KR102560439B1 - 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법 - Google Patents

이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제1 대역(예를 들어, X-대역) 안테나와, 장거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제2 대역(예를 들어, S-대역) 안테나를 레이다 시스템에 탑재하여 각 대역 안테나를 통해 서로 다른 표적 또는 동일한 표적을 탐색 및 추적하기 위한 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 표적을 탐지/추적하기 위한 이중대역의 송신빔을 각각 전송하고, 표적으로부터 반사된 이중 대역에 대한 각각의 수신빔을 수신하는 이중 대역 안테나부; 상기 이중대역 안테나부를 통해 수신된 이중 대역의 수신빔을 이용하여 이중대역의 표적 정보를 각각 생성하고, 다음 표적에 대한 예측 위치 정보에 대응하는 이중 대역에 대한 송신빔을 각각 생성하여 상기 이중 대역 안테나부로 제공하는 표적 정보 처리부; 및 상기 표적 정보 생성부에서 생성된 이중 대역의 표적 정보의 연관성을 판단하고, 연관성 판단 결과에 따라 다음 표적 예측 위치 정보를 산출한 후, 산출된 이중 대역에 대한 다음 표적 예측 위치 정보를 상기 표적 정보 처리부로 제공하는 표적 융합부를 포함한다.

Description

이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법{Apparatus and method for detecting and tracking the targets in the dual-band radar system}
본 발명은 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 단거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제1 대역(예를 들어, X-대역) 안테나와, 장거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제2 대역(예를 들어, S-대역) 안테나를 레이다 시스템에 탑재하여 각 대역 안테나를 통해 서로 다른 표적 또는 동일한 표적을 탐색 및 추적하기 위한 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 사용되는 군용 레이다, 특히 연안 감시 레이다, 대공 레이다 및　전투기　탑재 레이다는 대부분 X-대역을 사용한다. X-대역은 파장이 짧아서 적은 출력으로도　단거리에서 정확한 표적위치를 탐지하면서도, 만약에 출력만 높다면　원 거리의 표적도 탐지할 수 있다.
X 대역은 레이다에서 자주 사용하는 주파수 대역이다. 본래 X-대역이라는 이름 자체가 사격통제용 레이다로 주로 사용하기 위해 설정한 주파수 대역으로 X는 십자 조준선을 의미한다. NATO 표준 주파수대역 구분으로는 I, J 대역과 겹치기 때문에 보통 카달로그 상으로는 X-대역(IEEE), I/J대역(NATO) 이런 식으로 표시되는 경우가 많다.
그리고, 여러 개 운용하는　지대공　미사일 시스템들은 보통 표적의 정확한 조준 및　미사일　유도용으로만 X-대역을 사용하며, 사전에 적의 접근을 미리 알려주는 조기 경보용 레이다는 같은 전력으로도 더 먼 거리를 탐지할 수 있는 S대역이나 L대역 등의 더 낮은 주파수 대역을 사용한다.　
상기한 바와 같이 X-대역 레이다는 파장이 짧고 주파수가 높기 때문에 근거리 물체를 선명히 탐지할 수 있는 것으로, 펄스폭이 좁기 때문에 분해능이 뛰어나 같은 방위에 근거리로 붙어있는 물체 탐지에 효과적이다.
한편, S-대역(S-Band) 레이다의 경우, 근거리에 있는 두 물체를 한 물체로 인식해서 물체가 뭉쳐서 레이다 화면상에 하나로 크게 나오게 된다. 따라서, X-대역 레이다는 근거리 탐지용으로, S-대역 레이다는 원거리 탐지용으로 사용된다.
그러나, X-대역을 이용하는 레이다 시스템의 경우, 고출력을 통해 장거리의 표적을 탐색 및 추적할 수 있지만, 이를 위해서는 안테나의 복사소자 증가와 부피 및 무게 증가 등의 현실적인 문제들이 존재한다.
