KR101277285B1 - 데이터 퓨전 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

데이터 융합 시, 플롯 추출 및 트래킹 시스템으로부터의 공항지상감지물체에 대해 생성된 제 1 트랙 데이터, 보조감시레이더로부터의 공항주변항공기에 대해 생성된 제 2 트랙 데이터, 및 항공교통관제시스템으로부터의 복수의 항공기에 대해 생성된 비행 계획 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 수신하고, 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터를 융합하여 퓨전 트랙 데이터를 생성하고, 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 비행 계획 데이터 및 퓨전 트랙 데이터를 그래픽 사용자 인터페이스 형태로 제공한다.

Description

데이터 퓨전 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DATA FUSION}

본 발명은 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템에 포함된 데이터 퓨전 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 항공기를 이용하는 사람들이 점점 많아짐에 따라 대규모의 공항이 건설되고, 항공기의 이착륙 횟수도 그만큼 증가하였다. 이로 인해 공항 활주로 부근에서 교통 복잡화가 심화되었고, 관제원 운용에 의한 항공관제는 한계에 다다르게 되었다. 더욱이 야간이나 악천후로 인해 시계 불량이 있는 경우에도 항공기의 안전한 이착륙이 가능하도록 도와주는 설비 및 기술이 요구되었다.

이러한 필요성으로 인해 공항의 지상만을 전담하여 탐지하는 레이더인 공항지상감시레이더(Airport Surface Detection Equipment; ASDE)가 도입되었다. 공항지상감시레이더는 많은 눈, 비 또는 안개로 인해 시계가 불량한 경우 또는 관제탑에서 활주로나 유도로 등을 명료하게 눈으로 관측하기 곤란한 경우 공항 지표면의 교통량을 감시하고, 지상을 주행 중인 항공기와 차량 등을 관제하기 위해 사용된다. 실제 김포공항에 설치된 공항지상감시레이더의 경우, 15.9GHz~16.4GHz의 주파수를 사용하고, 안테나 회전수는 지상에서 이동하는 물체의 신속한 탐지를 위하여 1초에 1회전(60 rpm) 하도록 제어되고 있으며, 항공기 충돌 경보기능 등의 각종 첨단 기능을 보유하고 있다.

그런데, 공항지상감시레이더는 공항의 지상 만을 탐지하는 약 3해리 이내의 단거리 레이더이기 때문에, 안정적인 공항 관제를 위해서는 공항지상감시레이더 외에도 10피트 간격으로 떨어져 있는 항공기를 분석해낼 수 있는 고분해능력 및 공항 주변의 물체를 감지한 데이터들을 효율적으로 관리할 수 있는 장치 및 방법이 요구된다.

한편, 이와 같은 공항지상감시레이더를 통해 센싱된 데이터 및 생성된 자료를 자동으로 처리하여 관제사에게 도움을 주는 시스템에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

이와 관련하여, 한국공개특허 제2009-0035952호(발명의 명칭: 공항 활주로 지상 이동 유도 시스템 및 유도 방법)는 공항 활주로의 이동 물체를 측정하고, 필터링 및 아이디 부여하는 과정을 거친 후 각 이동 물체의 최적 경로를 설정하는 기술을 개시하고 있다.

