KR102205479B1 - Method and Apparatus for Evaluating Detection Accuracy of Sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 음향 센서의 탐지 정확도를 평가하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for evaluating the detection accuracy of an underwater acoustic sensor.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the embodiments of the present invention and does not constitute the prior art.
소나(Sonar: SOund Navigation And Ranging) 센서를 운용하는 이동체는 수중 및 수상 표적의 음향 탐지, 추적 및 분석하기 위해 탑재된 복수의 소나 센서를 운용하여 표적 운동 분석을 통해 표적의 상태를 분석한다. 이러한 복수의 소나 센서는 함정 플랫폼에 설치되는데 설치 과정 중에 설치 오차가 발생하며, 설치 오차로 인하여 동일한 함정이라도 추적된 표적의 방위 및 거리가 달라질 수 있다. A moving object that operates a Sonar (SOund Navigation And Ranging) sensor analyzes the state of the target through target motion analysis by operating a plurality of sonar sensors mounted to detect, track, and analyze the sound of underwater and water targets. Such a plurality of sonar sensors are installed on the ship platform, and installation errors occur during the installation process, and the orientation and distance of the tracked target may vary even in the same ship due to installation errors.
종래의 소나 센서의 방위 및 거리 정확도 평가를 위한 시험장치는 자동화 기능 및 공간적 설치 제약조건이 있어 운용성이 매우 떨어져 정확한 측정 및 평가가 어려웠다.The conventional test apparatus for the evaluation of the orientation and distance accuracy of the sonar sensor has an automation function and spatial installation constraints, so it is difficult to accurately measure and evaluate because of its very low operability.
종래의 시험장치는 해상 실데이터를 획득 후 육상 분석장비로 데이터를 전달하여 분석하고, 고정된 GPS안테나를 통해 자함의 위치정보를 획득 후 RF 안테나를 통해 자함의 위치정보(예: 항해 데이터, GPS 위치정보)를 수중 시험 이동체로 전송하는 방식으로 시험을 수행한다. Conventional test equipment acquires real data at sea, transmits the data to land analysis equipment, analyzes it, acquires the position information of the own ship through a fixed GPS antenna, and then obtains the position information of the own ship through an RF antenna (e.g., navigation data, GPS The test is carried out by transmitting the location information) to the underwater test moving object.
종래의 시험장치는 자동화 산출 기능이 없기 때문에 해상 데이터 획득 후 실시간으로 분석이 불가하며, 시험 결과에 대한 결과 도출이 오래 걸리고 재시험을 해야할 경우 시험평가 일정을 조정하는 데 어려움이 있다. Since the conventional test apparatus does not have an automated calculation function, it is impossible to analyze in real time after acquiring marine data, and it takes a long time to derive results for the test results, and it is difficult to adjust the test evaluation schedule when retesting is required.
또한, 종래의 시험장치의 GPS 안테나 및 RF 안테나 등은 RF 케이블의 한계 길이로 인해 설치 위치가 한정적이다. 또한, GPS 안테나의 설치 위치는 고정되어 있지만 신호 발생장치의 설치 위치가 지원함마다 달라 정확한 신호 발생장치 위치 획득이 불가하고, RF 안테나 또한 함정 주변에 기 설치된 안테나와의 혼/간섭의 영향으로 인해 설치위치를 결정하기 어렵다. 이러한 이유로, 소나 센서의 정확한 정확도 측정 및 평가가 어려워짐에 따라, 자동화 기능 및 공간적 설치 제약조건을 만족하는 방식의 시험장치의 필요성 제기 되었으며 보다 효율적이고 편리한 방식의 해상 시험장치 필요성이 요구되고 있다. In addition, the GPS antenna and RF antenna of the conventional test apparatus have a limited installation location due to the limit length of the RF cable. In addition, although the GPS antenna is installed at a fixed location, it is not possible to obtain an accurate signal generator location as the location of the signal generator is supported, and the RF antenna is also installed due to the influence of interference/interference with the antennas already installed around the ship. It is difficult to determine the location. For this reason, as it becomes difficult to accurately measure and evaluate the accuracy of the sonar sensor, the need for a test device of a method that satisfies the constraints of automation function and spatial installation has been raised, and the need for a more efficient and convenient marine test device is required.
본 발명은 수상 표적 이동체로부터 획득된 표적 위치정보, 수중 시험 이동체로부터 획득된 자함 위치정보 및 수중 시험 이동체에 구비된 센서를 통해 획득된 센싱 표적 위치정보를 이용하여 자동으로 센서의 정확도를 산출하는 센서의 탐지 정확도 평가를 위한 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.The present invention is a sensor that automatically calculates the accuracy of a sensor using target position information obtained from a water target moving object, own ship position information obtained from an underwater test moving object, and sensing target position information acquired through a sensor provided in the underwater test moving object. The main object is to provide a method for evaluating the detection accuracy of a device and an apparatus therefor.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 탐지 정확도 평가 장치는 수상 표적 이동체로부터 표적 위치정보를 획득하는 표적 위치 수신부; 수중 시험 이동체에서 상기 센서를 통해 상기 수상 표적 이동체를 센싱하여 센싱 표적 위치정보를 획득하는 센싱 위치 획득부; 상기 수중 시험 이동체의 자함 위치정보를 획득하는 자함 위치 획득부; 및 상기 표적 위치정보, 상기 센싱 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 상기 센서의 탐지 정확도를 산출하는 분석 처리부를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, an apparatus for evaluating detection accuracy for achieving the above object comprises: a target position receiving unit for acquiring target position information from a floating target moving object; A sensing position acquisition unit that senses the water target moving object through the sensor in the underwater test moving object to obtain sensing target position information; A self-ship position acquisition unit that obtains the self-ship position information of the underwater test vehicle; And an analysis processor configured to calculate detection accuracy of the sensor by correcting and aligning the target location information, the sensing target location information, and the own ship location information.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 탐지 정확도 평가 방법은 수상 표적 이동체로부터 표적 위치정보를 획득하는 표적 위치 수신 단계; 수중 시험 이동체에서 상기 센서를 통해 상기 수상 표적 이동체를 센싱하여 센싱 표적 위치정보를 획득하는 센싱 위치 획득 단계; 상기 수중 시험 이동체의 자함 위치정보를 획득하는 자함 위치 획득 단계; 및 상기 표적 위치정보, 상기 센싱 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 상기 센서의 탐지 정확도를 산출하는 분석 처리 단계를 포함할 수 있다. In addition, according to another aspect of the present invention, a detection accuracy evaluation method for achieving the above object comprises: a target position receiving step of acquiring target position information from a floating target moving object; A sensing position acquisition step of acquiring sensing target position information by sensing the water target moving object through the sensor in an underwater test moving object; An own ship position obtaining step of obtaining position information of the own ship of the underwater test vehicle; And an analysis processing step of calculating the detection accuracy of the sensor by correcting and aligning the target location information, the sensing target location information, and the own ship location information.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 소나 센서의 방위 및 거리 정확도를 자동으로 산출함에 따라 센서 동작에 대한 검증 및 평가를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has an effect of facilitating verification and evaluation of sensor operation by automatically calculating the orientation and distance accuracy of the sonar sensor.