따라서, 이와 같은 현실적인 문제들을 해결하기 위해 이중대역(X-대역과 S-대역) 안테나를 레이다 시스템에 적용하여, X-대역 안테나를 이용하여 항공기 및 함선과 같은 단거리 표적을 탐색 및 추적할 수 있고, S-대역 안테나를 이용하여 탄도탄 또는 위성과 같은 장거리 표적을 탐색 및 추적할 수 있도록 하는 연구 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 단거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제1 대역(예를 들어, X-대역) 안테나와, 장거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제2 대역(예를 들어, S-대역) 안테나를 레이다 시스템에 탑재하여 각 대역 안테나를 통해 서로 다른 표적 또는 동일한 표적을 탐색 및 추적하기 위한 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치는, 표적을 탐지/추적하기 위한 이중대역의 송신빔을 각각 전송하고, 표적으로부터 반사된 이중 대역에 대한 각각의 수신빔을 수신하는 이중 대역 안테나부; 상기 이중대역 안테나부를 통해 수신된 이중 대역의 수신빔을 이용하여 이중대역의 표적 정보를 각각 생성하고, 다음 표적에 대한 예측 위치 정보에 대응하는 이중 대역에 대한 송신빔을 각각 생성하여 상기 이중 대역 안테나부로 제공하는 표적 정보 처리부; 및 상기 표적 정보 생성부에서 생성된 이중 대역의 표적 정보의 연관성을 판단하고, 연관성 판단 결과에 따라 다음 표적 예측 위치 정보를 산출한 후, 산출된 이중 대역에 대한 다음 표적 예측 위치 정보를 상기 표적 정보 처리부로 제공하는 표적 융합부를 포함할 수 있다.
상기 이중 대역 안테나부는, 단거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 송신빔을 송신하고, 수신된 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 출력하는 제1 대역 안테나부; 및 장거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 제2 대역 안테나부를 포함할 수 있다.
상기 표적 정보 처리부는, 상기 제1 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제1 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 제1 대역 신호 처리부; 및 상기 제2 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제2 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 제2 대역 신호 처리부를 포함할 수 있다.
상기 표적 정보 처리부는, 상기 제1 대역 신호 처리부를 통해 생성된 Plot 데이터를 이용하여 제1 대역의 표적 정보를 생성한 후, 상기 표적 융합부로 제공하는 제1 대역 신호 제어부; 및 상기 제2 대역 신호 처리부를 통해 생성된 Plot 데이터를 이용하여 제2 대역의 표적 정보를 생성한 후, 상기 표적 융합부로 제공하는 제2 대역 신호 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제1 대역은 X 대역이고, 상기 제2 대역은 S 대역일 수 있다.
상기 표적 융합부는, 상기 제1 대역 신호 제어부에서 제공되는 표적 정보와, 제2 대역 신호 제어부에서 제공되는 표적 정보를 수신하고, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보와 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보 간의 연관성을 확인할 수 있다.
상기 표적 융합부는, 상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관된 경우, 제1,2 대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 표적 예측 위치 정보를 상기 제1 대역 및 제2 대역 신호 제어부로 각각 송신할 수 있다.
상기 표적 융합부는, 상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, 제1 대역과 제2 대역은 각각 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 것으로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 해당 대역의 신호 제어부로만 송신할 수 있다.
상기 제1 대역 및 제2 대역 신호 제어부는, 상기 표적 융합부로부터 제공되는 표적의 예측 위치 정보를 수신하고, 수신된 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 정보를 생성하여 대응되는 대역의 안테나부로 송신할 수 있다.
한편, 본 발의 다른 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 방법은, 이중 대역 안테나부를 통해 표적을 탐지/추적하기 위한 이중 대역의 송신빔을 각각 전송하고, 표적으로부터 반사된 이중 대역의 수신빔을 각각 수신하는 단계; 상기 이중대역 안테나부를 통해 수신된 이중 대역의 수신빔을 이용하여 이중 대역 각각의 표적 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 이중 대역의 표적 정보의 연관성을 판단하고, 연관성 판단 결과에 따라 다음 표적 예측 위치 정보를 산출한 후, 산출된 이중 대역에 대한 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이중 대역 안테나부는, 단거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 송신빔을 송신하고, 수신된 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 출력하는 제1 대역 안테나부; 및 장거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 제2 대역 안테나부를 포함할 수 있다.
