KR101220952B1 - 레이더 어레이를 보정하는 시스템 및 방법 - Google Patents

레이더 어레이를 보정하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

다수의 레이더를 보정하는 시스템 및 기술은 다수의 타겟으로부터 리턴된 모노스태틱 반향으로부터 유도된 한 세트의 연립방정식을 제공한다. 상기 연립방정식의 해는 다수의 레이더와 관련된 상대적인 위치보정 팩터 및 시간지연보정 팩터를 제공한다. 상기 상대적인 위치보정 팩터 및 시간지연보정 팩터는 이상적인 코히어런트 프로세싱 이득에 비해서 매우 적은 프로세스 손실을 갖으며 다수의 레이더를 코히어런트하게 결합할 수 있도록 한다.

Description

레이더 어레이를 보정하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND TECHNIQUE FOR CALIBRATING RADAR ARRAYS}
본 발명은 일반적으로 레이더 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일괄처리를 위해서 다수의 레이더를 보정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 레이더 안테나를 가지고 있는 단일 레이더 시스템(혹은 레이더 어레이)은 이론적인 최대치의 처리 이득(Processing gain) 및 신호대잡음비(Signal to noise ratio)를 갖는데, 이들 각각은 타겟을 탐지하고 트랙(track)하는 능력에 직접적으로 영향을 미친다. 이러한 최대치의 처리 이득 및 신호대잡음비는 레이더 안테나 크기, 레이더 송수신 빔폭, 수신신호 처리타입, 레이더 송신파워, 레이더 수신기 잡음 등의 다양한 전파특성에 의해 결정된다. 이러한 각각의 특성들은 주어진 레이더 시스템에 실질적으로 고착된다. 따라서, 이제까지는 탐지 및 트랙능력을 향상시키기 위해서 새로운 특성을 갖는 새로운 레이더 시스템을 설계하는 것이 필요하였다.
그 대신으로, 처리 이득을 향상시켜 트랙 및 탐색능력을 증가시키기 위해서, 각각이 레이더 안테나를 가지고 있는 다양한 레이더로부터 수신된 신호들을 함께 처리하는 것은 가능하다. 다양한 안테나로부터 수신된 신호, 즉 타겟으로부터의 반향들을 함께 처리하기 위해서, 다수의 레이더 중 각각의 것과 관련된 신호들을 동일한 위상에 함께 처리하는 (즉, 코히어런트(coherent)하게 처리하는) 것이 유리하다. 다수의 레이더로부터 제공된 처리 이득이 이상적인 코히어런트 처리 이득에 접근하는 것 또한 유리하다. 그러나, 서로 다른 다수의 레이더의 안테나들은 물리적으로 이격되어 있으므로, 타겟으로부터의 반향인 상기 안테나들의 수신신호들은 일반적으로 동일한 위상에 있지 아니하고, 따라서, 코히어런트하게 결합되지 않는다.
상기 다수의 레이더 중 각각의 것의 상대적인 안테나 위치에 대한 지식이, 수신된 레이더 신호의 파장의 작은 부분의 범위 내에서, 송수신된 신호에서 시간지연보정을 가능하게 하여 충분한 정확성을 가지고 거의 이상적인 코히어런트 프로세싱을 가능하게 함을 이러한 기술분야의 당업자들은 알고 있을 것이다. 그러나, 레이더 어레이들 간의 거리는 레이더신호 파장에 비해 커질 수 있어 측정의 부정확성을 초래하기 때문에 레이더 어레이의 위치가 기계적으로 측정된다라는 것은 일반적으로 충분하지 않다. 더욱이, 모바일(mobile) 레이더는 파장보다 상대적인 위치에 변화되기 쉽기 때문에, 모바일 레이더가 움직일 때마다 상대적이 위치의 보정(calibration)이 필요하다.
또한, 그들 각각의 송수신 신호의 상이한 시간지연에 따라, 레이더 시스템들은 상대적인 시간지연차이를 초래할 수 있으며, 이것은 레이더 시스템간의 시간지연차이를 유발하고 또한 레이더간의 신호의 코히어런스를 어럽게 한다.
다수의 레이더 어레이의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연의 차이를 보상하는 것이 어렵고, 레이더간의 거리가 증가함에 따라 에러 또한 증가하기 쉽다는 것을 이러한 기술분야의 당업자들은 이해할 것이다. 또한, 레이더의 실제 동작과는 별도로 시간을 요하는 프로세스를 통해서 이러한 보정이 이루어질 수 있음을 당업자들은 이해할 것이다.
본 발명에 따른 시스템 및 기술은 다수의 레이더 배열과 관련되어 신호들의 코히어런트한 결합을 가능하게 하도록 상대적으로 아주 근접하여 배치된 다수의 레이더 배열 사이의 보정을 제공한다. 상기 보정은 레이더 송수신 기능을 위한 보정팩터들을 동시에 제공한다. 상기 보정은 상기 다수 레이더배열의 위상 중심의 상대적인 위치 및 다수 레이더 시스템들 간의 상대적인 내적 시간 지연을 결정하고, 따라서 상기 보정 팩터들을 제공한다. 상기 다수의 레이더 배열은 단일 어레이의 서브어레이가 그 어레이의 방향을 어떤 바람직한 방향을 향하도록 제어되는 방법과 유사한 어떤 바람직한 방향으로도 코히어되도록 제어될 수 있다. 레이더 배열의 상대적인 위치와 상대적인 시간 지연을 정확히 아는 것은, 송신 및 수신 양 모드에서 상기 레이더들을 코히어하기 위해서, 레이더 배열 간 상대적인 시간지연의 후속적인 적용을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 다수 레이더를 보정하는 방법은 다수의 레이더 중에서 레퍼런스 레이더를 선택하는 단계 및 상기 레퍼런스 레이더 및 상기 다수의 레이더 중에서 선택된 페어 레이더를 포함하는, 하나 또는 그 이상의 레이더 짝을 선택하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 적어도 세 개의 타겟을 식별하는 단계, 상기 레퍼런스 레이더를 이용하여 상기 적어도 세 개의 타겟과 관련된 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들을 생성하는 단계 및 상기 페어 레이더를 이용하여 상기 적어도 세 개의 타겟과 관련된 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들과 상기 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 연관지어, 상기 레퍼런스 레이더에 대한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 알려주는 보정을 생성한다.
이러한 특별한 배열로, 상기 방법은 이상적인 코히어런트 프로세싱 이득에 비해서 매우 적은 프로세스 손실을 갖으며 따라서 보다 향상된 타겟 검출이 가능한 다수의 레이더를 코히어런트하게 결합할 수 있는 능력을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다수 레이더 보정 시스템은 제1 레이더 신호를 송신하는 레퍼런스 레이더 및 다수의 레이더에서 선택된 상기 레퍼런스 레이더와 짝을 이루어 제2 레이더 신호를 송신하는 페어 레이더를 포함한다. 제1 레이더 트랙 프로세서는 상기 레퍼런스 레이더와 커플되어 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙을 생성할 수 있으며, 제2 레이더 트랙 프로세서는 상기 페어 레이더와 커플되어 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙을 생성할 수 있다. 트랙관련 프로세서는 상기 제1 및 2 레이더 트랙 프로세서와 커플되어, 상기 제1 레이더 트랙 프로세서에 의해 생성된 적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙과 상기 제2 레이더 트랙 프로세서에 의해 생성된 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙을 관련짓는다. 연립방정식 프로세서는 상기 트랙관련 프레세서와 커플되고, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간 지연을 알려주는 보정을 생성하기 위해서 적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙과 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙을 보다 깊게 관련짓는다. 특별한 한 실시예에서, 상기 다수 레이더 보정 시스템은 상기 연립방정식 프로세서와 커플되어, 상기 제1 및 2 보정을 평균하여 평균 보정을 생성하는 평균 프로세서를 더 포함한다. 또 다른 한 실시예에서, 상기 다수 레이더 보정 시스템은 상기 평균 프로세서, 상기 제1 레이더 트랙 프로세서 및 상기 제2 레이더 트랙 프로세서와 커플되어, 적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙, 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙 및 상기 평균보정을 관련지어 적어도 세 개의 코히어(cohere)된 타겟 트랙을 생성하는 코히어런시 프로세서를 더 포함한다.
이러한 특별한 배열로, 상기 시스템은 이상적인 코히어런트 프로세싱 이득에 비해서 매우 적은 프로세스 손실을 갖으며 따라서 보다 향상된 타겟 검출이 가능한 다수의 레이더를 코히어런트하게 결합할 수 있는 능력을 제공한다.
본 발명의 특징은 발명 자체와 마찬가지로 아래의 도면들로부터 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 레이더 시스템의 블록다이어그램이다.
도 2는 2차원에서 두 개의 레이더 어레이의 상대적인 위치를 보여주는 도면이다.
