KR102048530B1 - Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치 - Google Patents

Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102048530B1
KR102048530B1 KR1020190115851A KR20190115851A KR102048530B1 KR 102048530 B1 KR102048530 B1 KR 102048530B1 KR 1020190115851 A KR1020190115851 A KR 1020190115851A KR 20190115851 A KR20190115851 A KR 20190115851A KR 102048530 B1 KR102048530 B1 KR 102048530B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plot
candidate
distance
scan
data processor
Prior art date
Application number
KR1020190115851A
Other languages
English (en)
Inventor
유수곤
권양원
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020190115851A priority Critical patent/KR102048530B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102048530B1 publication Critical patent/KR102048530B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 실시예들은 이중 클러스터링을 통해 플롯을 생성하고 플롯에서 다이버시티 주파수 및 빔 번호에 매칭하는 채널 품질을 누적하고, 플롯의 거리와 플롯의 누적된 채널 품질을 기준으로 항적을 판단함으로써, 3차원 레이더에서 탐지된 목표물 중에서 실제 표적에 대한 플롯을 빠른 시간 내에 추출할 수 있는 다중 채널 항적 탐지 장치 및 레이더 시스템을 제공한다.

Description

PSR 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치 {Multi-Channel Track Detecting Apparatus based on PSR Plot Extraction}
본 발명이 속하는 기술 분야는 다중 채널 항적 탐지 장치 및 레이더 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
레이더는 전자기파를 방사하고 표적으로부터 반사된 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 장치이다. 레이더는 주기적으로 회전하면서 대상체를 탐지하며, 장거리를 탐지하는 레이더는 높은 출력과 수신 감도로 동작한다.
PSR(Primary Surveillance Radar) 시스템은 신호의 반사 유무에 따라 신호를 분석해 항공기의 방위, 고도, 거리를 판단하는 시스템이다. PSR 시스템은 항공기에서 반사되어 수신된 반사 신호에 대하여 펄스 압축, 클러터 필터링, CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 수행하여 대상체와의 거리, 대상체의 방위, 고각 정보 등을 추출할 수 있다. 대상체와의 거리, 대상체의 방위, 고각 정보 등을 탐지 신호(HIT)라 부를 수 있다. PSR 시스템은 HIT를 HIT 간 거리, 방위, 고도 경계선에 따라 클러스터링하여 PSR 플롯을 생성할 수 있다.
기존의 레이더 시스템은 시간 별로 PSR 플롯을 선별하여 트랙을 생성하였다. 트랙 필터를 이용할 경우 여러 스캔 동작을 수행하는 동안 PSR 플롯의 위치 등을 이용하여 플롯의 트랙을 추출해야 하므로 PSR 플롯을 추출하는데 누적되는 스캔만큼 소요 시간이 증가하는 문제가 있다.
한국등록특허공보 제10-1968327호 (2019.04.05.) 한국등록특허공보 제10-1970222호 (2019.04.12.)
본 발명의 실시예들은 이중 클러스터링을 통해 플롯을 생성하고 플롯에서 다이버시티 주파수 및 빔 번호에 매칭하는 채널 품질을 누적하고, 플롯의 거리와 플롯의 누적된 채널 품질을 기준으로 항적을 판단함으로써, 3차원 레이더에서 탐지된 목표물 중에서 실제 표적에 대한 플롯을 빠른 시간 내에 추출하는데 발명의 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 대상체로부터 반사된 신호를 처리하여 거리, 방위, 및 고각에 관한 정보를 포함하는 탐지 신호를 생성하는 신호 처리기; 및 상기 탐지 신호를 상기 거리, 상기 방위, 및 상기 고각 중에서 적어도 하나를 기준으로 1차 클러스터링하여 단일 빔 플롯을 생성하고, 상기 단일 빔 플롯을 2차 클러스터링하여 복합 빔 플롯을 생성하고, 상기 복합 빔 플롯을 비교하여 항적을 판단하는 데이터 처리기를 포함하는 다중 채널 항적 탐지 장치를 제공한다.
