KR101858802B1 - 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 데이터 수집부; 수집된 레이더 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 데이터 분석부; 및 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 데이터 전송부;를 포함한다.

Description

이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING RADAR DATA FOR MOVING OBJECT MONITORING INFORMATION EXTRACTION}
본 발명은 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 레이더 송신기로부터 관제구역 내 항공기 및 차량에 대한 레이더 데이터를 수집하고 분석하여 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(A-SMGCS:Advanced-Surface Movement and Guidance System)에 전송하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
해마다 늘어나는 항공교통량으로 인해 관제권 내의 모든 항공상황을 보여주어야 하는 현시 시스템의 과부하가 발생하며, 현시 시스템의 구성요소 중에서 감시자료를 처리하는 모듈과 이를 화면에 현시하는 모듈의 부하가 가장 크다. 시스템 부하 증가로 인한 장시간의 처리 지연은 현시 화면상에서 항적의 정지, 사라짐 또는 중첩으로 나타나며, 이러한 현상이 빈번히 발생할 경우 관제업무에 혼란을 야기하게 된다.
따라서 오류 증상 없이 관제사에게 모든 항공상황을 보여줄 수 있는 현시 시스템을 구현하는 것이 매우 중요하다.
현시 시스템은 항적 현시에 반드시 필요한 데이터뿐만 아니라, 그렇지 않은 데이터(데이터 갱신 기간 등)도 포함하여 반복적으로 파싱하기 때문에 시스템 처리가 지연되는 문제가 있으며, 기능이 다양화되고 복잡도가 커지고 있는 항공관제용 현시 시스템의 요구 사항에도 적합하지 않다는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2002-0060165호는 "항공 관제 시스템"에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 관제구역 내 항공기 및 차량에 대한 레이더 데이터를 수집하고 분석하여 이동체 감시정보를 추출하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 추출된 이동체 감시정보를 전달 대상에 따라 다른 형태의 데이터로 전송하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사전에 다양한 데이터 수집 환경에서 레이더 데이터 수집, 분석 및 전송 시 발생할 수 있는 문제를 예상하기 위해 시뮬레이션을 수행하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치는 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 데이터 수집부; 수집된 레이더 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 데이터 분석부; 및 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 데이터 전송부;를 포함한다.
또한, 상기 데이터 분석부는 표준 레이더 감시자료 포맷은 ASTERIX(All purpose STructured Eurocontrol suRveillance Information eXchange)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 분석부는, 레이더 데이터들의 종류를 파악하는 데이터 종류 파악부; 표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분하는 데이터 종류 구분부; 및 구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출하는 감시정보 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 종류 파악부는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터 인지 서비스 전송 데이터인지를 파악하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 종류 구분부는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제1 값으로 분류하고, 레이더 데이터가 서비스 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제2 값으로 분류하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감시정보 추출부는 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 레이더 데이터로부터 이동체의 위치, 고도, 속도, 진행방향 및 식별번호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동체 감시정보를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 전송부는 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 수집부의 레이더 데이터들 수집 이전에, 시뮬레이터로부터 다수의 운용 환경에서 수집된 레이더 데이터에 따라 시뮬레이션되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법은 데이터 수집부에 의해, 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 단계; 데이터 분석부에 의해, 수집된 레이더 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 단계; 및 데이터 전송부에 의해, 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 단계;를 포함한다.
또한, 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 단계 이전에, 시뮬레이터로부터 다수의 운용 환경에서 수집된 레이더 데이터에 따라 시뮬레이션되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 단계는, 레이더 데이터들의 종류를 파악하는 단계; 표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분하는 단계; 및 구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 레이더 데이터들의 종류를 파악하는 단계는, 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터 인지 서비스 전송 데이터인지를 파악하는 것을 특징으로 한다.
또한, 표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분하는 단계는, 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제1 값으로 분류하고, 레이더 데이터가 서비스 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제2 값으로 분류하는 것을 특징으로 한다.
