KR101958469B1 - Target aiming apparatus and method thereof - Google Patents

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KR101958469B1 KR1020180105860A KR20180105860A KR101958469B1 KR 101958469 B1 KR101958469 B1 KR 101958469B1 KR 1020180105860 A KR1020180105860 A KR 1020180105860A KR 20180105860 A KR20180105860 A KR 20180105860A KR 101958469 B1 KR101958469 B1 KR 101958469B1
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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for aiming a target. The apparatus for aiming a target comprises: an antenna unit receiving a signal reflected after being radiated on a target; a signal processing unit extracting from the received signal a plurality of range cells to which a target characteristic according to a geometric characteristic of the target is reflected, and designating a representative cell corresponding to an aiming point from the plurality of range cells extracted by considering the physical size of the target; and an aiming angle extracting unit which extracts an aiming angle with respect to the designated representative cell. Therefore, the present invention can aim a fragile portion of the target, even if a peak value corresponding to the fragile portion of the actual target depending on the aspect angle between a radar and a target is not generated from the extracted range cells.

Description

표적 조준 장치 및 그 방법 {TARGET AIMING APPARATUS AND METHOD THEREOF}[0001] TARGET AIMING APPARATUS AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 공대지레이다의 신호를 처리하여 표적을 조준하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 밀리미터파대역 공대지레이다의 신호를 처리하여 표적의 취약 부위를 조준하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing a signal of an airborne radar to aim a target. More particularly, to an apparatus and method for processing a signal of a millimeter waveband airborne radar to aim at a vulnerable portion of a target.

일반적으로 표적을 조준하여 타격하기 위한 방법으로 모노펄스 레이다가 유도탄의 앞 부분에 장착되어 운용되는데 유도탄의 비행에서 궤적 변화율을 비행체에서 본 표적의 시선 변화율에 비례하도록 제어하는 방법인 비례항법 유도를 이용하여 표적의 주요 부위를 타격하기 위해서는 공간상에서 각도 정보가 필요하였다. 따라서, 일반적으로 표적의 주요 부위에 대한 조준점을 선택하여 그 지점에 대한 각도 정보를 유도조정 장치에 전달할 필요성이 있었다.Generally, a monopulse radar is mounted on the front part of a guided car in order to strike a target by using a proportional navigation induction method, which is a method of controlling the rate of change of the trajectory in the flight of the guided car to be proportional to the rate of change of the target In order to hit the main part of the target, angular information was needed in space. Therefore, it has been generally necessary to select an aiming point for a main part of the target and to transmit the angle information about the point to the induction adjusting device.

종래에는 표적을 조준하는 방식으로 표적으로부터 반사된 수신 신호와 표적의 레이다 반사 면적(Radar Cross Section, RCS)가 가장 큰 신호를 탐지하여 표적을 조준하고 추적하였으나, 상술한 방법은 지상 표적의 취약 부위를 타격하는데 한계가 존재하였다. 구체적으로, 레이다가 전차 표적을 추적하는 과정에서 표적과 레이다의 상대 조우각(aspect angle)에 따라서 실시간으로 표적의 레이다 반사 면적(RCS) 값이 변하므로 신호 처리 결과에 따라 나타난 전차 표적에 대한 각도 정보를 유도 조종부로 전송하게 되면 최종 종말 단계에서 큰 오차가 발생하는 문제점이 있다.Conventionally, in the method of aiming a target, a signal having the largest Radar Cross Section (RCS) of a received signal reflected from a target and a target are detected and tracked, There was a limit to strike. Specifically, in the process of tracking the radar target, the radar reflection area (RCS) value of the target changes in real time according to the relative angle of the target and the radar. Therefore, When the information is transmitted to the induction control unit, there is a problem that a large error occurs at the final ending stage.

따라서, 전차에서 취약부위에 해당하는 터렛(Turret)과 같이 실제 표적의 원하는 취약 부위가 아닌 상대적으로 두꺼운 철판으로 구성된 표적의 몸체 등을 타격하게 되면 표적을 한번에 파괴할 수 없어 표적이 생존하는 문제점이 있다.Therefore, if a target body composed of a relatively thick steel plate, such as a turret corresponding to a vulnerable portion of a train, is hit rather than a desired weak portion of an actual target, the target can not be destroyed at once, have.

본 발명은 표적과 레이다의 상대 조우각에 따라 실시간으로 변하는 표적의 취약 부위를 조준하여 타격하기 위해 표적에서 반사되는 신호를 수신하여 표적의 기하학적 특징에 따른 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출하고, 추출된 레인지 셀들로부터 표적의 물리적인 크기를 고려하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하여, 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출하여 표적의 취약 부위를 조준하는 표적 조준 장치 및 그 방법을 개시한다.The present invention receives a signal reflected from a target in order to strike and hit a vulnerable portion of a target that changes in real time according to the relative jaw angle of the target and the radar, extracts a plurality of range cells reflecting the target characteristic according to the geometrical characteristics of the target , A target aiming device for setting a representative cell corresponding to an aiming point in consideration of a physical size of a target from extracted range cells and extracting an aiming angle with respect to a set representative cell to aim at a weak part of the target and a method thereof .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 상기 방사된 신호가 상기 표적에 반사된 신호를 수신하는 안테나부; 상기 수신된 신호로부터 상기 표적의 기하학적 특징에 따른 상기 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출하고, 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하는 신호 처리부; 및 상기 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출하는 조준 각도 추출부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a target aiming apparatus including: an antenna unit that emits a signal for aiming a target and receives a signal reflected from the target; Extracting a plurality of range cells reflecting the target characteristic according to the geometrical characteristics of the target from the received signal and setting a representative cell corresponding to the aiming point from the extracted plurality of range cells in consideration of the physical size of the target ; And a sighting angle extraction unit for extracting a sighting angle for the set representative cell.

바람직하게, 상기 신호 처리부는 상기 표적에 반사된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득하고, 상기 획득된 레이다 반사 면적 분포 데이터를 역 푸리에 변환하여 상기 안테나부를 중심으로 상기 안테나부와 상기 표적 간의 거리 차이에 해당하는 레인지의 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성하는 레인지 프로파일 생성부; 상기 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 레인지 셀 추출부; 및 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정하고, 상기 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 수신 전력을 나타내는 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정하는 대표 셀 설정부;를 포함할 수 있다.Preferably, the signal processing unit obtains radar reflection area distribution data indicating the magnitude of the signal reflected on the target in unit of area, performs inverse Fourier transform on the obtained radar reflection area distribution data, A range profile generating unit for generating a range profile including information of a range corresponding to a distance difference between the target and the target; A range cell extracting unit for extracting a plurality of range cells from the range profile; And setting a range period in consideration of a physical size of the target from the extracted plurality of range cells and setting the representative cell using a peak value indicating a received power of a plurality of range cells included in the set range period And a representative cell setting unit.

바람직하게, 상기 레인지 셀 추출부는 상기 레인지 프로파일에서 상기 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값 정보 및 상기 레인지의 정보를 포함하는 상기 복수 개의 레인지 셀들의 신호 정보를 결정하는 레인지 셀 신호 정보 결정부; 상기 신호 정보가 결정된 복수 개의 레인지 셀들 중 피크 값의 크기가 가장 큰 레인지 셀부터 순서대로 상기 레인지 프로파일에서 제거하면서 상기 레인지 프로파일의 잔여 전력(Residual Power)을 계산하는 잔여 전력 계산부; 및 상기 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력에 기초하여 상기 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정하는 레인지 셀 추출 결정부;를 포함할 수 있다.Preferably, the ranging cell extractor includes a range cell signal information determiner for determining signal information of the plurality of range cells including peak value information and the range information of each of the plurality of range cells in the range profile. A residual power calculator for calculating a residual power of the range profile while eliminating the range profile from the range profile in order from the range cell having the largest peak value among the plurality of range cells in which the signal information is determined; And a range cell extraction determining unit for determining whether to extract the plurality of range cells based on the calculated remaining power of the range profile.

바람직하게, 상기 대표 셀 설정부는 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 상기 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 상기 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상기 레인지 구간으로 설정할 수 있다.Preferably, the representative cell setting unit may set an interval corresponding to a range between a first range cell having the smallest range and a second range cell having the largest range among the extracted plurality of range cells as the range period.

바람직하게, 상기 대표 셀 설정부는 (i) 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 레인지 및 (ii) 상기 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정할 수 있다.Preferably, the representative cell setting unit may set the representative cell using (i) a range of a plurality of range cells included in the range period, and (ii) a peak value of a range cell including the range.

바람직하게, 상기 대표 셀 설정부는 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 레인지에 상기 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합하고, 상기 융합된 값에 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 산출된 레인지를 가지는 상기 대표 셀을 설정할 수 있다.Preferably, the representative cell setting unit may multiply the range of each of the plurality of range cells included in the range period by a peak value of the range cell including the range to be fused, and the representative value of the plurality of range cells included in the range The representative cell having the range calculated by dividing the sum of the peak values of each of the range cells can be set.

바람직하게, 상기 레인지 셀 추출 결정부는 상기 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력 변화량이 달라지는 구간에서 상기 레인지 셀의 제거를 중단하여 상기 피크 값이 가장 큰 레인지 셀부터 상기 잔여 전력의 변화량이 달라지는 구간 바로 전에 제거된 레인지 셀까지 추출할 수 있다.Preferably, the ranging cell extracting and deciding unit stops the removal of the range cell in a period in which the calculated amount of variation in the residual power of the range profile varies, and removes the range cell immediately before a period in which the variation amount of the residual power varies from the range cell having the highest peak value. The extracted range cell can be extracted.

바람직하게, 상기 안테나부는 상기 표적으로부터 복수 개의 채널 신호들을 수신하고, 상기 신호 처리부는 상기 안테나부에서 수신한 복수 개의 채널 신호들을 통해 합 채널 신호를 생성하는 비교기; 및 상기 생성된 합 채널 신호의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)가 최대가 되도록 상기 합 채널 신호의 주파수를 정합(matched)하여 상기 생성된 합 채널 신호를 필터링시키는 필터부;를 포함하고, 상기 필터링 된 합 채널 신호로부터 상기 표적의 기하학적 특징에 따른 상기 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다.Preferably, the antenna unit receives a plurality of channel signals from the target, and the signal processing unit includes: a comparator that generates a sum channel signal through a plurality of channel signals received by the antenna unit; And a filter unit for matched the frequency of the sum channel signal so as to maximize a signal-to-noise ratio (SNR) of the generated sum channel signal and filtering the generated sum channel signal And extract a plurality of range cells reflecting the target characteristic according to the geometrical characteristics of the target from the filtered sum channel signals.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 조준 방법은 표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 상기 방사된 신호가 상기 표적에 반사된 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 신호로부터 상기 표적의 기하학적 특징에 따른 상기 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 단계; 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하는 단계; 및 상기 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a target-aiming method including: emitting a signal for aiming a target and receiving a signal reflected from the target; Extracting from the received signal a plurality of range cells reflecting the target characteristic according to the geometrical characteristics of the target; Setting a representative cell corresponding to the aiming point from the plurality of extracted range cells in consideration of the physical size of the target; And extracting a sighting angle for the set representative cell.

바람직하게, 상기 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 단계는 상기 표적에 반사된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 레이다 반사 면적 분포 데이터를 역 푸리에 변환하여 상기 방사되는 신호를 중심으로 상기 방사되는 신호의 위치와 상기 표적 간의 거리 차이에 해당하는 레인지의 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 생성된 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들을 추출하며, 상기 대표 셀을 설정하는 단계는 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정하는 단계;를 포함하고, 상기 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정할 수 있다.The extracting of the plurality of range cells may include obtaining radar reflection area distribution data indicating a magnitude of a signal reflected on the target in unit of area; And generating a range profile including inverse Fourier transform the obtained radar reflection area distribution data and including information on a range corresponding to a distance difference between a position of the radiated signal and a distance between the target and the radiated signal; Extracting a plurality of range cells from the generated range profile, and setting the representative cell comprises: setting a range period in consideration of a physical size of the target from the extracted plurality of range cells; And may set the representative cell using peak values of a plurality of range cells included in the set range period.

바람직하게, 상기 레인지 구간을 설정하는 단계는 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 상기 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 상기 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상기 레인지 구간으로 설정할 수 있다.Preferably, the setting of the range period includes setting a range corresponding to a range between a first range cell having the smallest range and a second range cell having the largest range among the extracted plurality of range cells as the range period .

바람직하게, 상기 대표 셀을 설정하는 단계는 (i) 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 레인지 및 (ii) 상기 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정할 수 있다.Preferably, the step of setting the representative cell may set the representative cell using (i) a range of a plurality of range cells included in the range period, and (ii) a peak value of a range cell including the range .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 방법이 컴퓨터에서 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable medium having a computer readable medium thereon for executing a target sighting method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따르면 단순한 표적의 피크 신호에 대한 각도 정보가 아닌 표적의 성분을 가지는 여러 개의 레인지 셀의 정보를 이용하여 실질적으로 유도 조종부에서 사용하는 각도를 추출하므로, 잡음에 강건한 장점이 있다.According to the present invention, since the angle used in the induction control unit is extracted substantially by using information of a plurality of range cells having a target component rather than angle information of a peak signal of a simple target, there is an advantage of being robust against noise.

또한, 본 발명에 따르면 물리적인 표적의 크기를 고려하여 표적의 취약한 부위에 해당하는 레인지 구간을 설정하므로 표적과 레이다의 상대 조우각(aspect angle)에 따라서 실시간으로 변하는 레인지 프로파일의 특성에 강한 장점이 있다.In addition, according to the present invention, since the range of the target corresponds to the weak region of the target in consideration of the size of the physical target, the advantage of the range profile that varies in real time according to the relative angle of the target and the radar have.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood to those of ordinary skill in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부의 확대 블록도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 실시 예에서 설명한 레인지 셀 추출부의 확대 블록도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치를 구체적으로 설명하기 위한 블록도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적의 조준점을 예측하기 위한 레인지 구간을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방위각 및 고각을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기를 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각도 오차(Bore Sight Error, BSE)를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적을 조준하는 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표적을 조준하는 구체적인 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
1 shows a block diagram of a target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged block diagram of a signal processing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged block diagram of the range cell extracting unit described in the embodiment of FIG. 2. FIG.
4 is a block diagram for explaining a target aiming apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a range period for predicting a target's aiming point according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates a method of setting a representative cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
7 is a view for explaining an azimuth angle and an elevation angle according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a comparator according to an embodiment of the present invention.
9A and 9B are views for explaining a method of calculating Bose Sight Error (BSE) according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 shows a flow chart of a method of aiming a target in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a flow chart of a specific method of targeting a target according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like in the present specification are for distinguishing one element from another element, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In the present description, the identification codes (e.g., a, b, c, etc.) in each step are used for convenience of explanation, and the identification codes do not describe the order of each step, Unless you specify a specific order, it can happen differently from the order specified. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

본 명세서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다”등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.As used herein, the expressions " have, " " comprise, " " comprise, " or " comprise may " refer to the presence of a feature (e.g., a numerical value, a function, And does not exclude the presence of additional features.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 용어를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하에서 설명하는 각 단계는 하나 또는 여러 개의 소프트웨어 모듈로도 구비가 되거나 또는 각 기능을 담당하는 하드웨어로도 구현이 가능하며, 소프트웨어와 하드웨어가 복합된 형태로도 가능하다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Each of the steps described below may be implemented by one or a plurality of software modules, or hardware that is responsible for each function, or a combination of software and hardware.