상기 이중 대역 각각의 표적 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제1 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 단계; 및 상기 제2 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제2 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이중 대역 각각의 표적 정보를 생성하는 단계는, 상기 생성된 제1 대역에 대한 Plot 데이터를 이용하여 제1 대역의 표적 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제2 대역에 대한 Plot 데이터를 이용하여 제2 대역의 표적 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 대역은 X 대역이고, 상기 제2 대역은 S 대역일 수 있다.
상기 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계는, 현재 시간에 수신된 상기 제2 대역의 표적 정보와 이전 시간에 수신된 상기 제1 대역의 표적 정보 간의 연관성을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계는, 상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관된 경우, 제1,2 대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 표적 예측 위치 정보를 생성할 수 있다.
상기 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계는, 상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, 제1 대역과 제2 대역은 각각 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 것으로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 생성할 수 있다.
상기 생성된 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 정보를 생성하여 대응되는 대역의 안테나부를 통해 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 이종의 임무 통제장치의 데이터 통합 관리방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 단거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제1 대역(예를 들어, X-대역) 안테나와, 장거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 제2 대역(예를 들어, S-대역) 안테나를 레이다 시스템에 탑재하여 각 대역 안테나를 통해 서로 다른 표적 또는 동일한 표적을 탐색 및 추적함으로써, X-대역 레이다 시스템을 통해 장거리 표적을 탐지 및 추적할 경우 발생할 수 있는 물리적인 제약 (안테나의 규모, 무게, 복사소자 수 증가 등)을 해결할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 본 발명에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명해 보기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치는, 제1 대역 안테나(110), 제2 대역 안테나(120), 제1 대역 신호 처리부(210), 제2 대역 신호 처리부(220), 제1 대역 신호 제어부(310), 제2 대역 신호 제어부(320), 및 표적 융합부(400)를 포함할 수 있다.
제1 대역 안테나(110)는 기 설정된 제1 대역의 빔(펄스)을 표적 탐지하기 위해 전송하고, 표적으로부터 반사된 빔을 수신한 후, 수신된 빔에 대한 I/Q 데이터를 제1 대역 신호처리부(210)로 제공한다.
제2 대역 안테나(120)는 기 설정된 제2 대역의 빔(펄스)을 표적 탐지하기 위해 전송하고, 표적으로부터 반사된 빔을 수신한 후, 수신된 빔에 대한 I/Q 데이터를 제2 대역 신호처리부(220)로 제공한다.
제1 대역 신호처리부(210)는 제1 대역 안테나(110)로부터 제공되는 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 이용하여 표적에 대한 Plot 데이터를 생성하고, 생성된 표적에 대한 Plot 데이터를 제1 대역 신호 제어부(310)로 제공한다.
제2 대역 신호처리부(22)는 제2 대역 안테나(120)로부터 제공되는 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 이용하여 표적에 대한 Plot 데이터를 생성하고, 생성된 표적에 대한 Plot 데이터를 제2 대역 신호 제어부(320)로 제공한다.
제1 대역 신호 제어부(310)는 제1 대역 신호 처리부(210)로부터 제공되는 표적에 대한 Plot 데이터를 이용하여 표적 정보를 생성하고, 생성되는 표적 정보를 표적 융합부(400)로 제공한다.
그리고, 제2 대역 신호 제어부(320)는 제2 대역 신호 처리부(220)로부터 제공되는 표적에 대한 Plot 데이터를 이용하여 표적 정보를 생성하고, 생성되는 표적 정보를 표적 융합부(400)로 제공한다.