상기 데이터 처리기는 단일 빔 내에 위치하는 상기 탐지 신호를 클러스터링하며, 상기 단일 빔 플롯은 다이버시티 주파수 및 빔 번호를 포함하는 데이터 구조체에 플래그가 매칭된 단일 채널 품질을 포함할 수 있다.
상기 데이터 처리기는 복수의 빔에 위치하는 상기 단일 빔 플롯을 클러스터링하며, 상기 복합 빔 플롯은 상기 플래그가 누적된 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 포함할 수 있다.
상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯의 거리를 제1 기준 거리와 비교한 결과, 상기 복합 빔 플롯이 근거리 플롯이면 필수적으로 두 번의 스캔 과정을 거쳐 실항적 후보 플롯을 설정하고, 상기 복합 빔 플롯이 원거리 플롯이면 선택적으로 한 번의 스캔 과정을 거쳐 실항적 후보 플롯을 설정할 수 있다.
상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯이 근거리 플롯이면, 첫 번째 스캔에서 상기 총합 채널 품질이 2보다 크면 다음 스캔을 위한 플롯 후보를 생성하고, 두 번째 스캔에서 상기 첫 번째 스캔에서 생성된 플롯 후보의 거리와 상기 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리 이내이고, 상기 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 1보다 크거나 동일하면 플롯 후보를 저장할 수 있다.
상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯이 원거리 플롯이면, 첫 번째 스캔에서 상기 총합 채널 품질이 2보다 크면 실항적 후보 플롯을 설정하고, 두 번째 스캔에서 상기 첫 번째 스캔에서 생성된 플롯 후보의 거리와 상기 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리 이내이고, 상기 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 1보다 크거나 동일하면 플롯 후보를 저장할 수 있다.
상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 총합 채널 품질을 기준으로 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정할 수 있다.
상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 거리를 기준으로 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정할 수 있다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 전자기파를 송수신하는 안테나; 상기 안테나에 연결되며 대상체로부터 반사된 신호를 처리하여 거리, 방위, 및 고각에 관한 정보를 포함하는 탐지 신호를 생성하는 신호 처리기; 및 상기 탐지 신호를 상기 거리, 상기 방위, 및 상기 고각 중에서 적어도 하나를 기준으로 1차 클러스터링하여 단일 빔 플롯을 생성하고, 상기 단일 빔 플롯을 2차 클러스터링하여 복합 빔 플롯을 생성하고, 상기 복합 빔 플롯을 비교하여 항적을 판단하는 데이터 처리기를 포함하는 레이더 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 이중 클러스터링을 통해 플롯을 생성하고 플롯에서 다이버시티 주파수 및 빔 번호에 매칭하는 채널 품질을 누적하고, 플롯의 거리와 플롯의 누적된 채널 품질을 기준으로 항적을 판단함으로써, 3차원 레이더에서 탐지된 목표물 중에서 실제 표적에 대한 플롯을 빠른 시간 내에 추출할 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 시스템이 레이더 빔을 방사하는 동작을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 레이더 시스템 및 다중 채널 항적 탐지 장치를 예시한 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 채널 항적 탐지 장치의 데이터 처리기의 동작을 예시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 채널 항적 탐지 장치의 근거리 항적에 대한 2 스캔 로직 동작을 예시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 채널 항적 탐지 장치의 원거리 항적에 대한 1 스캔 로직 동작을 예시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 채널 항적 탐지 장치가 생성한 플롯을 예시한 도면이다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 시스템이 레이더 빔을 방사하는 동작을 예시한 도면이다.
도 1에서 레이더 시스템(10)은 주기적으로 회전하면서 일정 거리 이상 및 360도 전방위를 탐지하며, 전자기파를 방사하고 반사된 전자기파를 수신하여 표적을 분석하고 탐지하는 장치이다.
레이더 시스템(10)은 주안테나, 부안테나, 부엽차단안테나, 송수신제어부, 안테나 받침대, 및 구동장치를 포함할 수 있다. 레이더 시스템(10)은 안테나 결합기, 정비용 리프트, 안테나 접이용 힌지, 모터, 또는 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다.
