KR101857138B1 - 이동형 레이더의 표적 탐색 장치 - Google Patents

이동형 레이더의 표적 탐색 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치에 있어서 이동형 레이더의 표적 예상 위치가 포함된 탐색 구역의 위치 정보를 수신하기 위한 위치 정보 수신부, 상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 이용하여 상기 이동형 레이더가 탐색을 수행하기 위한 초기 탐색 구역을 결정하고, 상기 초기 탐색 구역을 이용하여 상기 이동형 레이더의 이동에 따른 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하고 상기 표적 탐색 구역에 따른 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 제어부 및 상기 탐색 각도 제어부에서 결정된 상기 현재 탐색 각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하는 표적 탐색부를 제공함으로써 레이더의 이동에 따라 탐색 구역을 포함하도록 탐색 각도를 갱신하는 이동형 레이더의 표적 탐색 장치가 개시된다.

Description

이동형 레이더의 표적 탐색 장치{Apparatus for Exploring Target}
본 발명은 레이더의 표적 탐색 장치에 관한 것으로, 특히 안테나를 이동하며 표적을 탐색하는 이동형 레이더의 표적 탐색 장치에 관한 것이다.
이동형 레이더는 표적을 탐지하기 위한 탐색을 수행하며, 적의 박격포를 비롯하여 선박, 차량, 야포, 로켓의 위치를 신속, 정확하게 탐지하고 탐지된 표적을 추적하며 격추할 때 사용된다.
이동형 레이더와 표적 예상 위치 간 거리를 멀게 예측하여 탐색 각도를 좁게 설정할 경우 이동형 레이더와 탐색 구역간 거리가 가까워지고, 특정 거리보다 가까워지게 되면 미리 설정한 탐색 각도가 탐색 구역을 다 포함하지 못하는 경우가 발생하고, 이와 반대로, 사용자가 이동형 레이더와 표적 예상 위치 간 거리를 가깝게 예측하여 탐색 각도를 넓게 설정하면 특정 거리보다 먼 경우 미리 설정한 탐색 각도가 탐색 구역을 다 포함하지 못하는 경우가 발생한다.
또한, 거리가 먼 경우 설정한 탐색 각도가 탐색 구역을 초과하여 포함하는데 이는 탐색 구역 외부까지 탐색을 수행하게 되어 탐색을 위한 안테나의 이동의 시간 손실이 발생한다.
본 발명은 이동형 레이더의 표적 탐색 장치로 이동형 레이더의 표적 예상 위치가 포함된 탐색 구역의 위치 정보를 수신하기 위한 위치 정보 수신부, 상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 이용하여 상기 이동형 레이더가 탐색을 수행하기 위한 초기 탐색 구역을 결정하고, 상기 초기 탐색 구역을 이용하여 상기 이동형 레이더의 이동에 따른 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하고 상기 표적 탐색 구역에 따른 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 제어부 및 상기 탐색 각도 제어부에서 결정된 상기 현재 탐색 각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하는 표적 탐색부를 제공함으로써 레이더의 이동에 따라 탐색 구역을 포함하도록 탐색 각도를 자동으로 갱신하는데 그 목적이 있다.
또한, 이동형 레이더와 탐색 구역 간 거리 및 이동형 레이더의 이동 속도, 탐색을 위한 안테나 이동 속도를 고려하여 이동형 레이더의 탐색각도를 자동 갱신함으로써, 이동형 레이더는 본인의 이동 속도 및 탐색 시 안테나 이동 속도를 반영하여 탐색을 위한 안테나 이동 각도를 자동으로 설정하여 탐색각도가 레이더의 이동거리를 반영함에 따라 탐색 가능 영역을 확대하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치는, 이동형 레이더의 표적 예상 위치가 포함된 탐색 구역의 위치 정보를 수신하기 위한 위치 정보 수신부, 상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 이용하여 상기 이동형 레이더가 탐색을 수행하기 위한 초기 탐색 구역을 결정하고, 상기 초기 탐색 구역을 이용하여 상기 이동형 레이더의 이동에 따른 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하고 상기 표적 탐색 구역에 따른 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 제어부 및 상기 탐색 각도 제어부에서 결정된 상기 현재 탐색 각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하는 표적 탐색부를 포함한다.
