KR102152156B1 - 측위 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측위 기술에 관한 것으로, 원격지로부터 수신되는 신호를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 전파 지연시간을 추정하는 지연시간 추정부; 상기 지연시간 추정부에 의해 추정된 전파 지연시간을 기초로 상기 측위 장치의 위치 정보를 산출하는 측위부; 상기 위치 정보 및 상기 위치 정보와 독립하여 획득된 상기 측위 장치의 추가적인 고도 정보에 기초하여 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하는 지연시간 계산부를 포함하되, 상기 측위부는 상기 추정된 전파 지연시간 및 상기 보정된 전파 지연시간을 기초로 상기 위치 정보를 갱신하여 갱신된 위치 정보를 산출하고, 상기 지연시간 계산부는 상기 위치 정보의 고도 정보를 상기 추가적인 고도 정보로 대체한 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 상기 보정된 전파 지연시간을 계산할 수 있다.

Description

측위 장치 및 그 제어 방법 {POSITIONING APPARATUS AND METHOD THEREFORE}
본 발명은 원격지로부터의 수신 신호를 기초로 한 측위(positioning) 기술에 관한 것이다.
측위는 다양한 분야에서 사용되고 있는데, 특히 TOA(Time of Arrival) 방식은 UWB(Ultra-Wide Band), eLORAN(enhanced-Long Range Navigation), GPS(Global Positioning System) 등의 시스템을 포함하여 실내 및 실외에서 널리 사용되고 있다.
TOA는 송신기와 수신기간 신호 도달 시간을 측정하고, 각 송신기의 위치 값을 이용하여 수신기의 위치를 추정하는 방식이다. 이 방식에서 신호 도달 시간은 다중경로, 잡음, 전파지연, 난반사, 물체 투과 등으로 쉽게 지연되며, 이로 인해 수신기의 측위 정확도가 떨어지게 된다.
종래에는 고도 정보에 대한 도움을 받지 않고 단독으로 측위를 수행하거나, 고도 정보에 대한 도움을 받아 고도만 수정하는 형태로 측위를 수행하였다.
일본 등록특허공보 제5306516호 (2013.7.5 등록)
본 발명의 실시예에서는, 별도로 획득된 측위 장치의 고도 정보를 이용하여 전파 지연시간을 보상함으로써 측위 장치의 위치 정확도를 높일 수 있는 측위 기술을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 전파 지연시간을 보상함에 있어 계산 수행 여부를 적응적으로 판단함으로써 신속하게 측위 장치의 위치를 검출할 수 있는 측위 기술을 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 측위 장치로서, 원격지로부터 수신되는 신호를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 전파 지연시간을 추정하는 지연시간 추정부; 상기 지연시간 추정부에 의해 추정된 전파 지연시간을 기초로 상기 측위 장치의 위치 정보를 산출하는 측위부; 상기 위치 정보 및 상기 위치 정보와 독립하여 획득된 상기 측위 장치의 추가적인 고도 정보에 기초하여 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하는 지연시간 계산부를 포함하되, 상기 측위부는 상기 추정된 전파 지연시간 및 상기 보정된 전파 지연시간을 기초로 상기 위치 정보를 갱신하여 갱신된 위치 정보를 산출하고, 상기 지연시간 계산부는 상기 위치 정보의 고도 정보를 상기 추가적인 고도 정보로 대체한 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 상기 보정된 전파 지연시간을 계산할 수 있다.
여기서, 상기 지연시간 계산부의 위치 정보 갱신 횟수, 상기 위치 정보와 상기 갱신된 위치 정보 간의 위치 정보 변화량, 상기 위치 정보의 고도 정보와 상기 갱신된 위치 정보의 고도 정보 간의 고도 정보 변화량 중 적어도 하나에 따라 상기 지연시간 계산부의 위치 갱신 수행 여부를 판단하는 위치 정보 갱신 결정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 정보 갱신 결정부는 상기 위치 정보 갱신 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하면 상기 지연시간 계산부가 상기 위치 정보 갱신을 중단하도록 결정할 수 있다.
또한, 상기 위치 정보 갱신 결정부는 상기 위치 정보 변화량이 기 설정된 범위이면 상기 지연시간 계산부가 상기 위치 정보 갱신을 중단하도록 결정할 수 있다.
또한, 상기 위치 정보 갱신 결정부는 상기 고도 정보 변화량이 기 설정된 범위이면 상기 지연시간 계산부가 상기 위치 정보 갱신을 중단하도록 결정할 수 있다.
