KR101659865B1 - 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치 및 방법 - Google Patents

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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 고도 측정 시, 오차 발생을 최소화하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 전파를 외부(지면 또는 표적)로 송신하거나, 상기 외부로부터 주파수 신호를 수신하는 신호부 및 상기 신호부로부터 수신한 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 재밍이 발생한 경우, 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 고도 측정 센서로부터 탐지된 현재 고도에 근거하여, 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 순차적으로 또는 동시에 수행하여, 상기 재밍을 회피하는 처리부를 포함한다.

Description

고도 측정 센서의 재밍 회피 장치 및 방법{APPARATUS FOR JAMMING SUPPRESSION OF AN ALTITUDE MEASURING SENSOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 고도 측정 시, 오차 발생을 최소화하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전투 시, 비행체는 공격 또는 방어를 위하여, 자신의 고도를 측정하거나, 외부 비행체의 고도를 측정한다. 이때, 비행체는, 고도 측정을 위한 고도 측정 센서를 활용한다. 이러한 고도 측정 센서는 외부에 전파를 송신하거나, 외부(예를 들어, 지표면, 표적 등)로부터 수신된 전파(예를 들어, 지표면에서 반사되는 반사파)를 수신하여, 상기 외부로부터 송신하거나 수신된 전파들을 분석함으로써, 지형에 대한 여러 가지 정보를 획득하는 장비이다.
고도 측정 센서와 같이 무선 주파수(RF, radio frequency) 신호들을 사용하는 장치는 고의적 또는 비 고의적으로 발생하는 주위 무선 주파수 신호들에 영향을 받을 수 있다. 이 경우, 고도 측정 센서는 고의적 또는 비고의적으로 발생하는 주위 무선 주파수 신호들에 의하여 전파를 방해받아, 고도 측정 시, 오차를 일으킬 수 있다. 이러한 전파 방해 및 전파 교란에 의하여 신호 체제(혹은 통신 체제)가 혼란을 일으키거나, 방해받는 현상을 재밍(Jamming) 현상이라고 한다.
이러한 재밍(jamming) 현상에 의하여 고도 측정 센서는 고도 측정시 운용되는 운용 주파수 대역에서, 주의 무선 주파수 신호들에 의하여, 강한 전력의 주파수 신호를 발생시키고, 이러한 강한 전력의 주파수 신호에 의하여, 고도 측정 시 오차가 발생함으로써, 고도 측정 센서의 성능을 발휘하지 못하도록 하는 심각한 위협을 당하게 된다.
일반적으로, 고도 측정 센서가 이러한 재밍 현상을 회피하기 위한 방법으로 주파수 도약(frequency hopping) 방식이 많이 사용되고 있다. 주파수 도약 방식은 재밍 현상이 발생하는 경우, 주파수 변경함으로써, 재밍에 대한 회피를 수행하는 방식이다.
이러한 주파수 도약 방식은 주파수를 도약할 여유 대역이 있는 경우, 적절한 재밍 회피를 수행할 수 있으나, 주파수를 도약할 여유 대역이 제한적인 경우, 도약할 주파수 대역이 재밍 현상이 발생하는 주파수 대역과 중첩되어, 재밍 회피가 실패하는 문제점이 있다.