본 발명의 일 실시예는 공항 지상 및 주변 상공의 물체들을 감지한 결과 데이터들을 체계적으로 관리할 수 있는 데이터 퓨전 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 데이터 퓨전 시스템은, 플롯 추출 및 트래킹 시스템으로부터 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터(raw video data)에 기초하여 생성된 공항지상감지물체에 대한 제 1 트랙 데이터를 수신하는 제 1 트랙 데이터 수신부, 보조감시레이더로부터 공항주변항공기에 대한 제 2 트랙 데이터를 수신하는 제 2 트랙 데이터 수신부, 항공교통관제시스템으로부터 복수의 항공기의 비행 계획 데이터를 수신하는 비행 계획 데이터 수신부, 상기 제1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 및 상기 비행 계획 데이터를 매칭하여 퓨전 트랙 데이터를 생성하는 데이터 융합부, 및 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터를 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 형태로 제공하는 트랙 데이터 제공부를 포함하되, 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터는 각각 기설정된 복수의 항목을 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명의 다른 측면에 따른 데이터 퓨전 시스템을 이용한 데이터 융합 방법은, (a) 플롯 추출 및 트래킹 시스템으로부터의 공항지상감지물체에 대해 생성된 제 1 트랙 데이터, 보조감시레이더로부터의 공항주변항공기에 대해 생성된 제 2 트랙 데이터, 및 항공교통관제시스템으로부터의 복수의 항공기에 대해 생성된 비행 계획 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 수신하는 단계; (b) 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터 및 상기 비행 계획 데이터를 융합하여 퓨전 트랙 데이터를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터를 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 형태로 제공하는 단계를 포함하되, 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터는 각각 기설정된 복수의 항목을 포함하여 구성된다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 공항지상감시레이더 및 보조감시레이더를 통해 감지된 물체에 대한 트랙 데이터와 항공교통관제시스템으로부터의 항공기 별 비행 계획 데이터를 융합하여 제공함으로써, 공항 관제에 필요한 상세한 데이터들을 효율적으로 관리 및 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 공항 관제에 관련된 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터에 기초하여 공항 내 정지 및 이동 물체(예를 들어, 항공기 등)에 대한 경보 데이터를 제공함으로써, 공항 내 물체 간의 충돌 및 제한 구역 진입 등의 경보 상황을 예측 및 경고할 수 있어 관제 안전 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터에 기초하여 생성된 제 1 트랙 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 보조감시레이더가 공항 주변의 항공기를 감지한 데이터에 기초하여 생성된 제 2 트랙 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 항공기 비행 계획 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 퓨전 트랙 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 경보 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 트랙 데이터 제공부가 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템의 전체 구성도이다.

도 1을 참조하면, 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템(10)은, 레이더 비디오 분배 시스템(Radar Video Distribution System; RVDS, 100), 플롯 추출 및 트래킹 시스템(Plot Extract and Tracking System; PETS, 200), 데이터 퓨전 시스템(Data Fusion System; DFS, 300), 녹화 및 재생 시스템(Record and Play System; RPS, 400), 제어 관리 시스템(Control and Management System; CMS, 500) 및, 컨트롤 워킹 포지션 시스템(Control Working Position system; CWP, 600)을 포함한다.

참고로, 도 1에 도시된 구성 중 ‘A’, ‘B’로 표시된 구성은 어느 하나의 전원이 꺼지는 경우와 같은 긴급 상황에 대비하기 위한 것으로서, ‘A’와 ‘B’는 각각 동일한 기능을 수행하되 서로 대체되어 동작될 수 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템(10)의 각 구성은 네트워크를 통해 데이터를 송신 및 수신한다. 이러한 네트워크는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.

레이더 비디오 분배 시스템(100)은 공항지상감시레이더(ASDE, 50)로부터 센싱된 로우 비디오(raw video) 데이터를 수신하고, 로우 비디오 데이터를 변환 및 마스킹 처리하여 변환 비디오 데이터를 생성한다. 또한, 레이더 비디오 분배 시스템(100)은 변환 비디오 데이터에 대해 분할 압축 작업을 추가로 수행할 수 있다.

구체적으로, 레이더 비디오 분배 시스템(100)은 공항지상감시레이더(50)로부터 복수의 레이더 신호를 중첩하여 생성된 극 좌표계(polar coordinate) 형태의 로우 비디오(raw video) 데이터를 수신한다. 그리고, 레이더 비디오 분배 시스템(100)은 수신된 극 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터를 배열하여 직교 좌표계(cartesian coordinate) 형태의 로우 비디오 데이터로 변환한다. 이때, 레이더 비디오 분배 시스템(100)은 미리 규정된 픽셀 및 개수에 따라 원형의 이미지가 되도록 순차적으로 샘플링하여 직교 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터(즉, 변환 비디오 데이터)로 변환할 수 있다. 또한, 레이더 비디오 분배 시스템(100)은 직교 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터 중 사용자의 선택에 따라 트랙 추출에 사용될 구간을 마스킹 처리한 로우 비디오 데이터를 변환 비디오 데이터로서 생성할 수 있다.

플롯 추출 및 트래킹 시스템(200)은 레이더 비디오 분배 시스템(100)으로부터 생성된 변환 비디오 데이터를 수신하고, 변환 비디오 데이터에서 항공기와 관련되는 유효한 데이터를 추출하여 플롯(Plot) 및 트랙(Track)으로 등록한다. 그리고, 플롯 추출 및 트래킹 시스템(200)은 등록된 트랙에 대한 데이터(이하, ‘트랙 데이터’라고 함)를 데이터 퓨전 시스템(300)으로 전송한다.