또한, 상기 측위부는 상기 추정된 전파 지연시간과 상기 보정된 전파 지연시간과의 차에 기초하여 상기 위치 정보를 갱신할 수 있다.
또한, 상기 추가적인 고도 정보는 지시 고도(Indicated Altitude) 정보, 진 고도(True Altitude) 정보, 절대 고도(Absolute Altitude) 정보, 기압 고도(Pressure Altitude) 정보 및 밀도 고도(Density Altitude) 정보 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 원격지로부터 신호를 수신하는 측위 장치의 제어 방법으로서, 상기 수신되는 신호를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 전파 지연시간을 추정하는 단계; 상기 추정된 전파 지연시간을 기초로 상기 측위 장치의 위치 정보를 산출하는 단계; 상기 위치 정보에, 상기 위치 정보와 독립하여 획득된 상기 측위 장치의 추가적인 고도 정보를 포함시키는 단계; 상기 고도 정보가 포함된 보정된 위치 정보를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하는 단계; 및 상기 추정된 전파 지연시간 및 상기 보정된 전파 지연시간을 기초로 상기 위치 정보를 갱신하여 갱신된 위치 정보를 산출하는 단계를 포함하는 측위 장치의 제어 방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 갱신된 위치 정보를 산출하는 단계는, 상기 추정되는 전파 지연시간과 상기 보정된 전파 지연시간과의 차를 계산하는 단계; 및 상기 차를 기초로 상기 위치 정보를 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 정보의 갱신 횟수, 상기 위치 정보와 상기 갱신된 위치 정보 간의 위치 정보 변화량, 상기 위치 정보의 고도 정보와 상기 갱신된 위치 정보의 고도 정보 간의 고도 정보 변화량 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 상기 위치 정보의 갱신 횟수, 상기 위치 정보 변화량 및 상기 고도 정보 변화량 중 적어도 하나가 임계값을 벗어나거나, 상기 위치 정보의 갱신 횟수, 상기 위치 정보 변화량 및 상기 고도 정보 변화량이 임계값을 벗어날 경우에 상기 위치 정보의 갱신을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일반적으로 3차원 측위를 수행하면 고도 성분의 오차가 크게 발생한다. 이는 송신기의 배치가 수평 오차를 줄이는데 유리하고 고도 오차를 줄이데 불리하기 때문이다. 이로 인해 송수신기 간의 전파 지연시간에 왜란에 의한 추가 전파 지연시간이 더해지면 수평 오차보다 고도 오차가 크게 증가하게 된다. 본 발명의 실시예를 통해 고도계나 기압계에 의해 별도로 획득된 고도 정보와 실내에서 특정 층에 있다는 가정 등의 고도 정보를 추가적으로 제공 받아 위치 오차를 추정하여 측위 정확도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예는 실내, 실외, 선박, 비행기, 미사일 등 고도 정보를 도움 받을 수 있는 GPS, UWB, eLORAN 등의 시스템 성능 향상에 도움을 줄 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, TOA 뿐만 아니라 신호의 지연 시간의 차를 이용하는 TDOA (Time Difference of Arrival)와 신호 파워를 지연 시간으로 바꿔 이용하는 RSS(Received Signal Strength)/ROA(Received Signal Strength of Arrival) 등에도 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치가 적용될 수 있는 측위 시스템의 일 형태를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치가 적용될 수 있는 측위 시스템의 다른 형태를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치에 대한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치의 제어 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시예는, 추가적인 고도 정보를 이용하여 전파 지연시간을 보상함으로써 측위 장치의 2차원 또는 3차원 위치의 정확도를 높일 수 있으며, 전파 지연시간을 보상함에 있어 계산 수행 여부를 적응적으로 판단함으로써 신속하게 측위 장치의 위치를 검출할 수 있는 측위 기술을 제안하고자 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치가 적용될 수 있는 측위 시스템의 일 형태를 예시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 측위 시스템은 측위 장치(10)를 포함하며, 측위 장치(10)는 원격지에 위치한 원격 노드(1, node)로부터 신호를 수신하여 자신의 위치를 측정할 수 있다.
