KR101381254B1 - A method of geolocationing using tdoa with aoa, and an apparatus of geolocationing using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치추정방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 전자전지원(Electronic warfare Support)시스템의 레이더신호원의 탐지에 적용되는 위치추정방법 및 이를 이용한 위치추정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a position estimation method, and more particularly, to a position estimation method applied to the detection of the radar signal source of the electronic warfare support system and a position estimation apparatus using the same.
전자전지원(Electronic warfare Support)시스템은 적의 신호를 수신한 후 위협 신호원(threat emitter)을 확인하고 위치를 파악하여, 적의 전력 구조와 배치를 판단하는 것을 도와준다. Electronic warfare support systems, after receiving enemy signals, identify and locate threat emitters to help determine enemy power structures and placement.
전자전지원시스템의 주요한 기능은 위협 신호원의 검출, 위협 유형 및 동작 형태, 위협 신호원의 위치 파악, 상황 인식을 지원해 주는 위협 정보의 표시 등이다.The main functions of the electronic warfare support system are the detection of threat source, the type and operation of the threat, the location of the threat source, and the display of threat information to support the situation awareness.
전자전지원시스템은 수신한 신호의 펄스 특성을 측정하고, 수집한 데이터로부터 펄스열(pulse trains)의 규칙, 상관관계, 연속성 등을 식별하고 데이터의 특성을 분석하고, 신호원 식별 데이터(Emitter Identification Data)와의 비교를 통해 신호원을 확인한다.The electronic warfare support system measures the pulse characteristics of the received signal, identifies the rules, correlations, continuity, etc. of pulse trains from the collected data, analyzes the characteristics of the data, and emits the source identification data. Check the signal source by comparing with.
레이더 신호원의 위치추정을 위해 이격 수신기간 TDOA(Time Difference of Arrival)를 이용하는 경우 수신기간의 이격 거리에 따른 신호의 수신 지연시간이 레이더 신호 펄스의 PRI(Pulse Repetition Interval) 보다 긴 경우 모호성을 가지게 되어, 위치추정에 제한을 받을 수 있다.In case of using TDOA (Time Difference of Arrival) between spaced receivers to estimate the location of radar signal source, if the reception delay time of signal according to the spaced distance between receivers is longer than Pulse Repetition Interval (PR) of radar signal pulse, The location estimate may be restricted.
이러한 제한은 PRI가 고정인 경우에 더욱 확연히 나타나는데 TDOA를 구하기 위해선 일 수신기에 도달한 펄스가 타 수신기에는 얼마의 지연시간을 갖고 수신되느냐를 측정하여야 하는데 펄스 모호성이 발생하면 타 수신기에 수신된 펄스열 중에서 비교하고자 하는 펄스가 어느 것인지 찾기가 어려워져 위치추정에 제한을 받게 된다.This limitation is more pronounced when PRI is fixed. To obtain TDOA, it is necessary to measure how much delay the pulse reaching one receiver is received by other receivers. It is difficult to find which pulse to compare, which limits the position estimation.
이와 같이 PRI가 고정인 경우 펄스열의 패턴이나 각 펄스의 특성을 이용하여 기준이 되는 펄스를 추출하기가 어렵다.As such, when PRI is fixed, it is difficult to extract a reference pulse by using a pattern of pulse trains or characteristics of each pulse.
본 발명의 목적은 TDOA(Time Difference of Arrival)방식에 따른 펄스 모호성을 최소화함으로써 위치 추정의 정확성을 향상시킬 수 있는 위치추정방법 및 이를 이용한 위치추정장치에 관한 것이다.An object of the present invention relates to a position estimation method and a position estimation apparatus that can improve the accuracy of position estimation by minimizing the pulse ambiguity according to the TDOA (Time Difference of Arrival) method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 위치추정방법은 (a) 각 수신기의 AOA(Angle of Arrival)를 이용하여 타겟의 위치범위를 설정하는 단계; (b) 상기 설정된 타겟의 위치범위 내에서 랜덤하게 N개의 위치를 선정하는 단계; (c) 상기 선정된 N개의 위치 각각에서 상기 수신기 사이의 거리에 따른 지연시간을 계산하고 이 계산된 지연시간을 이용하여 기준 수신기에서 N개의 TDOA(Time Difference of Arrival)쌍을 추출하는 단계; (d) 상기 N개의 TDOA쌍과 K개의 후보 TDOA쌍을 비교하여 에러값을 측정하는 단계; (e) 상기 측정된 에러값에서 M개의 최소 에러값을 선택하고 이 선택된 최소 에러값을 갖는 M개의 TDOA쌍을 선정하는 단계; 및 (f) 상기 (b)단계로부터 (e)단계까지의 제어절차의 반복회수가 사전에 정해진 회수에 도달한 경우 상기 선정된 M개의 TDOA쌍에 대응하는 위치를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A position estimation method according to an aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (a) setting the position range of the target using the Angle of Arrival (AOA) of each receiver; (b) randomly selecting N locations within the set range of the target location; (c) calculating a delay time according to the distance between the receivers at each of the selected N positions, and extracting N TDOA pairs from a reference receiver using the calculated delay time; (d) measuring an error value by comparing the N TDOA pairs with K candidate TDOA pairs; (e) selecting M minimum error values from the measured error values and selecting M TDOA pairs having the selected minimum error value; And (f) selecting a position corresponding to the selected M TDOA pairs when the number of iterations of the control procedure from step (b) to step (e) reaches a predetermined number. It is done.