또한, 본 발명은 실제 표적의 정확한 위치정보 획득함에 따라 보다 정확한 소나의 방위 및 거리 정확도 산출할 수 있고, 센싱에 대한 에러 발생 빈도도 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, as accurate location information of an actual target is obtained, more accurate sonar azimuth and distance accuracy can be calculated, and an error occurrence frequency for sensing can be reduced.
또한, 본 발명은 신호발생장치가 장착되어 있는 정확한 위치에 안테나를 설치하여 보다 정확한 수상 표적 이동체의 위치정보를 획득하여 전송할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of acquiring and transmitting more accurate location information of a moving object on the water by installing an antenna at an exact location where the signal generating device is mounted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 시스템의 수상 표적 이동체 및 수중 시험 이동체에 대한 블록 구성도이다.
도 3a 및 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 표적 이동체에 포함된 유선 연결 기반의 위치정보 처리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 표적 이동체에 포함된 유무선 혼합 연결 기반의 위치정보 처리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수상 표적 이동체에 포함된 무선 혼합 연결 기반의 위치정보 처리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가하기 위한 보정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가하기 위한 데이터 정렬 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 탐지 정확도 평가를 위한 장비 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a detection accuracy evaluation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a target moving body and an underwater test moving body of a detection accuracy evaluation system according to an embodiment of the present invention.
3A and 3C are diagrams for explaining a wired connection-based location information processing unit included in a floating target moving object according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are views for explaining a location information processing unit based on a wired/wireless mixed connection included in a moving object on a water surface according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a wireless hybrid connection-based location information processing unit included in a moving object on a water target according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram schematically illustrating a detection accuracy evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for describing a correction operation for evaluating detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a data alignment operation for evaluating detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of evaluating detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing an equipment configuration for evaluating detection accuracy of a sensor according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 센서의 탐지 정확도 평가를 위한 방법 및 그를 위한 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto or is not limited thereto, and may be modified and variously implemented by a person skilled in the art. Hereinafter, a method for evaluating detection accuracy of a sensor proposed by the present invention and an apparatus therefor will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 해상 실데이터를 기반으로 소나 센서의 방위, 거리, 속도 등에 대한 정확도의 실시간 분석용으로 활용될 수 있으며, 해상 시험 시 수중 시험 이동체와 수상 표적 이동체 사이의 기준 정보가 필요한 분야 등에 활용될 수 있다. The present invention can be used for real-time analysis of the accuracy of the azimuth, distance, and speed of a sonar sensor based on real sea data, and may be used in fields requiring reference information between an underwater test vehicle and a water target vehicle during a marine test. I can.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a detection accuracy evaluation system according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 시스템(1)은 수상 표적 이동체(100) 및 수중 시험 이동체(200)를 포함한다.The detection
본 실시예에 따른 수상 표적 이동체(100)는 위치정보를 획득하고, 획득된 위치정보를 수중 시험 이동체(200)로 전달한다. 여기서, 수상 표적 이동체(100)는 무인수상정, 함정 등일 수 있다.The water
수상 표적 이동체(100)는 위치정보를 획득하기 위한 위성 안테나, 획득된 위치정보를 전송하기 위한 무선 통신 안테나 등을 포함할 수 있다. The floating target mobile 100 may include a satellite antenna for obtaining location information, a wireless communication antenna for transmitting the obtained location information, and the like.
수상 표적 이동체(100)는 위치정보를 송수신하기 위한 모듈을 설치조건에 따라 다양한 형태의 구성으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 수상 표적 이동체(100)는 3 가지 타입의 유선 연동 기술(도 3a 내지 도 3c), 2 가지 타입의 유/무선 연동 기술(도 4a 및 도 4b), 무선 연동 기술(도 5) 등을 적용하여 위치정보를 송수신하기 위한 모듈을 구성할 수 있다. The floating
또한, 수상 표적 이동체(100)는 위치정보를 송수신하기 위한 모듈을 통합하여 제어하기 위한 제어 처리부를 포함하여 구성될 수 있다. In addition, the water
본 실시예에 따른 수중 시험 이동체(200)는 위치정보를 획득하기 위한 위성 안테나, 수상 표적 이동체(100)로부터 위치정보를 수신하기 위한 무선 통신 안테나 등을 포함할 수 있다. The underwater test
수중 시험 이동체(200)는 수상 표적 이동체(100)로부터 수신된 위치정보를 처리하기 위한 무선 통신 안테나(RF 안테나)와 무선 주파수 신호(RF 신호)를 처리할 수 있는 RF 모뎀장치 및 소나 방위 및 거리 정확도를 자동으로 측정, 분석 할 수 있는 분석 처리부를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 구체적으로, 수중 시험 이동체(200)는 수중 시험 이동체(예: 잠수함)의 자함 위치정보와 수상 표적 이동체(100)의 표적 위치정보를 실시간으로 획득하여 기준 정보를 저장하고, 동시에 수중 시험 이동체(200)의 소나 추적정보를 산술적으로 자동 비교하여 소나 센서의 방위 및 거리 정확도를 평가할 수 있다. The underwater test
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 시스템의 수상 표적 이동체 및 수중 시험 이동체에 대한 블록 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of a target moving body and an underwater test moving body of a detection accuracy evaluation system according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 시스템(1)는 수상 표적 이동체(100) 및 수중 시험 이동체(200)를 포함한다. 수상 표적 이동체(100)는 위치정보 송수신부(10), 위치정보 처리부(20) 및 제어 처리부(40)를 포함한다. 또한, 탐지 정확도 평가 시스템(1)의 수중 시험 이동체(200)는 위치 정보 획득부(5) 및 분석 처리부(30)를 포함한다. 도 2의 수상 표적 이동체(100) 및 수중 시험 이동체(200) 각각은 일 실시예에 따른 것으로서, 도 2에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 수상 표적 이동체(100) 및 수중 시험 이동체(200) 각각에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The detection
이하, 본 실시예에 따른 수상 표적 이동체(100)의 구성에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration of the water
위치정보 송수신부(10)는 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 수신 및 송신하는 동작을 수행한다. 위치정보 송수신부(10)는 위치 송신부(12) 및 위치 수신부(13)를 포함한다. The location information transmission/
위치 송신부(12)는 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 무선 주파수 신호로 변환하고, 변환된 위치정보를 수중 시험 이동체(200)로 전송한다. 여기서, 수상 표적 이동체(100)의 위치정보는 위성 통신 기반의 GPS(Global Positioning System) 신호인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The
위치 수신부(13)는 수상 표적 이동체(100)에 구비된 안테나를 통해 위치정보를 수신하고, 수신된 위치정보를 수신위치 처리부1(21) 또는 수신위치 처리부2(22)로 전달한다. The
위치정보 처리부(20)는 위치 수신부(13)로부터 수신된 위치정보를 수중 시험 이동체(200)로 전송하기 위한 데이터 처리를 수행한다. 위치정보 처리부(20)는 수신위치 처리부1(21), 수신위치 처리부2(22) 및 무선수신위치 처리부(23)를 포함한다. The location
수신위치 처리부1(21)는 위치 수신부(13)로부터 수신된 위치정보를 변환하여 위치 송신부(12) 또는 제어 처리부(40)로 전달한다. The receiving position processing unit 1 (21) converts the position information received from the
수신위치 처리부1(21)는 GPS 신호를 수신하는 안테나와 RF 무선 통신을 수행하는 안테나 등과 연동할 수 있다. The reception
수신위치 처리부1(21)는 위치 수신부(13)로부터 유선 또는 무선 연결 방식을 기반으로 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 획득할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수신위치 처리부2(22)로부터 유선 또는 무선 연결 방식을 기반으로 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 획득하거나 무선수신위치 처리부(23)로부터 무선 연결 방식을 기반으로 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 획득할 수 있다. The receiving location processing unit 1 (21) may obtain the location information of the floating
수신위치 처리부2(22)는 GPS 신호를 수신하는 안테나와 RF 무선 통신을 수행하는 안테나 등과 연동할 수 있다.The reception location processing unit 2 22 may interwork with an antenna for receiving a GPS signal and an antenna for performing RF wireless communication.