도 3은 다수의 레이더를 보정(calibrating)하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4는 도 3의 방법의 일부를 보다 상세히 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 3의 방법의 다른 일부를 보다 상세히 보여주는 순서도이다.
도 6은 도 3의 방법의 또다른 일부를보다 상세히 보여주는 순서도이다.
도 7은 55도의 각도로 떨어진 보정 타겟(구)을 이용하였을 때, 두 개의 레이더 사이에 계산된 위치 에러를 보여주는 그래프이다.
도 8은 20도의 각도로 떨어진 보정 타겟을 이용하였을 때, 두 개의 레이더 사이에 계산된 위치 에러를 보여주는 그래프이다.
본 발명에 따른 레이더 어레이의 보정 시스템 및 방법을 설명하기에 앞서, 예비적인 개념과 용어를 설명한다. 모노스태틱(Monostatic)이란 용어는 단일 레이더의 동작을 의미하는 것으로, 단일의 레이더가 레이더 신호를 송출하고, 상기 레 이더 신호가 전파해 나아가 타겟에 부딪혀 반향을 형성하고, 상기 반향이 다시 상기 레이더에 수신되는 것을 의미한다. 바이스태틱(Bistatic)이란 용어는 하나이상의 레이더의 동작을 의미하는 것으로, 제1 레이더가 레이더 신호를 송출하고, 상기 레이더 신호가 전파해 나아가 타겟에 부딪혀 반향을 형성하고, 상기 반향이 제2 레이더에 수신되는 것을 의미한다. 레이더 어레이란 용어는 다수의 레이더 구성요소를 갖는 레이더 안테나을 의미한다. 그러나, 이러한 개념들은 어떠한 형태의 레이더에도 동등하게 적용된다.
도 1을 참조하면, 두개의 레이더 시스템을 코히어(cohere)하기 위한 시스템(10)은 제1 레이더 안테나(14) 및 제1 레이더 전자 시스템(32)를 갖는 제1 안테나 시스템(또는 레퍼런스(reference) 레이더, 11)을 포함한다. 상기 제1 레이더 전자 시스템(32)은 제1 송수신기(16), 제1 검색 프로세서(18) 및 적어도 3개의 제1 타겟 트랙(46)을 위한 제1 트랙 프로세서(20)을 포함한다. 제2 레이더 시스템(13)은 제2 레이더 안테나(또는 페어(pair) 레이더, 24) 및 제2 레이더 전자시스템(34)을 포함한다. 상기 제2 레이더 전자 시스템(34)은 제2 송수신기(26), 제2 검색 프로세서(28) 및 적어도 3개의 제2 타겟 트랙(48)을 위한 제2 트랙 프로세서(30)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 레이더 시스템간에 상대적으로 우수한 위상 간섭성(Coherency)을 갖도록 하기위해서, 공유클록(22)은 상기 제1 및 제2 레이더 전자 시스템들(32, 34)에 클록 레퍼런스를 제공한다.
상기 제1 및 제2 레이더 시스템들(11, 13)은 각각 다수의, 예컨대 보여진 바 와같이 4개의 타겟들(12a 내지 12d)을 트랙할 수 있다. 특정의 실시예에서는 상기 다수의 타겟(12a 내지 12d)은 예컨대 인공위성 및/또는 비행기일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서는 상기 다수의 타겟(12a 내지 12d)은, 레이더 안테나들(14, 24)을 위해서 인위적으로 발사된 보정 타겟 (보정구)일 수 있다. 상기 보정구들은 다양한 형태를 갖을 수 있다. 예시적인 실시예에서는 상기 보정구들은 예컨데 대략 2 센티미터(cm)의 지름을 갖는 금속 구체일 수 있다.
상기 제1 및 제2 레이더 전자 시스템들(32, 34)은 제1 트랙 프로세서에서 생성된 적어도 3개의 제1 타겟 트랙과 제2 트랙 프로세서에서 생성된 적어도 3개의 제2 타겟 트랙을 관련짓기 위한 트랙관련 프로세서(38)를 갖는 보정 프로세서(36)에 적어도 세 개의 제1 및 제2 타겟 트랙들(46, 48)을 각각 제공한다. 동작시, 상기 트랙관련 프로세서(38)는 상기 적어도 3개의 제1 타겟 트랙(46)이 적어도 3개의제2 타겟 트랙(48)과, 동일한 적어도 3개의 타겟으로부터 왔음을 확증할 수 있다. 연립 방정식 프로세서(40)는 상기 제1 트랙 프로세서(20)에 의해 생성된 적어도 3개의 제1 타겟 트랙(46)과 상기 제2 트랙 프로세서(30)에 의해 생성된 적어도 3개의 제2 타겟 트랙(48)과 연관시켜서, 레퍼런스 레이더(11)에 대한 페어 레이더(13)의 상대적인 위치와 상대적인 시간 지연을 표시하는 보정을 제공한다. 동작시, 상기 연립 방정식 프로세서(40) 연립 방정식을 제공한다. 상기 연립 방정식이 풀리면 상기 상대적인 위치와 상대적인 시간 지연을 표시하는 보정을 제공한다. 특정 실시예에 있어서, 상기 연립 방정식 프로세서(40)는, 각각이 상대적인 위치와 상대 적인 시간 지연을 표시하는, 적어도 제1 및 제2 보정을 제공한다.
특정 실시예에서는 상기 보정 프로세서(36)은 상기 제1 및 제2 보정을 평균하여 평균 보정을 제공하는 평균 프로세서(42)를 더 포함한다.
상기 평균 프로세서(42)로부터 제공된 평균 보정을 이용하여, 코히어런시 프로세서(44)는 상기 제1 및 제2 타겟 트랙 데이터(46, 48)를 코히어런트(coherent)하게 결합시킬 수 있다.
보정 프로세서(36)의 기능은 다음의 도면들에 관련된 설명에서 보다 명확히 이해될 것이다.
도 2를 참조하면, 레퍼런스 레이더(혹은 레이더 1, 52)는 도 1의 레퍼런스 레이더 안테나(14)와 동일할 수도 있고 다를 수도 있으며, 페어 레이더(혹은 레이더 2, 54)는 도 1의 페어 레이더 안테나(24)와 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 페어 레이더(54)는 상기 레퍼런스 레이터(52)와 x축(58) 방향을 따라서 Dx 만큼 오프셋되고, z축(56) 방향을 따라서 Dz 만큼 위치적으로 오프셋된다. 상기 레퍼런스 레이더(52)는 z축(56)을 따라서 위상 중심(Phase center)을 가지며, 상기 페어 레이더(54)는 z축(56)과 다르거나 또는 동일한 축(66)을 따라서 위상 중심을 갖는다.
Dx 와 Dz는 상기 페어 레이더(54)로부터 상기 레퍼런스 레이더(52)가 상기 페어 레이더(54)로부터 오프셋될 수 있는 3차원중 2차원의 오프셋에 대응한다. 지면에 수직한 방향으로의 세번째 오프셋 Dy는 도시되지 않으며, 아래의 방정식 등에 포함되지 않는다. 그러나, 이러한 기술분야의 당업자는 이러한 2차원의 방정식을 3차원으로 확장시키는 방법을 이해할 수 있을 것이다.
상기 레퍼런스 레이더(52)와 페어 안테나(54)는 제1 타겟 및 제2 타겟의 두개 타겟을 트랙중이다. 윗첨자 '1'은 레퍼런스 레이더(52)를 가리키고, 윗첨자 '2'는 페어 레이더(54)를 가리킨다. 아래첨자 '1'은 상기 제1 타겟을 가리키고, 아래첨자 '2'는 상기 제2 타겟을 가리킨다. 따라서, 보다 일반적으로, θm n는 레이더 m으로부터 보여지는 보정구n의 각위치(Angular position)를 가리키고, Pm n(θm n)은 레이더 m을 기준으로 보정구n의 상대적인 위치를 가리키며, 이러한 위치는 범위와 각도 θm n를 포함한다. 벡터(60)는 레퍼런스 레이더(52)로부터 제1 타겟(도시안됨)으로의 방향을 나타내고, 벡터(62)는 레퍼런스 레이더(52)로부터 제2 타겟(도시안됨)으로의 방향을 나타낸다. 유사하게, 벡터(64)는 페어 레이더(54)로부터 제1 타겟(도시안됨)으로의 방향을 나타내고, 벡터(68)는 페어 레이더(54)로부터 제2 타겟(도시안됨)으로의 방향을 나타낸다.
보여지는 바와같이, 타겟 트랙(Target track)은 다양한 지점에서 타겟까지의 범위θ, 타겟의 고도 및 타겟의 방위각을 포함한다. 아래의 유도는 타겟의 고도가 없는 2차원의 경우를 위한 것이다. 그러나, 본 기술이 속하는 분야의 당업자는 3차원을 갖는 방정식을 유도하는 방법을 알 수 있을 것이다. 예컨대, x축(58) 및 z축(56)의 차원을 포함하고, x-z 평면에서 각도를 갖는 아래의 방정식을 이용하여, 유사한 방정식, 예컨대 x축(58) 및 y축(도시안됨)의 차원을 포함하고, x-y 평면에서 각도를 갖는 방정식이 유도될 수 있다.