도 1과 같은 측위 시스템은, 예를 들어 eLORAN(enhanced-Long Range Navigation)과 같은 네비게이션 시스템, UWB(Ultra-Wide Band)와 같은 WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템 등이 적용될 수 있으며, 노드 대 노드 간의 정보 교류, 원격 제어 등을 목적으로 한다. 도 1과 같은 측위 시스템에 적용되는 노드는, 예를 들어 앵커(Anchor) 노드로 명명될 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치(10)는 지면(G)과 인접하거나 지면(G)으로부터 일정 거리 이격되어 위치할 수 있으며, 별도로 획득되는 고도 정보(H)를 이용하여 원격 노드(1)와 측위 장치(10) 간의 전파 지연시간을 보상할 수 있다. 이러한 추가적인 고도 정보(H)는, 예를 들어 지시 고도(Indicated Altitude) 정보, 진 고도(True Altitude) 정보, 절대 고도(Absolute Altitude) 정보, 기압 고도(Pressure Altitude) 정보 및 밀도 고도(Density Altitude) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치가 적용될 수 있는 측위 시스템의 다른 형태를 예시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 측위 시스템은 측위 장치(10)를 포함하며, 측위 장치(10)는 원격지에 위치한 GPS(Global Positioning System) 위성(2a~2d)으로부터 신호를 수신하여 자신의 위치를 측정할 수 있다.
도 2와 같은 측위 시스템은 복수의 GPS 위성, 예를 들어 4개의 GPS 위성(2a~2d)이 측위 장치(10)와 신호를 서로 교신할 수 있다. 도 2에 도시한 GPS 위성(2a~2d)은 예시일 뿐이며, 그 개수에 제한을 둘 필요는 없다. 예컨대, 2차원 측위를 수행하는 측위 시스템의 경우에 3개의 GPS 위성을 사용하여 위도 및 경도를 산출할 수 있으며, 3차원 측위를 수행하는 측위 시스템의 경우에 4개 이상의 GPS 위성을 사용하여 위도, 경도 및 고도를 산출할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치(10)는 지면(G)과 인접하거나 지면(G)으로부터 일정 거리 이격되어 위치할 수 있으며, 별도로 획득되는 추가적인 고도 정보(H)를 이용하여 GPS 위성(2a~2d)과 측위 장치(10) 간의 전파 지연시간을 보상할 수 있다. 이러한 추가적인 고도 정보(H)는 전술한 바와 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치(10)에 대한 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 측위 장치(10)는 신호 수신부(100), 지연시간 추정부(101), 측위부(102), 지연시간 계산부(104), 고도계(106), 위치 정보 갱신 결정부(108) 및 저장부(110)를 포함할 수 있다.
신호 수신부(100)는 원격지에 위치한 송신 수단, 예를 들어 도 1의 원격 노드(1) 또는 도 2의 GPS 위성(2a~2d)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 신호 수신부(100)가 수신하는 신호는, 예를 들어 측위 장치(10)의 측위를 위한 기준 신호일 수 있다.
지연시간 추정부(101)는 신호 수신부(100)를 통해 수신되는 신호를 기초로 측위 장치(10)와 원격 노드(1)(또는 GPS 위성(2a~2d)) 간의 전파 지연시간을 추정할 수 있다.
측위부(102)는 신호 수신부(100)를 통해 수신되는 신호 및 지연시간 추정부(101)에 의해 추정된 전파 지연시간을 기초로 측위 장치(10)의 위치 정보를 산출할 수 있다.
지연시간 계산부(104)는 측위부(102)에서 산출되는 위치 정보와, 이 위치 정보와 독립하여 획득된 측위 장치(10)의 추가적인 고도 정보(H)를 기초로 측위 장치(10)와 원격 노드(1)(또는 GPS 위성(2a~2d)) 간의 보정된 전파 지연시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같은 측위 시스템의 경우, 지연시간 계산부(104)는 추가적인 고도 정보(H)를 기초로 측위 장치(10)와 원격 노드(1) 간의 보정된 전파 지연시간을 계산할 수 있다. 반면, 도 2와 같은 측위 시스템의 경우, 지연시간 계산부(104)는 측위 장치(10)에서 산출된 위치 정보의 고도 정보를 추가적인 고도 정보(H)로 대체한 보정된 위치 정보에 기초하여 측위 장치(10)와 GPS 위성(2a~2d) 간의 보정된 전파 지연시간을 계산할 수 있다. 즉, 도 2의 측위 시스템은 4개의 GPS 위성(2a~2d)이 존재하므로 측위 장치(10)에서 산출되는 위치 정보에는 3차원 측위에 의한 고도 정보가 포함될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 이러한 3차원 측위에 의한 고도 정보를 전파 지연시간 계산에 사용하지 않고, 측위부(102)에서 산출된 위치 정보와 독립하여 획득된 추가적인 고도 정보(H)를 전파 지연시간 계산에 사용하는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 측위 장치(10)는 고도계(106)를 추가적으로 포함하고, 그 고도계(106)에 의해 측정된 측위 장치(10)의 추가적인 고도 정보(H)를 지연시간 계산부(104)에 제공할 수 있다.