수신위치 처리부2(22)는 위치 수신부(13)로부터 수신된 위치정보를 수신위치 처리부1(21)로 전달한다. 수신위치 처리부2(22)와 유선 또는 무선 연결 방식을 기반으로 연결될 수 있다. The receiving position processing unit 2 (22) transfers the position information received from the
무선수신위치 처리부(23)는 수신위치 처리부1(21) 또는 수신위치 처리부2(22)와 무선 연결 방식을 기반으로 연결될 수 있다. 무선수신위치 처리부(23)는 GPS 신호를 수신하는 안테나와 연동할 수 있다. The wireless reception
무선수신위치 처리부(23)는 위치 수신부(13)로부터 수신된 위치정보를 수신위치 처리부1(21)로 전달한다. 또한, 무선수신위치 처리부(23)는 수신위치 처리부2(22) 또는 제어 처리부(40)와 무선 연결 방식을 기반으로 연결될 수 있다.The wireless reception
한편, 무선수신위치 처리부(23)는 위치정보 처리부(20)가 유선으로만 연결된 경우, 동작하지 않거나 수상 표적 이동체(100)의 구성요소에서 제거될 수 있다. Meanwhile, when the location
위치정보 처리부(20)는 수상 표적 이동체(100)의 설치 조건에 따라 다양한 유형으로 구성요소의 연동이 가능하며, 이러한 다양한 유형은 도 3 내지 도 5에서 설명하도록 한다. The location
제어 처리부(40)는 위치정보 처리부(20)와 연동하여 수상 표적 이동체(100)의 위치정보와 관련된 다양한 동작을 제어한다. The
제어 처리부(40)는 위치정보 처리부(20)로부터 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 획득하고, 획득된 데이터를 실시간으로 기록하는 수신 위치 데이터베이스(41), 운용자에 의해 기 설정된 이벤트에 맞춰 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 실시간으로 기록 및 편집되도록 제어하는 출력 필터부2(42) 및 운용자(예: 평가관)의 요청에 따라 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 디스플레이하는 디스플레이2(43) 등을 포함한다. The
이하, 본 실시예에 따른 수중 시험 이동체(200)의 구성에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration of the underwater
위치 정보 획득부(5)는 수상 표적 이동체(100)로부터 각종 신호 및 데이터를 획득하는 모듈로써, 위치정보 수신부(11)를 포함한다. 위치정보 수신부(11)는 수상 표적 이동체(100)에 대한 위치정보를 위치 송신부(12)로부터 획득한다. 여기서, 수상 표적 이동체(100)의 위치정보는 무선 주파수 신호(RF 데이터)의 형태로 수중 시험 이동체(200)에 구비된 안테나를 통해 수신될 수 있다. The location
위치정보 수신부(11)는 수신된 수상 표적 이동체(100)의 위치정보를 분석 처리부(30)로 전달한다. The location
도 2에서 위치 정보 획득부(5)는 위치정보 수신부(11)만을 포함하는 것으로 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수중 시험 이동체(200)의 자함 위치정보, 수중 시험 이동체(200)에 구비된 센서에 의해 측정된 소나 표적 위치정보 등을 획득하는 별도의 모듈을 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 수중 시험 이동체(200)에 구비된 센서는 음파 또는 음향 탐지를 위한 소나(Sonar: SOund Navigation And Ranging) 센서일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In FIG. 2, the location
분석 처리부(30)는 위치 정보 획득부(5)로부터 전달 받은 수상 표적 이동체(100) 및 수중 시험 이동체(200)의 위치정보들을 실시간으로 획득, 비교, 저장, 출력하여 자동으로 센서의 방위 및 거리 정확도의 결과를 산출하는 동작을 수행한다. 여기서, 분석 처리부(30)는 수상 표적 이동체(100)의 표적 위치정보와 수중 시험 이동체(200)의 자함 위치정보를 수중 시험 이동체(200)에 구비된 센서에 의해 측정된 소나 표적 위치정보와 비교하여 자동으로 센서의 방위 및 거리 정확도의 결과를 산출한다. The
분석 처리부(30)는 표적 위치정보, 자함 위치정보, 소나 표적 위치정보 등을 이용하여 자동으로 센서의 방위 및 거리 정확도를 산출하는 정보 처리부(31), 산출된 정확도에 대한 데이터를 실시간으로 기록하는 보정정보 데이터베이스(32)를 포함한다. 또한, 분석 처리부(30)는 산출된 정확도 데이터를 운용자에 의해 기 설정된 이벤트에 맞춰 출력되도록 기록 및 편집을 수행하는 출력 필터부1(33)와 운용자(예: 승조원)의 요청에 따라 센서의 정확도 산출 데이터를 디스플레이하는 디스플레이1(34)를 포함할 수 있다. The
도 3a 및 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 표적 이동체에 포함된 유선 연결 기반의 위치정보 처리부를 설명하기 위한 도면이다. 3A and 3C are diagrams for explaining a wired connection-based location information processing unit included in a floating target moving object according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 수상 표적 이동체(100)에 포함된 수신위치 처리부1(21)와 수신위치 처리부2(22) 장치 사이를 유선 케이블을 통해 연결할 수 있다. 예를 들어, 수신위치 처리부1(21)와 수신위치 처리부2(22) 장치 간 거리를 최대 40m 까지 연장할 수 있다. Referring to FIG. 3A, the device of the receiving position processing unit 1 (21) and the receiving position processing unit 2 (22) included in the floating
위치 수신부(13)는 위치정보를 수신하고, 외부 장치로부터 위치정보를 수신하고, 수신된 위치정보를 위치정보 처리부(20)를 통해 위치 송신부(12)로 전송한다. 위치 수신부(130)는 수상 표적 이동체(100)에 설치된 신호 발생장치의 설치 위치에 맞춰 유동적으로 설치될 수 있다. 다시 말해, 수상 표적 이동체(100)는 신호 발생장치가 설치되어 있는 근접 위치에 수신위치 처리부2(22)와 위치 수신부(13)를 설치할 수 있으며, 이로 인해 종래의 방법보다 보다 정확한 위치 정보를 획득할 수 있다.The
