KR102317104B1 - Method for improving accuracy of foreign objects detection by setting detection exclusion zone - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지 정확도 향상 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 활주로내 이물질을 탐지하기 위하여 레이더 및 카메라 등의 고정 탐지장치를 운용함에 있어서, 각 탐지장치에 대하여 탐지제외영역을 설정하여 해당 영역의 탐지정보를 탐지장치에서 필터링한 후 정보처리 시스템 등에 전송하도록 함으로써, 불필요한 정보 수집을 사전에 방지하여 네트워크 트래픽을 해소하고 데이터 처리에 의한 부하를 감소하도록 하는, 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지 정확도 향상 방법에 관한 것이다.
본 발명의 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법은, 고정 플랫폼(110)에 설치되는 카메라(120) 또는 레이더(130)의 하나 이상을 포함하여 활주로 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용하여, 탐지장치 각각에 할당된 활주로 내 탐지할당영역의 전체를 스캔하는 단계; 탐지할당영역 가운데 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역에 대해 탐지제외영역을 설정하거나, 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역에 대해 탐지제외영역을 설정하는 단계; 스캔된 탐지할당영역에 대한 탐지정보 가운데 탐지제외영역에 해당되는 탐지정보를 필터링하거나 제거하여 이물질 탐지정보를 생성하는 단계; 및 생성된 이물질 탐지정보만을 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting a detection exclusion area, and more particularly, in operating a fixed detection apparatus such as a radar and a camera to detect a foreign material on a runway, a detection exclusion area is set for each detection apparatus. By setting, the detection information of the relevant area is filtered by the detection device and then transmitted to the information processing system, etc. It relates to a method for improving the detection accuracy of foreign substances by
The method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting the detection exclusion area of the present invention uses a detection device for detecting foreign substances in the runway including one or more of the camera 120 or the radar 130 installed on the fixed platform 110. , scanning the entire detection allocation area within the runway allocated to each detection device; But set, not in detection allocation area the slide area of the center plane by detecting negative region, the predetermined from the camera 120, the azimuth angle (α C) and the horizontal distance (D C) setting a detection exclusion area for the region within the range, or steps of from the radar 130 is set to detect negative area for the region within a predetermined distance of a diagonal (L), the horizontal distance (D R), azimuth (α R), the elevation angle (β) range; generating foreign material detection information by filtering or removing detection information corresponding to a detection exclusion area from among the detection information on the scanned detection allocation area; and transmitting only the generated foreign material detection information through the control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and providing the information to the operator.

Description

탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법{Method for improving accuracy of foreign objects detection by setting detection exclusion zone}Method for improving accuracy of foreign objects detection by setting detection exclusion zone

본 발명은 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법에 관한 것으로서, 상세하게는 활주로내 이물질을 탐지하기 위하여 레이더 및 카메라 등의 고정 탐지장치를 운용함에 있어서, 각 탐지장치에 대하여 탐지제외영역을 설정하여 해당 영역의 탐지정보를 탐지장치에서 필터링한 후 정보처리 시스템 등에 전송하도록 함으로써, 불필요한 정보 수집을 사전에 방지하여 네트워크 트래픽 및 데이터 처리에 의한 부하를 감소하도록 하는, 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting a detection exclusion area, and more particularly, in operating a fixed detection device such as a radar and a camera to detect a foreign material on a runway, a detection exclusion area is set for each detection device. Foreign substances by setting the exclusion zone to prevent unnecessary information collection in advance and reduce the load caused by network traffic and data processing by setting the detection information of the relevant area to be filtered by the detection device and then transmitted to the information processing system It relates to a method for improving detection accuracy.

활주로상에서, 암석, 파손된 활주로, 항공기나 차량의 파편, 지상의 차량 부품, 쓰레기, 정비 부품, 우박, 항공기 잔해, 화산재, 공구, 볼트, 금속조각, 및 항공기 이착륙에 방해되는 각종 생물을 지칭하는 FOD(Foreign Object Damage, 외부 물질에 의한 손상, 이하 이물질)의 존재는 항공기 회사에 상당한 손실을 야기하는 제트 폭발, 항공기 이륙/착륙, 자연적인 원인 및 그에 따른 인명사고를 야기할 수도 있다.On the runway, rocks, damaged runways, aircraft or vehicle debris, vehicle parts on the ground, garbage, maintenance parts, hail, aircraft wreckage, ash, tools, bolts, metal scraps, and various living things that interfere with aircraft take-off and landing. The presence of Foreign Object Damage (FOD) may cause jet explosions, aircraft take-offs/landings, natural causes, and human casualties that cause significant losses to aircraft companies.

