KR101775688B1 - 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 밀리미터파 신호를 이용하여 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제1 탐색부; 적외선 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제2 탐색부; 가시광 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제3 탐색부; 및 상기 제1 탐색부, 상기 제2 탐색부, 상기 제3 탐색부 각각으로부터 상기 표적을 탐색한 결과로 생성된 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 해당 표적을 탐지하여 그 탐지한 표적을 추적하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR TRACKING TARGET USING MULTIPLE SENSOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 탐색기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀리미터파 센서, 적외선 영상 센서, 가시광 영상 센서 등의 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 탐색기는 표적을 찾고 확인하여 포착한 후 표적을 추적하며, 유도명령을 계산하는 데 필요한 표적의 방향 또는 위치 정보를 유도 조종 장치에 제공하는 장치를 일컫는다.
표적신호의 특성 및 추적 방식에 따라 구분할 수 있는데, 표적 신호의 특성에 따라 초고주파 탐색기, 밀리미터파 탐색기, 적외선 탐색기, 가시광 탐색기, 레이저 탐색기 등으로 분류되며, 추적 방식에 따라서 능동형, 반능동형, 수동형 탐색기로 구분된다.
종래에는 단일 센서를 갖는 탐색기를 이용하였는데, 이러한 탐색기들은 전장 상황이 복잡 다양화되면서 전자전에 취약하고, 특히 적외선 탐색기 및 가시광 탐색기의 경우는 날씨에 민감하기 때문에, 비, 눈, 안개, 구름 등의 영향에 매우 취약하다는 문제점이 있다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밀리미터파 센서, 적외선 영상 센서, 가시광 영상 센서 각각을 이용하여 표적을 탐색하고 그 탐색한 결과로 생성된 표적 정보를 수집하여 수집된 표적 정보를 이용하여 해당 표적에 대한 추적을 유지하도록 한 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치는 밀리미터파 신호를 이용하여 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제1 탐색부; 적외선 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제2 탐색부; 가시광 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제3 탐색부; 및 상기 제1 탐색부, 상기 제2 탐색부, 상기 제3 탐색부 각각으로부터 상기 표적을 탐색한 결과로 생성된 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 해당 표적을 탐지하여 그 탐지한 표적을 추적하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는 상기 제1 표적 정보, 상기 제2 표적 정보, 상기 제3 표적 정보 간에 차이가 있을 때, 기만 상태로 판단할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는 상기 제1 탐색부를 이용하여 상기 표적을 추적하는 중 기 설정된 탐색 거리 이내가 되면 상기 제1 탐색부의 제1 표적 정보를 이용하여 ROI(Region of Interest) 정보를 상기 제2 탐색부와 상기 제3 탐색부에 제공할 수 있다.
또한, 상기 제2 탐색부와 상기 제3 탐색부는 상기 제공 받은 ROI 정보를 이용하여 전체 FOV(Field of View) 영역 내 ROI 영역에서 상기 표적을 탐색할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는 상기 제1 탐색부로부터 제공 받은 신호를 기반으로 상기 제1 표적 정보를 생성하는 제1 신호 처리부; 상기 제2 탐색부로부터 제공 받은 제1 영상을 기반으로 상기 제2 표적 정보를 생성하는 제2 신호 처리부; 및 상기 제3 탐색부로부터 제공 받은 제2 영상을 기반으로 상기 제3 표적 정보를 생성하는 제3 신호 처리부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는 상기 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보를 융합하는 데이터 융합부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 융합부는 상기 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보에 포함된 데이터를 획득 시간과 측정 공간을 일치시키는 정렬부; 및 상기 획득 시간과 측정 공간이 일치된 데이터를 해당 표적에 할당하는 할당부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 정렬부는 상기 데이터를 상기 획득 시간에 따라 순차적으로 정렬시켜 그 정렬시킨 결과로 시간 정렬된 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 정렬부는 상기 데이터를 센서 간 위치 차이로 의한 보정값으로 