KR102252186B1 - Apparatus for target selection of guided air vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유도 비행체의 목표물 선정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탐지창을 통해 확인되는 목표물을 검출하는 검출부; 적어도 하나 이상의 목표물 각각에 번호를 할당하는 할당부; 번호가 할당된 적어도 하나 이상의 목표물 중 타격할 어느 하나의 목표물을 임의로 선택하는 선택부; 및 탐지창을 통해 확인되는 목표물을 검출하여 각각 번호를 할당하고, 번호가 할당된 적어도 하나 이상의 목표물 중 타격할 어느 하나의 목표물을 선택하여 타격하도록 제어하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus for selecting a target of a guided vehicle, and more particularly, a detection unit for detecting a target identified through a detection window; An allocation unit that allocates a number to each of at least one or more targets; A selection unit that randomly selects any one target to be hit from among at least one target to which a number is assigned; And a control unit that detects targets identified through the detection window, assigns a number to each, and controls to select and strike any one target to be hit from among at least one target to which the number is assigned.
Description
본 발명은 유도 비행체의 목표물 선정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단하면서도 공격 성공률을 높일 수 있는 미리 설정된 알고리즘을 통해 유도 비행체가 다수의 비행체 중 타격하고자 하는 목표물을 선정하여 공격하도록 하는 유도 비행체의 목표물 선정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for selecting a target of a guided vehicle, and more particularly, a guided vehicle for selecting and attacking a target to be hit among a plurality of vehicles through a simple and preset algorithm that can increase the attack success rate. It relates to a target selection device.
유도탄(missile)이란 목표에 도달할 때까지 특정 방법에 의해 유도되는 장치를 가진 무기로서, 어원적으로는 투창, 화살, 총포 등 날아가는 무기를 뜻하나, 현재는 자신이 추진력을 가진 비행체를 의미하며, 일반적으로 탄두를 운반하는 군사 목적의 로켓 등에 한정된다.A missile is a weapon that has a device that is guided by a specific method until it reaches a target, etymologically, it means a flying weapon such as javelin, arrow, or gun, but now it means an aircraft with propulsive power. In general, it is limited to rockets for military purposes carrying warheads.
발사점에서 표적까지 유도탄을 정확하게 보내기 위하여 유도탄과 표적의 정보를 획득 처리하고 유도 명령을 계산하여 전달하는 유도 방법은 유도 무기 체계의 사용 목적, 운용 개념, 요구 성능 등에 따라 다양하다. 이러한 유도 방식은 크게 지령 유도(command guidance), 호밍 유도(homing guidance), 항법 유도(navigational guidance) 등으로 구분한다.In order to accurately send a guided missile from the launch point to the target, the guidance method of acquiring and processing information on the guided missile and the target and calculating and transmitting the guidance command varies depending on the purpose of use of the guided weapon system, operational concept, and required performance. These guidance methods are largely classified into command guidance, homing guidance, and navigational guidance.
최근 광학/전자/컴퓨터 및 영상추적 기술의 고성능, 저가화에 따라 유도탄에 탄두에 탐색기(seeker)를 장착하여 유도하는 방식이 급격히 증가하고 있다. 유도탄의 탐색기는 종말유도단계에서 영상추적을 통해 표적을 추적하여 정확한 타격이 가능하도록 한다.Recently, according to the high performance and low cost of optical/electronic/computer and image tracking technology, a method of guiding guided missiles by attaching a seeker to a warhead is rapidly increasing. The searcher of the guided missile tracks the target through video tracking in the final guidance stage to enable accurate hitting.
예를 들면 전투기나 군함 등 표적의 연통이나 배기구에서 배출되는 열을 감지하여 유도탄을 표적으로 유도한다. 이러한 영상탐색기로는 적외선 탐색기(InfraRed seeker, IR seeker), 적외선 영상 탐색기(Imaging InfraRed seeker, IIR seeker) 등이 있다.For example, by sensing the heat emitted from the communication or exhaust port of a target such as a fighter jet or a warship, it induces a guided bullet into a target. Examples of such an image searcher include an infrared searcher (InfraRed seeker, IR seeker), and an infrared image searcher (Imaging InfraRed seeker, IIR seeker).