상기 수신기는 3개 이상으로 마련되고, 상기 타겟의 위치범위는 각 수신기의 AOA를 이용한 LOB(Line of Bearing)의 교점의 X, Y 좌표값의 최대, 최소값을 이용하여 설정될 수 있다.The receiver may be provided in three or more, and the position range of the target may be set using the maximum and minimum values of the X and Y coordinate values of the intersection points of the line of bearing (LOB) using the AOA of each receiver.
상기 (d)단계는 N개의 TDOA쌍이 로 표현되고 상기 K개의 후보 TDOA쌍이 로 표현된 경우, 상기 에러값인 Error(n,k)는 수식 1과 같이 나타낼 수 있다. In step (d), N TDOA pairs And the K candidate TDOA pairs In this case, Error (n, k), which is the error value, can be expressed as
수식 1: , Equation 1: ,
, ,
상기 (d)단계의 상기 K개의 후보 TDOA쌍은 수신 펄스열 내에 선정된 모호구간 내의 펄스를 이용하여 산출될 수 있다.The K candidate TDOA pairs in step (d) may be calculated using pulses in an ambiguity section selected in a received pulse string.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 위치추정장치는 레이더신호를 감지하기 위한 복수개의 수신기를 포함하고 상기 수신기로부터 감지된 신호를 처리하는 수신부; 및 상기 수신부에서 감지되어 처리된 정보를 기초로, 전술한 본 발명의 일 측면에 따른 위치추정방법을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a position estimating apparatus includes a receiver including a plurality of receivers for detecting a radar signal and processing a signal detected from the receiver; And based on the information detected and processed by the receiving unit, characterized in that it comprises a control unit for performing the above-described position estimation method according to an aspect of the present invention.
이에 의해 본 발명은 TDOA(Time Difference of Arrival)를 이용한 위치추정 시스템에서 펄스 모호성이 발생하는 경우 AOA(Angle of Arrival) 정보를 이용하여 신호원의 대략적인 위치범위를 설정하고, 설정된 위치범위 내에서 랜덤한 위치를 선정하고 이 선정된 위치에서의 TDOA 쌍을 수신한 펄스열에서 가능한 TDOA 쌍을 비교하여 위치를 추정함으로써 TDOA방식에 따른 펄스 모호성을 최소화함으로써 위치 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention sets an approximate position range of a signal source using AOA (Angle of Arrival) information when pulse ambiguity occurs in a position estimation system using TDOA (Time Difference of Arrival), and within the set position range. The accuracy of the position estimation can be improved by minimizing the pulse ambiguity according to the TDOA method by selecting a random position and estimating the position by comparing the possible TDOA pairs in the pulse train received the TDOA pair at the selected position.
