KR101899344B1 - System for monitoring moving object intrusion in airport anti-radiation zone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공항에 설치된 지상 감시 레이더(ASDE)에서 입력되는 레이더 비디오 데이터에서 클러터(clutter)를 제거하여 활주로, 유도로뿐 아니라 공항 전파보호구역에 지상 이동물체가 침입하였는지를 정확히 검출할 수 있는 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템을 제공한다.The present invention relates to a ground-based moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area, and more particularly, to a ground-based surveillance radar system that removes a clutter from radar video data input from an airport- As well as a ground-moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area that can accurately detect whether a ground moving object has entered an airport radio wave protection area.
일반적으로 항공기가 안전하게 활주로에 착륙하기 위해서는 도 6에 도시한 바와 같이, 활주로 중심축 선을 따라 일정한 활공각을 유지하며 정해진 접근경로를 따라 비행해야 하는데, 이를 돕는 시설을 항공기 착륙 지원 시설이라고 한다. 항공기 착륙 지원 시설은 계기 착륙 시스템(ILS, Instrument Landing System), 위성 항법 지역 보강 시스템(GBAS, Ground Based Augmentation System) 및 마이크로파 착륙 시스템(MLS, Microwave Landing System) 등이 있다. In general, in order for an aircraft to safely land on the runway, as shown in FIG. 6, it is necessary to fly along a prescribed approach path while maintaining a constant glide angle along the runway central axis line. Instrument Landing System (ILS), Ground Based Augmentation System (GBAS), and Microwave Landing System (MLS) are some of the aircraft landing support facilities.
이들 각 시스템의 지상장비는 공항에 설치되어 활주로, 유도로 등의 구역에 일정한 신호를 방사한다. 공항에 접근하는 항공기에 장착된 자동 착륙 유도 장치(Glide Path System)가 이들 신호를 수신하여 활주로 접근 및 착륙을 유도하는 착륙 유도 정보를 생성한다. 생성된 착륙 유도 정보는 CDI(Course Deviation Indicator) 또는 PFD(Primary Flight Display) 등의 항공기 계기판을 통해 조종사에게 제공되고 조종사는 이들 정보를 참조하여 안전한 활주로 착륙 비행을 수행한다. The ground equipment of each of these systems is installed at the airport and emits a constant signal to the area of the runway, guideway, and so on. An automatic landing guidance system mounted on an aircraft approaching the airport receives these signals and generates landing guidance information that leads to runway approach and landing. The generated landing induction information is provided to the pilot through an aircraft instrument panel such as CDI (Course Deviation Indicator) or PFD (Primary Flight Display), and the pilot performs safe runway landing flight referring to the information.
활주로, 유도로 등의 구역에 존재하는 물체는 항공기 충돌 및 그에 따른 인명사고를 초래하여 항공기 회사에 상당한 손실을 끼칠 수도 있다. 일부 공항들은 레이더를 사용하는 침입감지 시스템을 사용한다. 레이더를 사용하는 시스템에서, 마이크로웨이브 신호는 일반적으로 활주로를 넘어서 전송되고 다른 외부 물체로부터 반영된 신호가 검출되고 분석된다. 더 작은 파장과 더 높은 펄스 반복 주파수를 갖는 레이더 센서를 사용하는 것에 의해, 더 높은 해상도(resolution)를 달성할 수 있다. Runway, taxiway, etc. may cause aircraft collision and resulting human accidents, which may cause significant losses to the aircraft company. Some airports use intrusion detection systems that use radar. In systems using radar, microwave signals are typically transmitted over the runway and signals reflected from other external objects are detected and analyzed. By using a radar sensor having a smaller wavelength and a higher pulse repetition frequency, a higher resolution can be achieved.
그러나 기존의 레이더를 사용하는 침입감지 시스템은 시설물이나 나무, 풀 등에 의해 레이더 클러터 비디오(Radar clutter video)가 발생하여, 공항 전파보호구역에 지상 이동물체가 침입하였는지를 정확히 판단하지 못하도록 방해한다. 이에 기존의 레이더를 사용하는 침입감지 시스템은 클러터(clutter)가 발생하지 않는 활주로, 유도로 또는 계류장 등을 미리 침입 물체정보를 추출하기 위한 구역으로 설정하고 설정된 구역 내에 물체침입을 감시한다. 즉, 기존의 레이더를 사용하는 침입감지 시스템은 공항의 전구역에 대하여 물체침입을 감식할 수 없다.However, an intrusion detection system using existing radar obstructs a radar clutter video generated by a facility, a tree, or a pool to prevent accurate detection of a ground moving object entering an airport radio wave protection area. Therefore, an intrusion detection system using existing radar sets an area for extracting intruding object information such as a runway, an induction path or a mooring which does not generate clutter, and monitors an object intrusion in the set area. In other words, an intrusion detection system using existing radars can not identify an object intrusion to the airport's entire area.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명은 공항에 설치된 지상 감시 레이더(ASDE)에서 입력되는 레이더 비디오 데이터에서 클러터(clutter)를 제거하여 활주로, 유도로뿐 아니라 공항 전파보호구역에 지상 이동물체가 침입하였는지를 정확히 검출할 수 있는 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템을 제공한다.The present invention has been proposed in the background as described above. The present invention eliminates clutter from radar video data input from an airborne ground surveillance radar (ASDE) Provides a land mobile object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area that can accurately detect whether a ground moving object has entered.