그런데, 다양한 배경 하에 있는 표적에 대하여 명중률을 더욱 높이기 위해서는 표적을 점(spot)이 아닌 영상(image)으로 측정하여 추적해야 한다. 영상을 이용하여 표적을 추적하는 경우에는 표적의 고유한 형상이나 스펙트럼 특성을 이용하며, 다른 방법보다 더욱 신속하고 편리하게 표적을 식별하거나 명중점을 선정할 수 있다.However, in order to further increase the accuracy of targets under various backgrounds, the target must be tracked by measuring it as an image rather than a spot. When tracking a target by using an image, the target's unique shape or spectral characteristics are used, and targets can be identified or hit points can be selected more quickly and conveniently than other methods.
적외선 탐지기는 목표물을 탐지 또는 식별 후, 다수의 목표물이 있는 경우에 운용자가 개입하여 목표물을 지정하지 않는 한 일정한 기준을 통과한 목표물을 선정하여 타격하도록 한다. 예를 들어, 적외선 탐지기는 목표물 중 가장 밟게 보이는, 즉, 온도가 가장 높은 목표물을 선정하는 알고리즘이 적용될 수 있다. 이때, 유도 비행체와 목표물의 숫자가 적은 경우에는 효율적일 수 있으나, 유도 비행체와 목표물의 숫자가 각각 수십대를 넘어서는 경우에는 단순히 가장 밝은 또는 어떤 범위 내의 밝기를 갖는 목표물을 선정하여 타격함에 의해 전체 타격 효과가 현저히 낮아지는 문제점이 있다. 예를 들어, 10대의 유도 비행체가 10개의 목표물을 공격하는 경우, 가장 밝게 보이는 목표물을 선정하는 알고리즘이 적용된다면, 10대의 유도 비행체가 모두 같은 목표물을 타격하게 될 수 있어 타격 효율이 매우 떨어지게 되는 것이다.After detecting or identifying a target, the infrared detector selects and strikes a target that has passed a certain standard unless an operator intervenes and designates the target when there are multiple targets. For example, the infrared detector may be applied with an algorithm that selects a target that appears to be the most stepped on, that is, has the highest temperature, among targets. At this time, it may be efficient when the number of guided vehicles and targets is small, but when the number of guided vehicles and targets exceeds tens of each, the overall hitting effect is achieved by simply selecting and hitting the brightest or brightest target within a certain range. There is a problem that is significantly lowered. For example, if 10 guided vehicles attack 10 targets, if an algorithm that selects the brightest visible target is applied, all 10 guided vehicles can hit the same target, resulting in very low hitting efficiency. .