또한, 구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출하는 단계는, 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 레이더 데이터로부터 이동체의 위치, 고도, 속도, 진행방향 및 식별번호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동체 감시정보를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 단계는, 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법은 관제구역 내 항공기 및 차량에 대한 레이더 데이터를 수집하고, 수집된 레이더 데이터를 표준 레이더 감시자료 포맷으로 분석하여 필요한 이동체 감시정보만을 신속하게 추출하여, 현시 오류를 최소화하고 안정적인 항공관제를 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 추출된 감시정보를 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보만을 제공하되, 통합 센터에는 이동체 감시정보뿐만 아니라 로우 데이터를 함께 전송함으로써, 이후 가공되지 않은 레이더 데이터를 필요로 하는 상황에 대비할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사전에 다양한 데이터 수집 환경에서 레이더 데이터 수집, 분석 및 전송 시 발생할 수 있는 문제를 예상하기 위해 시뮬레이션을 수행함으로써, 추출된 이동체 감시정보의 신뢰성을 보정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치가 적용되는 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치에 채용되는 데이터 분석부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 이용하는 ASTERIX의 데이터 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 분석되는 레이더 데이터의 블록 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 분석되는 레이더 데이터의 블록 구조에서 레코드 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 분석되는 레이더 데이터의 블록 구조에 따른 레코드 구조에서 형식 지정 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치의 데이터 유실에 따른 성능을 테스트한 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치에서 쓰레드 풀 적용에 따른 데이터 처리 성능을 테스트한 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 출력되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치가 적용되는 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치가 적용되는 시스템은 크게 다수개의 레이더 송신기(10), 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치(이하, 레이더 데이터 관리 장치, 100), 통합 센터(30) 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(40)으로 구성될 수 있다.
다수개의 레이더 송신기(10)는 관제구역 내에 있는 이동체에 대한 레이더 데이터를 생성하고 레이더 데이터 관리 장치(100)에 송신한다. 이때, 이동체는 항공기 및 차량일 수 있다. 또한, 다수개의 레이더 송신기(10)는 보조 감시 레이더(SSR), 지상 감시 레이더(SMR), 방송형 자동 종속 감시 레이더(ADS-B), 다변측정감시시설 레이더(MLAT)와 같은 레이더 중 어느 하나 또는 둘 이상의 레이더일 수 있다.
레이더 데이터 관리 장치(100)는 레이더 송신기(10)로부터 레이더 데이터를 수집하고 분석하여 통합 센터(30) 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(40)에 전송한다. 이의 구성에 대해서는 이후 자세하게 설명하기로 한다.
통합 센터(30)는 효율적인 항공기 운용을 위하여 지상과 공증의 모든 항공기들을 통제하는 운항 통제소이다.
항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(40)은 저 시정 상태 등과 같이 기존 공항의 효율성을 저해시키는 환경에서도 이전과 동일한 효율성을 유지한 상태에서 안전하게 운영하기 위하여 항공기 및 지상이동체의 통제를 기반으로 경로, 안내 및 감시를 제공하는 시스템이다.
또한, 시뮬레이터(20)가 더 포함될 수 있다.
시뮬레이터(20)는 다수의 운용 환경에서 수집된 레이더 송신부의 레이더 데이터를 레이더 데이터 관리 장치(100)에 전송하여 레이더 데이터 관리 장치(100)가 정상적으로 동작하는지 시뮬레이션한다. 이때, 다수의 운용 환경은 일반적인 운용 상태이거나, 제빙이 발생한 다양한 환경인 것으로 한다.