본 발명은 회피 정확도 및 효율성을 향상시킨 고도 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 능동적인 재밍 회피 알고리즘을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 전파를 외부로 송신하고, 상기 외부의 표적으로부터 반사되어 되돌아오는 반사파(예를 들어, 지표면에서 반사되는 반사파)를 수신하는 신호부 및 상기 신호부로부터 수신한 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 재밍이 발생한 경우, 고도 측정 센서로부터 탐지된 현재 고도에 근거하여, 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 순차적으로 또는 동시에 수행하여, 상기 재밍을 회피하는 처리부를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 현재 고도에 근거하여, 신호부와 관련된 추적 파라미터를 결정하고, 상기 결정된 추적 파라미터에 근거하여, 상기 신호부를 제어한 후, 상기 신호부로부터 노이즈 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 상기 신호부로부터 수신된 노이즈 신호를 샘플링하여, 시간영역에서, 기 설정된 임계치를 넘는 주파수를 갖는 포인트의 개수를 검출하고, 상기 검출된 포인트의 개수가 기 설정된 개수 이상인 경우, 재밍이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 기 설정된 복수의 고도 구간 중 상기 탐지된 현재 고도가 속하는 특정 고도 구간을 검출하고, 상기 특정 고도 구간에 근거하여, 상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 상기 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부로부터 노이즈 신호를 재수신하고, 상기 재수신된 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하며, 상기 판단 결과, 재밍이 발생하지 않은 경우, 고도를 추적하도록, 상기 신호부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 고도를 출력하는 출력부를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부를 통하여 추적된 고도의 유효성을 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효한 경우, 상기 추적된 고도를 상기 출력부에 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효하지 않은 경우, 상기 신호부를 이용하여, 현재 고도를 재탐지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 상기 신호부를 통하여, 상기 고도 측정 센서의 주파수 변조 주기 동안 적어도 두 번 이상 고도를 측정하고, 상기 측정된 고도들의 평균치를 이용하여, 추적된 고도의 유효성을 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 재밍 회피 알고리즘은 시간 영역에서의 제어를 통한 재밍 회피를 수행하는 제1알고리즘, 송신 출력 및 수신 이득을 제어하는 제2알고리즘 및 주파수 도약을 이용한 재밍 회피를 수행하는 제3알고리즘이 포함된 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1알고리즘은 시간영역에서 재밍 신호 발생 구간에 대해 해당 수신값을 0으로 대체(zero-padding)하여 발생한 재밍 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 재밍 회피 방법은 고도를 탐지하는 단계와 상기 탐지된 고도에 따른 신호부와 관련된 추적 파라미터를 결정하는 단계와 상기 결정된 추적 파라미터에 따라 제어된 신호부를 통하여, 외부로부터 노이즈 신호를 수신하는 단계와 상기 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 재밍이 발생한 경우, 기 설정된 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 상기 탐지된 고도에 대응되는 특정 재밍 회피 알고리즘을 이용하여, 상기 재밍을 회피하는 단계 및 상기 재밍이 제거된 후, 고도를 추적하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 재밍 발생 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 노이즈 신호를 샘플링하여, 시간영역에서, 특정 임계치를 넘는 지점의 개수를 검출하고, 상기 검출된 지점의 개수가 기 설정된 개수 이상인 경우, 재밍이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 재밍을 회피하는 단계에서는, 기 설정된 복수의 고도 구간 중 상기 탐지된 현재 고도가 속하는 특정 고도 구간을 검출하고, 상기 특정 고도 구간에 근거하여, 상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부로부터 노이즈 신호를 재수신하여, 재밍의 발생 여부를 판단하는 단계 및 상기 판단 결과, 상기 재밍이 발생하지 않은 경우, 고도를 추적하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부를 통하여 추적된 고도의 유효성을 판단하는 단계 및 상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효한 경우, 상기 추적된 고도를 출력부에 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효하지 않은 경우, 상기 신호부를 이용하여, 현재 고도를 재탐지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고도의 유효성을 판단하는 단계는, 상기 고도 측정 센서의 주파수 변조 주기 동안 적어도 두 번 이상 고도를 측정하고, 상기 측정된 고도들의 평균치를 이용하여, 추적된 고도의 유효성을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고도의 측정 시, 고도에 따라 서로 다른 회피 알고리즘을 능동적으로 활용함으로써, 고도 측정 시 발생하는 재밍 현상에 강인한 재밍 회피 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 고도 측정 전, 재밍 회피를 우선적으로 수행함으로써, 고도 측정의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 신호부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 재밍 탐지 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 재밍 회피 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 고도 추적 방법을 나타낸 순서도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
고도 측정 센서는 무선 주파수 신호를 이용하여 고도를 측정하는 장치를 의미한다. 여기에서, 고도 측정은 고도 측정 센서의 현재 고도를 검출하는 고도 탐지 및 고도 측정 센서의 변화하는 고도를 추적하는 고도 추적의 의미를 모두 포함하는 용어이다.
이러한 고도 측정 센서는 다양한 무선 주파수 신호들을 이용하여, 고도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 주파수 신호는, 주파수 변조 연속파(FMCW, Frequency-Modulated Continuous-Wave)가 될 수 있다.
이하에서는, 편의상 주파수 변조 연속파 신호를 이용하여 고도를 측정하는 고도 측정 센서를 기준으로 재밍 회피 방법을 설명하나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 무선 주파수 신호를 이용한 고도 측정 센서에 적용될 수 있다.
고도 측정 센서는 재밍 현상을 회피하기 위하여, 재밍 회피 장치를 구비할 수 있다. 재밍 회피 장치는 재밍 현상을 제거 또는 제한함으로써, 재밍 현상을 회피하는 장치이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 재밍 현상을 재밍이라는 용어로 사용하고, 재밍의 제거 또는 제한을 재밍 회피라는 용어로 설명한다.
재밍 회피 장치는 고도 측정 센서의 일 구성으로써, 내장형으로 구성되거나, 별도의 구성으로써, 무선 또는 유선으로 연결된 외장형으로 구성될 수 있다.
이하에서는, 재밍 회피 장치의 구성 및 재밍 회피 장치를 통하여, 고도 측정 센서에서 발생하는 재밍을 회피하는 방법에 대하여 도면과 함께 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 신호부의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 재밍 회피 장치는 신호부(100) 및 처리부(200)를 포함한다. 또한, 비록 도시되지는 않았지만, 재밍 회피 장치는, 고도를 출력하는 출력부(미도시됨)를 더 포함할 수 있다.
상기 신호부(100)는 고도 측정을 위한 무선 주파수 신호들을 전송 및 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 상기 신호부(100)는 무선 주파수 신호들을 외부에 전송하는 송신부(110) 및 외부로부터 무선 주파수 신호들을 수신하는 수신부(120)를 포함한다. 또한, 비록 도시되지는 않았지만, 상기 신호부(100)는 무선 주파수 신호들을 생성하는 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 송신부(110)는 고도 측정을 위하여, 무선 주파수 신호들(보다 구체적으로, 주파수 변조 연속파)를 외부에 전송할 수 있다. 여기에서, 외부란, 고도 측정 장치를 둘러싸는 환경들을 의미하는 것으로, 예를 들어, 지표, 해수면, 표적 등을 의미할 수 있다.
상기 수신부(120)는 외부로부터 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 수신부(120)는 상기 송신부(110)에서 전송한 무선 주파수 신호들이 외부에서 반사된 반사파를 수신하거나, 임의의 외부에서 발생한 노이즈 신호들(noise signals)을 수신할 수 있다.
상기 신호부(100)는 고도 측정을 위하여 설정된 추적 파라미터들(parameters)에 의하여, 무선 주파수 신호들의 전송 및 수신이 제어될 수 있다.
상기 추적 파라미터들은 송신부 또는 수신부의 전원 제어, 송신 출력 제어, 수신 이득 제어, 주파수 대역폭 제어와 관련된 파라미터들일 수 있다. 상기 전원 제어는, 송신부 또는 수신부의 온/오프(on/off)제어를 의미한다. 상기 송신 출력 제어는, 송신부(110)에서 출력되는 무선 주파수 신호의 출력 제어를 의미한다. 상기 수신 이득 제어는, 수신부(120)에서 수신되는 무선 주파수 신호의 수신 이득을 제어하는 것을 의미한다. 주파수 대역폭 제어는 운용 주파수의 대역폭을 변경하는 제어를 의미한다.
상기 추적 파라미터들은 처리부(200)에 의하여 설정될 수 있다. 이하에서는, 처리부(200)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
상기 처리부(200)는 고도 측정부(210), 재밍 탐지부(220) 및 재밍 회피부(230)을 포함할 수 있다.
고도 측정부(210)는 신호부에서 송수신된 무선 주파수 신호들을 이용하여, 고도를 탐지 및 추적할 수 있다. 또한, 고도 측정부(210)는 측정된 고도의 유효성을 분석할 수 있다. 예를 들어, 고도 측정부(210)는 송신부(110)를 통하여 전송된 무선 주파수 신호들의 반사파를 수신부(120)를 통하여 수신하고, 상기 반사파에 근거하여, 고도 및 지형을 탐지 및 추적할 수 있다
재밍 탐지부(220)는 고도 측정 시 발생하는 재밍 신호들을 탐지할 수 있다. 재밍 신호들이란, 고도 측정에 사용되는 무선 주파수 신호 이외에 외부로부터 고의적 또는 비고의적으로 발생하는 주파수 신호들을 의미한다. 이러한 재밍 신호들은 고도 측정을 위한 무선 주파수 신호들을 방해 또는 교란하면서, 재밍 현상을 일으킬 수 있다. 재밍 탐지부(220)에서 재밍을 탐지하는 방법은 도 5에서 보다 구체적으로 설명한다.
재밍 회피부(230)는 현재 고도에 근거하여, 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 통하여, 고도 측정 시 발생하는 재밍 신호들을 회피할 수 있다.
상기 복수의 재밍 회피 알고리즘은 다양한 방식의 알고리즘들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 재밍 회피 알고리즘은 시간 영역에서 재밍을 회피하는 제1알고리즘, 송신 출력 및 수신이득을 제어하여 재밍을 회피하는 제2알고리즘, 주파수 도약을 통하여 재밍을 회피하는 제3알고리즘 등이 될 수 있다.
상기 제1알고리즘은 재밍 탐지부(220)에서 탐지한 재밍 신호들의 발생 구간에 대하여, 재밍 신호들에 해당하는 신호값을 0으로 대체(zero-padding)하여, 재밍 신호들을 제거함으로써, 재밍 회피를 수행하는 알고리즘이다.
상기 제2알고리즘은 송신부(110)의 송신 출력을 기 설정된 크기만큼 증가시키고, 상기 증가된 송신 출력에 대응되는 크기만큼 수신 이득을 감소시킴으로써, 재밍 회피를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2알고리즘은 고도 측정을 위한 무선 주파수 신호와, 재밍 신호의 송신 출력 및 수신 이득과의 상관 관계를 이용하여, 재밍 회피를 수행하는 알고리즘이다. 고도 측정을 위한 무선 주파수 신호는 송신 출력을 증가시키고, 수신 이득을 감소시키는 경우, 송신 출력이 증가된 만큼 출력 세기가 증가하고, 수신 이득이 감소된 만큼 수신 세기가 감소한다. 그러나, 재밍 신호들은, 송신부(110) 및 수신부(120)의 송신 출력의 증가 여부와 상관없이, 수식 이득의 감소로 인하여 신호의 세기가 감소한다. 이러한 특징을 이용하여, 제2알고리즘은 고도 측정을 위한 무선 주파수 신호의 신호 세기를 유지하면서 재밍 신호의 세기를 감소시킴으로써, 재밍 회피를 수행할 수 있다.
상기 제3알고리즘은 송신부(110)의 운용 주파수 대역에서, 재밍 신호가 인가될 경우, 송신부(110)의 운용 주파수 대역을, 상/하위 주파수 대역으로 이동시킴으로써, 재밍 회피를 수행하는 알고리즘이다.
상기 재밍 회피부(230)에서 재밍을 회피하는 방법은 도 6에서 보다 구체적으로 설명한다.
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 상기 출력부(미도시됨)는 측정된 고도를 시각적, 청각적 및 촉각적 방식 중 적어도 하나의 방식으로 출력할 수 있다. 이러한 출력부는 재밍 회피 장치가 아닌, 고도 측정 센서의 일 구성으로 포함될 수도 있고, 재밍 회피 장치의 일 구성으로 포함될 수도 있다.
상기 출력부는 시각적으로 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각적으로 정보를 출력하는 스피커 또는 촉각적으로 정보를 출력하는 햅틱 센서를 구비한 본체 등이 될 수 있다.
또한, 재밍 회피 장치는, 재밍 회피 장치의 구동에 필요한 각종 데이터들을 저장하는 메모리부(미도시됨)을 더 포함할 수 있다. 이러한 메모리부 또한, 출력부와 마찬가지로, 고도 측정 센서의 일 구성요소로써 존재하거나, 재밍 회피 장치의 일 구성요소로써 존재할 수 있다.
이상에서는, 본 발명에 따른 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치의 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 본 발명에 따른 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치의 구성을 이용하여 재밍을 회피하는 방법을 도면과 함께 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5는 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 재밍 탐지 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 재밍 회피 방법을 나타낸 순서도이다. 도 7은 본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 고도 추적 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 재밍 회피 장치는, 고도를 탐지하는 고도 탐지 단계(S100)를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 재밍 회피 장치의 신호부(100)는 고도를 추적하기 전, 재밍 회피를 먼저 수행할 수 있다. 이를 통하여, 본 발명은 재밍 현상이 제거된 상태에서, 고도 추적을 수행할 수 있다.
이를 위하여, 우선, 신호부(100)는 현재 고도를 탐지할 수 있다. 현재 고도의 탐지를 위하여, 신호부(100)는 외부와 무선 주파수 신호들을 송수신할 수 있다. 그 후, 고도 측정부(210)는 송수신된 무선 주파수 신호들에 근거하여, 현재 고도를 검출할 수 있다.
또한, 고도 측정부(210)는 상기 검출된 현재 고도에 대응되는 추적 파라미터들을 결정할 수 있다. 그 후, 고도 측정부(210)는 상기 결정된 추적 파라미터에 따라, 무선 주파수 신호가 송수신되도록, 신호부(100)를 제어할 수 있다.
상기 추적 파라미터들은, 고도에 따라 기 대응되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1추적 파라미터들은, 제1고도에 대응되어 있고, 제2추적 파라미터들은 제2고도에 대응되어 있을 수 있다. 각 대응되는 값들은, 재밍 회피 장치의 저장부(미도시됨)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 또한, 상기 추적 파라미터들은, 사용자의 설정에 의하여, 특정 고도에 특정 값을 갖도록 설정될 수 있다.
그 후, 본 발명에 따른 재밍 회피 장치는 재밍 신호가 발생하였는지 여부를 탐지하는 재밍 탐지 단계(S200)를 수행할 수 있다.
재밍 탐지부(220)는 추적 파라미터에 따라 신호부(100)가 제어된 후, 재밍 신호가 발생하였는지 여부를 탐지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 재밍 탐지부(220)는 재밍 신호의 발생 여부를 탐지하기 위하여, 외부로부터 노이즈 신호(noise signal)를 수신할 수 있다(S210).
상기 노이즈 신호를 수신하기 위하여, 재밍 탐지부(220)는 송신부(110)의 전원을 오프하고, 수신부(120)를 통하여 외부로부터 무선 주파수 신호를 수신할 수 있다. 즉, 상기 노이즈 신호는 송신부의 전원을 오프한 상태에서 수신된 무선 주파수 신호를 의미한다.
상기 노이즈 신호가 수신되면, 재밍 탐지부(220)는 상기 노이즈 신호에 근거하여, 재밍의 발생 여부를 판단할 수 있다(S220).
재밍 탐지부(220)는 상기 노이즈 신호를 분석하여, 재밍의 발생 여부를 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 재밍 탐지부(220)는 노이즈 신호를 A/D 변환기(Analog to Digital conversion)를 통하여 샘플링을 수행한다. 그 후, 재밍 탐지부(220)는 상기 노이즈 신호를 샘플링한 샘플링 데이터 중 기 설정된 임계치를 넘는 주파수를 갖는 포인트의 개수를 검출할 수 있다. 상기 기 설정된 임계치는 실험에 의하여, 또는 사용자에 의하여 미리 설정될 수 있다.
상기 재밍 탐지부(220)는 상기 포인트의 개수가 기 설정된 개수(N개) 이상인 경우, 재밍이 발생하였다고 판단할 수 있다. 이 경우, 재밍 회피 장치는 재밍 회피부에 따른 재밍 회피 단계(S300)를 수행할 수 있다.
여기에서, 상기 기 설정된 개수는, 재밍 회피의 정확도 및 신뢰도에 근거하여 결정되거나, 사용자에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기 설정된 개수는, 재밍 회피의 정확도를 높일 수록 작은 값을 갖고, 재밍 회피의 정확도를 낮출수록 큰 값을 가질 수 있다.
이와 반대로, 상기 재밍 탐지부(220)는 상기 포인트의 개수가 기 설정된 개수(N개) 미만인 경우, 재밍이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 이 경우, 재밍 회피 장치는, 고도 측정부(210)를 통하여, 고도 추적 단계(S400)를 수행할 수 있다.
도 4와 같이, 본 발명에 따른 재밍 회피 장치는 재밍이 발생한 경우, 재밍 회피 단계(S300)를 수행할 수 있다.
재밍 회피부(230)는 재밍이 발생하였다고 판단되면, 재밍 회피 알고리즘을 이용하여, 상기 발생된 재밍을 회피할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 재밍 회피부(230)는 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 현재 고도에 대응되는 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 검출할 수 있다(S310).
본 발명에 따른 재밍 회피 장치는, 고도에 따라 서로 다른 재밍 회피 알고리즘을 이용하여, 재밍 회피를 수행할 수 있다. 이를 위하여, 서로 다른 고도마다, 서로 다른 재밍 회피 알고리즘이 대응될 수 있다. 또는, 고도의 구간을 설정하고, 각 고도의 구간마다 서로 다른 재밍 회피 알고리즘을 대응시킬 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상 특정 고도에 특정 알고리즘이 대응된 경우를 기준으로 설명하나, 특정 고도 구간에 특정 고도 알고리즘이 대응된 경우에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다. 만일 특정 고도 구간마다, 재밍 회피 알고리즘이 대응된 경우, 재밍 회피부(230)는, 현재 고도가 속한 고도 구간을 우선 검출한 후, 이하의 단계들을 수행할 수 있다.
상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘이 검출된 후, 재밍 회피부(230)는 상기 검출된 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 현재 고도에 대응되는 방식으로 수행할 수 있다(S320).
본 발명에 따른 재밍 회피 장치는 특정 고도에, 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 미리 대응시킬 수 있다. 만일 특정 고도에 하나의 재밍 회피 알고리즘이 대응되어 있는 경우, 재밍 회피부(230)는 하나의 재밍 회피 알고리즘에 근거하여, 재밍 회피를 수행할 수 있다.
한편, 특정 고도에는, 재밍 회피 알고리즘의 수행 방식도 함께 대응될 수 있다. 즉, 특정 고도에 적어도 두 개의 재밍 회피 알고리즘이 대응되어 있는 경우, 특정 고도에는, 상기 적어도 두 개의 재밍 회피 알고리즘을 동시에 또는 기 설정된 순서에 따라, 순차적으로 수행하는 수행 방식이 대응될 수 있다.
상기 수행 방식은, 재밍 회피 장치에 기 설정되어 있을 수 있다.
예를 들어, 재밍 회피부(230)는, 제1고도에 제1알고리즘 및 제2알고리즘이 대응되어 있는 경우, 기 설정된 순서에 따라, 제1알고리즘 및 제2알고리즘을 순차적으로 수행하거나, 동시에 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 재밍 회피부(230)는, 제2고도에 제1알고리즘, 제3알고리즘이 대응되어 있는 경우, 기 설정된 순서에 따라, 제3알고리즘, 제1알고리즘을 순차적으로 수행하거나, 제1 및 제3알고리즘을 동시에 수행할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명에 따른 재밍 회피부(230)는 고도 측정 센서의 고도에 따라, 재밍 회피를 위한 적절한 알고리즘을 능동적으로 선택함으로써, 재밍 회피의 정확도를 향상시킬 수 있다.