보정하여 그 보정한 결과로 공간 정렬된 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 방법은 밀리미터파 신호를 이용하여 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 단계; 적외선 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 단계; 가시광 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 단계; 및 상기 표적을 탐색한 결과로 생성된 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보 중 적어도 하나를 이용하여 해당 표적을 탐지하여 그 탐지한 표적을 추적하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 추적하는 단계는 상기 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보에 포함된 데이터를 획득 시간과 측정 공간을 일치시키는 단계; 상기 획득 시간과 측정 공간이 일치된 데이터를 해당 표적에 할당하는 단계; 및 상기 할당된 적어도 하나의 데이터를 이용하여 해당 표적을 식별하여 추적하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 일치시키는 단계는 상기 데이터를 상기 획득 시간에 따라 순차적으로 정렬시켜 그 정렬시킨 결과로 시간 정렬된 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 일치시키는 단계는 상기 데이터를 센서 간 위치 차이로 의한 보정값으로 보정하여 그 보정한 결과로 공간 정렬된 데이터를 생성할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 밀리미터파 센서, 적외선 영상 센서, 가시광 영상 센서를 이용하여 표적을 각각 탐색하고 그 탐색한 결과로 생성된 표적 정보를 수집하여 수집된 표적 정보를 이용하여 해당 표적에 대한 추적을 유지하도록 함으로써, 날씨 등의 외부 환경으로부터의 영향을 최소화하면서 표적을 추적할 수 있다.
또한 본 발명은 다중 센서를 이용하여 표적을 각각 추적하여 그 추적한 결과로 생성된 추적 정보를 이용하는 것이 가능하기 때문에 기만 상태를 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색기가 구비된 유도 비행체를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색기 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적을 탐지하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 정보 수정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적 정보 수정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 시간 정렬 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 공간 정렬 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
이때, 본 발명에서는 밀리미터파 센서, 적외선 영상 센서, 가시광 영상 센서 각각을 이용하여 표적을 탐색하고 그 탐색한 결과로 생성된 표적 정보를 수집하여 수집된 표적 정보를 이용하여 해당 표적에 대한 추적을 유지하도록 한 새로운 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색기가 구비된 유도 비행체를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유도 비행체(GW)는 일단이 돔형으로 구현된 관형의 동체 전방에 배치되는 제1 탐색부(100), 제2 탐색부(200), 제3 탐색부(300), 통신부(400), 신호 처리부(500), 센서부(600), 유도 조종부(700), 핀 구동부(800), 및 추진부(900)를 포함할 수 있다.
제1 탐색부(100)는 밀리미터파 센서로서, 미리 설정된 탐색 구간을 탐색하여 그 탐색한 결과로 표적에 대한 제1 표적 정보를 회득할 수 있다. 제1 탐색부(110)는 송신 신호를 방사하고 방사된 송신 신호가 반사된 수신 신호로 수신하는 안테나(ANT)와, 안테나(ANT)의 지향 방향을 조절하는 짐벌(GMB)을 구비할 수 있다. 짐벌(GMB)은 안테나(ANT)를 거치하기 위한 구성으로, 짐벌 구동부(200)의 제어에 따라 구동되어 거치된 안테나(ANT)의 지향 방향을 가변한다. 여기서 짐벌(GMB)은 일예로 2축 짐벌로 구현될 수 있다.
짐벌 구동부(130)는 신호 처리부(400)의 제어에 따라 짐벌(GMB)을 구동함으로써, 안테나(ANT)의 지향 방향을 조절한다. 짐벌 구동부(130)는 짐벌(GMB)의 모터(일반적으로 서보 모터)를 구동함으로써, 안테나(ANT)의 지향 방향을 조절할 수 있다.
제2 탐색부(200)는 적외선 영상 센서로서, 미리 설정된 탐색 구간을 탐색하여 그 탐색한 결과로 표적에 대한 제2 표적 정보를 획득할 수 있다.
제3 탐색부(300)는 가시광 영상 센서로서, 미리 설정된 탐색 구간을 탐색하여 그 탐색한 결과로 표적에 대한 제3 표적 정보를 획득할 수 있다.
통신부(400)는 유도 비행체(GW)의 발사체(미도시)와 무선의 데이터 링크로 연결되어, 제1 탐색부, 제2 탐색부, 제3 탐색부와 신호 처리부 또는 발사체와 신호 처리부(400), 유도 조종부(600) 사이에서 데이터를 송수신할 수 있다.