적절한 때에 특별한 지점에서, 레이더 1로부터 제1 타겟까지의, 내적 지연을 포함하는, 거리는 아래와 같이 주어진다.
Figure 112007043282897-pct00001
상기 수학식 1에서 P1 1(θ1 1)은 레퍼런스 레이더(또는 레이더 1)에 대한 제1 타겟의 위치 (즉, 레이더 1의 위상중앙으로부터 제1 타겟으로의 벡터(60))이고, ℓ1은 레이더 1에서 내적인 송수신 지연의 합이다. 같은관점에서, 레이더 2로부터 제1 타겟까지의 거리는 아래와 같이 주어진다.
Figure 112007043282897-pct00002
상기 수학식 2에서
Figure 112007043282897-pct00003
은 레이더 1의 위상중심으로부터 레이더 2의 위상 중심까지의 (우리가 정량적으로 구하고자 하는) 벡터이다. 벡터 성분으로 L2 1의 표현을 전개하면,
Figure 112007043282897-pct00004
근호 아래의 제곱항을 전개하고, 항을 정리하고,
Figure 112007043282897-pct00005
의 관계를 이용하면, 아래의 식이 유도된다.
Figure 112007043282897-pct00006
이 식에서,
Figure 112007043282897-pct00007
이고,
Figure 112007043282897-pct00008
L2 1 과 L1 1의 차이를 구하면,
Figure 112007043282897-pct00009
이 식에서,
Figure 112007043282897-pct00010
Figure 112007043282897-pct00011
위의 식에서, 트랙 data로부터 유도된 나머지 파라미터 (ΔL1, P1 1(θ1 1) 및 θ1 1)를 갖는 3개의 미지수 Dx, Dy 및 Δℓ 가 존재한다. 3개의 다른 타겟(아래의 첨자 k)에 대한 트랙을 진행함으로써, 3개의 비선형 연립방정식 시스템이 아래와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112007043282897-pct00012
이 식에서,
Figure 112007043282897-pct00013
3개의 연립방정식에서 위치 보정팩터인 Dx, Dz 및 시간지연 보정팩터인 Δℓ의 값이 구해질 수 있다. 상기 방정식은 3개의 타겟의 트랙의 자취(history)에서 수많은 다른 시간과 트랙위치를 생성할 수 있고, 또한 상기 연립방정식의 솔루션의 결과는 평균해져서, 상기 Dx, Dz 및 Δℓ의 추정치의 정확성을 향상시킬 수 있다.
상기 3개의 연립방정식은 상기 3개의 레이더 타겟과 관련되어 있으나, 더 많은 타겟이 사용될 수 있다. 본 기술이 속하는 당업자는 Y축(도시안됨)의 3차원을 얻기 위해서, 적어도 4개의 타겟이 필요함을 알 수 있을 것이다.
위에서 언급된 바와 같이, 상기 연립방정식의 해로부터 얻어진 보정은 기회타겟(opportunity target) 및/또는 보정 타겟(calibration target)을 이용할 수 있다. 상기 기회 타겟을 이용할 때, 상기 보정은 때때로 보통의 레이더 동작에서 벗어남이 없이 행해질 수 있다. 보정에 사용되는 범위와 각도를 제공하는 상기 타겟 트랙은 실제 타겟을 트랙하는 보통의 레이더 시스템 동작중에 생성된 타겟 트랙일 수 있다.
아래의 설명되는 기술을 사용하여, 상기 수학식들이 두 개의 레이더를 코히어(cohere)시키기 위해 사용하는 한편, 다수의 레이더와 관련된 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 해결하기 위해, 그리고 레이더들을 코히어시키기 위해서, 유사한 수학식들이 사용될 수 있다.
도 3 내지 6은 도 1의 레이더 시스템(10)에 채택된 아래의 기술에 대응하는 순서도들이다. 이후, "프로세싱 블록"으로 지칭되는 (구성요소 102로 대표되는) 직사각형의 구성요소는 컴퓨터 소프트웨어 명령들 또는 명령 그룹들을 표시한다. "판단 블록"으로 지칭되는 (구성요소 116으로 대표되는) 다이아몬드의 구성요소는 프로세싱 블록으로 지칭되는 컴퓨터 소프트웨어의 수행에 영향을 주는 컴퓨터 소프트웨어 명령들 또는 명령 그룹들을 표시한다.
선택적으로, 상기 프로세싱 및 판단 블록들은 디지털 신호 프로세서 회로 또는 응용 주문형 집적회로(ASIC)과 같은 기능적인 등가회로에 의해 수행되는 단계들을 의미한다. 이러한 순서도들은 어떠한 구문(syntax)이나 특정의 프로그래밍 언어에 제한되지 않는다. 오히려, 이러한 순서도들은, 본 기술이 속하는 당업자가 특정 장치에 요구되는 프로세싱을 수행하기 위한 컴퓨터 소프트웨어를 생성하기 위해서 또는 회로를 만들기 위해서 요구되는 정보를 도시한다. 루프와 변수의 시작및 일시적인 변수의 사용 등과 같은 다수의 틀에 박힌 (rutine한) 프로그램 구성요소는 도시되지 않는다. 이곳에서 특별히 설명되지 않는 경우, 특정의 블록 순서는 단순히 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 속하는 기술분야세서 발명의 사상을 벗어남이 없이 다양한 변화가 가능하다. 따라서, 달리 기술되지 않는 한, 각 단계들은 어떠한 편리한 방법 또는 바람직한 방법에 따라 행해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 위와 동일한 또는 유사한 수학식들을 사용하여 다수의 레이더를 코히어시키기 위한 프로세스(100)는 상기 다수의 레이더로부터 레퍼런스 레이더를 선택하는 102번 블록으로부터 시작된다. 104번 블록에서, 상기 다수의 레이더로부터 페어 레이더가 선택된다.
106번 블록에서, 상기 레퍼런스 레이더로, 트랙점(target point)를 갖는 타겟 트랙을 생성한다. 유사하게, 108번 블록에서, 상기 페어 레이더로, 트랙점(target point)를 갖는 타겟 트랙을 생성한다. 상기 106 블록 및 108번 블록에서 각각 선택된 레퍼런스 레이더 및 페어 레이더는 각각 동일한 적어도 3개의 타겟의 타겟 트랙을 생성한다. 이때, 상기 3개의 타겟은 위에서 언급된 기회 타겟 (target of opportunity) 또는 보정 타겟 (calibration target)이 될 수 있다.
110번 블록에서, 상기 레퍼런스 레이더로부터의 적어도 3개의 타겟 트랙 중에서의 제1 트랙점과, 상기 페어 레이더로부터의 적어도 3개의 타겟 트랙 중에서의 대응하는 제1 트랙점을 연관시켜, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로, 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 나타내는 제1 보정을 생성한다. 블 록 110의 연관작업은 예컨대, 위치와 시간 지연을 제공하기 위한 세 개 또는 그 이상의 타겟과 연관된 각각의 트랙점을 위하여 상기의 연립방정식 또는 이와 유사한 방정식을 생성하고 문제를 푸는 과정에 대응한다. 위에서 설명된 바와 같이, 이러한 방정식들은 (하나의 시간지연과) 두 개의 물리적인 차원을 갖는 기하학적 해를 제공한다. 세 개 또는 그 이상의 대응하는 타겟 트랙들을 갖는 타겟들은 (하나의 시간지연과) 두 개의 물리적인 차원을 갖는 기하학적 해를 제공하며, 네 개 또는 그 이상의 대응하는 타겟 트랙들을 갖는 타겟들은 (하나의 시간지연과) 세 개의 물리적인 차원을 갖는 기하학적 해를 제공한다.
112번 블록에서, 상기 레퍼런스 레이더로부터의 적어도 3개의 타겟 트랙 중에서의 제2 트랙점과, 상기 페어 레이더로부터의 적어도 3개의 타겟 트랙 중에서의 대응하는 제2 트랙점을 연관시켜, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로, 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 나타내는 제2 보정을 생성한다.
114번 블록에서, 상기 제1 및 2 보정들을 평균하여, 104번 블록에서 선택된 페어 레이더 및 레퍼런스 레이더와 연관된 평균 보정을 생성한다. 한편, 블록 110 및 블록 112에서 각각 생성된 제1 보정과 제2 보정을 블록 114에서 평균하여 평균블록을 생성하였으나, 각각이 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙의 트랙점과 관련되고, 연관된 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙의 트랙점과 관련된 두 개 이상의 보정들이 생성될 수 있으며, 상기 두 개 이상이 보정들을 평균하여 평균 보정을 생성할 수도 있다.