각 용어의 구체적인 의미와 예시는 각 도면의 순서에 따라 이하 설명 한다.Specific meanings and examples of the terms will be described below in accordance with the order of each drawing.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 표적 조준 장치의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of a target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치의 블록도를 나타낸 것이다.1 shows a block diagram of a target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 표적 조준 장치(10)는 안테나부(100), 신호 처리부(200) 및 조준 각도 추출부(300)를 포함한다. 예를 들어, 표적 조준 장치는 종래 레이다가 전차 표적을 추적하는 과정에서 표적과 레이다의 상대 조우각에 따라 실시간으로 레이다 반사 면적 값이 변하므로 표적의 취약한 부위를 조준하기 어려운 문제점을 해결하기 위한 것으로 표적의 취약한 부위의 물리적인 크기를 고려하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하고 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출하여 이를 기반으로 표적을 조준할 수 있다.Referring to FIG. 1, the target aiming apparatus 10 includes an antenna unit 100, a signal processing unit 200, and a sighting angle extracting unit 300. For example, the target aiming device is designed to solve the problem that it is difficult to target a weak region of the target because the radar reflection area value changes in real time according to the relative angle of the target and the radar in the process of tracking the target of the conventional radar The target cell corresponding to the target point can be set in consideration of the physical size of the weak part of the target, and the target angle can be extracted based on the target angle extracted for the set representative cell.

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 ku(12~18Ghz) 대역 및 ka(26~40Ghz) 대역보다 더 높은 주파수 대역인 W대역(56~110Ghz)의 주파수 대역을 사용하는 W대역 초소형 레이다 장치에 사용되거나 밀리미터파 대역(초고주파 영역)(30~300Ghz)의 주파수 대역을 사용하는 밀리미터파 대역 초소형 레이다 장치에 사용되어, 표적을 조준할 수 있다.For example, the target aiming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may include a frequency band of a W band (56 to 110 GHz) which is a frequency band higher than the ku (12 to 18 Ghz) band and the ka (26 to 40 Ghz) And can be used in millimeter-wave band ultra-small radar devices that use the frequency band of millimeter wave band (very high frequency range) (30 to 300 GHz) to target the target.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부(100)는 표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 표적으로 방사된 신호가 표적에 반사된 신호를 수신할 수 있다. 상술한 안테나부(100)가 방사하는 신호 또는 수신하는 신호는 RF(Radio Frequency) 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 안테나부(100)는 모노펄스 기법을 사용하는 표적 조준 장치(10)인 본 발명에서는 도파관 슬롯 배열 안테나 또는 반사판 안테나를 포함할 수 있다. 상술한 모노펄스 기법은 단일 펄스의 송신 신호를 방사하고, 표적에 반사되어 복수 개의 안테나 채널로 수신되는 수신 신호의 진폭 및 위상차를 이용하여 표적의 방위각 또는 고각을 정밀하게 추정할 수 있는 기법을 나타낸다.The antenna unit 100 according to an embodiment of the present invention can emit a signal for aiming at a target and receive a signal in which a target signal is reflected to a target. The signal emitted or received by the antenna unit 100 may represent a radio frequency (RF) signal. For example, the antenna unit 100 may include a waveguide slot array antenna or a reflector antenna in the present invention, which is a target collimator 10 using a monopulse technique. The monopulse technique described above emits a single-pulse transmission signal, and can accurately estimate the azimuth or elevation of the target using the amplitude and phase difference of the received signal reflected on the target and received on a plurality of antenna channels .

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 안테나부(100)는 전자파 간섭 영향이 적은 카세그레인 안테나를 사용할 수 있고, 동일한 회전축을 가지고 회전하는 주 반사판, 부 반사판 및 급전혼을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 안테나부(100)는 주 반사판만 회전하는 구조를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the antenna unit 100 according to another embodiment of the present invention may include a main reflector, a sub-reflector, and a feed horn that can use a Cassegrain antenna with less influence of electromagnetic interference and rotate with the same rotation axis. In addition, the antenna unit 100 according to another embodiment of the present invention may have a structure in which only the main reflector is rotated, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부(100)가 방사하는 신호는 펄스 기법이 적용된 신호를 포함할 수 있다. 또한, 단일 펄스를 이용한 모노펄스 기법이 적용된 신호를 포함할 수 있다. 또한 송신 신호는 Ku, ka대역의 신호일 수 있고, W대역 또는 밀리미터파(초고주파 영역)(30~300Ghz)의 신호를 포함할 수 있다.The signal emitted by the antenna unit 100 according to an embodiment of the present invention may include a pulse-applied signal. In addition, it may include a signal to which a monopulse technique using a single pulse is applied. Also, the transmission signal may be a signal of the Ku and ka bands, and may include signals of W band or millimeter wave (very high frequency range) (30 to 300 GHz).

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부(100)는 적어도 1개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 즉, 안테나부(100)는 복수 개의 채널들을 구비할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The antenna unit 100 according to an embodiment of the present invention may include at least one antenna. That is, the antenna unit 100 may include a plurality of channels, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부(100)는 송신 신호와 수신 신호를 분기하여 신호의 혼선을 방지하는 써큘레이터를 포함할 수 있다. 상술한 써큘레이터는 단일 안테나를 이용하여 표적을 조준하기 위하여 안테나의 송수신 기능을 전환할 수 있다.The antenna unit 100 according to an embodiment of the present invention may include a circulator for branching a transmission signal and a reception signal to prevent signal crossing. The circulator described above can switch the transmission / reception function of the antenna to aim the target using a single antenna.

본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부(200)는 안테나부(100)로부터 수신된 신호로부터 표적의 기하학적 특징에 따른 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 또한, 신호 처리부(200)는 표적의 물리적인 크기를 고려하여 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다.The signal processing unit 200 according to an embodiment of the present invention can extract a plurality of range cells in which the target characteristic according to the geometrical characteristics of the target is reflected from the signal received from the antenna unit 100. [ Also, the signal processing unit 200 can set representative cells corresponding to the aiming point from a plurality of range cells extracted in consideration of the physical size of the target.

상술한 신호 처리부(200)에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.The above-described signal processing unit 200 will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부의 확대 블록도를 나타낸 것이다.2 is an enlarged block diagram of a signal processing unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부(200)는 레인지 프로파일 생성부(210), 레인지 셀 추출부(220) 및 대표 셀 설정부(230)를 포함할 수 있다.2, the signal processing unit 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a range profile generator 210, a range cell extractor 220, and a representative cell setting unit 230. Referring to FIG.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일 생성부(210)는 표적에 반사된 신호를 모델링하여 반사된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적(Radar Cross Section, RCS) 분포 데이터를 획득하고, 획득된 레이다 반사 면적 분포 데이터를 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 표적의 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성할 수 있다. 상술한 레인지의 정보는 안테나부(100)를 중심으로 안테나부(100)와 표적 간의 거리 차이에 해당하는 정보를 나타낸다.The range profile generator 210 according to an exemplary embodiment of the present invention models the signal reflected on the target and obtains Radar Cross Section (RCS) distribution data representing the magnitude of the reflected signal in units of areas , And generate a range profile including target range information by inverse Fourier transform of the obtained radar reflection area distribution data. The range information represents information corresponding to the distance difference between the antenna unit 100 and the target, with the antenna unit 100 being the center.

예를 들어, 레인지 프로파일 생성부(210)는 표적을 탐지하기 위한 신호가 방사된 각도, 방사 신호의 편파 방향 및 수신 신호의 편파 방향에 따른 서로 다른 반사 특성을 가지는 레인지 프로파일을 생성할 수 있다. 구체적으로, 레인지 프로파일 생성부(210)는 안테나부(100)와 표적이 떨어진 거리만큼 표적에 방사된 신호가 표적에 반사되어 반사된 신호가 수신되기까지 걸리는 시간에 따라 수신된 신호를 표적의 레이다 반사 면적 분포로 나타내는 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성할 수 있다.For example, the range profile generation unit 210 may generate a range profile having different reflection characteristics depending on the angle at which a signal for detecting a target is radiated, the polarization direction of the radiation signal, and the polarization direction of the received signal. Specifically, the range profile generating unit 210 generates a range profile by multiplying the received signal by the time taken until a signal radiated to the target by a distance apart from the target is reflected on the target and a reflected signal is received, A range profile including range information represented by a reflection area distribution can be generated.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일은 고해상도 레인지 프로파일(High Resolution Range Profile, HRRP)일 수 있다. HRRP는 레이다에서 수신된 신호가 단일 물체에 의한 것인지 다중 물체에 의한 것인지를 판단하기 위해, 안테나부에 입력되는 초고주파 신호를 일정 시간마다 소정의 사이즈로 생성되는 레인지 프로파일을 나타낸다. 구체적으로, HRRP는 표적의 전자기적 산란 분포를 레이다 가시선(Radar Line of Sight, RLOS) 방향으로 도시하는 1차원 레이다 영상을 나타내는 1차원 레이다 특성(signature) 중 하나에 해당한다. 상술한 HRRP는 레이다 단면적 분포 데이터로부터 1차원 역 디지털 푸리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)을 통해 생성될 수 있다.The range profile according to an exemplary embodiment of the present invention may be a High Resolution Range Profile (HRRP). HRRP indicates a range profile generated by a predetermined size of a very high frequency signal input to the antenna unit at a predetermined time to determine whether the signal received by the radar is a single object or a multi-object. Specifically, the HRRP corresponds to one of the one-dimensional radar signatures representing a one-dimensional radar image showing the electromagnetic scattering distribution of the target in the direction of the radar line of sight (RLOS). The HRRP described above can be generated from the radar cross-sectional area distribution data through a one-dimensional inverse discrete Fourier transform (IDFT).

레인지 셀 추출부(220)는 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 구체적으로, 레인지 셀 추출부(220)는 레인지 정보가 포함된 레인지 프로파일에 푸리에 변환을 이용하여 레인지 프로파일을 이산 신호로 변경하고, 변경된 이산 신호에서 비용함수 및 포인트 스프레드 함수를 이용하여 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다.The range cell extracting unit 220 may extract a plurality of range cells from the range profile. Specifically, the range cell extracting unit 220 changes the range profile to a discrete signal by using Fourier transform on the range profile including the range information, and generates a discrete signal by using a cost function and a point spread function in the changed discrete signal, Can be extracted.

예를 들어, 상술한 푸리에 변환 알고리즘은 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)을 포함할 수 있고, 특히, 근사 공식에 기반한 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT) 알고리즘을 포함할 수 있다. 상술한 고속 푸리에 변환(FFT) 알고리즘은 신호의 전부의 변환이 아닌 필요한 신호만을 골라내어 최소화하며 고속으로 푸리에 변환을 연산하는 것을 나타낸다.For example, the Fourier transform algorithm described above may include a Discrete Fourier Transform, and in particular may include a Fast Fourier Transform (FFT) algorithm based on an approximation formula. The Fast Fourier Transform (FFT) algorithm described above indicates that only necessary signals are extracted and minimized, rather than all of the signals are converted, and the Fourier transform is operated at high speed.

레인지 셀 추출부(220)는 후술하는 바와 같이 피크 값의 정보 및 레인지의 정보를 포함하는 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다.The range cell extracting unit 220 may extract a plurality of range cells including information of a peak value and information of a range as described later.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 셀은 표적에서 산란파의 크기가 큰 점을 나타내며, 상대적으로 큰 에너지에 해당하는 수신 전력을 포함하여 잡음에 강한 성질을 나타낸다.The range cell according to an embodiment of the present invention shows a large scattering wave in a target and exhibits a strong noise-resistant property including a reception power corresponding to a relatively large energy.

예를 들어, 레인지 셀 추출부(220)는 후술하는 바와 같이 레인지 셀을 반복하여 추출할 수 있는데, 추출된 레인지 셀을 레인지 프로파일에서 제거하고, 제거된 레인지 프로파일의 잔여 전력에 기초하여 레인지 셀을 반복하여 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 상술한 잔여 전력은 레인지 셀이 추출되기 전 레인지 프로파일의 전력 중 추출된 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일의 전력을 나타낸다.For example, the range cell extracting unit 220 can repeatedly extract the range cell as described later. The extracted range cell is removed from the range profile, and the range cell is extracted based on the residual power of the removed range profile. It is possible to repeatedly extract a plurality of range cells. The above-described residual power represents the power of the range profile from which the extracted range cell is removed from the power of the range profile before the range cell is extracted.

레인지 셀 추출부(220)는 전술한 시간 영역 스펙트럼 추정 기법인 RELAX 알고리즘을 이용하여 레인지 셀을 추출할 수 있는데, 레인지 셀을 레인지 프로파일에서 제거 할 때마다 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일의 잔여 전력(Residual Power)을 계산하고, 계산된 잔여 전력이 상승할 때까지 레인지 셀 추출 과정을 반복하여 수행할 수 있다.The range cell extractor 220 may extract a range cell using the RELAX algorithm, which is the time domain spectrum estimation technique described above. Whenever the range cell is removed from the range profile, the residual power of the range profile from which the range cell is removed Residual Power), and repeats the range cell extraction process until the calculated residual power rises.

구체적으로, RELAX 알고리즘을 이용하여 레인지 셀을 추출하는 방법은 위치 및 수신 전력을 나타내는 피크 값을 포함하는 복수 개의 레인지 셀들 중 피크 값의 크기가 큰 레인지 셀부터 순차로 추출하는 방법을 나타낸다.Specifically, a method of extracting a range cell using a RELAX algorithm is a method of sequentially extracting a ranging cell having a large peak value from among a plurality of range cells including a peak value indicating a position and a received power.

또한, 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들 각각이 제거될 때마다 복수 개의 레인지 셀들이 제거된 레인지 프로파일의 잔여 전력을 계산하여 계산된 잔여 전력의 변화량에 따라 레인지 프로파일에서 레인지 셀을 추출할 수 있다.Further, each time a plurality of range cells are removed from the range profile, the range power of the range profile from which the plurality of range cells are removed can be calculated, and the range cell can be extracted from the range profile according to the calculated variation amount of the residual power.

예를 들어, 레인지 셀 추출부(220)는 레인지 셀의 위치 및 피크 값의 정보를 포함하는 레인지 셀의 신호 정보를 결정할 수 있고, 잔여 전력을 고려하여 레인지 셀을 추출할 수 있다.For example, the range cell extracting unit 220 can determine the signal information of the range cell including the information of the position and the peak value of the range cell, and extract the range cell in consideration of the residual power.

레인지 셀의 신호 정보는 레인지 셀의 위치를 나타내는 레인지 및 수신 전력을 나타내는 피크 값에 대한 정보로서 산란 계수로 표현될 수 있다.The signal information of the range cell can be expressed by a scattering coefficient as information on a range indicating the position of the range cell and a peak value indicating the received power.

