KR101281570B1 - 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법 - Google Patents

3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법 Download PDF

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Abstract

입력 방식의 선택이 가능한 운용자 조작식(User-interface) 표적기동분석(Target Motion Analysis: TMA) 화면을 표시하는 과정; 상기 입력 방식에 대한 운용자의 선택 신호를 수신하는 과정; 초기거리-속력-침로 축(axis)을 설정하는 과정; 커서가 위치하고 있는 좌표값을 획득한 후 상기 커서가 이동한 각도를 산출하는 과정; 커서 이동각이 초기거리축, 속력축 및 침로축 중 상기 입력 방식 선택 신호에 상응하는 두 축 사이에 존재하는지 판단하는 과정; 운용자가 선택한 입력 방식에 따라, 초기거리와 침로를 동시에 산출하거나, 침로와 속력을 동시에 산출하거나, 속력과 초기거리를 동시에 산출하는 과정; 산출된 값을 기초로 표적기동분석을 수행하면서 산출된 상기 초기거리, 속력, 침로값의 확정 여부를 판단하는 과정을 포함하여 이루어지는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법 및 이 방법을 구현하기 위한 표적기동분석 시스템.

Description

3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법{Method for User Interface Target Motion Analysis Using 3 Axis Cursor}
본 발명은 수동 소나 시스템의 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, 커서 위치를 이용하여 초기거리, 속력 및 침로를 입력할 수 있는 운용자 조작식 표적기동분석 방법 및 표적기동분석 시스템에 관한 것이다.
소나(SONAR : sound navigation and ranging) 시스템은 음파를 이용하여 수중에서 기동하는 표적의 방위 및 거리를 추정하는 장치이다. 일반적으로 수중에서 기동하는 잠수함 표적을 탐지하기 위한 수단으로써 음파가 이용된다. 음파는 전달 속도는 느린 특징이 있지만, 전파에 비하여 파장이 길기 때문에 장거리 탐지가 가능하다. 따라서, 군사적인 목적으로 음파를 수단으로 수중의 표적을 탐지하기 위해 소나 시스템이 사용되고 있다.
소나 시스템의 종류는 수동형과 능동형으로 구분된다. 즉, 표적에서 방출되는 소음을 탐지하는 수동형 소나 시스템과, 음파펄스를 쏘아서 표적으로부터 반사되어 되돌아오는 에코를 탐지하는 능동형 소나 시스템으로 구분할 수 있다. 수동형 소나 시스템은 표적의 거리를 탐지하기 위해서는 복잡한 음향센서와 오랜 시간이 소요된다는 단점이 있으나, 은밀하게 표적을 탐지할 수 있을 뿐 아니라 능동형 소나 시스템에 비해 탐지거리가 긴 장점이 있다. 반면, 능동형 소나 시스템은 수동형과 같이 은밀하지도, 탐지거리가 길지도 않지만, 표적의 방위와 거리를 짧은 시간에 동시에 탐지할 수 있는 장점이 있다.
수동 소나 시스템의 표적기동분석(Target Motion Analysis) 방법으로는 필터링(filtering) 알고리듬을 이용하여 표적 추적 방위 또는 표적 추적 주파수로부터 표적의 거리, 속력, 침로(course)를 추정하는 자동 표적기동분석이 있고, 운용자가 예측한 표적의 초기거리, 속력, 침로로부터 계산된 표적예측방위와 센서로부터 탐지추적한 표적추적방위 간 방위오차가 최소가 되는 초기거리, 속력, 침로를 찾는 운용자 조작식 표적기동분석(User-Interface(or Manual) Target Motion Analysis)이 있다.
운용자 조작식 표적기동분석은 운용자가 방위 오차 동향을 보면서 최소 방위오차를 찾을 때까지 3차원 파라미터인 초기거리, 속력, 침로를 입력하여 표적 예측 방위를 계산하는 일종의 대화식(interactive) 방식으로써 수동 소나 표적기동분석시스템에서 필수적인 방법이다. 국내외에서 개발되어 운용되고 있는 운용자 조작식 표적기동분석 시스템에서 초기거리, 속력, 침로를 입력하는 방식으로는 국내에는 운용자가 초기거리, 속력, 침로 슬라이드버튼을 각각 조작하여 3개의 값을 입력하여 표적예측방위를 산출하는 슬라이드버튼 입력식이 있고, 일부 국외에는 초기거리, 속력, 침로 수치 값을 운용자가 직접 키보드로 입력하여 표적예측방위를 산출하는 키보드 입력식이 있다.
종래의 슬라이드버튼 입력식이나 키보드 입력식의 경우 방위 오차가 최소가 될 때까지 운용자가 초기거리, 속력, 침로의 3차원 파라미터에 대해 슬라이드버튼을 조작해야 하거나 키보드로 값을 입력하여야 한다. 이러한 방식은 숙련된 운용자일지라도 최적의 표적기동분석 결과를 찾을 때까지 3차원 파라미터를 각각 조작해야 하므로 운용시간이 많이 소요되고 효율성이 떨어진다.
표적기동분석 관련 국내외 특허 검색결과(검색사이트 : 미국특허청(http://www.uspto.gov), 유럽특허청(http://ep.espacenet.com), 한국특허정보원(http://www.kipris.or.kr))는 아래의 표 1과 같고, 본 발명과 일치하거나 유사한 국내외 특허는 없다.
특허번호(특허국) 특허 제목
US 2005/0041102 A1(미국) Automatic target detection and motion analysis from image data
US 7020046 B1(미국) System and method for target motion analysis with intelligent parameter evaluation plot
US 2004/0090864 A1(미국) Raster based system and method for target tracking and motion analysis
5877998(미국) Recursive method for target motion analysis
5732043(미국) Optimized deterministic bearings only target motion analysis technique
5696700(미국) System and computer-implemented method for fractal-dimension measurement for target motion analysis noise discrimination
5469374(미국) Automatic data segmentation module for target motion analysis applications
US 2002/0097635 A1(미국) Method for target tracking and motion analysis
종래 기술에 따른 운용자 조작식 표적기동분석은 도 1의 흐름도에서와 같이 진행된다. 초기거리 , 속력 , 침로(10) 값을 각각 입력하여(S101) 표적 예측 방위를 아래와 같이 계산한다(S102).
θi est = f(R0 est, Vest, Cest), i=1,2,…N
표적 예측 방위와 센서로부터 탐지 추적한 표적 추적 방위 θi tra간 방위 오차θi err는 다음과 같이 계산된다(S103).
θi err = θi est - θi tra, i=1,2,N
방위오차 θi err가 최소가 되는지 판단하고(S104), 방위 오차 θi err가 최소가 될 때의 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest를 확정하여 표적 기동 분석을 종료한다(S105).
도 1에서 알 수 있듯이 운용자 조작식 표적 기동 분석은 방위 오차가 최소가 될 때까지 운용자가 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest 값을 입력해야 한다 (S101). 종래의 운용자 조작식 표적 기동 분석의 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest 입력 방식으로는 운용자가 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest를 키보드를 이용하여 순차적으로 입력하는 키보드 입력식과, 마우스 등을 이용하여 초기거리, 속력, 침로에 해당하는 슬라이드버튼을 조작하여 순차적으로 입력하는 슬라이드버튼 입력식이 있다.
키보드 입력식은 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest를 운용자가 키 버튼을 이용하여 입력할 수 있도록 구성되어 있고, 슬라이드버튼 입력식은 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest 를 슬라이드버튼으로 입력할 수 있도록 구성되어 있다. 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest를 각각 입력하면 표적 예측 방위θi e st와 표적 기동선이 계산되고(S102), 표적 예측 방위 θi est와 센서로부터 탐지추적한 표적 추적 방위 θi tra 간 방위오차 θi err를 계산한다(S103). 방위 오차 θi err가 최소가 될 때까지 초기거리, 속력, 침로값을 입력한다(S104).
방위 오차 θi err가 최소가 되는 초기거리, 속력, 침로를 확정하게 된다(S105).
슬라이드버튼 입력식은 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest를 일정한 증감량으로 입력할 수 있다는 점에서 키보드 입력식에 비해 편리한 방식이라 할 수 있지만, 두 가지 방식 모두 3개의 파라미터 초기거리 R0 est, 속력 Vest, 침로 Cest를 각각 입력해야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 3개의 파라미터를 각각 조작해야 하는 불편함을 해소하기 위한 것으로서, 운용 시간을 단축할 수 있는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법 및 표적기동 분석시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 최적의 표적기동분석 결과를 효율적으로 찾을 수 있는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법 및 표적기동 분석시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법 및 표적기동 분석시스템은 커서 위치를 이용하여 초기거리, 속력 및 침로를 입력할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 방법은, (a)입력 방식의 선택이 가능한 운용자 조작식(User-interface) 표적기동분석(Target Motion Analysis: TMA) 화면을 표시하는 과정(S401);(b)입력 방식에 대한 운용자의 선택 신호를 수신하는 과정(S402); (c)초기거리-속력-침로 축(axis)을 설정하는 과정(S403); (d)커서가 위치하고 있는 좌표값을 획득한 후 커서가 이동한 각도를 산출하는 과정(S404); (e)커서 이동각이 초기거리-속력-침로 축(axis)에 대해 각 축 사이에 존재하는지 판단하는 과정(S405); (f)커서 이동각의 존재영역이 판단되면, 초기거리와 침로를 동시에 산출하거나, 침로와 속력을 동시에 산출하거나, 속력과 초기거리를 동시에 산출하는 과정(S406); (g)산출된 값을 기초로 표적기동분석을 수행하면서 초기거리, 속력, 침로값의 확정 여부를 판단하는 과정(S407)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 입력 방식 선택 신호는 포인팅 장치(pointing device)를 통해 이루어질 수 있으며, 또는 터치 패널(touch panel)을 적용한 디스플레이 장치를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 방법의 세부적 특징은 초기거리-속력-침로 축(axis)을 설정하는 과정(c)이, 초기거리축 AR 중 초기거리 증가축 A+ R을 첫 번째 방위선 Θ1 tra과 동일한 방향으로 설정하는 단계(c-1); 초기거리축 AR 중 초기거리 감소축 A- R을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘR 방향으로 설정하는 단계(c-2); 침로축 AC 중 침로 증가축 A+ C을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRC 방향으로 설정하는 단계(c-3); 침로축 AC 중 침로 감소축 A- C은 침로 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘC 방향으로 설정하는 단계(c-4); 속력축 AV 중 속력 증가축 A+ V을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRV 방향으로 설정하는 단계(c-5); 속력축 AV 중 속력 감소축 A- V을 속력 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘV 방향으로 설정하는 단계(c-6)를 포함하여 이루어지는 점이다.
여기서, 초기거리축 AR 중 초기거리 증가축 A+ R을 첫 번째 방위선 Θ1 tra과 동일한 방향으로 설정하는 단계(c-1)는, A+ R = Θ1 tra 식과 같이 첫 번째 방위선 Θ1 tra과 동일한 방향으로 설정할 수 있다.
또한, 초기거리축 AR 중 초기거리 감소축 A- R을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘR 방향으로 설정하는 단계(c-2)는, A- R = A+ R + ΔΘR 식과 같이 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘR 방향으로 설정할 수 있다.
또한, 침로축 AC 중 침로 증가축 A+ C을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRC 방향으로 설정하는 단계(c-3)는, A+ C = A+ R + ΔΘRC 식과 같이 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRC 방향으로 설정할 수 있다.
또한, 침로축 AC 중 침로 감소축 A- C은 침로 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘC 방향으로 설정하는 단계(c-4)는, A- C = A+ C + ΔΘC 식과 같이 침로 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘC 방향으로 설정할 수 있다.
또한, 속력축 AV 중 속력 증가축 A+ V을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRV 방향으로 설정하는 단계(c-5)는, A+ V = A+ R + ΔΘRV 식과 같이 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRV 방향으로 설정할 수 있다.
또한, 속력축 AV 중 속력 감소축 A- V을 속력 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘV 방향으로 설정하는 단계(c-6)는, A- V = A+ V + ΔΘV 식과 같이 속력 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘV 방향으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 커서가 이동한 각도 Θc를 산출하는 과정(d)은, 시간 t에서의 커서위치좌표(Xt c,Yt c)와, 시간 t-Δt에서의 커서위치좌표(Xt-Δt c,Yt-Δt c)로부터 계산식
Figure 112012001683140-pat00001
을 통해 산출될 수 있다.
또한, 상기 커서 이동각 Θc이 초기거리축 AR과 침로축 AC 사이에 존재하는 경우, 초기거리 R0 est는 계산식 R0 est = R0 est ± ΔR × WR (여기서, WR = f(Θc, AR))에 의해 산출하고, 침로 Cest 는 계산식 Cest = Cest ± ΔC × WC (여기서, WC = f(ΔΘc, AC))에 의해 동시에 산출될 수 있다. 여기서, ΔR는 초기거리 증분량, ΔC은 침로 증분량, WR는 커서 이동각 값에 따른 초기거리 가중치, WC는 커서 이동각 값에 따른 침로 가중치를 나타낸다.
또한, 커서 이동각 Θc이 침로축 AC과 속력축 AV사이에 존재하는 경우, 침로 Cest 는 계산식Cest = Cest ± ΔC × WC(여기서, WC = f(Θc, AC))에 의해 산출하고, 속력 Vest는 계산식Vest = Vest ± ΔV × WV(여기서, WV = f(Θc, AV))에 의해 동시에 산출될 수 있다 (여기서, ΔC는 침로 증분량, ΔV는 속력 증분량, WC는 커서 이동각 값에 따른 침로 가중치, WV는 커서 이동각 값에 따른 속력 가중치를 나타냄).
또한, 커서 이동각 Θc이 속력축 AV과 초기거리축 AR사이에 존재하는 경우, 속력 Vest는 계산식 Vest = Vest ± ΔV × WV (여기서, WV = f(Θc, AV))에 의해 산출하고, 초기거리 R0 est는 계산식 R0 est = R0 est ± ΔR × WR(여기서, WR = f(Θc, AR))에 의해 동시에 산출될 수 있다. 여기서, ΔV는 속력 증분량, ΔR는 초기거리 증분량, WV는 커서 이동각 값에 따른 속력 가중치, WR은 커서 이동각 값에 따른 초기거리 가중치를 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템은, 표적의 방위를 탐지 추적하기 위한 센서; 상기 센서에 의해 탐지 추적된 표적의 추적 방위 정보가 포함된 운용자 조작식(User-interface) 표적기동분석(Target Motion Analysis: TMA) 화면을 표시하는 디스플레이 장치; 운용자의 조작에 따라 상기 디스플레이 장치에 표시되는 커서의 움직임을 제어하기 위한 입력 장치; 상기 센서에 의해 탐지 추적된 표적의 추적 방위 정보와 상기 커서가 이동한 각도 정보를 바탕으로 운용자 조작식 표적기동분석을 수행하기 위한 초기거리, 속력, 침로 입력 신호로 처리하는 마이크로 프로세서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 세부적 특징은 상기 상기 입력장치가 마우스, 조이스틱, 트랙볼 등의 포인팅 장치(pointing device)로 이루어지는 점이다.
본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 다른 세부적 특징은 상기 입력장치가 디스플레이 장치에 형성된 터치 패널(touch panel)인 점이다.
본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 방법 및 표적기동분석 시스템은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 디스플레이 장치 위의 커서를 이용하여 초기거리, 속력, 침로를 입력함으로써 표적기동분석에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
둘째, 키보드 입력식이나 슬라이드 버튼 입력식의 종래 기술에 비해 운용하는 방법이 간단하다.
셋째, 표적기동분석의 운용성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 진행과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초기거리-속력-침로 축(axis)에 대한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 진행과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 그 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템은, 표적의 방위를 탐지 추적하기 위한 센서(20); 상기 센서(20)에 의해 탐지 추적된 표적의 추적 방위 정보가 포함된 운용자 조작식(User-interface) 표적기동분석(Target Motion Analysis: TMA) 화면을 표시하는 디스플레이 장치(40); 운용자의 조작에 따라 상기 디스플레이 장치(40)에 표시되는 커서의 움직임을 제어하기 위한 입력 장치(10); 상기 센서(20)에 의해 탐지 추적된 표적의 추적 방위 정보와 상기 커서가 이동한 각도 정보를 바탕으로 운용자 조작식 표적기동분석을 수행하기 위한 초기거리, 속력, 침로 입력 신호로 처리하는 마이크로 프로세서(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 입력장치(10)는 마우스, 조이스틱, 트랙볼 등의 포인팅 장치(pointing device)로 이루어지고, 상기 디스플레이 장치(40)는 터치 패널(touch panel)로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 초기거리-속력-침로 축(axis)에 대한 개념도이다.
일련의 방위선 중 첫 번째 방위선(301)에 대해 현재 커서위치(302)에서 초기거리-속력-침로 축(axis)이 존재한다.
초기거리 축 중에 초기거리 증가축(+축)(303)은 첫 번째 방위선과 일치하도록 설정하고, 초기거리 감소축(-축)(304)은 초기거리 증가축(303)을 기준으로 일정 각도(예, 180도) 방향으로 설정한다. 따라서 커서가 초기거리 증가축 방향으로 움직이면 초기거리값이 증가하며, 커서가 초기거리 감소축 방향으로 움직이면 초기거리값이 감소한다.
침로 축 중에 침로 증가축(305)은 초기거리 증가축(303)을 기준으로 일정 각도(예, 120도) 방향으로 설정하고, 침로 감소축(306)은 침로 증가축(305)을 기준으로 일정 각도(예, 180도) 방향으로 설정한다. 따라서 커서가 침로 증가축 방향으로 움직이면 침로값이 증가하며, 커서가 침로 감소축 방향으로 움직이면 침로값이 감소한다.
속력 축 중에 속력 증가축(307)은 초기거리 증가축(303)을 기준으로 일정 각도(예, 240도) 방향으로 설정하고, 속력 감소축(308)은 속력 증가축(307)을 기준으로 일정 각도(예, 180도) 방향으로 설정한다. 따라서 커서가 속력 증가축 방향으로 움직이면 속력값이 증가하며, 커서가 속력 감소축 방향으로 움직이면 속력값이 감소한다.
초기거리-속력-침로 축(axis)은 초기거리, 속력, 침로 3개의 파라미터를 2차원 평면에서 모두 표현한 개념으로써 커서 이동 방향에 따라 초기거리, 속력, 침로 독립적으로 산출이 가능하며, 초기거리와 침로 또는 침로와 속력 또는 속력과 초기거리를 동시에 산출이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 운용자 조작식 표적기동분석 시스템의 진행과정을 나타낸 흐름도이다.
(a)운용자가 표적기동분석 시스템을 구동하면, 입력 방식의 선택이 가능한 운용자 조작식(User-interface) 표적기동분석(Target Motion Analysis: TMA) 화면을 디스플레이 장치를 통해 표시한다 (S401).
(b)운용자는 마우스나, 조이스틱, 트랙볼 등의 포인팅 장치를 이용하거나, 화면이 터치 패널로 구성된 경우에는 스타일러스 펜을 이용하거나 운용자의 손가락을 직접 화면에 터치하여 입력 방식을 선택하고, 이 선택 신호는 표적기동분석 시스템의 마이크로프로세서로 전달된다 (S402).
이어, (c)초기거리-속력-침로 축(axis)을 설정하는 과정이 수행된다(S403). 먼저, 방위선 중 첫 번째 방위선 Θ1 tra를 초기거리축 AR으로 설정한다. (c-1)초기거리축 AR 중 초기거리 증가축 A+ R은 다음 식(1)과 같이 첫 번째 방위선 Θ1 tra과 동일한 방향으로 설정한다.
A+ R = Θ1 tra 식(1)
(c-2)초기거리축 AR 중 초기거리 감소축 A- R은 다음 식(2)와 같이 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘR 방향으로 설정한다.
A- R = A+ R + ΔΘR 식(2)
이어서, (c-3)침로축 AC을 설정한다.
침로축 AC 중 침로 증가축 A+ C은 다음 식(3)과 같이 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRC 방향으로 설정한다.
A+ C = A+ R + ΔΘRC 식(3)
(c-4)침로축 AC 중 침로 감소축 A- C은 다음 식(4)와 같이 침로 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘC 방향으로 설정한다.
A- C = A+ C + ΔΘC 식(4)
이어서, (c-5)속력축 AV을 설정한다.
속력축 AV 중 속력 증가축 A+ V은 다음 식(5)와 같이 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRV 방향으로 설정한다.
A+ V = A+ R + ΔΘRV 식(5)
(c-6)속력축 AV 중 속력 감소축 A- V은 다음 식(6)과 같이 속력 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘV 방향으로 설정한다.
A- V = A+ V + ΔΘV 식(6)
초기거리축과 속력축 및 침로축이 각각 설정된 이후에, 디스플레이 화면 위의 커서위치좌표를 획득한다. (d)커서가 위치하고 있는 X좌표값 XC과 Y좌표값 YC을 획득한 후 커서가 이동한 각도를 산출하는 것이다. 시간 t에서의 획득된 커서위치좌표(Xt c,Yt c)와 시간 t-t에서의 커서위치좌표(Xt-t c,Yt-t c)을 이용하여 커서 이동각 Θc 는 다음 식(7)과 같다.
Figure 112012001683140-pat00002
식(7)
이때, Θc < 0 이면 Θc=Θc+360°을 이용하여 산출한다 (S404).
(e)커서 이동각 Θc이 산출되면, 커서 이동각 Θc이 초기거리축 AR, 속력축 AV, 침로축 AC에 대해 각 축 사이에 존재하는지 판단한다 (S405).
(f)커서 이동각 Θc이 존재 영역 판단이 되면, 초기거리-침로 또는 침로-속력 또는 속력-초기거리를 동시에 산출한다(S406).
커서 이동각 Θc의 초기거리축 AR과 침로축 AC 사이에 존재하는 경우에는 다음의 계산식에 따라 초기거리 R0 est와 침로 Cest를 동시에 산출한다.
R0 est = R0 est ± ΔR ×WR 식(8)
Cest = Cest ± ΔC × WC 식(9)
WR = f(Θc, AR)
WC = f(Θc, AC)
이때, ΔR는 초기거리 증분량, ΔC은 침로 증분량, WR는 커서 이동각 값에 따른 초기거리 가중치, WC는 커서 이동각 값에 따른 침로 가중치이다. 초기거리 증분량 ΔR과 침로 증분량 ΔC은 커서 이동각 Θc이 초기거리축 AR과 침로축 AC 중 어느 축 방향에 존재하느냐에 따라 초기거리 가중치 WR와 침로 가중치 WC가 다르게 산출된다. 즉, 초기거리축 AR 방향에 일치할수록 초기거리 가중치 WR가 증가하며, 침로축 AC 방향에 일치할수록 침로 가중치 WC가 증가한다.
만일, 커서 이동각 Θc이 침로축 AC과 속력축 AV사이에 존재하면, 침로 Cest와 속력 Vest을 동시에 산출하는데, ΔC는 침로 증분량, ΔV는 속력 증분량, WC는 커서 이동각 값에 따른 침로 가중치, WV는 커서 이동각 값에 따른 속력 가중치라고 할 때, 커서 이동각 Θc에 따라 계산식
Cest = Cest ± ΔC × WC 식(10)
Vest = Vest ± ΔV × WV 식(11)
WC = f(Θc, AC)
WV = f(Θc, AV)
에 의해 산출된다. 침로 증분량 ΔC과 속력 증분량 ΔV은 커서 이동각 Θc이 침로축 AC과 속력축 AV 중 어느 축 방향에 존재하느냐에 따라 침로 가중치 WC와 속력 가중치 WV가 다르게 산출된다. 즉, 침로축 AC 방향에 일치할수록 침로 가중치 WC가 증가하며, 속력축 AV 방향에 일치할수록 속력 가중치 WV가 증가한다.
만일, 커서 이동각 Θc이 속력축 AV과 초기거리축 AR사이에 존재하면 속력 Vest과 초기거리 R0 est를 동시에 산출하는데, ΔV는 속력 증분량, ΔR는 초기거리 증분량, WV는 커서 이동각 값에 따른 속력 가중치, WR은 커서 이동각 값에 따른 초기거리 가중치라고 할 때, 커서 이동각 Θc에 따라 계산식
Vest = Vest ± ΔV × WV 식(12)
R0 est = R0 est ± ΔR × WR 식(13)
WV = f(Θc, AV)
WR = f(Θc, AR)
에 의해 산출된다. 속력 증분량 ΔV과 초기거리 증분량 ΔR은 커서 이동각 Θc이 속력축 AV과 초기거리축 AR 중 어느 축 방향에 존재하느냐에 따라 속력 가중치 WV와 초기거리 가중치 WR가 다르게 산출된다. 즉, 속력축 AV 방향에 일치할수록 속력 가중치 WV가 증가하며, 초기거리축 AR 방향에 일치할수록 초기거리 가중치 WR가 증가한다.
이어, (g)상기 단계에서 산출값을 기초로 표적기동분석을 수행하면서 산출된 초기거리, 속력, 침로값으로 확정할 것인지 여부에 대한 판단을 수행한다. 만일, 입력값으로 확정하지 않을 경우, 상기 커서 이동각 산출 스텝인 S404 과정으로 복귀하여 이상의 S404 내지 S406 과정을 수행한다 (S407).