또한, 본 발명은 TDOA쌍을 이용한 비선형 방정식의 해를 구하는 위치추정 방법보다 구현이 간단하고, 연산시간도 줄일 수 있어 TDOA를 이용하여 위치를 추정하는 전자감지시스템 또는 통신시스템에 직접 적용될 수 있다.In addition, the present invention is simpler to implement than a position estimation method for solving a nonlinear equation using a TDOA pair, and the computation time can be reduced, so that the present invention can be directly applied to an electronic sensing system or a communication system for estimating a position using TDOA.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법에서 AOA 정보를 이용한 범위 설정 및 위치선택을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법에서 측정된 펄스열에서의 모호구간 선정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법에서 K개의 후보 TDOA쌍 추출방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법에서 범위 재설정 및 랜덤위치 선택과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 위치추정장치의 블록도이다.1 is a flow chart for explaining a position estimation method according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating range setting and location selection using AOA information in a location estimation method according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating the selection of an ambiguity section in a pulse train measured in a position estimation method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of extracting K candidate TDOA pairs in a location estimation method according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual view illustrating a range reset and random position selection process in a position estimation method according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a position estimating apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법 및 이를 이용한 위치추정장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a position estimation method and a position estimation apparatus using the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법을 설명하기 위한 순서도로서, 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 위치추정방법은 타겟 위치범위 설정단계(S100), 랜덤위치 선정단계(S200), TDOA쌍 추출단계(S300), TDOA쌍의 비교 및 에러값 측정단계(S400), 작은 에러값 가지는 TDOA쌍 선정단계(S500), 반복회수 비교단계(S600), 범위 재설정단계(S700) 및 TDOA쌍 위치선택단계(S800)를 포함할 수 있다. 1 is a flowchart illustrating a position estimation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the position estimation method according to the present embodiment includes a target position range setting step (S100) and a random position selection step ( S200), TDOA pair extraction step (S300), TDOA pair comparison and error value measurement step (S400), TDOA pair selection step having a small error value (S500), repetition frequency comparison step (S600), range reset step (S700) And TDOA pair location selection step (S800) may be included.
타겟 위치범위 설정단계(S100)는 각 수신기의 AOA(Angle of Arrival)를 이용하여 타겟의 위치범위를 설정하는 단계이다. 도 2는 AOA 정보를 이용한 범위 설정 및 랜덤위치 선택 개념도이다.Target position range setting step (S100) is a step of setting the position range of the target using the Angle of Arrival (AOA) of each receiver. 2 is a conceptual diagram of range setting and random position selection using AOA information.
타겟 위치범위 설정단계(S100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수신기가 3개인 경우 각 수신기의 AOA를 이용한 LOB(Line of Bearing)의 교점으로 대략적인 타겟의 범위를 예상할 때 삼각형 형태로 설정될 수 있다.As shown in FIG. 2, the target position range setting step (S100) is performed in the form of a triangle when an approximate target range is estimated as an intersection of a line of bearing (LOB) using an AOA of each receiver when there are three receivers. Can be set.
이 때, 각 교점의 X, Y 좌표값의 최대, 최소값을 이용하여 사각형의 형태로 범위를 설정한다.At this time, the range is set in the form of a rectangle using the maximum and minimum values of the X and Y coordinate values of each intersection point.
도 2에서는 수신기가 3개인 경우만을 예를 들어 설명하였으나, 수신기가 4개 이상인 경우도 가능하며, 이 경우에는 대략적인 타켓의 범위는 다각형의 형태로 설정될 수 있다. 이 경우에도 도 2에 도시된 바와 같이 각 각 교점의 X, Y 좌표값의 최대, 최소값을 이용하여 사각형의 형태의 범위를 설정할 수 있다.In FIG. 2, only three receivers have been described as an example. However, four or more receivers may be used. In this case, an approximate target range may be set in the form of a polygon. In this case, as shown in FIG. 2, the rectangular range may be set using the maximum and minimum values of the X and Y coordinate values of each intersection point.
랜덤위치 선정단계(S200)는 S100단계에서 설정된 사각형의 범위 내에서 도 2의 A와 같이 랜덤하게 사전에 정해진 개수(N개)의 위치를 선정하는 단계이다.The random position selecting step (S200) is a step of randomly selecting a predetermined number (N) positions as shown in A of FIG. 2 within the range of the rectangle set in step S100.
TDOA쌍 추출단계(S300)는 S200단계에서 랜덤하게 N개 선정된 각각의 위치에서 각 수신기 사이의 거리에 따른 지연시간을 계산하고 이 계산된 지연시간을 이용하여 기준 수신기에서 N개의 TDOA쌍을 추출하는 단계이다.The TDOA pair extracting step (S300) calculates delay time according to the distance between each receiver at each randomly selected N positions in step S200, and extracts N TDOA pairs from the reference receiver using the calculated delay time. It's a step.