여기서, 탐색각도 제어부는 상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 제1 위치에서 상기 이동형 레이더가 표적이 존재하는 것으로 예상되는 상기 표적 예상 위치를 포함하는 초기 탐색 구역을 결정하는 초기 탐색 구역 결정부, 상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 제2 위치에서 상기 이동형 레이더가 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치간의 변위 정보와, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하는 표적 탐색 구역 결정부를 포함한다.
또한, 탐색각도 제어부는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치간의 변위 정보와, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 이용하여 상기 제2 위치에서의 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 계산부를 더 포함한다.
여기서, 초기 탐색 구역은 상기 표적 예상 위치를 중심으로 상기 이동형 레이더의 진행방향으로 연장된 오차 범위 내에 포함되는 구역이며, 직사각형 또는 원 중심으로부터 일부 영역이 제외된 원호의 형상으로 인지된다.
여기서, 상기 이동형 레이더는 상기 초기 탐색 구역에 가까워지는 방향으로 이동하며, 상기 제2 위치는 상기 초기 탐색 각도로 탐색 중인 상기 이동형 레이더가 이동한 지점의 위치이다.
여기서, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치간의 변위 정보는 상기 이동형 레이더의 이동 속도를 상기 이동형 레이더에 포함되는 안테나의 이동 각속도로 나눈 후 상기 초기 탐색 각도를 곱하는 연산을 수행하여 결정된 상기 초기 탐색 각도로 탐색중인 상기 이동형 레이더의 예상 이동거리를 포함한다.
또한, 탐색각도 제어부는 상기 예상 이동거리를 반영하여 계산된 상기 현재 탐색각도로 탐색 각도를 갱신하는 탐색 각도를 갱신부를 더 포함하며, 상기 탐색 각도 갱신부는, 상기 현재 탐색각도를 상기 최종 탐색각도로 설정하고, 상기 표적 탐색부는, 상기 최종 탐색각도로 탐색을 수행한다.
또한, 상기 표적 탐색부는, 안테나를 포함하며, 상기 탐색각도 제어부에서 설정된 상기 최종 탐색각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하고, 상기 최종 탐색각도가 갱신될 때 상기 안테나의 각도를 자동으로 변환한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 이동형 레이더의 표적 예상 위치가 포함된 탐색 구역의 위치 정보를 수신하기 위한 위치 정보 수신부, 상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 이용하여 상기 이동형 레이더가 탐색을 수행하기 위한 초기 탐색 구역을 결정하고, 상기 초기 탐색 구역을 이용하여 상기 이동형 레이더의 이동에 따른 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하고 상기 표적 탐색 구역에 따른 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 제어부 및 상기 탐색 각도 제어부에서 결정된 상기 현재 탐색 각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하는 표적 탐색부를 제공함으로써 레이더의 이동에 따라 탐색 구역을 다 포함하도록 탐색 각도를 갱신할 수 있다.
탐색 각도를 갱신하여 최적으로 설정함에 따라 이동형 레이더의 탐색 시간 단축 및 최적화가 가능해질 수 있다.
또한, 탐색구역을 설정함으로써 탐색구역 외부의 미 탐색으로 추적하고자 하는 표적 정보 추출 가능성을 높일 수 있고, 탐색각도 연산 실수로 인한 표적 미 탐지 확률을 감소할 수 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색각도 제어부(200)을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색구역을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 표적 탐색을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 이동을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 표적 탐색을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색 각도에 따른 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색 각도에 따른 효과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 관련된 이동형 레이더의 표적 탐색 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
하기 실시예에서는 직교 좌표계 기준으로 예시하였으나, 직교 좌표계에서만 한정되는 것은 아니며, 구면 좌표계, 원통 좌표계로의 확대 적용이 가능하다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 이동형 레이더의 표적 탐색 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 위치 정보 수신부(100), 탐색각도 제어부(200) 표적 탐색부(300)를 포함한다.