또한, 본 발명은 주요 장치의 동작을 실시간 검증 및 시험할 수 있는 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템을 제공한다.The present invention also provides a terrestrial moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area capable of real-time verification and testing of the operation of the main device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템은, 공항 지상 감시 레이더(ASDE)에서 입력되는 레이더 비디오 데이터를 전처리하여 출력하는 레이더 신호처리장치와; 상기 레이더 신호처리장치에서 전처리된 비디오 데이터를 이용하여 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체정보를 검출 및 추적하는 이동물체 검출처리장치와; 상기 레이더 신호처리장치와 이동물체 검출처리장치의 동작상태를 모니터링하고, 오류발생 시 경보를 발생하며 경보 이력 로그를 관리하는 제어 및 감시장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ground-based moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area, comprising: a radar signal processor for pre-processing and outputting radar video data input from an airport ground surveillance radar; A moving object detection processing device for detecting and tracking terrestrial moving object information in an airport radio wave protection area using video data preprocessed by the radar signal processing device; And a control and monitoring device for monitoring an operation state of the radar signal processing device and the moving object detection processing device, generating an alarm when an error occurs, and managing an alarm history log.
본 발명에 따른 레이더 신호처리장치는, 공항 지상 감시 레이더(ASDE)에 연결되는 신호선과 인터페이스하는 인터페이스 카드와, 상기 인터페이스 카드를 통해 레이더 비디오 데이터를 수신하는 데이터 수신모듈과; 상기 레이더 비디오 데이터를 데카르트 행렬(cartesian matrix)에서의 공간적 위치값으로 변환하여 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 생성하는 데이터 변환모듈과;An apparatus for processing a radar signal according to the present invention includes an interface card for interfacing with a signal line connected to an airport ground surveillance radar (ASDE), a data receiving module for receiving radar video data through the interface card; A data conversion module for converting the radar video data into a spatial position value in a cartesian matrix to generate two-dimensional bitmap data;
상기 2차원 비트맵(Bitmap)에서 관심영역에 해당하는 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 검출하는 마스크영역 제어모듈과; 상기 관심영역에 해당하는 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 이동물체 검출처리장치로 전송하는 데이터 전송모듈과; 상기 데이터 전송모듈과 상기 이동물체 검출처리장치 간의 데이터 송수신을 처리하는 제1 통신모듈을 포함한다. A mask area control module for detecting two-dimensional bitmap data corresponding to a region of interest in the two-dimensional bitmap; A data transmission module for transmitting two-dimensional bitmap data corresponding to the ROI to a moving object detection processing device; And a first communication module for processing data transmission / reception between the data transmission module and the moving object detection processing device.
본 발명에 따른 이동물체 검출처리장치는, 레이더 신호처리장치의 제1 통신모듈과 통신라인을 통해 연결되는 제2 통신모듈과; 상기 제2 통신모듈을 통해 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 수신하는 제1 데이터 수신모듈과;A moving object detection processing apparatus according to the present invention comprises: a second communication module connected to a first communication module of a radar signal processing apparatus through a communication line; A first data receiving module for receiving two-dimensional bitmap data through the second communication module;
상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 결합하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 상기 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 제1 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성하고, 상기 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 제1 물체정보를 추출하고 추출된 제1 물체정보에 식별정보(ID)를 부여하는 제1 플롯 검출모듈과; Dimensional bitmap data is stored in a video memory and is received before the two-dimensional bitmap data to combine at least one two-dimensional bitmap data stored in the video memory to generate a masking bit And generates a first result bitmap by converting pixel information of the same coordinates as the masking bitmap data into 0 in the 2-dimensional bitmap data, A first plot detection module for extracting first object information from the first result bitmap data and assigning identification information (ID) to the extracted first object information;
상기 제1 플롯 검출모듈로부터 입력되는 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 제1 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기를 포함하며, 상기 추적기와 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제1 물체추적정보를 생성하는 제1 트래킹 처리모듈과; 상기 제1 물체추적정보를 상기 제어 및 감시장치로 전송하는 트래킹정보 전송모듈을 포함한다.A tracker for tracking the first object information included in the first result bitmap data input from the first plot detection module using an extended Kalman filter; And a detector for determining the presence or absence of an object to be tracked in the search window by using a step-by-step classification algorithm method. The apparatus includes a detector for detecting a position of an object to be tracked by integrating the results of the tracker and the detector, A first tracking processing module for generating first object tracking information including ID, coordinate information, size and velocity; And a tracking information transmission module for transmitting the first object tracking information to the control and monitoring apparatus.
본 발명에 따르면, 제1 플롯 검출모듈은, 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 존재하는 모든 블롭(Blob)을 추출하고, 각 블롭(Blob)의 크기가 일정 크기 이하인 것은 삭제한 후 일정 거리 이하의 범위 내에 존재하는 블롭(Blob)을 하나로 합쳐서 물체정보를 생성하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the first plot detection module extracts all the blobs existing in the first result bitmap data, deletes the blobs having a size smaller than a predetermined size, And object information is generated by combining the blobs existing within a range equal to or less than the distance.