레인지 셀이 추출 되지 않은 Original HRRP(High Resolution Range Profile)에서 데이터의 크기 분포는 레인지 셀이 추출됨에 따라 변할 수 있다. 레인지 셀 추출부(220)가 레인지 셀을 추출할 수 있고, 추출된 레인지 셀을 원 신호에서 제거하기 때문에 추출되는 레인지 셀의 수가 커짐에 따라 레인지 프로파일 내부의 전체 데이터의 크기는 작아지는 흐름을 보이나, 실제로 존재하는 레인지 셀이 아닌 노이즈 성분을 추출하게 되는 경우에는 오히려 전체 레인지 프로파일 내부의 데이터의 크기가 커질 수 있다.The size distribution of the data in the Original HRRP (High Resolution Range Profile) in which the range cell is not extracted may change as the range cell is extracted. Since the range cell extracting unit 220 can extract the range cell and remove the extracted range cell from the original signal, the total data size within the range profile decreases as the number of extracted range cells increases , And if noise components other than the actually existing range cells are extracted, the data size within the entire range profile may be larger.

이하 도 3을 참조하여 설명한다.This will be described below with reference to FIG.

도 3은 도 2의 실시 예에서 설명한 레인지 셀 추출부의 확대 블록도를 나타낸 것이다.FIG. 3 is an enlarged block diagram of the range cell extracting unit described in the embodiment of FIG. 2. FIG.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 셀 추출부(220)는 레인지 셀 신호 정보 결정부(221), 잔여 전력 계산부(222) 및 레인지 셀 추출 결정부(223)를 포함할 수 있다.The range cell extracting unit 220 may include a range cell signal information determination unit 221, a residual power calculation unit 222, and a range cell extraction determination unit 223 according to an embodiment of the present invention.

레인지 셀 신호 정보 결정부(221)는 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값 정보 및 레인지의 정보를 포함하는 복수 개의 레인지 셀들의 신호 정보를 결정할 수 있다. 구체적으로, 레인지 정보가 포함된 레인지 프로파일을 푸리에 변환을 이용하여 이산 신호로 변경하고, 비용함수 및 포인트 스프레드 함수를 이용하여 변경된 이산 신호에서 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값 정보 및 레인지의 정보를 포함하는 복수 개의 레인지 셀들의 신호 정보를 결정할 수 있다.The range cell signal information determination unit 221 may determine signal information of a plurality of range cells including a peak value information and a range information of each of a plurality of range cells in a range profile including range information. Specifically, the range profile including the range information is changed to a discrete signal using the Fourier transform, and the peak value information and the range information of each of the plurality of range cells are included in the changed discrete signal using the cost function and the point spread function To determine signal information of a plurality of range cells.

예를 들어, 레인지 셀의 신호 정보는 레인지 셀의 위치와 피크 값에 해당하는 크기를 나타내는 계수로서 (a, f)로 표기될 수 있고, a: 크기(Amplitude) 및 f: 위치 정보를 포함할 수 있으며, 레인지 프로파일에서 레인지 정보는 위치 정보(산란 계수)를 표기하기 위한 정보를 포함할 수 있다.For example, the signal information of the range cell may be expressed as (a, f) as a coefficient indicating the size corresponding to the position and peak value of the range cell, and may include a: amplitude (Amplitude) and f: And the range information in the range profile may include information for indicating position information (scattering coefficient).

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 셀이 추출되는 과정을 수학식 1 내지 4를 참조하여 설명한다.A process of extracting a range cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Equations (1) to (4).

Figure 112018088260243-pat00001
Figure 112018088260243-pat00001

여기에서, y는 행렬로 표기되는 이산 신호로 변경된 레인지 프로파일의 원 데이터를 나타낸다. i는 1에서 k까지 값을 가지는 정수이고, ai는 i번째 데이터의 크기(Amplitude), fi는 이산 신호로 변경된 레인지 프로파일에서 i번째 데이터의 위치를 나타낸다. w(fi)는 i번째 데이터의 위치를 입력으로 하는 웨이팅 함수를 나타낸다. 웨이팅 함수는 하기의 수학식 2로 표기될 수 있다.Here, y represents the original data of the range profile changed to a discrete signal denoted by a matrix. i is an integer having a value from 1 to k, a i is the amplitude of the i-th data, and f i is the position of the ith data in the range profile changed to a discrete signal. and w (f i ) represents a weighting function having an input of the position of the i-th data. The weighting function can be expressed by the following equation (2).

Figure 112018088260243-pat00002
Figure 112018088260243-pat00002

여기에서, w(fi)는 i번째 데이터의 위치를 입력으로 하는 웨이팅 함수이고, 행렬로 표기될 수 있다. fk는 이산 신호로 변경된 레인지 프로파일에서 k번째 데이터의 위치를 나타내고, T는 행렬의 전치를 나타낸다.Here, w (f i ) is a weighting function having an input of the position of the i-th data, and can be represented by a matrix. f k denotes the position of the k-th data in the range profile is changed to a discrete signal, T represents the transpose of the matrix.

상술한 수학식 2의 위치 정보를 입력으로 하는 웨이팅 함수와 데이터의 크기로 표현되는 원 데이터에서 위치 정보(a, f)는 하기 수학식 3에서 비용함수를 최소화하는 값으로 설정되어야 한다.The position information a and f in the original data represented by the weighting function and the data size, which are input from the position information of Equation (2), must be set to a value minimizing the cost function in Equation (3).

Figure 112018088260243-pat00003
Figure 112018088260243-pat00003

C3는 데이터의 크기 (a1) 및 위치 정보(f1)를 입력으로 하는 비용함수를 나타낸다. y는 원 신호이고, w(fk) 는 K번째 데이터의 위치 정보 fk를 입력으로 하는 웨이팅 함수이고, ak는 K번째 데이터의 크기를 나타내며, ∥·∥ 는 유클리디안 놈(Euclidean norm)을 나타낸다. C3 represents a cost function that inputs the size (a 1 ) of data and the position information (f 1 ). y is the original signal, w (f k) is a weighting function to the input location information f k of the K-th data, a k denotes the size of the K-th data, ∥ · ∥ is a Euclidean guy (Euclidean norm ).

Figure 112018088260243-pat00004
Figure 112018088260243-pat00004

원 신호에서 한 개의 포인트 스프레드 함수를 제거한 yk는 상술한 수학식 4와 같이 표기되는데, yk는 원 신호에서 한 개의 포인트 스프레드 함수를 제거한 신호, y는 원 신호,

Figure 112018088260243-pat00005
는 포인트 스프레드 함수, ai는 i번째 데이터의 크기, w(fi)는 i번째 데이터의 위치 정보를 입력으로 하는 웨이팅 함수를 나타낸다.Y k obtained by removing one point spread function from the original signal is expressed by Equation (4), where y k is a signal obtained by removing one point spread function from the original signal, y is an original signal,
Figure 112018088260243-pat00005
Denotes a point spread function, a i denotes a size of the i-th data, and w (f i ) denotes a weighting function that inputs position information of the i-th data.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 fk는 제로 패딩(zero padding) 후의 yk를 FFT한 신호에서 최대 극값(크기, Amplitude)을 가지는 극점의 위치로 정할 수 있다.Further, f k according to an embodiment of the present invention may be determined by the position of the pole has a maximum extreme value (size, Amplitude) from the signal y k the FFT after zero padding (zero padding).

먼저, 추출할 레인지 셀의 수(위치 정보 쌍의 수)를 1개로 설정하면, K=1이고, y로부터 f^1과 a^1을 얻는다. 두 번째 추출 과정으로, 추출할 레인지 셀의 수(위치 정보 쌍의 수)를 2로 가정하면 K=2이고, f^1과 a^1을 수학식 4에 대입하여 f^2와 a^2를 계산한다. 계산된 f^2와 a^2를 다시 수학식 4에 대입하여 f^1과 a^1을 재계산 하여 추출할 두 개의 레인지 셀의 위치 정보를 재 결정할 수 있다. 세 번째 추출할 레인지 셀의 수를 3으로 설정하면, 두 번째 과정에서 얻은 위치 정보의 값을 수학식 4에 대입하여 y3을 얻을 수 있고, 이로부터 f^3 및 a^3을 계산하고, 상술한 과정을 반복하여 f^1,a^1 및 f^2, a^2를 재 결정하여 추출할 레인지 셀의 위치 정보를 계산할 수 있다.First, if the number of range cells to be extracted (the number of position information pairs) is set to one, K = 1, and f 1 and a 1 are obtained from y. Assuming that the number of range cells to be extracted is 2, K = 2, and substituting f ^ 1 and a ^ 1 into (4) for f ^ 2 and a ^ 2 . The computed f ^ 2 and a ^ 2 can be reassigned to equation (4) to recalculate f ^ 1 and a ^ 1 to re-determine the location information of the two range cells to be extracted. If the number of the range cells to be extracted is set to 3, the value of the position information obtained in the second step is substituted into the equation (4) to obtain y 3 , from which f 3 and a 3 are calculated, By repeating the above procedure, the position information of the range cell to be extracted can be calculated by re-determining f ^ 1 , a ^ 1 and f ^ 2 , a ^ 2 .

전술한 바와 같이 레인지 셀 신호 정보 결정부(221)가 원 신호에서 한 개의 포인트 스프레드 함수를 제거한 신호를 기반으로 이전 결정된 신호 정보를 재 결정하면서, 신호 정보를 구하는 과정은 수학식 3의 비용함수를 최적화하여 신호 정보를 구하는 과정에 대응될 수 있다.As described above, the process of determining the signal information while re-determining the previously determined signal information on the basis of the signal obtained by removing the single point spread function from the original signal by the range cell signal information determination unit 221 can be expressed by Equation And can be adapted to the process of obtaining signal information by optimization.

레인지 셀 추출부(220)는 상술한 과정을 반복하여 레인지 셀을 복수 개 추출할 수 있으며, 레인지 셀 추출 결정부(223)은 추출된 레인지 셀이 원 신호인 레인지 프로파일에서 제거 될 때마다, 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일의 계산된 잔여 전력을 더 고려하여 레인지 셀의 추출여부를 결정할 수 있다.The range cell extracting unit 220 may extract a plurality of range cells by repeating the above-described process. Whenever the extracted range cell is removed from the range profile, which is the original signal, It is possible to determine whether to extract the range cell by further considering the calculated remaining power of the range profile from which the cell has been removed.

잔여 전력 계산부(222)는 레인지 셀 신호 정보 결정부(221)에서 신호 정보가 결정된 복수 개의 레인지 셀들 중 피크 값의 크기가 가장 큰 레인지 셀부터 순서대로 레인지 프로파일에서 제거하면서 레인지 프로파일의 잔여 전력(Residual Power)을 계산할 수 있다.The residual power calculator 222 calculates the residual power of the range profile by subtracting from the range profile in order from the range cell having the largest peak value among the plurality of range cells in which the signal information is determined by the range cell signal information determination unit 221 Residual Power) can be calculated.

예를 들어, 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일이 변경된 이산 신호를 yk=[yk1, yk2, yk3 … ykN]으로 정하면 잔여 전력을 계산하는 방법은 하기 수학식 5와 같다.For example, a discrete signal this range cell is removed range profile changed k = y [k1 y, y k2, k3 ... y y kN ], the method of calculating the remaining power is expressed by Equation (5).

Figure 112018088260243-pat00006
Figure 112018088260243-pat00006

여기에서 N은 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일이 변경된 이산 신호에서 신호의 길이이고, ynk는 k번째 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일이 변경된 이산 신호의 신호에서 n번째 원소를 나타낸다. 잔여 전력을 계산하는 공식은 RMS(Root Mean Square) 전력을 계산하는 과정에 대응될 수 있다.Where N is the length of the signal in the discrete signal with the changed range profile from which the range cell is removed and y nk is the nth element in the signal of the discrete signal with the changed range profile from which the kth range cell has been removed. The formula for calculating the residual power may correspond to the process of calculating RMS (Root Mean Square) power.

레인지 셀 추출 결정부(223)는 상술한 잔여 전력 계산부(222)에서 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력에 기초하여 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 레인지 셀 추출 결정부(223)는 잔여 전력 계산부(222)에서 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력 변화량이 달라지는 구간에서 레인지 셀의 제거를 중단하여 피크 값이 가장 큰 레인지 셀부터 잔여 전력의 변화량이 달라지는 구간 바로 전에 제거된 레인지 셀까지 추출하는 것으로 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정할 수 있다.The range cell extraction determination unit 223 can determine whether to extract a plurality of range cells based on the residual power of the range profile calculated by the residual power calculation unit 222 described above. Specifically, the range cell extraction determining unit 223 stops the removal of the range cell in a period in which the residual power variation of the range profile calculated by the remaining power calculator 222 is different from the range cell to determine the range of the residual power It is possible to determine whether or not to extract a plurality of range cells by extracting the removed range cell just before the interval where the variation amount is changed.

신호 정보가 결정된 레인지 셀을 레인지 프로파일에서 제거하며, 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일의 잔여 전력을 계산하는 과정은 전술한 바와 같다. 레인지 셀이 레인지 프로파일에서 제거되는 과정이 반복될 때마다, 레인지 셀이 제거된 레인지 프로 파일의 잔여 전력은 감소하는 경향을 보이나, 레인지 프로파일에서 제거되는 레인지 셀의 수가 소정의 임계치 이상인 경우, 레인지 프로파일의 전력이 다시 증가할 수 있다.The process of removing the range cell in which the signal information is determined from the range profile and calculating the remaining power of the range profile from which the range cell has been removed is as described above. When the range cell is removed from the range profile, the residual power of the range profile from which the range cell has been removed tends to decrease. However, when the number of range cells removed from the range profile is equal to or greater than the predetermined threshold value, Can be increased again.

이는 상술한 수학식 5에서 레인지 셀이 제거된 레인지 프로파일 내의 신호 성분의 절대값의 제곱 연산과 복소 신호의 특성에 따른 것으로서, 레인지 셀 추출부(220)가 실제로 존재하는 레인지 셀의 수보다 많은 수의 레인지 셀을 제거하는 경우, 실질적으로 노이즈 성분을 더하는 것과 같아 지기 때문에 잔여 전력 계산부(222)에서 계산된 잔여 전력이 증가하는 결과를 나타낼 수 있다.This is based on the square calculation of the absolute value of the signal component in the range profile from which the range cell is removed in the above Equation 5 and the characteristic of the complex signal. If the range cell extracting unit 220 is larger than the number of range cells The residual power calculated by the residual power calculation unit 222 may increase as the noise power is substantially added to the range cell.

따라서, 잔여 전력 계산부(222)에서 계산된 잔여 전력이 증가하는 결과가 나타나는 경우 레인지 셀 추출 결정부(223)는 레인지 프로파일에서 레인지 셀을 추출하는 과정을 중지할 수 있다.Therefore, when the residual power calculated by the residual power calculation unit 222 shows a result of increase, the range cell extraction decision unit 223 can stop the process of extracting the range cell from the range profile.

