KR102038049B1 - Method and apparatus for determining location using nominal trajectory - Google Patents
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Abstract
발사체의 위치를 결정하는 방법은, 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 발사체의 예상 궤적을 획득하는 단계, 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치 정보를 획득하는 단계, 및 예상 궤적에 따라 결정된 발사체의 예상 위치와 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 오차에 기초하여 예상 궤적을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.The method for determining the position of the projectile includes: obtaining an estimated trajectory of the projectile determined based on the launch position, the firing speed, and the firing direction of the projectile; obtaining position information of the projectile determined by using the plurality of radars; and The method may include updating the predicted trajectory based on an error between the predicted position of the projectile determined according to the trajectory and the position of the projectile determined by using the plurality of radars.
Description
예상 궤적을 이용한 위치 결정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 발사체의 예상 궤적 데이터의 바이어스를 추정하고, 추정된 바이어스에 기초하여 갱신된 예상 궤적에 따라 발사체의 위치를 결정하는 방법 및 장치를 제공한다.The present invention relates to a method and apparatus for determining a position using an expected trajectory, and provides a method and apparatus for estimating a bias of projected trajectory data of a projectile and determining a position of the projectile according to an updated predicted trajectory based on the estimated bias.
무기체계 시험장에서 도플러 레이더를 포함한 계측 레이더(instrumentation radar)는 발사체인 표적(target)을 추적하여 시공간위치정보를 측정한다. 이때 추적 신뢰도를 향상시키기 위해 다수의 계측 레이더를 운용하며 1개 이상의 표적을 동시에 추적한다.Instrumentation radars, including Doppler radars, measure the space-time position information by tracking targets, which are projectiles. To improve tracking reliability, multiple measurement radars are used to track more than one target simultaneously.
모든 계측 레이더 모두 추적에 실패하거나, 시스템 성능 제한으로 인해 추적하지 못하는 상황이 발생하게 되면 시스템 운용자는 재 추적을 시도한다. 재 추적을 시도할 때, 계측 레이더 운용자는 수동으로 안테나 서보(servo)를 움직여 공간을 탐색하거나 무기체계 비행시험 전에 획득한 예상 궤적(nominal trajectory)상의 위치정보를 활용한다. If all instrumentation radars fail to track, or a situation occurs that prevents tracking due to system performance limitations, the system operator attempts to retrace. When attempting to retrace, the instrumentation radar operator manually moves the antenna servo to explore the space or uses the positional information on the nominal trajectory obtained prior to the weapon system flight test.
일반적으로 표적 추적에 실패할 경우, 운용자는 대기 위치로 안테나를 지향하여 송신한 후, 포착(acquisition) 및 추적을 시도한다. 실제 무기체계의 비행궤적과 예상 궤적은 차이가 있으므로, 대기 위치로 계측 레이더 안테나를 지향하여 송신하더라도 표적을 포착하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 포착하지 못할 경우, 사실상 더 이상의 추적이 어렵다.In general, if the target tracking fails, the operator attempts to transmit to the antenna to the standby position and then acquire and track. Since the flight trajectory and the predicted trajectory of the actual weapon system are different, the target may not be captured even if the transmission is directed toward the measurement radar antenna to the standby position. If you don't catch it, it's actually hard to track any more.
예상 궤적을 이용한 위치 결정 방법 및 장치를 제공하는데 있다.The present invention provides a method and apparatus for determining position using predicted trajectories.
본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may be inferred from the following embodiments.
일 측면에 따른, 발사체의 위치를 결정하는 방법은, 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 발사체의 예상 궤적을 획득하는 단계, 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치 정보를 획득하는 단계, 및 예상 궤적에 따라 결정된 발사체의 예상 위치와 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 오차에 기초하여 예상 궤적을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect, a method of determining a position of a projectile includes: obtaining an estimated trajectory of a projectile determined based on a launch position, a launch speed, and a launch direction of a projectile; obtaining position information of the projectile determined using a plurality of radars And updating the predicted trajectory based on the error between the predicted position of the projectile determined according to the predicted trajectory and the position of the projectile determined using the plurality of radars.
다른 측면에 따른, 발사체의 위치 결정 장치는 통신부, 메모리, 및 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 발사체의 예상 궤적을 획득하고, 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치 정보를 획득하고, 예상 궤적에 따라 결정된 발사체의 예상 위치와 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 오차에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다.According to another aspect, an apparatus for positioning a projectile includes a communication unit, a memory, and a processor, wherein the processor acquires an expected trajectory of the projectile determined based on the launch position, the launch speed, and the launch direction of the projectile, and generates a plurality of radars. The location information of the projectile determined by using the target may be obtained, and the predicted trajectory may be updated based on an error of the projected position determined by the predicted trajectory and the position of the projectile determined by using the plurality of radars.
도 1은 레이더 추적 연동 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 발사체 위치 결정 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 발사체 위치 결정 장치가 예상 궤적 데이터를 이용하여 발사체의 위치를 결정하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 예상 궤적의 바이어스를 추정하여 예상 궤적 데이터를 갱신하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a radar tracking interworking system.
2 is a block diagram illustrating a projectile positioning device according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of determining a position of a projectile by the projectile positioning device according to an exemplary embodiment using predicted trajectory data.
4 is a flowchart illustrating a method of updating the predicted trajectory data by estimating a bias of the predicted trajectory according to an exemplary embodiment.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 실시 예는 기술적 사상을 구체화하기 위한 것일 뿐 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시 예로부터 해당 기술분야에 속하는 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.Hereinafter, only exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are intended to embody the technical idea, but do not limit or limit the scope. From the detailed description and examples, what can be easily inferred by the experts in the relevant technical field is interpreted as belonging to the scope of rights.