본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템은, 레이더 신호처리장치 및 이동물체 검출처리장치의 동작을 검증하는 검증장치를 더 포함한다. The terrestrial moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area according to the present invention further includes a verification device for verifying the operation of the radar signal processing device and the moving object detection processing device.
본 발명에 따른 검증장치는, 레이더 신호처리장치로부터 전송된 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 수신하는 제2 데이터 수신모듈과; 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 결합하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 상기 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 제1 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성하고, 상기 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 제1 물체정보를 추출하고 추출된 제1 물체정보에 식별정보(ID)를 부여하는 제2 플롯 검출모듈과;A verification apparatus according to the present invention includes: a second data reception module for receiving two-dimensional bitmap data transmitted from a radar signal processing apparatus; Dimensional bitmap data is stored in a video memory and is received before the two-dimensional bitmap data to combine at least one two-dimensional bitmap data stored in the video memory to generate a masking bit And generates a first result bitmap by converting pixel information of the same coordinates as the masking bitmap data into 0 in the 2-dimensional bitmap data, A second plot detection module for extracting first object information from the first result bitmap data and giving identification information (ID) to the extracted first object information;
상기 제2 플롯 검출모듈로부터 입력되는 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터와 식별정보(ID)를 포함하는 제1 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 상기 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 제1 물체정보에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기를 포함하며, 상기 추적기와 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제2 물체추적정보를 생성하는 제2 트래킹 처리모듈과; A tracker for tracking first object information including first result bitmap data and identification information ID input from the second plot detection module using an extended Kalman filter; And a detector for generating a search window in the first object information included in the Result Bitmap data and determining whether the object to be tracked exists in the search window using a stepwise classification algorithm method, A second tracking processing module for finalizing the position of the object to be tracked and generating second object tracking information including identification information (ID), coordinate information, size and velocity;
상기 이동물체 검출처리장치로부터 전송된 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제1 물체추적정보와 상기 제2 트래킹 처리모듈에서 생성된 제2 물체추적정보를 비교하고, 그 결과를 제어 및 감시장치로 전송하는 비교처리모듈을 포함한다.(ID) transmitted from the moving object detection processing device, coordinate information, size and velocity, and second object tracking information generated by the second tracking processing module, and outputs the result To a control and monitoring device.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the ground moving object intrusion monitoring system in the airport radio wave protection area according to the present invention has the following effects.
첫째, 플롯 검출모듈은 비디오 메모리에 저장된 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 이용하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성하고, 최근에 수신한 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 상기 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성하도록 구현됨으로써, 레이더 비디오 데이터에서 클러터(clutter)를 확실하게 제거하여 활주로, 유도로뿐 아니라 공항 전파보호구역에 지상 이동물체가 침입하였는지를 정확히 검출할 수 있어 공항 안전에 기여할 수 있다.First, the plot detection module generates masking bitmap data using two-dimensional bitmap data stored in a video memory, and generates masking bitmap data from recently received two-dimensional bitmap data, (Result Bitmap) by converting the pixel information of the same coordinates as the Masking Bitmap data to 0, thereby reliably removing the clutter from the radar video data, It is possible to accurately detect whether a ground moving object has entered the radio wave protection area, thereby contributing to airport security.
둘째, 트래킹 처리모듈은 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 물체추적정보를 생성하도록 구현됨으로써, 공항 전파보호구역 내에 침입한 물체를 정확히 추적할 수 있다.Second, the tracking processing module includes a tracker for tracking the object information included in the result bitmap data by using the extended Kalman filter, a search window for the result bitmap data, After determining the existence of the target object by using the stepwise classification algorithm method, the result of the detector is integrated to finally determine the position of the tracking target object, and then the tracking information including the identification information (ID), the coordinate information, So that it is possible to accurately track an intruding object in an airport radio wave protection area.
셋째, 레이더 신호처리장치 및 이동물체 검출처리장치의 동작을 검증하는 검증장치를 더 포함하여 구현됨으로써, 레이더 신호처리장치 및 이동물체 검출처리장치가 제대로 동작하고 있는지를 실시간 검증 및 시험할 수 있다.Third, it is possible to verify and test whether the radar signal processing apparatus and the moving object detection processing apparatus are operating properly in real time by further including a verification apparatus for verifying the operation of the radar signal processing apparatus and the moving object detection processing apparatus.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 은 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템의 주요 구성에 대한 일 실시예이다.
도 3 은 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템의 주요 구성에 대한 다른 실시일예이다.
도 4 및 도 5 는 물체정보를 포함하는 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 은 항공기 접근 경로를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further augment the technical spirit of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a schematic view for explaining a ground moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area according to the present invention.
2 is a block diagram of a main configuration of a ground moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area according to an embodiment of the present invention.
3 is another embodiment of the main configuration of a ground moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area according to the present invention.
FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining a process of generating Result Bitmap data including object information. FIG.