본 기술이 속하는 분야의 당업자는 단일의 보정보다 많은 수의 보정들(보정 팩터들)을 평균하는 것이 보다 정확한 보정값을 주는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 다른 실시예에서는, 평균하는 블록인 블록 114에서는 단지 제1 보정과 제2 보정만을 평균한다. 또 다른 실시예에서는, 블록 112의 제2 보정과 블록 114의 평균하는 과정을 생략하고, 블록 110의 제1 보정만이, 블록 104에서 선택된 페어 레이더와 결합된 레퍼런스 레이더와 관련된 최종 보정이 될 수 있다.
선택 블록 116에서, 블록 104에서 선택된 페어 레이더가 마지막 페어 레이더인지 판단된다. 만약, 상기 페어 레이더가 마지막 페어 레이더가 아닌 경우, 프로세스는 블록 104로 다시 복귀하여, 블록 102에서 선택된 레퍼런스 레이더는 그대로 남아있는 상태에서 다른 페어 레이더가 선택되고, 블록 114에서 다른 페어 레이더를 위한 평균 보정을 생성하기 위한 과정이 반복된다.
만약, 상기 선택 블록 116에서, 상기 페어 레이더가 마직막 페어 레이더인 경우, 블록 114에서 제공된 평균 위치 보정 팩터 및 평균 시간 지연 보정 팩터를 이용하여 상기 레퍼런스 레이더와 하나 이상의 페어 레이더를 코히어 하는 블록인 다음 블록 118로 진행한다.
도 4를 참조하면, 프로세스 150은 도 3의 블록 110 및 블록 112와 관련된 사항을 보다 상세히 설명한다. 프로세스 150은 제1 타겟과 관련된 제1 수학식이 얻어지는 블록 152로부터 시작된다. 레퍼런스 레이더로부터의 제1 타겟의 상기 제1 타겟 트랙과 관련된 제1 타겟 트랙점 및 페어 레이더를 위한 제1 타겟의 상기 제1 타겟 트랙과 관련된 제1 타겟 트랙점이 이용된다.
블록 154에서, 제2 타겟과 관련된 제2 방정식이 구해진다. 레퍼런스 레이더로부터의 제2 타겟의 상기 제2 타겟 트랙과 관련된 제1 타겟 트랙점 및 페어 레이더를 위한 제2 타겟의 상기 제2 타겟 트랙과 관련된 제1 타겟 트랙점이 이용된다.
블록 156에서, 제3 타겟과 관련된 제3 방정식이 구해진다. 레퍼런스 레이더로부터의 제3 타겟의 상기 제3 타겟 트랙과 관련된 제1 타겟 트랙점 및 페어 레이더를 위한 제3 타겟의 상기 제3 타겟 트랙과 관련된 제1 타겟 트랙점이 이용된다.
위에서 제1 트랙점들이 기술되었으나, 도 3의 프로세스 100을 통한 순차적인 루프에서, 제1, 2 및 3 타겟들과 관련된 제1, 2 및 3 타겟 트랙들로부터 연속적인 트랙점들이 레퍼런스 레이더와 페어 레이더를 위하여 사용된다.
블록 158에서, 레퍼런스 레이더에 대한 페어 레이더의 상대적인 위치를 알려주는 위치 보정 팩터를 구하기 위해서 블록 152 내지 156에서 생성된 세 개의 연립 방정식의 해가 구해진다. 블록 160에서, 레퍼런스 레이더에 대한 페어 레이더의 상대적인 시간지연을 알려주는 위치 보정 팩터를 구하기 위해서 블록 152 내지 156에서 생성된 세 개의 연립방정식의 해가 구해진다.
위에서 언급한 바와 같이, 도 2와 관련하여, 2차원 기하학적 좌표계의 보정팩터와 하나의 시간지연 팩터를 구하기 위해서 적어도 3개의 타겟과 관련된 적어도 3개의 연립방정식이 요구된다. 그러나, 앞에서 언급한 바와 같이, 다른 실시예에서는 3차원 기하학적 좌표계의 보정팩터와 하나의 시간지연 팩터를 구하기 위해서 적어도 4개의 타겟과 관련된 적어도 4개의 연립방정식이 요구된다.
도 5를 참조하면, 프로세스 200은 위에서 설명된 타겟 트랙의 생성과 관련하여 보다 상세히 설명된다. 예컨대, 도 3의 블록 106 및 블록 108과 관련된 사항을 보다 상세히 설명한다. 프로세스 200은 레퍼런스 레이더(예컨대 도 2에서 도시된 레퍼런스 레이더(52))를 이용하여 제1 타겟을 향해 제1 레이더 신호를 전송하는 블록 202에서 시작된다. 블록 204에서, 상기 제1 타겟으로부터 반사된 제1 모노스태틱 반향(echo)이 상기 레퍼런스 레이더에 수신되어 제1 모노스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 206에서, 페어 레이더(예컨대 도 2에서 도시된 페어 레이더(54))를 이용하여 제1 타겟을 향해 제2 레이더 신호를 전송한다. 블록 208에서, 상기 제1 타 겟으로부터 반사된 제2 모노스태틱 반향(echo)이 상기 페어 레이더에 수신되어 제2 모노스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 210에서, 예컨데 레퍼런스 레이더를 이용하여, 상기 제1 모노스태틱 타겟 트랙(제1 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다. 블록 212에서, 예컨대 페어 레이더를 이용하여, 상기 제2 모노스태틱 타겟 트랙(제2 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다.
블록 214에서, 레퍼런스 레이더를 이용하여 제2 타겟을 향해 제3 레이더 신호를 전송한다. 블록 216에서, 상기 제2 타겟으로부터 반사된 제3 모노스태틱 반향(echo)이 상기 레퍼런스 레이더에 수신되어 제3 모노스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 218에서, 페어 레이더를 이용하여 상기 제2 타겟을 향해 제4 레이더 신호를 전송한다. 블록 220에서, 상기 제2 타겟으로부터 반사된 제4 모노스태틱 반향(echo)이 상기 페어 레이더에 수신되어 제4 모노스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 222에서, 예컨데 레퍼런스 레이더를 이용하여, 상기 제3 모노스태틱 타겟 트랙(제2 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다. 블록 224에서, 예컨대 페어 레이더를 이용하여, 상기 제4 모노스태틱 타겟 트랙(제2 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다.
블록 226에서, 레퍼런스 레이더를 이용하여 제3 타겟을 향해 제5 레이더 신호를 전송한다. 블록 228에서, 상기 제3 타겟으로부터 반사된 제5 모노스태틱 반향(echo)이 상기 레퍼런스 레이더에 수신되어 제5 모노스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 230에서, 페어 레이더를 이용하여 상기 제3 타겟을 향해 제6 레이더 신호를 전송한다. 블록 232에서, 상기 제3 타겟으로부터 반사된 제6 모노스태틱 반향(echo)이 상기 페어 레이더에 수신되어 제6 모노스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 234에서, 예컨데 레퍼런스 레이더를 이용하여, 상기 제5 모노스태틱 타겟 트랙(제3 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다. 블록 236에서, 예컨대 페어 레이더를 이용하여, 상기 제6 모노스태틱 타겟 트랙(제3 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다.
프로세스 200은 여섯개의 모노스태틱 타겟 트랙에서 임의의 수의 트랙점들을 제공하기 위해서 반복될 수 있다. 모노스태틱 타겟 트랙을 생성하기 위해서, 프로 세스 200은 세 개의 타겟을 사용하지만, 다른 실시예에서는, 여섯개 이상의 모노스태틱 타겟 트랙을 제공하기 위해서, 더 많은 수의 타겟 트랙 및 타겟이 사용될 수 있다.
특정한 일 실시예에서는 상기 제1, 3 및 5 레이더 신호들은 제2, 4 및 6 레이더 신호와 수직(orthogonal)하다. 여기에서, 수직이라 함은 레이더 신호들이 서로 분리될 수 있는 것을 의미한다. 예컨대, 제1, 3 및 5 레이더 신호들은 일정 주파수를 갖으며, 제2, 4 및 6 레이더 신호들은 다른 주파수를 갖는다. 이러한 배열로, 신호쌍을 이루는 제1 및 2 레이더 신호들은 제1, 2 및 3 타겟 각각에, 동시에 전송될 수 있으며, 마찬가지로 제3 및 4 레이더 신호들, 제5 및 6 레이더 신호들 또한 동시에 전송될 수 있다.
도 6을 참조하면, 프로세스 250은 위에서 설명된 타겟 트랙의 생성과 관련하여 보다 상세히 설명된다. 예컨대, 도 3의 블록 106 및 블록 108과 관련된 사항을 보다 상세히 설명한다.