하지만 종래의 레인지 셀 추출 기법은 이러한 레인지 셀의 수를 제한하지 않았기 때문에, 하나의 레인지 프로파일 내에서 모든 샘플을 저장해야 하는 문제점이 있었다.However, since the conventional range cell extraction technique does not limit the number of such range cells, there is a problem that all samples should be stored in one range profile.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 셀 추출부(220)는 상술한 방법에 의해 반복하여 추출된 복수 개의 레인지 셀들의 피크 값이 가장 큰 순서부터 차례로 레인지 프로파일에서 제거할 수 있고, 레인지 셀들 각각이 제거될 때마다 레인지 셀들이 제거된 레인지 프로파일의 잔여 전력을 계산하여 계산된 잔여 전력의 변화량에 따라 레인지 셀들을 추출할 수 있다.Therefore, the ranging cell extracting unit 220 according to an embodiment of the present invention can remove the peak values of the plurality of range cells repeatedly extracted by the above-described method, Each of the range cells is removed, and the remaining power of the range profile from which the range cells are removed can be calculated, and the range cells can be extracted according to the calculated variation amount of the remaining power.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 상술한 방법에 의해 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 상술한 방법에 의해 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상술한 레인지 구간으로 설정할 수 있다. 레인지 구간에 대한 구체적인 설명은 도 5를 함께 참조하여 설명하도록 한다.Referring again to FIG. 2, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention may set a range period in consideration of the physical size of the target from a plurality of range cells extracted by the above-described method. Specifically, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first range cell having the smallest range among the plurality of range cells extracted by the method described above and a second range cell having the smallest range among the second range cells having the largest range Can be set to the above-described range period. A detailed description of the range period will be described with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적의 조준점을 예측하기 위한 레인지 구간을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.5 is a view for explaining a range period for predicting a target's aiming point according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적은 탱크를 나타내고 탱크를 조준하기 위한 조준점은 탱크의 몸체 등에 비해서 상대적으로 약하다고 알려져 있는 회전하는 부위에 해당하는 탱크의 회전 포탑(Turret) 부위를 나타낸다. 상술한 탱크의 회전 포탑 부위는 전차 표적을 한번에 파괴시키기 위한 취약한 부위를 나타낸다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 표적의 종류는 다양할 수 있다.Referring to FIG. 5, a target according to an embodiment of the present invention represents a tank, and an aiming point for aiming the tank is a turret part of a tank corresponding to a rotating part, which is known to be relatively weak as compared with a body of a tank, . The rotary turret region of the tank described above represents a vulnerable site for destroying the tram target at one time. It should be noted, however, that the above-described exemplary embodiments are merely examples for illustrating one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

구체적으로, 표적의 취약한 부위는 도 5에 나타난 바와 같이 제1 표적 부위(510), 제2 표적 부위(520) 및 제3 표적 부위(530)를 나타낼 수 있다.Specifically, the vulnerable portion of the target may represent a first target portion 510, a second target portion 520, and a third target portion 530, as shown in FIG.

상술한 표적의 취약한 부위는 본 발명의 일 실시 예에 따라 상술한 방법에 의해 레인지 프로파일에서 추출된 복수 개의 레인지 셀들에 대응될 수 있다. 구체적으로, 제1 표적 부위(510)는 제3 레인지 셀(511)과 대응될 수 있고, 제2 표적 부위(520)는 제4 레인지 셀(521)과 대응될 수 있으며, 제3 표적 부위(530)는 제5 레인지 셀(531)과 대응될 수 있다.The vulnerable portion of the target described above may correspond to a plurality of range cells extracted from the range profile by the above-described method according to an embodiment of the present invention. Specifically, the first target portion 510 may correspond to the third range cell 511, the second target portion 520 may correspond to the fourth range cell 521, and the third target portion 520 530 may correspond to the fifth range cell 531.

이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)가 레인지 프로파일에서 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀(541) 및 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀(542)의 사이에 해당하는 구간을 레인지 구간(540)으로 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일에서 가로축에 해당하는 x축은 상대위치를 나타내고, 세로축에 해당하는 y축은 수신전력을 나타낼 수 있다.At this time, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention sets a first range cell 541 having the smallest range and a second range cell 542 having the smallest range among the plurality of range cells extracted from the range profile May be set as a range period 540. In this case, In the range profile according to an exemplary embodiment of the present invention, the x axis corresponding to the abscissa represents a relative position, and the y axis corresponding to the ordinate axis represents the received power.

제1 레인지 셀(541)은 시작 셀을 나타내며, 상대위치인 레인지는 2.139m를 나타내고, 수신전력에 해당하는 피크 값은 0.3125를 나타낸다.The first range cell 541 indicates the start cell, the range of the relative position is 2.139 m, and the peak value corresponding to the received power is 0.3125.

제2 레인지 셀(542)은 끝 셀을 나타내며, 상대위치인 레인지는 4.248m를 나타내고, 수신전력에 해당하는 피크 값은 0.5499를 나타낸다.The second range cell 542 represents the end cell, the relative position range is 4.248 m, and the peak value corresponding to the received power is 0.5499.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 제1 레인지 셀(541)부터 제2 레인지 셀(542)까지 해당하는 레인지 구간(540)을 설정할 수 있으며, 상술한 제1 레인지 셀(541)의 레인지와 제2 레인지 셀(542)의 레인지는 약 2.1m의 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 대표 셀 설정부(230)는 상술한 약 2.1m에 해당하는 레인지 구간(540)에 포함된 제3 레인지 셀(511) 내지 제5 레인지 셀(531)로부터 취약부위에 해당하는 조준점을 예측하여 대표 셀을 설정할 수 있다.Therefore, the representative cell setting unit 230 according to an embodiment of the present invention can set a corresponding range period 540 from the first ranging cell 541 to the second ranging cell 542, It can be seen that the range of the range cell 541 and the range of the second range cell 542 show a difference of about 2.1 m. The representative cell setting unit 230 predicts the aiming point corresponding to the weak region from the third to fifth range cells 511 to 531 included in the range period 540 corresponding to about 2.1 m, You can set the cell.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 시작을 나타내는 제1 레인지 셀(541)과 끝을 나타내는 제2 레인지 셀(542)의 사이에 포함된 복수 개의 레인지 셀(511, 521 및 531)들의 상대위치를 나타내는 레인지(x축) 및 상술한 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값에 해당하는 수신전력(y축)을 이용하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다.The representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a plurality of range cells including a first range cell 541 indicating the beginning of the extracted range cells and a second range cell 542 indicating the end (X axis) indicating the relative position of the range cells 511, 521, and 531 and the received power (y axis) corresponding to the peak value of the range cell including the above range, Can be set.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 상술한 방법에 의해 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 수신 전력을 나타내는 피크 값을 이용하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다. 대표 셀을 설정하는 구체적인 방법은 도 6을 함께 참조하여 설명하도록 한다.Referring to FIG. 2 again, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention uses a peak value indicating received power of a plurality of range cells included in a range period set by the above-described method, The corresponding representative cell can be set. A specific method of setting the representative cell will be described with reference to FIG.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.FIG. 6 illustrates a method of setting a representative cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부는 물체의 무게 중심을 추출하는 기법에 해당하는 센트로이드(centroid) 알고리즘을 이용하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다.The representative cell setting unit according to an exemplary embodiment of the present invention may set a representative cell corresponding to an aiming point by using a centroid algorithm corresponding to a technique of extracting the center of gravity of an object.

구체적으로, 도 6은 임의의 물체(600)에 해당하는 무게 중심을 추출하는 도면으로, 임의의 물체(600)의 무게 중심에 해당하는 위치(630)를 제1 위치(611), 제2 위치(612) 및 제3 위치(613)로부터 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.6 is a diagram illustrating a center of gravity corresponding to an arbitrary object 600. A position 630 corresponding to the center of gravity of an arbitrary object 600 is divided into a first position 611, (612) and the third position (613).

도 6을 참조하면, 원점으로부터 1m 떨어진 위치에 해당하는 제1 위치(611)에서의 임의의 물체(600) 질량은 4kg이고, 원점으로부터 2m 떨어진 위치에 해당하는 제2 위치(612)에서의 임의의 물체(600) 질량은 10kg이며, 원점으로부터 5m 떨어진 위치에 해당하는 제3 위치(613)에서의 임의의 물체(600) 질량은 6kg인 경우, 임의의 물체(600)의 무게 중심에 해당하는 위치(630)는 하기의 수학식 6으로부터 산출할 수 있다.6, the mass of an arbitrary object 600 at the first position 611 corresponding to the position 1 m away from the origin is 4 kg, and the mass at the second position 612 corresponding to the position 2 m away from the origin The mass of the object 600 in the third position 613 corresponding to the position 5 m away from the origin is 6 kg and the mass of the object 600 in the third position 613 corresponding to the center of gravity of the arbitrary object 600 The position 630 can be calculated from the following equation (6).

Figure 112018088260243-pat00007
Figure 112018088260243-pat00007

상술한 수학식 6에서,

Figure 112018088260243-pat00008
는 임의의 물체(600)의 무게 중심에 해당하는 위치(630)를 나타내고, xi는 임의의 물체(600)의 i 번째 위치를 나타내고, mi는 임의의 물체(600)의 i 번째 위치에서의 질량을 나타낸다.In the above-mentioned equation (6)
Figure 112018088260243-pat00008
Represents the position 630 corresponding to the center of gravity of any object (600), x i represents the i th position of any object (600), m i is the i-th position of any object (600) ≪ / RTI >

즉, 상술한 예시로부터 임의의 물체(600)의 첫 번째 위치에 해당하는 제1 위치(611)에서의 x1은 1m이고, m1은 4kg이고, 임의의 물체(600)의 두 번째 위치에 해당하는 제2 위치(612)에서의 x2은 2m이고, m2은 10kg이며, 임의의 물체(600)의 세 번째 위치에 해당하는 제3 위치(613)에서의 x3은 5m이고, m3은 6kg인 경우, 임의의 물체(600)의 무게 중심에 해당하는 위치(630)를 나타내는 xCM은 상술한 수학식 6으로부터 2.7m를 나타낸다. 따라서, 상술한 임의의 물체(600)의 무게 중심에 해당하는 위치(630)는 임의의 물체(600)의 무게를 고려하지 않은 물체의 길이 만을 고려한 위치(620)에 해당하는 3m가 아닌 상술한 방법에 의해 산출된 원점으로부터 2.7m 떨어진 위치를 나타낸다.That is, from the above-mentioned example, x 1 at the first position 611 corresponding to the first position of the arbitrary object 600 is 1 m, m 1 is 4 kg, and the second position of the arbitrary object 600 X 2 at the corresponding second position 612 is 2 m, m 2 is 10 kg, x 3 at the third position 613 corresponding to the third position of the arbitrary object 600 is 5 m, and m 3 represents 6 kg, x CM representing a position 630 corresponding to the center of gravity of an arbitrary object 600 represents 2.7 m from Equation (6). Therefore, the position 630 corresponding to the center of gravity of the arbitrary object 600 described above is not 3m corresponding to the position 620 considering only the length of the object not considering the weight of the arbitrary object 600, And a position 2.7 m away from the origin calculated by the method.

도 5를 함께 참조하면, 도 6에서 임의의 물체(600)에서의 제1 위치(611), 제2 위치(612) 및 제3 위치(613) 각각은 도 5에서 표적의 제1 표적 부위(510), 제2 표적 부위(520) 및 제3 표적 부위(530)에 대응될 수 있다.6, each of the first, second, and third positions 611, 612, and 613 in an object 600 in FIG. 6 includes a first target portion 611, 510, second target site 520 and third target site 530, respectively.

따라서, 상술한 수학식 6에서, mi는 본 발명의 일 실시 예에 따른 i 번째 레인지 셀의 수신전력을 나타내는 피크 값(y축)을 나타내고, xi는 본 발명의 일 실시 예에 따른 i 번째 레인지 셀의 상대위치를 나타내는 레인지(x축)를 나타낸다.Therefore, in Equation (6), m i represents a peak value (y axis) representing the received power of the i-th range cell according to an embodiment of the present invention, and x i represents i (X-axis) representing the relative position of the second range cell.

따라서,

Figure 112018088260243-pat00009
는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들로부터 추정된 표적 부위의 중심의 레인지를 나타낸 것이다.therefore,
Figure 112018088260243-pat00009
Represents a range of a center of a target portion estimated from a plurality of range cells included in a range section according to an embodiment of the present invention.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 상술한 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 레인지에 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합하고, 융합된 값에 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 산출된 레인지를 가지는 대표 셀을 설정할 수 있다.That is, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention may multiply the range of each of the plurality of range cells included in the range period by the peak value of the range cell including the range, The representative cell having the range calculated by dividing the sum of the peak values of each of the plurality of range cells included in the range period can be set.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 센트로이드 알고리즘을 이용하여 상술한 방법에 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들로부터 표적의 중심에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다.Referring again to FIG. 2, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention uses a centroid algorithm to calculate a representative cell from a plurality of range cells included in a range period set in the above- The representative cell can be set.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 상술한 신호 처리부(200)에서 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 상술한 신호 처리부(200)에서 설정된 대표 셀에 대한 방위각 각도 및 고각 각도를 각각 추출할 수 있다. 방위각 각도와 고각 각도에 대해서는 도 7을 함께 참조하여 설명하도록 한다.Referring again to FIG. 1, the aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention can extract a sighting angle for a representative cell set in the signal processing unit 200 described above. Specifically, the aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention can extract the azimuth angle and the elevation angle with respect to the representative cell set in the signal processor 200, respectively. The azimuth angle and the elevation angle will be described with reference to FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방위각 및 고각을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.7 is a view for explaining an azimuth angle and an elevation angle according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에서 표적 조준 장치(10)가 사용하는 고각(710)은 X, Y 및 Z 직교 좌표계에서 지면과 수직한 방향에 해당하는 Z 축에서 시작하여 Z축으로부터 XY 평면과 수직을 그리는 원을 따라 기울어진 정도에 해당하는 각도를 나타낸다. 상술한 고각(710)의 각도는 0° 내지 90°사이에 해당하는 각도를 나타낼 수 있다. 본 발명에서 각도 정보 융합을 이용한 표적 조준 장치(10)가 사용하는 방위각(720)은 지면과 평행한 XY 평면과 평행한 원을 따라서 반시계 방향으로 기울어진 정도에 해당하는 각도를 나타낸다. 상술한 방위각(720)의 각도는 0° 내지 360°사이에 해당하는 각도를 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 7, the elevation angle 710 used by the target aiming device 10 in the present invention starts from the Z-axis corresponding to the direction perpendicular to the ground in the X, Y, and Z Cartesian coordinate system, It represents the angle corresponding to the degree of inclination along the circle which draws the vertical. The angle of the above-mentioned elevation angle 710 may represent an angle corresponding to between 0 and 90 degrees. In the present invention, the azimuth angle 720 used by the target aiming apparatus 10 using angle information fusion represents an angle corresponding to the degree of tilting counterclockwise along a circle parallel to the XY plane parallel to the paper surface. The angle of the azimuth angle 720 may represent an angle between 0 and 360 degrees.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 무인 비행체의 비행을 제어하는 유도 조종부를 더 포함할 수 있고, 상술한 조준 각도 추출부(300)는 추출된 조준 각도를 유도 조종부로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)를 유도 조종부와 따로 분리하여 구현할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 표적 조준 장치(10)는 유도 조종부를 포함하는 대전차 유도 무기용 공대지레이다에 활용되어, 추정된 각도 정보를 유도 조종부로 전송하여 대전차 유도 무기용 공대지레이다로 하여금 지상 표적인 전차를 조준하여 타격하게 할 수 있다.Referring to FIG. 1 again, the target aiming device 10 according to an embodiment of the present invention may further include an induction steering unit for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle, and the aiming angle extracting unit 300, The aiming angle can be transmitted to the induction control unit. The target sighting device 10 according to an embodiment of the present invention can be separately implemented from the induction control unit. For example, the target aiming device 10 may be used in an air-to-ground radar for an anti-tank guided weapon including an induction control unit, and transmits the estimated angle information to the induction control unit so that the air- So that it can be hit.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 무인 비행체에 탑재되어 스스로 표적을 조준하거나, 지상 관제 시스템의 유도 명령을 같이 수신하여 무인 비행체가 지상 표적에 도달하게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 유도 조종부에 전송된 조준 각도를 향해 유도탄을 발사하여 표적을 타격할 수 있으며, 유도탄이 표적을 타격할 때까지 상술한 표적 조준 과정을 반복할 수 있다.The target aiming device 10 according to an embodiment of the present invention may be mounted on a manned vehicle and may be used to aim the target by itself or receive guidance commands of the ground control system to allow the unmanned vehicle to reach the ground target. That is, the target aiming device 10 according to an embodiment of the present invention can hit the target by launching the guided missile toward the aiming angle transmitted to the induction control unit, The process can be repeated.