표적 융합부(400)는 제1 대역 신호 제어부(310)에서 제공되는 표적 정보와, 제2 대역 신호 제어부(320)에서 제공되는 표적 정보를 수신하고, 해당 표적 정보가 다른 대역의 표적 정보와 동일한 정보인지 확인한다. 즉, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관되는지를 확인한다.
표적 융합부(400)는 상기 확인 결과, 만약 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관된 경우, 제1 및 제2 대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 정보를 이중대역의 신호 제어부 즉, 제1 및 제2 대역 신호 제어부(310, 320)로 각각 송신한다.
그러나, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, 제1, 2 대역은 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 상태이므로 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 해당 대역의 신호 제어부(310, 320)에만 송신한다.
제1, 2 대역 신호 제어부(310, 320)는 상기 표적 융합부(400)로부터 제공되는 표적의 예측 위치 정보를 수신하고 이를 통해 빔 정보(빔 생성 제어 명령)를 생성하여 대응되는 대역의 안테나(110, 120)로 송신한다.
따라서, 제1,2 대역 안테나(110, 120)은 대응되는 대역의 신호 처리부(310, 320)로부터 제공되는 빔 정보에 따라 송신빔을 생성하고, 생성된 송신빔을 전송하게 되는 것이다.
추가적인 예로, 표적 융합부(400)는, Tk 시간의 제2 대역의 표적을 수신한 경우, Tk-1 시간의 제1 대역의 표적들과 연관 처리한다(예를 들어, 제1 대역의 표적을 수신했을 경우, Tk-1 시간의 제2 대역의 표적들과 연관처리 한다). 이는 다른 대역의 표적과 연관처리가 되는지를 확인하기 위해서이다(이중대역이 동일한 표적을 탐지, 추적중인지 확인하기 위해서이다).
그러나, 만약 연관되지 않을 경우 Tk-1 시간의 제2 대역의 표적들과 연관 처리한다(제1 대역의 표적은 Tk-1 시간의 X-대역의 표적들과 연관 처리한다). 이는 동일한 대역에서 관리중인 표적들 중 하나와 연관 처리될 경우 표적을 갱신(Update)해야 하고, 그렇지 않은 경우 신규(New) 표적으로 등록하기 위함이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치의 동작에 대하여 제1 대역을 X 대역, 제2 대역을 S 대역이라고 가정하고 설명해보자.
먼저, X 대역 안테나(110)는 기 설정된 X 대역의 빔(펄스)을 표적 탐지하기 위해 전송하고, 표적으로부터 반사된 빔을 수신한 후, 수신된 빔에 대한 I/Q 데이터를 X 대역 신호처리부(210)로 제공한다.
S 대역 안테나(120)는 기 설정된 S 대역의 빔(펄스)을 표적 탐지하기 위해 전송하고, 표적으로부터 반사된 빔을 수신한 후, 수신된 빔에 대한 I/Q 데이터를 S 대역 신호처리부(220)로 제공한다. 여기서, S 대역은 장거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 대역이다.
X 대역 신호처리부(210)는 X 대역 안테나(110)로부터 제공되는 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 이용하여 표적에 대한 Plot 데이터를 생성하고, 생성된 표적에 대한 Plot 데이터를 X 대역 신호 제어부(310)로 제공한다.
S 대역 신호처리부(220)는 S 대역 안테나(120)로부터 제공되는 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 이용하여 표적에 대한 Plot 데이터를 생성하고, 생성된 표적에 대한 Plot 데이터를 S 대역 신호 제어부(320)로 제공한다.
X 대역 신호 제어부(310)는 X 대역 신호 처리부(210)로부터 제공되는 표적에 대한 Plot 데이터를 이용하여 표적 정보를 생성하고, 생성되는 표적 정보를 표적 융합부(400)로 제공한다.
한편, S 대역 신호 제어부(310)는 S 대역 신호 처리부(220)로부터 제공되는 표적에 대한 Plot 데이터를 이용하여 표적 정보를 생성하고, 생성되는 표적 정보를 표적 융합부(400)로 제공한다.