블록 252에서, 도 5의 블록 202에서 레퍼런스 레이더를 통해서 전송된 제1 레이더 신호와 관련하여, 제1 타겟으로부터 반사된 제1 바이스태틱 반향이 수신되어 제1 바이스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 254에서, 도 5의 블록 206에서 페어 레이더를 통해서 전송된 제1 레이더 신호와 관련하여, 제1 타겟으로부터 반사된 제2 바이스태틱 반향이 수신되어 제2 바이스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 256에서, 예컨데 레퍼런스 레이더를 이용하여, 상기 제1 바이스태틱 타겟 트랙(제1 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다. 블록 258에서, 예컨대 페어 레이더를 이용하여, 상기 제2 바이스태틱 타겟 트랙(제1 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다.
블록 260에서, 도 5의 블록 214에서 레퍼런스 레이더를 통해서 전송된 제3 레이더 신호와 관련하여, 제2 타겟으로부터 반사된 제3 바이스태틱 반향이 수신되어 제3 바이스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 262에서, 도 5의 블록 218에서 페어 레이더를 통해서 전송된 제4 레이더 신호와 관련하여, 제2 타겟으로부터 반사된 제4 바이스태틱 반향이 수신되어 제4 바이스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 264에서, 예컨데 레퍼런스 레이더를 이용하여, 상기 제3 바이스태틱 타겟 트랙(제2 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다. 블록 266에서, 예컨대 페어 레이더를 이용하여, 상기 제4 바이스태틱 타겟 트랙(제2 타겟)과 관련된 제1 트랙 점이 생성된다.
블록 268에서, 도 5의 블록 226에서 레퍼런스 레이더를 통해서 전송된 제5 레이더 신호와 관련하여, 제3 타겟으로부터 반사된 제5 바이스태틱 반향이 수신되어 제5 바이스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 270에서, 도 5의 블록 230에서 페어 레이더를 통해서 전송된 제6 레이더 신호와 관련하여, 제3 타겟으로부터 반사된 제6 바이스태틱 반향이 수신되어 제6 바이스태틱 타겟 트랙과 관련된 트랙점을 제공한다.
블록 272에서, 예컨데 레퍼런스 레이더를 이용하여, 상기 제5 바이스태틱 타겟 트랙(제3 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다. 블록 274에서, 예컨대 페어 레이더를 이용하여, 상기 제6 바이스태틱 타겟 트랙(제3 타겟)과 관련된 제1 트랙점이 생성된다.
프로세스 250은 여섯개의 바이스태틱 타겟 트랙에서 임의의 수의 트랙점들을 제공하기 위해서 반복될 수 있다. 바이스태틱 타겟 트랙을 생성하기 위해서, 프로세스 250은 세 개의 타겟을 사용하지만, 다른 실시예에서는, 여섯개 이상의 바이스태틱 타겟 트랙을 제공하기 위해서, 더 많은 수의 타겟 트랙 및 타겟이 사용될 수 있다.
여섯개의 바이스태틱 타겟 트랙은 도 2와 관련하여 기술된 연립방정식을 생성하기 위해 또는 풀기위해 요구되는 트랙들 이상의 트랙들을 제공한다. 바이스태틱 타겟 트랙들은 도 2와 관련하여 위에서 제공된 완전하게 독립적이지 못한 연립방정식들을 제공하기 때문에, 일반적으로 상기 바이스태틱 타겟 트랙은, 예컨대 도 3에서의 단계 3에서 다른 것들과 평균되어지는 추가적인 보정 팩터들을 제공하기 위해 사용되어질 수 없다. 그러나, 상기 바이스태틱 타겟 트랙들은 다른 방향으로 사용되어질 수 있다. 예컨대, 송신과 수신에 있어서의 시간지연을 함께 설명하는 시간 지연 보정팩터 대신, 송신과 수신 각각을 위한 별도의 시간 지연 보정 팩터를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 페어 레이더와 레퍼런스 레이더가 짝을 이루어, 서로 수직한 레이더 신호들로 타겟들을 동시에 트랙함으로써 상기 보정 과정이 진행된다. 이러한 과정은 각 레이더에 있어서, 각 타겟에 대한 모노스태틱 타겟 트랙과 바이스태틱 타겟 트랙, 두개의 동시 트랙에 귀착된다. S11은, 레이더 1로부터 수신되고 처리되어, 레이더 1에서 전개된 트랙 파일을 가리키고, S21은, 레이더 1로부터 수신되고 처리되어, 레이더 2에서 전개된 트랙 파일을 가리킨다.
S11 과 S12를 처리하기 위해서,
특정 시점에, 레이더 1로부터 제1 타겟까지의 전체 경로 길이는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112007043282897-pct00014
이 식에서, P1 1(θ1 1)과 θ1 1은 위에서 정의된 바와 같고, ℓT1과 ℓR1은 각각 레이더 1에서 내부적인 송신지연 및 내부적인 수신지연을 나타낸다. 상기 특정 시점에서, 레이더 2로부터 제1 타겟까지의 전체 경로 길이는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112007043282897-pct00015
이 두개의 경로간에 전체 경로차는 다음과 같다.
Figure 112007043282897-pct00016
윗 식에서, ΔL은 Dx, Dz, ℓT2, ℓT1의 4개의 미지수를 갖는다. ΔL과 θ1 1은 트랙 데이터로부터 유도된다. 다수의 보정구의 트랙 자취(history)를 처리함으로써, 무작위 에러(random error)를 감소시키도록 평균화된 결과와, 상기 미지수에 대한 다중의 해를 구할 수 있다.
S21 과 S22를 처리하기 위해서,
Figure 112007043282897-pct00017
Figure 112007043282897-pct00018
Figure 112007043282897-pct00019
S21 과 S22를 처리하는 것은, S11 과 S12의 처리로부터 얻어지는 것과 같은 Dx, Dz, ℓT2, ℓT1의 추정치가 얻어짐을 주목하라. 양 추정치들이 (오류를 일으키는 에러면에서) 독립적이므로, 상기 두개의 추정치들은 평균되어 무작위 에러들을 보다 감소시킨다.
S11 과 S22를 처리하기 위해서,
Figure 112007043282897-pct00020
Figure 112007043282897-pct00021
Figure 112007043282897-pct00022
위의 수식은 Dx, Dz, ℓR1 및 ℓR2의 4개의 미지수를 갖는다. ℓT1 및 ℓT2의 값은 위에서 결정되었다. S11 과 S22는 Dx 및 Dz를 구하기 위해서 이미 사용되어, L22 1과 L11 1의 차이를 처리하는 것은 Dx 및 Dz의 독립적인 추정치를 생성하지 못함을 주목하라. S11 과 S22를 처리하는 것은 ℓR1 및 ℓR2를 추정하는데 유용하다. 이전에 기술된 S11 과 S12 및 S21 과 S22를 처리하는 프로세스가 완료되면, 레이더 1과 레이더 2 사이의 송수신 동작은 파장의 작은 부분에 보정될 필요가 있음을 주목하라. 만약 상기의 보정이 요구되는 정도까지 이루어지지 않으면, 추가적인 미지수를 풀기위한 더 많은 수의 연립방정식을 풀기위해 추가적인 관측점을 부가하여 위와같이 S11 과 S22를 처리할 수 있다.
위에서 설명된 기술과 관련된 에러분석이 행해질 수 있다. 아래에서 기술되는 에러분석에는 오로지 모노스태틱 리턴(monostatic return)만 사용된다. 먼저, 보정 프로세스에 영향을 미치는 레이더 트랙에러를 설명한다. 그다음, 레이더 측정에러의 분석을 설명한다. 레이더 측정에러는 레이더 트랙에러 및 세개의 타겟의 상대적 위치에 기인하는 영향을 포함한다.
레이더 트랙 에러에 관하여, 위에서 기술된 보정기술은 레이더 트랙 데이터로부터 유도된 두 개의 파라미터를 채택한다. 상기 두 개의 파라미터는 각 레이더로부터 타겟까지의 거리차, 및 배열의 위상 중심에 중심을 갖고, 배열의 변에 수직한 X축을 갖는 기준좌표계를 기준으로 타겟의 각위치(angular position)이다. 보정 알고리즘 실행의 예측은 아래에서 설명되는 레이더 관측 및 트랙에러 모델에 기초한다.
광대역 범위 트랙(wideband range tracks)은 현대의 대역기술로써 레이더 시스템에 채택된다. 아래에서 제공되는 비선형 몬테카를로(Non-linear Monte Carlo) 보정 실행 예측은 0.01 파장의 보존적인 광대역 범위 트랙 에러를 사용한다.
각에러(angle error)의 영향을 평가하는데 있어서, 두가지 에러 소스가 고려된다. 먼저, 신호대잡음(SNR)에 좌우되는 에러는 각각의 레이더 단펄스(monopulse) 측정의 수신기 열잡음(receiver thermal noise)의 영향에 기인한다. (평균화되지 않은) 일견 측정(single look measurement)에서의 레이더 각 계산의 표준화 유도는 아래와같이 주어진다.