따라서, 다수의 유도 비행체가 다수의 목표물을 동시 타격하는 경우(예를들면 북한의 장사정포의 포탄이 동시에 수 백발 이상 날아올 때 요격을 위해 같은 수 이상의 요격 유도탄을 요격하는 경우 또는 다수의 공격드론을 다수의 요격드론으로 요격하는 경우 등), 유도 비행체들 간에 정보를 교환할 필요없이 중앙 통제 센터에서 발사 후 망각 방식으로 운용할 수 있는 간단한 알고리즘을 적용하여 유도 비행체가 다수의 비행체 중 타격하고자 하는 목표물을 선정하여 높은 성공률로 공격하도록 하는 기술이 개발될 필요가 있다.Therefore, when multiple guided vehicles hit multiple targets at the same time (e.g., when North Korea's long-range cannons fly several hundred or more at the same time, intercepting more than the same number of intercepting guided missiles for interception, or multiple attack drones In the case of intercepting with multiple intercepting drones, etc.), a guided vehicle attempts to strike among a number of aircraft by applying a simple algorithm that can be operated in an oblivion method after launching from the central control center without the need to exchange information between guided vehicles. It is necessary to develop a technology to select targets and attack them with a high success rate.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유도 비행체들 간에 정보를 교환할 필요없이 중앙 통제 센터에서 발사 후 망각 방식으로 운용할 수 있는 간단한 알고리즘을 적용하여 유도 비행체가 다수의 비행체 중 타격하고자 하는 목표물을 선정하여 높은 성공률로 공격할 수 있도록 하는 유도 비행체의 목표물 선정 장치를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-described problem, and a number of guided vehicles are applied by applying a simple algorithm that can be operated in a forgetful manner after launching from the central control center without the need to exchange information between guided vehicles. It is to provide a target selection device for guided vehicles that selects targets to be hit among the aircraft and allows them to attack with a high success rate.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 장치는, 탐지창을 통해 확인되는 목표물을 검출하는 검출부; 적어도 하나 이상의 목표물 각각에 번호를 할당하는 할당부; 번호가 할당된 적어도 하나 이상의 목표물 중 타격할 어느 하나의 목표물을 임의로 선택하는 선택부; 및 탐지창을 통해 확인되는 목표물을 검출하여 각각 번호를 할당하고, 번호가 할당된 적어도 하나 이상의 목표물 중 타격할 어느 하나의 목표물을 선택하여 타격하도록 제어하는 제어부를 포함한다.A target selection device for a guided vehicle according to the present invention for achieving the above object includes: a detection unit for detecting a target identified through a detection window; An allocation unit that allocates a number to each of at least one or more targets; A selection unit that randomly selects any one target to be hit from among at least one target to which a number is assigned; And a control unit that detects targets identified through the detection window, assigns a number to each, and controls to select and strike any one target to be hit from among at least one target to which the number is assigned.
또한, 본 발명에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 장치는, 탐지창을 통해 확인되는 적어도 하나 이상의 목표물 중 타격할 어느 하나의 목표물을 임의로 선택한다.In addition, the target selection device of the guided vehicle according to the present invention randomly selects any one target to be hit from among at least one or more targets identified through the detection window.
본 발명에 의하면, 유도 비행체들 간에 정보를 교환할 필요없이 중앙 통제 센터에서 발사 후 망각 방식으로 운용할 수 있는 간단한 알고리즘을 적용하여 유도 비행체가 다수의 비행체 중 타격하고자 하는 목표물을 선정하여 높은 성공률로 공격할 수 있도록 한다.According to the present invention, by applying a simple algorithm that can be operated in an oblivion method after launching from the central control center without the need to exchange information between guided vehicles, the guided vehicle selects a target to strike among a number of vehicles, with a high success rate. Make it possible to attack.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.
도 1은 다수의 유도 비행체가 다수의 목표물을 타격하는 경우를 나타내기 위한 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 유도 비행체의 동일한 목표물 그룹에 대한 탐지창의 일 예를 나타내기 위한 도면이다.
도 2b는 도 2a의 (b)의 경우에 유도 비행체 각각에서 목표물에 대한 번호 할당의 일 예를 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 장치를 나타내기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 방법을 나타내기 위한 순서도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체를 기반으로 하는 시뮬레이션 결과를 나타내기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating a case where a plurality of guided vehicles strike a plurality of targets.
2A is a diagram illustrating an example of a detection window for the same target group of two guided vehicles according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a diagram illustrating an example of assignment of numbers to targets in each guided vehicle in the case of FIG. 2A(b).
3 is a block diagram illustrating an apparatus for selecting a target of a guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of selecting a target for a guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
5A to 5C are diagrams for showing simulation results based on the guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기술을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of the technology in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various different forms. The present embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains, and the present invention is defined by the scope of the claims. It just becomes. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification.