신호 처리부(500)는 유도 비행체(GW)가 이동하는 동안 유도 조종부(600)로부터 탐색 시작 신호가 인가되면, 안테나를 통해 송신 신호를 방사하고, 수신 신호를 인가받아 이를 분석함으로써 레이더 이미지를 획득할 수 있다.
신호 처리부(500)는 제1 탐색부(100), 제2 탐색부(200), 제3 탐색부(300)와 연동하여 획득된 표적 정보 즉, 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보를 이용하여 표적을 추적할 수 있다.
이러한 신호 처리부(500)는 제1 탐색부(100)로부터 획득된 제1 표적 정보를 이용하여 해당 표적을 추적하는 제1 신호 처리부, 제2 탐색부(200)로부터 획득된 제2 표적 정보를 이용하여 해당 표적을 추적하는 제2 신호 처리부, 제3 탐색부(300)로부터 획득된 제3 표적 정보를 이용하여 해당 표적을 추적하는 제3 신호 처리부로 구성될 수 있다.
유도 조종부(700)는 관성 항법에 따라 유도 비행체(GW)의 이동 방향을 결정할 수 있다. 이러한 유도 조종부(700)는 발사체로부터 유도 비행체(GW)의 발사 초기 위치와 목적지 위치 정보를 인가 받고, 센서부(600)에서 획득되는 센싱 정보를 이용하여 발사 초기 위치에서 이동한 유도 비행체의 현재 위치를 추정함으로써, 유도 비행체가 목적지로 이동할 수 있도록 이동 방향을 결정한다.
핀 구동부(800)는 유도 조종부(700)에 따라 유도 비행체의 핀(Pin)을 구동하여 추진부(900)에서 발생된 추력에 의해 비행 중인 유도 비행체의 이동 방향을 조절할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색기 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색기는 제1 탐색부(100), 제2 탐색부(200), 제3 탐색부(300)를 포함할 수 있고, 예컨대, 제1 탐색부는 밀리미터파 센서, 제2 탐색부는 적외선 영상 센서, 제3 탐색부는 가시광 영상 센서를 각각 사용할 수 있다.
이때, 밀리미터파 센서, 적외선 영상 센서, 가시광 영상 센서는 상호 간 신호의 간섭을 배제하기 위하여 같은 공간 내에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.
즉, 제1 탐색부(100)는 유도 비행체 내부의 높이를 기준으로 중앙에 배치될 수 있는데, 해상도가 낮기 때문에 추적 성능의 향상을 위하여 김발 구조를 사용할 수 있다.
제2 탐색부(200)는 유도 비행체 내부의 높이를 기준으로 상부 즉, 제1 탐색부보다 위쪽에 배치될 수 있고, 위쪽의 적외선 창을 통해 탐색을 수행할 수 있다.
제3 탐색부(300)는 유도 비행체 내부의 높이를 기준으로 하부 즉, 제1 탐색부보다 아래쪽에 배치될 수 있고, 아래쪽의 가시광 창을 통해 탐색을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적을 탐지하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적을 탐색하기 위한 장치(이하, 표적 탐색장치라고 한다)는 표적을 획득하기 위한 지시 명령을 받으면, 안테나를 통해 밀리미터파 신호를 미리 설정된 탐색 구간 내에 송신 및 수신하여 표적에 대한 탐색을 수행할 수 있다.
다음으로, 표적 탐색장치는 표적이 탐지되면, 표적에 대한 정보 즉, 제1 표적 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 표적 정보는 위치, 각도 등의 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 표적 탐색장치는 획득된 제1 표적 정보를 이용하여 표적에 대한 추적을 수행할 수 있다. 이때, 표적에 대한 추적은 위치 기반 추적과 각도 기반 추적을 동시에 수행하고, 추적 중 표적을 놓치게 되면 표적에 대한 정보를 다시 획득한다.