이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 이동형 레이더에서 표적을 탐지하기 위한 탐색을 수행하며, 적의 박격포를 비롯하여 선박 및 차량, 야포, 로켓의 위치를 신속, 정확하게 탐지하고 탐지된 표적을 추적하며 격추할 때 사용되는 레이더에 필요하다.
위치 정보 수신부(100)는 레이더의 표적 예상 위치가 포함된 탐색 구역의 위치정보를 수신한다. 여기서, 초기 탐색 구역은 상기 표적 예상 위치를 중심으로 상기 이동형 레이더의 진행방향으로 연장된 오차 범위 내에 포함되는 구역이며, 직사각형 또는 원 중심으로부터 일부 영역이 제외된 원호의 형상으로 인지된다.
위치 정보 수신부(100)는 표적이 예상되는 위치에 대해 이동형 레이더 기준선 대비 탐색구역의 좌, 우 탐색구역의 거리 및 이동형 레이더와 탐색구역 간 거리 정보를 수신한다.
탐색각도 제어부(200)는 위치 정보 수신부(100)로부터 수신 받은 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 이용하여 상기 이동형 레이더가 탐색을 수행하기 위한 초기 탐색 구역을 결정하고, 상기 초기 탐색 구역을 이용하여 상기 이동형 레이더의 이동에 따른 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하고 상기 표적 탐색 구역에 따른 현재 탐색 각도를 결정한다.
표적 탐색부(300)는 탐색각도 제어부(200)에서 결정된 현재 탐색 각도를 이용하여 상기 표적을 탐색한다.
표적 탐색부(300)는 안테나를 포함하며, 탐색각도 제어부(200)에서 설정된 최종 탐색각도를 이용하여 표적을 탐색하고, 최종 탐색각도가 갱신될 때 상기 안테나의 각도를 자동으로 변환한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색각도 제어부(200)을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 탐색각도 제어부(200)는 초기 탐색 구역 결정부(210), 표적 탐색 구역 결정부(220), 탐색 각도 계산부(230), 탐색각도 갱신부(240)를 포함한다.
초기 탐색 구역 결정부(210)는 위치 정보 수신부(100)로부터 수신 받은 제1 위치에서 상기 이동형 레이더가 표적이 존재하는 것으로 예상되는 상기 표적 예상 위치를 포함하는 초기 탐색 구역을 결정한다. 여기서, 표적 예상 위치로부터 상기 오차 범위 내에 포함되는 구역의 모서리까지의 거리와 상기 제1 위치에서의 상기 이동형 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역까지의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행한다.
하기 실시예에서는 직교 좌표계 기준으로 예시하였으나, 직교 좌표계에서만 한정되는 것은 아니며, 구면 좌표계, 원통 좌표계로의 확대 적용이 가능하다.
초기 탐색 구역 결정부(210)가 초기 탐색각도를 결정하기 위한 연산은 수학식 1을 이용하여 구현된다.
Figure 112017127362755-pat00001
수학식 1은 레이더의 좌측 탐색 시와 우측 탐색 시로 구분되며 여기서, 이동형 레이더가 좌측 탐색이 최초인 경우, θ first_L 은 초기 탐색각도이고, SRCH_R L 는 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리이다.
이동형 레이더가 우측 탐색이 최초인 경우, θ first_R 은 초기 탐색각도이고, SRCH_R R 는 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리이다.
표적 예상 위치로부터 Y축 방향으로 연장된 거리와 상기 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 탐색구역까지의 X축 방향의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행하여 초기 탐색각도를 계산한다.
표적 탐색 구역 결정부(220)는 위치 정보 수신부(100)로부터 수신 받은 제2 위치에서 이동형 레이더가 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 제1 위치와 상기 제2 위치간의 변위 정보와, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정한다.