Figure 6 is a diagram provided to illustrate an aircraft approach path.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there are features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof described herein, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined herein Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the present embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템은 도 1 에 도시한 바와 같이, 공항 지상 감시 레이더(ASDE)(10)에서 입력되는 레이더 비디오 데이터를 전처리하여 출력하는 레이더 신호처리장치(110)와, 레이더 신호처리장치(110)에서 전처리된 비디오 데이터를 이용하여 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체정보를 검출 및 추적하는 이동물체 검출처리장치(120)를 포함하여 구현될 수 있다. As shown in FIG. 1, the ground-based moving object intrusion monitoring system in an airport radio wave protection area according to the present invention includes a radar signal processing device (for example, And a moving object detection processing unit 120 for detecting and tracking terrestrial moving object information in an airport radio wave protection area using video data preprocessed by the radar signal processing apparatus 110. [
공항 지상 감시 레이더(ASDE)(10)는 KU-Band 또는 X-Band 주파수의 전파신호를 송신하고 물체표면에 반사되는 전파신호(Radar video)를 수신하는 지상 감시 레이더 장비로서 관제탑에 설치된다. 2015년 기준으로, 인천공항, 김포공항, 제주공항, 김해공항 4곳에 설치되어 운영중이다. 공항 지상 감시 레이더(ASDE)(10)는 악천후에서도 전천후로 운영할 수 있는 최신 기종으로 공항반경 5㎞ 이내에 있는 지상의 항공기나 이동물체를 탐지하는 기능 외에도 항공기의 편명, 활주로, 유도로, 계류장 지역내를 이동하는 항공기와 항공기간, 항공기와 차량간 충돌을 사전 경보하는 이동지역 안전기능 등을 갖추고 있다.The Airport Ground Surveillance Radar (ASDE) 10 is a ground surveillance radar equipment that transmits radio signals at the KU-Band or X-Band frequency and receives radar video reflected on the surface of the object. As of 2015, Incheon International Airport, Gimpo International Airport, Jeju International Airport and Gimhae International Airport are installed in four locations. Airport Ground Surveillance Radar (ASDE) (10) is the latest aircraft capable of operating in all weather conditions even in bad weather, as well as the ability to detect aircraft or moving objects on the ground within a 5 km radius of an airport, as well as flight signatures, runways, And a moving area safety function that warns the aircraft and the vehicle to collide with each other.
레이더 신호처리장치(110)는 공항 지상 감시 레이더(ASDE)(10)의 레이더 비디오 데이터를 처리하기 위한 인터페이스를 제공하며, 플롯 추출 및 트래킹 처리를 위해 극좌표행렬에서의 공간적 위치값을 데카르트 행렬(cartesian matrix)에서의 공간적 위치값으로 변환한다. 레이더 신호처리장치(110)는 범용적 처리를 위한 표준 프로토콜을 사용한다.The radar signal processing unit 110 provides an interface for processing radar video data of the airport ground surveillance radar (ASDE) 10 and provides spatial locations in the polar coordinate matrix for cartographic matrix into a spatial position value. The radar signal processing apparatus 110 uses a standard protocol for general-purpose processing.
이동물체 검출처리장치(120)는 데카르트 행렬(cartesian matrix)에서의 공간적 위치값으로 변환된 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터로부터 유효한 물체정보를 검출하고, 물체정보를 기반으로 물체추적정보를 생성한다. 이동물체 검출처리장치(120)는 유효한 물체정보를 검출하기 위해 크기와 속도 필터를 사용한다. 물체추적정보는 식별정보(ID)와 좌표정보와 속도와 크기를 포함한다. 이동물체 검출처리장치(120)에 생성된 물체추적정보는 관제시스템(CWP)에 전달되어 관제사에게 정보를 제공한다.The moving object detection processing apparatus 120 detects valid object information from two-dimensional bitmap data converted into a spatial position value in a Cartesian matrix, and generates object tracking information based on the object information . The moving object detection processing apparatus 120 uses a size and a velocity filter to detect valid object information. The object tracking information includes identification information (ID), coordinate information, speed and size. The object tracking information generated in the moving object detection processing apparatus 120 is transmitted to the control system (CWP) to provide information to the controller.
도 2 는 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템의 주요 구성으로 일실시예에 있어서, 레이더 신호처리장치(110)와 이동물체 검출처리장치(120)와 제어 및 감시장치(130)를 포함하여 구현될 수 있다. FIG. 2 is a block diagram of a radar signal processing device 110, a moving object detection processing device 120, a control and monitoring device 130).
레이더 신호처리장치(110)는 공항 지상 감시 레이더(ASDE)에 연결되는 신호선과 인터페이스하는 인터페이스 카드와, 상기 인터페이스 카드를 통해 레이더 비디오 데이터를 수신하는 데이터 수신모듈과, 데이터 변환모듈과, 마스크영역 제어모듈과, 데이터 전송모듈과, 제1 통신모듈을 포함한다. The radar signal processing apparatus 110 includes an interface card for interfacing with a signal line connected to an airport ground surveillance radar ASDE, a data receiving module for receiving radar video data through the interface card, a data conversion module, A data transmission module, and a first communication module.