이때, 표적 탐색장치는 밀리미터파 신호를 이용하여 표적에 대한 추적을 수행하는 경우 제1 표적 정보를 이용하여 탐색이 가능한 거리 이내인지를 확인할 수 있다.
이때, 탐색이 가능한 거리는 밀리미터파 센서가 아닌 센서들 즉, 자외선 영상 센서와 가시광 영상 센서를 이용하여 표적에 대한 추적이 가능한 거리인지를 의미할 수 있다.
다음으로, 표적 탐색장치는 탐색이 가능한 거리 이내이면, 제1 표적 정보를 이용하여 ROI(Region of Interest) 정보를 산출하고, 전체 FOV(Field of View) 영역이 아닌 산출된 ROI 영역 내에서 적외선 영상 센서를 이용한 탐색을 수행할 수 있다.
다음으로, 표적 탐색장치는 표적이 탐지되면, 표적에 대한 정보 즉, 제2 표적 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제2 표적 정보는 위치, 각도 등의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 표적 탐색장치는 탐색이 가능한 거리 이내이면, 제1 표적 정보를 이용하여 ROI(Region of Interest) 정보를 산출하고, 전체 FOV(Field of View) 영역이 아닌 산출된 ROI 영역 내에서 가시광 영상 센서를 이용한 탐색을 수행할 수 있다.
다음으로, 표적 탐색장치는 표적이 탐지되면, 표적에 대한 정보 즉, 제3 표적 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 제3 표적 정보는 위치, 각도 등의 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 표적 탐색장치는 제1 표적 정보를 이용하여 표적을 추적하면서 추적하는 표적을 놓치게 되면, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보를 이용하여 표적을 추적할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 표적 탐색장치는 제1 표적 정보를 이용하여 표적을 추적하되, 추적하는 표적이 기만에 의한 표적인 경우 제1 표적 정보를 제2 표적 정보 또는 제3 표적 정보를 이용하여 수정하고, 수정된 제1 표적 정보를 이용하여 표적을 추적할 수 있다.
이때, 표적 탐색장치는 표적을 추적하면서 제1 표적 정보가 제2 표적 정보 또는 제3 표적 정보와 소정의 임계치 이상 차이가 날 때 기만 상태라고 판단할 수 있다.
또한 표적 탐색장치는 기만 상태라고 판단되는 경우, 수신되는 신호의 특성을 분석하여 그 분석한 결과로 디코이 신호인지 재밍 신호인지를 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 정보 수정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 연무를 이용한 영상 기만 상태인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 탐색장치는 마이크로파 센서를 이용하여 표적 신호를 획득하는 것은 가능하고, 연무로 인해 적외선 영상 센서와 가시광 영상 센서를 이용하여 표적 영상을 획득하는 것은 불가능하게 된다.
따라서, 표적 탐색장치는 마이크로파 센서를 이용하여 획득한 표적 신호를 기반으로 제1 표적 정보를 수정 또는 갱신하여 수정된 제1 표적 정보를 이용하게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적 정보 수정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 채프 및 츨레어 복합 기만 상태인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 탐색장치는 마이크로파 센서를 이용하여 표적 신호를 획득하는 것은 가능하고, 플레어로 인해 적외선 영상 센서를 이용하여 표적 영상을 획득하는 것은 불가능하며, 가시광 영상 센서를 이용하여 표적 영상 일부를 획득하는 것은 가능하다.
이때, 마이크로파 센서를 이용하는 경우 표적 신호와 기만 신호를 모두 인식하고 기만 신호가 표적 신호보다 크기가 더 커서 실제 표적으로 오인될 수 있다.
따라서, 표적 탐색장치는 마이크로파 센서를 이용하여 획득한 표적 신호와 기사광 영상 센서를 이용하여 획득한 표적 영상을 근거로 판단된 표적 신호를 기반으로 제1 표적 정보를 수정 또는 갱신하여 수정된 제1 표적 정보를 이용하게 된다.
또한, 본 발명에서는 서로 다른 센서를 이용하여 획득한 데이터를 융합하여 그 융합한 데이터를 이용하여 표적을 추적하는데, 이하에서 데이터 융합 과정을 설명하기로 한다.