주안테나는 1차 레이더의 빔을 방사하고 수신하는 기능을 수행하며 빔을 방사하는 면의 가로 및 세로는 구현되는 설계에 따라 적합한 수치의 길이로 설정될 수 있다. 주안테나는 이동이 용이하도록 안테나 소자에 회전결합기를 적용한 접이식 구조를 갖는다. 전자빔조향 및 디지털빔형성을 위해 주안테나의 각 행에는 고출력증폭기와 디지털송수신기가 장착된다.
부안테나는 2차 레이더의 빔을 방사하고 수신하는 기능을 수행하며 빔을 방사하는 면의 가로 및 세로는 구현되는 설계에 따라 적합한 수치의 길이로 설정될 수 있다. 레이더 시스템은 피아 식별구성(IFF, Identification Friend or Foe)을 포함하고, 피아 식별을 위한 보조 레이더를 포함하여 적군과 아군을 식별하여 표적을 탐지할 수 있다.
부엽차단안테나는 주안테나에 장착되고, 저잡음증폭기를 내장하여 수신잡음을 최소화한다.
수신제어부는 안테나장치(예컨대, 주안테나 및 부안테나)를 제어하고 안테나장치의 상태를 취합하며, 점검보정 기능을 수행한다. 빔송신시는 송신위상보정값과 빔조향값에 따라 각 송신기로 제어명령을 송신하여 위상을 조정한다. 디지털수신기로 수신된 디지털데이터를 취합하여 데이터 형태로 신호처리장치로 송신하는 기능도 수행한다.
안테나받침대는 안테나장치를 지탱하면서 회전시 회전하는 역할을 수행한다. 안테나 받침대와 주안테나는 힌지로 연결되어 안테나를 눕힐 수 있도록 한다.
구동장치는 회전시 고정부에 장착되어 안테나장치를 일정한 주기로 회전할 수 있도록 한다. 구동장치에는 모터가 이중화되어 장착되어 모터 고장시 즉시 대체할 수 있도록 한다. 또한 안테나 회전각을 감지하는 센서를 장착하여 안테나 회전각을 인식할 수 있다.
도 2는 레이더 시스템 및 다중 채널 항적 탐지 장치를 예시한 블록도이다.
레이더 시스템(10)은 도 1에서 설명한 구성을 추가로 포함할 수 있다. 레이더 시스템(10)은 다중 채널 항적 탐지 장치(20) 및 안테나(30)를 포함한다. 레이더 시스템(10)은 PSR(Primary Surveillance Radar) 시스템일 수 있으며, PSR 시스템은 신호의 반사 유무에 따라 신호를 분석해 항공기의 방위, 고도, 거리를 판단하는 시스템이다. PSR 시스템은 대상체에서 반사되어 수신된 반사 신호에 대하여 펄스 압축, 클러터 필터링, CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 수행하여 대상체와의 거리, 대상체의 방위, 고각 정보 등을 추출할 수 있다.
다중 채널 항적 탐지 장치(20)는 신호 처리기(100) 및 데이터 처리기(200)를 포함한다.
신호 처리기(100)는 대상체로부터 반사된 신호를 처리하여 거리, 방위, 및 고각에 관한 정보를 포함하는 탐지 신호(HIT)를 생성한다.
신호 처리기(100)는 대상체에서 반사되어 수신된 반사 신호에 대하여 펄스 압축, 클러터 필터링, CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지 등을 수행하여 대상체와의 거리, 대상체의 방위, 고각 정보 등을 추출할 수 있다.
탐지 신호는 대상체와의 거리, 대상체의 방위, 고각 정보 등을 포함할 수 있다.
도 3은 다중 채널 항적 탐지 장치의 데이터 처리기의 동작을 예시한 흐름도이다.