본 명세서에서 사용되는 “구성된다” 또는 “포함한다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the term “consisting of” or “comprising” should not be construed as including all of the various elements, or steps, described in the specification, and some or some of them may be included. Should not be included, or should be construed to further include additional components or steps. In addition, terms such as “unit” and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
또한, 본 명세서에서 사용되는 “제 1” 또는 “제 2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 이러한 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하거나 설명의 편의를 위한 목적으로 사용될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers, such as “first” or “second”, as used herein may be used to describe various components, but these terms may distinguish one component from another or It can be used for convenience.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 레이더 추적 연동 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a radar tracking interworking system.
발사체(30)를 추적하기, 복수의 레이더(10, 20)간의 연동망이 구축될 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이더(10, 20)는 도플러 레이더를 포함하는 계측 레이더를 포함할 수 있다. 연동하는 복수의 레이더(10, 20)는 동시에 발사체(30)를 추적한다. 또한, 발사체(30)를 안정적으로 추정하기 위하여 복수의 레이더(10, 20)는 연동망을 통하여 실시간으로 추적 정보를 상호간 송수신할 수 있다.To track the projectile 30, an interlocking network between the plurality of radars 10 and 20 may be established. For example, the plurality of radars 10, 20 may comprise metrology radars including Doppler radars. The plurality of interlocking radars 10 and 20 simultaneously tracks the projectile 30. In addition, in order to stably estimate the projectile 30, the plurality of radars 10 and 20 may transmit and receive tracking information to each other in real time through an interlocking network.
도 1을 참고하면, 제 1 레이더(10)와 제 2 레이더(20)는 연동망을 구축하여, 발사체(30)를 추적한다. 제 1 레이더(10)와 제 2 레이더(20)는 마이크로웨이브 타워(50)를 통하여 실시간으로 추적 데이터를 상호간 송/수신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이더(10)가 발사체(30)의 추적에 실패한 경우 마이크로웨이브 타워(50)를 통하여 제 2 레이더(20)로부터 추적 데이터를 연동 받아, 이에 기초하여 발사체(30)를 재 추적할 수 있다.Referring to FIG. 1, the first radar 10 and the second radar 20 establish an interlocking network to track the projectile 30. The first radar 10 and the second radar 20 may transmit / receive the tracking data in real time through the microwave tower 50. For example, when the first radar 10 fails to track the projectile 30, the tracking data is interlocked from the second radar 20 through the microwave tower 50, and the projectile 30 is restarted based on this. Can be traced
발사체(30)의 예상 궤적 데이터는 발사체(30)의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향, 및 바람의 방향 및 세기와 같은 환경 정보에 기초하여 추정된 발사체(30)의 궤적에 관한 데이터다. 특정 시점에서 예상 궤적 상의 발사체(30)의 위치를 대기 위치(radar designation point)라고 한다.The predicted trajectory data of the projectile 30 is data regarding a trajectory of the projectile 30 estimated based on environmental information such as the launch position, the launch speed and the launch direction of the projectile 30, and the wind direction and intensity. The position of the projectile 30 on the expected trajectory at a particular point in time is called a radar designation point.
모든 레이더(10, 20)가 발사체(30)의 추적에 실패한 경우 레이더는 미리 특정 시점의 대기 위치로 지향되어, 특정 시점부터 발사체(30)의 재 추적이 가능하다.When all the radars 10 and 20 fail to track the projectile 30, the radar is directed to the standby position at a specific point in time, so that the tracer 30 can be retraced from the specific point in time.
다만, 예상 궤적과 실제 궤적간에 바이어스가 발생할 경우, 재 추적에 실패할 수 있다. 따라서, 예상 궤적과 실제 궤도간의 바이어스를 추정하여 예상 궤적을 갱신하고 갱신된 예상 궤적에 기초하여 재 추적의 확률을 높일 수 있다.However, if a bias occurs between the expected trajectory and the actual trajectory, retrace may fail. Therefore, the estimated trajectory may be updated by estimating the bias between the predicted trajectory and the actual trajectory, and the probability of retrace may be increased based on the updated predicted trajectory.
도 2는 일 실시 예에 따른 발사체 위치 결정 장치의 블록도를 도시한 도면이다.2 is a block diagram illustrating a projectile positioning device according to an exemplary embodiment.
발사체 위치 결정 장치(200)는, 메모리(210), 통신부(220) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다. 도 2에는 본원 실시예의 필수적 구성만이 도시되어 있으며, 다른 범용적 구성이 더 포함될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.The projectile
발사체 위치 결정 장치(200)는 메모리(210)에 예상 궤적에 대한 데이터 및 복수의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치 정보를 저장할 수 있다. 또한, 발사체 위치 결정 장치(200)는 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 발사체 위치 결정 장치(200)는 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치에 대응하는 좌표 정보를 저장할 수 있다. 또한, 발사체 위치 결정 장치(200)는 메모리(210)에 복수의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 자취인 추적 궤적에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 발사체 위치 결정 장치(200)는 추적 궤적 상의 발사체의 위치에 대응하는 좌표 정보를 저장할 수 있다.The projectile
용어 "메모리" 는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 용어 메모리는 임의 액세스 메모리 (RAM), 판독-전용 메모리 (ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리 (NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리 (PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM (EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들, 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리에 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.The term "memory" should be interpreted broadly to include any electronic component capable of storing electronic information. The term memory refers to random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), programmable read-only memory (PROM), erase-programmable read-only memory (EPROM), electrical And may refer to various types of processor-readable media, such as erasable PROM (EEPROM), flash memory, magnetic or optical data storage, registers, and the like. If the processor can read information from and / or write information to the memory, the memory is said to be in electronic communication with the processor. The memory integrated in the processor is in electronic communication with the processor.