시뮬레이터(20)는 먼저, 데이터 수집에 있어서 레이더 송신부(10)로부터 송신되는 레이더 데이터를 파일로 생성하여, 읽어오는 방식으로 일반적인 운용 상태의 레이더 데이터를 수집할 수 있다. 즉, 일반적인 기상 상태, 트래픽 상태에서의 레이더 데이터를 분석하였을 때, 발생하는 문제가 있는지 검사한다. 또한, 시뮬레이터는 제빙 상태의 레이더 데이터를 수집할 수 있다. 즉, 제빙을 위해 이동하는 항공기의 경우 레이더 추적이 원활한지, 이동 경로 상 음영지역이 존재하는지 등에 대해 검사한다.
또한, 시뮬레이터(20)는 데이터 전송에 있어서 일반적인 운용 상태의 레이더 데이터를 레이더 데이터 관리 장치에 전달할 수 있다. 즉, 일반적인 운용 상태의 레이더 데이터 전달 시 레이더 데이터 관리 장치(100)가 정상적으로 동작하는지 검사한다. 또한, 시뮬레이터(20)는 WORST CAST를 임의로 발생시켜 레이더 데이터를 레이더 데이터 관리 장치(100)에 전송할 수 있다. 즉, 전송 패킷의 크기를 크게 하였을 경우, 레이더 데이터 관리 장치(100)의 분석 처리 시 지연이 발생하는지에 대해 검사하거나, 짧은 시간 동안 많은 양의 레이더 데이터를 동시에 전송하였을 때 패킷 유실이 발생하는지에 대해 검사한다. 또한, 시뮬레이터(20)는 파일에서 읽어온 데이터를 UDP Broadcast 방식으로 레이더 데이터 관리 장치(100)에 전송할 수 있다. 즉, 공항의 지상 감시 레이더 시스템과 동일한 데이터 전송 방식을 선택하여, 레이더 데이터가 실제 레이더 데이터가 수집된 시간 주기로 전송되도록 하고, 다른 센서 데이터는 Dump 패킷을 생성하여 전송한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 레이더 데이터 관리 장치(100)는 크게 데이터 수집부(110), 데이터 분석부(120) 및 데이터 전송부(130)를 포함한다.
데이터 수집부(110)는 다수개의 레이더 송신기(10)로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집한다. 데이터 수집부(110)는 각 공항에서 사용하는 지상 감시 레이더(예를 들어, ASDE:Airport Surface Detection Equipment) 시스템이 존재하는 경우. 해당 시스템으로부터 레이더 데이터를 수집하고, 상기와 같은 레이더 시스템이 존재하지 않는 공항의 경우에는 공항 내에 설치된 레이더로부터 레이더 데이터를 수집한다.
데이터 분석부(120)는 수집된 레이더 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 항공관제에 필요한 이동체 감시정보를 추출한다. 이때, 표준 레이더 감시자료 포맷은 ASTERIX(All purpose STructured Eurocontrol suRveillance Information eXchange)로 구성될 수 있다. 현재 항공관제시스템은 관제 구역에서 운항하는 모든 항공기의 정보와 기상 상황을 관제사에서 보여주어야 한다. 또한, 항공기 간 또는 항공기와 지형 간의 충돌 위험을 시청각적으로 알려주어야 한다. 항공관제시스템에서는 이와 같은 정보를 관제시스템 간에 교환하기 위하여 ASTERIX를 사용한다. 이때, ASTERIX는 EUROCONTROL에 의해 개발되고 표준화된 ATM(Air Traffic Management) 감시자료 이진 메시지 포맷이며, 시스템 간에 감시자료의 교환을 쉽게하기 위해 설계되었다.
데이터 전송부(130)는 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터(30) 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(40)으로 전송한다.
데이터 전송부(130)는 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(40)에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터(30)에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터(Raw data)를 전송한다. 이때, 로우 데이터는 2진수 형태로 전송하며, 로우 데이터를 함께 전송하는 것은 추후 가공되지 않은 레이더 데이터가 필요한 상황에 대비하기 위함이다.