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치를 구체적으로 설명하기 위한 블록도를 나타낸 것이다.4 is a block diagram for explaining a target aiming apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 안테나부(100), 신호 처리부(200) 및 조준 각도 추출부(300)를 포함하며, 신호 처리부(200)는 비교기(240), 필터부(250), 레인지 프로파일 생성부(210), 레인지 셀 추출부(220) 및 대표 셀 설정부(230)를 포함할 수 있다.4, the target aiming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes an antenna unit 100, a signal processing unit 200, and a aiming angle extracting unit 300, and the signal processing unit 200 includes: And may include a comparator 240, a filter unit 250, a range profile generating unit 210, a range cell extracting unit 220, and a representative cell setting unit 230.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부(100)는 표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 표적으로 방사된 신호가 표적에 반사되어, 반사된 신호를 복수 개의 채널들로 수신할 수 있다. 즉, 안테나부(100)는 표적으로부터 복수 개의 채널 신호들을 수신할 수 있다.The antenna unit 100 according to an embodiment of the present invention emits a signal for aiming at a target, and a target radiated signal is reflected on a target, and the reflected signal can be received through a plurality of channels. That is, the antenna unit 100 can receive a plurality of channel signals from the target.

본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기(240)는 안테나부(100)에서 수신한 복수 개의 채널 신호들을 통해 합 채널 신호를 생성할 수 있다.The comparator 240 according to an exemplary embodiment of the present invention may generate a sum channel signal through a plurality of channel signals received by the antenna unit 100.

본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기(240)는 안테나부(100)에서 수신한 복수 개의 채널 신호들에 가중치를 적용하여 합산할 수 있다. 예를 들어, 비교기(240)는 복수의 하이브리드 커플러를 포함할 수 있고, 하이브리드 커플러를 이용하여 복수 개의 채널 신호들에 가중치를 적용하여 합산할 수 있다.The comparator 240 according to an exemplary embodiment of the present invention may weight a plurality of channel signals received by the antenna unit 100 and add the weighted values. For example, the comparator 240 may include a plurality of hybrid couplers, and may use a hybrid coupler to weight and sum the plurality of channel signals.

일 실시 예로, 비교기(240)는 제1 하이브리드 커플러, 제2 하이브리드 커플러, 제3 하이브리드 커플러 및 제4 하이브리드 커플러를 포함할 수 있고, 3개의 출력 채널을 통하여 가중치를 적용하여 합산된 합 채널 신호를 출력할 수 있다. 각각의 하이브리드 커플러는 안테나부(100)에서 수신된 복수 개의 채널 신호들에 가중치를 적용하여 합산할 수 있다. 비교기(240)가 복수 개의 채널 신호들에 가중치를 적용하여 합산한다는 것은 4개의 하이브리드 커플러를 이용하여 수신된 복수 개의 채널 신호들을 모두 합산하거나, 방위각 방향 또는 고각 방향으로 수신된 신호의 합한 값을 서로 감산하는 것을 나타낼 수 있다. 이하 도 8을 함께 참조하여 설명하도록 한다.In one embodiment, the comparator 240 may include a first hybrid coupler, a second hybrid coupler, a third hybrid coupler, and a fourth hybrid coupler, and may be weighted over three output channels to provide a summed channel signal Can be output. Each of the hybrid couplers may weight the plurality of channel signals received by the antenna unit 100 and add the weights. The weighting of the plurality of channel signals by the comparator 240 adds up the plurality of channel signals received using the four hybrid couplers or the sum of the received signals in the azimuth direction or the high- Subtraction. Hereinafter, FIG. 8 will be described together.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기를 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.8 is a view for explaining a comparator according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기(240)는 제 1하이브리드 커플러(241), 제2하이브리드 커플러(242), 제 3하이브리드 커플러(243) 및 제4 하이브리드 커플러(244)를 포함하고, 3개의 출력 채널로 가중치가 적용된 합산된 합 채널 신호를 출력할 수 있다. 각각의 하이브리드 커플러(241 내지 244)는 안테나부(100)에서 수신된 복수 개의 채널 신호들에 가중치를 적용하여 합산할 수 있다.8, a comparator 240 according to an embodiment of the present invention includes a first hybrid coupler 241, a second hybrid coupler 242, a third hybrid coupler 243, and a fourth hybrid coupler 244, And outputs a summed sum channel signal to which weights are applied by the three output channels. Each of the hybrid couplers 241 to 244 may apply weighting to a plurality of channel signals received by the antenna unit 100 and add the weighted signals.

예를 들어, 제1 하이브리드 커플러(241) 및 제2 하이브리드 커플러(242)는 안테나부(100)에서 수신된 고각 방향의 반사 신호들에 가중치를 적용하여 합산할 수 있다. 즉, 제1 하이브리드 커플러(241)는 (A+B) 및 (A-B)신호를 출력할 수 있고, 제2 하이브리드 커플러(242)는 (C+D) 및 (C-D) 신호를 출력할 수 있다.For example, the first hybrid coupler 241 and the second hybrid coupler 242 may apply weighting to the reflected signals in the high-angle direction received by the antenna unit 100 and add the weights. That is, the first hybrid coupler 241 may output the signals (A + B) and (A-B), and the second hybrid coupler 242 may output the signals (C + D) and (C-D).

또한, 제3 하이브리드 커플러(243)는 제2 하이브리드 커플러(242)로부터 (C+D) 신호를 교차로 입력 받아 가중치를 적용하여 합산할 수 있고, (A+B)+(C+D) 및 (A+B)-(C+D)를 출력할 수 있다. 제4 하이브리드 커플러(244)은 제1 하이브리드 커플러(241)로부터 (A-B) 신호를 교차로 입력 받아 (A+C)-(B+D) 신호를 출력할 수 있다. 즉, 안테나부(100)로부터 수신된 복수 개의 채널 신호들의 합 채널 신호는 A+B+C+D, 방위각 차 채널 신호는 (A+B)-(C+D) 고각 차 채널 신호는(A+C)-(B+D)일 수 있다. The third hybrid coupler 243 receives the (C + D) signal from the second hybrid coupler 242 at an intersection thereof, A + B) - (C + D). The fourth hybrid coupler 244 receives the (A-B) signal from the first hybrid coupler 241 and outputs the (A + C) - (B + D) signal. That is, the sum channel signals of the plurality of channel signals received from the antenna unit 100 are A + B + C + D and the azimuth difference channel signals are (A + B) - (C + D) + C) - (B + D).

다시 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 비교기(240)에서 생성된 합 채널 신호만을 이용하여 표적의 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있고, 설정된 대표 셀에 대한 방위각 차 채널 신호 및 고각 차 채널 신호를 생성하여 대표 셀에 대한 조준 방위각 및 조준 고각을 추출할 수 있다.Referring again to FIG. 4, the target aiming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention can set a representative cell corresponding to an aiming point of a target using only the sum channel signal generated by the comparator 240, The azimuth difference channel signal and the high-angle channel signal for the cell can be generated to extract the aiming azimuth and the aiming elevation angle for the representative cell.

본 발명의 일 실시 예에 따른 필터부(250)는 상술한 비교기(240)에서 생성된 합 채널 신호를 전달받아, 합 채널 신호의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)가 최대가 되도록 상술한 합 채널 신호의 주파수를 정합(matched)하여 합 채널 신호를 필터링(filtering) 시킬 수 있다.The filter unit 250 according to an exemplary embodiment of the present invention receives the sum channel signal generated by the comparator 240 and outputs a sum channel signal having a signal-to-noise ratio (SNR) And the sum channel signals may be filtered by matched frequencies of the sum channel signals.

상술한 정합 필터링 과정은 표적 신호와 간섭 잡음을 분리하는 과정으로, 정합 필터는 신호 대 잡음비를 최적화하는 필터를 나타낸다. 구체적으로, 정합 필터를 적용하는 것은 수신 신호를 송신 파형의 복제 형태와 컨벌루션시키는 과정으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 필터부(250)는 비교기(240)에서 생성된 합 채널 신호와 안테나부(100)에서 표적으로 방사된 신호를 시간축상에 반전시키고, 반전된 신호를 미리 설정된 시간만큼 지연시킨 임펄스 응답을 컨벌루션시켜 합 채널 신호를 정합 필터링 시킬 수 있다. 상술한 합 채널 신호의 신호 대 잡음비(SNR)는 샘플링 순간에 최대화 되므로, 상술한 정합 필터링 과정은 필요한 신호는 강조시키고, 잡음은 억제시킬 수 있다.The matched filtering process is a process of separating the target signal from the interference noise, and the matched filter represents a filter that optimizes the signal-to-noise ratio. In particular, applying a matched filter can be represented as a process of convoluting the received signal with the replicated form of the transmitted waveform. For example, the filter unit 250 inverts the sum channel signal generated by the comparator 240 and the signal radiated as a target from the antenna unit 100 on the time axis, and outputs the impulse The response can be convoluted to match-filter the sum channel signal. Since the signal-to-noise ratio (SNR) of the sum channel signal is maximized at the sampling instant, the above-mentioned matched filtering process can emphasize the required signal and suppress the noise.

본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부(200)는 필터부(250)에서 정합 필터링 된 합 채널 신호로부터 표적의 기하학적 특징에 따른 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다.The signal processing unit 200 according to an exemplary embodiment of the present invention can extract a plurality of range cells in which a target characteristic according to a geometric characteristic of a target is reflected from a matched filtered sum channel signal in the filter unit 250. [

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일 생성부(210)는 필터부(250)에서 정합 필터링 된 신호를 모델링하여 정합 필터링 된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득하고, 획득된 레이다 반사 면적 분포를 역 푸리에 변환하여 표적의 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성할 수 있다.The range profile generator 210 according to an embodiment of the present invention models the matched filtered signal in the filter unit 250 to obtain radar reflection area distribution data indicating the size of the matched filtered signal in units of areas, And the range profile including the range information of the target can be generated by inverse Fourier transforming the obtained radar reflection area distribution.

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일 생성부(210)는 안테나부(100)와 표적이 떨어진 거리만큼 표적에 방사된 신호가 수신되기까지 걸리는 시간에 따라 수신된 복수 개의 채널 신호들을 상술한 비교기(240)에서 합산하고 합산된 신호가 필터부(250)에서 정합 필터링 된 신호를 표적의 레이다 반사 면적 분포로 나타내는 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일로 생성할 수 있다.In detail, the range profile generator 210 according to an exemplary embodiment of the present invention generates a range profile for a plurality of received channel signals according to a time taken until a signal radiated to a target is received by a distance apart from the antenna unit 100, The signal summed and summed in the comparator 240 may be generated as a range profile including range information indicating the target radar reflection area distribution of the signal subjected to the matched filtering in the filter unit 250. [

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일은 고해상도 레인지 프로파일(High Resolution Range Profile, HRRP)일 수 있다.The range profile according to an exemplary embodiment of the present invention may be a High Resolution Range Profile (HRRP).

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 셀 추출부(220)는 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 구체적으로, 레인지 셀 추출부(220)는 레인지 정보가 포함된 레인지 프로파일에 푸리에 변환을 이용하여 레인지 프로파일을 이산 신호로 변경하고, 변경된 이산 신호에서 비용함수 및 포인트 스프레드 함수를 이용하여 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The range cell extracting unit 220 according to an embodiment of the present invention can extract a plurality of range cells from a range profile. Specifically, the range cell extracting unit 220 changes the range profile to a discrete signal by using Fourier transform on the range profile including the range information, and generates a discrete signal by using a cost function and a point spread function in the changed discrete signal, Can be extracted. Since a specific method of extracting a plurality of range cells has been described above, a detailed description will be omitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 레인지 셀 추출부(220)에서 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정할 수 있고, 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 수신 전력을 나타내는 피크 값을 이용하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다.The representative cell setting unit 230 according to an embodiment of the present invention may set a range period in consideration of the physical size of the target from a plurality of range cells extracted from the range cell extracting unit 220, A representative cell corresponding to the aiming point can be set using a peak value indicating received power of a plurality of range cells included.

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 레인지 셀 추출부(220)에서 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상술한 레인지 구간으로 설정할 수 있다. 레인지 구간을 설정하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.In more detail, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first range cell having the smallest range among the plurality of range cells extracted from the range cell extracting unit 220 and a second range having the smallest range, The corresponding interval between cells can be set to the above-described range period. The specific method of setting the range is described above, so a detailed description will be omitted.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부(230)는 상술한 수학식 6을 적용하여 상술한 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 레인지에 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합하고, 융합된 값에 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 산출된 레인지를 가지는 대표 셀을 설정할 수 있다. 대표 셀을 설정하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.In addition, the representative cell setting unit 230 according to an exemplary embodiment of the present invention calculates a peak value of a range cell including a range to a range of each of a plurality of range cells included in the range interval by applying Equation (6) And the representative cell having the range calculated by dividing the value obtained by summing the peak value of each of the plurality of range cells included in the range section with the fused value can be set. Since a specific method of setting the representative cell has been described above, a detailed description will be omitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기(240)는 상술한 방법에 의해 설정된 대표 셀에 해당하는 레인지에서의 방위각 차 채널 신호 및 고각 차 채널 신호를 생성할 수 있다. 방위각 차 채널 신호 및 고각 차 채널 신호를 생성하는 방법은 전술하였으므로 생략하도록 한다.The comparator 240 according to an embodiment of the present invention can generate azimuth difference channel signals and high-angle channel signals in a range corresponding to the representative cell set by the above-described method. The method of generating the azimuth-difference channel signal and the high-angle-difference channel signal has been described above and will be omitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 상술한 방법에 의해 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출할 수 있다. 구체적으로, 조준 각도 추출부(300)는 상술한 방법에 의해 설정된 대표 셀에 해당하는 레인지에서의 조준 방위각 및 조준 고각을 추출할 수 있다.The aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention can extract the aiming angle for the representative cell set by the above-described method. Specifically, the aiming angle extracting unit 300 can extract the aiming azimuth and the aiming altitude at a range corresponding to the representative cell set by the above-described method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 대표 셀에 대한 고각과 방위각을 추출하는 방법으로 각도오차를 계산하여 상술한 대표 셀에 대한 고각과 방위각을 추출할 수 있다. 구체적으로, 조준 각도 추출부(300)는 상술한 방법에 의해 설정된 대표 셀에 해당하는 레인지에서의 각도오차를 계산하고, 계산된 각도오차를 반영하여 표적에 대한 각도 정보를 추출할 수 있다.The aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention extracts the elevation angle and the azimuth angle of the representative cell by calculating the angle error by extracting the elevation angle and the azimuth angle of the representative cell. Specifically, the aiming angle extracting unit 300 may calculate an angle error in a range corresponding to the representative cell set by the above-described method, and extract the angle information about the target by reflecting the calculated angle error.