발사체 위치 결정 장치(200)는 통신부(220)를 통하여 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 발사체 위치 결정 장치(200)는 통신부(220)를 통하여 제 1 레이더 및 제 2 레이더 중 적어도 하나의 레이더에 의한 발사체의 위치 정보를 획득할 수 있다. 또한, 발사체 위치 결정 장치(200)는 통신부(220)를 통하여 발사체의 예상 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 다른 일 예로서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 프로세서(230)를 이용하여 예상 궤적을 결정하고, 예상 궤적에 대한 데이터를 획득할 수 있다.The
예상 궤적 데이터는 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 예측된 발사체의 궤적 데이터이다. 예상 궤적 데이터는 발사체의 발사 시점부터 소정의 시간 간격에 따른 발사체의 위치 정보를 포함할 수 있다.The predicted trajectory data is the predicted trajectory data of the projectile based on the launch position, the launch speed, and the launch direction of the projectile. The predicted trajectory data may include location information of the projectile according to a predetermined time interval from the launch time of the projectile.
또한, 예상 궤적 데이터는 바람의 방향, 바람의 세기 등 외부적 요인을 추가로 고려하여 예측될 수 있다. In addition, the predicted trajectory data may be predicted by further considering external factors such as wind direction and wind strength.
무기체계 비행 시험 전에 입수되는 예상 궤적은 일반적으로 발사 시점으로부터 경과된 시간(elapsed time)에 대한 발사체의 위치에 대응하는 위도, 경도 및 고도로 주어질 수 있다.The expected trajectory obtained prior to the weapon system flight test may be given in latitude, longitude, and altitude generally corresponding to the projectile's position relative to the elapsed time from the time of launch.
프로세서(230)는 예상 궤적 데이터를 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계에서, 특정 위치는 거리(range), 방위각(azimuth) 및 고각(elevation)에 따라 특정될 수 있다. 다른 일 예로서, 프로세서(230)는 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환된 예상 궤적 데이터를 통신부를 통하여 외부 장치로부터 획득할 수 있다.The
프로세서(230)는 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 발사체의 예상 궤적을 획득할 수 있다.The
프로세서(230)는 통신부(220)를 통하여 외부 장치로부터 예상 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 다른 일 예로서, 프로세서(230)는 발사체의 예상 궤적을 결정할 수 있다. The
프로세서(230)는 예상 궤적 데이터에 대하여 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계에서, 특정 위치는 거리(range), 방위각(azimuth) 및 고각(elevation)에 따라 특정될 수 있다. 다른 일 예로서, 프로세서(230)는 통신부(220)를 통하여 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환된 예상 궤적 데이터를 외부 장치로부터 획득할 수 있다.The
프로세서(230)는 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 복수개의 레이더는 상호간 추적 정보를 송수신하여 연동하는 제 1 레이더 및 제 2 레이더를 포함할 수 있다.The
프로세서(230)는 제 2 레이더에 의해 결정된 발사체의 위치 정보를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(230)는 수신된 발사체의 위치 정보로부터 제 2 레이더에 의해 결정된 발사체의 위치의 자취인 추적 궤적을 획득할 수 있다.The
예를 들어, 제 1 레이더는, 발사체의 추적에 실패한 경우, 제 2 레이더와 연동을 통하여 제 2 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 연동을 통해 획득된 제 2 레이더의 추적 궤적 데이터에 포함된 좌표 데이터에 대하여, 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 제 1 레이더는 좌표 변환이 수행된 추적 궤적 데이터에 기초하여 발사체를 추적할 수 있다.For example, when the tracking of the projectile fails, the first radar may acquire tracking trajectory data of the projectile tracked by the second radar through linkage with the second radar. In addition, coordinate transformation may be performed on the coordinate data included in the tracking trajectory data of the second radar obtained through linkage from the coordinate system based on the second radar to the coordinate system based on the first radar. The first radar may track the projectile based on the tracking trajectory data on which the coordinate transformation is performed.
만약, 제 1 레이더와 제 2 레이더 모두 추적에 실패한 경우, 프로세서(230)는 제 2 레이더가 추적에 실패한 시점까지 제 2 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적의 데이터를 획득할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로세서(230)는 연동을 통해 획득된 제 2 레이더의 추적 궤적의 데이터에 포함된 좌표 데이터에 대하여, 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다.If tracking fails for both the first radar and the second radar, the
다른 일 예로서, 프로세서(230)는 제 1 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 제 1 레이더가 추적에 실패한 경우, 프로세서(230)는 제 1 레이더가 추적에 실패한 시점까지 획득된 제 1 레이더의 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다.As another example, the
프로세서(230)는 예상 궤적에 따라 결정된 발사체의 예상 위치와 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 차이에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. The
프로세서(230)는 추적 궤적과 예상 궤적의 차이인 오차 바이어스 추정할 수 있다. 오차 바이어스는 제 2 레이더의 추적 궤적 상의 발사체의 추적 좌표와 추적 좌표에 대응하는 예상 궤적 상의 발사체의 예상 좌표의 차이인 발사체의 위치 오차를 이용하여 추정될 수 있다.The
프로세서(230)는 상호간 대응하는 시점에서 제 2 레이더의 추적 궤적 상의 발사체의 추적 좌표와 예상 궤적 상의 발사체의 예상 좌표를 비교하여, 예상 궤적의 오차 바이어스를 추정할 수 있다. 제 2 레이더가 추적을 실패한 시점 이후의 발사체의 궤적과 예상 궤적의 차이는 제 2 레이더가 추적을 실패하기 전까지 발사체의 추적 궤적과 예상 궤적의 차이에 기초하여 추정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이더가 추적을 실패한 시점 직후의 기준 시점에서의 발사체의 위치와 예상 궤적 상의 위치의 차이는 추적 실패 시점 직전 기준 시점의 추적 궤적 상의 발사체의 위치와 예상 궤적상의 발사체의 예상 위치의 위치 오차를 고려하여 추정될 수 있다. 또한, 시간이 경과할수록 추적 궤적 상의 발사체의 추적 위치와 예상 궤적상 발사체의 예상 위치간의 위치 오차가 증가 또는 감소될 수 있으므로, The
프로세서(230)는 추적 실패 시점의 직전 기준 시점에서, 위치 오차, 위치 오차의 변화율 및 위치 오차 변화율의 변화율을 더 고려하여 제 2 레이더가 추적에 실패한 이후의 발사체의 궤적과 예상 궤적간의 오차 바이어스를 추정할 수 있다.The
또한, 프로세서(230)는 오차 바이어스를 시간에 대한 이차식으로 모델링 할 수 있다. 프로세서(230)는 오차 바이어스에 대한 시간의 이차식에서 계수들은 위치 오차, 위치 오차의 변화율 및 위치 오차 변화율의 변화율에 기초하여 결정할 수 있다.In addition, the
프로세서(230)는 추정된 오차 바이어스에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 기준 시점에서 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치 좌표에 추정된 오차 바이어스를 더하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. The
다른 일 예로서, 제 1 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적 데이터가 이용되는 경우, 별도로 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환이 수행되지 않는 점을 제외하고는, 제 1 레이더가 추적에 실패한 시점까지의 추적 궤적 데이터를 이용하여 동일한 방식으로 오차 바이어스가 추정될 수 있다.As another example, when the tracking trajectory data of the projectile tracked by the first radar is used, the first radar is not included in the tracking except that coordinate transformation is not performed to a coordinate system based on the first radar. The error bias can be estimated in the same manner using the tracking trajectory data up to the point of failure.