도 3b를 참조하면, 도 3a의 유선연결 연동 방법과 비교하여 수신위치 처리부2(22)를 기준으로 위치 송신부(12)와 위치 수신부(13)를 근접 위치에 설치 불가한 경우 또는 전파 혼/간섭이 예상되어 함정의 통신 시스템에 문제가 생길 경우, 수상 표적 이동체(100)는 위치 수신부(13)를 수신위치 처리부1(21)로 연결하여 해당 문제점을 해결할 수 있다.3B, compared to the wired connection interworking method of FIG. 3A, when the
도 3c를 참조하면, 위치 수신부(13)는 수신위치 처리부1(21)와 연결되며, 수신위치 처리부1(21)는 위치 송신부(12) 및 제어 처리부(40)과 연결된다. 도 3c의 연결 방식의 경우 주변 타 기종의 RF 안테나가 없어 혼선의 우려가 없지만, 수중 시험 이동체(200)와 수상 표적 이동체(100)의 신호발생장치가 근접해 있을 경우에 설치 가능한 방식이다. Referring to FIG. 3C, the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 표적 이동체에 포함된 유무선 혼합 연결 기반의 위치정보 처리부를 설명하기 위한 도면이다.4A and 4B are views for explaining a location information processing unit based on a wired/wireless mixed connection included in a moving object on a water surface according to another embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 수상 표적 이동체(100)는 수신위치 처리부1(21)과 수신위치 처리부2(22) 사이의 거리가 기 설정된 임계 거리(예: 최대 40m)를 초과하는 경우, 유무선 혼합 연결 방식으로 수신위치 처리부1(21) 및 수신위치 처리부2(22)를 연동할 수 있다. 이러한 무선 연결 방식을 통해 설치 제약조건을 극복할 수 있다. 4A, when the distance between the receiving position processing unit 1 (21) and the receiving position processing unit 2 (22) exceeds a preset threshold distance (for example, a maximum of 40 m), the floating
도 4b를 참조하면, 수상 표적 이동체(100)는 위치 수신부(13)의 설치 위치가 매우 높거나 동떨어져 있는 경우 무선수신위치 처리부(23)를 추가로 설치하고, 무선수신위치 처리부(23)와 수신위치 처리부1(21)를 무선으로 연결하여 설치 제약조건을 극복할 수 있다. Referring to FIG. 4B, the floating
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수상 표적 이동체에 포함된 무선 혼합 연결 기반의 위치정보 처리부를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a wireless hybrid connection-based location information processing unit included in a moving object on a water target according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 수상 표적 이동체(100)는 수신위치 처리부1(21)과 수신위치 처리부2(22) 사이의 거리가 기 설정된 임계 거리(예: 최대 40m)를 초과하고, 위치 수신부(13)의 설치 위치가 매우 높거나 동떨어져 있는 경우, 수신위치 처리부1(21) 및 수신위치 처리부2(22) 사이를 무선으로 연결하고, 무선수신위치 처리부(23)를 추가로 설치할 수 있다. 여기서, 무선수신위치 처리부(23)와 수신위치 처리부1(21)를 무선으로 연결하여 설치 제약조건 없이 설치할 수 있다. Referring to FIG. 5, in the floating
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다. 6 is a block diagram schematically illustrating a detection accuracy evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 탐지 정확도 평가 장치(600)는 자함 위치 획득부(610), 표적 위치 수신부(620), 센싱 위치 획득부(630), 정보 처리부(650) 및 출력부(660)를 포함한다. 도 6에서 탐지 정확도 평가 장치(600)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 6에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 탐지 정확도 평가 장치(600)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The detection
도 6의 탐지 정확도 평가 장치(600)는 수중 시험 이동체(200)에 착탈 가능한 별도의 장치일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수중 시험 이동체(200)에 포함된 위치 정보 획득부(5) 및 분석 처리부(30)의 전체 또는 일부 기능을 포함하여 수중 시험 이동체(200)에 탑재되는 모듈로 구현될 수 있다. The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 수상 표적 이동체(100)로부터 획득된 표적 위치정보, 수중 시험 이동체(200)로부터 획득된 자함 위치정보 및 수중 시험 이동체(200)에 구비된 소나 센서를 통해 획득된 소나 표적 위치정보를 이용하여 자동으로 센서의 정확도를 산출하는 동작을 수행한다. The detection
자함 위치 획득부(610)는 수중 시험 이동체(200)에서 측정된 자함 위치정보를 획득한다. 자함 위치 획득부(610)는 자함 위치정보 수신부(311)로 구성될 수 있으며, 수중 시험 이동체(200)의 항해 데이터, GPS 위치정보 등을 포함하는 자함 위치정보를 획득한다.The own ship
표적 위치 수신부(620)는 수상 표적 이동체(100)로부터 수신된 무선 주파수 신호에 포함된 표적 위치정보를 획득한다. 표적 위치 수신부(620)는 표적 위치정보 수신부(314)로 구성될 수 있으며, 수상 표적 이동체(100)의 항해 데이터, GPS 위치정보 등을 포함하는 표적 위치정보를 획득한다.The target
센싱 위치 획득부(630)는 수중 시험 이동체(200)에 구비된 소나 센서를 통해 소나 표적 위치정보를 획득한다. 센싱 위치 획득부(630)는 수중 시험 이동체(200)에서 소나 센서를 통해 수상 표적 이동체(100)를 센싱하여 측정된 소나 표적 위치정보를 획득한다. 센싱 위치 획득부(630)는 소나 표적정보 수신부(316)로 구성될 수 있으며, 수상 표적 이동체(100)에 대한 센싱 좌표값을 포함하는 소나 표적 위치정보를 획득한다.The sensing
정보 처리부(650)는 소나 표적 위치정보를 기준으로 표적 위치정보 및 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 소나 센서의 탐지 정확도를 산출한다. 본 실시예에 따른 정보 처리부(650)는 정보 관리부(640), 시차 보정부(313), 시간지연 보정부(318), 데이터 정렬부(319) 및 정확도 산출부(320)를 포함한다. The