Figure 112007043282897-pct00023
윗식에서 θBW는 (일반적으로 3dB 합계 채널 빔폭(sum channel beamwidth)으로 받아들여지는) 단펄스 측정의 기초 각 해상도(basic angular resolution)이고, k는 단펄스의 기울기이다. 커다란 현대 레이더를 구현하기 위해서, 아래의 에러분석은 70 마이크로라디안(μradian)의 보전적인 추정치를 레이더각계산(radar angle computation)의 규격화된 유도로서 사용한다.
아래의 보정 분석에서 고려되는 각에러(angle error)의 또다른 중요한 요소는 레이더 관성항법장치(INS)와 관련된 에러이다. 각 레이더의 관성항법장치(INS)는 국부적인 북쪽, 동쪽, 상부 프레임(전형적인 레이더에서의 레이더 기준좌표 (RRC) 시시템)과 같은 관성기준(inertial reference)에 대한 레이더 면의 방향을 결정한다. 상기 기준좌표(RRC) 프레임은 트랙 기준 프레임으로서 레이더에서 사용 된다(즉, 필터링된 트랙 상태가 이러한 프레임에 출력된다). 트랙 업데이트는 배열의 면에 고정된 중심을 갖는 극좌표계(매개변수 R, U 및 V를 갖는 RUV 프레임, 여기서, R은 대상물에 대한 경사범위, U 및 V는 대상물의 사인공간 각위치(sine space angular position))에서 수행된다.
업데이트 이전에, 전파된 상태는 상기 RUV 프레임으로 전환된다. 이러한 전환은 국부적인 항법 프레임을 기준으로 배열의 방향을 정의하는 각들을 거쳐야 한다. 상기 각들은 각 어레이의 관성항법(INS)유닛에 의해 리턴된다. 여기서의 보정 분석을 수행하는데, 관성항법(INS) 에러는 바이어스 에러의 형태임이 간주되어왔다. 이러한 가정은 각 레이더의 위치가 고정되어 있다는 동작적 개념과 부합되고, 또한 개발시기에 배열면의 위치를 결정하기 위해 사용되는 관성항법(INS)측정과 부합된다. 각 레이더의 위치는 레퍼런스 레이더로 선택된 하나의 레이더를 기준으로 결정되기 때문에, 각각의 바이어스 에러는 위에서 기술된 연립방정식에 고려되지 않고, 다만 레퍼런스에 대한 상대적인 각 레이더의 범위 측정만이 방정식에 사용된다. 상기 각 레이더의 상대적인 위치는 동일한 레퍼런스 레이더를 기준으로 결정되므로, 각 레이더에 있어서, 관성항법(INS) 바이어스 에러는 상기 레퍼런스를 기준으로 각 레이더를 코히어하기 위한 시간지연에 충격을 주지 않는다.
타겟 위치의 기능으로서 귀결되는 보정에러, 즉 보정구 배치, 및 위에서 논의된 레이더 에러는, 예컨대 비선형 연립방정식의 풀이를 위한 뉴튼-랩슨 방법(Newton-Rapson method)을 이용한 몬테카를로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 구해질 수 있다. 분석을 수행할때, 0.01파장(λ)의 1σ가우시안 분포범위 트랙에러가 사용되었다(λ=0.03 미터를 갖는 X-밴드가 사용되었다).
도 7을 참조하면, 그래프(300)는 위에서 언급된 레이더 에러를 이용하는 위에서 언급된 시스템 및 기술에 따라 두 레이더의 상대적인 위치보정을 위한 레이더 신호 파장단위의 위치에러에 대응하는 세로축을 갖는다. 가로축은, 안테나 배열의 측부를 기준으로, 구1, 구2 및 구3으로 표시된 세 개의 타겟의 각위치(angular position)에 대응한다. 위에서 설명된 것과 같이, 이러한 세 개의 타겟은 보정 팩터들을 생성하는데 사용된다. 각각이 55도의 세 개 타겟 사이의 전체 각범위(angular spread)를 갖는 여섯 개의 타겟 위치(302-312)가 보여진다. 각각의 예시적인 타겟 위치(302-312)에 대하여, 각 타겟들은 동일한 각위치를 갖고, 어레이 측부를 기준으로 다른 각위치를 갖는다. 그래프(300)는 예컨대 도 2에서 보여지는 것과 같이 2차원의 형상에 대응한다.
제1 커브(314)는 대략 0.0718 파장의 바람직한 최대 전체 계산된 위치에러에 대응한다. 제1 커브(314)는, 두 개의 레이더가 예컨대 도 3의 블록 118의 과정에서 도 1의 코히어런시 프로세서(44)에 의해 코히어런트하게 결합되었을때 얻어질 수 있는, 처리이득손실의 바람직하도록 적은 양, 예컨데 0.1dB,에 따라서 선택된다.
곡선들(316-322)은 시뮬레이션에 의해 생성된다. 곡선들(316-322)의 점들은 타겟 위치(302-312)들과 관련된다. 예컨대, 곡선(316) 위의 점(324)은, 위치(310)에 있는 타겟과 관련하여 상기 시스템 및 기술이 사용되었을 때 얻어지는 교차범위 위치에러에 대응한다. 곡선들(316-322)은 평균화됨이 없이, 즉 도 3의 블록(114)의 평균하는 과정이 수행됨이 없이 얻어지는 위치에러에 대응한다.
곡선(316)은 교차범위위치에러, 즉 위에서 설명된 시스템 및 기술을 통해서 얻어질 수 있는 Dx(도 2)에 대응한다. 곡선(320)은 하방범위위치에러, 즉 Dz(도 2)에 대응한다. 곡선(318)은 내적시간지연에러, 즉, 도 2와 관련하여 위에서 기술된 방정식에서의 ℓ1에 대응한다. 곡선(322)은 곡선들(316-320)의 루트섬스퀘어(root-sum-square:rss) 조합에 대응하고 또한 전체 예상되는 위치에러에 대응한다. 곡선(322)은 바람직한 전체 에러에 대응하는 곡선(314)보다 실제적으로 더 많은 에러를 나타냄을 볼 수 있다.
그래프(300)로 도시된 특정의 시뮬레이션에서, 예시적인 상대적인 타겟 위치(302-312)를 갖으며, 상기 두 개의 레이더는 20 미터의 상대적인 교차범위 위치 Dx, 3 미터의 상대적인 하방범위 위치 Dz, 0.1 미터의 위치에러에 대응하는 상대적인 시간지연, 및 대략적으로 60km의 세 개의 보정구까지 범위를 갖는다.
범위를 포함하는 보정구 특성은 선택되어, 예컨대 적어도 30dB의 단일측정상에서 요구되는 신호대잡음비를 생성한다. 이미 알려진 파워에퍼쳐(power-aperture)를 갖는 레이더에 사용되는, 이미 알려진 전기적 특성을 갖는 보정구를 이용해서, 계산이 수행되어 보정에 적합한 보정구에 바람직한 범위를 결정할 수 있다. 레이더의 동적범위가 초과되지 않는 한, 그리고 그 범위가 충분히 커서 보정구들이 최대 레이더의 원거리에 있는 한, 커다란 신호대잡음비에 귀결되는 좁은 범위는 수용할만하다. 기회 타겟(target of opportunity)은 유사한 방법으로 선택된다.
예컨대 도 3의 블록(114)와 관련하여 설명된 다른 세트의 연립방정식에 대응하는 하나 이상의 해를 평균함으로써, (에러 평균이 상대적인 위치의 공평한 추정량이라 가정하는 경우) 결과적인 전체 위치에러는 평균하는 수가 증가할수록 0에 접근한다. 상기 에러 평균의 변수는 요구되어지는 보정정확도, 예컨대 곡선(314)의 요구되는 보정정확도를 달성하기 위해서 평균되어지는 해의 숫자에 영향을 미친다.
위에서 기술한 바와 같이, 두 개의 레이더가 코히어런트하게 결합되었을때, 0.1dB 이하의 처리손실을 제공하기 위해서, 바람직한 보정에러는 곡선(314)에서 도시된 것과 같이 0.0718 파장이다. 그러나, 평균함이 없이, 예컨대, 예시적인 상대적 타겟 위치(302-312)의 경우, 곡선(322)에서 보여지는 최악의 루트섬스퀘어(rss) 위치에러는 바람직한 것보다 실질적으로 더 큰 1.3 파장이다. 당업자에게 알려진 것과같이, 잡음을 갖는 해의 경우, 정확도는 평균된 해의 숫자의 스퀘어루트에 역으로 향상된다. 따라서, 요청되는 정확도를 충족시키기 위한 평균화된 해의 숫자는 (1.3/0.0718)2 = 328이고, 두 레이더 각각에 대한 세 개의 모노스태틱 타겟 트랙들(세 개의 타겟)의 각각을 따라 328개의 트랙점과 관련된다. 100% 레이더 시간선(time line)을 사용하고, 60km의 보정구범위, 가려지지 않은 최대 펄스 및 세 개의 보정구를 사용하면, 결과적인 추정 보정시간은 1.57초이다.