다른 실시예에 따른 측위 장치(10)는 별도의 고도계를 구비하지 않고 외부로부터 측위 장치(10)의 추가적인 고도 정보(H)를 제공받을 수도 있다.
여기서, 추가적인 고도 정보(H)라 함은 측위부(102)가 산출한 위치 정보에 포함된 고도 정보와는 별개의 정보로서, 측위 장치(10)가 독립적으로 획득한 고도 정보, 예를 들어 지시 고도 정보, 진 고도 정보, 절대 고도 정보, 기압 고도 정보 및 밀도 고도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있음은 전술한 바와 같다.
지연시간 계산부(104)는 측위부(102)에서 산출되는 위치 정보와, 고도계(106)로부터 제공된 추가적인 고도 정보(H)가 반영된 보정된 위치 정보를 기초로 측위 장치(10)와 원격 노드(1)(또는 GPS 위성(2a~2d)) 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하고, 보정된 전파 지연시간을 기초로 측위 장치(10)의 위치 정보를 갱신할 수 있다. 이때, 위치 정보는 보정된 전파 지연시간이 측위부(102)로 바로 피드백되어 갱신될 수 있고, 최초 추정된 전파 지연시간과 보정된 전파 지연시간과의 차를 계산한 값이 측위부(102)로 피드백되어 갱신될 수도 있다. 최초 추정된 전파 지연시간과 보정된 전파 지연시간과의 차를 계산한 값은 위치 정보의 갱신 과정을 반복하면서 점차 크기가 작아질 수 있다.
위치 정보 갱신 결정부(108)는 지연시간 계산부(104)의 위치 정보 갱신 횟수, 측위부(102)에서 산출된 위치 정보와 갱신된 위치 정보 간의 위치 정보 변화량, 측위부(102)에서 산출된 위치 정보의 고도 정보와 갱신된 위치 정보의 고도 정보 간의 고도 정보 변화량 중 적어도 하나에 따라 지연시간 계산부(104)가 위치 정보 갱신을 수행할지 여부를 판단할 수 있다. 이러한 위치 정보 갱신 결정부(108)의 구체적인 동작 과정은 후술하는 도 4의 흐름도에서 보다 상세히 기술하기로 한다.
상술한 바와 같은 지연시간 계산부(104) 및 위치 정보 갱신 결정부(108), 그리고 후술하는 저장부(110)는 제어부(112) 내에 포함될 수 있으며, 이때의 제어부(112)는, 예컨대 마이크로프로세서(microprocessor)에 의해 구현될 수 있다.
저장부(110)는 측위 장치(10)에서 처리되는 데이터를 저장하거나, 저장된 데이터가 측위 장치(10)에 의해 취사 선택될 수 있게 한다. 여기서, 저장부(110)에 저장되는 데이터는, 예를 들어 측위 장치(10)에 의해 실행시에, 본 발명의 실시예에 따른 전파 지연시간을 계산하거나 위치 정보 갱신 여부를 결정하기 위한 프로세스를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다. 또한, 저장부(110)에 저장되는 데이터는, 예를 들어 위치 정보 갱신 여부를 판단하기 위한 임계값일 수 있으며, 이러한 임계값은 위치 정보 갱신 결정부(108)에 의해 취사 선택될 수 있다.
이러한 저장부(110)는, 예를 들어 캐시 메모리(Cache memory)를 포함할 수 있다. 도 3에서는 저장부(110)가 제어부(112) 내에 포함되는 경우를 예시적으로 설명하고 있으며, 필요에 따라 제어부(112)와 별도의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 저장부(110)는, 예를 들어 SSD(Solid State Drive)와 같은 플래시 메모리(Flash memory) 기반의 기록 매체, 하드 디스크 드라이브(Hard Disc Driver)와 같은 자기 디스크 기반의 기록 매체 등을 포함할 수 있다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 측위 장치(10)의 제어 방법, 예를 들어 도 2의 측위 시스템 내의 측위 장치(10)의 제어 과정을 도 4의 흐름도를 참조하여 예시적으로 설명하기로 한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 원격지에 위치한 GPS 위성(2a~2d)으로부터의 신호가 측위 장치(10)의 신호 수신부(100)로 수신되면(S100), 신호 수신부(100)는 수신되는 신호를 지연시간 추정부(101) 및 측위부(102)로 전달할 수 있다.