도 3은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치에 채용되는 데이터 분석부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 이용하는 ASTERIX의 데이터 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 분석되는 레이더 데이터의 블록 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 분석되는 레이더 데이터의 블록 구조에서 레코드 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 데이터 분석부에서 분석되는 레이더 데이터의 블록 구조에 따른 레코드 구조에서 형식 지정 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 데이터 분석부(120)는 수집된 레이더 데이터들을 ASTERIX를 토대로 분석하여, 항공관제에 필요한 이동체 감시정보를 추출한다.
이를 위해, 데이터 분석부(120)는 크게 데이터 종류 파악부(121), 데이터 종류 구분부(122) 및 감시정보 추출부(123)를 포함한다.
데이터 종류 파악부(121)는 레이더 데이터들의 종류를 파악한다.
데이터 종류 파악부(121)는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터 인지 서비스 전송 데이터인지를 파악한다. 이때, 이동체 감시정보 전송 데이터는 공항 내 인가된 항공기 및 차량에 대한 감시정보를 다루고, 서비스 전송 데이터는 센서의 상태 정보를 다루고 있다.
데이터 종류 구분부(122)는 ASTERIX에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분한다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 ASTERIX의 구조를 살펴보면, CAT(CATegory)는 카테고리 번호이며, 1 octet의 크기를 가진다. 이때, 이동체 감시정보 전송 데이터인 경우 카테고리 값이 010(=0x0A)으로, 서비스 전송 데이터인 경우 카테고리 값이 002(=0x02)로 설정된다. LEN(LENgth)은 데이터 포맷의 길이로 CAT, LEN, FSPEC, Items를 포함한 길이이며 2 octets의 크기를 가진다. FSPEC(Field SPECification)은 어떤 데이터 필드들이 Items안에 존재하는지를 정의하는 플래그 비트들로 구성되어 있다.
이에 따라, 데이터 종류 구분부(122)는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제1 값 즉, 010(=0x0A)으로 분류하고, 레이더 데이터가 서비스 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제2 값 즉, 002(=0x02)으로 분류한다. 이와 같이, 카테고리를 분류하는 것은 데이터를 쉽게 식별할 수 있고, 데이터 처리를 용이하게 하고, 우선순위에 따라 데이터를 우선 처리하도록 하기 위함이다.
감시정보 추출부(123)는 구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출한다.
감시정보 추출부(123)는 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 레이더 데이터로부터 이동체의 위치, 고도, 속도, 진행방향 및 식별번호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동체 감시정보를 추출한다.
이때, 이동체 감시정보 전송 데이터는 극 좌표 및 직교좌표의 위치, 속도 및 식별변호 정보를 포함하고 있으며, 서비스 전송 데이터는 새로운 데이터의 갱신주기의 시작을 알리는 알림 정보, 상태 정보 및 이벤트에 따른 상태 정보를 포함하고 있다. 따라서, 감시정보 추출부(123)는 이동체 감시정보 전송 데이터로부터 이동체 감시정보를 추출한다.
상기와 같이 추출되는 이동체 감시 정보는 다음과 같은 데이터 구조로 이루어질 수 있다.
먼저, 데이터 블록 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, CAT는 레이더 데이터의 해당 카테고리(예를 들어, 002, 010 ...)이고, LEN는 데이터 블록 길이(CAT + LEN + RECORD-1 + ... + RECORD-K)이고, RECORD : 같은 카테고리의 데이터를 하나 이상 포함한다.
다음, 레코드 구조는 도 6에 도시된 바와 같이, FSPEC는 DATA FIELD가 어떤 순서로 위치하는지 알려준다. FSPEC은 필요하다면 확장이 가능하다. 그리고 전체 데이터 항목에서 전송되는 항목이 무엇인지 알려주고, 그 항목들이 어떤 순서로 위치하는지 알려준다. DATA FIELD 오직 하나의 DATA ITEM이 위치한다.
