 측정치를 수신하여 상기 표적정보에 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 발생하였는지를 판단하는 단계와;

   (b) 상기 표적정보에 스파이크가 발생한 것으로 판단되면, 상기 표적정보에 스텝형태의 불연속적인 변동이 발생하였는지 판단하는 단계와;

   (c) 상기 표적정보에 스파이크 형태의 불연속적인 변동만이 발생하고 스텝 형태의 불연속적인 변동은 발생하지 않은 경우, 이전주기에서 생성한 표적정보 보정치(z'(t))로 상기 표적정보 측정치(z(t))를 처리하는 단계와;

   (d) 상기 표적정보에 스텝 형태의 불연속적인 변동이 발생한 경우, 표적정보 예측치(

   

   )를 상기 표적정보 측정치(z(t))로 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는

   상기 표적정보에 스파이크가 발생한 것으로 판단되면, 스파이크 카운터의 값을 증가시키는 단계와;

   상기 스파이크 커운터의 값을 비교하여, 상기 표적정보에 스파이크가 연속하여 일정횟수 발생하였을 때, 스텝형태의 불연속적인 변동이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서

   상기 표적정보에 스파이크가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 스파이크 카운터 값을 '0'으로 세팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서

   상기 표적정보 측정치와 이전 주기에서 계산된 표적정보 예측치 간의 차이값과,

   표적정보 측정치의 표준편차를 이용하여 상기 표적정보에 스파이크가 발생하였는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
5. (A) 표적정보 측정치를 수신하여, 상기 표적정보에 불연속적인 변동이 발생하였는지를 판단하는 단계와;

   (B) 상기 표적정보 측정치가 불연속인 변동이 발생한 것으로 판단되면, 상기 표적정보 측정치를 이전 주기에서 계산한 예측치로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 (A) 단계는

   상기 표적정보가 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 있는지 판단하는 단계와;

   상기 표적정보에 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 (B) 단계는

   상기 표적정보가 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 있는 경우, 상기 표적정보 측정치를 이전주기에서 계산된 예측치로 처리하는 단계와;

   상기 표적정보가 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는 경우, 상기 표적정보 측정치를 다음 주기에서 사용될 예측치로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 포사격통제 시스템에서의 표적정보의 처리방법.
8. 표적정보 측정치를 수신하고, 그 수신한 표적정보 측정치가 스파이크 형태의 불연속 변동인지 또는 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는지 판단하는 측정치 변동판단부와;

   상기 표적정보 측정치가 불연속적인 변동이 있는 경우, 상기 표적정보 측정치와 관련된 파라미터를 강제로 설정하여 불연속 변동에 대한 오차를 '0'으로 처리하는 측정치 변동처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 추적필터.
9. 제8항에 있어서, 상기 추적필터는

   칼만필터인 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 추적필터.
10. 제8항에 있어서, 상기 측정치 변동판단부는

    상기 표적정보 측정치가 스파이크 형태의 불연속 변동이 있는지 감지하는 스파이크 감지기와;

    상기 표적정보 측정치가 스텝 형태의 불연속 변동이 있는지 감지하는 스텝 감지기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 추적필터.
11. 제8항에 있어서, 상기 파라미터는

    상기 표적정보 측정치와, 이전주기에서 계산된 예측치와, 표정정보 보정치를 포함하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 추적필터.
12. 제8항에 있어서, 상기 측정치 변동처리부는

    상기 표적정보 측정치가 스파이크 형태의 불연속적인 변동이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 표적정보 측정치를 이전 주기에서 계산된 예측치로 처리하고,

    상기 표적정보 측정치가 스텝 형태의 불연속적인 변동이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 표적정보 측정치를 다음 주기에서 사용될 예측치로 처리하는 것을 특징으로 하는 포사격통제 시스템에서의 추적필터.

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