정보 관리부(640)는 표적 위치정보, 소나 표적 위치정보 및 자함 위치정보 각각을 별도의 데이터베이스에 저장하여 관리한다. The
정보 관리부(640)는 자함 위치 획득부(610)에서 획득된 자함 위치정보를 실시간으로 저장하여 관리하는 자함 위치정보 데이터베이스(312), 표적 위치 수신부(620)에서 획득된 표적 위치정보를 실시간으로 저장하여 관리하는 표적 위치정보 데이터베이스(315) 및 센싱 위치 획득부(630)에서 획득된 소나 표적 위치정보를 실시간으로 저장하여 관리하는 소나 표적 위치정보 데이터베이스(317)를 포함할 수 있다. The
정보 관리부(640)는 자함 위치정보를 시차 보정부(313)로 전송하여 시차(Parallax)가 보정되도록 한다. 또한, 정보 관리부(640)는 표적 위치정보 및 소나 표적 위치정보를 시간지연 보정부(318)로 전송하여 시간지연(Time delay)이 보정되도록 한다. The
시차 보정부(313)는 수중 시험 이동체(200)의 위치와 소나 센서의 위치 차이로 인해 발생된 자함 위치정보의 시차(Parallax, 視差)를 보정한다. 예를 들어, 시차 보정부(313)는 수중 시험 이동체(200)의 GPS가 설치된 위치와 소나 센서의 설치 위치 차이로 인해 발생된 시차(Parallax, 視差)를 보정한다. The
시차 보정부(313)는 소나 센서 위치정보의 좌표값을 기준으로 자함 위치정보의 시차를 보정하며, 시차 보정 값은 [수학식 1]에 의해 산출된다. The
(Xsensor: 센서의 X 좌표, Ysensor: 센서의 Y 좌표, XGPS: 수중 시험 이동체 GPS의 X 좌표, YGPS: 수중 시험 이동체 GPS의 Y 좌표, d: 센서와 수중 시험 이동체 GPS 사이의 거리, θ: 진북방향 기준 GPS를 원점으로 한 센서의 방위)(X sensor : X coordinate of the sensor , Y sensor : Y coordinate of the sensor, X GPS : X coordinate of the underwater test vehicle GPS, Y GPS : Y coordinate of the underwater test vehicle GPS, d: Distance between the sensor and the underwater test vehicle GPS , θ: azimuth of the sensor with the reference GPS as the true north direction)
시간지연 보정부(318)는 소나 표적 위치정보의 시간을 기준으로 표적 위치정보 및 자함 위치정보 각각의 시간지연을 보정한다. 여기서, 시간지연 보정부(318)는 소나 표적 위치정보를 기준으로 시차가 보정된 자함 위치정보의 시간지연을 보정한다. The time
전자기파와 음파의 전달 속도 차이로 인해 수상 표적 이동체(100)로부터 RF 안테나를 통해 수신되는 표적 위치정보와 음파로 전달되는 소나 표적 위치정보 사이에는 시간 지연이 발생하게 된다. 이에, 시간지연 보정부(318)는 전자기파의 속도는 음파의 전달 속도에 비해 매우 빠르므로 전자기파가 전달되는 시간을 0으로 가정하고, 음속으로 인해 발생되는 시간 지연을 계산하여 보정할 수 있다. Due to the difference in transmission speed of the electromagnetic wave and the sound wave, a time delay occurs between the target location information received from the floating target
시간지연 보정부(318)는 수중 시험 이동체(200)와 수상 표적 이동체(100) 사이의 거리를 기 설정된 음속 값으로 나누어 계산된 보상값을 적용하여 시간지연을 보정할 수 있다. 시간지연 보정부(318)는 [수학식 2]를 통해 시간 지연(ti)을 산출할 수 있다. The time
(ti: 시간 지연 값, Di: i 시점에서 수중 시험 이동체과 수상 표적 이동체 사이의 거리, C: 음속(예: 1,522 m/sec, 20˚C))(t i : time delay value, D i : distance between the underwater test vehicle and the water target vehicle at the point i, C: sound velocity (ex: 1,522 m/sec, 20˚C))
시간지연 보정부(318)는 소나 표적 위치정보의 시간을 기준으로 자함 위치정보 및 표적 위치정보 각각을 산출된 시간 지연 값(ti)만큼 보정한다. The time
데이터 정렬부(319)는 시간 지연이 보정된 표적 위치정보 및 자함 위치정보를 소나 표적 위치정보와 동일 시점의 데이터로 정렬한다. The
구체적으로, 데이터 정렬부(319)는 서로 다른 시점의 적어도 하나의 자함 위치정보에 대한 제1 보간 데이터를 생성하고, 서로 다른 시점의 적어도 하나의 표적 위치정보에 대한 제2 보간 데이터를 생성한다. 이후, 데이터 정렬부(319)는 제1 보간 데이터 및 제2 보간 데이터를 소나 표적 위치정보에 대한 데이터 시점과 일치되도록 정렬한다. 여기서, 데이터 정렬부(319)는 표적 위치정보 및 자함 위치정보 각각의 이산화(Discrete)로 인해 발생하는 시간의 불일치성을 보간 기법을 적용하여 보상 후 보간 데이터를 획득한다.Specifically, the
정확도 산출부(320)는 정렬된 데이터를 이용하여 방위 정확도 및 거리 정확도를 포함하는 탐지 정확도를 산출한다. 구체적으로, 정확도 산출부(320)는 표적 위치정보 및 자함 위치정보의 정렬된 데이터를 기반으로 기준 참조정보를 산출하고, 산출된 기준 참조정보와 소나 표적 위치정보를 비교하여 방위 정확도 및 거리 정확도를 산출한다. The
소나 표적 위치정보와 비교를 하기 위한 방위 및 거리의 기준 참조정보(Ref. 정보)는 시차 보정, 시간지연 보정, 정렬이 처리된 자함 위치정보와 표적 위치정보(GPS)를 기반으로 산출되며, 산출된 기준 참조정보(Ref.값)와 소나 표적 위치정보를 비교하여 소나 센서의 방위 정확도 및 거리 정확도를 산출한다.Reference information (Ref. information) of azimuth and distance for comparison with sonar target location information is calculated and calculated based on the position information of the own ship and target location information (GPS) processed by parallax correction, time delay correction, and alignment. The sonar sensor's azimuth accuracy and distance accuracy are calculated by comparing the referenced reference information (Ref. value) with the sonar target location information.