프로세서(230)는 제 1 레이더를 이용하여 갱신된 예상 궤적에 따라 발사체를 추적할 수 있다. 제 1 레이더는 갱신된 예상 궤적 상의 대기 위치로 미리 지향되어 대기 위치에 발사체가 포착되는 시점부터 발사체를 추적할 수 있다. 대기 위치는 현재 시점보다 뒤인 임의의 시점, 즉, 추적 개시 시점 또는 재 추적 개시 시점에서 갱신된 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치를 나타낼 수 있다.The
프로세서(230)는 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 발사체의 예상 궤적을 획득할 수 있다.The
프로세서(230)는 통신부(220)를 통하여 외부 장치로부터 예상 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 다른 일 예로서, 프로세서(230)는 발사체의 예상 궤적을 결정할 수 있다. The
프로세서(230)는 예상 궤적 데이터에 대하여 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계에서, 특정 위치는 거리(range), 방위각(azimuth) 및 고각(elevation)에 따라 특정될 수 있다. 다른 일 예로서, 프로세서(230)는 통신부(220)를 통하여 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환된 예상 궤적 데이터를 외부 장치로부터 획득할 수 있다.The
프로세서(230)는 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 복수개의 레이더는 상호간 추적 정보를 송수신하여 연동하는 제 1 레이더 및 제 2 레이더를 포함할 수 있다.The
프로세서(230)는 제 2 레이더에 의해 결정된 발사체의 위치 정보를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(230)는 수신된 발사체의 위치 정보로부터 제 2 레이더에 의해 결정된 발사체의 위치의 자취인 추적 궤적을 획득할 수 있다.The
예를 들어, 제 1 레이더는, 발사체의 추적에 실패한 경우, 제 2 레이더와 연동을 통하여 제 2 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 연동을 통해 획득된 제 2 레이더의 추적 궤적 데이터에 포함된 좌표 데이터에 대하여, 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 제 1 레이더는 좌표 변환이 수행된 추적 궤적 데이터에 기초하여 발사체를 추적할 수 있다.For example, when the tracking of the projectile fails, the first radar may acquire tracking trajectory data of the projectile tracked by the second radar through linkage with the second radar. In addition, coordinate transformation may be performed on the coordinate data included in the tracking trajectory data of the second radar obtained through linkage from the coordinate system based on the second radar to the coordinate system based on the first radar. The first radar may track the projectile based on the tracking trajectory data on which the coordinate transformation is performed.
만약, 제 1 레이더와 제 2 레이더 모두 추적에 실패한 경우, 프로세서(230)는 제 2 레이더가 추적에 실패한 시점까지 제 2 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적의 데이터를 획득할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로세서(230)는 연동을 통해 획득된 제 2 레이더의 추적 궤적의 데이터에 포함된 좌표 데이터에 대하여, 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다.If tracking fails for both the first radar and the second radar, the
다른 일 예로서, 프로세서(230)는 제 1 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 제 1 레이더가 추적에 실패한 경우, 프로세서(230)는 제 1 레이더가 추적에 실패한 시점까지 획득된 제 1 레이더의 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다.As another example, the
프로세서(230)는 예상 궤적에 따라 결정된 발사체의 예상 위치와 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 차이에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. The
프로세서(230)는 추적 궤적과 예상 궤적의 차이인 오차 바이어스 추정할 수 있다. 오차 바이어스는 제 2 레이더의 추적 궤적 상의 발사체의 추적 좌표와 추적 좌표에 대응하는 예상 궤적 상의 발사체의 예상 좌표의 차이인 발사체의 위치 오차를 이용하여 추정될 수 있다.The
프로세서(230)는 상호간 대응하는 시점에서 제 2 레이더의 추적 궤적 상의 발사체의 추적 좌표와 예상 궤적 상의 발사체의 예상 좌표를 비교하여, 예상 궤적의 오차 바이어스를 추정할 수 있다. 제 2 레이더가 추적을 실패한 시점 이후의 발사체의 궤적과 예상 궤적의 차이는 제 2 레이더가 추적을 실패하기 전까지 발사체의 추적 궤적과 예상 궤적의 차이에 기초하여 추정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이더가 추적을 실패한 시점 직후의 기준 시점에서의 발사체의 위치와 예상 궤적 상의 위치의 차이는 추적 실패 시점 직전 기준 시점의 추적 궤적 상의 발사체의 위치와 예상 궤적상의 발사체의 예상 위치의 위치 오차를 고려하여 추정될 수 있다. 또한, 시간이 경과할수록 추적 궤적 상의 발사체의 추적 위치와 예상 궤적상 발사체의 예상 위치간의 위치 오차가 증가 또는 감소될 수 있으므로, The
프로세서(230)는 추적 실패 시점의 직전 기준 시점에서, 위치 오차, 위치 오차의 변화율 및 위치 오차 변화율의 변화율을 더 고려하여 제 2 레이더가 추적에 실패한 이후의 발사체의 궤적과 예상 궤적간의 오차 바이어스를 추정할 수 있다.The
또한, 프로세서(230)는 오차 바이어스를 시간에 대한 이차식으로 모델링 할 수 있다. 프로세서(230)는 오차 바이어스에 대한 시간의 이차식에서 계수들은 위치 오차, 위치 오차의 변화율 및 위치 오차 변화율의 변화율에 기초하여 결정할 수 있다.In addition, the
프로세서(230)는 추정된 오차 바이어스에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 기준 시점에서 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치 좌표에 추정된 오차 바이어스를 더하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. The
다른 일 예로서, 제 1 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적 데이터가 이용되는 경우, 별도로 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환이 수행되지 않는 점을 제외하고는, 제 1 레이더가 추적에 실패한 시점까지의 추적 궤적 데이터를 이용하여 동일한 방식으로 오차 바이어스가 추정될 수 있다.As another example, when the tracking trajectory data of the projectile tracked by the first radar is used, the first radar is not included in the tracking except that coordinate transformation is not performed to a coordinate system based on the first radar. The error bias can be estimated in the same manner using the tracking trajectory data up to the point of failure.