다음, 형식 지정 필드는 도 7에 도시된 바와 같이, FSPEC은 8bit로 구성되고 각 bit들은 0과 1의 값을 가진다. DATA ITEM은 FSPEC bit가 1로 설정된 레코드로만 구성된다. 이때, F1, F4, F7의 bit값이 ‘1'값을 가지므로 DATA FIELD(1), DATA FIELD(4), DATA FIELD(7)이 레코드에 위치한다.
도 8은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치의 데이터 유실에 따른 성능을 테스트한 결과를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치에서 쓰레드 풀 적용에 따른 데이터 처리 성능을 테스트한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 패킷 유실이 발생하지 않도록 수신 버퍼의 크기의 증가 및 처리지연 문제를 회피하기 위한 쓰레드 풀(Thread-pool)을 적용하여 성능 테스트를 진행하였다. 시뮬레이터를 통해 1초에 100개, 400개, 700개, 1000개, 2000개, 5000개, 10000개의 데이터를 전송하는 환경을 구성하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, 수신 버퍼의 크기를 4kbytes로 증가시켰을 때의 데이터 유실율을 측정해 본 결과, Socket Buffer(수신 버퍼) 증가에 따른 유실율 차이를 보여준다.
수신 버퍼가 128Kbytes(default)로 설정되었을 경우에 1초에 400개 이상의 데이터가 수신되면 데이터 유실을 보이기 시작한다.
보다 자세하게, 1초에 2000개까지는 급격한 데이터 유실율 증가를 보이며 2000개 이후부터는 유실율이 20% 정도에 수렴하는 모습을 보이고 있다. 수신 버퍼를 4Mbytes로 충분히 증가시켜주었을 경우에 1초에 2000개까지는 유실율을 보이지 않으며, 1초에 5000개의 데이터 수신 시 유실율 1.18%로 현저하게 적은 유실율을 보여주고 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 쓰레드 풀을 적용하여 데이터 유실율을 측정해 본 결과, 쓰레드 풀 적용 시 데이터 처리 성능의 차이를 보여준다. Single Process로 처리할 경우보다 쓰레드 풀을 사용하였을 때 현저히 적은 데이터 처리 시간을 보여준다.
상기와 같은 실험 결과를 바탕으로 레이더 데이터 관리 장치에서의 데이터 t손실 및 처리지연 문제를 회피하도록 하였다.
도 10은 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법은 앞서 설명한 레이더 데이터 관리 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집한다.(S100). S100 단계 이전에, 시뮬레이터로부터 다수의 운용 환경에서 수집된 레이더 데이터에 따라 시뮬레이션되는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음, 수집된 레이더 데이터들의 종류를 파악한다(S200). S200 단계는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터 인지 서비스 전송 데이터인지를 파악한다. 이때, 이동체 감시정보 전송 데이터는 공항 내 인가된 항공기 및 차량에 대한 감시정보를 다루고, 서비스 전송 데이터는 센서의 상태 정보를 다루고 있다.
다음. 표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분한다(S300). S300 단계는 데이터 종류 구분부는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제1 값으로 분류하고, 레이더 데이터가 서비스 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제2으로 분류한다.
다음, 구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출한다(S400). S400 단계는 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 레이더 데이터로부터 이동체의 위치, 고도, 속도, 진행방향 및 식별번호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동체 감시정보를 추출한다.
다음, 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송한다(S500). S500 단계는 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터를 전송한다.
이처럼, 본 발명에 의한 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치 및 그 방법은 관제구역 내 항공기 및 차량에 대한 레이더 데이터를 수집하고, 수집된 레이더 데이터를 표준 레이더 감시자료 포맷으로 분석하여 필요한 이동체 감시정보만을 신속하게 추출하여, 현시 오류를 최소화하고 안정적인 항공관제를 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 추출된 감시정보를 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보만을 제공하되, 통합 센터에는 이동체 감시정보뿐만 아니라 로우 데이터를 함께 전송함으로써, 이후 가공되지 않은 레이더 데이터를 필요로 하는 상황에 대비할 수 있다.
또한, 본 발명은 사전에 다양한 데이터 수집 환경에서 레이더 데이터 수집, 분석 및 전송 시 발생할 수 있는 문제를 예상하기 위해 시뮬레이션을 수행함으로써, 추출된 이동체 감시정보의 신뢰성을 보정할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 레이더 데이터 관리 장치
110 : 데이터 수집부
120 : 데이터 분석부
121 : 데이터 종류 파악부
122 : 데이터 종류 구분부
123 : 감시정보 추출부
130 : 데이터 전송부

Claims (15)

  1. 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 데이터 수집부;
    수집된 레이더 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 데이터 분석부; 및
    추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 데이터 전송부;를 포함하며,
    상기 데이터 전송부는 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터를 전송하고,
    시뮬레이터에 의해 상기 레이더 데이터가 파일로 생성되고 상기 파일이 UDP(User Datagram Protocol) 브로드캐스트 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 분석부는 표준 레이더 감시자료 포맷은 ASTERIX(All purpose STructured Eurocontrol suRveillance Information eXchange)인 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 분석부는,
    레이더 데이터들의 종류를 파악하는 데이터 종류 파악부;
    표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분하는 데이터 종류 구분부; 및
    구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출하는 감시정보 추출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 종류 파악부는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터 인지 서비스 전송 데이터인지를 파악하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 종류 구분부는 레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제1 값으로 분류하고, 레이더 데이터가 서비스 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제2 값으로 분류하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 감시정보 추출부는 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 레이더 데이터로부터 이동체의 위치, 고도, 속도, 진행방향 및 식별번호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동체 감시정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 수집부의 레이더 데이터들 수집 이전에, 시뮬레이터로부터 다수의 운용 환경에서 수집된 레이더 데이터에 따라 시뮬레이션되는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 장치.
  9. 데이터 수집부에 의해, 다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 단계;
    데이터 분석부에 의해, 수집된 레이더 데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 단계; 및
    데이터 전송부에 의해, 추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 데이터 전송부는 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터를 전송하고,
    시뮬레이터에 의해 상기 레이더 데이터가 파일로 생성되고 상기 파일이 UDP(User Datagram Protocol) 브로드캐스트 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    다수개의 레이더 송신기로부터 송신되는 레이더 데이터들을 수집하는 단계 이전에,
    시뮬레이터로부터 다수의 운용 환경에서 수집된 레이더 데이터에 따라 시뮬레이션되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    데이터들을 표준 레이더 감시자료 포맷을 토대로 분석하여, 이동체 감시정보를 추출하는 단계는,
    레이더 데이터들의 종류를 파악하는 단계;
    표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분하는 단계; 및
    구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    레이더 데이터들의 종류를 파악하는 단계는,
    레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터 인지 서비스 전송 데이터인지를 파악하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    표준 레이더 감시자료 포맷에 기 설정되어 있는 카테고리 분류를 토대로 파악된 레이더 데이터 종류를 구분하는 단계는,
    레이더 데이터가 이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제1 값으로 분류하고, 레이더 데이터가 서비스 전송 데이터인 것으로 파악된 경우 카테고리 값을 제2 값으로 분류하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    구분된 데이터 종류에 따라 레이더 데이터들로부터 이동체 감시정보를 추출하는 단계는,
    이동체 감시정보 전송 데이터인 것으로 파악된 레이더 데이터로부터 이동체의 위치, 고도, 속도, 진행방향 및 식별번호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이동체 감시정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    추출된 이동체 감시정보를 통합 센터 및 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템으로 전송하는 단계는,
    항공기 지상이동유도 및 통제 시스템에는 추출된 이동체 감시정보를, 통합 센터에는 추출된 이동체 감시정보 및 로우 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 이동체 감시정보 추출을 위한 레이더 데이터 관리 방법.
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