Claims (19)

  1. 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법으로서,
    (a)입력 방식의 선택이 가능한 운용자 조작식(User-interface) 표적기동분석(Target Motion Analysis: TMA) 화면을 표시하는 과정;
    (b)운영자에 의해 선택된 입력 방식을 수신하는 과정;
    (c)상기 선택된 입력 방식에 따라 초기거리-속력-침로 축(axis)을 설정하는 과정;
    (d)커서가 위치하고 있는 좌표값을 획득한 후 커서 이동각을 산출하는 과정;
    (e)상기 커서 이동각이 초기거리축, 속력축 및 침로축에 대해 각 축 사이에 존재하는지 판단하는 과정;
    (f)상기 커서 이동각의 존재영역이 판단되면, 초기거리와 침로를 동시에 산출하거나, 침로와 속력을 동시에 산출하거나, 속력과 초기거리를 동시에 산출하는 과정;
    (g)산출된 값을 기초로 표적기동분석을 수행하면서 산출된 상기 초기거리, 속력, 침로값의 확정 여부를 판단하는 과정;을
    포함하여 이루어지는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 입력 방식에 따라 초기거리-속력-침로 축(axis)을 설정하는 과정(c)는,
    (c-1)초기거리축 AR 중 초기거리 증가축 A+ R을 첫 번째 방위선 Θ1 tra과 동일한 방향으로 설정하는 단계;
    (c-2)초기거리축 AR 중 초기거리 감소축 A- R을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘR 방향으로 설정하는 단계;
    (c-3)침로축 AC를 설정하고, 침로축 AC 중 침로 증가축 A+ C을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRC 방향으로 설정하는 단계;
    (c-4)침로축 AC 중 침로 감소축 A- C은 침로 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘC 방향으로 설정하는 단계;
    (c-5)속력축 AV를 설정하고, 속력축 AV 중 속력 증가축 A+ V을 초기거리 증가축 A+ R을 기준으로 일정 각도 ΔΘRV 방향으로 설정하는 단계;
    (c-6)속력축 AV 중 속력 감소축 A- V을 속력 증가축 A+ C을 기준으로 일정 각도 ΔΘV 방향으로 설정하는 단계;를
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 커서 이동각 Θc를 산출하는 과정(d)은, 시간 t에서의 커서위치좌표(Xt c,Yt c)와, 시간 t-Δt에서의 커서위치좌표(Xt-Δt c,Yt-Δt c)로부터 아래 식(7)을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법.
    Figure 112013013147217-pat00003
    식(7)
  12. 제1항에 있어서,
    상기 커서 이동각 Θc이 초기거리축 AR과 침로축 AC 사이에 존재하는 경우,
    초기거리 R0 est는 아래 식(8)에 의해 산출하고, 침로 Cest 는 아래 식(9)에 의해 동시에 산출하는 것을 특징으로 하는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법.
    R0 est = R0 est ± ΔR × WR 식(8)
    Cest = Cest ± ΔC × WC 식(9)
    여기서, WR = f(Θc, AR)이고, WC = f(ΔΘc, AC)이며, ΔR는 초기거리 증분량, ΔC은 침로 증분량, WR는 커서 이동각 값에 따른 초기거리 가중치, WC는 커서 이동각 값에 따른 침로 가중치이다.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 커서 이동각 Θc이 침로축 AC과 속력축 AV사이에 존재하는 경우,
    침로 Cest 는 아래 식(10)에 의해 산출하고, 속력 Vest는 아래 식(11)에 의해 동시에 산출하는 것을 특징으로 하는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법.
    Cest = Cest ± ΔC × WC 식(10)
    Vest = Vest ± ΔV × WV 식(11)
    여기서, WC = f(Θc, AC)이고, WV = f(Θc, AV)이며, ΔC는 침로 증분량, ΔV는 속력 증분량, WC는 커서 이동각 값에 따른 침로 가중치, WV는 커서 이동각 값에 따른 속력 가중치이다.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 커서 이동각 Θc이 속력축 AV과 초기거리축 AR사이에 존재하는 경우,
    속력 Vest는 아래 식(12)에 의해 산출하고, 초기거리 R0 est는 아래 식(13)에 의해 동시에 산출하는 것을 특징으로 하는 3축 커서를 이용한 운용자 조작식 표적기동분석 방법.
    Vest = Vest ± ΔV × WV 식(12)
    R0 est = R0 est ± ΔR × WR 식(13)
    여기서, WV = f(Θc, AV)이고, WR = f(Θc, AR)이며, ΔV는 속력 증분량, ΔR는 초기거리 증분량, WV는 커서 이동각 값에 따른 속력 가중치, WR은 커서 이동각 값에 따른 초기거리 가중치이다.










  15. 삭제
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