표적 탐색 구역 결정부(220)가 예상 이동거리를 계산하기 위한 연산은 수학식 2를 이용하여 구현된다.
Figure 112017127362755-pat00002
수학식 2는 레이더의 좌측 탐색 시와 우측 탐색 시로 구분되며 여기서, 이동형 레이더가 좌측 탐색 중 이동할 경우, R Move_L 은 탐색 중 예상 이동거리, SRCH_Speed RADAR 는 이동형 레이더의 이동속도, SRCH_Speed θ 는 안테나의 이동 각속도, θ first_L 는 초기 탐색각도다.
이동형 레이더가 우측 탐색 중 이동할 경우, R Move_R 은 탐색 중 예상 이동거리, SRCH_Speed RADAR 는 이동형 레이더의 이동속도, SRCH_Speed θ 는 안테나의 이동 각속도, θ first_R 는 초기 탐색각도다.
초기 탐색각도로 탐색중인 레이더는 탐색구역에 가까워지는 방향으로 이동하며, 예상 이동거리는 상기 초기 탐색각도로 탐색 시 이동한 만큼의 거리이다.
표적 탐색 구역 결정부(220)는 레이더의 이동 속도를 상기 안테나의 이동 각속도로 나눈 후 초기 탐색각도를 곱하는 연산을 수행하여 상기 초기 탐색각도로 탐색중인 레이더의 예상 이동거리를 계산한다.
탐색 각도 계산부(230)는 제1 위치와 제2 위치간의 변위 정보와, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 이용하여 상기 제2 위치에서의 현재 탐색 각도를 결정한다.
탐색 각도 계산부(230)는 이동형 레이더의 예상 이동거리를 제외한 제2 위치에서의 상기 이동형 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역까지의 X축 방향의 거리와 상기 표적 예상 위치로부터 Y축 방향으로 연장된 거리를 변수로 하여 상기 레이더와 상기 탐색구역 사이의 상기 제2 위치에서의 현재 탐색 각도를 결정한다.
탐색 각도 계산부(230)는 이동형 레이더의 예상 이동거리를 반영하여 초기 탐색 구역 결정부(210)와 마찬가지로 표적 예상 위치로부터 Y축 방향으로 연장된 거리와 상기 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 탐색구역까지의 X축 방향의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행하여 현재 탐색 각도를 계산한다.
탐색 각도 계산부(230)가 예상 이동거리를 반영하여 레이더와 탐색구역 사이에서 레이더가 탐색을 수행하기 위한 안테나의 현재 탐색 각도를 도출하는 연산은 수학식 3를 이용하여 구현된다.
Figure 112017127362755-pat00003
수학식 3은 레이더의 좌측 탐색 시와 우측 탐색 시로 구분되며 여기서, 이동형 레이더가 좌측을 탐색할 경우, θ L 은 현재 탐색 각도, SRCH_R L 은 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리, R Move_L 은 탐색 중 예상 이동거리이다.
이동형 레이더가 우측을 탐색할 경우, θ R 은 현재 탐색 각도, SRCH_R R 은 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리, R Move_R 은 탐색 중 예상 이동거리이다.
탐색각도 갱신부(240)는 예상 이동거리를 반영하여 계산된 현재 탐색 각도로 탐색각도를 갱신한다.
탐색각도 갱신부(240)는 현재 탐색 각도를 상기 최종 탐색각도로 설정하고, 표적 탐색부(300)는 탐색각도 제어부(200)의 탐색각도 갱신부(240)에서 설정된 최종 탐색각도를 이용하여 표적을 탐색한다.
표적 탐색부(300)는 안테나를 포함하며, 탐색각도 제어부(200)에서 설정된 최종 탐색각도를 이용하여 표적을 탐색하고, 최종 탐색각도가 갱신될 때 상기 안테나의 각도를 자동으로 변환한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색구역을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 탐색구역은 표적 예상 위치를 중심으로 X축 방향과 Y축 방향으로 각각 연장된 오차 범위 내에 포함되는 구역이다. 실제 표적 위치는 탐색구역 내에 포함될 수 있으며, 탐색구역은 표적 예상 위치를 기준으로 정한다.