데이터 변환모듈은 극좌표행렬에서의 공간적 위치값을 갖는 레이더 비디오 데이터를 데카르트 행렬(cartesian matrix)에서의 공간적 위치값으로 변환하여 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 생성한다. 마스크영역 제어모듈은 2차원 비트맵(Bitmap)에서 관심영역에 해당하는 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 검출한다. The data conversion module converts the radar video data having spatial position values in the polar coordinate matrix into spatial position values in a cartesian matrix to generate two-dimensional bitmap data. The mask area control module detects two-dimensional bitmap data corresponding to a region of interest in a two-dimensional bitmap.
데이터 전송모듈은 관심영역에 해당하는 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 이동물체 검출처리장치(120)로 전송한다. 제1 통신모듈은 데이터 전송모듈과 이동물체 검출처리장치(120) 간의 데이터 송수신을 처리한다.The data transmission module transmits the two-dimensional bitmap data corresponding to the region of interest to the moving object detection processing device 120. The first communication module processes data transmission and reception between the data transmission module and the moving object detection processing device 120.
이동물체 검출처리장치(120)는 상기 제1 통신모듈과 통신라인을 통해 연결되는 제2 통신모듈과, 상기 제2 통신모듈을 통해 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 수신하는 제1 데이터 수신모듈과, 제1 플롯 검출모듈과, 제1 트래킹 처리모듈과, 트래킹정보 전송모듈과, 제2 통신모듈을 포함한다.The moving object detection processing apparatus 120 includes a second communication module connected to the first communication module through a communication line and a second communication module connected to the first communication module through a first data receiving module A first plot detection module, a first tracking processing module, a tracking information transmission module, and a second communication module.
제1 플롯 검출모듈은 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 결합하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성한다. 제1 플롯 검출모듈은 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 제1 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성한다. 제1 플롯 검출모듈은 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 제1 물체정보를 추출하고 추출된 제1 물체정보에 식별정보(ID)를 부여한다. The first plot detection module stores two-dimensional bitmap data in a video memory and receives the two-dimensional bitmap data before storing the at least one two-dimensional bitmap data To generate Masking Bitmap data. The first plot detection module generates a first result bitmap by converting pixel information of the same coordinates as the masking bitmap data in the two-dimensional bitmap data to zero. The first plot detection module extracts the first object information from the first result bitmap data and gives identification information (ID) to the extracted first object information.
제1 플롯 검출모듈은 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 존재하는 모든 블롭(Blob)을 추출하고, 각 블롭(Blob)의 크기가 일정 크기 이하인 것은 삭제한 후 일정 거리 이하의 범위 내에 존재하는 블롭(Blob)을 하나로 합쳐서 물체정보를 생성한다. 블롭(Blob)은 일반적으로 이미지 내에 포함된 이진 객체(Binary Object)이다. 즉, 제1 플롯 검출모듈은 크기와 거리 필터를 이용하여 물체정보를 검출하도록 구현된다.The first plot detection module extracts all the blobs existing in the first result bitmap data, and if the size of each blob is less than a predetermined size, (Blobs) are combined to generate object information. A blob is a binary object typically contained within an image. That is, the first plot detection module is implemented to detect object information using size and distance filters.
제1 트래킹 처리모듈은 제1 플롯 검출모듈로부터 입력되는 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 제1 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기를 포함한다. 제1 트래킹 처리모듈은 추적기와 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제1 물체추적정보를 생성한다. 트래킹정보 전송모듈은 제1 물체추적정보를 상기 제어 및 감시장치로 전송한다.The first tracking processing module includes a tracker for tracking the first object information included in the first result bitmap data input from the first plot detection module using an extended Kalman filter, Bitmap data and determining whether the object to be tracked exists in the search window using a step-by-step classification algorithm. The first tracking processing module finalizes the position of the object to be tracked by integrating the results of the tracker and the detector, and then generates first object tracking information including identification information (ID), coordinate information, size and speed. The tracking information transmission module transmits the first object tracking information to the control and monitoring device.
제어 및 감시장치(130)는 레이더 신호처리장치(110)와 이동물체 검출처리장치(120)와 이동물체 검출처리장치의 동작상태를 모니터링하고, 오류발생 시 경보를 발생하며 경보 이력 로그를 관리한다. 제어 및 감시장치(130)는 이동물체가 검출되거나 장치 장애시 시각 및 청각으로 정보를 표현한다.The control and monitoring apparatus 130 monitors the operation states of the radar signal processing apparatus 110, the moving object detection processing apparatus 120 and the moving object detection processing apparatus, generates an alarm when an error occurs, and manages an alarm history log . The control and monitoring device 130 displays information by visual and auditory when a moving object is detected or a device failure occurs.
도 3 은 본 발명에 따른 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템의 주요 구성에 대한 다른 실시예로서, 레이더 신호처리장치(110) 및 이동물체 검출처리장치(120)의 동작을 검증하는 검증장치(140)를 더 포함하여 구현될 수 있다. 3 is a view showing another embodiment of the main configuration of the ground-moving object intrusion monitoring system in the airport radio wave protection area according to the present invention. As shown in Fig. 3, the radar signal processing device 110 and the moving object detection processing device 120 Device 140 may be further included.
검증장치(140)는 레이더 신호처리장치(110)로부터 전송된 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 수신하는 제2 데이터 수신모듈과, 제2 플롯 검출모듈과, 제2 트래킹 처리모듈과, 비교처리모듈을 포함한다.The verification apparatus 140 includes a second data reception module for receiving the two-dimensional bitmap data transmitted from the radar signal processing apparatus 110, a second plot detection module, a second tracking processing module, Module.