표적 융합부(400)는 X 대역 신호 제어부(310)에서 제공되는 표적 정보와, S 대역 신호 제어부(320)에서 제공되는 표적 정보를 수신하고, 해당 표적 정보가 각각 다른 대역의 표적 정보와 동일한 정보인지 확인한다. 즉, 현재 시간에 수신된 S 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 X 대역의 표적 정보와 연관되는지를 확인한다.
표적 융합부(400)는 상기 확인 결과, 만약 현재 시간에 수신된 S 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 X 대역의 표적 정보와 연관된 경우, 이중대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 정보를 X 대역 및 S 대역의 신호 제어부(310, 320)로 각각 송신한다.
그러나, 현재 시간에 수신된 S 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 X 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, X 대역과 S 대역은 각각 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 상태이므로 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 예측하여 해당 대역의 신호 제어부(310, 320)로만 송신한다.
따라서, X 대역 및 S 대역 신호 제어부(310, 320)는 상기 표적 융합부(400)로부터 제공되는 표적의 예측 위치 정보를 수신하고, 수신된 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 정보(빔 생성 제어 명령)를 생성하여 대응되는 대역의 안테나(110, 120)로 송신한다.
따라서, X 대역 및 S 대역 안테나(110, 120) 각각은 대응되는 대역의 신호 처리부(310, 320)로부터 제공되는 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 정보에 따라 송신빔을 생성하여 해당 위치로 전송하게 되는 것이다.
추가적인 예로, 표적 융합부(400)는, Tk 시간의 S 대역의 표적을 수신한 경우, Tk-1 시간의 X 대역의 표적들과 연관 처리한다. 예를 들어, X 대역의 표적을 수신했을 경우, Tk-1 시간의 S 대역의 표적들과 연관처리 한다.
이는, 이중대역이 동일한 표적을 탐지, 추적중인지 확인하기 위해 다른 대역의 표적과 연관성을 확인한다.
만약, S 대역의 표적과 X 대역의 표적의 연관성이 존재하지 않을 경우, Tk-1 시간의 S 대역의 표적들과 연관 처리한다. 즉, X-대역의 표적은 Tk-1 시간의 X-대역의 표적들과 연관 처리한다. 이는 동일한 대역에서 관리중인 표적들 중 하나와 연관 처리될 경우, 표적을 갱신(Update)해야 하고, 그렇지 않은 경우 신규(New) 표적으로 등록하기 위함이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적방법에 대하여 도 2를 참조하여 단계적으로 살펴보기로 하자. 여기서도, 상기에서와 같이 제1 대역과 제2 대역을 각각 X 대역과 X 대역이라고 가정하고 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 X 대역 안테나와 S 대역 안테나 각각에서 기 설정된 X 대역 및 S 대역의 빔(펄스)을 표적 탐지하기 위해 각각 전송하고, 표적으로부터 반사된 수신빔을 각 대역의 안테나를 통해 각각 수신한 후, 각 대역의 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 생성한다(S210). 여기서, S 대역은 장거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 대역이고, S 대역은 단거리 표적을 탐색 및 추적하기 위한 대역이다.
이어, 상기 S210 단계를 통해 생성된 X 대역 및 S 대역의 수신빔에 대한 각 I/Q 데이터를 이용하여 대응되는 대역의 표적에 대한 Plot 데이터를 각각 생성한다(S220).
이어, 상기 S220 단계를 통해 생성된 X 대역의 표적에 대한 Plot 데이터와, S 대역의 표적에 대한 Plot 데이터를 이용하여 X 대역 및 S 대역에 대한 표적 정보를 각각 생성한다(S230).
이어, 상기 S230단계에서 각각 생성된 S 대역의 표적 정보와 X 대역의 표적 정보를 이용하여 이중 대역 즉, X 대역 및 S 대역에 대한 표적의 연관성 처리 및 추적 처리를 수행하고, 그 결과에 따른 표적 예측 위치를 산출한다(S240).