정확도 산출부(320)는 [수학식 3] 및 [수학식 4]와 같이 평균 제곱근 편차(RMSE, Root Mean Square Error)를 사용하여 방위(RMSE Bearing)와 거리(RMSE range) 정확도를 산출할 수 있다. The
(Bref: 수중 시험 이동체와 수상 표적 이동체의 위치정보로부터 얻어진 방위정보, BDet: 소나 센서로부터 얻어진 방위정보, ErrorGPS: GPS 에러오차율, Rmax: 시나리오 상 수중 시험 이동체와 수상 표적 이동체의 최대거리)(B ref : bearing information obtained from the location information of the underwater test vehicle and the surface target vehicle, B Det : the bearing information obtained from the sonar sensor, Error GPS : the GPS error error rate, R max : the maximum of the underwater test vehicle and the surface target vehicle in the scenario Street)
정확도 산출부(320)는 수상 표적 이동체(100)와 수중 시험 이동체(200)의 위치정보로부터 얻어진 방위정보 및 소나 센서로부터 얻어진 방위정보의 평균 제곱근 편차를 계산하여 방위 정확도를 산출할 수 있다. The
또한, 정확도 산출부(320)는 수상 표적 이동체(100)와 수중 시험 이동체(200)의 위치정보로부터 얻어진 방위정보, 소나 센서로부터 얻어진 방위정보 및 위치 에러오차율, 수상 표적 이동체(100)와 수중 시험 이동체(200) 간의 최대 거리(시나리오 상의 예상 최대 거리)의 평균 제곱근 편차를 계산하여 거리 정확도를 산출할 수 있다.In addition, the
출력부(660)는 정보 처리부(650)에서 산출된 탐지 정확도를 기 설정된 이벤트에 맞춰 출력한다. 출력부(660)는 운용자에 의해 기 설정된 이벤트에 맞춰 소나 센서의 거리 정확도 및 방위 정확도를 출력한다. The
도 6에서 정보 처리부(650) 및 출력부(660)는 표적 위치정보, 소나 표적 위치정보 및 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 소나 센서의 탐지 정확도를 산출하고, 산출된 정확도를 출력하는 분석 처리부와 같이 하나의 모듈로 구현될 수도 있다. In FIG. 6, the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가하기 위한 보정 동작을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram for describing a correction operation for evaluating detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)는 자함 위치정보의 시차(Parallax)를 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 탐지 정확도 평가 장치(600)는 수중 시험 이동체(200)의 위치와 소나 센서의 위치 차이로 인해 발생된 자함 위치정보의 시차(Parallax)를 보정한다. 예를 들어, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 수중 시험 이동체(200)의 GPS가 설치된 위치와 소나 센서의 설치 위치 차이로 인해 발생된 시차(Parallax)를 보정한다. FIG. 7A is a diagram for explaining an operation of correcting the parallax of the own ship position information. The detection
도 7의 (a)를 참조하면, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 소나 센서 위치정보의 좌표(Xsensor, Ysensor)를 기준으로 자함 위치정보의 좌표(XGPS, YGPS)에 대한 시차를 보정한다. Referring to Figure 7 (a), the detection
도 7의 (b)는 표적 위치정보 및 자함 위치정보의 시간 지연을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 탐지 정확도 평가 장치(600)는 소나 표적 위치정보의 시간을 기준으로 표적 위치정보 및 자함 위치정보 각각의 시간지연을 보정한다.FIG. 7B is a diagram for explaining an operation of correcting the time delay of the target position information and the own ship position information. The detection
전자기파와 음파의 전달 속도 차이로 인해 수상 표적 이동체(100)로부터 RF 안테나를 통해 수신되는 표적 위치정보와 음파로 전달되는 소나 표적 위치정보 사이에는 시간 지연이 발생하게 된다. 이에, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 전자기파의 속도는 음파의 전달 속도에 비해 매우 빠르므로 전자기파가 전달되는 시간을 0으로 가정하고, 음속으로 인해 발생되는 시간 지연을 계산하여 보정할 수 있다. Due to the difference in transmission speed of the electromagnetic wave and the sound wave, a time delay occurs between the target location information received from the floating target
탐지 정확도 평가 장치(600)는 i 시점에서 수중 시험 이동체(200)와 수상 표적 이동체(100) 사이의 거리(Di)를 기 설정된 음속 값으로 나누어 계산된 보상값을 적용하여 자함 위치정보 및 표적 위치정보 각각의 시간지연(ti)을 보정할 수 있다. The detection
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가하기 위한 데이터 정렬 동작을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a data alignment operation for evaluating detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
탐지 정확도 평가 장치(600)는 시간 지연이 보정된 표적 위치정보 및 자함 위치정보를 소나 표적 위치정보와 동일 시점의 데이터로 정렬한다. The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 서로 다른 시점의 적어도 하나의 자함 위치정보에 대한 제1 보간 데이터(810, 812, 814)를 생성한다. 또한, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 서로 다른 시점의 적어도 하나의 표적 위치정보에 대한 제2 보간 데이터(820, 824, 826)를 생성한다. The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 제1 보간 데이터(810, 812, 814)와 제2 보간 데이터(820, 824, 826)를 소나 표적 위치정보에 대한 복수의 데이터 시점 각각과 일치되도록 정렬한다. The detection
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 탐지 정확도 평가하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 9 is a flowchart illustrating a method of evaluating detection accuracy according to an embodiment of the present invention.
탐지 정확도 평가 장치(600)는 수상 표적 이동체(100)로부터 무선 주파수 신호를 수신하고, 무선 주파수 신호에 포함된 표적 위치정보를 획득한다(S910).The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 수중 시험 이동체(200)에서 측정된 자함 위치정보와 수중 시험 이동체(200)에 구비된 소나 센서를 통해 소나 표적 위치정보를 획득한다(S920).The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 소나 표적 위치정보의 시간을 기준으로 표적 위치정보 및 자함 위치정보 각각의 시간지연을 보정한다(S930). 여기서, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 소나 표적 위치정보를 기준으로 시차(Parallax)가 보정된 자함 위치정보의 시간지연을 보정한다. The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 시간 지연이 보정된 표적 위치정보 및 자함 위치정보를 소나 표적 위치정보와 동일 시점의 데이터로 정렬한다(S940). 구체적으로, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 서로 다른 시점의 적어도 하나의 자함 위치정보에 대한 제1 보간 데이터를 생성하고, 서로 다른 시점의 적어도 하나의 표적 위치정보에 대한 제2 보간 데이터를 생성하며, 제1 보간 데이터 및 제2 보간 데이터를 소나 표적 위치정보에 대한 데이터 시점과 일치되도록 정렬한다.The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 정렬된 데이터를 이용하여 방위 정확도 및 거리 정확도를 포함하는 탐지 정확도를 산출한다(S950). 구체적으로, 탐지 정확도 평가 장치(600)는 표적 위치정보 및 자함 위치정보의 정렬된 데이터를 기반으로 기준 참조정보를 산출하고, 산출된 기준 참조정보와 소나 표적 위치정보를 비교하여 방위 정확도 및 거리 정확도를 산출한다.The detection
탐지 정확도 평가 장치(600)는 산출된 탐지 정확도를 기 설정된 이벤트에 맞춰 출력한다(S960).The detection
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 탐지 정확도 평가를 위한 장비 구성을 나타낸 도면이다.10 is a diagram showing an equipment configuration for evaluating detection accuracy of a sensor according to an embodiment of the present invention.