제2 플롯 검출모듈은 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 결합하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성한다. 제2 플롯 검출모듈은 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 제1 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성한다. 제2 플롯 검출모듈은 제2 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 제2 물체정보를 추출하고 추출된 제2 물체정보에 식별정보(ID)를 부여한다. The second plot detection module stores 2-dimensional bitmap data in a video memory, and receives the 2-dimensional bitmap data before storing the 2-dimensional bitmap data stored in the video memory. To generate Masking Bitmap data. The second plot detection module generates a first result bitmap by converting pixel information of the same coordinates as the masking bitmap data in the two-dimensional bitmap data to zero. The second plot detection module extracts second object information from the second result bitmap data and gives identification information (ID) to the extracted second object information.
제2 트래킹 처리모듈은 제2 플롯 검출모듈로부터 입력되는 제2 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터와 식별정보(ID)를 포함하는 제2 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 제2 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 제2 물체정보에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기를 포함하며, 상기 추적기와 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제2 물체추적정보를 생성한다.The second tracking processing module includes a tracker for tracking second object information including second result bitmap data and identification information (ID) input from the second plot detection module using an extended Kalman filter, And a detector for generating a search window on the second object information included in the result bitmap data and determining whether the object to be tracked exists in the search window by using a stepwise classification algorithm method, The result of the detector is integrated to finally determine the position of the tracking object, and second object tracking information including identification information (ID), coordinate information, size and velocity is generated.
비교처리모듈은 이동물체 검출처리장치(120)로부터 전송된 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제1 물체추적정보와 상기 제2 트래킹 처리모듈에서 생성된 제2 물체추적정보를 비교하고, 그 결과를 제어 및 감시장치(130)로 전송한다.The comparison processing module compares the identification information (ID) transmitted from the moving object detection processing device 120, the first object tracking information including the coordinate information, the size and the velocity, and the second object tracking information generated by the second tracking processing module And transmits the result to the control and monitoring apparatus 130. [
도 4 및 도 5 는 물체정보를 포함하는 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4 및 도 5에서, 비트맵(Bitmap)은 레이더 신호처리장치(도 2의 참조부호 110)에서 이동물체 검출처리장치(도 2의 참조부호 120)으로 전송된 이미지 데이터이다.FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining a process of generating Result Bitmap data including object information. FIG. 4 and 5, a bitmap is image data transmitted from a radar signal processing device (reference numeral 110 in FIG. 2) to a moving object detection processing device (reference numeral 120 in FIG. 2).
먼저, 도 4를 참조하면, 이동물체 검출처리장치는 (a) 10시 10초(10:00:10)에 수신된 1st Bitmap 데이터를 비디오 메모리에 저장한다. 이동물체 검출처리장치는 1st Bitmap 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터와 1st Bitmap 데이터를 결합하여 1st 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성한다. First, referring to FIG. 4, the moving object detection processing apparatus (a) stores 1 st Bitmap data received at 10 10 seconds (10:00:10) in the video memory. A moving object detection processing apparatus may generate the 1 st Bitmap data previously received by at least combining the one or more two-dimensional bitmap (Bitmap) data and the 1 st Bitmap data stored in said video memory the 1 st mask bitmap (Masking Bitmap) data do.
이후, 이동물체 검출처리장치는 (b) 10시 11초(10:00:11)에 수신된 2nd Bitmap 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 2nd Bitmap 데이터에서 1st 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 1st 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성한다. Then, the moving object detection processing apparatus (b) stores the 2 nd Bitmap data received at 10:01:10 (10:00:11) in the video memory, and stores the 1 st masking bitmap in the 2 nd bitmap data, The pixel information of the same coordinates as the data is converted into 0 to generate a 1 st result bitmap.
이후, 이동물체 검출처리장치는 1st 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 물체정보를 추출하고 추출된 물체정보에 식별정보(ID)를 부여한다.Thereafter, the moving object detection processing device extracts object information from the 1 st result bitmap data and gives identification information (ID) to the extracted object information.
도 5를 참조하면, 이동물체 검출처리장치는 (c) 10시 12초(10:00:12)에 수신된 3rd Bitmap 데이터를 비디오 메모리에 저장한다. 이동물체 검출처리장치는 3rd Bitmap 데이터에 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 1st Bitmap 데이터와 2nd Bitmap 데이터를 결합하여 2nd 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성한다. 이동물체 검출처리장치는 3rd Bitmap 데이터에서 2nd 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 2nd 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성한다. Referring to FIG. 5, the moving object detection processing apparatus (c)
이후, 이동물체 검출처리장치는 (d) 10시 13초(10:00:13)에 수신된 4th Bitmap 데이터를 비디오 메모리에 저장한다. 이동물체 검출처리장치는 4th Bitmap 데이터에 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 1st Bitmap 데이터와 2nd Bitmap 데이터와 3rd Bitmap 데이터를 결합하여 3rd 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성한다. 이동물체 검출처리장치는 4th Bitmap 데이터에서 3rd 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 3rd 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성한다. Thereafter, the moving object detection processing apparatus (d) stores 4 th Bitmap data received at 10: 13 seconds (10: 00: 13) in the video memory. The moving object detection processing apparatus generates 3 rd masking bitmap data by combining 1 st bitmap data, 2 nd bitmap data, and 3 rd bitmap data previously stored in the 4 th bitmap data and storing the 3 rd masking bitmap data . The moving object detection processing apparatus converts 3 rd masking bitmap data in the 4 th bitmap data into pixel information of the same coordinates as 0 to generate a 3 rd result bitmap.
이후, 이동물체 검출처리장치는 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 물체추적정보를 생성하도록 구현됨으로써, 공항 전파보호구역 내에 침입한 물체를 정확히 추적할 수 있다.Thereafter, the moving object detection processing apparatus includes a tracker for tracking the object information included in the result bitmap data by using the extended Kalman filter, a search window for the result bitmap data, (ID), coordinate information, and size and velocity of the object to be tracked after final determination of the position of the object to be tracked by integrating the results of the detector that determines whether the object to be tracked exists using the step- By constructing to generate information, it is possible to accurately track an intruding object in an airport radio wave protection area.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
Claims (3)
상기 레이더 신호처리장치에서 전처리된 비디오 데이터를 이용하여 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체정보를 검출 및 추적하는 이동물체 검출처리장치와;
상기 레이더 신호처리장치와 이동물체 검출처리장치의 동작상태를 모니터링하고, 오류발생 시 경보를 발생하며 경보 이력 로그를 관리하는 제어 및 감시장치를 포함하여 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체정보를 검출하는 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템으로,
상기 레이더 신호처리장치는:
공항 지상 감시 레이더(ASDE)에 연결되는 신호선과 인터페이스하는 인터페이스 카드와, 상기 인터페이스 카드를 통해 레이더 비디오 데이터를 수신하는 데이터 수신모듈과;
상기 레이더 비디오 데이터를 데카르트 행렬(cartesian matrix)에서의 공간적 위치값으로 변환하여 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 생성하는 데이터 변환모듈과;
상기 2차원 비트맵(Bitmap)에서 관심영역에 해당하는 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 검출하는 마스크영역 제어모듈과;
상기 관심영역에 해당하는 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 상기 이동물체 검출처리장치로 전송하는 데이터 전송모듈과;
상기 데이터 전송모듈과 상기 이동물체 검출처리장치 간의 데이터 송수신을 처리하는 제1 통신모듈을 포함하고,
상기 이동물체 검출처리장치는:
상기 제1 통신모듈과 통신라인을 통해 연결되는 제2 통신모듈과;
상기 제2 통신모듈을 통해 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 수신하는 제1 데이터 수신모듈과;
상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 결합하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 상기 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 제1 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성하고, 상기 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 제1 물체정보를 추출하고 추출된 제1 물체정보에 식별정보(ID)를 부여하는 제1 플롯 검출모듈과;
상기 제1 플롯 검출모듈로부터 입력되는 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 제1 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기를 포함하며, 상기 추적기와 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제1 물체추적정보를 생성하는 제1 트래킹 처리모듈과;
상기 제1 물체추적정보를 상기 제어 및 감시장치로 전송하는 트래킹정보 전송모듈을 포함하며,
상기 제1 플롯 검출모듈은, 상기 제1 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 존재하는 모든 블롭(Blob)을 추출하고, 각 블롭(Blob)의 크기가 일정 크기 이하인 것은 삭제한 후 일정 거리 이하의 범위 내에 존재하는 블롭(Blob)을 하나로 합쳐서 물체정보를 생성하는 것을 특징으로 하는,
공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템.A radar signal processing device for pre-processing and outputting radar video data input from an airport ground surveillance radar (ASDE);
A moving object detection processing device for detecting and tracking terrestrial moving object information in an airport radio wave protection area using video data preprocessed by the radar signal processing device;
And a control and monitoring device for monitoring an operation state of the radar signal processing device and the moving object detection processing device, generating an alarm when an error occurs, and managing an alarm history log, and detecting terrestrial moving object information in the airport radio wave protection area A ground-based moving object intrusion monitoring system in the airport radio wave protection area,
The radar signal processing apparatus includes:
An interface card for interfacing with a signal line connected to an airport ground surveillance radar (ASDE), a data receiving module for receiving radar video data through the interface card;
A data conversion module for converting the radar video data into a spatial position value in a cartesian matrix to generate two-dimensional bitmap data;
A mask area control module for detecting two-dimensional bitmap data corresponding to a region of interest in the two-dimensional bitmap;
A data transmission module for transmitting two-dimensional bitmap data corresponding to the ROI to the moving object detection processing device;
And a first communication module for processing data transmission / reception between the data transmission module and the moving object detection processing device,
The moving object detection processing apparatus includes:
A second communication module connected to the first communication module through a communication line;
A first data receiving module for receiving two-dimensional bitmap data through the second communication module;
Dimensional bitmap data is stored in a video memory and is received before the two-dimensional bitmap data to combine at least one two-dimensional bitmap data stored in the video memory to generate a masking bit And generates a first result bitmap by converting pixel information of the same coordinates as the masking bitmap data into 0 in the 2-dimensional bitmap data, A first plot detection module for extracting first object information from the first result bitmap data and assigning identification information (ID) to the extracted first object information;
A tracker for tracking the first object information included in the first result bitmap data input from the first plot detection module using an extended Kalman filter; And a detector for determining the presence or absence of an object to be tracked in the search window by using a step-by-step classification algorithm method. The apparatus includes a detector for detecting a position of an object to be tracked by integrating the results of the tracker and the detector, A first tracking processing module for generating first object tracking information including ID, coordinate information, size and velocity;
And a tracking information transmission module for transmitting the first object tracking information to the control and monitoring device,
The first plot detection module extracts all blobs existing in the first result bitmap data and deletes all blobs having a size smaller than a predetermined size after a certain distance And the object information is generated by combining the blobs existing within the range.
Terrestrial Moving Object Intrusion Monitoring System in Airport Radio Protection Area.
상기 공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템은,
상기 레이더 신호처리장치 및 이동물체 검출처리장치의 동작을 검증하는 검증장치를 더 포함하고,
상기 검증장치는,
상기 레이더 신호처리장치로부터 전송된 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 수신하는 제2 데이터 수신모듈과;
상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 비디오 메모리에 저장하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터 이전에 수신하여 상기 비디오 메모리에 저장된 적어도 하나 이상의 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터를 결합하여 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터를 생성하고, 상기 2차원 비트맵(Bitmap) 데이터에서 상기 마스킹 비트맵(Masking Bitmap) 데이터와 동일한 좌표의 픽셀정보를 0으로 변환하여 제2 결과 비트맵(Result Bitmap)을 생성하고, 상기 제2 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에서 제2 물체정보를 추출하고 추출된 제2 물체정보에 식별정보(ID)를 부여하는 제2 플롯 검출모듈과;
상기 제2 플롯 검출모듈로부터 입력되는 제2 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터와 식별정보(ID)를 포함하는 제2 물체정보를 확장칼만필터를 이용하여 추적하는 추적기와, 상기 제2 결과 비트맵(Result Bitmap) 데이터에 포함된 제2 물체정보에 검색윈도우를 생성하고 상기 검색윈도우에서 추적 대상 물체의 존재여부를 단계별 분류알고리즘 방식을 사용하여 결정하는 검출기를 포함하며, 상기 추적기와 검출기에 의한 결과를 통합하여 추적 대상 물체의 위치를 최종판단한 후 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제2 물체추적정보를 생성하는 제2 트래킹 처리모듈과;
상기 이동물체 검출처리장치로부터 전송된 식별정보(ID)와 좌표정보와 크기와 속도를 포함하는 제1 물체추적정보와 상기 제2 트래킹 처리모듈에서 생성된 제2 물체추적정보를 비교하고, 그 결과를 상기 제어 및 감시장치로 전송하는 비교처리모듈을 포함하는,
공항 전파보호구역 내 지상 이동물체 침입감시 시스템.The method according to claim 1,
The ground-based moving object intrusion monitoring system in the airport radio wave protection area includes:
Further comprising a verification device for verifying operation of the radar signal processing device and the moving object detection processing device,
The verification apparatus includes:
A second data receiving module for receiving two-dimensional bitmap data transmitted from the radar signal processing device;
Dimensional bitmap data is stored in a video memory and is received before the two-dimensional bitmap data to combine at least one two-dimensional bitmap data stored in the video memory to generate a masking bit And generates a second result bitmap by converting pixel information of the same coordinates as the masking bitmap data into 0 in the 2-dimensional bitmap data, A second plot detection module for extracting second object information from the second result bitmap data and giving identification information (ID) to the extracted second object information;
A tracker for tracking second object information including second result bitmap data and identification information input from the second plot detection module using an extended Kalman filter; And a detector for generating a search window in the second object information included in the result bitmap data and determining whether the object to be tracked exists in the search window using a stepwise classification algorithm method, A second tracking processing module for finalizing the position of the object to be tracked and generating second object tracking information including identification information (ID), coordinate information, size and velocity;
(ID) transmitted from the moving object detection processing device, coordinate information, size and velocity, and second object tracking information generated by the second tracking processing module, and outputs the result To the control and monitoring device,
Terrestrial Moving Object Intrusion Monitoring System in Airport Radio Protection Area.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170143476A KR101899344B1 (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | System for monitoring moving object intrusion in airport anti-radiation zone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170143476A KR101899344B1 (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | System for monitoring moving object intrusion in airport anti-radiation zone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101899344B1 true KR101899344B1 (en) | 2018-09-17 |
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ID=63721900
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020170143476A KR101899344B1 (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | System for monitoring moving object intrusion in airport anti-radiation zone |
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| KR (1) | KR101899344B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008261794A (en) | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
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| KR101692781B1 (en) | 2015-10-05 | 2017-01-04 | 금오공과대학교 산학협력단 | Drone - Sensor Interconnected Disaster Management System |
| JP2017090294A (en) | 2015-11-12 | 2017-05-25 | 日本無線株式会社 | Low frequency clutter removal device |
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2017
- 2017-10-31 KR KR1020170143476A patent/KR101899344B1/en active IP Right Grant
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