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 상술한 비교기(240)로부터 생성된 합 채널 신호, 방위각 차 채널 신호 및 고각 차 채널 신호를 이용하여 대표 셀에 대한 조준 방위각 및 조준 고각을 추출할 수 있다.For example, the aiming angle extractor 300 according to an embodiment of the present invention may use the sum channel signal, the azimuth difference channel signal, and the high angle channel signal generated from the comparator 240, Azimuth angle and aim angle can be extracted.

구체적으로, 조준 각도 추출부(300)는 상술한 대표 셀에 해당하는 레인지에 대한 복수 개의 채널 신호들의 합 채널 신호, 복수 개의 채널 신호들의 방위각 차 채널 신호 및 고각 차 채널 신호의 빔 패턴을 구하고, 빔 패턴을 사용하여 모노 펄스 비를 구하며, 모노펄스 기울기를 고려하여 각도 정보를 추출할 수 있다.Specifically, the aiming angle extractor 300 obtains a beam pattern of a sum channel signal of a plurality of channel signals, azimuth difference channel signals of a plurality of channel signals, and a high-order channel signal with respect to a range corresponding to the representative cell, The beam pattern is used to obtain the mono pulse ratio, and the angle information can be extracted in consideration of the monopulse gradient.

이하 도 9a 및 도 9b를 함께 참조하여 조준 각도를 추출하는 구체적인 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific method of extracting the aiming angle will be described with reference to FIGS. 9A and 9B.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각도 오차(Bore Sight Error, BSE)를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.9A and 9B are views for explaining a method of calculating Bose Sight Error (BSE) according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 9a는 모노펄스 방식의 수신 신호의 각도에 따른 합 채널 신호와 차 채널 신호에 관한 그래프를 나타낸 것이다. 도 9a에서 x축은 안테나의 표적에 대한 상대 각도, y축은 합 채널 신호와 차 채널 신호의 페이저 전압의 세기를 나타내고, △는 수신신호의 차 채널 신호 값을, Σ은 수신신호의 합 채널 신호 값을 나타낸다.Specifically, FIG. 9A is a graph of a sum channel signal and a difference channel signal according to angles of a monopulse type received signal. In FIG. 9A, the x-axis represents the relative angle of the antenna with respect to the target, the y-axis represents the intensity of the sum channel signal and the phasor voltage of the difference channel signal,? Represents the difference channel signal value of the received signal, .

본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 상술한 모노펄스 방식을 이용하여 수신 신호를 복수 개의 수신 채널을 통해 각각 수신하고, 복수 개의 수신 채널 각각으로부터 수신된 수신 신호들 사이의 차이를 이용하여 표적의 방위각 및 고각 정보를 획득할 수 있다. 즉, 표적이 방사된 송신 신호의 중심에 위치하는 경우, 복수 개의 수신 채널 각각으로 입사되는 수신 신호의 세기 및 위상이 동일한데 비해, 표적이 방사된 송신 신호의 중심에서 벗어나게 되면, 복수 개의 수신 채널 각각으로 입사되는 수신 신호의 세기 및 위상이 서로 상이하게 나타난다. 따라서, 표적 조준 장치는 복수 개의 수신 채널 각각으로 입사되는 수신 신호의 세기 및 위상이 서로 상이하게 나타나는 점을 이용하여 합 채널 신호와 차 채널 신호를 생성할 수 있고, 생성된 합 채널 신호 및 차 채널 신호를 이용하여 방위각 오차 및 고각 오차를 산출할 수 있다.A target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention receives a received signal through a plurality of receiving channels using the monopulse method described above and calculates a difference between received signals from each of the plurality of receiving channels The azimuth and elevation information of the target can be obtained. That is, when the target is positioned at the center of the transmitted transmission signal, the intensity and phase of the received signal are equal to each other, but when the target is out of the center of the transmitted transmission signal, The intensity and phase of the received signal are different from each other. Therefore, the target pointing device can generate the sum channel signal and the difference channel signal using the point that the intensity and the phase of the received signal inputted to each of the plurality of receiving channels are different from each other, The azimuth error and the elevation error can be calculated using the signal.

도 9b를 참조하면, x 축은 안테나의 표적에 대한 상대 각도, y축은 각도오차를 입력으로 하는 각도오차 전압비를 나타낸다. 대표 셀에 대한 각도오차(BSE)는 하기의 수학식 7 및 8을 이용하여 산출할 수 있다.Referring to FIG. 9B, the x-axis represents the angular error voltage ratio of the antenna relative to the target, and the y-axis represents the angular error voltage. The angular error (BSE) for the representative cell can be calculated using the following equations (7) and (8).

Figure 112018088260243-pat00010
Figure 112018088260243-pat00010

여기에서

Figure 112018088260243-pat00011
는 차 채널 신호의 페이저 전압,
Figure 112018088260243-pat00012
는 합 채널 신호의 페이저 전압,
Figure 112018088260243-pat00013
는 차 채널 신호와 합 채널 신호의 페이저 전압 비, 크기는 차 채널 신호와 합 채널 신호의 페이저 전압비의 크기,
Figure 112018088260243-pat00014
는 합 채널 신호와 차 채널 신호의 위상각을 나타낸다.From here
Figure 112018088260243-pat00011
Is the phasor voltage of the differential channel signal,
Figure 112018088260243-pat00012
The phasor voltage of the sum channel signal,
Figure 112018088260243-pat00013
The size of the phase difference between the difference channel signal and the sum channel signal,
Figure 112018088260243-pat00014
Represents the phase angle of the sum channel signal and the difference channel signal.

본 발명의 일 실시 예에 따른 각도오차는 하기의 수학식 8에서 계산될 수 있다.The angular error according to an embodiment of the present invention can be calculated by the following equation (8).

Figure 112018088260243-pat00015
Figure 112018088260243-pat00015

여기에서

Figure 112018088260243-pat00016
는 각도오차(방위각 오차 또는 고각 오차) k는 모노펄스 기울기로 안테나 설계 시 정해지는 상수값이고,
Figure 112018088260243-pat00017
는 안테나에 대한 표적의 상대각도에서 차 채널 신호 이득의 크기,
Figure 112018088260243-pat00018
는 안테나에 대한 표적의 상대각도에서 합 채널 신호 이득의 크기를 나타낸다. 여기서, 모노펄스 기울기는 본 발명의 기술 분야에서 통상적으로 이용되는 방법에 의해 산출될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.From here
Figure 112018088260243-pat00016
Is an angular error (azimuth error or elevation error), k is a monopulse slope,
Figure 112018088260243-pat00017
Is the magnitude of the differential channel gain at the relative angle of the target to the antenna,
Figure 112018088260243-pat00018
Represents the magnitude of the sum channel signal gain at the relative angle of the target to the antenna. Here, since the monopulse gradient can be calculated by a method commonly used in the technical field of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

조준 각도 추출부(300)는 상술한 수학식 8을 이용하여 대표 셀에 해당하는 레인지에 대한 각도오차에 해당하는 방위각 오차 및 고각 오차를 계산할 수 있다.The aiming angle extracting unit 300 may calculate azimuth and elevation errors corresponding to the angular errors of the range corresponding to the representative cell using Equation (8).

따라서, 다시 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 상술한 방법에 의해 계산된 각도오차에 해당하는 방위각 오차 및 고각 오차를 이용하여 예측된 조준점에 해당하는 대표 셀에 대한 조준 방위각 및 조준 고각을 각각 추출할 수 있다.Referring to FIG. 4 again, the aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention calculates a binning angle corresponding to an aiming point estimated using the azimuth angle error and the high angle error corresponding to the angle error calculated by the above- The aiming azimuth angle and the aiming angle of the representative cell can be respectively extracted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)는 상술한 방법에 의해 추출된 대표 셀에 대해 추출된 조준 방위각 및 조준 고각 정보를 유도 조종부로 전송할 수 있고, 전송된 조준 각도 향해 유도탄을 발사하여 표적을 타격할 수 있으며, 유도탄이 표적을 타격할 때까지 상술한 표적 조준 과정을 반복할 수 있다.The target aiming device 10 according to an embodiment of the present invention can transmit the extracted aiming azimuth and aiming height information to the induction control unit for the representative cell extracted by the method described above and emits the guided missile toward the transmitted aiming angle And the target targeting procedure described above can be repeated until the missile is hit by the target.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치(10)에 포함된 조준 각도 추출부(300)는 상술한 방법에 의해 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대한 각도 정보를 획득할 수 있고, 획득된 각도 정보를 융합하여 표적의 취약 부위에 대한 조준 각도를 추출할 수 있다.The aiming angle extraction unit 300 included in the target aiming apparatus 10 according to another embodiment of the present invention further includes a plurality of range cells 300 included in the range section set in the signal processing unit 200 by the above- Angle information on each of the target points can be obtained, and the obtained angle information can be fused to extract the aiming angle with respect to the weak point of the target.

구체적으로, 조준 각도 추출부(300)는 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대한 방위각 오차의 정보 및 고각 오차의 정보를 획득할 수 있다. 조준 각도 추출부(300)는 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대한 합 채널 신호 및 방위각 방향의 차 채널 신호의 기울기를 이용하여 방위각 오차를 획득할 수 있다. 또한, 조준 각도 추출부(300)는 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대한 합 채널 신호 및 고각 방향의 차 채널 신호의 기울기를 이용하여 고각 오차를 획득할 수 있다.Specifically, the aiming angle extracting unit 300 can acquire azimuth error information and altitude error information for each of a plurality of range cells included in the range section set by the signal processing unit 200. The aim angle extracting unit 300 may obtain an azimuth error using a sum channel signal for each of a plurality of range cells included in a range section set by the signal processor 200 and a slope of a difference channel signal in an azimuth angle direction. In addition, the aiming angle extractor 300 can obtain a high angle error by using the sum channel signal for each of a plurality of range cells included in the range section set by the signal processor 200 and the slope of the difference channel signal in the high angle direction have.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 (i) 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대해 획득된 방위각 오차 및 (ii) 획득된 방위각 오차를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 조준 방위각을 추출할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 (i) 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대해 획득된 고각 오차 및 (ii) 획득된 고각 오차를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 조준 고각을 추출할 수 있다.The aiming angle extracting unit 300 according to another embodiment of the present invention includes (i) an azimuth error obtained for each of a plurality of range cells included in a range section set in the signal processing unit 200, and (ii) It is possible to extract the aiming azimuth angle using the peak value of the range cell including the azimuth error. In addition, the aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention includes (i) a high angle error obtained for each of a plurality of range cells included in a range period set in the signal processing unit 200, and (ii) It is possible to extract the aim angle using the peak value of the range cell including the high angle error.

구체적으로, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따르면 상술학 수학식 6에서, mi는 본 발명의 일 실시 예에 따른 i 번째 레인지 셀의 수신전력을 나타내는 피크 값을 나타내고, xi는 본 발명의 일 실시 예에 따른 i 번째 레인지 셀의 각도오차를 나타낼 수도 있다. 즉, xi는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 i 번째 레인지 셀의 방위각 오차 또는 고각 오차를 나타낼 수 있다.According to another embodiment of the present invention, mi represents a peak value representing a received power of an i-th range cell according to an embodiment of the present invention, And may represent the angular error of the i-th range cell according to the embodiment. That is, xi may represent azimuth error or elevation error of the i-th range cell according to another embodiment of the present invention.

따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따르면

Figure 112018088260243-pat00019
는 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대한 각도오차 정보가 융합되어 표적 부위의 중심에 대한 각도오차(방위각 오차 또는 고각 오차) 정보로 나타낼 수도 있다.Therefore, according to another embodiment of the present invention
Figure 112018088260243-pat00019
(Azimuth error or elevation error) information about the center of the target area by fusing the angular error information for each of the plurality of range cells included in the range section.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 센트로이드 알고리즘을 이용하여 상술한 방법에 의해 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각에 대해 획득된 각도오차 정보를 융합하여 조준 각도를 추출할 수도 있다.The aiming angle extracting unit 300 according to another embodiment of the present invention uses the centroid algorithm to obtain the aiming angle extracting unit 300 for each of a plurality of range cells included in the range section set in the signal processing unit 200 It is also possible to extract the aiming angle by fusing the angular error information.

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부(300)는 상술한 수학식 6을 이용하여 (i) 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각으로부터 획득된 방위각 오차에 (ii) 획득된 방위각 오차를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합한 값에 (iii) 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 하나의 방위각 오차를 산출할 수 있고, 상술한 방법에 의해 산출된 하나의 방위각 오차를 반영하여 표적에 대한 조준 방위각을 추출할 수 있다.Specifically, the aiming angle extracting unit 300 according to an embodiment of the present invention calculates (i) the aiming angle extracting unit 300 obtains (i) the aiming angle extracted from each of the plurality of range cells included in the range period set in the signal processing unit 200 (Iii) a peak value of each of a plurality of range cells included in the range period set by the signal processing unit 200 is summed up to a value obtained by multiplying the peak value of the range cell including the obtained azimuth error by the azimuth error, The azimuthal azimuth angle of the target can be extracted by reflecting the azimuth error calculated by the above method.

또한, 조준 각도 추출부(300)는 상술한 수학식 6을 이용하여 (i) 신호 처리부(200)에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각으로부터 획득된 고각 오차에 (ii) 획득된 고각 오차를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합한 값에 (iii) 신호 처리부에서 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 하나의 고각 오차를 산출할 수 있고, 상술한 방법에 의해 산출된 고각 오차를 반영하여 표적에 대한 조준 고각을 추출할 수 있다.The aiming angle extracting unit 300 extracts the aiming angle using the equation (6) described above, (ii) the elevation angle obtained from each of the plurality of range cells included in the range period set in the signal processing unit 200, (Iii) a value obtained by dividing the sum of the peak values of each of the plurality of range cells included in the range section set in the signal processing section to calculate a single high angle error And the aiming angle of the target can be extracted by reflecting the high angle error calculated by the above method.

단, 상술한 예시는 본 발명의 또 다른 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.It should be noted, however, that the above-described exemplary embodiments are only illustrative and not intended to limit the scope of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.10 is a flowchart of a target aiming method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 안테나부, 신호 처리부 및 조준 각도 추출부를 포함할 수 있다.The target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention may include an antenna unit, a signal processing unit, and a aiming angle extracting unit.

도 10을 참조하면, 안테나부는 표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 방사된 신호가 표적에 반사된 신호를 수신한다(S1010).Referring to FIG. 10, the antenna unit emits a signal for aiming at a target, and receives a signal in which the emitted signal is reflected on a target (S1010).

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부는 모노펄스 기법이 적용될 수 있으며, 도파관 슬롯 배열 안테나 또는 반사판 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 안테나부는 전자파 간섭 영향이 적은 카세그레인 안테나를 사용할 수 있고, 동일한 회전축을 가지고 회전하는 주 반사판, 부 반사판 및 급전혼을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 안테나부는 주 반사판만 회전하는 구조를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the antenna unit according to an embodiment of the present invention may be applied with a monopulse technique, and may include a waveguide slot array antenna or a reflector antenna. In addition, the antenna unit according to another embodiment of the present invention may include a main reflector, a sub-reflector, and a feed horn, which can use a Cassegrain antenna with less influence of electromagnetic interference and rotate with the same rotation axis. In addition, the antenna unit according to another embodiment of the present invention may have a structure in which only the main reflector is rotated, but the present invention is not limited thereto.

신호 처리부는 안테나부에서 수신된 신호로부터 표적의 기하학적 특징에 따른 표적 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출한다(S1020).The signal processing unit extracts a plurality of range cells in which the target characteristic according to the geometrical characteristics of the target is reflected, from the signal received at the antenna unit (S1020).

구체적으로, 신호 처리부는 표적에 반사된 신호를 모델링하여 반사된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득할 수 있고, 획득된 레이다 반사 면적 분포 데이터를 역 푸리에 변환하여 표적의 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성할 수 있다.Specifically, the signal processing unit models the signal reflected on the target, obtains radar reflection area distribution data representing the magnitude of the reflected signal in units of areas, performs inverse Fourier transform on the obtained radar reflection area distribution data, A range profile including range information can be generated.

또한, 신호 처리부는 레인지 정보가 포함된 레인지 프로파일에 푸리에 변환을 이용하여 레인지 프로파일을 이산 신호로 변경하고, 변경된 이산 신호에서 비용함수 및 포인트 스프레드 함수를 이용하여 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 구체적으로, 신호 처리부는 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들 각각의 수신전력을 나타내는 피크 값 정보 및 레인지의 정보를 포함하는 복수 개의 레인지 셀들의 신호 정보를 결정하고, 신호 정보가 결정된 복수 개의 레인지 셀들 중 피크 값의 크기가 가장 큰 레인지 셀부터 순서대로 레인지 프로파일에서 제거하면서 레인지 프로파일의 잔여 전력을 계산할 수 있다. 상술한 레인지의 정보는 방사되는 신호를 중심으로 방사되는 신호의 위치와 표적 간의 거리 차이에 해당하는 정보를 나타낼 수 있다. 신호 처리부는 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력에 기초하여 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정하여 유한 개의 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다. 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Also, the signal processor may change the range profile to a discrete signal by using the Fourier transform on the range profile including the range information, and extract a plurality of range cells using the cost function and the point spread function in the changed discrete signal. Specifically, the signal processor determines signal information of a plurality of range cells including peak value information and range information indicating received power of each of a plurality of range cells in a range profile, The residual power of the range profile can be calculated by removing the range profile from the range cell in order from the range cell having the largest value. The range information may represent information corresponding to a distance difference between a position of a signal radiated on a radiated signal and a target. The signal processor may determine whether to extract a plurality of range cells based on the calculated remaining power of the range profile to extract a plurality of limited range cells. Since a specific method of extracting a plurality of range cells has been described above, a detailed description will be omitted.

신호 처리부는 표적의 물리적인 크기를 고려하여 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정한다(S1030).The signal processing unit sets a representative cell corresponding to the aiming point from a plurality of range cells extracted in consideration of the physical size of the target (S1030).

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부는 상술한 방법에 의해 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 레인지 구간으로 설정할 수 있고, 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 레인지 및 상술한 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 대표 셀을 설정할 수 있다.Specifically, the signal processing unit according to an embodiment of the present invention includes a first range cell having the smallest range and a second range cell having the largest range among the plurality of range cells extracted by the method described above A range of a plurality of range cells included in a set range period and a peak value of a range cell including the range described above can be used to set the representative cell.

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부는 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 레인지에 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합할 수 있고, 융합된 값에 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 산출된 레인지를 가지는 대표 셀을 설정할 수 있다. 대표 셀을 설정하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.For example, the signal processor according to an embodiment of the present invention can multiply the range of each of the plurality of range cells included in the range section by multiplying the peak value of the range cell including the range, The representative cell having the range calculated by dividing the sum of the peak values of each of the plurality of range cells included in the representative cell can be set. Since a specific method of setting the representative cell has been described above, a detailed description will be omitted.

조준 각도 추출부는 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출한다(S1040).The aiming angle extracting unit extracts the aiming angle for the set representative cell (S1040).

본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부는 상술한 방법에 의해 설정된 대표 셀에 해당하는 레인지에 대한 조준 방위각 및 조준 고각을 추출할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조준 각도 추출부는 방위각 오차 및 고각 오차를 이용하여 상술한 대표 셀에 대한 조준 방위각 및 조준 고각을 추출할 수 있다. 상술한 조준 각도를 추출하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The aiming angle extracting unit according to an embodiment of the present invention can extract the aiming azimuth angle and the aiming height angle with respect to the range corresponding to the representative cell set by the method described above. Specifically, the aiming angle extracting unit according to an embodiment of the present invention can extract the aiming azimuth angle and the aiming altitude angle for the representative cell using the azimuth error and the elevation angle error. Since the specific method of extracting the above-mentioned aiming angle has been described above, a detailed explanation will be omitted.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표적을 조준하는 구체적인 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.Figure 11 is a flow chart of a specific method of targeting a target according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른, 표적 조준 장치를 사용한 표적을 조준하여 조준된 표적을 타격하는 과정의 흐름을 시작한다.In accordance with another embodiment of the present invention, the process of hitting a target with a target aiming at a target using a target aiming device is started.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 안테나부, 신호 처리부 및 조준 각도 추출부를 포함하고, 신호 처리부는 비교기, 필터부, 레인지 프로파일 생성부, 레인지 셀 추출부 및 대표 셀 설정부를 포함할 수 있다.A target aiming apparatus according to another embodiment of the present invention includes an antenna unit, a signal processing unit and a aiming angle extracting unit, and the signal processing unit includes a comparator, a filter unit, a range profile generating unit, a range cell extracting unit, can do.

표적 조준 장치가 장착된 공대지레이다의 운용을 시작한다(S1110).The operation of the airborne radar equipped with the target aiming device is started (S1110).

안테나부는 표적을 조준하기 위한 레이다 신호를 송신하고(S1120), 송신된 신호가 표적에서 반사되어 복수 개의 채널들로부터 합 채널 신호를 수신한다(S1121). 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나부는 표적에서 반사된 신호를 복수 개의 채널들로 수신하여, 신호 처리부에 포함된 비교기는 안테나부에서 수신한 복수 개의 신호들을 통해 합 채널 신호를 생성할 수 있다.The antenna unit transmits a radar signal to aim the target (S1120), and the transmitted signal is reflected on the target and receives the sum channel signal from the plurality of channels (S1121). Specifically, the antenna unit according to an embodiment of the present invention receives a signal reflected from a target through a plurality of channels, and the comparator included in the signal processing unit generates a sum channel signal through a plurality of signals received by the antenna unit .

본 발명의 일 실시 예에 따른 비교기는 안테나부에서 수신한 복수 개의 채널 신호들에 가중치를 적용하고, 가중치가 적용된 복수 개의 채널 신호들을 합산하여 합 채널 신호를 생성할 수 있다. 합 채널 신호를 생성하여 수신하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The comparator according to an embodiment of the present invention may apply a weight to a plurality of channel signals received by the antenna unit and may generate a sum channel signal by summing a plurality of weighted channel signals. The detailed method of generating and receiving the sum channel signal has been described above, so a detailed description will be omitted.

필터부는 수신된 합 채널 신호를 전달 받아, 합 채널 신호의 신호 대 잡음비가 최대가 되도록 합 채널 신호의 주파수를 정합하여 합 채널 신호를 필터링 시킨다(S1130).The filter unit receives the received sum channel signal, filters the sum channel signal by matching the frequency of the sum channel signal to maximize the signal-to-noise ratio of the sum channel signal (S1130).

상술한 정합 필터링 과정은 표적 신호와 간섭 잡음을 분리하는 과정으로, 정합 필터는 신호 대 잡음비를 최적화하는 필터를 나타낸다. 구체적으로, 정합 필터를 적용하는 것은 수신 신호를 송신 파형의 복제 형태와 컨벌루션시키는 과정으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 필터부는 비교기에서 생성된 합 채널 신호와 안테나부에서 표적으로 방사된 신호를 시간축상에 반전시키고, 반전된 신호를 미리 설정된 시간만큼 지연시킨 임펄스 응답을 컨벌루션시켜 합 채널 신호를 정합 필터링 시킬 수 있다. 상술한 합 채널 신호의 신호 대 잡음비(SNR)는 샘플링 순간에 최대화 되므로, 상술한 정합 필터링 과정은 필요한 신호는 강조시키고, 잡음은 억제시킬 수 있다.The matched filtering process is a process of separating the target signal from the interference noise, and the matched filter represents a filter that optimizes the signal-to-noise ratio. In particular, applying a matched filter can be represented as a process of convoluting the received signal with the replicated form of the transmitted waveform. For example, the filter unit inverts the sum channel signal generated in the comparator and the signal radiated as a target in the antenna unit on the time axis, convulse the impulse response in which the inverted signal is delayed by a predetermined time, . Since the signal-to-noise ratio (SNR) of the sum channel signal is maximized at the sampling instant, the above-mentioned matched filtering process can emphasize the required signal and suppress the noise.

레인지 프로파일 생성부는 필터부에서 정합 필터링 된 신호를 모델링하여 정합 필터링 된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득하고, 획득된 레이다 반사 면적 분포를 역 푸리에 변환하여 표적의 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성한다(S1140). 본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 프로파일은 고해상도 레인지 프로파일(HRRP)일 수 있다.The range profile generation unit models the matched filtered signal in the filter unit, obtains radar reflection area distribution data showing the size of the matched filtered signal in units of areas, performs inverse Fourier transform on the obtained radar reflection area distribution, (S1140). ≪ / RTI > The range profile according to an embodiment of the present invention may be a high resolution range profile (HRRP).

레인지 셀 추출부는 생성된 레인지 프로파일에서 레인지 셀을 추출한다(S1150). 구체적으로, 레인지 셀 추출부는 레인지 정보가 포함된 레인지 프로파일에 푸리에 변환을 이용하여 레인지 프로파일을 이산 신호로 변경하고, 변경된 이산 신호에서 비용함수 및 포인트 스프레드 함수를 이용하여 복수 개의 레인지 셀들을 추출할 수 있다.The range cell extracting unit extracts the range cell from the generated range profile (S1150). Specifically, the range cell extracting unit may change the range profile to a discrete signal by using Fourier transform on the range profile including the range information, and extract a plurality of range cells using the cost function and the point spread function in the changed discrete signal have.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레인지 셀 추출부는 레인지 셀 신호 정보 결정부, 잔여 전력 계산부 및 레인지 셀 추출 결정부를 포함할 수 있다.The ranging cell extracting unit according to an embodiment of the present invention may include a range cell signal information determination unit, a residual power calculation unit, and a range cell extraction determination unit.

레인지 셀 신호 정보 결정부는 레인지 정보를 포함하는 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들 각각의 수신전력을 나타내는 피크 값 정보 및 레인지의 정보를 포함하는 복수 개의 레인지 셀들의 신호 정보를 결정할 수 있다.The range cell signal information determination unit may determine signal information of a plurality of range cells including peak value information and range information indicating received power of each of a plurality of range cells in a range profile including range information.

잔여 전력 계산부는 레인지 셀 신호 정보 결정부에서 신호 정보가 결정된 복수 개의 레인지 셀들 중 피크 값의 크기가 가장 큰 레인지 셀부터 순서대로 레인지 프로파일에서 제거하면서 레인지 프로파일의 잔여 전력을 계산할 수 있다.The residual power calculation unit may calculate the residual power of the range profile while removing the range information from the range profile in order from the range cell having the largest peak value among the plurality of range cells in which the signal information is determined in the range cell signal information determination unit.

레인지 셀 추출 결정부는 잔여 전력 계산부에서 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력에 기초하여 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 레인지 셀 추출 결정부는 잔여 전력 계산부에서 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력 변화량이 달라지는 구간에서 레인지 셀의 제거를 중단하여 피크 값이 가장 큰 레인지 셀부터 잔여 전력의 변화량이 달라지는 구간 바로 전에 제거된 레인지 셀까지 추출하는 것으로 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정할 수 있다.The range cell extraction determination unit may determine whether to extract a plurality of range cells based on the residual power of the range profile calculated by the remaining power calculation unit. Specifically, the range cell extracting and deciding unit stops the removal of the range cell in a period in which the residual power change amount of the range profile calculated by the residual power calculating unit changes, and removes the range cell immediately before the interval in which the variation amount of the residual power changes from the range cell having the largest peak value It is possible to determine whether or not to extract a plurality of range cells.

상술한 레인지 셀을 추출하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Since a specific method of extracting the range cell has been described above, a detailed description thereof will be omitted.

대표 셀 설정부는 레인지 셀 추출부에서 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정한다(S1160). 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부는 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상술한 레인지 구간으로 설정할 수 있다. 레인지 구간을 설정하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The representative cell setting unit sets the range period in consideration of the physical size of the target from the plurality of range cells extracted by the range cell extracting unit (S1160). Specifically, the representative cell setting unit according to an exemplary embodiment of the present invention sets a corresponding interval between a first range cell having the smallest range and a second range cell having the largest range among the plurality of extracted range cells, . The specific method of setting the range is described above, so a detailed description will be omitted.

대표 셀 설정부는 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 수신 전력을 나타내는 피크 값을 이용하여 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하여 조준점을 예측한다(S1170).The representative cell setting unit sets a representative cell corresponding to the aiming point using a peak value indicating received power of a plurality of range cells included in the set range period to predict an aiming point (S1170).

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표 셀 설정부는 일반적인 물체의 무게 중심을 구하는 센트로이드 알고리즘을 적용하여 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들로부터 표적 부위의 중심을 추정하여, 추정된 표적 부위의 중심인 레인지에 해당하는 대표 셀을 설정할 수 있다. 상술한 대표 셀을 설정하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Specifically, the representative cell setting unit according to an exemplary embodiment of the present invention estimates the center of a target region from a plurality of range cells included in a range period by applying a Centroid algorithm for obtaining a center of gravity of a general object, It is possible to set a representative cell corresponding to the range which is the center of the cell. Since the specific method of setting the representative cell has been described above, a detailed description will be omitted.

조준 각도 추출부는 예측된 조준점에 대한 조준 각도에 해당하는 고각 및 방위각을 각각 추출한다 (S1171, S1172).The aiming angle extracting unit extracts a high angle and an azimuth corresponding to the aiming angle with respect to the predicted aiming point (S1171, S1172).

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 예측된 조준점에 해당하는 대표 셀에 대한 레인지 정보로부터 복수 개의 채널 신호들에 대한 합 채널 신호, 방위각 차 채널 신호 및 고각 차 채널 신호를 산출할 수 있고, 산출된 합 채널 신호 및 방위각 차 채널 신호로부터 방위각 오차를 추출할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 산출된 합 채널 신호 및 고각 차 채널 신호로부터 고각 오차를 추출할 수 있다. 표적 조준 장치는 추출된 방위각 오차를 이용하여 조준 방위각을 추출할 수 있고, 추출된 고각 오차를 이용하여 조준 고각을 추출할 수 있다. 조준 방위각 및 조준 고각을 추출하는 구체적인 방법은 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Specifically, the target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention calculates a sum channel signal, an azimuth difference channel signal, and a high angle channel signal for a plurality of channel signals from range information for a representative cell corresponding to a predicted aiming point And azimuth error can be extracted from the calculated sum channel signal and azimuth difference channel signal. Also, the target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention can extract a high angle error from the calculated sum channel signal and high angle channel signal. The target aiming device can extract the aiming azimuth using the extracted azimuth error and extract the aiming altitude using the extracted elevation error. The specific method of extracting the aiming azimuth angle and the aiming angle is described above, so a detailed description will be omitted.

표적 조준 장치는 상술한 방법에 의해 추출된 대표 셀에 대한 고각 및 방위각에 대한 각도 정보를 유도 조종부로 전송한다(S1180).The target aiming device transmits angular information about the elevation angle and the azimuth angle to the representative cell extracted by the above-described method to the induction control unit (S1180).

표적 조준 장치는 유도 조종부로 전송된 표적의 대표 셀에 대한 고각 및 방위각을 향해 유도탄을 발사하여 표적을 타격할 수 있다(S1190). 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 유도탄이 표적을 타격할 때까지 상술한 표적 조준 과정을 반복할 수 있다.The target aiming device can strike the target by launching a guided missile toward the elevation angle and azimuth of the representative cell of the target transmitted to the induction control unit (S1190). The target aiming device according to an embodiment of the present invention can repeat the target aiming procedure described above until the missile is hit by the target.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 레이다와 표적의 조우각에 따라서 실제 표적의 취약 부위에 해당하는 피크 값이 추출된 레인지 셀에서 발생하지 않더라도 표적의 물리적인 크기를 고려하여 설정된 레인지 구간의 모든 정보를 활용하여 취약 부위에 해당하는 레인지 셀을 추정하므로 단순한 표적의 피크 신호에 대한 각도 정보가 아닌 표적의 성분을 가지는 여러 개의 레인지 셀의 정보를 이용하여 실질적으로 유도 조종부에서 사용하는 각도를 추출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표적 조준 장치는 조우각에 따라 변하는 레인지 프로파일의 특성에 강하며 잡음에 강건한 효과가 있으며 실제 전차 표적의 터렛을 타격 가능하다.The target aiming apparatus according to an embodiment of the present invention can detect a peak value corresponding to a weak region of an actual target according to a jerk angle between a radar and a target, The range cell corresponding to the weak region is estimated using all the information of the target region, so that the angle used by the induction control unit is substantially determined using the information of the plurality of range cells having the target component instead of the angle information about the peak signal of the simple target. Can be extracted. Accordingly, the target aiming device according to an embodiment of the present invention is robust against the characteristic of the range profile varying according to the jerk angle, has a robust effect on the noise, and can hit the turret of the actual target.

상기 설명된 본 발명의 일 실시예의 방법의 전체 또는 일부는, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 기록 매체의 형태(또는 컴퓨터 프로그램 제품)로 구현될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비 휘발성 매체, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다.All or part of the method of an embodiment of the present invention described above can be implemented in the form of a computer-executable recording medium (or a computer program product) such as a program module executed by a computer. Here, the computer-readable medium may include computer storage media (e.g., memory, hard disk, magnetic / optical media or solid-state drives). Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 방법의 전체 또는 일부는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하며, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 하이레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다.Also, all or part of the method according to one embodiment of the present invention may include instructions executable by a computer, the computer program comprising programmable machine instructions to be processed by a processor, the high-level programming language A programming language, an object-oriented programming language, an assembly language, or a machine language.

본 명세서에서의 부(means) 또는 모듈(Module)은 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다. 다시 말해, 부(means) 또는 모듈(Module)은 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다. Means or module in the present specification may mean hardware capable of performing the functions and operations according to the respective names described herein and may be implemented by computer program code , Or may refer to an electronic recording medium, e.g., a processor or a microprocessor, having computer program code embodied thereon to perform particular functions and operations. In other words, a means or module may mean a functional and / or structural combination of hardware for carrying out the technical idea of the present invention and / or software for driving the hardware.

따라서 본 발명의 일 실시 예에 따르는 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.Thus, a method according to an embodiment of the present invention may be implemented by a computer program as described above being executed by a computing device. The computing device may include a processor, a memory, a storage device, a high-speed interface connected to the memory and a high-speed expansion port, and a low-speed interface connected to the low-speed bus and the storage device. Each of these components is connected to each other using a variety of buses and can be mounted on a common motherboard or mounted in any other suitable manner.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 표적 조준 장치
100: 안테나부
200: 신호 처리부
300: 조준 각도 추출부
10: Target Aiming Device
100:
200: Signal processor
300: aiming angle extracting unit

Claims (13)

표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 상기 방사된 신호가 상기 표적에 반사된 신호를 수신하는 안테나부;
상기 수신된 신호로부터 상기 표적의 기하학적 특징에 따른 상기 표적의 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출하고, 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하는 신호 처리부; 및
상기 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출하는 조준 각도 추출부;를 포함하되,
상기 신호 처리부는, 상기 표적에 반사된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득하고, 상기 획득된 레이다 반사 면적 분포 데이터를 역 푸리에 변환하여 상기 안테나부를 중심으로 상기 안테나부와 상기 표적 간의 거리 차이에 해당하는 레인지의 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성하는 레인지 프로파일 생성부; 상기 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 레인지 셀 추출부; 및 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정하고, 상기 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 수신 전력을 나타내는 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정하는 대표 셀 설정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 장치.
An antenna unit for emitting a signal for aiming at a target and for receiving the signal, wherein the emitted signal is reflected on the target;
Extracting a plurality of range cells reflecting characteristics of the target according to the geometrical characteristics of the target from the received signal and extracting a representative cell corresponding to the aiming point from the extracted plurality of range cells in consideration of the physical size of the target A signal processing unit for setting the signal processing unit; And
And a sighting angle extracting unit for extracting a sighting angle for the set representative cell,
Wherein the signal processing unit obtains radar reflection area distribution data indicating the magnitude of a signal reflected on the target in units of areas and performs inverse Fourier transform on the obtained radar reflection area distribution data, A range profile generator for generating a range profile including information on a range corresponding to a distance difference between the targets; A range cell extracting unit for extracting a plurality of range cells from the range profile; And setting a range period in consideration of the physical size of the target from the extracted plurality of range cells and setting the representative cell using a peak value indicating a received power of a plurality of range cells included in the set range period And a representative cell setting unit for setting a representative cell of the target cell.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 레인지 셀 추출부는,
상기 레인지 프로파일에서 상기 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값의 정보 및 상기 레인지의 정보를 포함하는 상기 복수 개의 레인지 셀들의 신호 정보를 결정하는 레인지 셀 신호 정보 결정부;
상기 신호 정보가 결정된 복수 개의 레인지 셀들 중 피크 값의 크기가 가장 큰 레인지 셀부터 순서대로 상기 레인지 프로파일에서 제거하면서 상기 레인지 프로파일의 잔여 전력(Residual Power)을 계산하는 잔여 전력 계산부; 및
상기 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력에 기초하여 상기 복수 개의 레인지 셀들의 추출여부를 결정하는 레인지 셀 추출 결정부;를 포함하는 표적 조준 장치.
The method according to claim 1,
The range cell extracting unit extracts,
A range cell signal information determination unit for determining signal information of the plurality of range cells including information on the peak value and the range of each of the plurality of range cells in the range profile;
A residual power calculator for calculating a residual power of the range profile while eliminating the range profile from the range profile in order from the range cell having the largest peak value among the plurality of range cells in which the signal information is determined; And
And a range cell extraction determining unit determining whether to extract the plurality of range cells based on the calculated remaining power of the range profile.
제3항에 있어서,
상기 대표 셀 설정부는,
상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 상기 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 상기 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상기 레인지 구간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 장치.
The method of claim 3,
Wherein the representative-
And sets a range corresponding to a range between a first range cell having the smallest range and a second range cell having the largest range among the extracted plurality of range cells as the range period.
제4항에 있어서,
상기 대표 셀 설정부는,
(i) 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 레인지 및 (ii) 상기 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the representative-
wherein the representative cell setting unit sets the representative cell using (i) a range of a plurality of range cells included in the range period, and (ii) a peak value of a range cell including the range.
제5항에 있어서,
상기 대표 셀 설정부는,
상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 레인지에 상기 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 곱하여 융합하고, 상기 융합된 값에 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들 각각의 피크 값이 전부 합산된 값을 나누어 산출된 레인지를 가지는 상기 대표 셀을 설정하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the representative-
Wherein a range value of each of a plurality of range cells included in the range period is multiplied by a peak value of a range cell including the range to be fused and a peak value of each of a plurality of range cells included in the range period is multiplied by the fused value, And sets the representative cell having the calculated range by dividing the summed value.
제3항에 있어서,
상기 레인지 셀 추출 결정부는,
상기 계산된 레인지 프로파일의 잔여 전력 변화량이 달라지는 구간에서 상기 레인지 셀의 제거를 중단하여 상기 피크 값이 가장 큰 레인지 셀부터 상기 잔여 전력의 변화량이 달라지는 구간 바로 전에 제거된 레인지 셀까지 추출하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 장치.
The method of claim 3,
Wherein the range cell extraction determination unit comprises:
The removal of the range cell is stopped in a period in which the residual power variation of the calculated range profile changes, and range cells removed immediately before the interval where the variation amount of the residual power varies from the range cell having the largest peak value are extracted A target aiming device.
제3항에 있어서,
상기 안테나부는 상기 표적으로부터 복수 개의 채널 신호들을 수신하고,
상기 신호 처리부는,
상기 안테나부에서 수신한 복수 개의 채널 신호들을 통해 합 채널 신호를 생성하는 비교기; 및
상기 생성된 합 채널 신호의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)가 최대가 되도록 상기 합 채널 신호의 주파수를 정합(matched)하여 상기 생성된 합 채널 신호를 필터링시키는 필터부;를 포함하고,
상기 필터링 된 합 채널 신호로부터 상기 표적의 기하학적 특징에 따른 상기 표적의 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 장치.
The method of claim 3,
Wherein the antenna unit receives a plurality of channel signals from the target,
The signal processing unit,
A comparator for generating a sum channel signal through a plurality of channel signals received by the antenna unit; And
And a filter unit for matched the frequency of the sum channel signal so as to maximize a signal-to-noise ratio (SNR) of the generated sum channel signal and filtering the generated sum channel signal,
And extracts a plurality of range cells in which the characteristics of the target are reflected from the filtered sum channel signal according to the geometrical characteristics of the target.
표적을 조준하기 위한 신호를 방사하고, 상기 방사된 신호가 상기 표적에 반사된 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 신호로부터 상기 표적의 기하학적 특징에 따른 상기 표적의 특성이 반영된 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 단계;
상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 조준점에 해당하는 대표 셀을 설정하는 단계; 및
상기 설정된 대표 셀에 대한 조준 각도를 추출하는 단계;를 포함하되,
상기 복수 개의 레인지 셀들을 추출하는 단계는, 상기 표적에 반사된 신호의 크기를 면적의 단위로 나타낸 레이다 반사 면적 분포 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 레이다 반사 면적 분포 데이터를 역 푸리에 변환하여 상기 방사되는 신호를 중심으로 상기 방사되는 신호의 위치와 상기 표적 간의 거리 차이에 해당하는 레인지의 정보를 포함하는 레인지 프로파일을 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 생성된 레인지 프로파일에서 복수 개의 레인지 셀들을 추출하며,
상기 대표 셀을 설정하는 단계는, 상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들로부터 상기 표적의 물리적인 크기를 고려하여 레인지 구간을 설정하는 단계;를 포함하고, 상기 설정된 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 방법.
Emitting a signal to aim the target, and receiving the reflected signal on the target;
Extracting from the received signal a plurality of range cells reflecting characteristics of the target according to the geometrical characteristics of the target;
Setting a representative cell corresponding to the aiming point from the plurality of extracted range cells in consideration of the physical size of the target; And
And extracting a sighting angle for the set representative cell,
Wherein the extracting of the plurality of range cells comprises: obtaining radar reflection area distribution data representing a magnitude of a signal reflected on the target in units of areas; And generating a range profile including inverse Fourier transform the obtained radar reflection area distribution data and including information on a range corresponding to a distance difference between a position of the radiated signal and a distance between the target and the radiated signal; Extracting a plurality of range cells from the generated range profile,
Wherein the setting of the representative cell comprises setting a range period in consideration of a physical size of the target from the extracted plurality of range cells, and setting a range period of the plurality of range cells included in the set range period, And the representative cell is set using the value of the representative cell.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 레인지 구간을 설정하는 단계는,
상기 추출된 복수 개의 레인지 셀들 중 상기 레인지가 가장 작은 제1 레인지 셀 및 상기 레인지가 가장 큰 제2 레인지 셀의 사이에 해당하는 구간을 상기 레인지 구간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 방법.
10. The method of claim 9,
The step of setting the range includes:
And setting a range corresponding to a range between a first range cell having the smallest range and a second range cell having the largest range among the extracted plurality of range cells as the range period.
제11항에 있어서,
상기 대표 셀을 설정하는 단계는,
(i) 상기 레인지 구간에 포함된 복수 개의 레인지 셀들의 레인지 및 (ii) 상기 레인지를 포함하는 레인지 셀의 피크 값을 이용하여 상기 대표 셀을 설정하는 것을 특징으로 하는 표적 조준 방법.
12. The method of claim 11,
The step of setting the representative cell includes:
wherein the representative cell is set using (i) a range of a plurality of range cells included in the range period, and (ii) a peak value of a range cell including the range.
프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 기재된 표적 조준 방법을 실현하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록된 프로그램.A program recorded on a computer-readable recording medium for realizing the target-aiming method according to any one of claims 9, 11 and 12 through being executed by a processor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003215239A (en) * 2002-01-29 2003-07-30 Mitsubishi Electric Corp Guidance system
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