도 8을 참조하면, 그래프(350)는 위에서 언급된 레이더 에러를 이용하는 위에서 언급된 시스템 및 기술에 따라 두 레이더의 상대적인 위치보정을 위한 레이더 신호 파장단위의 위치에러에 대응하는 세로축을 갖는다. 가로축은, 안테나 배열의 측부를 기준으로, 구1, 구2 및 구3으로 표시된 세 개의 타겟의 각위치(angular position)에 대응한다. 위에서 설명된 것과 같이, 이러한 세 개의 타겟은 보정 팩터들을 생성하는데 사용된다. 각각이, 도 7에서의 각범위 보다 작은, 20도의 세 개 타겟 사이의 전체 각범위(angular spread)를 갖는 네 개의 타겟 위치(352-358)가 보여진다. 각각의 예시적인 타겟 위치(352-358)에 대하여, 각 타겟들은 동일한 각위치를 갖고, 어레이 측부를 기준으로 다른 각위치를 갖는다. 그래프(350)는 예컨대 도 2에서 보여지는 것과 같이 2차원의 형상에 대응한다.
제1 커브(360)는, 도 7과 관련하여 설명된 것과 같이, 대략 0.0718 파장의 바람직한 최대 전체 계산된 위치에러에 대응한다. 제1 커브(360)는, 두 개의 레이더가 예컨대 도 3의 블록 118의 과정에서 도 1의 코히어런시 프로세서(44)에 의해 코히어런트하게 결합되었을때 얻어질 수 있는, 처리이득손실의 바람직하도록 적은 양, 예컨데 0.1dB,에 따라서 선택된다.
곡선들(362-368)은 시뮬레이션에 의해 생성된다. 곡선들(362-368)의 점들은 타겟 위치(352-358)들과 관련된다. 예컨대, 곡선(362) 위의 점(370)는, 위치(356)에 있는 타겟과 관련하여 상기 시스템 및 기술이 사용되었을 때 얻어지는 교차범위 위치에러에 대응한다. 곡선들(362-368)은 평균화됨이 없이, 즉 도 3의 블록(114)의 평균하는 과정이 수행됨이 없이 얻어지는 위치에러에 대응한다.
곡선(362)은 교차범위위치에러, 즉 위에서 설명된 시스템 및 기술을 통해서 얻어질 수 있는 Dx(도 2)에 대응한다. 곡선(364)은 하방범위위치에러, 즉 Dz(도 2)에 대응한다. 곡선(366)은 내적시간지연에러, 즉, 도 2와 관련하여 위에서 기술된 방정식에서의 ℓ1에 대응한다. 곡선(368)는 곡선들(362-366)의 루트섬스퀘어(root-sum-square:rss) 조합에 대응하고 또한 전체 예상되는 위치에러에 대응한다. 곡선(368)은 바람직한 전체 에러에 대응하는 곡선(360)보다 실제적으로 더 많은 에러를 나타냄을 볼 수 있다.
위에서 설명된 것과 같이, 예컨대 도 3의 블록(114)와 관련하여 설명된 다른 세트의 연립방정식에 대응하는 하나 이상의 해를 평균함으로써, 결과적인 전체 위치에러는 평균하는 수가 증가할수록 0에 접근한다. 상기 에러 평균의 변수는 요구되어지는 보정정확도, 예컨대 곡선(360)의 요구되는 보정정확도를 달성하기 위해서 평균되어지는 해의 숫자에 영향을 미친다.
그래프(350)로 도시된 특정의 시뮬레이션에서, 예시적인 상대적인 타겟 위치(352-358)를 갖으며, 상기 두 개의 레이더는 20 미터의 상대적인 교차범위 위치 Dx, 3 미터의 상대적인 하방범위 위치 Dz, 0.1 미터의 위치에러에 대응하는 상대적인 시간지연, 및 대략적으로 60km의 세 개의 보정구까지 범위를 갖는다.
위에서 기술한 바와 같이, 두 개의 레이더가 코히어런트하게 결합되었을때, 0.1dB 이하의 처리손실을 제공하기 위해서, 바람직한 보정에러는 곡선(360)에서 도시된 것과 같이 0.0718 파장이다. 그러나, 평균함이 없이, 예컨대, 예시적인 상대적 타겟 위치(352-358)의 경우, 곡선(368)에서 보여지는 최악의 루트섬스퀘어(rss) 위치에러는 바람직한 것보다 실질적으로 더 큰, 또한 도 7의 곡선(322)에서 보여진것보다 더 큰 5.8 파장이다. 당업자에게 알려진 것과 같이, 잡음을 갖는 해의 경우, 정확도는 평균된 해의 숫자의 스퀘어루트에 역으로 향상된다. 따라서, 요청되 는 정확도를 충족시키기 위한 평균화된 해의 숫자는 (5.8/0.0718)2 = 6,525이고, 두 레이더 각각에 대한 세 개의 모노스태틱 타겟 트랙들(세 개의 타겟)의 각각을 따라 6,525개의 트랙점과 관련된다. 100% 레이더 시간선(time line)을 사용하고, 60km의 보정구범위, 가려지지 않은 최대 펄스 및 세 개의 보정구를 사용하면, 결과적인 추정 보정시간은 32초이다.
세 개의 타겟이 20도의 각범위에 있는, 곡선(368)의 평균되지 않은 루트섬스퀘어(rss)는 세 개의 타겟이 55도의 각범위에 있는, 도 7의 곡선(322)의 평균화되지 않은 루트섬스퀘어(rss)보다 실질적으로 크다. 결과적으로, 바람직한 위치에러를 획득하기 위해서는 보다 긴 보정시간을 요하며, 보다 많은 해들을 평균하여야 한다. 따라서, 바람직한 최대 보정시간에 따라서 타겟의 각범위가 결정되어야 함을 알 수 있을 것이다.
여기에서 인용된 모든 레퍼런스들은 이곳에서 그들 전체로 구체화될 것이다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 이상적인 코히어런트 프로세싱 이득에 비해서 매우 적은 프로세스 손실을 갖으며 따라서 보다 향상된 타겟 검출이 가능하도록 다수의 레이더를 코히어런트하게 결합할 수 있다.