TDOA쌍의 비교 및 에러값 측정단계(S400)는 S300단계에 의해 추출된 N개의 TDOA쌍과 K개의 후보 TDOA쌍을 비교하여 에러값을 측정하는 단계이다. 도 3은 측정된 펄스열에서의 모호구간 선정 개념도이고, 도 4는 모호구간 내 K개의 TDOA쌍 추출 순서도이다.Comparing the TDOA pair and measuring an error value (S400) is a step of measuring an error value by comparing the N TDOA pairs and the K candidate TDOA pairs extracted by the step S300. 3 is a conceptual diagram of selecting an ambiguity section in a measured pulse train, and FIG. 4 is a flowchart of extracting K TDOA pairs in the ambiguity section.
구체적으로 TDOA쌍의 비교 및 에러값 측정단계(S400)는 랜덤한 위치에서 구한 N개의 TDOA쌍, 과 후술하는 도 3과 4에서와 같이 모호구간 내의 펄스들로 구한 K개의 후보 TDOA쌍, 에 대해서는 수학식 1을 이용하여 에러값을 산출할 수 있다.Specifically, comparing the TDOA pairs and measuring the error value (S400) is the N TDOA pairs obtained from a random position, And K candidate TDOA pairs obtained from the pulses in the ambiguity section as shown in FIGS. For
[수학식 1][Equation 1]
, ,
전술한 모호구간 내의 펄스들로 구한 K개의 TDOA쌍의 산출방법에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 측정된 펄스열에서의 모호구간 선정 개념도이고, 도 4는 모호구간 내 K개의 TDOA쌍 추출 순서도이다.The calculation method of the K TDOA pairs obtained by the pulses in the above-described ambiguous section will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 is a conceptual diagram of selecting an ambiguity section in a measured pulse train, and FIG. 4 is a flowchart of extracting K TDOA pairs in the ambiguity section.
도 4를 참조하면, K개의 TDOA쌍을 산출하기 위해서 먼저 기준시작점(도 3의 T0)을 기준으로 수신된 펄스열을 정렬하고(S410), 기준펄스(도 3의 T1)를 선정한다(S420).Referring to FIG. 4, in order to calculate K TDOA pairs, the received pulse train is first sorted based on a reference starting point (T0 of FIG. 3) (S410), and a reference pulse (T1 of FIG. 3) is selected (S420). .
다음, 도 3에 도시된 바와 같이 펄스열 내 모호구간을 선정하고(S430), 선정된 모호구간 내의 펄스를 이용하여 K개의 후보 TDOA쌍을 추출한다(S440).Next, as shown in FIG. 3, the ambiguity section in the pulse string is selected (S430), and the K candidate TDOA pairs are extracted using the pulses in the selected ambiguity section (S440).
최소 에러값을 가지는 TDOA쌍 선정단계(S500)는 수학식 1에 의해 구한 에러값( )에서 M개의 최소 에러값을 선택하고 도 2의 B와 같이 M개의 최소 에러값을 갖는 M개의 TDOA쌍을 선정하는 단계이다.The TDOA pair selection step (S500) having the minimum error value is an error value obtained by Equation (1). In step 1), M minimum error values are selected and M TDOA pairs having M minimum error values are selected as shown in B of FIG. 2.
반복회수 비교단계(S600)는 S200단계에서 선정된 N개의 위치에서 S500단계와 같은 TDOA쌍 M개를 선정하는 단계를 몇 회 반복할 지 판단하는 단계이다.The iteration count comparison step (S600) is a step of determining how many times to repeat the step of selecting M TDOA pairs such as step S500 at the N positions selected in step S200.
S600단계의 판단 결과, 반복회수가 사전에 설정된 회수(L개)에 도달하지 않은 것으로 판단되면, 범위 재설정단계(S700)를 수행한다.As a result of the determination in step S600, when it is determined that the number of repetitions has not reached the preset number (L), the range reset step (S700) is performed.
범위 재설정단계(S700)는 S200단계로부터 S500단계를 다시 수행하여, 도 5에 도시된 바와 같이, N개의 랜덤위치에서 TDOA쌍 M개를 선정하는 단계를 다시 수행한다. 따라서 L값이 클수록 연산시간이 늘어나지만 정확도의 향상을 기대할 수 있다.The range resetting step S700 is performed again from step S200 to step S500, and again, selecting M TDOA pairs at N random positions as shown in FIG. 5. Therefore, the larger the L value, the longer the calculation time, but the improved accuracy can be expected.
S600단계의 판단 결과, 반복회수가 사전에 설정된 개수(L개)에 일치하는 것으로 판단되면, TDOA쌍 위치선택단계(S800)를 수행한다.As a result of the determination in step S600, when it is determined that the number of repetitions is equal to the preset number (L), the TDOA pair position selection step S800 is performed.