도 3의 이동형 레이더는 표적 예상 위치에 맞추어 각도가 정해져 있으며, 좌측 및 우측으로 안테나를 이동시킬 수 있다.
여기서, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리, SRCH_R L 는 Y축 방향의 좌측 탐색 구역 거리, SRCH_R R 는 Y축 방향의 우측 탐색 구역 거리이다.
이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 탐색이 시작되면, 탐색구역을 탐색할 수 있도록 초기 탐색 구역 결정부(210)에서 초기 탐색각도를 도출한다.
초기 탐색 구역 결정부(210)가 초기 탐색각도를 도출하기 위한 연산은 상기 수학식 1을 이용하여 구현된다.
상기 수학식 1은 레이더의 좌측 탐색 시와 우측 탐색 시로 구분되며 여기서, 이동형 레이더가 좌측 탐색이 최초인 경우, θ first_L 은 초기 탐색각도고, SRCH_R L 는 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리이다.
이동형 레이더가 우측 탐색이 최초인 경우, θ first_R 은 초기 탐색각도고, SRCH_R R 는 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리이다.
표적 예상 위치로부터 Y축 방향으로 연장된 거리와 상기 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 탐색구역까지의 X축 방향의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행하여 초기 탐색각도를 계산한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 표적 탐색을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 탐색이 시작되면, 탐색구역을 탐색할 수 있도록 안테나가 탐색각도를 초기 탐색각도로 변화하며, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리 R first 에서 은 초기 탐색각도 θ first_R 로 우측을, θ first_L 로 좌측을 각각 탐색한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 이동을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 탐색이 시작되면, 탐색구역을 탐색할 수 있도록 안테나가 탐색각도를 초기 탐색각도로 변화하며, 초기 탐색각도로 탐색을 수행한 후 이동형 레이더의 이동에 따라 탐색구역으로부터 가까워 질 때 예상 이동거리를 반영하여 다시 탐색구역을 탐색할 수 있도록 안테나가 탐색각도를 현재 탐색 각도로 변화한다.
탐색 각도 계산부(230)가 예상 이동거리를 반영하여 레이더와 탐색구역 사이에서 레이더가 탐색을 수행하기 위한 안테나의 현재 탐색 각도를 도출하는 연산은 상기 수학식 3를 이용하여 구현된다.
상기 수학식 3은 레이더의 좌측 탐색 시와 우측 탐색 시로 구분되며 여기서, 이동형 레이더가 좌측을 탐색할 경우, θ L 은 현재 탐색 각도, SRCH_R L 은 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리, R Move_L 은 탐색 중 예상 이동거리이다.
이동형 레이더가 우측을 탐색할 경우, θ R 은 현재 탐색 각도, SRCH_R R 은 Y축 방향의 탐색 구역 거리, R first 는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리, R Move_R 은 탐색 중 예상 이동거리이다.
탐색 각도 계산부(230)는 이동형 레이더의 예상 이동거리를 반영하여 초기 탐색 구역 결정부(210)와 마찬가지로 표적 예상 위치로부터 Y축 방향으로 연장된 거리와 상기 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 탐색구역까지의 X축 방향의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행하여 현재 탐색 각도를 계산한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 표적 탐색을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 탐색이 시작되면, 탐색구역을 탐색할 수 있도록 안테나가 탐색각도를 초기 탐색각도로 변화하며, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리 R first 에서 은 초기 탐색각도 θ first_R 로 우측을, θ first_L 로 좌측을 각각 탐색하고,
초기 탐색각도로 탐색을 수행한 후 이동형 레이더의 이동에 따라 탐색구역으로부터 가까워 질 때 예상 이동거리를 반영하여 다시 탐색구역을 탐색할 수 있도록 안테나가 탐색각도를 현재 탐색 각도로 변화한다. 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리 R first 에서 예상 이동거리 R Move_L 만큼 제외한 잔존거리에서 현재 탐색 각도 θ R 로 우측을, θ L 로 좌측을 각각 탐색한다. 탐색구역에 가까워질수록 탐색각도는 더 큰 각도로 변화한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색 각도에 따른 변화를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 좌측 탐색과 우측 탐색을 나누어 좌측 탐색 시 안테나의 각도를 좌측으로 이동시키며, 우측 탐색 시 안테나의 각도를 우측으로 이동시킨다.