단계 S310에서 데이터 처리기(200)는 탐지 신호를 이중 클러스터링한다. 단계 S320에서 데이터 처리기(200)는 플롯을 생성한다. 여기서 플롯은 이중 클러스터링을 통해 생성된다.
데이터 처리기(200)는 탐지 신호를 거리, 방위, 및 고각 중에서 적어도 하나를 기준으로 1차 클러스터링하여 단일 빔 플롯을 생성한다.
클러스터링은 점 신호들을 그룹핑(Grouping)하기 위한 것으로서, 하나의 객체에 의해 반사된 신호들을 그룹화하기 위한 과정이다. 탐지 신호들이 갖는 거리 정보, 방위 정보, 고각 정보를 이용하여 각각의 통계적 기준값을 해당 플롯의 대표값으로 산출할 수 있다. 대표값은 거리 정보 대표값, 방위 정보 대표값, 고각 정보 대표값을 포함할 수 있다.
레이더 시스템은 각각의 탐지 신호가 갖는 파워값을 고려하여, 파워값이 큰 탐지신호에 대하여는 높은 가중치를 부여하는 방식으로 보정한 값을 대표값으로 산출할 수 있다.
데이터 처리기(200)는 단일 빔 내에 위치하는 탐지 신호를 클러스터링한다. HIT의 개수는 1개 내지 경계선 안에 있는 모든 HIT를 포함할 수 있다. 단일 빔 플롯은 다이버시티 주파수 및 빔 번호를 포함하는 데이터 구조체에 플래그가 매칭된 단일 채널 품질을 포함한다. 단일 빔 플롯은 서브 플롯(Sub Plot)이라 칭할 수 있다. 단일 빔 플롯은 표 1과 같이 단일 채널 품질에 관한 필드를 포함한다.
Figure 112019096268847-pat00001
레이더 시스템은 레이더 신호를 송수신하기 위하여 주파수 다이버시티(Frequency Diversity) 송수신 방식을 이용할 수 있다. 탐지 신호(HIT)의 다이버시티 주파수가 F1 주파수에 해당하는 경우와 탐지 신호의 다이버시티 주파수가 F2 주파수에 해당하는 경우로 구분된다. F1 주파수와 F2 주파수에 오프셋이 설정될 수 있다. 다이버시티 주파수를 통해 신호 검출 정확도를 향상시킨다.
생성된 서브 플롯의 ChannelQuality[2][20]필드에서 [2]는 F1, F2를 구분하고 [20]은 빔 번호를 구분한다. HIT에서 F1, F2값과 빔 번호를 확인하여 해당 위치에 Flag 값을 Set(1)을 통해 기록한다.
데이터 처리기(200)는 단일 빔 플롯을 2차 클러스터링하여 복합 빔 플롯을 생성한다. 데이터 처리기(200)는 복수의 빔에 위치하는 상기 단일 빔 플롯을 클러스터링한다. 복합 빔 플롯은 단일 빔 플롯의 플래그가 누적된 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 포함한다. 복합 빔 플롯은 빔과 빔 간에 클러스터링한 것으로 수퍼 플롯(Super Plot)이라 칭할 수 있다.
생성된 수퍼 플롯의 SumChannelQuality 필드는 서브 플롯의 ChannelQuality 값 중에서 Flag가 설정된 값들의 누적 합을 가지게 된다.
빔과 빔 간에 클러스터링이 끝난 수퍼 플롯은 PSR 플롯이라 칭할 수 있다. PSR 플롯은 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 포함하며, Sum Channel Quality 외에 거리, 방위, 고도, 수신 신호에 대한 식별 정보, 빔 번호 정보를 더 포함할 수 있다.
단계 S330에서 데이터 처리기(200)는 다중 채널을 통해 항적을 탐지한다. 데이터 처리기(200)는 복합 빔 플롯(수퍼 플롯, PSR 플롯)의 거리 및 총합 채널 품질(SCQ)을 비교하여 항적을 판단한다.
도 4는 다중 채널 항적 탐지 장치의 데이터 처리기가 다중 채널을 통해 항적을 탐지하는 동작을 예시한 흐름도이다.