TDOA쌍 위치선택단계(S800)는 만약 반복회수가 설정한 값과 일치 하면, 최소 에러값을 갖는 TDOA쌍에 대응하는 위치를 선택함으로써 레이더신호원에 대한 위치추정의 수행을 완료하는 단계이다.If the TDOA pair position selection step (S800) matches the value set in the repetition frequency, the step of completing the position estimation for the radar signal source is completed by selecting a position corresponding to the TDOA pair having the minimum error value.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정장치에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정장치의 기능 블록도이다.Hereinafter, a position estimation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. 6 is a functional block diagram of a position estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 위치추정장치(1)는, 레이더신호를 탐지 및 식별하는 레이더신호 탐지장비에 적용되는 장치로서, 전술한 실시예에 따른 위치추정방법을 이용하여 동작할 수 있다.The
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 위치추정장치(1)는 레이더신호를 감지하기 위한 수신부(10)와 전술한 위치추정방법을 수행하는 제어부(20)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the
수신부(10)는 레이더신호의 감지를 위한 복수개의 수신기를 포함하고, 수신기에 의해 감지된 신호를 처리하여 제어부(20)로 전달한다.The
제어부(20)는 랜덤위치 선정모듈(22), TDOA쌍 추출모듈(24), 에러값 측정모듈(25), TDOA쌍 선정모듈(26), TDOA쌍 위치선택모듈(28)로 구분될 수 있다. 이러한 기능상의 구분은 편의상의 구분으로 본 실시예에 따른 제어부(20)는 이와 달리 다양한 기능블록으로 구현될 수 있다.The
랜덤위치 선정모듈(22)은 각 수신기의 AOA(Angle of Arrival)를 이용하여 타겟의 위치범위를 설정한다.The
즉 랜덤위치 선정모듈(22)은 수신기가 3개인 경우 각 수신기의 AOA를 이용하여 LOB(Line of Bearing)의 교점으로 대략적인 타겟의 범위를 예상할 수 있다. 여기서 타겟의 범위 형태는 각 교점의 X, Y 좌표값의 최대, 최소값(도 2 참조)을 이용하여 설정될 수 있다.That is, the
그리고 랜덤위치 선정모듈(22)은 설정된 타겟의 범위 내에 랜덤하게 N개의 위치(도 2의 A)를 선정한다.The random
TDOA쌍 추출모듈(24)은 랜덤위치 선정모듈(22)에서 N개 선정된 각각의 위치에서 각 수신기 사이의 거리에 따른 지연시간을 계산하고 이 계산된 지연시간을 이용하여 기준 수신기에서 N개의 TDOA쌍을 추출한다.The TDOA
에러값 측정모듈(25)은 TDOA쌍 추출모듈(24)에 의해 추출된 N개의 TDOA쌍과 K개의 후보 TDOA쌍을 비교하여 에러값을 측정한다. 에러값 측정모듈(25)은 수신된 펄스열 내에서 모호구간을 선정하고, 선정된 모호구간 내의 펄스를 이용하여 K개의 후보 TDOA쌍을 추출한다.The error
TDOA쌍 선정모듈(26)은 에러값 측정모듈(25)에서 측정된 에러값에서 M개의 최소 에러값을 선택하고 이 선택된 최소 에러값을 갖는 M개의 TDOA쌍을 선정한다.The TDOA
TDOA쌍 위치선택모듈(28)은 N개의 랜덤위치에서 M개의 TDOA쌍을 선정하는 제어동작의 반복회수가 사전에 설정된 회수(L개)에 도달한 경우 최소 에러값을 갖는 TDOA쌍에 대응하는 위치를 선택함으로써 위치추정의 수행을 완료한다.The TDOA pair
이와 같이 본 실시예에 따른 위치추정방법 및 위치추정장치는 TDOA(Time Difference of Arrival)를 이용한 위치추정 시스템에서 펄스 모호성이 발생하는 경우 AOA(Angle of Arrival) 정보를 이용하여 신호원의 대략적인 위치범위를 설정하고, 설정된 위치범위 내에서 랜덤한 위치를 선정하고 이 선정된 위치에서의 TDOA 쌍을 수신한 펄스열에서 가능한 TDOA 쌍을 비교하여 위치를 추정함으로써 TDOA방식에 따른 펄스 모호성을 최소화함으로써 위치 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다.As described above, the position estimation method and the position estimation apparatus according to the present embodiment use the AOA (Angle of Arrival) information when the pulse ambiguity occurs in the position estimation system using a time difference of arrival (TDOA). Location estimation by minimizing the pulse ambiguity according to the TDOA method by setting the range, selecting a random location within the set location range, and estimating the location by comparing the possible TDOA pairs in the received pulse strings. Can improve the accuracy.