도 10에 도시된 장비는 수상 표적 이동체(100) 및 수중 시험 이동체(200) 각각에 탑재되어 소나 센서의 정확도를 자동으로 평가할 수 있다. The equipment shown in FIG. 10 is mounted on each of the water
도 10을 참조하면, 수상 표적 이동체(100)에 탑재되는 장비는 GPS 안테나, RF 안테나, 신호 발생장치, 제어 처리모듈 등이 포함될 수 있다. 한편, 수중 시험 이동체(200)에 탑재되는 장비는 RF 안테나, RF 모뎀장치, 분석 처리모듈 등이 포함될 수 있다. Referring to FIG. 10, equipment mounted on the floating
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the embodiments of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the embodiments of the present invention belong to, various modifications and modifications without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention Transformation will be possible. Accordingly, the embodiments of the present invention are not intended to limit the technical idea of the embodiments of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the embodiments of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the embodiments of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the rights of the embodiments of the present invention.
1: 탐지 정확도 평가 시스템
100: 수상 표적 이동체
10: 위치정보 송수신부 20: 위치정보 처리부
40: 제어 처리부
200: 수중 시험 이동체
5: 위치 정보 획득부 30: 분석 처리부
600: 탐지 정확도 평가 장치 610: 자함 위치 획득부
620: 표적 위치 수신부 630: 센싱 위치 획득부
650: 정보 처리부 660: 출력부1: detection accuracy evaluation system
100: water target mobile
10: location information transmitting and receiving unit 20: location information processing unit
40: control processing unit
200: underwater test moving body
5: location information acquisition unit 30: analysis processing unit
600: detection accuracy evaluation device 610: own ship position acquisition unit
620: target position receiving unit 630: sensing position obtaining unit
650: information processing unit 660: output unit
Claims (14)
수상 표적 이동체로부터 표적 위치정보를 획득하는 표적 위치 수신부;
수중 시험 이동체에서 상기 센서를 통해 상기 수상 표적 이동체를 센싱하여 센싱 표적 위치정보를 획득하는 센싱 위치 획득부;
상기 수중 시험 이동체의 자함 위치정보를 획득하는 자함 위치 획득부; 및
상기 표적 위치정보, 상기 센싱 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 상기 센서의 탐지 정확도를 산출하는 분석 처리부를 포함하되,
상기 분석 처리부는, 상기 센싱 표적 위치정보를 기준으로 상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 상기 센서의 탐지 정확도를 산출하는 정보 처리부; 및 산출된 상기 탐지 정확도를 기 설정된 이벤트에 맞춰 출력하는 출력부를 포함하며,
상기 정보 처리부는, 상기 표적 위치정보, 상기 센싱 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보 각각을 별도의 데이터베이스에 저장하여 관리하는 정보 관리부; 상기 센싱 표적 위치정보의 시간을 기준으로 상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보 각각의 시간지연을 보정하는 시간지연 보정부; 상기 시간지연이 보정된 상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 상기 센싱 표적 위치정보와 동일 시점의 데이터로 정렬하는 데이터 정렬부; 및 상기 정렬된 데이터를 이용하여 방위 정확도 및 거리 정확도를 포함하는 상기 탐지 정확도를 산출하는 정확도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.In the device for evaluating the detection accuracy of the sensor,
A target position receiving unit that acquires target position information from the floating target moving object;
A sensing position acquisition unit that senses the water target moving object through the sensor in the underwater test moving object to obtain sensing target position information;
A self-ship position acquisition unit that obtains the self-ship position information of the underwater test vehicle; And
Comprising an analysis processing unit for calculating the detection accuracy of the sensor by correcting and aligning the target position information, the sensing target position information and the own ship position information,
The analysis processing unit may include an information processing unit for calculating detection accuracy of the sensor by correcting and aligning the target position information and the own ship position information based on the sensing target position information; And an output unit that outputs the calculated detection accuracy according to a preset event,
The information processing unit may include an information management unit that stores and manages each of the target location information, the sensing target location information, and the own ship location information in a separate database; A time delay correction unit correcting a time delay of each of the target position information and the own ship position information based on a time of the sensing target position information; A data alignment unit for aligning the target position information and the own ship position information for which the time delay is corrected into data at the same time point as the sensing target position information; And an accuracy calculator configured to calculate the detection accuracy including azimuth accuracy and distance accuracy by using the aligned data.
상기 정보 처리부는,
상기 수중 시험 이동체의 위치와 상기 센서의 위치 차이로 인해 발생된 상기 자함 위치정보의 시차(Parallax)를 보정하는 시차 보정부를 추가로 포함하며,
상기 시간지연 보정부는 상기 센싱 표적 위치정보를 기준으로 상기 시차가 보정된 상기 자함 위치정보의 시간지연을 보정하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.The method of claim 1,
The information processing unit,
Further comprising a parallax correction unit for correcting a parallax (Parallax) of the own ship position information generated due to the position difference between the position of the underwater test moving body and the sensor,
The time delay correction unit corrects a time delay of the own ship position information whose parallax is corrected based on the sensing target position information.
상기 시간지연 보정부는,
상기 수중 시험 이동체와 상기 수상 표적 이동체 사이의 거리를 기 설정된 음속 값으로 나누어 계산된 보상값을 적용하여 상기 시간지연을 보정하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.The method of claim 1,
The time delay correction unit,
The detection accuracy evaluation apparatus, characterized in that the time delay is corrected by applying a compensation value calculated by dividing the distance between the underwater test vehicle and the water target vehicle by a preset sound velocity value.
상기 데이터 정렬부는,
서로 다른 시점의 적어도 하나의 자함 위치정보에 대한 제1 보간 데이터를 생성하고, 서로 다른 시점의 적어도 하나의 표적 위치정보에 대한 제2 보간 데이터를 생성하며,
상기 제1 보간 데이터 및 상기 제2 보간 데이터를 상기 센싱 표적 위치정보에 대한 데이터 시점과 일치되도록 정렬하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.The method of claim 1,
The data alignment unit,
Generate first interpolated data for at least one own ship position information at different viewpoints, and generate second interpolated data for at least one target position information at different viewpoints,
And aligning the first interpolated data and the second interpolated data to coincide with a data point of time of the sensing target location information.
