KR101303765B1 - 다수 해안감시 레이더자료 전시방법 - Google Patents

다수 해안감시 레이더자료 전시방법 Download PDF

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KR101303765B1 KR1020120025422A KR20120025422A KR101303765B1 KR 101303765 B1 KR101303765 B1 KR 101303765B1 KR 1020120025422 A KR1020120025422 A KR 1020120025422A KR 20120025422 A KR20120025422 A KR 20120025422A KR 101303765 B1 KR101303765 B1 KR 101303765B1
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황규환
김문기
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국방과학연구소
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Abstract

유도무기 실사격 시험을 수행하는데 있어서 안전을 확보하는 것이 무엇보다 중요하므로 시험장에서는 다수의 해안감시레이더를 운용하고 있다. 그런데 각 레이더로부터 수집한 자료를 동시에 전시할 경우 전시화면 상에서 같은 표적이 여러 개의 점으로 표시되는 현상이 발생한다. 본 발명은 기준 레이더 및 영역을 설정한 이후에 영역안의 표적에 대해서 속도상관관계를 기준 레이더 자료와 비교함으로써 중복자료를 효과적으로 제거하였고 이를 통해 다수의 해안감시레이더 자료를 혼선없이 전시함으로써 유도무기 비행시험 시 효과적인 안전통제를 가능하게 하였다.

Description

다수 해안감시 레이더자료 전시방법{DISPLAYING METHOD OF MULTIPLE MARITIME SURVEILLANCE RADAR DATA}
본 발명은 다수의 해안 감시레이더에서 관측된 자료를 단순히 보여주지 않고 적절한 가공을 거쳐서 사람들이 쉽게 레이더 관측 정보를 볼 수 있도록 도와주는 방법에 관한 것이다.
유도무기 실사격 시험을 수행하는데 있어서 안전을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다. 특히 국방과학연구소 종합시험단 인근 바다에서는 어선들이 상시로 조업을 하고 있으므로 시험구역 내에 어선이 존재하는지의 여부를 항상 확인하면서 시험 진행여부를 결정해야 한다. 해상소개선이나 시험안전 통제소에서 육안으로만 해상소개 상황을 판단하기에는 한계가 있으므로 해상감시레이더를 운용하여 시험구역내 선박의 출현 여부를 감시하고 있다.
점차 시험영역이 확대됨에 따라 한 대의 해상감시레이더만 운용하는 것보다 다수의 레이더를 사용하고자 하는 요구사항이 계속 제기되고 있다. 그런데 이렇게 다수의 레이더를 운용하다 보니 이들 레이더로부터 수집한 자료를 동시에 전시할 경우 문제에 직면하게 되었다. 바로 전시화면 상에서 같은 표적이 여러 개의 점으로 표시됨에 따라 시험상황을 확인하고 통제하는데 오히려 혼선을 초래하게 된 것이다.
기존의 다중센서 추적자료 융합 알고리즘은 다수의 대공 레이더를 이용하여 공중 표적을 감시할 때 다중표적의 위치를 분간하고 추적하기 위해서 확률에 기반한 복잡한 융합필터를 사용하고 있다. 시험장에서는 해상소개를 위해 선박의 유무를 판별하는 목적으로 해안 감시레이더를 사용하고 있으며 시험장에서 보유한 기준 레이더 자료를 주요 정보로 활용하고 있으므로 계산량이 많고 통계적인 가정을 전제로 하는 기존의 복잡한 알고리즘을 사용할 필요가 없다.
해상 감시 레이더는 2차원 레이더로서 표적의 존재 여부, 방향, 거리 등을 측정하므로 그 정확도는 사실상 크게 중요하지 않다. 그러나 만일 다수의 해상 감시 레이더를 운용할 경우 그 측정자료를 모두 보여준다면 실제 표적보다 많은 수의 표적이 화면 상에 표시되어 혼선을 초래할 것이다.