또한, 탐색 각도의 변화에 따라 안테나의 기울기를 변화시킴으로써 변화하는 탐색각도에 맞추어 탐색 구역을 탐색할 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)의 탐색 각도에 따른 효과를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 초기 탐색각도로 탐색을 수행한 후 이동형 레이더의 이동에 따라 탐색구역으로부터 가까워 질 때 예상 이동거리를 반영하여 다시 탐색구역을 탐색할 수 있도록 안테나가 탐색각도를 현재 탐색 각도로 변화한다. 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 이동형 레이더와 탐색 구역 간의 거리 R first 에서 예상 이동거리 R Move_L 만큼 제외한 잔존거리에서 현재 탐색 각도 θ R 로 우측을, θ L 로 좌측을 각각 탐색한다. 탐색구역에 가까워질수록 탐색각도는 더 큰 각도로 변화한다.
도 8을 참조하면, 탐색각도가 레이더의 이동거리를 반영함에 따라 확대되는 탐색가능 영역을 확인할 수 있다.
종래의 경우, 이동형 레이더와 표적 예상 위치인 탐색 구역간의 거리에 상관없이 설정된 안테나가 초기 설정된 고정탐색각도로 탐색을 수행한다. 하지만 이동형 레이더와 탐색 구역의 거리와 탐색 각도간 관계는 서로 반비례하므로 탐색 구역의 거리가 가까워질수록 탐색 각도의 갱신이 필요하다.
이동형 레이더는 일반적으로 탐색 구역으로 이동하면서 표적을 탐지, 추적하므로 이동형 레이더와 표적 예상 위치 간 거리를 멀게 예측하여 탐색 각도를 좁게 설정할 경우 이동형 레이더와 탐색 구역간 거리가 가까워지고, 특정 거리보다 가까워지게 되면 미리 설정한 고정탐색 각도가 탐색 구역을 다 포함하지 못하는 경우가 발생하고, 이동형 레이더와 표적 예상 위치 간 거리를 가깝게 예측하여 탐색 각도를 넓게 설정하면 특정 거리보다 먼 경우 미리 설정한 고정탐색 각도가 탐색 구역을 다 포함하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
또한, 거리가 먼 경우 설정한 탐색 각도가 탐색 구역을 초과하여 포함하는데 이는 탐색 구역 외부까지 탐색을 수행하게 되어 탐색을 위한 안테나의 이동의 시간 손실이 발생한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레이더의 표적 탐색 장치(10)는 이동형 레이더와 탐색 구역 간 거리 및 이동형 레이더의 이동 속도, 탐색을 위한 안테나 이동 속도를 고려하여 이동형 레이더의 탐색각도 자동 갱신함으로써, 이동형 레이더는 본인의 이동 속도 및 탐색 시 안테나 이동 속도를 반영하여 탐색을 위한 안테나 이동 각도를 자동으로 설정하여 탐색각도가 레이더의 이동거리를 반영함에 따라 탐색 가능 영역을 확대할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
10: 이동형 레이더의 표적 탐색 장치
100: 위치 정보 수신부
200: 탐색 각도 제어부
300: 표적 탐색부

Claims (11)

  1. 이동형 레이더의 표적 탐색 장치에 있어서,
    상기 이동형 레이더의 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 수신하기 위한 위치 정보 수신부;
    상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역의 위치 정보를 이용하여 상기 이동형 레이더가 탐색을 수행하기 위한 초기 탐색 구역을 결정하고, 상기 초기 탐색 구역을 이용하여 상기 이동형 레이더의 이동에 따른 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하고 상기 표적 탐색 구역에 따른 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 제어부; 및
    상기 탐색 각도 제어부에서 결정된 상기 현재 탐색 각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하는 표적 탐색부를 포함하며,
    상기 탐색각도 제어부는, 제1 위치와 제2 위치간의 변위 정보와, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 이용하여 상기 제2 위치에서의 현재 탐색 각도를 결정하는 탐색 각도 계산부를 더 포함하고,