프로세서(230)는 제 1 레이더를 이용하여 갱신된 예상 궤적에 따라 발사체를 추적할 수 있다. 제 1 레이더는 갱신된 예상 궤적 상의 대기 위치로 미리 지향되어 대기 위치에 발사체가 포착되는 시점부터 발사체를 추적할 수 있다. 대기 위치는 현재 시점보다 뒤인 임의의 시점, 즉, 추적 개시 시점 또는 재 추적 개시 시점에서 갱신된 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치를 나타낼 수 있다.The
본원에서, 용어 "프로세서" 는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치 (CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신, 및 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서는, "프로세서" 는 주문형 반도체 (ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA), 등을 지칭할 수도 있다. 용어 "프로세서" 는, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다.As used herein, the term “processor” should be interpreted broadly to include general purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, and the like. In some circumstances, a “processor” may refer to an application specific semiconductor (ASIC), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), or the like. The term "processor" refers to a combination of processing devices such as, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or a combination of any other such configuration. May be referred to.
도 3은 일 실시 예에 따른 발사체 위치 결정 장치(200)가 예상 궤적 데이터를 이용하여 발사체의 위치를 결정하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.3 is a flowchart illustrating a method of determining the position of a projectile by the projectile
단계 310에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 발사체의 예상 궤적을 획득할 수 있다.In
발사체 위치 결정 장치(200)는 통신부(220)를 통하여 외부 장치로부터 예상 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 또는, 발사체 위치 결정 장치(200)는 프로세서(230)를 이용하여 발사체의 예상 궤적을 결정할 수 있다. The projectile
발사체 위치 결정 장치(200)는 예상 궤적 데이터에 대하여 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계에서, 특정 위치는 거리(range), 방위각(azimuth) 및 고각(elevation)에 따라 특정될 수 있다. 다른 일 예로서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 통신부(220)를 통하여 제 1 레이더를 기준으로 정의되는 좌표계로 좌표 변환된 예상 궤적 데이터를 외부 장치로부터 획득할 수 있다.The projectile
단계 320에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 복수개의 레이더는 상호간 추적 정보를 송수신하여 연동하는 제 1 레이더 및 제 2 레이더를 포함할 수 있다.In
발사체 위치 결정 장치(200)는 제 2 레이더에 의해 결정된 발사체의 위치 정보를 수신할 수 있다. 또한, 발사체 위치 결정 장치(200)는 수신된 발사체의 위치 정보로부터 제 2 레이더에 의해 결정된 발사체의 위치의 자취인 추적 궤적을 획득할 수 있다.The projectile
예를 들어, 제 1 레이더는, 발사체의 추적에 실패한 경우, 제 2 레이더와 연동을 통하여 제 2 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 연동을 통해 획득된 제 2 레이더의 추적 궤적 데이터에 포함된 좌표 데이터에 대하여, 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다. 제 1 레이더는 좌표 변환이 수행된 추적 궤적 데이터에 기초하여 발사체를 추적할 수 있다.For example, when the tracking of the projectile fails, the first radar may acquire tracking trajectory data of the projectile tracked by the second radar through linkage with the second radar. In addition, coordinate transformation may be performed on the coordinate data included in the tracking trajectory data of the second radar obtained through linkage from the coordinate system based on the second radar to the coordinate system based on the first radar. The first radar may track the projectile based on the tracking trajectory data on which the coordinate transformation is performed.