한편, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.On the other hand, throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member interposed therebetween. Includes. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided, not excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
본 발명은 유도 비행체가 일정 조건을 만족하는 적어도 하나 이상의 목표물 각각에 번호를 할당하고, 이산균등분포를 기반으로 그 중 어느 하나의 목표물을 임의로 선정하여 타격하도록 하는 것이다.In the present invention, a guided vehicle assigns a number to each of at least one or more targets that satisfy a certain condition, and randomly selects and strikes any one of the targets based on a discrete uniform distribution.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따라 유도 비행체의 목표물 선정 방법 및 장치에 대해 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method and apparatus for selecting a target of a guided vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 다수의 유도 비행체가 다수의 목표물을 타격하는 경우를 나타내기 위한 개념도로서, M개의 유도 비행체가 N개의 목표물을 공격하는 경우를 도시한 것이다. 여기서, M 및 N은 1 이상의 정수이다.1 is a conceptual diagram illustrating a case where a plurality of guided vehicles strike a plurality of targets, and shows a case where M guided vehicles attack N targets. Here, M and N are integers of 1 or more.
이 M개의 유도 비행체는 동시에 발사되거나, 약간의 시간 간격을 두고 각각 발사될 수 있다. 이 M개의 유도 비행체는 어느 지점, 예를 들어, 위치 B에 이르면 탐지를 시작한다. These M guided vehicles can be launched at the same time, or each can be launched at a slight time interval. These M guided vehicles start detection when they reach a certain point, for example position B.
이때, 유도 비행체는 발사 시에 예상된 궤도로 비행하게 되는데, 항법 오차, 센서 오차, 바람에 의한 외란 등의 요인으로 예상된 궤도와 정확히 일치하여 비행하지 않는다. 따라서, 각 유도 비행체가 탐지를 시작했을 때, 다수의 목표물을 보는 영상이 각 비행체의 위치, 비행각도 등에 따라 다르게 보일 수 있다. At this time, the guided vehicle will fly in the expected trajectory at launch, but due to factors such as navigation errors, sensor errors, and wind disturbances, it does not accurately match the expected trajectory. Therefore, when each guided vehicle starts detection, an image of viewing a plurality of targets may be viewed differently depending on the position of each vehicle, flight angle, and the like.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 유도 비행체(M1)의 탐지창(10)과 제3 유도 비행체(M3)의 탐지창(30)에 보이는 목표물이 각각 다소 상이하게 보여질 수 있다.That is, as shown in FIG. 1, targets visible in the
비록, 도 1에는 M개의 비행체가 위치 A를 지나 위치 B에 이르면 탐지를 시작하도록 설정된 경우로 한정하여 도시하였으나, 이는 일 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 변경 가능하다.Although, in FIG. 1, the detection is limited to the case where M number of vehicles pass through the position A and reach the position B, the detection is limited to the case, but this is only an exemplary embodiment and can be changed as necessary.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 유도 비행체의 동일한 목표물 그룹에 대한 탐지창의 일 예를 나타내기 위한 도면이다.2A is a diagram illustrating an example of a detection window for the same target group of two guided vehicles according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 각 유도 비행체가 탐지 시작 시, 목표물이 탐지창을 통해 보여지는 두 가지 경우에 대해 도시하고 있는 것으로, (a)는 제1 유도 비행체 및 제2 유도 비행체가 전체 목표물을 모두 보는 경우에 대해 도시하고 있고, (b)는 제1 유도 비행체 및 제2 유도 비행체가 전체 목표물 중 일부 목표물을 보는 경우에 대해 도시하고 있다. 여기서, 탐지창에 표시된 번호는 제1 유도 비행체 및 제2 유도 비행체에서 보이는 목표물을 구분하기 위해 표시일 뿐이다.2A shows two cases in which the target is shown through the detection window when each guided vehicle starts detection.(a) is when the first guided vehicle and the second guided vehicle see all of the targets. And (b) shows a case where the first guided vehicle and the second guided vehicle see some of the targets. Here, the number displayed on the detection window is only an indication to distinguish the targets seen from the first guided vehicle and the second guided vehicle.
먼저, (a)를 통해 볼 때, 제1 유도 비행체의 탐지창(21a)과 제2 유도 비행체의 탐지창(23a)에서 전체 목표물, 즉, 8개의 목표물이 모두 보일 수 있다.First, when viewed through (a), the entire target, that is, all eight targets can be seen in the
한편, (b)를 통해 볼 때, 제1 유도 비행체의 탐지창(21b)과 제2 유도 비행체의 탐지창(23b)에서 전체 목표물 중 일부 목표물만이 보일 수도 있다. 이때, 제1 유도 비행체의 탐지창(21b)에서 보이는 일부 목표물은 제2 유도 비행체의 탐지창(23b)에서 보이는 일부 목표물이 서로 상이할 수 있다.Meanwhile, when viewed through (b), only some of the targets may be seen from the
예를 들어, (b)에서와 같이 제1 유도 비행체의 탐지창(21b)에는 1 내지 5, 7, 8번 목표물이 보이고, 제2 유도 비행체의 탐지창(23b)에는 1, 5 내지 7번 목표물이 보일 수 있다.For example, as in (b),
도 2b는 도 2a의 (b)의 경우에 유도 비행체 각각에서 목표물에 대한 번호 할당의 일 예를 나타내기 위한 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating an example of assignment of numbers to targets in each guided vehicle in the case of FIG. 2A(b).
도 2b를 참조하면, 제1 유도 비행체 및 제2 유도 비행체 각각은 탐지창(21b, 23b)에 보이는 목표물에 대한 번호를 각각 할당한다.Referring to FIG. 2B, each of the first guided vehicle and the second guided vehicle is assigned a number for a target visible in the
제1 유도 비행체는 탐지창(21b)를 통해 확인되는 7개의 목표물 각각에 연속되는 1 이상의 정수에 해당하는 번호를 할당하고, 제2 유도 비행체 또한 탐지창(23b)를 통해 확인되는 4개의 목표물 각각에 연속되는 1 이상의 정수에 해당하는 번호를 할당한다.The first guided vehicle is assigned a number corresponding to a continuous integer greater than or equal to 1 to each of the seven targets identified through the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 장치를 나타내기 위한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for selecting a target of a guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 장치(100)는 검출부(101), 할당부(103), 선택부(105) 및 제어부(107)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
검출부(101)는 탐지창에서 영상 처리를 통해 미리 설정된 기준을 만족하는 목표물만을 검출한다. 즉, 이는 공격하고자 하는 대상물을 선별하는 것이다.The
할당부(103)는 검출부(101)에 의해 검출된 목표물에 각각 번호를 할당하고, 그 목표물 개수 n을 계산한다. 예를 들어, 도 2의 (b)에서와 같이 제1 유도 비행체의 탐지창(21b)에는 7개의 목표물이 보이기 때문에 n은 7이 되고, 제2 유도 비행체의 탐지창(23b)에는 4개의 목표물이 보이기 때문에 n은 4가 되는 것이다.The
선택부(105)는 타격할 목표물을 선택하는데, 이를 위해 선택부(105)는 하기 <수학식 1>을 이용하여 타격할 목표물의 번호를 선택한다.The
<수학식 1><
target_number = uniform[1 n]target_number = uniform[1 n]
여기서, uniform[1 n]은 이산균등분포에 따라 1과 n 사이의 정수를 무작위로 발생시키는 함수이다. 예를 들어, 도 2의 (b)에서와 같이 제1 유도 비행체의 탐지창(21b)에 보이는 1-5, 7, 8번 목표물 중 이산균등분포에 따라 임의로 하나를 선택하고, 제2 유도 비행체의 탐지창(23b)에 보이는 1, 5-7번 목표물 중 이산균등분포에 따라 임의로 하나를 선택하는 것이다.Here, uniform[1 n] is a function that randomly generates an integer between 1 and n according to a discrete uniform distribution. For example, one of the targets 1-5, 7, and 8 shown in the
제어부(107)는 미리 설정된 기준을 만족하는 목표물만을 검출하여 번호를 할당하고, 이산균등분포에 따라 그 중 타격할 어느 하나의 목표물을 선택하여 타격하도록 제어한다.The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체의 목표물 선정 방법을 나타내기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of selecting a target for a guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
먼저, 검출부(101)가 탐지창에서 영상 처리를 통해 미리 설정된 기준을 만족하는 목표물만을 검출하고(S201), 할당부(103)가 앞서 검출부(101)에 의해 검출된 목표물 각각에 번호를 할당한다(S203).First, the
이후, 선택부(105)가 이산균등분포에 따라 할당부(103)에 의해 번호가 할당된 목표물들 중 타격할 어느 하나의 목표물을 선택하고(S205), 제어부(107)가 그 선택된 목표물을 타격하도록 제어한다(S207).Thereafter, the
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 유도 비행체를 기반으로 하는 시뮬레이션 결과를 나타내기 위한 도면으로서, 본 발명에 따른 알고리즘 성능을 보여주기 위해 두 가지 다른 알고리즘과 비교한 시뮬레이션 결과를 도시하고 있다.5A to 5C are diagrams for showing a simulation result based on a guided vehicle according to an embodiment of the present invention, and show simulation results compared with two other algorithms to show the algorithm performance according to the present invention. have.
구체적으로, 탐지창의 목표물 중 가장 밝은 목표를 선택하도록 하는 (1)가장 밝은 목표 선택 알고리즘, 발사 전 각 유도 비행체에 목표물 번호를 할당하는 (2)순차 할당 알고리즘, 및 본 발명에 해당하는 탐지창에서 랜덤으로 목표물 번호를 할당하여 어느 하나를 선택하는 (3)랜덤 할당 알고리즘을 사용한 시뮬레이션 결과들이다.Specifically, (1) the brightest target selection algorithm for selecting the brightest target among targets in the detection window, (2) a sequential allocation algorithm for allocating target numbers to each guided vehicle before launch, and in the detection window corresponding to the present invention. These are simulation results using the (3) random assignment algorithm that randomly assigns target numbers and selects any one.
이때, 비행 오차를 시뮬레이션에 고려하기 위해 정규분포로 모델링 하였다. 또한, 순차 할당 알고리즘에서는 발사 전 할당된 번호가 탐지창의 목표물 보다 클 경우를 고려하기 위해 하기와 같은 절차를 고려하였다. 예를 들면, 발사 전 10번 목표물을 할당 받은 유도 비행체가 탐색 시작 시에 탐지창에 7개의 목표물만 식별될 경우에는 최종 목표물 번호는 7을 10으로 나눈 나머지를 번호로 할당한다. 즉, 3번 목표를 타격하는 것으로 한다. 그러나, 이는 일 실시예일 뿐, 필요에 따라 변경하여 설정이 가능하다.At this time, in order to consider the flight error in the simulation, it was modeled as a normal distribution. In addition, in the sequential allocation algorithm, the following procedure was considered in order to consider the case where the number allocated before launch is larger than the target of the detection window. For example, if only 7 targets are identified in the detection window at the beginning of the search for a guided vehicle that has been assigned
한편, 각각의 시뮬레이션은 유도 비행체의 영상센서 해상도는 512×512를 적용하고, 또한 이상적인 탐지창에서 , 축으로 정규오차 분포를 갖도록 하여 이루어졌다. 즉, 각 유도 비행체는 탐지 시작 시, 탐지창의 중심 (,)는 하기 <수학식 2>로 모델링 하였다.On the other hand, for each simulation, the image sensor resolution of the guided vehicle is 512 × 512, and in the ideal detection window, , It was made to have a normal error distribution along the axis. In other words, each guided vehicle is at the center of the detection window ( , ) Was modeled by the following <
<수학식 2><
여기서, , 는 각각 이상적인 탐지창(즉, 비행 오차가 없는)의 중심점을 나타내고, , 는 각각 x, y 축의 표준편차이다.here, , Represents the center point of the ideal detection window (i.e., no flight error), respectively, , Is the standard deviation of the x and y axes, respectively.
먼저, 도 5a는 목표물 숫자 증가에 따른 타격 확률을 나타내기 위한 도면으로, 표준편차는 50, 비행체 숫자(M)은 목표물 숫자(N)과 같다는 조건 하에 시뮬레이션을 진행하였다.First, FIG. 5A is a diagram for showing the probability of hitting according to an increase in the number of targets, and the simulation was conducted under the condition that the standard deviation is 50 and the number of vehicles (M) is the same as the number of targets (N).
시뮬레이션 결과에 따르면, 목표물이 1개 일 때는 세 알고리즘 모두 동일한 타격 확률을 보이나, 목표물이 증가함에 따라 (1)가장 밝은 목표 선택 알고리즘의 효과는 급속히 낮아지고, (2)순차 할당 알고리즘과 (3)랜덤 할당 알고리즘이 거의 동일한 성능을 보여주고 있는 것을 확인할 수 있다.According to the simulation results, when there is one target, all three algorithms show the same probability of hitting, but as the target increases, the effectiveness of (1) the brightest target selection algorithm decreases rapidly, and (2) the sequential allocation algorithm and (3) It can be seen that the random allocation algorithm shows almost the same performance.
도 5b는 표준편차 증가에 따른 타격 확률을 나타내기 위한 도면으로, 비행체 숫자(M)는 30, 목표물 숫자(N)는 30으로 서로 동일하다는 조건 하에 시뮬레이션을 진행하였다.5B is a diagram for showing the probability of hitting according to an increase in the standard deviation, and the simulation was performed under the condition that the number of vehicles (M) is 30, and the number of targets (N) is equal to 30.
시뮬레이션 결과에 따르면, 표준편차가 0일 때, 즉, 비행오차가 없어서 모든 비행체가 탐지시점에 동일한 영상을 볼 경우, (2)순차 할당 알고리즘이 100%의 타격 확률을 보이는 것을 확인할 수 있다. 한편, 표준편차가 증가함에 따라 순차할당의 성능이 낮아지며, (3)랜덤 할당 알고리즘과 비슷하게 되는 것을 확인할 수 있다. 이 랜덤 할당 알고리즘의 경우에는 표준편차와 무관하게 일정한 값을 보이는 것을 확인할 수 있다.According to the simulation results, when the standard deviation is 0, that is, when all vehicles view the same image at the time of detection because there is no flight error, it can be confirmed that (2) the sequential allocation algorithm shows a 100% probability of hitting. On the other hand, as the standard deviation increases, the performance of sequential allocation decreases, and it can be seen that (3) it becomes similar to the random allocation algorithm. In the case of this random allocation algorithm, it can be seen that a constant value is displayed regardless of the standard deviation.
도 5c는 비행체 증가에 따른 타격 확률을 나타내기 위한 도면으로, 비행체 숫자(M)는 50, 표준편차는 100이라는 조건 하에 시뮬레이션을 진행하였다.Figure 5c is a diagram for showing the probability of hitting according to the increase of the vehicle, the simulation was conducted under the condition that the number of vehicles (M) is 50, and the standard deviation is 100.
도 5c는 50개의 목표물을 10 내지 100개의 유도 비행체로 타격할 때의 타격 확률을 보여주고 있는 것으로, (2)순차 할당 알고리즘과 (3)랜덤 할당 알고리즘이 거의 동일한 성능을 보여주고 있는 것을 확인할 수 있다.5C shows the probability of hitting 50 targets with 10 to 100 guided vehicles, and it can be seen that (2) the sequential allocation algorithm and (3) the random allocation algorithm show almost the same performance. have.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 유도 비행체를 발사한 후, 중앙 통제소로 별도의 정보를 보낼 필요가 없이, 망각 방식으로 동작한다. 즉, 비행체 간 정보 교환이 필요없는 매우 간단한 알고리즘을 통해 복수개의 목표물 중 어느 하나의 목표물을 선택하여 타격할 수 있도록 하면서, 동시에 그 타격 효율은 향상시키는 효과가 있다.As described above, in the present invention, after launching the guided vehicle, there is no need to send additional information to the central control station, and operates in an oblivion manner. In other words, it is possible to select and strike any one of a plurality of targets through a very simple algorithm that does not require information exchange between aircraft, and at the same time, there is an effect of improving the hitting efficiency.
도 6은 순차할당 알고리즘과 랜덤 할당 알고리즘의 실제 운용을 고려한 절차를 보여주고 있다. 순차할당 알고리즘은 적어도 발사전에 유도비행체에 각각의 고유한 일련번호를 부여해야 하는 반면, 랜덤 할당 알고리즘은 이런 정보가 필요없다.6 shows a procedure in consideration of the actual operation of the sequential allocation algorithm and the random allocation algorithm. Sequential allocation algorithms must at least give each guided vehicle a unique serial number prior to launch, whereas random allocation algorithms do not need this information.
본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms are used, these are merely used in a general meaning to easily describe the technical content of the present invention and to aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented.
Claims (7)
비행 중에 탐지창을 통해 다수의 목표물들을 검출하는 검출부;
상기 목표물들 각각에 번호를 할당하는 할당부;
상기 번호가 할당된 목표물들 중에서 타격할 어느 한 목표물을 임의로 선택하는 선택부; 및
상기 검출부를 이용하여 상기 탐지창을 통해 상기 목표물들을 검출하며, 상기 할당부를 이용하여 상기 목표물들 각각에 번호를 할당하고, 상기 선택부를 이용하여 상기 번호가 할당된 목표물들 중에서 타격할 어느 한 목표물을 선택하고, 상기 선택된 목표물을 타격하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 탐지창은, 상기 비행에 의한 항법 오차, 센서 오차 및 바람에 의한 외란에 따른, 상기 유도 비행체와 동시에 발사된 다른 유도 비행체와 상기 유도 비행체 간에 비행 위치 및 비행 각도의 상이를 고려하여 상기 다른 유도 비행체에서 탐지한 다수의 목표물들과 다른 적어도 하나의 목표물을 추가적으로 탐지하며,
상기 목표물들은, 상기 유도 비행체의 타격 표적들인 것을 특징으로 하는 유도 비행체의 목표물 선정 장치.
In the target selection device of the guided vehicle,
A detection unit that detects a plurality of targets through a detection window during flight;
An allocation unit for allocating a number to each of the targets;
A selection unit that randomly selects one target to be hit from among the targets to which the number is assigned; And
The targets are detected through the detection window using the detection unit, a number is assigned to each of the targets using the assignment unit, and one target to be hit is selected from among the targets to which the number is assigned using the selection unit. It selects and includes a control unit for controlling to hit the selected target,
The detection window is in consideration of the difference in flight position and flight angle between the guided vehicle and another guided vehicle launched at the same time as the guided vehicle according to the navigation error, sensor error and wind disturbance due to the flight. It additionally detects at least one target that is different from the plurality of targets detected by the vehicle,
The targets are target selection device of a guided vehicle, characterized in that the hitting targets of the guided vehicle.
상기 유도 비행체와 상기 다른 유도 비행체를 포함하는 유도 비행체들의 개수는 30개 이상이며,
상기 목표물들의 개수는 30개 이상인 것을 특징으로 하는 유도 비행체의 목표물 선정 장치.
The method of claim 1,
The number of guided vehicles including the guided vehicle and the other guided vehicle is 30 or more,
The target selection device for a guided vehicle, characterized in that the number of the targets is 30 or more.
상기 선택부는,
이산균등분포를 기반으로 하여 상기 번호가 할당된 목표물들 중에서 타격할 어느 한 목표물을 선택하는 것을 특징으로 하는 유도 비행체의 목표물 선정 장치.The method of claim 1,
The selection unit,
A target selection device for a guided vehicle, characterized in that, based on a discrete uniform distribution, one target to be hit is selected from among targets to which the number is assigned.
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