단계 S410에서 데이터 처리기(200)는 복합 빔 플롯의 거리를 제1 기준 거리와 비교한다. 현재 스캔의 복합 빔 플롯(PSR 플롯)의 거리를 보고 근거리, 원거리 항적으로 구분한다. 근거리와 원거리를 나누는 기준은 레이더의 근거리 빔과 장거리 빔을 방사할 때의 경계선을 기준으로 설정할 수 있다. 3차원 레이더의 회전각과 회전속도를 고려하여 스캔 과정에서 공간 또는 평면을 2 영역으로 구분하는 방식으로 플롯 후보 선정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
플롯의 거리를 비교한 결과, 복합 빔 플롯이 근거리 플롯이면 스캔에 따른 2 스캔 로직으로 플롯 후보를 생성한 후 실항적 후보 플롯을 설정하고, 복합 빔 플롯이 원거리 플롯이면 1 스캔 로직으로 실항적 후보 플롯을 설정한다. 근거리 플롯은 원거리 플롯과 비교하여 상대적으로 허위일 가능성이 높으므로, 필수적으로 2 스캔 로직을 통해 실항적 후보 플롯을 설정한다.
단계 S420에서 데이터 처리기(200)는 항적 cqFlag(실항적 후보 플롯의 cqFlag)가 FLAG_UNSET이고, 이전 스캔 항적의 SCQ이 2보다 크거나 동일한지 판단한다. 항적 cqFlag 값과 이전 스캔 항적의 SCQ의 결과에 따라 이전 스캔 플롯과 현재 스캔 플롯 간의 거리를 산출한다(S460). 단계 S420에서 실항적 후보 플롯이 설정된 것으로 확인되거나 이전 스캔 플롯의 SCQ이 2보다 크지 않으면, 현재 복합 빔 플롯의 SCQ가 2보다 크거나 동일한지 판단한다(S440). 현재 스캔 플롯의 SCQ가 2보다 크거나 동일하면 다음 스캔을 위한 플롯 후보를 저장한다(S490).
단계 S430에서 데이터 처리기(200)는 이전 스캔 항적 cqFlag가 FLAG_UNSET인지 판단한다. 이전 스캔 항적 cqFlag 값의 결과에 따라 이전 스캔 플롯과 현재 스캔 플롯 간의 거리를 산출한다(S460). 단계 S430에서 실항적 후보 플롯이 설정된 것으로 확인되면, 단계 S450에서 현재 스캔 플롯의 SCQ를 비교한다. 현재 스캔 플롯의 SCQ가 2보다 크거나 동일하면 실항적 후보 플롯을 설정한다(S480).
근거리 항적을 탐지하는 2 스캔 로직 중에서 단계 S440와 원거리 항적을 탐지하는 1 스캔 로직 중에서 단계 S450에서는 현재 스캔 플롯의 SCQ를 비교한다. 복합 빔 플롯(PSR 플롯)은 많은 허위를 포함하므로, 허위를 제거한 플롯만을 추출하기 위해서, 다중 채널 항적 탐지 장치는 총합 채널 품질(SCQ) 값을 보고 허위와 실제 목표물을 구분하거나 플롯 후보를 저장한다.
단계 S460에서 이전 스캔 플롯과 현재 스캔 플롯 간의 거리를 산출한다. 단계 S465에서 이전 스캔 플롯과 현재 스캔 플롯 간의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리를 만족하는지 여부를 판단한다.
단계 S465까지 통과한 현재 플롯(플롯 후보)은 현재 플롯 SCQ과 실항적 후보 플롯 SCQ를 비교하고 SCQ가 높은 것을 실항적 후보로 저장한다. 즉, 실항적 후보 플롯을 최신 정보로 갱신한다.
단계 S470에서 데이터 처리기는 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 총합 채널 품질을 비교한 결과에 따라, 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정한다(S480). 실항적 후보는 최대 2개까지 설정하거나 개수를 변경할 수 있다.