구체적으로, 플롯 추출 및 트래킹 시스템(200)은 수신된 변환 비디오 데이터(즉, 공항지상감시레이더의 직교 좌표계 로우 비디오 데이터)로부터 임계 밝기 이상의 픽셀들을 포함하는 플롯을 추출하고, 추출된 플롯 중 임계 거리 내에 포함된 인접 플롯들을 트랙으로서 추출한다. 즉, ‘트랙’은 레이더의 로우 비디오 데이터 중 유효한 값을 갖는 유효 데이터를 의미하는 것으로서, 레이더 장치를 통해 감지된 물체(이하, ‘감지 물체’라고 함)를 나타낸다. 그리고, 트랙 데이터는 트랙(즉, 감지 물체)에 관한 기설정된 복수의 항목으로 구분된 정보 데이터를 지칭한다.

데이터 퓨전 시스템(300)은 다수의 시스템으로부터 수신된 트랙 데이터, 비행 계획 데이터 등을 서로 매칭시켜 융합된 데이터를 생성하고, 이를 이용하여 공항 내외의 감지 물체(항공기 및 자동차 등) 간의 충돌 등에 대한 경보 동작을 수행한다. 이러한, 데이터 퓨전 시스템(300)의 구성 및 동작에 대해서는 이하 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

녹화 및 재생 시스템(400)은 다수의 시스템으로부터 수신된 각 데이터들을 기설정된 기준(예를 들어, 시간 및 날짜 등)에 따라 레코딩 저장하고, 외부로부터의 저장 데이터에 대한 재생 요청에 따른 데이터를 추출하여 재생한다.

구체적으로, 녹화 및 재생 시스템(400)은 레이더 비디오 분배 시스템(100)으로부터 수신된 레이더 비디오 데이터, 데이터 퓨전 시스템(300)으로부터 수신된 융합 데이터, 및 컨트롤 워킹 포지션 시스템(600)으로부터 수신된 공항 관제 수행 화면 데이터 등을 수신 시간(예를 들어, 날짜) 별로 매칭하여 저장하고, 외부로부터 저장된 데이터에 대한 재생 요청 신호를 수신하면 해당 날짜의 데이터를 추출하여 재생한다.

제어 관리 시스템(500)은 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템(10)에 구성된 각 시스템으로부터 상태 정보를 수신하고, 각 시스템을 감시 및 제어한다. 이때, 제어 관리 시스템(500)은 문제가 발생된 시스템에 대해 시각 및 청각 경보를 현시하고, 각 시스템의 파라미터 및 로그를 관리한다.

컨트롤 워킹 포지션 시스템(600)은 공항의 현재 상태 정보 및 관제 수행 화면을 디스플레이하고, 공항 관제 시 안정된 관제 환경을 유지할 수 있도록 하는 데이터를 생성 및 제공한다.

이상에서, 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템(10)에 포함된 시스템 중 화면에 각종 데이터를 표시하는 시스템들은, 각각 그에 맞는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI)를 제공할 수 있다. 즉, 각 시스템은 저장 및 처리된 데이터와 사용자가 선택한 데이터를 화면에 표시하거나, 데이터의 입력 및 변경을 처리할 수 있도록 하는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 시스템(300)에 대해서 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 시스템(300)은, 제 1 트랙 데이터 수신부(310), 제 2 트랙 데이터 수신부(320), 비행 계획 데이터 수신부(330), 데이터 융합부(340), 경보 생성부(350), 트랙 데이터 제공부(360), 및 전송부(370)를 포함하여 구성된다.

제 1 트랙 데이터 수신부(310)는 플롯 추출 및 트래킹 시스템(200)으로부터 공항지상감시레이더(50)의 로우 비디오 데이터(raw video data)에 기초하여 생성된 트랙 데이터(이하, ‘제 1 트랙 데이터’라고 함)를 수신한다. 이때, 제 1 트랙 데이터 수신부(310)는 공항지상감시레이더(50)를 통해 감지된 공항 지상의 감지 물체(즉, 트랙)에 대한 복수의 항목의 정보 데이터를 수신한다.