상기 정확도 산출부는,
상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보의 정렬된 데이터를 기반으로 기준 참조정보를 산출하고, 산출된 기준 참조정보와 상기 센싱 표적 위치정보를 비교하여 상기 방위 정확도 및 상기 거리 정확도를 산출하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.The method of claim 1,
The accuracy calculation unit,
Computing reference reference information based on the aligned data of the target location information and the own ship location information, and calculating the bearing accuracy and the distance accuracy by comparing the calculated reference reference information with the sensing target location information. Detection accuracy evaluation device.
상기 정확도 산출부는,
상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보로부터 얻어진 방위정보 및 상기 센싱 표적 위치정보로부터 얻어진 방위정보의 평균 제곱근 편차를 계산하여 상기 방위 정확도를 산출하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.The method of claim 1,
The accuracy calculation unit,
And calculating the bearing accuracy by calculating the root mean square deviation of the bearing information obtained from the target location information and the own ship location information, and the bearing information obtained from the sensing target location information.
상기 정확도 산출부는,
상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보로부터 얻어진 방위정보, 상기 센싱 표적 위치정보, 위치 에러오차율, 상기 수상 표적 이동체와 상기 수중 시험 이동체 간의 예상 최대 거리의 평균 제곱근 편차를 계산하여 상기 거리 정확도를 산출하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 장치.The method of claim 7,
The accuracy calculation unit,
The distance accuracy is calculated by calculating azimuth information obtained from the target location information and the own ship location information, the sensing target location information, a location error error rate, and the average square root deviation of the expected maximum distance between the aquatic target moving object and the underwater test moving object. Detection accuracy evaluation device, characterized in that.
수상 표적 이동체로부터 표적 위치정보를 획득하는 표적 위치 수신 단계;
수중 시험 이동체에서 상기 센서를 통해 상기 수상 표적 이동체를 센싱하여 센싱 표적 위치정보를 획득하는 센싱 위치 획득 단계;
상기 수중 시험 이동체의 자함 위치정보를 획득하는 자함 위치 획득 단계; 및
상기 표적 위치정보, 상기 센싱 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 상기 센서의 탐지 정확도를 산출하는 분석 처리 단계를 포함하되,
상기 분석 처리 단계는, 상기 센싱 표적 위치정보를 기준으로 상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 보정 및 정렬하여 상기 센서의 탐지 정확도를 산출하는 정보 처리 단계; 및 산출된 상기 탐지 정확도를 기 설정된 이벤트에 맞춰 출력하는 출력 단계를 포함하며,
상기 정보 처리 단계는, 상기 표적 위치정보, 상기 센싱 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보 각각을 별도의 데이터베이스에 저장하여 관리하는 정보 관리 단계; 상기 센싱 표적 위치정보의 시간을 기준으로 상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보 각각의 시간지연을 보정하는 시간지연 보정 단계; 상기 시간지연이 보정된 상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보를 상기 센싱 표적 위치정보와 동일 시점의 데이터로 정렬하는 데이터 정렬 단계; 및 상기 정렬된 데이터를 이용하여 방위 정확도 및 거리 정확도를 포함하는 상기 탐지 정확도를 산출하는 정확도 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 방법.In the method of evaluating the detection accuracy of the sensor in the detection accuracy evaluation device,
A target position receiving step of acquiring target position information from a moving target on the water;
A sensing position acquisition step of acquiring sensing target position information by sensing the water target moving object through the sensor in an underwater test moving object;
An own ship position obtaining step of obtaining position information of the own ship of the underwater test vehicle; And
Comprising an analysis processing step of calculating the detection accuracy of the sensor by correcting and aligning the target location information, the sensing target location information, and the own ship location information,
The analysis processing step may include: an information processing step of calculating detection accuracy of the sensor by correcting and aligning the target position information and the own ship position information based on the sensing target position information; And an output step of outputting the calculated detection accuracy according to a preset event,
The information processing step may include an information management step of storing and managing each of the target location information, the sensing target location information, and the own ship location information in a separate database; A time delay correction step of correcting a time delay of each of the target location information and the own ship location information based on a time of the sensing target location information; A data alignment step of arranging the target position information and the own ship position information for which the time delay is corrected into data at the same time point as the sensing target position information; And an accuracy calculation step of calculating the detection accuracy including azimuth accuracy and distance accuracy by using the aligned data.
상기 정보 처리 단계는,
상기 수중 시험 이동체의 위치와 상기 센서의 위치 차이로 인해 발생된 상기 자함 위치정보의 시차를 보정하는 시차 보정 단계를 추가로 포함하며,
상기 시간지연 보정 단계는 상기 센싱 표적 위치정보의 시간을 기준으로 상기 시차가 보정된 상기 자함 위치정보의 시간지연을 보정하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 방법.The method of claim 10,
The information processing step,
Further comprising a parallax correction step of correcting a parallax of the own ship location information generated due to a location difference between the location of the underwater test moving body and the sensor,
In the step of correcting the time delay, the time delay of the own ship position information in which the parallax is corrected based on the time of the sensing target position information is corrected.
상기 시간지연 보정 단계는,
상기 수중 시험 이동체와 상기 수상 표적 이동체 사이의 거리를 기 설정된 음속 값으로 나누어 계산된 보상값을 적용하여 상기 시간지연을 보정하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 방법.The method of claim 10,
The time delay correction step,
And correcting the time delay by applying a compensation value calculated by dividing the distance between the underwater test vehicle and the water target vehicle by a preset sound velocity value.
상기 정확도 산출 단계는,
상기 표적 위치정보 및 상기 자함 위치정보의 정렬된 데이터를 기반으로 기준 참조정보를 산출하고, 산출된 기준 참조정보와 상기 센싱 표적 위치정보를 비교하여 상기 방위 정확도 및 거리 정확도를 산출하는 것을 특징으로 하는 탐지 정확도 평가 방법.The method of claim 10,
The accuracy calculation step,
Computing reference reference information based on the aligned data of the target location information and the own ship location information, and calculating the azimuth accuracy and distance accuracy by comparing the calculated reference reference information with the sensing target location information. How to evaluate detection accuracy.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190120115A KR102205479B1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Method and Apparatus for Evaluating Detection Accuracy of Sensor |
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US20220169348A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Navico Holding As | Watercraft alignment systems, and associated methods |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101242715B1 (en) * | 2011-10-24 | 2013-03-12 | 대우조선해양 주식회사 | System for correcting position information of submarine |
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2019
- 2019-09-27 KR KR1020190120115A patent/KR102205479B1/en active IP Right Grant
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