단계 S475에서 데이터 처리기는 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 거리를 비교한 결과에 따라, 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정한다(S480). 현재 플롯 거리와 실항적 후보 플롯 거리를 비교하여 거리가 작은 것을 실항적 후보로 저장한다.
단계 S480에서 최종적으로 만들어진 실항적 후보 플롯은 최대 2개일 수 있고, cqFlag를 Set(1)한다. 다중 채널 항적 탐지 장치는 cqFlag가 설정된 플롯을 실제항적이라 판단할 수 있다.
도 5는 다중 채널 항적 탐지 장치의 근거리 항적에 대한 2 스캔 로직 동작을 예시한 흐름도이고, 도 6은 다중 채널 항적 탐지 장치의 원거리 항적에 대한 1 스캔 로직 동작을 예시한 흐름도이다.
1 Scan은 플롯이 실제 목표물이라고 판단되어 바로 플롯 후보가 되는 것이고 2 Scan은 두 번의 스캔을 지켜 보고 실제 목표물이라 판단되어 플롯 후보가 되는 것이다.
도 5를 참조하면 데이터 처리기는 복합 빔 플롯이 근거리 플롯이면, 2 스캔 로직으로 플롯 후보를 생성한다.
단계 S510는 첫 번째 스캔 동작으로 총합 채널 품질이 2보다 크면 다음 스캔을 위한 플롯 후보를 생성한다.
단계 S520는 두 번째 스캔 동작으로 첫 번째 스캔에서 생성된 플롯 후보의 거리와 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리 이내이고, 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 1보다 크거나 동일하면 플롯 후보를 생성한다. 제2 기준 거리는 시뮬레이션 결과를 통해 산출된 수치로 설정될 수 있다.
도 6을 참조하면 데이터 처리기는 복합 빔 플롯이 원거리 플롯이면 1 스캔 로직으로 플롯 후보를 생성한다.
단계 S610는 첫 번째 스캔 동작으로 총합 채널 품질이 2보다 크면 플롯 후보를 생성한다.
단계 S620는 두 번째 스캔 동작으로 (i) 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 2보다 크면 플롯 후보를 생성하고, (ii) 첫 번째 스캔에서 생성된 플롯 후보의 거리와 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리 이내이고, 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 1보다 크거나 동일하면 플롯 후보를 생성한다.
도 7은 다중 채널 항적 탐지 장치가 생성한 플롯을 예시한 도면이다.
다중 채널 항적 탐지 장치는 탐지 신호를 거리, 방위, 및 고각 중에서 적어도 하나를 기준으로 1차 클러스터링하여 단일 빔 플롯을 생성한다. 단일 빔 플롯은 다이버시티 주파수 및 빔 번호를 포함하는 데이터 구조체에 플래그가 매칭된 단일 채널 품질을 포함한다.
다중 채널 항적 탐지 장치는 단일 빔 플롯을 2차 클러스터링하여 복합 빔 플롯을 생성한다. 플래그가 누적된 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 포함한다.
전시기에 표시된 플롯(201, 202)은 다중 채널 항적 탐지 장치가 생성한 복합 빔 플롯일 수 있다. 복합 빔 플롯을 통한 허위와 실제 표적 구분 방식은 표적의 자취를 추적할 필요 없이 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 이용하여 신속하게 판단 가능한 장점이 있다.
다중 채널 항적 탐지 장치에 포함된 구성요소들이 도 2에서는 분리되어 도시되어 있으나, 복수의 구성요소들은 상호 결합되어 적어도 하나의 모듈로 구현될 수 있다. 구성요소들은 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작한다. 이러한 구성요소들은 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
다중 채널 항적 탐지 장치는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 범용 또는 특정 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수도 있다. 장치는 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.
다중 채널 항적 탐지 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 디바이스에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신장치, 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.