본 발명의 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법은,
(a)시험장 내에서 세대의 레이더를 사용할 경우 그 중에서 가장 신뢰도가 높은 레이더를 기준 레이더로 선정하는 단계;
(b)관심표적과의 기준표적 주위의 자료와의 상관관계 분석을 위한 영역을 설정하는 단계;
(c) 기준표적을 식별하고 그 주위의 영역을 조정하는 단계인데 기준표적 주위에 설정한 영역 안에 다른 레이더에서 측정한 자료가 모두 들어올 수 있도록 영역의 스케일을 조정해 주는 단계;
(d) 영역 안의 모든 표적에 대해서 각각의 속도를 추정하는 단계;
(e)기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도상관관계를 분석하여 두 표적이 동일한 표적인지 판별하는 단계;
(f) 상기 (e)단계에서 상관관계가 높아서 동일표적으로 판단되는 표적을 화면전시기에서 생략하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (a)단계에서, 상기 기준레이더를 모든 좌표체계의 중심으로 삼고, 모든 레이더 측정자료는 기준레이더 중심의 직각좌표계로 변환되는 것이다.
또한, 상기 (b)단계에서, 상기 관심표적과 상기 기준표적 과의 상관관계 분석을 위한 영역을 설정하는 것은, 각 레이더까지의 거리, 방위각 예상 오차 등을 고려한 값으로 설정하는 것이다.
또한, 상기 (b)단계에서,상기 관심표적과 상기 기준표적 과의 속도 상관관계 분석을 위한 영역의 설정을 위한 영역 반경 R은 다음 수학식(1)에 의해 계산되는 것이다.
[수학식 1]
Figure 112012020128842-pat00001
여기서,
Figure 112012020128842-pat00002
는
Figure 112012020128842-pat00003
번째 레이더의 방위각 바이어스 오차이며,
Figure 112012020128842-pat00004
은 기준레이더(
Figure 112012020128842-pat00005
) 표적과
Figure 112012020128842-pat00006
번째 레이더간의 거리이고,N는 레이더개수이며,var은 variance(분산)를 나타낸다.
또한, 상기 (d)단계에서, 상기 속도를 추정하는 단계는,
단순히 거리의 변화량을 이용하여 추정할 수도 있고, 보다 정교한 속도 추정을 위해서 속도추정을 위한 필터를 사용할 수도 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 (e)단계에서, 기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도 진행방향의 상관관계는 다음 수학식(2)로 표시되는 것이다.
[수학식 2]
Figure 112012020128842-pat00007
여기서,
Figure 112012020128842-pat00008
는 기준 표적의 속도,
Figure 112012020128842-pat00009
는 기준표적 주위의 임의의 표적 중 하나의 속도,
Figure 112012020128842-pat00010
는 기준표적의 속도의 크기,
Figure 112012020128842-pat00011
기준표적 주위의 임의의 표적 중 하나의 속도의 크기를 나타내며
Figure 112012020128842-pat00012
은 속도방향을 이용하여 동일 표적여부 판별을 위한 임계치를 나타낸다.
또한, 상기 수학식(2)의 값이 1에 가까울수록 진행방향이 동일하다는 의미이고 -1에 가까울수록 진행방향이 반대라는 의미인 것이다.
또한, 상기 (e)단계에서, 기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도 크기의 상관관계는 다음 수학식(3)으로 표시되는 것이다.
[수학식 3]
Figure 112012020128842-pat00013
여기서,
Figure 112012020128842-pat00014
는 비교중인 두 표적의 속도 중 작은 것을 나타내고
Figure 112012020128842-pat00015
는 속도가 큰 것을 나타내며,
Figure 112012020128842-pat00016
는 속도 크기를 비교하여 동일표적 여부를 판별하기 위한 임계치를 나타낸다.
또한, 상기 수학식(3)의 값은 0에서 1까지의 값을 가질 수 있으며 값이 클수록 속도의 크기가 비슷하다는 것을 의미하는 것이다.
또한, 상기(f)단계에서, 동일표적으로 판단되는 표적은, 상기 수학식(2)과 상기 수학식(3) 이 모두 만족 되는 표적인 것이다.
또한, 표적의 속도가 줄어드는 경우에 상기 Th1 값 또는 상기 Th2 값을 점점 작게 설정함으로써 두 표적 사이의 상관관계를 분석하기 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명을 통해서 기존의 복잡한 알고리즘을 사용하기 않고서도 다수의 해안감시레이더 자료를 혼선없이 전시함으로써 유도무기 비행시험 시 효과적인 안전통제를 가능하게 하였다.
기준 레이더로는 세 개의 해안 감시 레이더 중 사이트 1으로 설정하였고 제시한 알고리즘 적용범위로는 기준 레이더 측정자료에 해당하는 기준표적 주위 반경
Figure 112012020128842-pat00017
로 설정하였다. 반경
Figure 112012020128842-pat00018
은 표적의 거리에 따라 조정될 필요가 있다. 세 개의 레이더로부터 수집된 자료에는 각각의 레이더 식별자가 포함되어 있으므로 어느 레이더 자료인지 구분이 가능하다.
중복자료를 식별하기 위해서 우선 각 레이더 사이트에서 측정한 각 표적의 위치자료를 분석하여 각 표적의 속도벡터를 계산한다. 속도벡터를 계산할 때 잡음의 영향을 최소화하려면 잡음제거 필터를 사용할 수도 있다.
도 1 은 다수 레이더 측정자료 전시의 문제점을 도식적으로 나타내는 도이다.
도 2 는 표적 상관관계 분석을 통한 중복자료 식별을 도식적으로 나타내는 도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 동일표적 식별 및 제거 방법을 설명하는 도이다.
도 4 는 표적 상관관계 분석을 위한 속도추정을 나타내는 도이다.
도 5 는 표적 1 주위에 나타나는 중복자료의 개수를 나타내는 도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 tgt22 와 기준자료와의 상관관계(방향)을 나타내는 도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 tgt23 과 기준자료와의 상관관계(방향)을 나타내는 도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 tgt33 과 기준자료와의 상관관계(방향)을 나타내는 도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 tgt22 와 기준자료와의 상관관계(크기)를 나타내는 도이다.
도 10 은 본 발명에 따른 tgt23 과 기준자료와의 상관관계(크기)를 나타내는 도이다.
도 11 은 본 발명에 따른 tgt33 과 기준자료와의 상관관계(크기)를 나타내는 도이다.
도 12 는 본 발명에 따른 상관여부 판별 결과(체크표시는 제거 안 된 항목임)를 나타내는 도이다.
도 13 은 기준표적 주위의 중복자료 전시를 나타내는 도이다.
도 14 는 본 발명에 따른 방법을 적용한 기준표적 주위의 중복자료 제거모습을 나타내는 도이다.
도 1 은 다수 레이더 측정자료 전시의 문제점을 도식적으로 나타내는 도이다. 실제 표적이 3개이지만 레이더 전시 화면에는 9개로 나타나는 상황을 보여주고 있다. 서로 다른 레이더 측정자료에는 각각 바이어스가 포함되어 있고 측정 잡음도 레이더마다 포함되어 있다. 여기서 세 개의 탐색 레이더는 서로 멀리 떨어진 곳에 위치하고 있고 각각의 탐색 레이더의 거리오차와 방위각 오차가 존재한다고 가정한다. 여기서 2차원 레이더 자체의 정확도에 기인한 영향은 무시할 만하며 각각의 탐색 레이더에 내재되어 있는 바이어스 오차에 의한 영향이 매우 큼을 알 수 있다.
레이더 사이트1, 2, 3의 거리 바이어스가 각각 20m, 30m, -30m, 방위각 바이어스가 각각 -0.05도, 0.2도, -0.2도 라고 가정한 상태에서 세 개의 서로 다른 표적이 각기 다른 방향으로 진행하는 경우를 모사하였으며 빨간색 원은 기준 레이더에서 측정한 표적 중 하나에 대해서 근접 범위를 표시한 것으로서 이 안에 사이트 3의 측정자료가 포함되어 있음을 확인할 수 있다. 이 자료는 사실상 중복자료로서 전시화면에는 표시되어서는 안되는 자료이며 이를 제거하기 어려운 이유는 제거해야 할 대상이 관심표적과는 다른 표적에 의한 중복자료이므로 속도의 상관관계를 분석해 보아도 상관관계가 거의 없기 때문이다.
도 2 는 표적 상관관계 분석을 통한 중복자료 식별을 도식적으로 나타내는 도이다. 기준 레이더 측정자료 가운데 관심표적을 중심으로 반경
Figure 112012020128842-pat00019
이내에 다른 레이더 자료에 의한 중첩자료를 보여주고 표적 속도의 상관관계를 비교한 것이다.
도 3 은 본 발명에 따른 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법으로서, 동일표적 식별 및 제거 방법을 설명하는 도이다. 다수의 해안 감시레이더 측정 자료를 전시화면에 나타낼 때 동일한 표적을 중복하여 표시하지 않기 위한 동일 표적 식별 및 제거 방법을 그 순서에 따라 나열한 것으로서 본 발명의 중심내용을 표현한 것이다.
제안된 방법의 첫 번째 단계는 기준 레이더를 선택하는 단계(a 단계)인데 시험장 내에서 세대의 레이더를 사용할 경우 그 중에서 가장 신뢰도가 높은 레이더를 기준 레이더로 선정하고 모든 좌표체계의 중심으로 삼는다. 따라서 모든 레이더 측정자료는 기준레이더 중심의 직각좌표계로 변환된다. 시험장에서 안전 통제용으로 다수의 레이더를 사용하지만 그 중에서도 레이더 성능, 정확도, 위치, 제어의 용이성 등을 감안하여 기준 레이더를 선정하도록 한다. 기준 레이더를 설정하면 기준 레이더 측정자료가 주로 레이더 전시화면에 보여지고 다른 레이더에서 측정한 자료는 표적이 섬과 같은 지형지물에 가리거나 또는 기준 레이더로부터 멀리 떨어져서 기준 레이더가 탐지하지 못할 수도 있을 경우 기준 레이더를 보완해주기 위한 목적으로 사용된다. 기준 레이더를 설정한 이후에는 다른 모든 레이더 측정자료가 기준 레이더를 중심의 직교좌표계로 변환된다.
두 번째 단계는 관심표적과의 기준표적 주위의 자료와의 상관관계 분석을 위한 영역을 설정하는 단계(b 단계)로서 각 레이더까지의 거리, 방위각 예상 오차 등을 고려한 값으로 설정된다. 속도 상관관계 분석 대상 선정을 위한 영역반경
Figure 112012020128842-pat00020
은 수학식(1)과 같이 결정된다. 여기서
Figure 112012020128842-pat00021
는
Figure 112012020128842-pat00022
번째 레이더의 방위각 바이어스 오차이며,
Figure 112012020128842-pat00023
은 기준레이더(
Figure 112012020128842-pat00024
) 표적과
Figure 112012020128842-pat00025
번째 레이더간의 거리를 나타내고, N는 레이더개수이며,var은 variance(분산)를 나타낸다.
Figure 112012020128842-pat00026
세 번째 단계는 기준표적을 식별하고 그 주위의 영역을 조정하는 단계(c 단계)인데 기준표적 주위에 설정한 영역안에 다른 레이더에서 측정한 자료가 모두 들어올 수 있도록 영역의 스케일을 조정해 주는 단계이다. 일단 기준 레이더에서 관측한 표적 주위로 반경
Figure 112012020128842-pat00027
이내의 중복자료 판단을 위한 근접 영역을 설정한 후 다른 레이더에서 측정한 동일 자료가 영역 내에 포함되면서 그 영역이 최소화되도록 조금씩 스케일을 변화시켜 준다.
네 번째 단계는 영역 안의 모든 표적에 대해서 각각의 속도를 추정하는 단계(d 단계)로서 단순히 거리의 변화량을 이용하여 추정할 수도 있고 보다 정교한 속도 추정을 위해서 속도추정을 위한 필터를 사용할 수도 있다. 속도자료는 레이더에서 자체적으로 생성될 수도 있고 위치자료를 이용하여 추정할 수도 있는데 레이더에서 속도자료를 제공해줄 경우에는 좌표변환만을 거쳐 속도를 계산할 수도 있다.
다섯 번째 단계는 기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도상관관계를 분석하는 단계(e 단계)로서 비교대상인 두 표적이 동일한 표적인지 판별하기 위한 알고리즘이 적용되며 이를 식으로 표현한 것이 바로 수학식(2)와 수학식(3)이다. 수학식(2)는 기준표적과 주위의 표적과의 속도상관관계 중 방향성을 비교하기 위한 값으로 속도의 방향이 일치할 수록 1에 가까운 값을 갖고 방향이 다를 수록 -1에 가까운 값을 갖는다. 관심표적을 중심으로 반경
Figure 112012020128842-pat00028
이내에서 잠재적인 중복자료 자료와 기준자료와의 상관관계를 순차적으로 분석하기 위해 영역 내의 모든 표적에 대해 차례로 기준표적과의 속도를 비교한다. 기준 표적의 속도를
Figure 112012020128842-pat00029
, 표적 1의 속도를
Figure 112012020128842-pat00030
라고 하면 기준표적과 표적 1의 진행방향의 상관성은 수학식(2)로 표현된다. 이 값이 1에 가까울수록 진행방향이 동일하다는 의미이고 -1에 가까울수록 진행방향이 반대라는 의미이다. 수학식(2)에서
Figure 112012020128842-pat00031
는 기준 표적의 속도,
Figure 112012020128842-pat00032
는 기준표적 주위의 임의의 표적 중 하나의 속도,
Figure 112012020128842-pat00033
는 기준표적의 속도의 크기,
Figure 112012020128842-pat00034
기준표적 주위의 임의의 표적 중 하나의 속도의 크기를 나타내며
Figure 112012020128842-pat00035
은 속도방향을 이용하여 동일 표적여부 판별을 위한 임계치를 나타낸다.
Figure 112012020128842-pat00036
속도 상관관계 비교 시 표적의 진행방향 뿐만 아니라 속도의 절대값도 동일 표적 여부를 판별하는데 중요한 요소이다. 기준표적의 속도 크기와 주위 표적의 속도 크기를 수학식(3)과 같이 차례로 비교하여 기준표적의 속도크기와 주위 표적의 속도크기의 유사성을 판별한다.
Figure 112012020128842-pat00037
는 비교중인 두 표적의 속도 중 작은 것을 나타내고
Figure 112012020128842-pat00038
는 속도가 큰 것을 나타낸다.
Figure 112012020128842-pat00039
는 속도 크기를 비교하여 동일표적 여부를 판별하기 위한 임계치를 나타낸다.
Figure 112012020128842-pat00040
이 값은 0에서 1까지의 값을 가질 수 있으며 값이 클수록 속도의 크기가 비슷하다는 것을 의미하므로 비교 중인 표적의 상관관계가 높다.
Figure 112012020128842-pat00041
과
Figure 112012020128842-pat00042
는 실제 측정자료 또는 시뮬레이션 자료를 분석하여 결정할 수 있으며 레이더 자료전시 담당자의 판단에 따라 그 값을 실시간으로 조정할 수도 있다. 표적의 속도가 줄어들 경우에는 두 표적 사이의 상관관계를 분석하기 어려우므로
Figure 112012020128842-pat00043
과
Figure 112012020128842-pat00044
값을 점점 작게 설정함으로써 기준 레이더 이외의 다른 레이더 자료는 가급적 전시하지 않도록 한다.
여섯 번째 단계는 수학식(2)와 수학식(3)을 모두 만족하여 상관관계가 높다고 판단되는 표적을 화면전시기에서 생략하는 단계(f 단계)로서 단일 표적을 하나의 점으로 표시하여 해상통제 시 혼선을 줄일 수 있도록 한다. 수학식(2)와 수학식(3)을 동시에 만족하지 않으면 기준표적과 상관관계가 없다고 판단하여 전시화면에 표시한다.
한편, 제안한 방법을 직접 적용하고 그 효과를 검증하기 위해서 매번 실제 레이더를 작동시키고 시험안전통제 시스템을 가동하는 것은 쉽지 않은 일이다. 따라서 제안된 방법을 쉽게 적용할 수 있는 시뮬레이터 또는 테스트 베드가 필요하여 이를 별도로 개발하게 되었다. 개발된 시뮬레이터는 크게 표적 생성기, 레이더 모사기, 자료 전시기와 같이 세 부분으로 이루어져 있다. 표적 생성기는 미리 설정한 변수에 따라 임의의 방향과 속도로 이동 중인 다수의 표적을 생성한다. 레이더 모사기는 표적의 정보를 실시간으로 읽어들여서 시험장에서 사용 중인 각각의 레이더 자료로 변환하여 측정잡음 및 바이어스를 삽입하고 자료전시기로 전송한다. 자료 전시기에는 본 제안에 사용된 다양한 알고리즘들이 구현되어 있으며 수신한 자료를 분석하여 중복된 자료를 효과적으로 제거해 주 수 있는지 검증할 수 있도록 그래픽 기능과 테이블 생성 기능 등이 포함되어 있다.
도 4 는 표적 상관관계 분석을 위한 속도추정을 나타내는 도이다. 첫 번째 행에 나타낸 그림은 레이더 사이트 1에서 측정한 표적 1, 2, 3의 속도벡터를 차례로 표현한 것이고, 두 번째, 세 번째 행에 나타낸 그림은 각각 레이더 사이트 2, 3에서 측정한 자료를 이용하여 표적의 속도벡터를 나타낸 것이다. 그림을 살펴보면 표적 1은 동남쪽으로, 표적 2는 남서쪽으로, 표적 3은 북쪽으로 진행 중인 것을 알 수 있다.
도 5 는 표적 1 주위에 나타나는 중복자료의 개수를 나타내는 도이다. 이는 기준 레이더에서 측정한 표적 1 주위에 나타나는 중복자료들을 시간에 따라 나열한 것이다. 첫번째 첨자는 표적의 식별번호이고 두번째 첨자는 사용된 레이더 식별번호이다.
도 6 내지 도 8 은 본 발명에 따른 도로서, 도 6 은 tgt22 와 기준자료와의 상관관계(방향)을 나타내는 도이고, 도 7 은 tgt23 과 기준자료와의 상관관계(방향)을 나타내는 도이며,도 8 은 tgt33 과 기준자료와의 상관관계(방향)을 나타내는 도이다.
도 6에서 도 8까지는 표적 1 주위에 나타나는 중복자료를 제거하기 위한 기준으로 각각의 표적과 기준 레이더 표적과의 진행방향 상관관계를 계산식(2)와 같이 계산한 것이다. 그림에서 알 수 있듯이 기준 레이더 측정값과 중복되는 자료는 진행방향 상관관계가 1에 가까우므로 임계치를 약 0.9 정도로 설정하면 중복자료를 제거할 수 있다.
도 9 내지 도 11 은 본 발명에 따른 도로서,도 9 는 tgt22 와 기준자료와의 상관관계(크기)를 나타내는 도이고,도 10 은 tgt23 과 기준자료와의 상관관계(크기)를 나타내는 도이며, 도 11 은 tgt33 과 기준자료와의 상관관계(크기)를 나타내는 도이다.
도 9에서 도 11까지는 표적의 진행방향 뿐만 아니라 속도 크기의 상관관계를 고려하여 중복표적 여부를 판별하기 위해서 표적 1 주위의 중복자료와 기준 레이더 측정자료와의 속도 크기 상관관계를 계산식(3)에 의해서 계산한 값이다. 그림에서 보듯이 임계치를 약 0.7정도로 설정하면 중복자료를 어느 정도 제거할 수 있다. 따라서, 진행방향과 진행속도 크기를 모두 함께 비교함으로써 중복자료를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.
도 12 는 본 발명에 따른, 상관여부 판별 결과(체크표시는 제거 안 된 항목임)를 나타내는 도이다.
이는 진행방향 및 속도의 크기에 관한 상관관계를 이용하였을 때 중복된 표적으로 판별된 것을 나타낸 것으로서 체크표시를 한 항목 이외에는 모두 중복자료로 판명되어 성공적으로 제거되었다.
도 13 은 기준표적 주위의 중복자료 전시를 나타내는 도이다. 이는 세 개의 레이더로 표적을 측정하였을 경우 중복자료가 전시되는 모습을 나타내었다.
도 14 는 본 발명에 따른 제안된 방법을 적용하여 중복자료 제거모습을 나타내는 도이다. 이는 제안된 방법을 적용하여 기준 표적주위의 중복자료가 제거된 모습이다.