또한, 본 실시예에 따른 위치추정방법 및 위치추정장치(1)는, 전통적인 TDOA쌍을 이용한 비선형 방정식의 해를 구하는 위치추정 방법보다 구현이 간단하고, 연산시간도 줄일 수 있다.In addition, the position estimating method and the
본 발명의 일 실시예에 따른 위치추정방법 및 이를 이용한 위치추정장치(1)는 위에서 설명한 실시예들의 구성과 방법에 한정되지 않으며, 사용자의 필요에 따라 실시예의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.The position estimation method and the
1: 위치추정장치
10: 수신부
20: 제어부
22: 랜덤위치 선정모듈
24: TDOA쌍 추출모듈
25: 에러값 측정모듈
26: TDOA쌍 선정모듈
28: TDOA쌍 위치선택모듈1: Positioning device
10: Receiver
20:
22: Random Positioning Module
24: TDOA Pair Extraction Module
25: Error value measuring module
26: TDOA Pair Selection Module
28: TDOA Pair Position Selection Module
Claims (5)
(b) 상기 설정된 타겟의 위치범위 내에서 랜덤하게 N개의 위치를 선정하는 단계;
(c) 상기 선정된 N개의 위치 각각에서 상기 수신기 사이의 거리에 따른 지연시간을 계산하고 이 계산된 지연시간을 이용하여 기준 수신기에서 N개의 TDOA(Time Difference of Arrival)쌍을 추출하는 단계;
(d) 상기 N개의 TDOA쌍과 K개의 후보 TDOA쌍을 비교하여 에러값을 측정하는 단계;
(e) 상기 측정된 에러값에서 M개의 최소 에러값을 선택하고 이 선택된 최소 에러값을 갖는 M개의 TDOA쌍을 선정하는 단계; 및
(f) 상기 (b)단계로부터 (e)단계까지의 제어절차의 반복회수가 사전에 정해진 회수에 도달한 경우 상기 선정된 M개의 TDOA쌍에 대응하는 위치를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치추정방법.(a) setting a position range of a target using an Angle of Arrival (AOA) of each receiver;
(b) randomly selecting N locations within the set range of the target location;
(c) calculating a delay time according to the distance between the receivers at each of the selected N positions, and extracting N TDOA pairs from a reference receiver using the calculated delay time;
(d) measuring an error value by comparing the N TDOA pairs with K candidate TDOA pairs;
(e) selecting M minimum error values from the measured error values and selecting M TDOA pairs having the selected minimum error value; And
(f) selecting positions corresponding to the selected M TDOA pairs when the number of iterations of the control procedure from step (b) to step (e) reaches a predetermined number of times. Position estimation method.
상기 수신기는 3개 이상으로 마련되고, 상기 타겟의 위치범위는 각 수신기의 AOA를 이용한 LOB(Line of Bearing)의 교점의 X, Y 좌표값의 최대, 최소값을 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 위치추정방법The method of claim 1,
The receiver is provided with three or more, the position range of the target is characterized in that the position is set using the maximum, minimum of the X, Y coordinate value of the intersection of the line of bearing (LOB) using the AOA of each receiver Estimation method
상기 (d)단계는 N개의 TDOA쌍이 로 표현되고 상기 K개의 후보 TDOA쌍이 로 표현된 경우, 상기 에러값인 Error(n,k)는 수식 1로 나타내는 것을 특징으로 하는 위치추정방법
수식 1: ,
, The method of claim 1,
In step (d), N TDOA pairs And the K candidate TDOA pairs In this case, the error value Error (n, k) is expressed by Equation 1, characterized in that
Equation 1: ,
,
상기 (d)단계의 상기 K개의 후보 TDOA쌍은 수신 펄스열 내에 선정된 모호구간 내의 펄스를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 위치추정방법.The method of claim 3,
And the K candidate TDOA pairs in step (d) are calculated using pulses in an ambiguity section selected in a received pulse string.
상기 수신부에서 감지되어 처리된 정보를 기초로, 상기 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 위치추정방법을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치추정장치.A receiver including a plurality of receivers for detecting a radar signal and processing a signal detected from the receiver; And
And a controller for performing the position estimation method according to any one of claims 1 to 4, based on the information detected and processed by the receiver.
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