지연시간 추정부(101)는 신호 수신부(100)를 통해 수신되는 신호를 기초로 측위 장치(10)와 GPS 위성(2a~2d) 간의 전파 지연시간을 추정할 수 있다(S101).
측위부(102)는 신호 수신부(100)로부터 제공 받은 신호 및 지연시간 추정부(101)에 의해 추정된 전파 지연시간을 기초로 측위 장치(10)의 위치 정보를 산출할 수 있다(S102). 이러한 위치 정보는, 예를 들어 Gauss-Newton Least-Square, Spherical Interpolation Least-Square, Weighted Least-Square, Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter, Particle Filter 등의 알고리즘을 사용하여 생성될 수 있으며, 이들 알고리즘은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
지연시간 계산부(104)는 측위부(102)를 통해 산출된 위치 정보에, 이러한 위치 정보와 독립하여 획득한 추가적인 고도 정보(H)를 반영시킬 수 있다(S104). 즉, 지연시간 계산부(104)는 신호 수신부(100)를 통해 수신된 신호로부터 산출된 측위 장치(10)의 고도 정보 대신, 별도로 획득되어 제공되는 추가적인 고도 정보(H)를 사용할 수 있다.
이후, 지연시간 계산부(104)는 이러한 추가적인 고도 정보(H)가 포함된 보정된 위치 정보를 기초로 측위 장치(10)와 GPS 위성(2a~2d) 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하고, 보정된 전파 지연시간을 기초로 위치 정보를 갱신할 수 있다(S106, S108).
구체적으로, 위치 정보를 갱신하는 단계(S108)는, 신호 수신부(100)로 수신된 신호를 기초로 측위 장치(10)와 GPS 위성(2a~2d) 간의 전파 지연시간을 추정하는 과정과, 추정되는 전파 지연시간과 보정된 전파 지연시간과의 차를 계산하는 과정과, 계산된 차를 기초로 위치 정보를 갱신하는 과정을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 지연시간 계산부(104)가 위치 정보를 갱신함에 있어, 특정 임계값을 기준으로 위치 정보 갱신 여부를 결정할 수 있다(S110). 이는, 실시간으로 변동되는 위치 정보를 기초로 전파 지연시간을 계산할 때 불필요한 계산 부하를 줄이고 갱신된 위치 정보를 신속하게 측위 장치(10)에 반영하기 위함이다.
이러한 위치 정보 갱신 여부를 결정하는 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 위치 정보 갱신 결정부(108)는 지연시간 계산부(104)에서 수행된 위치 정보 갱신 횟수를 카운트하고, 지연시간 계산부(104)의 위치 정보 갱신 횟수가 기 설정된 횟수 이상이면, 예를 들어 5회 이상이면 지연시간 계산부(104)가 위치 정보 갱신 과정을 중단하도록 결정할 수 있다.
또한, 위치 정보 갱신 결정부(108)는 측위부(102)에서 산출된 측위 장치(10)의 위치 정보와 지연시간 계산부(104)에서 갱신된 위치 정보 간의 위치 정보 변화량을 모니터링하고, 위치 정보 변화량이 기 설정된 범위, 예를 들어 0.8 내지 1.2 m이면 지연시간 계산부(104)가 위치 정보 갱신 과정을 중단하도록 결정할 수 있다.
또한, 위치 정보 갱신 결정부(108)는 측위부(102)에서 산출된 측위 장치(10)의 위치 정보 내의 고도 정보와 지연시간 계산부(104)에서 갱신된 위치 정보 내의 고도 정보 간의 고도 정보 변화량을 모니터링하고, 고도 정보 변화량이 기 설정된 범위, 예를 들어 0.04 내지 0.06 m이면 지연시간 계산부(104)가 위치 정보 갱신 과정을 중단하도록 결정할 수 있다.
이때, 위치 정보 갱신 결정부(108)는, 상술한 바와 같이 위치 정보 갱신 횟수 또는 위치 정보 변화량 또는 고도 정보 변화량을 각각 판단하여 위치 정보 갱신 중단을 명령할 수 있고, 이들 위치 정보 갱신 횟수, 위치 정보 변화량 및 고도 정보 변화량을 복합적으로 판단하여 위치 정보 갱신 중단을 명령할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 원격지로부터 수신되는 신호의 고도 정보와 독립된 추가적인 고도 정보를 이용하여 전파 지연시간을 보상함으로써 측위 장치의 2차원 또는 3차원 위치 정확도를 높일 수 있으며, 전파 지연시간을 보상함에 있어 계산 여부를 적응적으로 판단함으로써 신속하게 측위 장치의 위치를 검출하도록 구현하였다.