    상기 제1 위치와 상기 제2 위치간의 변위 정보는 상기 이동형 레이더의 이동 속도를 상기 이동형 레이더에 포함되는 안테나의 이동 각속도로 나눈 후 상기 초기 탐색 각도를 곱하는 연산을 수행하여 결정된 상기 초기 탐색 각도로 탐색중인 상기 이동형 레이더의 예상 이동거리로 정의되는 정보인 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탐색각도 제어부는,
    상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 제1 위치에서 상기 이동형 레이더가 표적이 존재하는 것으로 예상되는 상기 표적 예상 위치를 포함하는 초기 탐색 구역을 결정하는 초기 탐색 구역 결정부;
    상기 위치 정보 수신부로부터 수신 받은 제2 위치에서 상기 이동형 레이더가 상기 표적을 탐색하기 위한 표적 탐색 구역을 결정하되, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치간의 변위 정보와, 상기 초기 탐색 구역에 따라 특정되는 초기 탐색 구역까지의 거리 및 초기 탐색 각도를 고려하여, 상기 표적 탐색 구역을 결정하는 표적 탐색 구역 결정부를 포함하는 표적 탐색 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 초기 탐색 구역은 상기 표적 예상 위치를 중심으로 상기 이동형 레이더의 진행방향으로 연장된 오차 범위 내에 포함되는 구역이며, 직사각형 또는 원 중심으로부터 일부 영역이 제외된 원호의 형상으로 인지되는 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    초기 탐색 구역까지의 거리는 상기 제1 위치에서의 상기 이동형 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역까지의 거리인 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 이동형 레이더는 상기 초기 탐색 구역에 가까워지는 방향으로 이동하며,
    상기 제2 위치는 상기 초기 탐색 각도로 탐색 중인 상기 이동형 레이더가 이동한 지점의 위치인 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 초기 탐색 구역 결정부는 상기 표적 예상 위치로부터 상기 오차 범위 내에 포함되는 구역의 모서리까지의 거리와 상기 제1 위치에서의 상기 이동형 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역까지의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행하여 초기 탐색 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서,
    상기 탐색각도 계산부는
    상기 예상 이동거리를 제외한 상기 제2 위치에서의 상기 이동형 레이더로부터 상기 표적 예상 위치가 포함된 초기 탐색 구역까지의 거리와 상기 표적 예상 위치로부터 상기 오차 범위 내에 포함되는 구역의 모서리까지의 거리를 변수로 하여 삼각함수 연산을 수행하여 상기 이동형 레이더와 상기 표적 탐색 구역 사이의 상기 제2 위치에서의 현재 탐색 각도를 결정하는 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탐색각도 제어부는,
    상기 예상 이동거리를 반영하여 계산된 상기 현재 탐색각도로 탐색 각도를 갱신하는 탐색 각도 갱신부를 더 포함하며,
    상기 탐색 각도 갱신부는, 상기 현재 탐색각도를 최종 탐색각도로 설정하고,
    상기 표적 탐색부는, 상기 최종 탐색각도로 탐색을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 표적 탐색부는, 안테나를 포함하며,
    상기 탐색각도 제어부에서 설정된 최종 탐색각도를 이용하여 상기 표적을 탐색하고, 상기 최종 탐색각도가 갱신될 때 상기 안테나의 각도를 자동으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표적 탐색 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005331389A (ja) 2004-05-20 2005-12-02 Toyota Motor Corp 車間距離制御装置
JP2005350010A (ja) 2004-06-14 2005-12-22 Fuji Heavy Ind Ltd ステレオ式車外監視装置
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