도 3 내지 도 6에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3 내지 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 레이더 시스템
20: 다중 채널 항적 탐지 장치
30: 안테나
100: 신호 처리기
200: 데이터 처리기

Claims (12)

  1. 대상체로부터 반사된 신호를 처리하여 거리, 방위, 및 고각에 관한 정보를 포함하는 탐지 신호를 생성하는 신호 처리기; 및
    상기 탐지 신호를 상기 거리, 상기 방위, 및 상기 고각 중에서 적어도 하나를 기준으로 1차 클러스터링하여 단일 빔 플롯을 생성하고, 상기 단일 빔 플롯을 2차 클러스터링하여 복합 빔 플롯을 생성하고, 상기 복합 빔 플롯을 비교하여 항적을 판단하는 데이터 처리기를 포함하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 단일 빔 내에 위치하는 상기 탐지 신호를 클러스터링하며,
    상기 단일 빔 플롯은 다이버시티 주파수 및 빔 번호를 포함하는 데이터 구조체에 플래그가 매칭된 단일 채널 품질을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 복수의 빔에 위치하는 상기 단일 빔 플롯을 클러스터링하며,
    상기 복합 빔 플롯은 상기 플래그가 누적된 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯의 거리를 제1 기준 거리와 비교한 결과,
    상기 복합 빔 플롯이 근거리 플롯이면 필수적으로 두 번의 스캔 과정을 거쳐 실항적 후보 플롯을 생성하고,
    상기 복합 빔 플롯이 원거리 플롯이면 선택적으로 한 번의 스캔 과정을 거쳐 실항적 후보 플롯을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯이 근거리 플롯이면,
    첫 번째 스캔에서 상기 총합 채널 품질이 2보다 크면 다음 스캔을 위한 플롯 후보를 생성하고,
    두 번째 스캔에서 상기 첫 번째 스캔에서 생성된 플롯 후보의 거리와 상기 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리 이내이고, 상기 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 1보다 크거나 동일하면 플롯 후보를 저장하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 상기 복합 빔 플롯이 원거리 플롯이면,
    첫 번째 스캔에서 상기 총합 채널 품질이 2보다 크면 실항적 후보 플롯을 설정하고,
    두 번째 스캔에서 상기 첫 번째 스캔에서 생성된 플롯 후보의 거리와 상기 두 번째 스캔의 복합 빔 플롯의 거리 간의 차이가 제2 기준 거리 이내이고, 상기 복합 빔 플롯의 총합 채널 품질이 1보다 크거나 동일하면 플롯 후보를 저장하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는
    상기 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 총합 채널 품질을 기준으로 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는
    상기 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 거리를 기준으로 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 항적 탐지 장치.
  9. 전자기파를 송수신하는 안테나;
    상기 안테나에 연결되며 대상체로부터 반사된 신호를 처리하여 거리, 방위, 및 고각에 관한 정보를 포함하는 탐지 신호를 생성하는 신호 처리기; 및
    상기 탐지 신호를 상기 거리, 상기 방위, 및 상기 고각 중에서 적어도 하나를 기준으로 1차 클러스터링하여 단일 빔 플롯을 생성하고, 상기 단일 빔 플롯을 2차 클러스터링하여 복합 빔 플롯을 생성하고, 상기 복합 빔 플롯을 비교하여 항적을 판단하는 데이터 처리기를 포함하는 레이더 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 단일 빔 내에 위치하는 상기 탐지 신호를 클러스터링하며,
    상기 단일 빔 플롯은 다이버시티 주파수 및 빔 번호를 포함하는 데이터 구조체에 플래그가 매칭된 단일 채널 품질을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는 복수의 빔에 위치하는 상기 단일 빔 플롯을 클러스터링하며,
    상기 복합 빔 플롯은 상기 플래그가 누적된 총합 채널 품질(Sum Channel Quality, SCQ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터 처리기는
    상기 복합 빔 플롯에 대한 플롯 후보의 총합 채널 품질을 기준으로 기 설정된 개수만큼의 실항적 후보 플롯을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이더 시스템.