한편, 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체(또는 메모리) 등에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체(또는 메모리)에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
10: 측위 장치
100: 신호 수신부
101: 지연시간 추정부
102: 측위부
104: 지연시간 계산부
106: 고도계
108: 위치 정보 갱신 결정부
110: 저장부
112: 제어부

Claims (12)

  1. 측위 장치로서,
    원격지로부터 수신되는 신호를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 전파 지연시간을 추정하는 지연시간 추정부;
    상기 지연시간 추정부에 의해 추정된 전파 지연시간을 기초로 상기 측위 장치의 위치 정보를 산출하는 측위부;
    상기 위치 정보 및 상기 위치 정보와 독립하여 획득된 상기 측위 장치의 추가적인 고도 정보에 기초하여 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하는 지연시간 계산부를 포함하되,
    상기 측위부는 상기 추정된 전파 지연시간 및 상기 보정된 전파 지연시간의 차이에 기초하여 상기 위치 정보를 갱신하여 갱신된 위치 정보를 산출하고,
    상기 지연시간 계산부는 상기 위치 정보의 고도 정보를 상기 추가적인 고도 정보로 대체한 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 상기 보정된 전파 지연시간을 계산하는
    측위 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연시간 계산부의 위치 정보 갱신 횟수, 상기 위치 정보와 상기 갱신된 위치 정보 간의 위치 정보 변화량, 상기 위치 정보의 고도 정보와 상기 갱신된 위치 정보의 고도 정보 간의 고도 정보 변화량 중 적어도 하나에 따라 상기 지연시간 계산부의 위치 갱신 수행 여부를 판단하는 위치 정보 갱신 결정부를 더 포함하는
    측위 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 정보 갱신 결정부는 상기 위치 정보 갱신 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하면 상기 지연시간 계산부가 상기 위치 정보 갱신을 중단하도록 결정하는
    측위 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 정보 갱신 결정부는 상기 위치 정보 변화량이 기 설정된 범위이면 상기 지연시간 계산부가 상기 위치 정보 갱신을 중단하도록 결정하는
    측위 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 정보 갱신 결정부는 상기 고도 정보 변화량이 기 설정된 범위이면 상기 지연시간 계산부가 상기 위치 정보 갱신을 중단하도록 결정하는
    측위 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가적인 고도 정보는 지시 고도(Indicated Altitude) 정보, 진 고도(True Altitude) 정보, 절대 고도(Absolute Altitude) 정보, 기압 고도(Pressure Altitude) 정보 및 밀도 고도(Density Altitude) 정보 중 적어도 하나인
    측위 장치.
  8. 원격지로부터 신호를 수신하는 측위 장치의 제어 방법으로서,
    상기 수신되는 신호를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 전파 지연시간을 추정하는 단계;
    상기 추정된 전파 지연시간을 기초로 상기 측위 장치의 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 위치 정보에, 상기 위치 정보와 독립하여 획득된 상기 측위 장치의 추가적인 고도 정보를 포함시키는 단계;
    상기 고도 정보가 포함된 보정된 위치 정보를 기초로 상기 측위 장치와 상기 원격지 간의 보정된 전파 지연시간을 계산하는 단계; 및
    상기 추정된 전파 지연시간 및 상기 보정된 전파 지연시간의 차이에 기초하여 상기 위치 정보를 갱신하여 갱신된 위치 정보를 산출하는 단계를 포함하는
    측위 장치의 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 위치 정보의 갱신 횟수, 상기 위치 정보와 상기 갱신된 위치 정보 간의 위치 정보 변화량, 상기 위치 정보의 고도 정보와 상기 갱신된 위치 정보의 고도 정보 간의 고도 정보 변화량 중 적어도 하나를 측정하는 단계;
    상기 위치 정보의 갱신 횟수, 상기 위치 정보 변화량 및 상기 고도 정보 변화량 중 적어도 하나가 임계값을 벗어나거나, 상기 위치 정보의 갱신 횟수, 상기 위치 정보 변화량 및 상기 고도 정보 변화량이 임계값을 벗어날 경우에 상기 위치 정보의 갱신을 중단하는 단계를 더 포함하는
    측위 장치의 제어 방법.
  11. 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 프로세서가 수행하게 하는 명령어를 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  12. 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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