이러한 데이터 융합은 정보 정렬, 정보 할당, 정보 융합으로 크게 구분될 수 있다.
먼저, 정보 정렬은 각 센서의 정보 획득 시간을 일치시키기 위한 시간 정렬, 각 센서의 정보가 측정된 공간 상의 원점을 일치시키기 위한 공간 정렬을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 시간 정렬 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 밀리미터파 센서에 의해 획득된 제1 데이터, 적외선 영상 센서에 의해 획득된 제2 데이터, 가시광 영상 센서에 의해 획득된 제3 데이터를 일정한 주기로 필터링함으로써 시간 정렬시킬 수 있다.
예컨대, 데이터의 시간 스탬프(stamp)를 이용하여 순차적으로 필터링할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 각 데이터 간의 시간 차이 특히, 밀리미터파 센서에 의한 제1 데이터와 각 영상 센서에 의한 제2 데이터 또는 제3 데이터의 처리 시간의 차이로 인해 획득된 데이터의 시간 차이가 발생할 수 있다.
각 데이터들은 시간 스탬프를 가지고 있어, 시간 스탬프를 이용하여 정렬시킨 3번째 제1 데이터와 4번째 제2 데이터 사이의 시간 간격은 가장 길게 나타난다. 이렇게 시간 간격을 갖는 데이터를 그대로 사용할 경우 그 시간 차이로 인해 오차가 발생한다.
따라서, 본 발명에서는 시간 스탬프를 이용하여 실제 데이터로부터 필터링되는 시점 즉, 일정 주기마다 데이터를 추정하여 그 추정된 데이터를 이용하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 공간 정렬 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 각도 데이터 즉, 밀리미터파 센서에 의해 획득된 제1 데이터(각도 정보), 적외선 영상 센서에 의해 획득된 제2 데이터(각도 정보), 가시광 영상 센서에 의해 획득된 제3 데이터를 보정값으로 보정함으로써, 공간 정렬 시킬 수 있다.
제1 데이터 θMW, 제2 데이터 θIMAGE1, 제3 데이터 θIMAGE2은 다음의 [수학식 1]과 같이 보정될 수 있다.
[수학식 1]
θIMAGE1_out = θIMAGE1
θIMAGE2_out = θIMAGE2
θMW_out = θMW + θBSE +θcomp (θMW)
여기서, θMW _ out는 보정된 제1 데이터, θIMAGE1 _ out는 보정된 제2 데이터, θIMAGE2 _out는 보정된 제3 데이터를 나타내고, θBSE는 조준 오차(Bore-Sight Error)를 나타내며, θcomp(θMW)는 센서 간의 위치 차이에 의한 각도 옵셋 보정값으로 θMW 의 각도에 따라 변화될 수 있다.
이때, 적외선 영상 및 가시광 영상은 정렬 단계에서 명확한 표적 정보를 이용하기 때문에 별도의 공간 정렬이 필요하지 않아 입력된 영상을 그대로 출력으로 사용한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리부(500)는 제1 탐색부(100), 제2 탐색부(200), 제3 탐색부(300)에 의해 획득된 데이터를 융합 처리하는 데이터 융합부(510)를 포함하고, 데이터 융합부(510)는 정렬부(511), 할당부(512)로 구성될 수 있다.
정렬부(511)은 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보에 포함된 데이터를 획득 시간과 측정 공간을 일치시킬 수 있다.
할당부(512)는 획득 시간과 측정 공간이 일치된 데이터를 해당 표적에 할당할 수 있다. 예컨대, 할당부(512)는 각도 축 상의 유사도와 신호 세기 등의 상관 관계를 분석하여 그 분석한 결과를 통해 표적의 연관성을 검출할 수 있다.
할당부(512)는 검출된 표적의 연관성을 기반으로 해당 표적의 표적 정보로 할당할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 탐색부
200: 제2 탐색부
300: 제3 탐색부
400: 통신부
500: 신호 처리부
600: 센서부
700: 유도 조종부
800: 핀 구동부
900: 추진부

Claims (13)

  1. 밀리미터파 신호를 이용하여 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제1 탐색부;
    적외선 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제2 탐색부;
    가시광 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 제3 탐색부; 및
    상기 제1 탐색부, 상기 제2 탐색부, 상기 제3 탐색부 각각으로부터 상기 표적을 탐색한 결과로 생성된 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보를 이용하여 해당 표적을 탐지하여 그 탐지한 표적을 추적하는 신호 처리부;를 포함하되,
    상기 신호 처리부는, 상기 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보에 포함된 데이터를 획득 시간과 측정 공간을 일치시키고, 상기 데이터를 센서 간 위치 차이에 의한 보정값으로 보정하여 그 보정된 결과로 공간 정렬된 데이터를 생성하며, 상기 데이터를 상기 획득 시간에 따라 순차적으로 정렬시켜 그 정렬시킨 결과로 시간 정렬된 데이터를 생성하는 정렬부 및 상기 획득 시간과 측정 공간이 일치된 데이터를 해당 표적에 할당하는 할당부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 제1 표적 정보, 상기 제2 표적 정보, 상기 제3 표적 정보 간에 차이가 있을 때, 기만 상태로 판단하는, 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 제1 탐색부를 이용하여 상기 표적을 추적하는 중 기 설정된 탐색 거리 이내가 되면 상기 제1 탐색부의 제1 표적 정보를 이용하여 ROI(Region of Interest) 정보를 상기 제2 탐색부와 상기 제3 탐색부에 제공하는, 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 탐색부와 상기 제3 탐색부는,
    상기 제공 받은 ROI 정보를 이용하여 전체 FOV(Field of View) 영역 내 ROI 영역에서 상기 표적을 탐색하는, 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 제1 탐색부로부터 제공 받은 신호를 기반으로 상기 제1 표적 정보를 생성하는 제1 신호 처리부;
    상기 제2 탐색부로부터 제공 받은 제1 영상을 기반으로 상기 제2 표적 정보를 생성하는 제2 신호 처리부; 및
    상기 제3 탐색부로부터 제공 받은 제2 영상을 기반으로 상기 제3 표적 정보를 생성하는 제3 신호 처리부;
    를 포함하는, 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 밀리미터파 신호를 이용하여 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 단계;
    적외선 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 단계;
    가시광 영상을 이용하여 상기 미리 설정된 탐색 구간 내에서 표적을 탐색하는 단계; 및
    상기 표적을 탐색한 결과로 생성된 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보를 이용하여 해당 표적을 탐지하여 그 탐지한 표적을 추적하는 단계;를 포함하되,
    상기 표적을 추적하는 단계는, 상기 제1 표적 정보, 제2 표적 정보, 제3 표적 정보에 포함된 데이터를 획득 시간과 측정 공간을 일치시키고, 상기 데이터를 센서 간 위치 차이에 의한 보정값으로 보정하여 그 보정한 결과로 공간 정렬된 데이터를 생성하며, 상기 데이터를 상기 획득 시간에 따라 순차적으로 정렬시켜 그 정렬시킨 결과로 시간 정렬된 데이터를 생성하는 단계 및 상기 획득 시간과 측정 공간이 일치된 데이터를 해당 표적에 할당하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101886856B1 (ko) * 2017-09-26 2018-08-09 한화시스템(주) 이종센서 탐색기의 비정형 객체추적에 대한 데이터 결합시스템 및 방법
KR101914281B1 (ko) * 2018-05-23 2018-11-01 엘아이지넥스원 주식회사 표적 추적 장치 및 방법
KR101924208B1 (ko) * 2018-05-16 2018-11-30 엘아이지넥스원 주식회사 시계 가변이 가능한 적외선 영상 센서 및 이를 포함하는 영상 호밍 장치
KR101944423B1 (ko) * 2018-03-28 2019-01-30 엘아이지넥스원 주식회사 김발 복합 센서 호밍 장치 및 방법
KR101948833B1 (ko) * 2018-06-28 2019-02-15 엘아이지넥스원 주식회사 Rf 및 sal 기반의 이중모드 복합 센서를 이용한 표적 센싱 방법
KR101953352B1 (ko) * 2018-03-28 2019-02-28 엘아이지넥스원 주식회사 김발 복합 센서 호밍 시스템
KR101938777B1 (ko) * 2018-06-28 2019-04-10 엘아이지넥스원 주식회사 광섬유 광학계 기반의 이중모드 복합 센서를 이용한 표적 센싱 방법
KR101948832B1 (ko) * 2018-06-28 2019-05-02 엘아이지넥스원 주식회사 광섬유 광학계 기반의 이중모드 복합 센서장치
KR102021593B1 (ko) * 2019-01-30 2019-09-16 엘아이지넥스원 주식회사 표적 추적 센서의 지향각을 제어하기 위한 지향각 구동 제어 장치 및 이를 포함하는 비행운동체
CN112526506A (zh) * 2020-11-17 2021-03-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 目标搜索跟踪方法及目标追踪装置
KR102651963B1 (ko) * 2023-11-09 2024-03-27 아이티인 주식회사 듀얼버퍼 및 듀얼세션 구조의 교통단속시스템에서 수행되는 교통단속방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101258544B1 (ko) 2012-10-10 2013-05-02 국방과학연구소 모의표적 및 이를 포함한 다중센서 표적추적시스템
KR101546800B1 (ko) 2014-07-11 2015-08-26 한화탈레스 주식회사 이종 센서 탐색기를 이용한 표적 포착 장치 및 방법
KR101589721B1 (ko) 2015-06-26 2016-01-28 엘아이지넥스원 주식회사 밀리미터파 대역 탐색기용 이중편파 모노펄스 안테나

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101258544B1 (ko) 2012-10-10 2013-05-02 국방과학연구소 모의표적 및 이를 포함한 다중센서 표적추적시스템
KR101546800B1 (ko) 2014-07-11 2015-08-26 한화탈레스 주식회사 이종 센서 탐색기를 이용한 표적 포착 장치 및 방법
KR101589721B1 (ko) 2015-06-26 2016-01-28 엘아이지넥스원 주식회사 밀리미터파 대역 탐색기용 이중편파 모노펄스 안테나

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101886856B1 (ko) * 2017-09-26 2018-08-09 한화시스템(주) 이종센서 탐색기의 비정형 객체추적에 대한 데이터 결합시스템 및 방법
KR101944423B1 (ko) * 2018-03-28 2019-01-30 엘아이지넥스원 주식회사 김발 복합 센서 호밍 장치 및 방법
KR101953352B1 (ko) * 2018-03-28 2019-02-28 엘아이지넥스원 주식회사 김발 복합 센서 호밍 시스템
KR101924208B1 (ko) * 2018-05-16 2018-11-30 엘아이지넥스원 주식회사 시계 가변이 가능한 적외선 영상 센서 및 이를 포함하는 영상 호밍 장치
KR101914281B1 (ko) * 2018-05-23 2018-11-01 엘아이지넥스원 주식회사 표적 추적 장치 및 방법
KR101948833B1 (ko) * 2018-06-28 2019-02-15 엘아이지넥스원 주식회사 Rf 및 sal 기반의 이중모드 복합 센서를 이용한 표적 센싱 방법
KR101938777B1 (ko) * 2018-06-28 2019-04-10 엘아이지넥스원 주식회사 광섬유 광학계 기반의 이중모드 복합 센서를 이용한 표적 센싱 방법
KR101948832B1 (ko) * 2018-06-28 2019-05-02 엘아이지넥스원 주식회사 광섬유 광학계 기반의 이중모드 복합 센서장치
KR102021593B1 (ko) * 2019-01-30 2019-09-16 엘아이지넥스원 주식회사 표적 추적 센서의 지향각을 제어하기 위한 지향각 구동 제어 장치 및 이를 포함하는 비행운동체
CN112526506A (zh) * 2020-11-17 2021-03-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 目标搜索跟踪方法及目标追踪装置
CN112526506B (zh) * 2020-11-17 2024-03-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 目标搜索跟踪方法及目标追踪装置
KR102651963B1 (ko) * 2023-11-09 2024-03-27 아이티인 주식회사 듀얼버퍼 및 듀얼세션 구조의 교통단속시스템에서 수행되는 교통단속방법

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