따라서, 활주로 이물질 감시는 공항에서 매우 중요하며, 활주로 감시를 수행하기 위해 서로 다른 방법들이 사용된다. 통상적으로, 감시원이 주기적으로 항공기 활주로 근처를 이동하면서 육안과 수동적인 방법으로 감시를 수행하는데, 이러한 방법은 전적으로 인적 능력에 의존할 수밖에 없어 느리고, 노동력이 많이 들고, 나아가, 육안 감시는 활주로의 기상 악천 후 등의 영향을 받기 때문에 신뢰할 수 없다.Therefore, runway debris monitoring is very important at airports, and different methods are used to perform runway monitoring. In general, surveillance officers periodically move near the runway of the aircraft and perform visual and manual surveillance, which is slow, labor intensive, and furthermore, visual surveillance of the runway depends entirely on human capabilities. It is not reliable because it is affected by bad weather, etc.

레이더를 사용하는 탐지 시스템의 경우, 마이크로웨이브 신호는 일반적으로 활주로를 넘어서 전송되고 어느 다른 외부 물체로부터 반영된 신호가 검출되고 분석되는데, 마이크로웨이브 신호들은 펄스화되거나 구조화되기 때문에 신호가 수신기에 도달하는데 걸린 시간은 외부 물체까지의 거리를 계산하는데 사용되며, 더 작은 파장과 더 높은 펄스 반복 주파수를 갖는 레이더 센서를 사용하는 것에 의해, 더 높은 해상도를 달성할 수 있다. 하지만, 레이더를 사용하는 활주로 감시 시스템은 한계를 갖는다. 레이더는 금속 물체를 탐지하는 훌륭한 수단이지만, 고무와 같은 비-금속 물체를 탐지하는 데에는 덜 민감하므로, 열악한 레이더 신호를 갖는 물질(예, 고무)로 만들어진 물체는 레이더 시스템에서 중요한 문제를 야기할 수 있다. 또한, 레이더는 그다지 해롭지 않을 수도 있는 매우 작은 금속 물체에 대한 신호를 강한 신호로 나타냄으로써 잘못된 경보를 일으킬 수도 있다.For detection systems that use radar, microwave signals are typically transmitted over runways and reflected signals from some other foreign object are detected and analyzed. Time is used to calculate the distance to the foreign object, and by using a radar sensor with a smaller wavelength and higher pulse repetition frequency, higher resolution can be achieved. However, the runway monitoring system using radar has limitations. While radar is an excellent means of detecting metallic objects, it is less sensitive to detecting non-metallic objects such as rubber, so objects made of materials with poor radar signals (e.g. rubber) can cause significant problems in radar systems. have. Radar can also cause false alarms by giving a strong signal for very small metal objects that may not be very harmful.

한편, 활주로 근처에 위치한 하나 이상의 비디오 카메라를 사용하는 감시가 제안되었으며, 카메라로부터 획득된 비디오 신호들은 공항 관제실의 콘솔에 있는 작업자에 의해 시각적으로 모니터링 되고, 감시 카메라로부터 수신된 활주로의 비디오 영상들을 처리하는 것에 의해 임의의 이물질을 탐지하기 위한, 이미지 처리에 관한 방법이 함께 제안되고 있다.On the other hand, surveillance using one or more video cameras located near the runway has been proposed, and the video signals obtained from the cameras are visually monitored by an operator at the console of the airport control room, and the video images of the runway received from the surveillance camera are processed. A method related to image processing has been proposed together to detect any foreign matter by doing so.

종래기술인 공개특허공보 제 10-2018-0108176호 " 공항 이동지역 이물질 수거 시스템"에는 공항의 활주로 주변 및 이동 지역에 고정형으로 설치되어 이물질을 탐지하는 복수의 고정형 탐지장치, 공항의 활주로 주변 및 이동 지역을 운행하면서 이물질을 탐지하는 이동형 탐지장치 및 상기 복수의 고정형 탐지장치 및 상기 이동형 탐지장치와 송수신하여 상기 복수의 고정형 탐지장치 및 상기 이동형 탐지장치로부터 이물질 탐지 정보를 전송받아 처리하는 통합운용시스템을 포함하는 공항 이동지역 이물질 수거 시스템에 관하여 개시하고 있다In the prior art Laid-Open Patent Publication No. 10-2018-0108176 "Airport movement area foreign material collection system", a plurality of fixed detection devices that are fixedly installed around the runway and movement area of the airport to detect foreign matter, the runway area around the airport and the movement area A mobile detection device for detecting foreign substances while driving, and an integrated operation system for receiving and processing foreign substances detection information from the plurality of fixed detection devices and the mobile detection device by transmitting and receiving with the plurality of fixed detection devices and the mobile detection device It discloses a foreign material collection system in the airport moving area.