만약, 제 1 레이더와 제 2 레이더 모두 추적에 실패한 경우, 발사체 위치 결정 장치(200)는 제 2 레이더가 추적에 실패한 시점까지 제 2 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적의 데이터를 획득할 수 있다. 상술한 바와 같이, 발사체 위치 결정 장치(200)는 연동을 통해 획득된 제 2 레이더의 추적 궤적의 데이터에 포함된 좌표 데이터에 대하여, 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다.If tracking of both the first radar and the second radar fails, the
다른 일 예로서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 제 1 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 제 1 레이더가 추적에 실패한 경우, 발사체 위치 결정 장치(200)는 제 1 레이더가 추적에 실패한 시점까지 획득된 제 1 레이더의 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다.As another example, the
단계 330에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 예상 궤적에 따라 결정된 발사체의 예상 위치와 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 발사체의 위치의 차이에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. In
발사체 위치 결정 장치(200)는 추적 궤적과 예상 궤적의 차이인 오차 바이어스 추정할 수 있다. 오차 바이어스는 제 2 레이더의 추적 궤적 상의 발사체의 추적 좌표와 추적 좌표에 대응하는 예상 궤적 상의 발사체의 예상 좌표의 차이인 발사체의 위치 오차를 이용하여 추정될 수 있다.The
발사체 위치 결정 장치(200)는 상호간 대응하는 시점에서 제 2 레이더의 추적 궤적 상의 발사체의 추적 좌표와 예상 궤적 상의 발사체의 예상 좌표를 비교하여, 예상 궤적의 오차 바이어스를 추정할 수 있다. 제 2 레이더가 추적을 실패한 시점 이후의 발사체의 궤적과 예상 궤적의 차이는 제 2 레이더가 추적을 실패하기 전까지 발사체의 추적 궤적과 예상 궤적의 차이에 기초하여 추정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이더가 추적을 실패한 시점 직후의 기준 시점에서의 발사체의 위치와 예상 궤적 상의 위치의 차이는 추적 실패 시점 직전 기준 시점의 추적 궤적 상의 발사체의 위치와 예상 궤적상의 발사체의 예상 위치의 위치 오차를 고려하여 추정될 수 있다. 또한, 시간이 경과할수록 추적 궤적 상의 발사체의 추적 위치와 예상 궤적상 발사체의 예상 위치간의 위치 오차가 증가 또는 감소될 수 있으므로, The
발사체 위치 결정 장치(200)는 추적 실패 시점의 직전 기준 시점에서, 위치 오차, 위치 오차의 변화율 및 위치 오차 변화율의 변화율을 더 고려하여 제 2 레이더가 추적에 실패한 이후의 발사체의 궤적과 예상 궤적간의 오차 바이어스를 추정할 수 있다.The projectile
또한, 발사체 위치 결정 장치(200)는 오차 바이어스를 시간에 대한 이차식으로 모델링 할 수 있다. 발사체 위치 결정 장치(200)는 오차 바이어스에 대한 시간의 이차식에서 계수들은 위치 오차, 위치 오차의 변화율 및 위치 오차 변화율의 변화율에 기초하여 결정할 수 있다.In addition, the
발사체 위치 결정 장치(200)는 추정된 오차 바이어스에 기초하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 기준 시점에서 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치 좌표에 추정된 오차 바이어스를 더하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다. The
다른 일 예로서, 제 1 레이더에 의하여 추적된 발사체의 추적 궤적 데이터가 이용되는 경우, 별도로 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환이 수행되지 않는 점을 제외하고는, 제 1 레이더가 추적에 실패한 시점까지의 추적 궤적 데이터를 이용하여 동일한 방식으로 오차 바이어스가 추정될 수 있다.As another example, when the tracking trajectory data of the projectile tracked by the first radar is used, the first radar is not included in the tracking except that coordinate transformation is not performed to a coordinate system based on the first radar. The error bias can be estimated in the same manner using the tracking trajectory data up to the point of failure.
발사체 위치 결정 장치(200)는 제 1 레이더를 이용하여 갱신된 예상 궤적에 따라 발사체의 위치를 결정할 수 있다. 제 1 레이더는 갱신된 예상 궤적 상의 대기 위치로 미리 지향되어 대기 위치에 발사체가 포착되는 시점부터 발사체를 추적할 수 있다. 대기 위치는 현재 시점보다 뒤인 임의의 시점, 즉, 추적 개시 시점 또는 재 추적 개시 시점에서 갱신된 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치를 나타낼 수 있다.The
도 4는 일 실시 예에 따른 발사체 위치 결정 장치(200)가 예상 궤적의 바이어스를 추정하여 예상 궤적 데이터를 갱신하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method in which the projectile
단계 410에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 예상 궤적 데이터를 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행할 수 있다.In
상술한 바와 같이, 예상 궤적 데이터에 포함된 예상 궤적에서 발사체의 좌표는 발사 시점부터 경과된 시간에 따른, 위도, 경도, 고도로 나타내어진다.As described above, the coordinates of the projectile in the predicted trajectories included in the predicted trajectory data are represented by latitude, longitude, and altitude according to elapsed time from the launch time.
제 1 레이더를 이용하여 발사체를 추적 또는 재 추적하려는 위치 추정 장치는 예상 궤적 데이터의 예상 궤적을 제 1 레이더의 위치를 기준으로 좌표계로 좌표 변환을 수행하여, 거리(), 방위각(), 고각()으로 나타낼 수 있다. 특정 발사 시점으로부터 경과한 시간에 에 따른 예상 궤적 상의 발사체의 위치를 다음과 같이 나타내도록 한다.The position estimating apparatus which intends to track or re-track the projectile using the first radar performs coordinate transformation on the predicted trajectory of the predicted trajectory data into a coordinate system based on the position of the first radar, thereby providing a distance ( ), Azimuth ( ), Elevation ( ) At the time that elapsed from a specific launch The position of the projectile on the expected trajectory according to
이 때, 발사체의 예상 궤적 상의 위치를 좌표로 표시할 때, 연속된 모든 시간에서 위치를 좌표로 나타낼 수 없으므로, 소정의 시간 간격마다 대응하는 위치 좌표로 나타내어야 한다. 는 시간 순서에 따라 k번 째로 발사체의 예상 위치 좌표가 표시되는 시간이다. 이를 k 번째 기준 시점이라고 지칭한다.At this time, when the position on the projected trajectory of the projectile is indicated by the coordinates, the position cannot be represented by the coordinates at all successive times, and therefore, the position must be represented by the corresponding position coordinates every predetermined time interval. Is the time at which the predicted position coordinates of the projectile are displayed in the kth order according to the time sequence. This is called the k th reference time point.
마찬가지로, 레이더를 이용하여 발사체를 추적할 때에도, 추적된 발사체의 위치를 동일한 시간 간격으로 나타낼 수 있으며, 는 시간 순서에 따라 k번 째로 발사체의 예상 위치 좌표가 표시되는 시간이다.Similarly, when tracking a projectile using a radar, the tracked position of the projectile can be represented at the same time interval, Is the time at which the predicted position coordinates of the projectile are displayed in the kth order according to the time sequence.
단계 420에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 제 2 레이더의 추적 궤적 데이터를 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환할 수 있다.In
도 3을 참조로 상술한 바와 같이, 제 1 레이더와 제 2 레이더는 연동망을 구성하여 상호간 추적 데이터를 실시간으로 송수신할 수 있다.As described above with reference to FIG. 3, the first radar and the second radar may form an interworking network to transmit and receive tracking data in real time.
발사체 위치 결정 장치(200)는 제 2 레이더를 기준으로 하는 좌표계에서 거리, 방위각, 고각으로 나타내어지는 발사체의 추적 궤적 데이터를 제 1 레이더를 기준으로 하는 좌표계로 좌표 변환을 수행하여, 변환된 좌표계에서의 거리(), 방위각(), 고각() 나타내어지는 추적 궤적 데이터를 획득할 수 있다.The
획득된 추적 궤적 데이터에 포함된 발사 시점으로부터 경과 시간 에 따른 발사체의 추적 위치는 다음과 같은 수학식으로 나타내어질 수 있다.Elapsed time from launch when included in acquired trace trajectory data The tracking position of the projectile according to can be represented by the following equation.
단계 430에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 좌표 변환 된 예상 궤적 데이터와 추적 궤적 데이터를 비교한다.In
예를 들어, 발사체 위치 결정 장치(200)는 예상 궤적 데이터와 추적 궤적 데이터를 이용하여 대응하는 기준 시점에서 추적 궤적 상의 발사체의 위치와 예상 궤적상의 발사체의 위치의 차이인 위치 오차는 다음과 같은 수학식으로 나타내어질 수 있다.For example, the
이 때, 은 다음 수학식들에 따라 계산된다.At this time, Is calculated according to the following equations.
단계 440에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 발사체의 궤적과 예상 궤적 데이터간의 바이어스 추정할 수 있다.In
추적 궤적 데이터가 M 개의 기준 시점에서 발사체의 추적 위치 좌표를 포함한다고 가정할 수 있다. 즉 발사 후 경과 시간에 따라 M 번째 기준 시점인 이 마지막 추적 위치에 대응하는 기준 시점일 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이더가 추적에 실패한 경우, 추적 실패 시점의 직전 기준 시점은 이다.It can be assumed that the tracking trajectory data includes the tracking position coordinates of the projectile at M reference time points. In other words, according to the elapsed time after launch, It may be a reference time point corresponding to this last tracking position. For example, if the second radar fails to track, the reference point immediately before the track fails to be.
이 때, 직전 기준 시점에서의 단계 440에서 상술한 바와 같이, 직전 기준 시점 에서 추적 궤적상의 위치 오차는 다음과 같이 나타낼 수 있다.At this time, as described above in
( (
또한, 직전 기준 시점 에서, 거리, 방위각, 고각 각각에 대한 위치 오차의 1차 미분의 근사 값은 다음과 같인 나타낼 수 있다.Also, just before In Eq, an approximate value of the first derivative of the position error for each of the distance, azimuth, and elevation may be expressed as follows.
예를 들어, 은 다음과 같은 수학식에 따라 계산될 수 있다.E.g, May be calculated according to the following equation.
또한, 임의의 기준 시점 에서, 거리, 방위각, 고각 각각 위치 오차의 2차 미분의 근사 값 은 다음과 같인 나타낼 수 있다.Also, any reference point Approximation of the second derivative of the position error for distance, azimuth, and elevation respectively Can be expressed as:
예를 들어, 각각은 다음과 같은 수학식에 따라 계산될 수 있다.E.g, Each may be calculated according to the following equation.
또한, 위치 오차의 실패 직전 N(N<M) 개의 기준 시점에서 오차 성분의 2차 미분 값의 근사 값의 평균을 획득할 수 있다. In addition, it is possible to obtain an average of an approximation of the second derivative of the error component at N (N <M) reference time points immediately before the failure of the position error.
획득된 위치 오차, 위치 오차의 1차 미분의 근사 값 및, 위치 오차의 2차 미분의 근사 값의 평균을 이용하여, 경과 시간에 따른 오차 바이어스를 다음과 같이 표현할 수 있다.By using the average of the obtained position error, the approximate value of the first derivative of the position error, and the approximate value of the second derivative of the position error, the error bias according to the elapsed time can be expressed as follows.
평균이 이용되는 이유는, 레이더가 모터로 움직이기 때문에 발생하는 노이즈의 영향을 줄이기 위함이다.The reason why the average is used is to reduce the effects of noise generated because the radar moves to the motor.
단계 450에서, 발사체 위치 결정 장치(200)는 추정된 바이어스를 이용하여 발사체의 예상 궤적 데이터 갱신할 수 있다.In
발사체 위치 결정 장치(200)는 각각의 시점에서 바이어스를 예상 궤적 상의 위치에 더하여 예상 궤적을 갱신할 수 있다.The
예를 들어, 갱신된 예상 궤적 상의 경과 시간에 따른 발사체의 예상 위치는 다음과 같이 나타내어질 수 있다. For example, the projected position of the projectile over time on the updated predicted trajectory may be represented as follows.
이 때, 갱신된 예상 궤적 상의 발사체의 예상 위치 좌표인 거리, 방위각, 고각 은 다음 수학식들에 따라 계산된다.At this time, the distance, azimuth, and elevation which are the estimated position coordinates of the projectile on the updated predicted trajectory Is calculated according to the following equations.
발사체 위치 결정 장치(200)는 갱신된 예상 궤적을 레이더 운용 컴퓨터에 입력하여 연동하도록 함으로써 재 추적을 시도할 수 있다. 레이더 운용 컴퓨터는 일종의 가상 레이더 역할을 할 수 있다.The projectile
도 4를 참조하여 설명한 각 단계는, 도 2에 도시된 발사체 위치 결정 장치(200)가 도 2의 프로세서(230)를 이용하여 수행할 수 있다.Each step described with reference to FIG. 4 may be performed by the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.
Claims (6)
상기 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 상기 발사체의 예상 궤적을 획득하는 단계;
복수개의 레이더를 이용하여 결정된 상기 발사체의 위치 정보를 획득하는 단계; 및
상기 예상 궤적에 따라 결정된 상기 발사체의 예상 위치와 상기 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 상기 발사체의 위치의 오차에 기초하여 상기 예상 궤적을 갱신하는 단계를
포함하고,
상기 복수개의 레이더는 상호간 상기 발사체의 위치 정보를 송수신하여 연동하는 제 1 레이더 및 제 2 레이더를 포함하고,
상기 발사체의 위치 정보를 획득하는 단계는,
상기 제 2 레이더가 추적에 실패한 시점까지, 상기 제 2 레이더에 의해 결정된 상기 발사체의 위치 정보를 수신하는 단계;를 포함하고,
상기 예상 궤적을 갱신하는 단계는,
상기 수신된 상기 발사체의 위치 정보로부터 획득된 상기 제 2 레이더에 의해 결정된 상기 발사체의 위치의 자취인 추적 궤적과 상기 예상 궤적의 차이인 오차 바이어스를 추정하는 단계를 포함하고,
상기 오차 바이어스는,
상기 추적 궤적 상의 상기 발사체의 위치 좌표와 상기 예상 궤적 상의 상기 발사체의 예상 위치 좌표의 차이인 상기 발사체의 위치 오차를 이용하여 추정되는 것인, 방법.In the method of determining the position of the projectile,
Obtaining an expected trajectory of the projectile determined based on the launch position, the launch speed, and the launch direction of the projectile;
Obtaining location information of the projectile determined using a plurality of radars; And
Updating the predicted trajectory based on an error between the predicted position of the projectile determined according to the predicted trajectory and the position of the projectile determined using the plurality of radars.
Including,
The plurality of radars include a first radar and a second radar to communicate with each other by transmitting and receiving the position information of the projectile,
Acquiring position information of the projectile,
Receiving location information of the projectile determined by the second radar until a point at which the second radar fails to track;
The updating of the expected trajectory may include:
Estimating an error bias that is a difference between a tracking trajectory that is a trace of the position of the projectile determined by the second radar obtained from the received positional information of the projectile, and the expected trajectory;
The error bias is,
And estimated using a position error of the projectile which is a difference between a position coordinate of the projectile on the tracking trajectory and an expected position coordinate of the projectile on the predicted trajectory.
상기 오차 바이어스를 추정하는 단계는,
상기 위치 오차, 상기 위치 오차의 변화율 및 상기 위치 오차의 변화율의 변화율에 기초하여, 상기 오차 바이어스를 추정하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 1,
Estimating the error bias,
Estimating the error bias based on the position error, the rate of change of the position error, and the rate of change of the rate of change of the position error.
상기 오차 바이어스를 추정하는 단계는,
상기 오차 바이어스를 시간에 대한 이차식으로 모델링 하는 단계를 포함하고,
상기 시간에 대한 이차식의 계수는 상기 위치 오차, 상기 위치 오차의 변화율과 상기 위치 오차의 변화율의 변화율에 기초하여 결정되는, 방법.The method of claim 4, wherein
Estimating the error bias,
Modeling the error bias quadratic with respect to time,
And a coefficient of the quadratic equation over time is determined based on the rate of change of the position error, the rate of change of the position error, and the rate of change of the position error.
통신부;
메모리; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 발사체의 발사 위치, 발사 속도 및 발사 방향에 기초하여 결정된 상기 발사체의 예상 궤적을 획득하고, 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 상기 발사체의 위치 정보를 획득하고, 상기 예상 궤적에 따라 결정된 상기 발사체의 예상 위치와 상기 복수개의 레이더를 이용하여 결정된 상기 발사체의 위치의 오차에 기초하여 상기 예상 궤적을 갱신하며,
상기 복수개의 레이더는 상호간 상기 발사체의 위치 정보를 송수신하여 연동하는 제 1 레이더 및 제 2 레이더를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 제 2 레이더가 추적에 실패한 시점까지, 상기 제 2 레이더에 의해 결정된 상기 발사체의 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 상기 발사체의 위치 정보로부터 획득된 상기 제 2 레이더에 의해 결정된 상기 발사체의 위치의 자취인 추적 궤적과 상기 예상 궤적의 차이인 오차 바이어스를 추정하며,
상기 오차 바이어스는, 상기 추적 궤적 상의 상기 발사체의 위치 좌표와 상기 예상 궤적 상의 상기 발사체의 예상 위치 좌표의 차이인 상기 발사체의 위치 오차를 이용하여 추정되는 것인, 장치.In the positioning device of the projectile,
Communication unit;
Memory; And
Includes a processor,
The processor,
Obtain an estimated trajectory of the projectile determined on the basis of the launch position, the launch speed, and the launch direction of the projectile, obtain position information of the projectile determined using a plurality of radars, and predict the projectile determined according to the expected trajectory Update the expected trajectory based on an error of a position and a position of the projectile determined using the plurality of radars,
The plurality of radars include a first radar and a second radar to communicate with each other by transmitting and receiving the position information of the projectile,
The processor,
Until the point at which the second radar fails to track, receiving position information of the projectile determined by the second radar, and receiving the position information of the projectile determined by the second radar obtained from the position information of the projectile received. Estimating an error bias that is a difference between the tracer tracking trajectory and the expected trajectory,
Wherein the error bias is estimated using a position error of the projectile which is a difference between a position coordinate of the projectile on the tracking trajectory and an expected position coordinate of the projectile on the predicted trajectory.
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