예를 들어, 도 3은 본 발명의 일 실시예에서 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터에 기초하여 생성된 제 1 트랙 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 트랙 데이터(PETS track data)는 공항지상감지물체에 대한 각 트랙을 식별하기 위해 부여된 트랙 번호(No), 트랙 생성 시간(Time), 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터의 직교 좌표계 상 위치 정보(Pos), 이동 속도 정보(Vel), 이동 방향 정보(Dir), 및 공항 내 현재 위치 정보(Dimension)를 정보 항목으로서 포함할 수 있다. 참고로, 공항지상감지물체의 공항 내 현재 위치 정보(Dimension)는 사전에 설정된 구역 명칭으로 나타낼 수 있으며, 구역 명칭 중 적어도 하나는 진입 제한 구역으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 공항 내 위치 정보는 ‘활주로:06-24, 활주로:13-31, Taxiway, Mooring, Grass, Stopbar’와 같은 정보 데이터로 구분될 수 있다.

이와 같은, 제 1 트랙 데이터는 플롯 추출 및 트래킹 시스템(200)이 공항지상감시레이더(50)의 직교 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터의 픽셀 별 밝기 값에 기초하여 추출한 감지 데이터(이하, ‘제 1 감지 데이터’라고 함)에 기초하여 생성한 것이다.

제 2 트랙 데이터 수신부(320)는 보조감시레이더(Secondary Surveillance Radar; SSR, 60)로부터 공항 주변(즉, 공항 내 또는 공항 주변 상공)의 항공기에 대한 트랙 데이터(이하, ‘제 2 트랙 데이터’라고 함)를 수신한다.

참고로, 보조감시레이더(60)는 지상에서 주변 항공기를 직접 센싱하거나, 질문을 전파로 발사하여 이에 대응하는 응답 전파를 수신하여 이를 근거로 항공기를 식별하고 고도 등의 항공기 정보를 획득하여 레이더 스코프 상에 표시하는 장치이다. 구체적으로, 보조감시레이더(60)가 기설정된 전파를 통해 질문 펄스를 송출하면, 항공기 ATC 트랜스폰더(Air Traffic Control transponder)가 이 질문 펄스를 수신하여 미리 세트되어 있는 응답을 기설정된 전파로 응답한다. 이때, 각 항공기마다 어드레스가 부여되어 있으며 이에 의해 각 항공기에서 개별로 응답을 획득할 수 있다.

예를 들어, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 보조감시레이더가 공항 주변의 항공기를 감지한 데이터에 기초하여 생성된 제 2 트랙 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 트랙 데이터(SSR track data)는 공항주변항공기에 대한 트랙 데이터의 생성 시 각 트랙을 식별하기 위해 부여된 트랙 번호(No), 트랙 생성 시간(Time), 항공기 관제용 식별 코드(SSR), 항공기 통신 주소(Addr), 항공기 편명(ID), 보조감시레이더의 좌표계 상 위치 정보(Pos), 이동 속도 정보(Vel), 이동 방향 정보(Dir), 항공기 고도 정보(Flevel), 및 하강 여부 정보(Descending)를 정보 항목으로서 포함할 수 있다. 참고로, 항공기 관제용 식별 코드(SSR code)는 각 항공기마다 사전에 고유하게 부여된 코드로서, 각 항공기를 개별적으로 구분할 수 있는 식별 정보이다.

이와 같은, 제 2 트랙 데이터는 보조감시레이더가 공항주변항공기를 센싱하거나 공항 주변 항공기와의 통신을 통해 획득한 감지 데이터(이하, ‘제 2 감지 데이터’라고 함)에 기초하여 생성한 것이다.

비행 계획 데이터 수신부(330)는 항공교통관제시스템(Automated Radar Terminal System; ARTS, 70)으로부터 복수의 항공기의 비행 계획 데이터(Flight Plan data)를 수신한다.

이때, 비행 계획 데이터는 사전에 항공교통관제시스템(70)에 등록된 복수의 항공기에 대한 복수의 정보 항목을 포함하여 구성된다.

예를 들어, 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 항공기 비행 계획 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 비행 계획 데이터(Flight Plan)는 항공기 관제용 식별 코드(SSR), 등록 시간(Time), 항공기 편명(ID), 항공기 크기(Size), 출발 공항 정보(DEP), 도착 공항 정보(ARR), 출발 시간 정보(Dep-Time), 및 비행 예상 시간 정보(Elp-Time)를 정보 항목으로서 포함할 수 있다.

데이터 융합부(340)는 제1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 및 비행 계획 데이터를 융합하여 퓨전 트랙 데이터를 생성한다.

예를 들어, 도 6은 본 발명의 일 실시예에서 퓨전 트랙 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 퓨전 트랙 데이터(Fusion Track)는 퓨전 트랙들을 식별하기 위해 부여된 퓨전 트랙 번호(No), 퓨전 트랙 생성 시간(Time), 공항지상감지물체에 대한 트랙 번호(ASDE Track), 공항주변항공기에 대한 트랙 번호(SSR Track), 항공기 관제용 식별 코드(Flight Plan SSR), 감지 물체의 종류 정보(Type), 공항 내 현재 위치 정보(Dimension), 및 제한 구역 체류 시간 정보(Stop Sec)를 정보 항목으로서 포함할 수 있다.

이때, 데이터 융합부(340)는 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터의 각 항목 중 퓨전 트랙 데이터의 기설정된 정보 항목 별로 일치하는 항목의 데이터를 획득하여 퓨전 트랙 데이터를 작성한다.

또한, 데이터 융합부(340)는 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터의 각 항목 중 서로 동일한 정보 데이터를 의미하는 항목에 기초하여 각 데이터들을 융합한다. 참고로, 본 발명의 일 실시예에서 ‘융합’은 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터 각각의 항목 별 데이터를 퓨전 트랙 데이터에 대해 기설정된 항목에 매칭하여 재배열(또는 재구성)하는 것을 의미한다.

구체적으로, 도 6에서, 퓨전 트랙 데이터의 공항지상감지물체에 대한 트랙 번호(ASDE Track)는 제 1 트랙 데이터의 트랙 번호(No)이고, 퓨전 트랙 데이터의 공항주변항공기에 대한 트랙 번호(SSR Track)는 제 2 트랙 데이터의 트랙 번호(No)이고, 퓨전 트랙 데이터의 항공기 관제용 식별 코드(Flight Plan SSR)는 제 2 트랙 데이터의 항공기 관제용 식별 코드(SSR) 및 비행 계획 데이터의 항공기 관제용 식별 코드(SSR)이고, 퓨전 트랙 데이터의 공항 내 현재 위치 정보(Dimension)는 제 1 트랙 데이터의 공항 내 현재 위치 정보(Dimension)이다.

이때, 데이터 융합부(340)는 항공기 관제용 식별 코드 항목을 기준 항목으로 설정하여, 항공기 관제용 식별 코드를 기준으로 제 2 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터를 융합할 수 있다.

경보 생성부(350)는 퓨전 트랙 데이터의 항목 중 경고 생성의 기준으로서 기설정된 적어도 하나의 항목에 기초하여 공항 지상 및 주변의 감지 물체에 대한 경보 데이터를 생성한다.

예를 들어, 도 7은 본 발명의 일 실시예에서 경보 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 경보 데이터(Warning)는, 경고 번호(No), 경고 생성 시간(Time), 경고 종류(Warning), 경고 원인 트랙 번호(Track ‘n’), 및 경고 원인 트랙이 위치한 구역 정보(Runway)를 정보 항목으로서 포함할 수 있다.

예를 들어, 경보 생성부(350)는 퓨전 트랙 데이터 중 공항 내 현재 위치 정보(Dimension)를 경고 기준 항목으로 설정하고, 감지 물체의 공항 내 현재 위치가 사전에 설정된 제한 구역에 진입한 경우 경보 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 기설정된 제한 구역인 ‘Stopbar’에 항공기가 일정 시간이상 정지하지 않고 통과하는 경우 및 항공기가 폐쇄된 활주로 상에 위치한 경우 등의 상황에 경보 데이터를 생성할 수 있다.

또한, 경보 생성부(350)는 감지 물체 간에 충돌이 예상되는 경우 경보 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 활주로 상에 항공기가 위치하고 있는 상태에서 해당 활주로에 착륙하기 위해 접근 중인 항공기가 있는 감지되는 경우, 및 항공기가 활주로의 주행 방향의 반대로 이동하는 경우 등의 상황에 경보 데이터를 생성할 수 있다.

트랙 데이터 제공부(360)는 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 비행 계획 데이터 및 퓨전 트랙 데이터를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 형태로 제공한다.

예를 들어, 도 8은 트랙 데이터 제공부가 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스의 일례를 도시한 도면이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 트랙 데이터 제공부(360)는 각각 복수의 항목을 포함하는 제 1 트랙 데이터(PETS), 제 2 트랙 데이터(SSR), 비행 계획 데이터(Flight Plan), 및 퓨전 트랙 데이터(Fusion Track)를 하나의 화면 상에 융합하여 표시하는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

참고로, 트랙 데이터 제공부(360)는 제 1 트랙 데이터(PETS), 제 2 트랙 데이터(SSR), 비행 계획 데이터(Flight Plan), 및 퓨전 트랙 데이터(Fusion Track)와 더불어 경보 데이터를 더 출력하는 것도 가능하다.

전송부(370)는 제 1 트랙 데이터, 제2 트랙 데이터, 비행 계획 데이터, 퓨전 트랙 데이터 및 경보 데이터 중 적어도 하나를 녹화 및 재생 시스템(400) 및 컨트롤 워킹 포지션 시스템(600) 중 적어도 하나로 전송한다.

참고로, 전송부(370)를 통해 녹화 및 재생 시스템(400)으로 전송된 각종 데이터들은 녹화 및 재생 시스템(400)을 통해 기설정된 기준(예를 들어, 시간 및 날짜 등)에 따라 서로 매칭되어 저장된다.

한편, 도 2 내지 도 8을 통해 설명된 각각의 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.

또한, 상술한 데이터 퓨전 시스템(300)에서 데이터 융합부(340)는 자체적으로 포함된 저장부(미도시) 또는 데이터 퓨전 시스템(300) 상에 별도로 구비된 저장부(미도시)에 융합된 데이터들을 저장할 수 있다. 이때, 데이터 퓨전 시스템(300)의 저장부(미도시)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

한편, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 퓨전 방법에서는, 먼저 사전에 기설정된 적어도 하나의 외부 시스템으로부터 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 및 비행 계획 데이터를 각각 수신한다(S910).

이때, 제 1 트랙 데이터는 플롯 추출 및 트래킹 시스템(200)이 공항지상감시레이더(50)의 직교 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터로부터 픽셀 별 밝기 값에 기초하여 추출한 감지 데이터에 기초하여 생성한 것이고, 제 2 트랙 데이터는 보조감시레이더(60)가 공항주변항공기를 센싱하거나 공항 주변 항공기와의 통신을 통해 획득한 감지 데이터에 기초하여 생성한 것이다. 그리고, 비행 계획 데이터는 사전에 항공교통관제시스템에 등록된 복수의 항공기의 비행 계획 데이터를 의미한다.

다음으로, 수신된 각 데이터들을 융합 처리하여 퓨전 트랙 데이터를 생성한다(S920).

이때, 퓨전 트랙 데이터는 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터 및 비행 계획 데이터 중 둘 이상의 데이터를 기설정된 기준 항목에 기준하여 융합 처리한 데이터를 포함한다.

그런 후, 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 비행 계획 데이터 및 퓨전 트랙 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 제공한다(S930).

이때, 단계 (S930)에서는 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 비행 계획 데이터 및 퓨전 트랙 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 화면에 표시하되, 사용자가 선택하거나 기설정된 기준에 따라 검출된 데이터가 화면에 표시되도록 하는 그래픽 사용자 인터페이스 형태로 제공할 수 있다.

한편, 단계 (S920)이후에, 퓨전 트랙 데이터에 기초하여 경보 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 퓨전 트랙 데이터 중 기설정된 경고 생성 기준 항목의 데이터가 기설정된 기준에 부합되는 경우 경고가 발생 되어야 하는 것으로 판단하고 경보 데이터를 생성할 수 있다. 이처럼, 생성된 경보 데이터는 단계 (S930)에서 다른 데이터들과 더불어 제공될 수 있다.

다음으로, 단계 (S930)에서 제공된 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 녹화 및 재생 시스템(400) 및 컨트롤 워킹 포지션 시스템(600) 중 적어도 하나로 전송한다(S940).

이때, 외부 시스템으로 전송되는 데이터는 제 1 트랙 데이터, 제 2 트랙 데이터, 비행 계획 데이터 및 경보 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 기설정된 기준(예를 들어, 생성 시간)에 따라 매칭된 둘 이상의 데이터가 전송될 수 있다.

또한, 단계 (S930)에서 제공된 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 선택한 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 것도 가능하다.

이상, 도 9를 통해 설명된 실시예에 따른 데이터 퓨전 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 공항지상감시레이더 자동자료처리시스템
50: 공항지상감시레이더
60:보조감시레이더
70: 항공교통관제시스템
100: 레이더 비디오 분배 시스템
200: 플롯 추출 및 트래킹 시스템
300: 데이터 퓨전 시스템
400: 녹화 및 재생 시스템
500: 제어 관리 시스템
600: 컨트롤 워킹 포지션 시스템
310: 제 1 트랙 데이터 수신부
320: 제 2 트랙 데이터 수신부
330: 비행 계획 데이터 수신부
340: 데이터 융합부
350: 경보 생성부
360: 트랙 데이터 제공부
370: 전송부

Claims (14)

1. 데이터 퓨전 시스템에 있어서,
   플롯 추출 및 트래킹 시스템으로부터 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터(raw video data)에 기초하여 생성된 공항지상감지물체에 대한 제 1 트랙 데이터를 수신하는 제 1 트랙 데이터 수신부,
   보조감시레이더로부터 공항주변항공기에 대한 제 2 트랙 데이터를 수신하는 제 2 트랙 데이터 수신부,
   항공교통관제시스템으로부터 복수의 항공기의 비행 계획 데이터를 수신하는 비행 계획 데이터 수신부,
   상기 제1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 및 상기 비행 계획 데이터를 매칭하여 퓨전 트랙 데이터를 생성하는 데이터 융합부, 및
   상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터를 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 형태로 제공하는 트랙 데이터 제공부를 포함하고,
   상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터는 각각 기설정된 복수의 항목을 포함하여 구성되며,
   상기 제 1 트랙 데이터는,
   상기 플롯 추출 및 트래킹 시스템이 공항지상감시레이더의 직교 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터의 픽셀 별 밝기 값에 기초하여 추출한 제 1 감지 데이터에 기초하여 생성한 것이고,
   상기 제 2 트랙 데이터는,
   상기 보조감시레이더가 상기 공항주변항공기를 센싱하거나 상기 공항 주변 항공기와의 통신을 통해 획득한 제 2 감지 데이터에 기초하여 생성한 것인 데이터 퓨전 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 퓨전 트랙 데이터의 항목 중 경고 생성의 기준으로서 기설정된 적어도 하나의 항목에 기초하여 공항 지상 및 주변의 감지 물체에 대한 경보 데이터를 생성하는 경보 생성부를 더 포함하는 데이터 퓨전 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 경보 생성부는,
   경고 번호, 경고 생성 시간, 경고 종류, 경고 원인 트랙 번호, 및 경고 원인 트랙이 위치한 구역 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 상기 경보 데이터를 생성하되,
   상기 경고 종류는,
   상기 감지 물체의 충돌 및 제한 구역 진입 중 적어도 하나의 종류를 포함하는 것인 데이터 퓨전 시스템.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터, 상기 퓨전 트랙 데이터 및 상기 경보 데이터 중 적어도 하나를 녹화 및 재생 시스템과 컨트롤 워킹 포지션 시스템 중 적어도 하나로 전송하는 전송부를 더 포함하는 데이터 퓨전 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 트랙 데이터는 공항지상감지물체에 대한 트랙 번호, 트랙 생성 시간, 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터의 직교 좌표계 상 위치 정보, 이동 속도 정보, 이동 방향 정보, 및 공항 내 현재 위치 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하고,
   상기 제 2 트랙 데이터는 공항주변항공기에 대한 트랙 번호, 트랙 생성 시간, 항공기 관제용 식별 코드, 항공기 통신 주소, 항공기 편명, 보조감시레이더의 좌표계 상 위치 정보, 이동 속도 정보, 이동 방향 정보, 항공기 고도 정보, 및 하강 여부 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하고,
   상기 비행 계획 데이터는 사전에 항공교통관제시스템에 등록된 복수의 항공기에 대한 항공기 관제용 식별 코드, 등록 시간, 항공기 편명, 항공기 크기, 출발 공항 정보, 도착 공항 정보, 출발 시간 정보, 및 비행 예상 시간 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하고,
   상기 퓨전 트랙 데이터는 퓨전 트랙 번호, 퓨전 트랙 생성 시간, 상기 공항지상감지물체에 대한 트랙 번호, 상기 공항주변항공기에 대한 트랙 번호, 상기 항공기 관제용 식별 코드, 감지 물체의 종류 정보, 상기 공항 내 현재 위치 정보, 및 제한 구역 체류 시간 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 데이터 퓨전 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 데이터 융합부는,
   상기 항공기 관제용 식별 코드 항목을 기준 항목으로 설정하여, 상기 항공기 관제용 식별 코드를 기준으로 상기 제 2 트랙 데이터 및 상기 비행 계획 데이터를 융합하는 데이터 퓨전 시스템.
7. 삭제
8. 데이터 퓨전 시스템을 이용한 데이터 융합 방법에 있어서,
   (a) 플롯 추출 및 트래킹 시스템으로부터의 공항지상감지물체에 대해 생성된 제 1 트랙 데이터, 보조감시레이더로부터의 공항주변항공기에 대해 생성된 제 2 트랙 데이터, 및 항공교통관제시스템으로부터의 복수의 항공기에 대해 생성된 비행 계획 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 수신하는 단계;
   (b) 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터 및 상기 비행 계획 데이터를 융합하여 퓨전 트랙 데이터를 생성하는 단계; 및
   (c) 상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터를 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 형태로 제공하는 단계를 포함하되,
   상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제 2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터 및 상기 퓨전 트랙 데이터는 각각 기설정된 복수의 항목을 포함하여 구성되며,
   상기 제 1 트랙 데이터는,
   상기 플롯 추출 및 트래킹 시스템이 공항지상감시레이더의 직교 좌표계 형태의 로우 비디오 데이터(raw video data)의 픽셀 별 밝기 값에 기초하여 추출한 제 1 감지 데이터에 기초하여 생성한 것이고,
   상기 제 2 트랙 데이터는,
   상기 보조감시레이더가 상기 공항주변항공기를 센싱하거나 상기 공항 주변 항공기와의 통신을 통해 획득한 제 2 감지 데이터에 기초하여 생성한 것인 데이터 퓨전 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 (b) 단계 이후에,
   상기 퓨전 트랙 데이터의 항목 중 경고 생성의 기준으로서 기설정된 적어도 하나의 항목에 기초하여 공항 지상 및 주변의 감지 물체에 대한 경보 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 데이터 퓨전 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 경보 데이터를 생성하는 단계는,
    경고 번호, 경고 생성 시간, 경고 종류, 경고 원인 트랙 번호, 및 경고 원인 트랙이 위치한 구역 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 상기 경보 데이터를 생성하되,
    상기 경고 종류는,
    상기 감지 물체의 충돌 및 제한 구역 진입 중 적어도 하나의 종류를 포함하는 것인 데이터 퓨전 방법.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에,
    상기 제 1 트랙 데이터, 상기 제2 트랙 데이터, 상기 비행 계획 데이터. 상기 퓨전 트랙 데이터 및 상기 경보 데이터 중 적어도 하나를 녹화 및 재생 시스템 및 컨트롤 워킹 포지션 시스템 중 적어도 하나로 전송하는 단계를 더 포함하는 데이터 퓨전 방법.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 트랙 데이터는 공항지상감지물체에 대한 트랙 번호, 트랙 생성 시간, 공항지상감시레이더의 로우 비디오 데이터의 직교 좌표계 상 위치 정보, 이동 속도 정보, 이동 방향 정보, 및 공항 내 현재 위치 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하고,
    상기 제 2 트랙 데이터는 공항주변항공기에 대한 트랙 번호, 트랙 생성 시간, 항공기 관제용 식별 코드, 항공기 통신 주소, 항공기 편명, 보조감시레이더의 좌표계 상 위치 정보, 이동 속도 정보, 이동 방향 정보, 항공기 고도 정보, 및 하강 여부 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하고,
    상기 비행 계획 데이터는 사전에 항공교통관제시스템에 등록된 복수의 항공기에 대한 항공기 관제용 식별 코드, 등록 시간, 항공기 편명, 항공기 크기, 출발 공항 정보, 도착 공항 정보, 출발 시간 정보, 및 비행 예상 시간 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하고,
    상기 퓨전 트랙 데이터는 퓨전 트랙 번호, 퓨전 트랙 생성 시간, 상기 공항지상감지물체에 대한 트랙 번호, 상기 공항주변항공기에 대한 트랙 번호, 상기 항공기 관제용 식별 코드, 감지 물체의 종류 정보, 상기 공항 내 현재 위치 정보, 및 제한 구역 체류 시간 정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 데이터 퓨전 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 항공기 관제용 식별 코드 항목을 기준 항목으로 설정하여, 상기 항공기 관제용 식별 코드를 기준으로 상기 제 2 트랙 데이터 및 상기 비행 계획 데이터를 융합하는 데이터 퓨전 방법.
14. 삭제

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