Claims (11)

  1. 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법으로서,
    (a)시험장 내에서 세대의 레이더를 사용할 경우 그 중에서 가장 신뢰도가 높은 레이더를 기준 레이더로 선정하는 단계;
    (b)관심표적과의 기준표적 주위의 자료와의 상관관계 분석을 위한 영역을 설정하는 단계;
    (c) 기준표적을 식별하고 그 주위의 영역을 조정하는 단계인데 기준표적 주위에 설정한 영역 안에 다른 레이더에서 측정한 자료가 모두 들어올 수 있도록 영역의 스케일을 조정해 주는 단계;
    (d) 영역 안의 모든 표적에 대해서 각각의 속도를 추정하는 단계;
    (e)기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도상관관계를 분석하여 두 표적이 동일한 표적인지 판별하는 단계;
    (f) 상기 (e)단계에서 상관관계가 높아서 동일표적으로 판단되는 표적을 화면전시기에서 생략하는 단계;를
    포함하며,
    상기 (d)단계의 상기 속도를 추정하는 단계는,
    단순히 거리의 변화량을 이용하여 추정할 수도 있고, 보다 정교한 속도 추정을 위해서 속도추정을 위한 필터를 사용할 수도 있는 것을 특징으로 하는
    다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 상기 기준레이더를 모든 좌표체계의 중심으로 삼고, 모든 레이더 측정자료는 기준레이더 중심의 직각좌표계로 변환되는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서
    상기 관심표적과 상기 기준표적 과의 상관관계 분석을 위한 영역을 설정하는 것은, 각 레이더까지의 거리, 방위각 예상 오차 등을 고려한 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서
    상기 관심표적과 상기 기준표적 과의 속도 상관관계 분석을 위한 영역의 설정을 위한 영역 반경 R은 다음 수학식(1)에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
    [수학식 1]
    Figure 112012020128842-pat00045

    여기서,
    Figure 112012020128842-pat00046
    는
    Figure 112012020128842-pat00047
    번째 레이더의 방위각 바이어스 오차이며,
    Figure 112012020128842-pat00048
    은 기준레이더(
    Figure 112012020128842-pat00049
    ) 표적과
    Figure 112012020128842-pat00050
    번째 레이더간의 거리이고,N는 레이더개수이며,var은 variance(분산)를 나타낸다.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e)단계에서, 기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도 진행방향의 상관관계는 다음 수학식(2)로 표시되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
    [수학식 2]
    Figure 112012020128842-pat00051

    여기서,
    Figure 112012020128842-pat00052
    는 기준 표적의 속도,
    Figure 112012020128842-pat00053
    는 기준표적 주위의 임의의 표적 중 하나의 속도,
    Figure 112012020128842-pat00054
    는 기준표적의 속도의 크기,
    Figure 112012020128842-pat00055
    기준표적 주위의 임의의 표적 중 하나의 속도의 크기를 나타내며
    Figure 112012020128842-pat00056
    은 속도방향을 이용하여 동일 표적여부 판별을 위한 임계치를 나타낸다.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수학식(2)의 값이 1에 가까울수록 진행방향이 동일하다는 의미이고 -1에 가까울수록 진행방향이 반대라는 의미인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e)단계에서, 기준표적과 기준표적 주위의 영역 안에 존재하는 인근표적의 속도 크기의 상관관계는 다음 수학식(3)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
    [수학식 3]
    Figure 112012020128842-pat00057

    여기서,
    Figure 112012020128842-pat00058
    는 비교중인 두 표적의 속도 중 작은 것을 나타내고
    Figure 112012020128842-pat00059
    는 속도가 큰 것을 나타내며,
    Figure 112012020128842-pat00060
    는 속도 크기를 비교하여 동일표적 여부를 판별하기 위한 임계치를 나타낸다.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수학식(3)의 값은 0에서 1까지의 값을 가질 수 있으며 값이 클수록 속도의 크기가 비슷하다는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기(f)단계에서, 동일표적으로 판단되는 표적은 상기 수학식(2)과 상기 수학식(3) 이 모두 만족 되는 표적인 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
  11. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
    표적의 속도가 줄어드는 경우에 상기 Th1 값 또는 상기 Th2 값을 점점 작게 설정함으로써 두 표적 사이의 상관관계를 분석하기 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 다수의 해안 감시레이더 측정 자료의 화면 전시시에 동일 표적 식별 및 제거에 관한 전시방법.
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