상기 재밍 회피 알고리즘의 수행 후, 재밍 회피부(230)는 재밍 회피가 성공하였는지 여부를 판단할 수 있다(S330).
재밍 회피부(230)는 특정 고도에 대응된 재밍 회피 알고리즘을 수행한 후, 재밍이 발생하였는지 여부를 다시 판단할 수 있다. 이를 위하여, 재밍 회피부(230)는 재밍 회피 알고리즘의 수행 후, 신호부(100)를 제어하여, 노이즈 신호를 재수신하고, 상기 재수신된 노이즈 신호를 분석하여, 재밍의 발생 여부를 재판단할 수 있다.
상기 재밍이 발생하였다고 판단된 경우, 재밍 회피부(230)는 재밍 탐지 단계(S200)를 재수행할 수 있다. 즉, 재밍 회피부(230)는 다시 재밍 회피를 수행할 수 있다.
이와 반대로, 재밍 회피부(230)는 상기 재밍이 발생하지 않은 경우, 재밍 회피가 성공하였다고 판단하고, 고도 추적 단계(S400)를 수행할 수 있다. 이하에서는, 고도 추적 단계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4을 참조하면, 재밍 회피 장치는, 재밍 회피 단계(S300)를 수행한 후, 고도 추적 단계(S400)를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7과 같이, 고도 측정부(210)는 재밍 회피 알고리즘의 수행 후, 고도를 추적할 수 있다(S410).
상기 고도의 추적 후, 고도 측정부(210)는 상기 추적된 고도의 유효성을 판단할 수 있다(S420). 상기 추적된 고도의 유효성은 다양한 유효성 판단 방법에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 상기 고도 측정부(210)는 고도 측정 센서에서 측정된 무선 주파수(예를 들어, 삼각파)의 주파수 변조 주기 동안, 적어도 두 번 이상 고도를 측정하고, 상기 측정된 고도 값의 평균치를 산출하여, 상기 무선 주파수의 이전 변조 주기에서 측정된 측정 고도와 비교함으로써, 추적된 고도의 유효성을 판단할 수 있다. 이때, 상기 고도 측정부(210)는 상기 평균치와, 이전 변조 주기에서 측정된 측정 고도의 차이 값이 기 설정된 값 이상인 경우, 추적된 고도가 유효하지 않다고 판단하고, 상기 평균치와 이전 변조 주기에서 측정된 측정 고도의 차이 값이 기 설정된 값 미만인 경우, 추적된 고도가 유효하다고 판단할 수 있다.
상기 고도 측정부(210)는 상기 추적된 고도가 유효하다고 판단되면, 출력부(미도시됨)를 통하여, 상기 추적된 고도를 출력할 수 있다(S430).
상기 출력부는 시각적, 청각적 및 촉각적 방식 중 적어도 하나의 방식으로, 추적된 고도를 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 출력부는 시각적 형태로 추적된 고도를 표시할 수 있다.
한편, 상기 고도 측정부(210)는 상기 추적된 고도가 유효하지 않다고 판단되면, 고도 탐지 단계(S100)를 다시 수행할 수 있다. 즉, 상기 고도 측정부(210)는 상기 추적된 고도가 유효하지 않은 경우, 고도를 재탐지하여, 추적 파라미터를 재설정할 수 있다. 그 후, 상기 단계들을 다시 수행하여, 재밍 회피를 수행할 수 있다.
본 발명은 고도의 측정 시, 고도에 따라 서로 다른 회피 알고리즘을 능동적으로 활용함으로써, 고도 측정 시 발생하는 재밍 현상에 강인한 재밍 회피 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 고도 측정 전, 재밍 회피를 우선적으로 수행함으로써, 고도 측정의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (17)

  1. 무선 주파수 신호를 외부로 전송하거나, 상기 외부로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 신호부 ; 및
    상기 신호부로부터 수신한 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 재밍이 발생한 경우, 현재 고도에 근거하여, 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 순차적으로 또는 동시에 수행하여, 상기 재밍을 회피하는 처리부를 포함하고,
    상기 처리부는
    기 설정된 복수의 고도 구간 중 상기 현재 고도가 속하는 특정 고도 구간을 검출하고,
    상기 특정 고도 구간에 대응되는 상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는
    고도 측정 센서에서 탐지된 현재 고도에 근거하여, 신호부와 관련된 추적 파라미터를 결정하고,
    상기 결정된 추적 파라미터에 근거하여, 상기 신호부를 제어한 후, 상기 신호부로부터 노이즈 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 신호부로부터 수신된 노이즈 신호를 샘플링하여, 시간영역에서, 기 설정된 임계치를 넘는 포인트의 개수를 검출하고,
    상기 검출된 포인트의 개수가 기 설정된 개수 이상인 경우, 재밍이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부로부터 노이즈 신호를 재수신하고,
    상기 재수신된 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하며, 상기 판단 결과, 재밍이 발생하지 않은 경우, 고도를 추적하도록, 상기 신호부를 제어하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    고도를 출력하는 출력부를 더 포함하고,
    상기 처리부는
    상기 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부를 통하여 추적된 고도의 유효성을 판단하고,
    상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효한 경우, 상기 추적된 고도를 상기 출력부에 출력하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는
    상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효하지 않은 경우, 상기 신호부를 이용하여, 현재 고도를 재탐지하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는
    고도 측정 센서의 주파수 변조 주기 동안 적어도 두 번 이상 고도를 측정하고, 상기 측정된 고도들의 평균치를 이용하여, 추적된 고도의 유효성을 판단하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 재밍 회피 알고리즘은
    시간 영역에서의 제어를 통한 재밍 회피를 수행하는 제1알고리즘, 신호부의 송신 출력 및 수신 이득값을 제어하여 재밍 회피를 수행하는 제2알고리즘 및 주파수 도약을 이용한 재밍 회피를 수행하는 제3알고리즘이 포함된 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1알고리즘은
    시간영역에서 재밍 신호 발생 구간에 대해 해당 값을 0으로 대체(zero-padding)하여, 상기 재밍 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 장치.
  11. 고도를 탐지하는 단계;
    상기 탐지된 고도에 따른 신호부와 관련된 추적 파라미터를 결정하는 단계;
    상기 결정된 추적 파라미터에 따라 제어된 신호부를 통하여, 외부로부터 노이즈 신호를 수신하는 단계;
    상기 노이즈 신호에 근거하여, 재밍 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 재밍이 발생한 경우, 기 설정된 복수의 재밍 회피 알고리즘 중 상기 탐지된 고도에 대응되는 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 이용하여, 상기 재밍을 회피하는 단계; 및
    상기 재밍이 회피된 후, 고도를 추적하는 단계를 포함하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 재밍 발생 여부를 판단하는 단계에서는,
    상기 노이즈 신호를 샘플링하여, 시간 영역에서, 기 설정된 임계치를 넘는 포인트의 개수를 검출하고,
    상기 검출된 포인트의 개수가 기 설정된 개수 이상인 경우, 재밍이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 재밍을 회피하는 단계에서는,
    기 설정된 복수의 고도 구간 중 상기 탐지된 현재 고도가 속하는 특정 고도 구간을 검출하고,
    상기 특정 고도 구간에 근거하여, 상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부로부터 노이즈 신호를 재수신하여, 재밍의 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 상기 재밍이 발생하지 않은 경우, 고도를 추적하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 재밍 회피 알고리즘이 수행된 후, 상기 신호부를 통하여 추적된 고도의 유효성을 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효한 경우, 상기 추적된 고도를 출력부에 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 추적된 고도가 유효하지 않은 경우, 상기 신호부를 이용하여, 현재 고도를 재탐지하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 고도의 유효성을 판단하는 단계는,
    고도 측정 센서의 주파수 변조 주기 동안 적어도 두 번 이상 고도를 측정하고, 상기 측정된 고도들의 평균치를 이용하여, 추적된 고도의 유효성을 판단하는 것을 특징으로 하는 고도 측정 센서의 재밍 회피 방법.
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