Claims (33)

  1. 컴퓨터 소프트웨어에서 다수의 레이더 중에서 레퍼런스 레이더를 선택하는 단계;
    상기 컴퓨터 소프트웨어에서, 상기 레퍼런스 레이더 및 상기 다수의 레이더 중에서 선택된 페어 레이더를 포함하는, 하나 또는 그 이상의 레이더 짝을 선택하는 단계;
    상기 컴퓨터 소프트웨어에서, 적어도 세 개의 타겟을 식별하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용하여 상기 적어도 세 개의 타겟과 연관된 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들을 생성하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용하여 상기 적어도 세 개의 타겟과 연관된 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 생성하는 단계; 및
    상기 컴퓨터 소프트웨어에서, 상기 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들과 상기 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 연관시켜, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 알려주는 보정을 생성하는 단계를 포함하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 타겟 트랙들과 제2 타겟 트랙들을 연관시키는 단계는,
    상기 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙 중 제1의 것 내의 제1 트랙점 및 상기 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙 중 제1의 것 내의 제1 트랙점과 관련된 제1 방정식을 생성하는 단계;
    상기 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙 중 제2의 것 내의 제1 트랙점 및 상기 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙 중 제2의 것 내의 제1 트랙점과 관련된 제2 방정식을 생성하는 단계;
    상기 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙 중 제3의 것 내의 제1 트랙점 및 상기 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙 중 제3의 것 내의 제1 트랙점과 관련된 제3 방정식을 생성하는 단계; 및
    상기 제1, 2 및 3 방정식을 연립하여 풀어, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치를 알려주는 보정을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1, 2 및 3 방정식을 연립하여 풀어, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 시간지연을 알려주는 보정을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상대적인 시간지연은 상대적인 송신시간지연 및 상대적인 수신지연의 합을 포함하는 전체 시간지연인 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 2 및 3 방정식을 연립하여 풀어, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 시간지연을 알려주는 보정을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상대적인 시간지연은 상대적인 송신시간지연 및 상대적인 수신지연을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 보정은 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치를 적어도 2차원적으로 알려주는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 보정은 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치를 적어도 3차원적으로 알려주는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들과 상기 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 연관시키는 단계는,
    적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙의 각각 내에 제1 트랙점 각각을 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙의 각각 내에 대응하는 제1 트랙점 각각에 연관시켜, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 알려주는 제1 보정을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙의 각각 내에 제2 트랙점 각각을 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙의 각각 내에 대응하는 제2 트랙점 각각에 연관시켜, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간지연을 알려주는 제2 보정을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 보정과 적어도 제2 보정을 평균하여 평균 보정을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들을 생성하는 단계는,
    상기 레퍼런스 레이더를 이용하여, 적어도 세 개의 상기 타겟 각각과 관련된 각각의 모노스태틱 타겟 트랙을 생성하는 단계를 포함하고,
    적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 생성하는 단계는,
    상기 페어 레이더를 이용하여, 적어도 세 개의 상기 타겟 각각과 관련된 각각의 모노스태틱 타겟 트랙을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  10. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙들을 생성하는 단계는,
    상기 레퍼런스 레이더를 이용하여, 적어도 세 개의 상기 타겟 각각과 관련된 각각의 모노스태틱 타겟 트랙 및 바이스태틱 타겟 트랙을 생성하는 단계를 포함하고,
    적어도 세 개의 제2 타겟 트랙들을 생성하는 단계는,
    상기 페어 레이더를 이용하여, 적어도 세 개의 상기 타겟 각각과 관련된 각각의 모노스태틱 타겟 트랙 및 바이스태틱 타겟 트랙을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 레이더를 이용하여 제1 레이더 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 페어 레이더를 이용하여 상기 제1 레이더 신호와 수직한 제2 레이더 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제1 및 2 레이더 신호들은 동시에 송신되는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  13. 제1 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 레이더 짝을 선택하는 단계에서 상기 다수의 레이더 각각은 상기 레이더 짝에 포함되는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 타겟은 제1 타겟, 제2 타겟 및 제3 타겟을 포함하고, 상기 레퍼런스 레이더 및 상기 각각 페어 레이더의 각각 및 적어도 세 개의 타겟 각각을 위한 각 타겟 트랙을 생성하는 단계는,
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제1 타겟을 향해서 제1 레이더 신호를 송신하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제1 레이더 신호와 관련되어 상기 제1 타겟으로부터의 제1 모노스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제1 타겟을 향해서 제2 레이더 신호를 송신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제2 레이더 신호와 관련되어 상기 제1 타겟으로부터의 제2 모노스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 제1 모노스태틱 타겟 반향과 관련된 제1 모노스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 제2 모노스태틱 타겟 반향과 관련된 제2 모노스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제2 타겟을 향해서 제3 레이더 신호를 송신하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제3 레이더 신호와 관련되어 상기 제2 타겟으로부터의 제3 모노스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제2 타겟을 향해서 제4 레이더 신호를 송신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제4 레이더 신호와 관련되어 상기 제2 타겟으로부터의 제4 모노스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 제3 모노스태틱 타겟 반향과 관련된 제3 모노스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 제4 모노스태틱 타겟 반향과 관련된 제4 모노스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제3 타겟을 향해서 제5 레이더 신호를 송신하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제5 레이더 신호와 관련되어 상기 제3 타겟으로부터의 제5 모노스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제3 타겟을 향해서 제6 레이더 신호를 송신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제6 레이더 신호와 관련되어 상기 제3 타겟으로부터의 제6 모노스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 제5 모노스태틱 타겟 반향과 관련된 제5 모노스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계; 및
    상기 제6 모노스태틱 타겟 반향과 관련된 제6 모노스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제1 레이더 신호는 상기 제2 레이더 신호와 수직하고, 상기 제3 레이더 신호는 상기 제4 레이더 신호와 수직하며, 상기 제5 레이더 신호는 상기 제6 레이더 신호와 수직한 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 제1 레이더 신호는 상기 제2 레이더 신호와 동시에 송신되고, 상기 제3 레이더 신호는 상기 제4 레이더 신호와 동시에 송신되며, 상기 제5 레이더 신호는 상기 제6 레이더 신호와 동시에 송신되는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제1 레이더 신호와 관련되어 상기 제1 타겟으로부터의 제1 바이스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제2 레이더 신호와 관련되어 상기 제1 타겟으로부터의 제2 바이스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 제1 바이스태틱 타겟 반향과 관련된 제1 바이스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 제2 바이스태틱 타겟 반향과 관련된 제2 바이스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제3 레이더 신호와 관련되어 상기 제2 타겟으로부터의 제3 바이스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제4 레이더 신호와 관련되어 상기 제2 타겟으로부터의 제4 바이스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 제3 바이스태틱 타겟 반향과 관련된 제3 바이스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 제4 바이스태틱 타겟 반향과 관련된 제4 바이스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계;
    상기 레퍼런스 레이더를 이용해서, 상기 제5 레이더 신호와 관련되어 상기 제3 타겟으로부터의 제5 바이스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 페어 레이더를 이용해서, 상기 제6 레이더 신호와 관련되어 상기 제3 타겟으로부터의 제6 바이스태틱 타겟 반향을 수신하는 단계;
    상기 제5 바이스태틱 타겟 반향과 관련된 제5 바이스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계; 및
    상기 제6 바이스태틱 타겟 반향과 관련된 제6 바이스태틱 타겟 트랙을 위한 제1 트랙점을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  18. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟은 상기 보정을 제공하기 위해 채용된 적어도 세 개의 보정타겟을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  19. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟은 상기 보정을 제공하기 위해 채용된 적어도 한 개의 보정타겟을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보 정하는 방법.
  20. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟은 적어도 하나의 기회타겟(target of opportunity)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  21. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟 중 적어도 두 개는 상기 다수 레이더 각각의 시야의 범위 내에서, 적어도 20도의 상대적인 방위각에 배치된 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  22. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟 중 적어도 두 개는 상기 다수 레이더 각각의 시야의 범위 내에서, 적어도 55도의 상대적인 방위각에 배치된 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  23. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟 중 적어도 세 개는 상기 다수 레이더 각각의 시야의 범위 내에서, 적어도 20도의 상호 상대적인 각도에 배치된 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  24. 제1 항에 있어서, 적어도 세 개의 상기 타겟 중 적어도 세 개는 상기 다수 레이더 각각의 시야의 범위 내에서, 적어도 55도의 상호 상대적인 각도에 배치된 것을 특징으로 하는 다수 레이더를 보정하는 방법.
  25. 제1 레이더 신호를 송신하는 레퍼런스 레이더;
    다수의 레이더에서 선택된 상기 레퍼런스 레이더와 짝을 이루어 제2 레이더 신호를 송신하는 페어 레이더;
    상기 레퍼런스 레이더와 커플되어 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙을 생성하는 제1 레이더 트랙 프로세서;
    상기 페어 레이더와 커플되어 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙을 생성하는 제2 레이더 트랙 프로세서;
    상기 제1 및 2 레이더 트랙 프로세서와 커플되어, 상기 제1 레이더 트랙 프로세서에 의해 생성된 적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙과 상기 제2 레이더 트랙 프로세서에 의해 생성된 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙을 관련시키는 트랙관련 프로세서; 및
    상기 트랙관련 프로세서와 커플되고, 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간 지연을 알려주는 보정을 생성하기 위해서 적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙과 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙을 관련시키는 연립방정식 프로세서를 포함하는 다수 레이더 보정 시스템.
  26. 제25 항에 있어서, 상기 연립방정식 프로세서는 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙을 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙에 관련시켜, 각각이 상기 레퍼런스 레이더를 기준으로 한 상기 페어 레이더의 상대적인 위치 및 상대적인 시간 지연을 알려주는 제1 보정 및 제2 보정을 생성하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  27. 제26 항에 있어서, 상기 상대적인 시간 지연은 상대적인 송신시간 지연 및 상대적인 수신지연을 포함하는 전체 시간지연인 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  28. 제26 항에 있어서, 상기 상대적인 시간 지연은 상대적인 송신시간 지연 및 상대적인 수신지연을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  29. 제26 항에 있어서, 상기 연립방정식 프로세서와 커플되어, 상기 제1 및 2 보정을 평균하여 평균 보정을 생성하는 평균 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  30. 제29 항에 있어서, 상기 평균 프로세서, 상기 제1 레이더 트랙 프로세서 및 상기 제2 레이더 트랙 프로세서와 커플되어, 적어도 세 개의 상기 제1 타겟 트랙, 적어도 세 개의 상기 제2 타겟 트랙 및 상기 평균보정을 관련시켜 적어도 세 개의 코히어(cohere)된 타겟 트랙을 생성하는 코히어런시 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  31. 제25 항에 있어서, 상기 제1 레이더 신호와 상기 제2 레이더 신호는 서로 수직한 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  32. 제31 항에 있어서, 상기 제1 레이더 신호와 상기 제2 레이더 신호는 동시에 전송되는 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
  33. 제25 항에 있어서, 적어도 세 개의 제1 타겟 트랙의 각각의 하나 및 적어도 세 개의 제2 타겟 트랙의 각각의 하나와 각각 관련된 적어도 세 개의 보정 타겟을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 레이더 보정 시스템.
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