여기서, 상기 S240 단계에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴보자.
먼저, 상기 S230단계를 통해 생성된 X 대역의 표적 정보와, S 대역의 표적 정보가 상호 연관성이 존재하는 표적에 대한 정보인지를 확인한다. 즉, 현재 시간에 수신된 S 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 X 대역의 표적 정보와 연관되는지를 확인한다.
상기 확인 결과, 만약 현재 시간에 수신된 S 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 X 대역의 표적 정보와 연관된 경우, X 대역 및 S 대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측한 후, 예측된 표적의 다음 예측 위치 정보를 X 대역 및 S대역의 다음 표적 예측 위치 정보로 제공한다.
그러나, 현재 시간에 수신된 S 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 X 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, X 대역과 S 대역은 각각 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 상태이므로 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 예측하여 해당 대역 표적 예측 정보로만 제공한다.
따라서, 상기 제공되는 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 정보를 각 대역별로 송신빔을 생성하여 대응되는 대역의 안테나를 통해 송신하는 것이다(S250).
즉, X 대역 및 S 대역 안테나 각각은 대응되는 표적의 예측 위치 정보에 대응하여 생성된 송신빔을 해당 위치로 전송하게 되는 것이다.
상기 S240단계의 추가적인 예로, Tk 시간의 S 대역의 표적을 수신한 경우, Tk-1 시간의 X 대역의 표적들과 연관 처리할 수 있다. 예를 들어, X 대역의 표적을 수신했을 경우, Tk-1 시간의 S 대역의 표적들과 연관처리 한다.
이는, 이중대역이 동일한 표적을 탐지, 추적중인지 확인하기 위해 다른 대역의 표적과 연관성을 확인한다.
만약, S 대역의 표적과 X 대역의 표적의 연관성이 존재하지 않을 경우, Tk-1 시간의 S 대역의 표적들과 연관 처리한다. 즉, X-대역의 표적은 Tk-1 시간의 X-대역의 표적들과 연관 처리한다. 이는 동일한 대역에서 관리중인 표적들 중 하나와 연관 처리될 경우, 표적을 갱신(Update)해야 하고, 그렇지 않은 경우 신규(New) 표적으로 등록하기 위함이다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적방법은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.
상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.
상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 제1 대역 안테나
120 : 제2 대역 안테나
210 : 제1 대역 신호처리부
220 : 제2 대역 신호처리부
310 : 제1 대역 신호제어부
320 : 제2 대역 신호제어부
400 : 표적 융합부

Claims (18)

  1. 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치에 있어서,
    표적을 탐지/추적하기 위한 이중대역의 송신빔을 각각 전송하고, 표적으로부터 반사된 이중 대역에 대한 각각의 수신빔을 수신하는 이중 대역 안테나부;
    상기 이중대역 안테나부를 통해 수신된 이중 대역의 수신빔을 이용하여 이중대역의 표적 정보를 각각 생성하고, 다음 표적에 대한 예측 위치 정보에 대응하는 이중 대역에 대한 송신빔 제어 명령을 상기 이중 대역 안테나부로 제공하는 표적 정보 처리부; 및
    상기 표적 정보 생성부에서 생성된 이중 대역의 표적 정보의 연관성을 판단하고, 연관성 판단 결과에 따라 다음 표적 예측 위치 정보를 산출한 후, 산출된 이중 대역에 대한 다음 표적 예측 위치 정보를 상기 표적 정보 처리부로 제공하는 표적 융합부를 포함하고,
    상기 이중 대역 안테나부는,
    단거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 송신빔을 송신하고, 수신된 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 출력하는 제1 대역 안테나부; 및
    장거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 제2 대역 안테나부를 포함하며,
    상기 표적 정보 처리부는,
    상기 제1 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제1 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 제1 대역 신호 처리부; 및
    상기 제2 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제2 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 제2 대역 신호 처리부를 포함하고,
    상기 표적 정보 처리부는,
    상기 제1 대역 신호 처리부를 통해 생성된 Plot 데이터를 이용하여 제1 대역의 표적 정보를 생성한 후, 상기 표적 융합부로 제공하는 제1 대역 신호 제어부; 및
    상기 제2 대역 신호 처리부를 통해 생성된 Plot 데이터를 이용하여 제2 대역의 표적 정보를 생성한 후, 상기 표적 융합부로 제공하는 제2 대역 신호 제어부를 포함하며,
    상기 제1 대역은 X 대역이고, 상기 제2 대역은 S 대역이고,
    상기 표적 융합부는,
    상기 제1 대역 신호 제어부에서 제공되는 표적 정보와, 제2 대역 신호 제어부에서 제공되는 표적 정보를 수신하고, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보와 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보 간의 연관성을 확인하며,
    상기 표적 융합부는,
    상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관된 경우, 제1,2 대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 표적 예측 위치 정보를 상기 제1 대역 및 제2 대역 신호 제어부로 각각 송신하고,
    상기 표적 융합부는,
    상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, 제1 대역과 제2 대역은 각각 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 것으로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 해당 대역의 신호 제어부로만 송신하며,
    상기 제1 대역 및 제2 대역 신호 제어부는,
    상기 표적 융합부로부터 제공되는 표적의 예측 위치 정보를 수신하고, 수신된 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 생성 제어 정보를 생성하여 대응되는 대역의 안테나부로 송신하는 것인 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 장치.
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  10. 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 방법에 있어서,
    이중 대역 안테나부를 통해 표적을 탐지/추적하기 위한 이중 대역의 송신빔을 각각 전송하고, 표적으로부터 반사된 이중 대역의 수신빔을 각각 수신하는 단계;
    상기 이중대역 안테나부를 통해 수신된 이중 대역의 수신빔을 이용하여 이중 대역 각각의 표적 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 이중 대역의 표적 정보의 연관성을 판단하고, 연관성 판단 결과에 따라 다음 표적 예측 위치 정보를 산출한 후, 산출된 이중 대역에 대한 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 이중 대역 안테나부는,
    단거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 송신빔을 송신하고, 수신된 수신빔에 대한 I/Q 데이터를 출력하는 제1 대역 안테나부; 및
    장거리 표적의 탐색 및 추적을 위한 제2 대역 안테나부를 포함하며,
    상기 이중 대역 각각의 표적 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제1 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제1 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 대역 안테나부를 통해 출력되는 I/Q 데이터를 이용하여 제2 대역 표적들에 대한 Plot을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 이중 대역 각각의 표적 정보를 생성하는 단계는,
    상기 생성된 제1 대역에 대한 Plot 데이터를 이용하여 제1 대역의 표적 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제2 대역에 대한 Plot 데이터를 이용하여 제2 대역의 표적 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 대역은 X 대역이고, 상기 제2 대역은 S 대역이고,
    상기 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계는,
    현재 시간에 수신된 상기 제2 대역의 표적 정보와 이전 시간에 수신된 상기 제1 대역의 표적 정보 간의 연관성을 확인하는 단계를 포함하며,
    상기 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계는,
    상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관된 경우, 제1,2 대역은 동일한 표적을 탐지, 추적중인 상태로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 표적 예측 위치 정보를 생성하고,
    상기 다음 표적 예측 위치 정보를 생성하는 단계는,
    상기 확인 결과, 현재 시간에 수신된 제2 대역의 표적 정보가 이전 시간에 수신된 제1 대역의 표적 정보와 연관되지 않는 경우, 제1 대역과 제2 대역은 각각 서로 다른 표적을 탐지, 추적중인 것으로 판단하여 표적의 다음 위치를 예측하여 해당 대역의 표적 예측 위치 정보를 생성하며,
    상기 생성된 표적의 예측 위치 정보에 대응하는 빔 정보를 생성하여 대응되는 대역의 안테나부를 통해 송신하는 단계를 더 포함하는 것인 이중대역 레이다 시스템에서 표적 탐지/추적 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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