레이더 및 영상탐지장치를 동시에 운용하여 이물질을 탐지함으로써 보다 다양하고 정확한 정보를 제공하려는 방법이 제안되고 있지만, 각각의 탐지장치가 개별로 운용되고 있으며 탐지정보 또한 개별로 제어부 등에 제공되게 되므로 탐지 시스템에 부담을 주게 된다. A method of providing more diverse and accurate information by simultaneously operating radar and image detection device to detect foreign substances has been proposed. puts a burden

또한, 카메라 및/또는 레이더의 경우 할당된 스캔(탐지) 범위내 모든 물체에 대한 정보를 제어부 또는 정보수집장치 등에 전송하게 되는데, 이처럼 탐지하는 범위내 모든 물체에 대한 탐지정보를 전송시 네트워크단에 상당한 부하로 작용하며, 복수의 탐지장치에 의하여 탐지되고 전송되는 탐지정보를 통합함에 있어 정보 수집 장치에서의 데이터 처리에 의한 부하 또한 상당하다.In addition, in the case of a camera and/or radar, information on all objects within the assigned scan (detection) range is transmitted to the control unit or information collection device, etc. It acts as a significant load, and in integrating the detection information detected and transmitted by a plurality of detection devices, the load due to data processing in the information collection device is also significant.

특히, 활주로 영역 이물질 탐지 시스템은 비행기가 이/착륙 또는 이동하는 지역의 물체 또는 이물질을 탐지하는 것을 주목적으로 하는 것이므로, 비행기가 실질적으로 이동하는 영역외의 영역에 대하여 이물질 정보를 탐지하는 것은 현실적으로 필요하지 않을 수 있고, 또한 이러한 정보를 운영자에게 제공하는 것은 활주로를 관리하는 주체에게는 불필요한 정보의 제공으로 인하여 실질 활주로 영역내 이물질을 판단 또는 처리함에 혼선을 줄 수 있다.In particular, since the runway area foreign object detection system is primarily intended to detect an object or foreign material in the area where the airplane is taking off/landing or moving, it is not practically necessary to detect foreign material information in an area other than the area in which the airplane is actually moving. Also, providing such information to the operator may cause confusion in judging or processing foreign substances in the actual runway area due to provision of unnecessary information to the subject managing the runway.

특허 문헌1. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0108176호Patent Document 1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0108176

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 각 이물질 탐지장치에 소정 조건에 해당되는 탐지제외영역을 미리 설정하여 해당 영역의 정보를 탐지장치단에서 필터링 하도록 함으로써, 불필요한 정보수집을 사전에 방지해 네트워크 트레픽 및 데이터 처리에 의한 부하를 감소시키며, 활주로를 관리하는 주체에게는 불필요한 정보의 제공을 미리 차단함으로써 실제 활주로 영역내 이물질을 판단 또는 처리함에 혼선을 주지 않도록 하는 목적이 있다.The present invention devised to solve the problems of the prior art as described above, collect unnecessary information by setting a detection exclusion area corresponding to a predetermined condition in each foreign material detection device in advance and filtering the information in the corresponding area at the detection device end The purpose of this is to reduce the load caused by network traffic and data processing by preventing the contamination in advance, and to prevent confusion in judging or processing foreign substances in the actual runway area by blocking the provision of unnecessary information to the subject managing the runway in advance.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 양태에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법은. 고정 플랫폼에 설치되는 카메라 또는 레이더의 하나 이상을 포함하여 활주로 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용하여, 상기 탐지장치 각각에 할당된 활주로 내 탐지할당영역의 전체를 스캔하는 단계; 상기 탐지할당영역 가운데 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 상기 카메라로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역을 상기 탐지제외영역을 설정하거나, 상기 레이더로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역을 상기 탐지제외영역을 설정하는 단계; 스캔된 상기 탐지할당영역에 대한 탐지정보 가운데 상기 탐지제외영역에 해당되는 탐지정보를 필터링하거나 제거하여 이물질 탐지정보를 생성하는 단계; 및 생성된 상기 이물질 탐지정보만을 상기 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting a detection exclusion area according to the first aspect of the present invention for achieving the above object. using a detection device for detecting foreign substances on the runway including one or more cameras or radars installed on a fixed platform, scanning the entire detection allocation area on the runway allocated to each of the detection devices; The detection allocation region of, but set, not in the sliding area of the airplane with the detected negative region, the predetermined azimuth (α C) by the camera, and the horizontal distance (D C) setting the region to the detection exclusion in the range, or the setting a predetermined diagonal distance (L), the horizontal distance (D R), azimuth (α R), the elevation angle (β) to the detection region except regions in the range from the radar; generating foreign material detection information by filtering or removing detection information corresponding to the detection exclusion region from among the scanned detection information on the detection allocation region; and transmitting only the generated foreign material detection information through a control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and providing the information to an operator.

또한, 본 발명의 제2 양태에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법은, 고정 플랫폼에 설치되는 카메라 또는 레이더의 하나 이상을 포함하여 비행장 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용하여, 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 상기 탐지할당영역 가운데 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 상기 카메라로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역에 대해 상기 탐지제외영역을 설정하거나, 상기 레이더로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역에 대해 상기 탐지제외영역을 설정하는 단계; 상기 탐지장치 각각에 할당된 비행장 내 탐지할당영역에서 상기 탐지제외영역을 제외한 실탐지영역만을 스캔하는 단계; 및 캔된 상기 실탐지영역에 대한 이물질 탐지정보를 상기 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting the detection exclusion area according to the second aspect of the present invention is an airplane using a detection device for detecting foreign substances in an airfield including one or more cameras or radars installed on a fixed platform. of, but set, not in the slide region with detected exclusion zone, but set, not in the detected allocation area of the sliding area of the airplane with the detected negative region, the predetermined azimuth from the camera (α C) and the horizontal distance (D C ) setting the detected negative area for the region within the range, or the predetermined diagonal distance (L) from the radar, the horizontal distance (D R), azimuth (α R), a height the detection for the area in each of (β) range setting an exclusion area; scanning only the real detection area excluding the detection exclusion area from the detection allocation area within the aerodrome allocated to each of the detection devices; and transmitting foreign matter detection information on the scanned real detection area through a control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and providing the information to the operator.

또한, 상기 제1, 2 양태에 있어서, 상기 레이더로부터 상기 탐지제외영역까지의 수평면 거리(DR)는, 상기 레이더로부터 상기 탐지제외영역까지의 대각 거리(L) 및 고도각(β)을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.In the above first and second embodiment, using the diagonal distance (L) and elevation angle (β) of horizontal distance (D R) of from the radar to the detected negative area, from the radar to the detection exclusion It is characterized in that it is calculated.

따라서, 본 발명의 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지 정확도 향상 방법은, 각 탐지장치에 소정 조건에 해당되는 탐지제외영역을 미리 설정하여 해당 영역의 정보를 탐지장치단에서 필터링 하도록 함으로써, 불필요한 정보수집을 사전에 방지해 네트워크단 트래픽을 해소하고 이미지 프로세싱을 포함하는 데이터 처리에 의한 부하를 감소시키는 효과가 있다.Therefore, in the method for improving the accuracy of detecting foreign substances by setting the exclusion zone of the present invention, the detection exclusion zone corresponding to a predetermined condition is set in advance in each detection device, and the information in the corresponding zone is filtered by the detection device, thereby collecting unnecessary information. It has the effect of resolving network-side traffic by preventing the problem in advance and reducing the load caused by data processing including image processing.

또한, 본 발명은 비행기가 이동하는 영역 외의 이물질 정보를 탐지하는 것은 현실적으로 필요하지 않을 수 있기에 해당 영역에 대한 정보를 사전에 운영자에게 제공하지 않도록 함으로써, 활주로를 관리하는 주체에게 실제 활주로 영역내 이물질을 판단 또는 처리함에 혼선을 주지 않게 되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since it may not be realistically necessary to detect foreign material information other than the area in which the airplane moves, information on the area is not provided to the operator in advance, so that the subject managing the runway is provided with foreign material in the actual runway area. It has the effect of not causing confusion in judgment or processing.

도 1은 본 발명에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법을 설명하기 위한 그림이다.
도 2는 본 발명에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법의 일 실시예를 나타내는 그림이다.
도 3은 본 발명에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법의 다른 실시예를 나타내는 그림이다.1 is a diagram for explaining a method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting a detection exclusion area according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an embodiment of a method for improving foreign material detection accuracy by setting a detection exclusion area according to the present invention.
3 is a diagram showing another embodiment of the method for improving the foreign object detection accuracy by setting the detection exclusion area according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법을 설명하기 위한 그림으로, (a)는 수평면에서 관찰되는 탐지장치와 이물질의 위치를 나타내는 그림이고, (b)는 소정 높이(고도)에서 관찰되는 탐지장치와 이물질및 탐지제외영역의 위치 관계를 수평면상에 나타낸 그림이다. 또한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법의 실시예들을 나타내는 순서도이다. 1 is a diagram for explaining a method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting a detection exclusion area according to the present invention, (a) is a diagram showing the position of a detection device and foreign substances observed in a horizontal plane, (b) is a predetermined height It is a figure showing the positional relationship between the detection device observed at (altitude) and the foreign object and detection exclusion area on a horizontal plane. Also, FIGS. 2 and 3 are flow charts illustrating embodiments of a method for improving foreign material detection accuracy by setting a detection exclusion area according to the present invention.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법은, 고정 플랫폼(110)에 설치되는 카메라(120) 또는 레이더(130)의 하나 이상을 포함하여 비행장 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용하여 탐지하며, 탐지장치 각각에 할당된 비행장 내 탐지할당영역의 전체를 스캔하는 단계; 탐지할당영역 가운데 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역에 대해 탐지제외영역을 설정하거나, 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역에 대해 탐지제외영역을 설정하는 단계; 스캔된 탐지할당영역에 대한 탐지정보 가운데 탐지제외영역에 해당되는 탐지정보를 필터링하거나 제거하여 이물질 탐지정보를 생성하는 단계; 및 필터링 또는 제거하여 생성된 이물질 탐지정보만을 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것에 특징이 있다.As shown in FIGS. 1 to 3 , the method for improving the detection accuracy of foreign substances by setting the detection exclusion area of the present invention includes one or more of the camera 120 or the radar 130 installed on the fixed platform 110 at the airfield. Detecting by using a detection device for detecting foreign substances, and scanning the entire detection allocation area in the aerodrome allocated to each detection device; But set, not in detection allocation area the slide area of the center plane by detecting negative region, the predetermined from the camera 120, the azimuth angle (α C) and the horizontal distance (D C) setting a detection exclusion area for the region within the range, or steps of from the radar 130 is set to detect negative area for the region within a predetermined distance of a diagonal (L), the horizontal distance (D R), azimuth (α R), the elevation angle (β) range; generating foreign material detection information by filtering or removing detection information corresponding to a detection exclusion area from among the detection information on the scanned detection allocation area; and transmitting only foreign material detection information generated by filtering or removing through a control unit connected to a detection device through wired/wireless communication and providing the information to an operator.

또한, 본 발명은 고정 플랫폼(110)에 설치되는 카메라(120) 또는 레이더(130)의 하나 이상을 포함하여 비행장 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용하여 탐지하며, 탐지할당영역 가운데 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역을 탐지제외영역을 설정하거나, 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역을 탐지제외영역을 설정하는 단계; 탐지장치 각각에 할당된 활주로 내 탐지할당영역에서 탐지제외영역을 제외한 실탐지영역만을 스캔하는 단계; 및 스캔된 실탐지영역에 대한 이물질 탐지정보를 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것에 특징이 있다.In addition, the present invention detects using a detection device for detecting foreign substances in the aerodrome, including one or more of the camera 120 or the radar 130 installed on the fixed platform 110, and the plane's slide area among the detection allocation areas. but set, not in the detected negative region, the predetermined azimuth from the camera (120) (α C) and the horizontal distance (D C) setting a detection exclusion an area in a range, or a predetermined diagonal distance from the radar 130 (L), the horizontal plane distance (D R ), azimuth (α R ), and setting a detection exclusion region within the range of the elevation angle (β); scanning only the real detection area excluding the detection exclusion area from the detection allocation area on the runway allocated to each detection device; and transmitting foreign matter detection information on the scanned real detection area through a control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and providing the information to the operator.

플랫폼(110)들은 활주로 상 이물질을 탐지하기 위하여 할당된 소정 탐지대상영역의 인근에 카메라(120) 및/또는 레이더(130) 등의 탐지장치를 구비하여 설치된다. The platforms 110 are installed with a detection device such as a camera 120 and/or a radar 130 in the vicinity of a predetermined detection target area allocated to detect foreign substances on the runway.

카메라(120)는 실시간으로 렌즈에 입사되는 영상을 촬영하고 촬영된 정지영상 또는 동영상을 유무선 네트워크를 통해 통신 연결된 제어부(미도시)에 전송한다. 고정 카메라 장치를 다양한 위치에 대량으로 설치하기 곤란한 활주로 등에 적용하기 위하여, 틸팅(tilting), 로테이팅(rotating), 줌-인/아웃이 가능한 고배율의 줌 카메라로 구성되어 플랫폼(110)의 특정 위치에 고정 설치되며, 활주로를 감시하면서 사용자의 조작에 의해 작동되어 이물질 등을 탐지 및 촬상하도록 하고 탐지된 이물질의 정보를 유무선 네트워크를 통해 연결된 제어부(미도시) 또는 통합운용 시스템에 전송하도록 한다.The camera 120 captures an image incident on the lens in real time, and transmits the captured still image or moving image to a communication-connected controller (not shown) through a wired/wireless network. In order to apply a fixed camera device to a runway where it is difficult to install a large amount of a fixed camera device in various locations, it is composed of a high-magnification zoom camera capable of tilting, rotating, and zoom-in/out, so that a specific location of the platform 110 It is fixedly installed on the tarmac and is operated by the user's operation while monitoring the runway to detect and image foreign substances, and to transmit information on the detected foreign substances to a control unit (not shown) or an integrated operation system connected through a wired/wireless network.

활주로 표면은 복수의 구획으로 분할되고, 활주로의 이미지를 캡쳐하기 위한 하나 이상의 카메라가 이물질 탐지를 위해 활주로 표면을 구획(탐지대상영역)마다 연속적으로 스캔하게 된다. The runway surface is divided into a plurality of sections, and one or more cameras for capturing images of the runway continuously scan the runway surface for each section (detection target area) to detect foreign substances.

영상탐지장치인 카메라(120)로부터 제공되는 이물질 정보로는 카메라(120)가 설치된 위치에서 이물질까지의 수평면 거리 및 방위각, 탐지시간, 이물질 크기나 상태를 포함하는 이물질 이미지 및 이물질 탐지시점의 녹화영상 등이 포함된다.As foreign material information provided from the camera 120, which is an image detection device, a foreign material image including the horizontal distance and azimuth from the position where the camera 120 is installed to the foreign material, detection time, the size or state of the foreign material, and a recorded image at the time of detecting the foreign material etc. are included.

카메라의 영상을 중앙 센터에서 단순 수집하여 일괄적으로 영상을 분석하는 중앙집중형 감시 시스템보다는 각 카메라 자체에 영상 분석 기능을 구성하여 특정한 이벤트가 발생하는 경우에만 감시 영상을 전송하도록하는 지능형 IP 카메라를 이용하여 중앙 센터의 부하를 분산하고 전체 트래픽의 양을 크게 줄일 수 있는 에지형 감시 시스템이 선호되고 있으며, 본 발명에서는 이러한 기능의 카메라를 채택하는 것이 바람직하다.Rather than a centralized surveillance system that simply collects camera images from a central center and analyzes images in a lump, an intelligent IP camera that transmits surveillance images only when a specific event occurs by configuring the image analysis function in each camera itself. An edge-type surveillance system that can distribute the load of the central center and significantly reduce the total amount of traffic is preferred, and in the present invention, it is preferable to adopt a camera having such a function.

레이더(130)는 플랫폼(110)의 특정 위치에 고정 설치되며, 송수신 안테나를 이용하여 마이크로파(극초단파, 10cm~100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신함으로써 이물질과의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 탐지장치로, 유무선 네트워크를 통해 제어부에 통신 연결되어 탐지된 이물질 정보를 전송한다.The radar 130 is fixedly installed at a specific location on the platform 110, and emits electromagnetic waves of about microwave (microwave, 10 cm to 100 cm wavelength) to an object using a transmission/reception antenna to receive electromagnetic waves reflected from the object. It is a detection device that detects the distance, direction, and altitude of

레이더(130)는 기상 상황이 양호할 때, 예컨대 눈이나 비가 오지 않을 때 유효하며, 이물질 검출 시 주변 온도에 의한 영향이 적은 장점이 있다. 레이더(130)는 고주파의 네로우 빔을 투사하므로 항공기가 활주로에 진입할 때는 작동을 멈추어야 하며 사람이 활주로에 있을 때는 사용하지 않는 것이 바람직하다. The radar 130 is effective when the weather conditions are good, for example, when it is not snowing or raining, and has the advantage of having little influence by the ambient temperature when detecting foreign substances. Since the radar 130 projects a narrow beam of high frequency, it should be stopped when the aircraft enters the runway, and it is preferable not to use it when a person is on the runway.

레이더(130)로부터 제어부에 제공되는 이물질 정보로는 레이더(130)가 설치된 위치에서 이물질까지의 대각 거리(빗변 거리) 및 고도각, 방위각 및 탐지시간 등이 포함된다.The foreign material information provided from the radar 130 to the control unit includes a diagonal distance (hypotenuse distance) from the position where the radar 130 is installed to the foreign material, an elevation angle, an azimuth, and a detection time.

제어부(또는 통합운용시스템)는 카메라(120) 및/또는 레이더(130)와 유무선 통신으로 연결되어 탐지정보를 수집하고, 이들을 처리, 통합, 표시, 저장하는 등의 역할을 수행하는 컴퓨터 시스템 또는 서버들로 구성될 수 있다.The control unit (or integrated operating system) is connected to the camera 120 and/or the radar 130 through wired/wireless communication to collect detection information, and to process, integrate, display, and store them. may be composed of

또한, 카메라(120)로부터 전송된 영상을 이미지 프로세싱을 통해 최적의 영상 탐지정보로 구성한다.In addition, the image transmitted from the camera 120 is configured as optimal image detection information through image processing.

한편, 카메라(120) 및 레이더(130)는 미리 할당되는 탐지범위 내의 모든 물체에 대한 정보를 제어부를 포함하는 정보수집장치에 전송하게 되는데, 이처럼 탐지하는 범위내 모든 물체에 대한 정보를 전송시 네트워크단에 상당한 부하로 작용하며, 복수의 탐지장치에 의하여 탐지되고 전송되는 정보를 통합함에 있어 정보수집장치에서 데이터 처리에 따른 부하도 상당하다.On the other hand, the camera 120 and the radar 130 transmit information on all objects within the pre-allocated detection range to the information collection device including the control unit. It acts as a significant load on the stage, and in integrating the information detected and transmitted by a plurality of detection devices, the load due to data processing in the information collection device is also significant.

특히 활주로 영역 이물질 탐지 시스템에서 비행기가 이착륙 또는 이동하는 지역의 물체 또는 이물질을 탐지하는 것을 주목적으로 하고 있으므로, 비행기가 이동하는 지역외 영역(철탑, 간판, 조명등, 유도등, 가로등, 전원함, 유류저장탱크, 격납고, 배수로 등)의 물체 및 이물질 정보를 탐지하여 수집하는것은 불필요한 정보에 해당할 수 있고, 또한 이런 정보를 운영자에게 제공하는것은 활주로를 관리하는 주체에게는 불필요한 정보 제공에 의하여 실제 활주 영역내의 물체 및 이물질을 판단 또는 처리함에 혼선을 줄 수 있다.In particular, since the main purpose of the runway area foreign object detection system is to detect objects or foreign substances in the area where airplanes take off, land, or move, areas outside the area where airplanes move (pylons, signboards, lights, guidance lights, street lights, power boxes, oil storage) Detecting and collecting information on objects and foreign substances in tanks, hangars, drains, etc.) may be unnecessary information, and providing such information to the operator is unnecessary to the subject managing the runway by providing unnecessary information. It may cause confusion in judging or processing objects and foreign substances.

따라서 제어부를 통해 각 탐지장치에 탐지제외영역을 소정 조건하에서 설정하여 탐지장치로부터 해당 영역의 정보가 전송되지 않도록 함으로써, 불필요한 정보수집을 사전에 방지해 네트워크 트래픽 및 데이터 처리에 의한 부하를 감소시키도록 하는 방법이 필요하게 되었다.Therefore, by setting the detection exclusion zone in each detection device under a predetermined condition through the control unit, the information of the corresponding zone is not transmitted from the detection device, thereby preventing unnecessary information collection in advance and reducing the load due to network traffic and data processing. I needed a way to do it.

탐지제외영역의 설정은 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역을 설정하거나, 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역으로 설정할 수 있게 되며, 이때 레이더(130)로부터 수평면 거리(DR)는, 레이더(130)로부터 대각 거리(L) 및 고도각(β)을 이용하여 산출하게 된다.Setting the detection exclusion area is the predetermined azimuth (α C) and the horizontal distance (D C), setting an area in a range, or a predetermined diagonal distance (L) from the radar 130, the horizontal distance (D R from the camera 120 ), azimuth (α R), high, and able to set to the area within each (β) range, where the horizontal distance from the radar 130 (D R), the diagonal distance (L) and the elevation angle from the radar 130 ( β) is used to calculate it.

도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법은 아래와 같다. The method for improving the foreign object detection accuracy by setting the detection exclusion area according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is as follows.

고정 플랫폼(110)에 설치되는 카메라(120) 또는 레이더(130)의 하나 이상을 포함하여 활주로 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용한다.A detection device for detecting foreign substances in the runway including one or more of the camera 120 or the radar 130 installed on the fixed platform 110 is used.

먼저 복수의 구획으로 분할된 활주로 영역에 대하여 탐지장치들은 구획(탐지할당영역) 별로 전체를 스캔하도록 한다(S10).First, with respect to the runway area divided into a plurality of sections, the detection devices scan the entire runway for each section (detection allocation area) (S10).

다음으로, 탐지할당영역 가운데 비행기의 실질적인 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하도록 한다(S20).Next, a location other than the actual flight area of the airplane among the detection allocation areas is set as the detection exclusion area (S20).

이때. 탐지제외영역은 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역에 대해 설정하거나, 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역에 대해 설정하도록 한다.At this time. Detection exclusion area is the predetermined azimuth (α C) and the horizontal distance (D C) set for the area within the range, or the predetermined diagonal distance (L) from the radar 130, the horizontal distance (D R) and the camera (120) , azimuth (α R ), and elevation angle (β) within the range.

스캔된 탐지할당영역에 대한 탐지정보 가운데 탐지제외영역에 해당되는 탐지정보를 필터링하거나 제거하여(S30), 이물질 탐지정보를 생성하도록 한다(S40).The detection information corresponding to the detection exclusion area among the detected detection information on the scanned detection allocation area is filtered or removed (S30), and foreign matter detection information is generated (S40).

이렇게 생성된 이물질 탐지정보만을 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하도록 한다(S50).Only the foreign object detection information generated in this way is transmitted through the control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and provided to the operator (S50).

도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 소정의 할당탐지영역을 탐지하도록 구비되는 카메라(120)에 의해 할당탐지영역 내의 탐지제외영역 예를 들어 배수로까지의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC)로 지정될 수 있는 소정 범위((αC1 ,DC1) ~ (αC2 ,DC2)) 내에 위치한 이물질을 탐지하였다 하더라도, 해당 이물질 탐지정보는 필터링하거나 제거함으로써 제어부 등에 전송되지 않도록 설정하는 방식으로 구현할 수 있다.As shown in Fig. 1 (b), the azimuth (α C ) and the horizontal plane distance ( A range that can be specified as D C ) ((α C1 , D C1 ) to (α C2 ,D C2 )) Even if a foreign material located inside is detected, the foreign material detection information can be implemented in a way that is set not to be transmitted to the controller by filtering or removing it.

도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법은 아래와 같다. The method for improving the foreign object detection accuracy by setting the detection exclusion area according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is as follows.

먼저, 비행기의 실제 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하도록 한다(S10').First, a place other than the actual flight area of the airplane is set as the detection exclusion area (S10').

탐지제외영역은, 마찬가지로 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역에 대해 설정하거나, 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역에 대해 설정하도록 한다.Detecting negative region, as the predetermined azimuth from the camera (120) (α C) and the horizontal distance (D C) set for the area within the range, or the predetermined diagonal distance (L) from the radar 130, the horizontal distance (D R ), azimuth (α R ), and elevation (β) should be set within the range.

다음으로, 탐지장치 각각에 할당된 비행장 내 탐지할당영역에서 탐지제외영역을 제외한 실탐지영역만을 스캔하도록 한다(S20')Next, scan only the real detection area excluding the detection exclusion area from the detection allocation area within the aerodrome allocated to each detection device (S20')

다음으로, 스캔된 실탐지영역에 대한 이물질 탐지정보를 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하도록 한다(S30')Next, the foreign material detection information for the scanned real detection area is transmitted through the control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and provided to the operator (S30')

즉, 소정의 할당탐지영역을 탐지하도록 구비되는 카메라(120)의 예를 들면 카메라(120)로부터 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC)로 지정될 수 있는 소정 범위((αC1 ,DC1) ~ (αC2 ,DC2)) 내에 위치한 격납고는 활주 영역과는 실질적으로 무관한 영역이며 이 영역에서 탐지되는 이물질의 경우 비행기의 운행에 직접적인 영향을 주지 않으므로 탐지단계에서부터 스캔하지 않도록 하는 방식으로 구현할 수 있다.That is, for example, the camera 120 is provided to detect the predetermined assignment detection area azimuth from the camera 120 (α C) and the horizontal distance (D C) a predetermined range ((α C1, which may be designated as a, D C1 ) to (α C2 ,D C2 )) The hangar located inside is an area that is practically unrelated to the runway area, and since foreign substances detected in this area do not directly affect the operation of the airplane, it can be implemented in such a way that it is not scanned from the detection stage.

상기에서 탐지제외영역의 설정은 제어부를 포함하는 운용시스템에서 설정하여 탐지장치에 제공할 수 있다.The setting of the detection exclusion area may be set in an operating system including a control unit and provided to the detection device.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above-described embodiments, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope not departing from the spirit of the present invention Various changes and modifications will be possible.

110 : 플랫폼
120 : 카메라
130 : 레이더 110: platform
120: camera
130: radar

Claims (3)

고정 플랫폼(110)에 설치되는 카메라(120) 또는 레이더(130)의 하나 이상을 포함하여 활주로 내 이물질을 탐지하는 탐지장치를 이용하여,
상기 탐지장치 각각에 할당된 활주로 내 탐지할당영역의 전체를 스캔하는 단계;
상기 탐지할당영역 가운데 비행기의 활주 영역이 아닌 곳을 탐지제외영역으로 설정하되, 상기 카메라(120)로부터 소정의 방위각(αC) 및 수평면 거리(DC) 범위 내의 영역에 대해 상기 탐지제외영역을 설정하거나, 상기 레이더(130)로부터 소정의 대각 거리(L), 수평면 거리(DR), 방위각(αR), 고도각(β) 범위 내의 영역에 대해 상기 탐지제외영역을 설정하는 단계;
스캔된 상기 탐지할당영역에 대한 탐지정보 가운데 상기 탐지제외영역에 해당되는 탐지정보를 필터링하거나 제거하여 이물질 탐지정보를 생성하는 단계; 및
생성된 상기 이물질 탐지정보만을 상기 탐지장치와 유무선 통신으로 연결된 제어부를 통해 전송하여 운용자에게 제공하는 단계;를 포함하되,
상기 레이더(130)로부터 상기 탐지제외영역까지의 수평면 거리(DR)는, 상기 레이더(130)로부터 상기 탐지제외영역까지의 대각 거리(L) 및 고도각(β)을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 탐지제외영역 설정에 의한 이물질 탐지정확도 향상방법.
Using a detection device for detecting foreign substances in the runway, including one or more of the camera 120 or the radar 130 installed on the fixed platform 110,
scanning the entire detection allocation area within the runway allocated to each detection device;
But set where the detected non-sliding region of the assigned capacity of the airplane with the detected negative region, the detection exclusion area for the region within a given azimuth (α C) and the horizontal distance (D C) range from the camera 120 setting or setting a predetermined diagonal distance (L), the horizontal distance (D R), azimuth (α R), the detection region except for the region in the elevation angle (β) ranges from the radar device 130;
generating foreign material detection information by filtering or removing detection information corresponding to the detection exclusion region from among the scanned detection information on the detection allocation region; and
Transmitting only the generated foreign material detection information through a control unit connected to the detection device through wired/wireless communication and providing the information to an operator;
The horizontal distance (D R) of from the radar 130 to the detection exclusion zone, characterized in that calculated by using the diagonal distance (L) and elevation angle (β) to the detected exclusion from the radar 130 A method of improving the detection accuracy of foreign substances by setting the detection exclusion area.
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