KR1020190115851A 2019-09-20 2019-09-20 Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치 KR102048530B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115851A KR102048530B1 (ko) 2019-09-20 2019-09-20 Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115851A KR102048530B1 (ko) 2019-09-20 2019-09-20 Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102048530B1 true KR102048530B1 (ko) 2019-11-25

Family

ID=68730467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190115851A KR102048530B1 (ko) 2019-09-20 2019-09-20 Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102048530B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102302744B1 (ko) * 2021-03-31 2021-09-15 국방과학연구소 트랙 생성 방법 및 그 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154842A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Mitsubishi Electric Corp 目標追尾装置及び目標追尾方法
JP2014115086A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Nec Corp 目標追尾システム、目標追尾装置、目標追尾方法、及び目標追尾プログラム
KR101968327B1 (ko) 2018-06-14 2019-04-11 엘아이지넥스원 주식회사 항적 거리 보상 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154842A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Mitsubishi Electric Corp 目標追尾装置及び目標追尾方法
JP2014115086A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Nec Corp 目標追尾システム、目標追尾装置、目標追尾方法、及び目標追尾プログラム
KR101968327B1 (ko) 2018-06-14 2019-04-11 엘아이지넥스원 주식회사 항적 거리 보상 장치 및 방법
KR101970222B1 (ko) 2018-06-14 2019-04-18 엘아이지넥스원 주식회사 이중 항적 탐지 방지 장치
KR101970228B1 (ko) * 2018-06-14 2019-04-18 엘아이지넥스원 주식회사 이중 항적 탐지 방지 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102302744B1 (ko) * 2021-03-31 2021-09-15 국방과학연구소 트랙 생성 방법 및 그 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11971507B2 (en) Systems and methods for mitigating optical crosstalk in a light ranging and detection system
JP5821419B2 (ja) 移動物体検出装置、移動物体検出方法及び移動物体検出用コンピュータプログラム
CN111123212B (zh) 一种基于复杂杂波背景下的场面监视雷达的信号处理方法
KR101868600B1 (ko) 장거리 레이더를 이용하는 표적 탐지각 산출 장치와 방법 및 이 장치를 구비하는 장거리 레이더 시스템
WO2009085345A1 (en) Alerting system for a facility
US11635508B2 (en) Method for characterizing the density of mode S interrogations and responses and secondary radar implementing such a method
US8149154B2 (en) System, method, and software for performing dual hysteresis target association
US11604269B2 (en) Method for detecting conflicts in the II/SI identification code of a mode S radar with nearby radars, and secondary radar implementing such a method
US20190391228A1 (en) Method for detecting and locating false ads-b targets and secondary radar system implementing such a method
KR20200075754A (ko) 세컨더리 레이더의 메인 안테나 로브의 방위각 정확도 및 패턴을 측정하는 방법 및 그러한 방법을 구현하는 레이더
KR102048530B1 (ko) Psr 플롯 추출 기반의 다중 채널 항적 탐지 장치
JP2011164056A (ja) 空港面監視方法及び空港面監視システム
US8963765B1 (en) System and method for detecting use of booster rockets by ballistic missiles
KR101968327B1 (ko) 항적 거리 보상 장치 및 방법
Anastasio et al. Optimization of multistatic passive radar geometry based on CRLB with uncertain observations
KR101890359B1 (ko) 주기적으로 회전하는 레이더의 빔 폭 조절 장치 및 장거리 레이더 시스템
CN107219504B (zh) 雷达系统的数据录取装置
CN113625232A (zh) 雷达检测中多径虚假目标抑制方法、装置、介质和设备
CN112305531A (zh) 一种目标检测方法及装置
EP2395371A2 (en) Surveillance radar return filtering and analysis
KR101601110B1 (ko) 협력통신 기반 레이더 시스템 및 레이더 시스템 간 협력통신을 통한 탐지영역 확장 방법
CN105425232A (zh) 一种监控方法及电子设备
JP4479268B2 (ja) 飛行体検出装置
KR101928509B1 (ko) 응답결과 기반의 피아 식별 방법 및 이를 지원하는 장치
JP4108632B2 (ja) レーダシステム

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant