KR102620468B1 - Apparatus for analyzing trajectory of air vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비행체 궤적 분석 장치 및 그 방법을 개시한다. 즉, 본 발명은 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보를 근거로 비행체의 비행 궤적을 생성하고, 생성된 비행 궤적을 근거로 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 생성된 1원 선형회귀 분석 모형을 이용해서 발사원점 예상 구간을 설정하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 다른 1원 선형회귀 분석 모형을 생성하고, 생성된 다른 1원 선형회귀 분석 모형과 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 발사원점을 추정함으로써, 3차원 칼만 필터 없이 비행체의 비행 궤적을 추정하고, 비행체의 탄종, 최고 고도, 비행 궤적 등에 대한 사전 데이터베이스화된 정보 없이 해당 비행체의 발사원점을 추정할 수 있다.The present invention discloses an aircraft trajectory analysis device and method. In other words, the present invention generates the flight trajectory of the aircraft based on the aircraft information collected from the detection system, confirms the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes based on the generated flight trajectory, and changes the pitch of the confirmed aircraft. Set the expected section of the launch origin using a one-way linear regression analysis model created based on the coordinates of the point, and create another one-way linear regression analysis model based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes. , by estimating the launch origin based on other generated one-way linear regression analysis models and the previously set launch origin expected section, the flight trajectory of the aircraft is estimated without a 3D Kalman filter, and the type of ammunition, maximum altitude, flight trajectory, etc. of the aircraft are estimated. The launch origin of the aircraft can be estimated without prior database information.
Description
본 발명은 비행체 궤적 분석 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보를 근거로 비행체의 비행 궤적을 생성하고, 생성된 비행 궤적을 근거로 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 생성된 1원 선형회귀 분석 모형을 이용해서 발사원점 예상 구간을 설정하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 다른 1원 선형회귀 분석 모형을 생성하고, 생성된 다른 1원 선형회귀 분석 모형과 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 발사원점을 추정하는 비행체 궤적 분석 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The present invention relates to an aircraft trajectory analysis device and method. In particular, the flight trajectory of an aircraft is generated based on aircraft information collected from a detection system, and the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes are determined based on the generated flight trajectory. Confirm, set the expected launch origin section using a one-way linear regression analysis model created based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes, and set the expected section for the launch origin based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes. The purpose is to provide an aircraft trajectory analysis device and method for generating another one-way linear regression analysis model and estimating the launch origin based on the other generated one-way linear regression analysis model and the previously set launch origin expected section.
탄도탄은 발사된 후 로켓의 추진력으로 가속되어 날아가다가, 추진제가 다 연소되면 대포의 탄도 곡선과 비슷한 탄도를 그리면서 날아가는 유도탄을 나타낸다.After being launched, a ballistic missile is accelerated by the rocket's propulsion and flies, and when the propellant is completely burned, it refers to a guided missile that flies along a trajectory similar to the ballistic curve of a cannon.
이러한 탄도탄(또는 미사일)의 궤적 추정을 위해서는 발사각, 탄종, 속도, 기상(예를 들어 풍향, 풍속 등 포함), 지구자전의 영향을 고려한 3차원 궤적 등이 필요하지만, 발사각, 탄종, 속도, 기상 등의 정보를 확인하기에 어려움이 있는 상태로, 상대로부터 발사된 탄도탄의 발사원점을 추적하는 데 어려움이 있는 상태이다.To estimate the trajectory of such a ballistic missile (or missile), launch angle, projectile type, speed, weather (including, for example, wind direction, wind speed, etc.), and a three-dimensional trajectory considering the effects of the Earth's rotation are required. It is difficult to confirm information such as this, and it is difficult to track the origin of a ballistic missile launched from an opponent.
또한, 기존 방법의 원점 추정 방법인 인공위성을 이용한 사진 확인, 전파 신호를 활용한 삼각 측정 방법 등의 경우, 탐지체계 구축, 소프트웨어 구매 및 분석 시간 소요 등에 어려움이 있는 상태이다.In addition, in the case of existing methods of origin estimation, such as photo verification using satellites and triangulation measurement using radio signals, there are difficulties in establishing a detection system, purchasing software, and requiring analysis time.
본 발명의 목적은 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보를 근거로 비행체의 비행 궤적을 생성하고, 생성된 비행 궤적을 근거로 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 생성된 1원 선형회귀 분석 모형을 이용해서 발사원점 예상 구간을 설정하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 다른 1원 선형회귀 분석 모형을 생성하고, 생성된 다른 1원 선형회귀 분석 모형과 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 발사원점을 추정하는 비행체 궤적 분석 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to generate a flight trajectory of an aircraft based on the aircraft information collected from the detection system, confirm the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes based on the generated flight trajectory, and change the pitch of the confirmed aircraft. Set the expected section of the launch origin using a one-way linear regression analysis model created based on the coordinates of the point, and create another one-way linear regression analysis model based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes. The purpose is to provide an aircraft trajectory analysis device and method for estimating the launch origin based on other generated one-way linear regression analysis models and the previously set launch origin expected section.
본 발명의 실시예에 따른 비행체 궤적 분석 장치는 탐지체계로부터 전송되는 비행체 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 수신된 비행체 정보에 대해 전처리 기능을 수행하여, 기본 정보를 추출하고, 상기 기본 정보를 근거로 비행체의 2차원 비행 궤적 및 3차원 비행 궤적 중 적어도 하나를 생성하고, 상기 생성된 2차원 비행 궤적에 대한 정보 또는 상기 생성된 3차원 비행 궤적에 대한 정보를 근거로 상기 비행체의 피치(pitch)가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출하고, 상기 확인된 피치 변화 이전 자료를 근거로 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 각각 구성하고, 상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 각각 계산하고, 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표로 구성되는 발사원점 예상 구간을 설정하고, 상기 피치 변화 이전 자료를 근거로 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 상기 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정하고, 상기 추정된 예상 발사원점에 포함된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 실제 발사원점을 추정하는 제어부를 포함할 수 있다.An aircraft trajectory analysis device according to an embodiment of the present invention includes a communication unit that receives aircraft information transmitted from a detection system; And performing a preprocessing function on the received aircraft information, extracting basic information, generating at least one of a two-dimensional flight trajectory and a three-dimensional flight trajectory of the aircraft based on the basic information, and generating the generated two-dimensional flight trajectory. Confirm the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes based on information about the trajectory or the information about the generated three-dimensional flight trajectory, and based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes, Extract data before pitch change from the basic information, construct a first one-way linear regression analysis model and a second one-way linear regression analysis model based on the confirmed data before pitch change, respectively, and construct the first one-way linear regression analysis model constructed above. Based on the linear regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model, first expected coordinates and second expected coordinates corresponding to the estimated altitude of the launch origin are calculated, respectively, and the calculated first expected coordinates and the calculated first expected coordinates are calculated. 2 Set an expected launch origin section consisting of expected coordinates, construct a third one-way linear regression analysis model based on the data before the pitch change, and calculate the third one-way linear regression analysis model constructed above and the expected launch origin set above. It may include a control unit that estimates the expected launch origin based on the section and estimates the actual launch origin based on the first and second expected launch origin estimated coordinates included in the estimated launch origin. .
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 기본 정보는, 위도, 경도, 고도, 속도, 자료 세트의 수신 시각 및 탐지체계 이름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the basic information may include at least one of latitude, longitude, altitude, speed, data set reception time, and detection system name.
본 발명의 실시예에 따른 비행체 궤적 분석 방법은 제어부에 의해, 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보에 대해 전처리 기능을 수행하여, 기본 정보를 추출하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 기본 정보를 근거로 비행체의 2차원 비행 궤적 및 3차원 비행 궤적 중 적어도 하나를 생성하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 생성된 2차원 비행 궤적에 대한 정보 또는 상기 생성된 3차원 비행 궤적에 대한 정보를 근거로 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 확인된 피치 변화 이전 자료를 근거로 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 각각 구성하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 각각 계산하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표로 구성되는 발사원점 예상 구간을 설정하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 피치 변화 이전 자료를 근거로 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 상기 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정하는 단계; 및 상기 제어부에 의해, 상기 추정된 예상 발사원점에 포함된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 실제 발사원점을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.An aircraft trajectory analysis method according to an embodiment of the present invention includes the steps of performing a preprocessing function on aircraft information collected from a detection system by a control unit to extract basic information; Generating, by the control unit, at least one of a two-dimensional flight trajectory and a three-dimensional flight trajectory of the aircraft based on the basic information; Confirming, by the control unit, the coordinates of a point where the pitch of the aircraft changes based on information about the generated two-dimensional flight trajectory or information about the generated three-dimensional flight trajectory; extracting, by the control unit, data prior to a pitch change from the basic information based on the coordinates of a point where the pitch of the confirmed aircraft changes; Constructing, by the control unit, a first one-way linear regression analysis model and a second one-way linear regression analysis model based on the confirmed data before the pitch change; calculating, by the control unit, first expected coordinates and second expected coordinates corresponding to the estimated altitude of the launch origin based on the configured first one-way linear regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model; Setting, by the control unit, an expected launch origin section consisting of the calculated first expected coordinates and the calculated second expected coordinates; Constructing, by the control unit, a third one-way linear regression analysis model based on the data before the pitch change; estimating, by the control unit, an expected emission origin based on the configured third one-way linear regression analysis model and the set emission origin expected section; And it may include, by the control unit, estimating the actual launch origin based on the first expected launch origin estimated coordinates and the second expected launch origin estimated coordinates included in the estimated expected launch origin.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 비행체의 2차원 비행 궤적 및 3차원 비행 궤적 중 적어도 하나를 생성하는 단계는, 상기 기본 정보에 대해서 Loess 기법 또는 Lowess 기법을 적용하여 상기 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성하는 과정; 및 상기 기본 정보에 대해서 Lowess 기법을 적용하여 상기 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성하는 과정 중 적어도 하나의 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of generating at least one of a two-dimensional flight trajectory and a three-dimensional flight trajectory of the aircraft includes applying the Loess technique or the Lowess technique to the basic information to generate a two-dimensional flight trajectory of the aircraft. process; And it may include at least one process of generating a three-dimensional flight trajectory of the aircraft by applying the Lowess technique to the basic information.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하는 단계는, 상기 2차원 비행 궤적 또는 상기 3차원 비행 궤적의 x축 구간을 미리 설정된 간격으로 분류하여 복수의 구간을 생성하는 과정; 상기 생성된 복수의 구간에 대해서 구간별 기울기를 각각 계산하는 과정; 상기 계산된 구간별 기울기 중에서 미리 설정된 기준값을 초과하는 특정 구간을 확인하는 과정; 및 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대한 정보를 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표에 대응시키는 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of confirming the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes includes dividing the x-axis section of the two-dimensional flight trajectory or the three-dimensional flight trajectory into preset intervals to create a plurality of sections. process; A process of calculating a slope for each section for each of the plurality of sections created; A process of confirming a specific section that exceeds a preset reference value among the calculated slopes for each section; And it may include a process of corresponding information about a specific section exceeding the confirmed reference value to the coordinates of a point where the pitch of the aircraft changes.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출하는 단계는, 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표에 대응하는 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대한 정보를 근거로, 상기 기본 정보 중에서, 상기 기본 정보의 초기 자료부터 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간의 직전 구간까지의 자료를 상기 피치 변화 이전 자료로 추출할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of extracting data before the pitch change from the basic information is based on information about a specific section exceeding the confirmed reference value corresponding to the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes, Among the basic information, data from the initial data of the basic information to the section immediately preceding the specific section exceeding the confirmed reference value may be extracted as data before the pitch change.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 각각 구성하는 단계는, 상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축으로 하고, 상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축으로 하는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하는 과정; 및 상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 x축으로 하고, 상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축으로 하는 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하는 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of constructing the first one-way linear regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model, respectively, takes the hardness included in the extracted data before the pitch change as the x-axis, and A process of constructing the first one-way linear regression analysis model with the altitude included in the extracted data before the pitch change as the y-axis; And it may include the process of constructing a second one-way linear regression analysis model with the latitude included in the extracted data before the pitch change as the x-axis and the altitude included in the extracted data before the pitch change as the y-axis. there is.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 각각 계산하는 단계는, 상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 경도 원점 추정값에 해당하는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값을 계산하는 과정; 상기 계산된 제 1 x값과 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 y값으로 구성되는 제 1 예상 좌표를 계산하는 과정; 상기 구성된 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 위도 원점 추정값에 해당하는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값을 계산하는 과정; 및 상기 계산된 제 2 x값과 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 2 y값으로 구성되는 제 2 예상 좌표를 계산하는 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of calculating the first and second expected coordinates respectively corresponding to the estimated altitude of the launch origin corresponds to the longitude origin estimate based on the first one-way linear regression analysis model constructed above. A process of calculating a first x value corresponding to the average sea level altitude of the expected launch point of the aircraft; A process of calculating first expected coordinates consisting of the calculated first x value and a first y value corresponding to the estimated altitude of the launch origin; A process of calculating a second x value corresponding to the average sea level altitude of the expected launch point of the aircraft corresponding to the latitude origin estimate based on the configured second one-way linear regression analysis model; And it may include calculating second expected coordinates consisting of the calculated second x value and a second y value corresponding to the estimated altitude of the launch origin.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 상기 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정하는 단계는, 상기 제 1 예상 좌표에서의 제 1 x값을 x값으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 제 1 x값에 대응하는 위도값을 y값으로 하여 구성되는 제 1 예상 발사원점 추정 좌표를 계산하는 과정; 및 상기 제 2 예상 좌표에서의 제 2 x값을 y값으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 제 2 x값에 대응하는 경도값을 x값으로 하여 구성되는 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 계산하는 과정을 포함하며, 상기 예상 발사원점은, 상기 제 1 예상 발사원점 추정 좌표와 상기 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성될 수 있다.As an example related to the present invention, the step of estimating the expected launch origin based on the configured third one-way linear regression analysis model and the set launch origin expected section includes calculating the first x value in the first expected coordinates as the x value. and calculating the first expected launch origin estimated coordinates, which are configured by using the latitude value corresponding to the first x value as the y value in the configured third one-way linear regression analysis model; And a second expected launch configured by taking the second It includes calculating estimated origin coordinates, wherein the expected launch origin may be composed of the first expected launch origin estimated coordinates and the second expected launch origin estimated coordinates.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 실제 발사원점을 추정하는 단계는, 상기 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성되는 발사원점 추정 구간을 설정하는 과정; 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표를 계산하고, 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여 상기 미리 설정된 고도에서의 위도 좌표를 계산하는 과정; 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표 및 위도 좌표를 진행경로(vector) 상에 표시하여, 발사원점 추정 구간의 축선상에 위치하는 추정값을 확인하는 과정; 및 상기 확인된 추정값을 상기 실제 발사원점으로 추정하는 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of estimating the actual emission origin includes: setting a emission origin estimation section consisting of the first expected emission origin estimate coordinates and the second expected emission origin estimate coordinates; Calculating longitude coordinates at a preset altitude using the first one-way linear regression model, and calculating latitude coordinates at the preset altitude using the second one-way linear regression model; A process of displaying the calculated longitude coordinates and latitude coordinates at the preset altitude on the progress path (vector) and confirming the estimated value located on the axis of the estimated launch origin point section; And it may include a process of estimating the confirmed estimated value as the actual launch origin.
본 발명은 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보를 근거로 비행체의 비행 궤적을 생성하고, 생성된 비행 궤적을 근거로 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 생성된 1원 선형회귀 분석 모형을 이용해서 발사원점 예상 구간을 설정하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 다른 1원 선형회귀 분석 모형을 생성하고, 생성된 다른 1원 선형회귀 분석 모형과 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 발사원점을 추정함으로써, 3차원 칼만 필터 없이 비행체의 비행 궤적을 추정하고, 비행체의 탄종, 최고 고도, 비행 궤적 등에 대한 사전 데이터베이스화된 정보 없이 해당 비행체의 발사원점을 추정하며, 웨어러블 디바이스 등과 같이 메모리가 제한되거나 연산 능력이 떨어지는 에이전트(agent)에서 비행 궤적 추정이 용이할 수 있는 효과가 있다.The present invention generates a flight trajectory of an aircraft based on aircraft information collected from a detection system, confirms the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes based on the generated flight trajectory, and confirms the point at which the pitch of the confirmed aircraft changes. Set the expected section of the launch origin using a one-way linear regression analysis model created based on the coordinates of , and create another one-way linear regression analysis model based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes. By estimating the launch origin based on other one-way linear regression analysis models and the previously set launch origin expected section, the flight trajectory of the aircraft is estimated without a 3D Kalman filter, and a dictionary database for the aircraft's ammunition type, maximum altitude, flight trajectory, etc. The launch origin of the aircraft is estimated without any detailed information, and it has the effect of making it easier to estimate the flight trajectory in agents with limited memory or low computing power, such as wearable devices.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비행체 궤적 분석 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비행체 궤적 분석 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비행 궤적의 예를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피치 변화 이전 자료의 예를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발사원점 추정 구간의 예를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 최종 발사원점 추정 좌표의 예를 나타낸 도이다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of an aircraft trajectory analysis device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing a method of analyzing an aircraft trajectory according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams showing examples of flight trajectories according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing an example of data before a pitch change according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing an example of an emission origin estimation section according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing an example of the final emission origin estimate coordinates according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention, unless specifically defined in a different sense in the present invention, should be interpreted as meanings generally understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains, and are not overly comprehensive. It should not be interpreted in a literal or excessively reduced sense. Additionally, if the technical terms used in the present invention are incorrect technical terms that do not accurately express the idea of the present invention, they should be replaced with technical terms that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted according to the definition in the dictionary or according to the context, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Additionally, as used in the present invention, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the invention, and some of the components or steps may not be included. It may be possible, or it should be interpreted as being able to further include additional components or steps.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., used in the present invention may be used to describe constituent elements, but the constituent elements should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it should be noted that the attached drawings are only intended to facilitate easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the attached drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비행체 궤적 분석 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of an aircraft
도 1에 도시한 바와 같이, 비행체 궤적 분석 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 표시부(130), 음성 출력부(140) 및 제어부(150)로 구성된다. 도 1에 도시된 비행체 궤적 분석 장치(100)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 비행체 궤적 분석 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 비행체 궤적 분석 장치(100)가 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the aircraft
상기 비행체 궤적 분석 장치(100)는 스마트폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 폴더블 단말기(Foldable Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display) 등 포함), 와이브로(Wibro) 단말기, IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 스마트 TV, 디지털방송용 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, A/V(Audio/Video) 시스템, 플렉시블 단말기(Flexible Terminal), 디지털 사이니지 장치, 인공지능 스피커 등과 같은 다양한 단말기에 적용될 수 있다.The aircraft
상기 통신부(110)는 유/무선 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소 또는 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기와 통신 연결한다. 이때, 상기 외부의 임의의 단말기는 서버(미도시), 다른 단말(미도시) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 있으며, 상기 통신부(110)는 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술로는 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.The
또한, 상기 통신부(110)는 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus: USB)를 통해 임의의 단말과 정보를 상호 전송할 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 통신부(110)는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 상기 서버, 상기 다른 단말 등과 무선 신호를 송수신한다.In addition, the
또한, 상기 통신부(110)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해, 탐지체계(미도시)로부터 전송되는 비행체 정보를 수신(또는 수집)한다.In addition, the
상기 저장부(120)는 다양한 사용자 인터페이스(User Interface: UI), 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI) 등을 저장한다.The
또한, 상기 저장부(120)는 상기 비행체 궤적 분석 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다.Additionally, the
즉, 상기 저장부(120)는 상기 비행체 궤적 분석 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 비행체 궤적 분석 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한, 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 비행체 궤적 분석 장치(100)의 기본적인 기능을 위하여 출고 당시부터 비행체 궤적 분석 장치(100) 상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은 상기 저장부(120)에 저장되고, 비행체 궤적 분석 장치(100)에 설치되어, 제어부(150)에 의하여 상기 비행체 궤적 분석 장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.That is, the
또한, 상기 저장부(120)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 비행체 궤적 분석 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 저장부(120)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 상기 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 저장부(120)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해, 상기 수신된(또는 수집된) 비행체 정보 등을 저장한다.In addition, the
상기 표시부(또는 디스플레이부)(130)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 상기 저장부(120)에 저장된 사용자 인터페이스 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스를 이용하여 다양한 메뉴 화면 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 상기 표시부(130)에 표시되는 콘텐츠는 다양한 텍스트 또는 이미지 데이터(각종 정보 데이터 포함)와 아이콘, 리스트 메뉴, 콤보 박스 등의 데이터를 포함하는 메뉴 화면 등을 포함한다. 또한, 상기 표시부(130)는 터치 스크린 일 수 있다.The display unit (or display unit) 130 can display various contents, such as various menu screens, using the user interface and/or graphic user interface stored in the
또한, 상기 표시부(130)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display), LED(Light Emitting Diode) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 표시부(130)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해, 상기 제어부(150)의 제어에 의해, 상기 수신된(또는 수집된) 비행체 정보 등을 표시한다.In addition, the
상기 음성 출력부(140)는 상기 제어부(150)에 의해 소정 신호 처리된 신호에 포함된 음성 정보를 출력한다. 여기서, 상기 음성 출력부(140)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The
또한, 상기 음성 출력부(140)는 상기 제어부(150)에 의해 생성된 안내 음성을 출력한다.Additionally, the
또한, 상기 음성 출력부(140)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해, 상기 수신된(또는 수집된) 비행체 정보 등에 대응하는 음성 정보(또는 음향 정보)를 출력한다.In addition, the
상기 제어부(controller, 또는 MCU(microcontroller unit)(150)는 상기 비행체 궤적 분석 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.The controller (or microcontroller unit (MCU)) 150 executes the overall control function of the aircraft
또한, 상기 제어부(150)는 상기 저장부(120)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 비행체 궤적 분석 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 실행한다. 상기 제어부(150)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 상기 저장부(120)에 액세스하여, 상기 저장부(120)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 상기 저장부(120)에 저장된 각종 프로그램, 콘텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 사전에 수집된 비행체 정보(또는 해당 비행체 정보로부터 추출된 기본 정보) 등을 지속적인 기계학습(또는 딥러닝)의 데이터로 활용한다. 여기서, 상기 기계학습을 위한 입력 데이터세트는 상기 복수의 구성요소별 비행체 정보(또는 해당 비행체 정보로부터 추출된 기본 정보) 등을 미리 설정된 비율(예를 들어 7:3, 8:2 등 포함)로 훈련 세트(train set)와 테스트 세트(test set)로 분할하여, 훈련 및 테스트 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 기계학습을 위한 입력 데이터세트는 추후 수집되는 구성요소별 비행체 정보(또는 해당 비행체 정보로부터 추출된 기본 정보) 등을 포함한다. 또한, 상기 기계학습을 위한 출력 데이터세트는 예측하고 싶은 부분으로, 수신된 비행체 정보(또는 해당 비행체 정보로부터 추출된 기본 정보) 등에 따라 학습하고, 추후에 이를 예측하여 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도), 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도), 제 1 예상 좌표, 제 2 예상 좌표, 제 1 예상 발사원점 추정 좌표, 제 2 예상 발사원점 추정 좌표 등을 포함한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 미리 설정된 학습용 데이터를 통해 고도 대응 경도 예측 모델, 고도 대응 위도 예측 모델, 예상 발사원점 추정 모델 등에 대해서 특정 로우 데이터와 관련해서 특정 비행체 정보(또는 해당 특정 비행체 정보로부터 추출된 특정 기본 정보) 등에 대해서, 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도), 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도), 제 1 예상 좌표, 제 2 예상 좌표, 제 1 예상 발사원점 추정 좌표, 제 2 예상 발사원점 추정 좌표 등을 예상(또는 추정/계산/산출)하기 위한 학습 기능을 수행한다. 이때, 상기 제어부(150)는 로우 데이터(또는 구성요소의 특정 비행체 정보/해당 특정 비행체 정보로부터 추출된 특정 기본 정보 등 포함)를 병렬 및 분산하여 저장하고, 저장된 로우 데이터(또는 학습용 데이터 등 포함) 내에 포함된 비정형(Unstructed) 데이터, 정형(Structured) 데이터, 반정형 데이터(Semi-structured)를 정제하고, 메타 데이터로 분류를 포함한 전처리를 실시하고, 전처리된 데이터를 데이터 마이닝(Data Mining)을 포함하는 분석을 실시하고 적어도 하나의 종류의 기계학습에 기반하여 학습, 훈련 및 테스트를 진행하여 빅데이터를 구축할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 종류의 기계학습은 지도 학습(Supervised Learning), 반지도 학습(Semi-Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning) 및 심층 강화 학습(Deep Reinforcement Learning) 중 어느 하나 또는 적어도 하나의 조합으로 이루어질 수 있다.That is, the
이와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 학습용 데이터 등을 통해서 뉴럴 네트워크(Neural Networks) 형태의 상기 고도 대응 경도 예측 모델, 상기 고도 대응 위도 예측 모델, 상기 예상 발사원점 추정 모델 등에 대해서 학습 기능을 수행한다.In this way, the
또한, 상기 제어부(150)는 탐지체계(미도시)로부터 비행체 정보를 수집(또는 수신)한다. 여기서, 상기 탐지체계는 항공기, 레이더 등을 포함한다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 수집된(또는 수신된) 비행체 정보(또는 레이더 정보/자료)에 대해 전처리(또는 재분류) 기능을 수행하여, 기본 정보를 추출(또는 구성/생성)한다. 여기서, 상기 기본 정보는 위도, 경도, 고도, 속도, 자료 세트의 수신 시각, 탐지체계 이름(또는 탐지체계의 고유 식별 정보) 등을 포함한다. 또한, 상기 자료 세트의 수신 시각은 해당 위도, 경도, 고도 등을 수집하는(또는 측정하는) 시각에 해당한다. 이때, 상기 추출된 기본 정보는 미리 설정된 형식(또는 포맷)(예를 들어 확장자 csv 형식 등 포함)으로 관리(또는 변환)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 기본 정보에 대해 미리 설정된 방식에 따라 정렬 기능을 수행한다. 여기서, 상기 미리 설정된 방식(또는 정렬 방식)은 위도/경도에 따른 내림차순/오름차순 정렬, 자료 세트의 수신 시각에 따른 정렬, 탐지체계별 정렬 등을 포함한다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 비행체 정보(또는 비행체 정보/기본 정보)가 불포착된 구간(또는 미포함된 구간)을 포함하는 비행체의 비행 전체 구간에 대해 해당 비행체의 2차원 비행 궤적 및/또는 3차원 비행 궤적을 생성한다. 여기서, 상기 비행체(또는 발사체)는 탄도탄(ballistic missile), 미사일 등을 포함한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 해당 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성(또는 구성)한다. 이때, 해당 비행체의 2차원 비행 궤적에서 x축은 비행 거리를 나타내고, y축은 고도를 나타낸다. 또한, 상기 비행 거리는 해당 비행체의 최초 포착 지점(예를 들어 위도, 경도 등 포함)으로부터 각 비행체 정보(예를 들어 위도, 경도 등 포함) 간의 거리를 계산하여 생성한다.That is, the
여기서, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보에 대해서 Loess 기법 또는 Lowess 기법을 적용하여 상기 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성(또는 구성)하며, Lowess 기법 적용 시, f값(또는 휘도값)은 0.28 ~ 0.32 중 어느 하나의 값을 적용할 수 있다. 이때, 2차원 비행 궤적 적용 시, 상기 Loess 기법 적용이 유리할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 2단 추진비행체(예를 들어 이스칸다르 미사일 등 포함) 등에 대해서도 비행 궤적을 생성하며, 실제 수집된 비행체 정보(또는 미사일 포착 자료/정보)와 비교시 활용 가능한 수준에서 해당 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성할 수 있다.Here, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 해당 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성(또는 구성)한다. 이때, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적의 경우, Lowess 기법만 적용할 수 있으며, f값(또는 휘도값)은 0.28 ~ 0.32 중 어느 하나의 값을 적용할 수 있다. 여기서, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적에서 x축은 위도를 나타내고, y축은 경도를 나타내고, z축은 고도를 나타낸다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 z축(또는 고도) 궤적에서 미리 설정된 개수(예를 들어 1,000개)의 표본을 추출하여, 대칭되는 x축(또는 위도)과 y축(또는 경도) 좌표값을 획득하고, 3개 변수로 구성되는 해당 비행체의 3차원 비행 궤적(예를 들어 x2, y2, z2)을 생성한다. 이때, 미리 설정된 형식(예를 들어 "*.csv" 형식 등 포함)의 3차원 비행 궤적을 재구성한 자료는 각종 그림 또는 항적에 대한 기초 통계 분석 자료로 활용할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 해당 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성하고, 상기 생성된 해당 비행체의 2차원 비행 궤적에서 상기 미리 설정된 개수(예를 들어 1,000개)의 표본을 추출하고, 상기 추출된 미리 설정된 개수의 표본과 실제 자료상의 고도를 결합하여, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 해당 비행체의 2차원 비행 궤적, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적 등을 상기 표시부(130)에 표시한다.In addition, the
이와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 비행체 정보(또는 기본 정보)가 불포착된 구간(또는 미포함된 구간)을 포함하는 비행체의 비행 전체 구간에 대해 해당 비행체의 2차원 비행 궤적 및/또는 3차원 비행 궤적을 생성할 수 있다.In this way, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 2차원 비행 궤적에 대한 정보 및/또는 상기 생성된 3차원 비행 궤적에 대한 정보를 근거로 해당 비행체의 피치(pitch)(또는 상승 각도)가 변화하는 지점의 좌표(예를 들어 위도, 경도 등 포함)를 확인한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 해당 비행체의 피치(또는 상승 각도)가 변화하는 지점의 좌표를 근거로, 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상기 2차원 비행 궤적 또는 상기 3차원 비행 궤적을 확인한 관리자 입력(또는 관리자/사용자 선택/터치/제어)에 따라, 해당 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인(또는 선택)할 수도 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 해당 비행체의 발사 원점 추정을 위해서는 비행체의 피치가 변화하기 전 자료를 활용하는 것이 정확하므로, 해당 비행체의 피치가 변화하기 전의 좌표(또는 해당 비행체의 피치가 변화하기 전의 구간 좌표)를 확인하기 위해서, 상기 2차원 비행 궤적 및/또는 상기 3차원 비행 궤적의 x축 구간을 미리 설정된 간격으로 분류(또는 구분/분할)하여 복수의 구간을 생성한다.In other words, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 복수의 구간에 대해서 구간별 기울기를 각각 계산(또는 산출)한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 복수의 구간에 대해서 미분을 통해 기울기를 각각 계산할 수 있다. 여기서, 상기 기울기는 지면을 기준으로 한 해당 지면과의 각도(또는 해당 지면과 이루는 각도)일 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 구간별 기울기 중에서 미리 설정된 기준값(또는 기준 범위)을 초과하는(또는 벗어나는/이상인) 특정 구간을 확인한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 구간별 기울기 중에서 상기 기준값을 초과하는 첫번째 구간을 확인할 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 해당 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표에 대응하는 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대한 정보(예를 들어 좌표 정보 등 포함)를 근거로, 상기 기본 정보 중에서, 해당 기본 정보의 초기 자료(또는 최초 포착 지점의 좌표)부터 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간의 직전 구간까지의 자료를 상기 피치 변화 이전 자료로 추출한다. 여기서, 상기 피치 변화 이전 자료는 위도, 경도, 고도 등을 포함한다.In addition, the
이때, 상기 제어부(150)는 자료 추출 구간 설정(또는 상기 피치 변화 이전 자료 추출 설정)을 용이하게 하기 위해서, 상기 2차원/3차원 비행 궤적의 자료에 인덱스 번호를 할당하여, 해당 비행 궤적이 표시되는 화면에 인덱스 번호를 함께 표시하고, 상기 관리자 입력에 의해 특정 인덱스 번호를 선택하거나 또는, 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대응하는 특정 인덱스 번호를 선택하고, 상기 기본 정보 중에서 첫 번째 인덱스 번호에 대응하는 자료(또는 좌표)부터 상기 선택된 특정 인덱스 번호 이전의 인덱스 번호에 대응하는 자료까지를 상기 피치 변화 이전 자료로 추출할 수도 있다.At this time, in order to facilitate data extraction section setting (or data extraction setting before the pitch change), the
이와 같이, 정상적인 미사일(또는 비행체)의 비행 궤적 추정을 위해서는 발사각, 탄종, 속도, 기상(예를 들어 풍향, 풍속 등 포함), 지구 자전의 영향을 고려한 3차원 정보(경도, 위도, 고도) 미사일 궤적 생성이 필요하지만, 실제 상황에서 비행체 탐지시에는 해당 비행체의 발사각, 탄종, 속도, 기상 등을 확인하기 어려움으로, 제한적인 탐지 자료인 위도, 경도, 고도, 탐지 시각 등을 이용해서 해당 비행체의 비행 궤적을 확인할 수 있다.In this way, in order to estimate the flight trajectory of a normal missile (or aircraft), 3D information (longitude, latitude, altitude) considering the launch angle, projectile type, speed, weather (including, for example, wind direction, wind speed, etc.), and the effects of the Earth's rotation are required. Trajectory creation is necessary, but when detecting an aircraft in a real situation, it is difficult to check the launch angle, type of ammunition, speed, weather, etc. of the aircraft, so limited detection data such as latitude, longitude, altitude, and detection time are used to detect the aircraft. You can check the flight trajectory.
또한, 3차원 비행체 궤적을 활용한 원점 추정시, 지구 자전의 영향으로 경도(x축)와 위도(y축)는 교호 작용이 존재하며, 정확한 3차원 비행체 궤적 생성 및 원점 추정을 위해서는 설명 변수 간 독립성을 유지해야 하는 제한 사항이 존재한다. 여기서, 상기 교호 작용은 통계적 회귀 분석(regression analysis)시 설명 변수 간 상호 영향을 미치는 현상을 나타낸다.In addition, when estimating the origin using a 3D aircraft trajectory, there is an interaction between longitude (x-axis) and latitude (y-axis) due to the influence of the Earth's rotation, and in order to accurately generate a 3D aircraft trajectory and estimate the origin, the explanatory variables must be There are limitations to maintaining independence. Here, the interaction refers to a phenomenon of mutual influence between explanatory variables during statistical regression analysis.
또한, 상기 제어부(150)는 해당 비행체가 지구 자전의 영향으로 비행 궤적이 휘어지는 특성이 발생하는 점을 고려하여, 위도 원점 추정값과 경도 원점 추정값을 각각 계산해야 하므로, 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료)를 근거로 제1 1원 선형회귀 분석 모형(simple linear regression model)(또는 제1 1원 선형회귀식) 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형(또는 제2 1원 선형회귀식)을 각각 구성(또는 생성)한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축(또는 x 좌표)으로 하고, 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축(또는 y 좌표)으로 하는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 구성(또는 생성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 구성된(또는 생성된) 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 경도 원점 추정값에 해당하는 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도)을 계산(또는 산출)한다. 여기서, 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도(Mean Sea Level: MSL)는 비행체(예를 들어 미사일 등 포함)를 발사할 수 있는 지형의 특성은 평지로, 평지는 해수면 고도가 대부분의 경우 110m이며, 본 발명의 실시예에서 설명하는 발사예상 지점의 평균 해수면 고도는 디폴트로 110m일 수 있으며, 설계자의 설계에 따라, 다르게 설정할 수도 있다.In addition, the
이때, 상기 제어부(150)는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도를 근거로 인공지능 기반의 기계 학습을 수행하여, 기계 학습 결과를 근거로 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도)을 계산(또는 산출/생성)한다.At this time, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도를 미리 설정된 고도 대응 경도 예측 모델의 입력값으로 하여 기계 학습(또는 인공지능/딥 러닝)을 수행하고, 기계 학습 결과(또는 인공지능 결과/딥 러닝 결과)를 근거로 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도)을 계산(또는 산출/생성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된(또는 산출된) 제 1 x값(예를 들어 경도)과 제 1 y값(예를 들어 발사원점의 추정고도/발사예상 지점의 평균 해수면 고도)으로 구성되는 제 1 예상 좌표를 계산(또는 산출/생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 x축(또는 x 좌표)으로 하고, 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축(또는 y 좌표)으로 하는 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 구성(또는 생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 구성된(또는 생성된) 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 위도 원점 추정값에 해당하는 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도)을 계산(또는 산출)한다.In addition, the
이때, 상기 제어부(150)는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도를 근거로 인공지능 기반의 다른 기계 학습을 수행하여, 다른 기계 학습 결과를 근거로 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도)을 계산(또는 산출/생성)한다.At this time, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도를 미리 설정된 고도 대응 위도 예측 모델의 입력값으로 하여 다른 기계 학습(또는 다른 인공지능/다른 딥 러닝)을 수행하고, 다른 기계 학습 결과(또는 다른 인공지능 결과/다른 딥 러닝 결과)를 근거로 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도)을 계산(또는 산출/생성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된(또는 산출된) 제 2 x값(예를 들어 위도)과 제 2 y값(예를 들어 발사원점의 추정고도/발사예상 지점의 평균 해수면 고도)으로 구성되는 제 2 예상 좌표를 계산(또는 산출/생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표로 구성되는 발사원점 예상 구간(또는 발사원점 예상 범위)을 설정(또는 구성/생성)한다.Additionally, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 근거로 미리 설정된 도형 형태(예를 들어 사각형, 원형, 타원형, 마름모 등 포함)의 발사원점 예상 구간(또는 발사원점 예상 영역)을 설정한다.That is, the
이와 같이, 상기 제어부(150)는 탐지 자료의 제한, 지구 자전의 영향, 임베디드 시스템 구축을 위한 프로그램 단순화 등을 위해서, 경도-고도 및 위도-고도로 구성되는 1원 선형회귀 분석 모형을 활용해서 발사원점 예상 구간을 설정할 수 있다.In this way, the
이때, 상기 제어부(150)는 3차원 비행 궤적 추정시, 위도와 경도간 교호 작용이 발생하여, 원점 추정시(또는 발사원점 추정시) 제한 사항이 발생하는 점을 고려하여, 3차원 비행궤적 추정 모형을 3개 사용할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료)를 근거로 제3 1원 선형회귀 분석 모형(또는 제3 1원 선형회귀식)을 구성(또는 생성)한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료)를 근거로 x축이 경도이고, y축이 위도인 2차원 플롯(plot) 도표를 생성(또는 작성/구성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축(또는 x 좌표)으로 하고, 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 y축(또는 y 좌표)으로 하는 상기 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성(또는 생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 구성된(또는 생성된) 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 앞서 계산된 제 1 예상 좌표에서의 제 1 x값(예를 들어 경도)을 x값(또는 x 좌표)으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 x값(또는 제 1 x값)에 대응하는 위도값을 y값(또는 y 좌표)으로 하여 구성되는 제 1 예상 발사원점 추정 좌표를 계산(또는 산출/생성/구성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 앞서 계산된 제 2 예상 좌표에서의 제 2 x값(예를 들어 위도)을 y값(또는 y 좌표)으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 y값(또는 제 2 x값)에 대응하는 경도값을 x값(또는 x 좌표)으로 하여 구성되는 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 계산(또는 산출/생성/구성)한다.In addition, the
이때, 상기 제어부(150)는 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료) 등을 근거로 인공지능 기반의 또 다른 기계 학습을 수행하여, 또 다른 기계 학습 결과를 근거로 제 1 예상 좌표, 제 2 예상 좌표, 제 1 예상 좌표에 따른 제 1 예상 발사원점 추정 좌표, 제 2 예상 좌표에 따른 제 2 예상 발사원점 추정 좌표 등을 계산(또는 산출/생성)한다.At this time, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료) 등을 미리 설정된 예상 발사원점 추정 모델의 입력값으로 하여 또 다른 기계 학습(또는 또 다른 인공지능/또 다른 딥 러닝)을 수행하고, 또 다른 기계 학습 결과(또는 또 다른 인공지능 결과/또 다른 딥 러닝 결과)를 근거로 제 1 예상 좌표, 제 2 예상 좌표, 제 1 예상 좌표에 따른 제 1 예상 발사원점 추정 좌표, 제 2 예상 좌표에 따른 제 2 예상 발사원점 추정 좌표 등을 계산(또는 산출/생성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 실제 발사원점을 추정한다.Additionally, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성되는 발사원점 추정 구간(또는 발사원점 추정 범위/영역)을 설정(또는 생성/구성)한다.That is, the
이때, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 상기 미리 설정된 도형 형태(예를 들어 사각형, 원형, 타원형, 마름모 등 포함)의 발사원점 추정 구간(또는 발사원점 추정 영역/범위)을 설정한다.At this time, the
또한, 상기 제어부(150)는 수직발사(cold launch) 방식의 비행체(예를 들어 미사일 등 포함)에서의 발사각도 변경을 고려하여, 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여, 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)에서의 경도 좌표를 계산(또는 산출)하고, 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여, 상기 미리 설정된 고도에서의 위도 좌표를 계산(또는 산출)한다. 여기서, 상기 미리 설정된 고도는 비행체가 탐지체계에 최초 포착이 되는 상황을 고려하며, 2,700m ~ 3,300m 중에서 설계자의 설계에 따라 설정(또는 선택)될 수 있으며, 일반적으로 3,000m로 설정할 수 있다. 또한, 상기 고도 3,000m에 대응하는 지점에서 추정한 좌표(경도, 우도)는 실제 발사원점과 유사하다. 여기서, 앞선 과정에서 추정한 고도는 실제 지표면 고도이나, 수직 발사(cold launch) 방식으로 인해 오차가 발생하게 되며, 현재의 무기체계에서 발생하는 원점 추정 오차는 이러한 수직 발사 방식으로 인해 발생하는 오차일 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 상기 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)를 입력하여, 해당 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)에 대응하는 경도 좌표를 계산하고, 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 상기 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)를 입력하여, 해당 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)에 대응하는 위도 좌표를 계산한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표 및 위도 좌표를 진행경로(vector) 상에 표시(또는 적용/투영)하여, 발사원점 추정 구간의 축선상에 위치하는 추정값을 확인(또는 계산/생성/구성)한다. 여기서, 상기 확인된 추정값이 실제 발사원점 좌표(또는 최종 발사원점 추정 좌표/실제 발사원점/최종 발사원점)일 수 있다. 이때, 상기 진행경로는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 상기 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 생성(또는 계산/구성)할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표를 상기 제3 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 하여 다른 위도 좌표를 계산하고, 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 위도 좌표를 상기 제3 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 하여 다른 경도 좌표를 계산하고, 상기 계산된 다른 경도 좌표와 상기 계산된 다른 위도 좌표로 구성되는 상기 추정값(또는 상기 실제 발사원점 좌표/최종 발사원점 추정 좌표)을 확인한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 상기 추정값을 상기 표시부(130)에 표시한다.Additionally, the
또한, 실제 활용에 있어서, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표(또는 진입 지점 좌표), 상기 계산된 제 2 예상 발사원점 추정 좌표(또는 최종 지점 좌표), 진행경로 등을 실제 무인항공기(미도시), 정찰기(미도시), 인공위성(미도시) 등에 제공하고, 해당 무인항공기, 정찰기, 인공위성에서는 상기 제 1 예상 발사원점 추정 좌표부터 상기 제 2 예상 발사원점 추정 좌표까지의 경로를 상기 진행경로에 따라 집중 탐색하여, 최종적인 추정값(또는 최종 지점)을 확인할 수 있다.In addition, in actual use, the
본 발명의 실시예에서는 상기 비행체가 미사일인 경우에 대해서 주로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 비행체 궤적 분석 장치(100)는 대공 미사일(예를 들어 패트리엇 미사일 등 포함) 운영 간 탐지/추적레이더 불능시에, 본 발명의 기술적 특징들을 적용하여 예상 지점으로 대공방어 미사일을 발사한 후, 진입 지점에서 대공미사일의 자체 레이더를 온(on)시켜 적기 격추가 가능하도록 구성할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the case where the aircraft is a missile is mainly described, but it is not limited thereto, and the aircraft
이와 같이, 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보를 근거로 비행체의 비행 궤적을 생성하고, 생성된 비행 궤적을 근거로 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 생성된 1원 선형회귀 분석 모형을 이용해서 발사원점 예상 구간을 설정하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 다른 1원 선형회귀 분석 모형을 생성하고, 생성된 다른 1원 선형회귀 분석 모형과 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 발사원점을 추정할 수 있다.In this way, the flight trajectory of the aircraft is generated based on the aircraft information collected from the detection system, the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes are confirmed based on the generated flight trajectory, and the identified point where the pitch of the aircraft changes is confirmed. Set the expected section of the launch origin using a one-way linear regression analysis model created based on the coordinates of , and create another one-way linear regression analysis model based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes. The launch origin can be estimated based on other one-way linear regression analysis models and the previously set launch origin expected section.
이하에서는, 본 발명에 따른 비행체 궤적 분석 방법을 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the aircraft trajectory analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비행체 궤적 분석 방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 2 is a flowchart showing a method of analyzing an aircraft trajectory according to an embodiment of the present invention.
먼저, 제어부(150)는 탐지체계(미도시)로부터 비행체 정보를 수집(또는 수신)한다. 여기서, 상기 탐지체계는 항공기, 레이더 등을 포함한다.First, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 수집된(또는 수신된) 비행체 정보(또는 레이더 정보/자료)에 대해 전처리(또는 재분류) 기능을 수행하여, 기본 정보를 추출(또는 구성/생성)한다. 여기서, 상기 기본 정보는 위도, 경도, 고도, 속도, 자료 세트의 수신 시각, 탐지체계 이름(또는 탐지체계의 고유 식별 정보) 등을 포함한다. 또한, 상기 자료 세트의 수신 시각은 해당 위도, 경도, 고도 등을 수집하는(또는 측정하는) 시각에 해당한다. 이때, 상기 추출된 기본 정보는 미리 설정된 형식(또는 포맷)(예를 들어 확장자 csv 형식 등 포함)으로 관리(또는 변환)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 기본 정보에 대해 미리 설정된 방식에 따라 정렬 기능을 수행한다. 여기서, 상기 미리 설정된 방식(또는 정렬 방식)은 위도/경도에 따른 내림차순/오름차순 정렬, 자료 세트의 수신 시각에 따른 정렬, 탐지체계별 정렬 등을 포함한다.Additionally, the
일 예로, 제 1 제어부(150)는 제 1 탐지체계로부터 전송되는 제 1 비행체 정보를 수신한다.As an example, the
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 수신된 제 1 비행체 정보에 대해서 전처리 기능을 수행하여, 상기 제 1 비행체 정보 중에서 제 1 기본 정보(예를 들어 위도, 경도, 고도, 속도, 자료 세트의 수신 시각, 제 1 탐지체계 이름 등 포함)를 추출한다.In addition, the first control unit performs a preprocessing function on the received first aircraft information, and selects first basic information (e.g., latitude, longitude, altitude, speed, reception time of the data set, (including the name of the first detection system, etc.) is extracted.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 추출된 제 1 기본 정보를 자료 세트의 수신 시각에 따라 정렬한다(S210).Additionally, the first control unit sorts the extracted first basic information according to the reception time of the data set (S210).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 비행체 정보(또는 비행체 정보/기본 정보)가 불포착된 구간(또는 미포함된 구간)을 포함하는 비행체의 비행 전체 구간에 대해 해당 비행체의 2차원 비행 궤적 및/또는 3차원 비행 궤적을 생성한다. 여기서, 상기 비행체(또는 발사체)는 탄도탄(ballistic missile), 미사일 등을 포함한다.Thereafter, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 해당 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성(또는 구성)한다. 이때, 해당 비행체의 2차원 비행 궤적에서 x축은 비행 거리를 나타내고, y축은 고도를 나타낸다. 또한, 상기 비행 거리는 해당 비행체의 최초 포착 지점(예를 들어 위도, 경도 등 포함)으로부터 각 비행체 정보(예를 들어 위도, 경도 등 포함) 간의 거리를 계산하여 생성한다.That is, the
여기서, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보에 대해서 Loess 기법 또는 Lowess 기법을 적용하여 상기 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성(또는 구성)하며, Lowess 기법 적용 시, f값(또는 휘도값)은 0.28 ~ 0.32 중 어느 하나의 값을 적용할 수 있다. 이때, 2차원 비행 궤적 적용 시, 상기 Loess 기법 적용이 유리할 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 2단 추진비행체(예를 들어 이스칸다르 미사일 등 포함) 등에 대해서도 비행 궤적을 생성하며, 실제 수집된 비행체 정보(또는 미사일 포착 자료/정보)와 비교시 활용 가능한 수준에서 해당 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성할 수 있다.Here, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 해당 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성(또는 구성)한다. 이때, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적의 경우, Lowess 기법만 적용할 수 있으며, f값(또는 휘도값)은 0.28 ~ 0.32 중 어느 하나의 값을 적용할 수 있다. 여기서, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적에서 x축은 위도를 나타내고, y축은 경도를 나타내고, z축은 고도를 나타낸다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 z축(또는 고도) 궤적에서 미리 설정된 개수(예를 들어 1,000개)의 표본을 추출하여, 대칭되는 x축(또는 위도)과 y축(또는 경도) 좌표값을 획득하고, 3개 변수로 구성되는 해당 비행체의 3차원 비행 궤적(예를 들어 x2, y2, z2)을 생성한다. 이때, 미리 설정된 형식(예를 들어 "*.csv" 형식 등 포함)의 3차원 비행 궤적을 재구성한 자료는 각종 그림 또는 항적에 대한 기초 통계 분석 자료로 활용할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 해당 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성하고, 상기 생성된 해당 비행체의 2차원 비행 궤적에서 상기 미리 설정된 개수(예를 들어 1,000개)의 표본을 추출하고, 상기 추출된 미리 설정된 개수의 표본과 실제 자료상의 고도를 결합하여, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 해당 비행체의 2차원 비행 궤적, 해당 비행체의 3차원 비행 궤적 등을 표시부(130)에 표시한다.In addition, the
이와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 전처리된(또는 재분류된/추출된) 기본 정보를 근거로 비행체 정보(또는 기본 정보)가 불포착된 구간(또는 미포함된 구간)을 포함하는 비행체의 비행 전체 구간에 대해 해당 비행체의 2차원 비행 궤적 및/또는 3차원 비행 궤적을 생성할 수 있다.In this way, the
일 예로, 상기 제 1 제어부는 상기 정렬된 제 1 기본 정보를 근거로 상기 제 1 비행체 정보에 대응하는 제 1 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성한다.As an example, the first control unit generates a two-dimensional flight trajectory of the first aircraft corresponding to the first aircraft information based on the sorted first basic information.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 정렬된 제 1 기본 정보를 근거로 상기 제 1 비행체 정보에 대응하는 제 1 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성한다.Additionally, the first control unit generates a three-dimensional flight trajectory of the first aircraft corresponding to the first aircraft information based on the aligned first basic information.
또한, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 제어부는 상기 생성된 해당 제 1 비행체의 2차원 비행 궤적, 해당 제 1 비행체의 3차원 비행 궤적 등을 제 1 표시부(130)에 표시한다(S220).In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, the first control unit displays the generated two-dimensional flight trajectory of the first aircraft, the three-dimensional flight trajectory of the first aircraft, etc. on the
이후, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 2차원 비행 궤적에 대한 정보 및/또는 상기 생성된 3차원 비행 궤적에 대한 정보를 근거로 해당 비행체의 피치(pitch)(또는 상승 각도)가 변화하는 지점의 좌표(예를 들어 위도, 경도 등 포함)를 확인한다.Thereafter, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 해당 비행체의 피치(또는 상승 각도)가 변화하는 지점의 좌표를 근거로, 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상기 2차원 비행 궤적 또는 상기 3차원 비행 궤적을 확인한 관리자 입력(또는 관리자/사용자 선택/터치/제어)에 따라, 해당 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인(또는 선택)할 수도 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 해당 비행체의 발사 원점 추정을 위해서는 비행체의 피치가 변화하기 전 자료를 활용하는 것이 정확하므로, 해당 비행체의 피치가 변화하기 전의 좌표(또는 해당 비행체의 피치가 변화하기 전의 구간 좌표)를 확인하기 위해서, 상기 2차원 비행 궤적 및/또는 상기 3차원 비행 궤적의 x축 구간을 미리 설정된 간격으로 분류(또는 구분/분할)하여 복수의 구간을 생성한다.In other words, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 복수의 구간에 대해서 구간별 기울기를 각각 계산(또는 산출)한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 복수의 구간에 대해서 미분을 통해 기울기를 각각 계산할 수 있다. 여기서, 상기 기울기는 지면을 기준으로 한 해당 지면과의 각도(또는 해당 지면과 이루는 각도)일 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 구간별 기울기 중에서 미리 설정된 기준값(또는 기준 범위)을 초과하는(또는 벗어나는/이상인) 특정 구간을 확인한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 구간별 기울기 중에서 상기 기준값을 초과하는 첫번째 구간을 확인할 수 있다.Additionally, the
또한, 상기 제어부(150)는 해당 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표에 대응하는 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대한 정보(예를 들어 좌표 정보 등 포함)를 근거로, 상기 기본 정보 중에서, 해당 기본 정보의 초기 자료(또는 최초 포착 지점의 좌표)부터 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간의 직전 구간까지의 자료를 상기 피치 변화 이전 자료로 추출한다. 여기서, 상기 피치 변화 이전 자료는 위도, 경도, 고도 등을 포함한다.In addition, the
일 예로, 상기 제 1 제어부는 상기 생성된 제 1 비행체의 3차원 비행 궤적을 근거로 해당 제 1 비행체의 3차원 비행 궤적의 x축 구간을 미리 설정된 간격으로 분류하여 제 1 구간 내지 제 100 구간을 생성한다.For example, the first control unit classifies the Create.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 생성된 제 1 구간 내지 제 100 구간에 대해서 각 구간별로 각각의 제 1 기울기 내지 제 100 기울기를 계산한다.Additionally, the first control unit calculates the first to 100th slopes for each section for the generated first to 100th sections.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 상기 제 1 구간에 대응하는 제 1 기울기 내지 상기 제 100 구간에 대응하는 제 100 기울기 중에서 상기 기준값을 초과하는 제 31 구간을 확인한다.Additionally, the first control unit determines a 31st section that exceeds the reference value among the calculated first slope corresponding to the first section to the 100th slope corresponding to the 100th section.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 제어부는 상기 제 1 기본 정보 중에서, 해당 제 1 기본 정보의 첫 번째 자료인 제 1-1 정보부터 상기 확인된 제 31 구간 이전의 제 30 구간까지의 자료인 제 1-30 정보를 추출하고, 상기 추출된 제 1-1 정보 내지 제 1-30 정보를 포함하는 제 1 피치 변화 이전 자료를 생성한다(S230).In addition, as shown in FIG. 5, the first control unit controls information from 1-1 information, which is the first data of the first basic information, to the 30th section before the confirmed 31st section among the first basic information. The 1-30th information, which is the data, is extracted, and data before the first pitch change including the extracted 1-1st to 1-30th information is generated (S230).
이후, 상기 제어부(150)는 해당 비행체가 지구 자전의 영향으로 비행 궤적이 휘어지는 특성이 발생하는 점을 고려하여, 위도 원점 추정값과 경도 원점 추정값을 각각 계산해야 하므로, 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료)를 근거로 제1 1원 선형회귀 분석 모형(또는 제1 1원 선형회귀식) 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형(또는 제2 1원 선형회귀식)을 각각 구성(또는 생성)한다.Afterwards, the
즉, 상기 제어부(150)는 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축(또는 x 좌표)으로 하고, 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축(또는 y 좌표)으로 하는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 구성(또는 생성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 구성된(또는 생성된) 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 경도 원점 추정값에 해당하는 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도)을 계산(또는 산출)한다. 여기서, 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도(Mean Sea Level: MSL)는 비행체(예를 들어 미사일 등 포함)를 발사할 수 있는 지형의 특성은 평지로, 평지는 해수면 고도가 대부분의 경우 110m이며, 본 발명의 실시예에서 설명하는 발사예상 지점의 평균 해수면 고도는 디폴트로 110m일 수 있으며, 설계자의 설계에 따라, 다르게 설정할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된(또는 산출된) 제 1 x값(예를 들어 경도)과 제 1 y값(예를 들어 발사원점의 추정고도/발사예상 지점의 평균 해수면 고도)으로 구성되는 제 1 예상 좌표를 계산(또는 산출/생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 x축(또는 x 좌표)으로 하고, 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축(또는 y 좌표)으로 하는 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 구성(또는 생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 구성된(또는 생성된) 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 위도 원점 추정값에 해당하는 해당 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도)을 계산(또는 산출)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된(또는 산출된) 제 2 x값(예를 들어 위도)과 제 2 y값(예를 들어 발사원점의 추정고도/발사예상 지점의 평균 해수면 고도)으로 구성되는 제 2 예상 좌표를 계산(또는 산출/생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표로 구성되는 발사원점 예상 구간(또는 발사원점 예상 범위)을 설정(또는 구성/생성)한다.Additionally, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 근거로 미리 설정된 도형 형태(예를 들어 사각형, 원형, 타원형, 마름모 등 포함)의 발사원점 예상 구간(또는 발사원점 예상 영역)을 설정한다.That is, the
일 예로, 상기 제 1 제어부는 상기 제 1 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축으로 하고, 상기 제 1 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축으로 하는 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 구성한다.As an example, the first control unit uses a first one-way linear regression analysis model with the longitude included in the data before the first pitch change as the x-axis and the altitude included in the data before the first pitch change as the y-axis. Compose.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 해당 제 1 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도(예를 들어 110m)에 대응하는 제 1 x값(예를 들어 경도)을 계산한다.In addition, the first control unit determines a first ) is calculated.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 1 x값(예를 들어 경도)과 제 1 y값(예를 들어 발사원점의 추정고도/110m)으로 구성되는 제 1 예상 좌표를 계산한다.Additionally, the first control unit calculates first expected coordinates consisting of the calculated first x value (e.g., longitude) and first y value (e.g., estimated altitude of launch origin/110 m).
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 제 1 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 x축으로 하고, 상기 제 1 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축으로 하는 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 구성한다.In addition, the first control unit configures a second one-way linear regression analysis model with the latitude included in the data before the first pitch change as the x-axis and the altitude included in the data before the first pitch change as the y-axis. do.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 구성된 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 해당 제 1 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도(예를 들어 110m)에 대응하는 제 2 x값(예를 들어 위도)을 계산한다.In addition, the first control unit determines a second ) is calculated.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 2 x값(예를 들어 위도)과 제 2 y값(예를 들어 발사원점의 추정고도/110m)으로 구성되는 제 2 예상 좌표를 계산한다.Additionally, the first control unit calculates second expected coordinates consisting of the calculated second x value (e.g., latitude) and the second y value (e.g., estimated altitude of launch origin/110 m).
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표를 근거로 미리 설정된 사각형 형태의 제 1 발사원점 예상 구간을 설정한다(S240).Additionally, the first control unit sets a first expected launch origin section in a preset square shape based on the calculated first expected coordinates and the calculated second expected coordinates (S240).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료)를 근거로 제3 1원 선형회귀 분석 모형(또는 제3 1원 선형회귀식)을 구성(또는 생성)한다.Thereafter, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표(또는 상기 피치 변화 이전 자료)를 근거로 x축이 경도이고, y축이 위도인 2차원 플롯(plot) 도표를 생성(또는 작성/구성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축(또는 x 좌표)으로 하고, 앞서 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 y축(또는 y 좌표)으로 하는 상기 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성(또는 생성)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 구성된(또는 생성된) 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 앞서 계산된 제 1 예상 좌표에서의 제 1 x값(예를 들어 경도)을 x값(또는 x 좌표)으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 x값(또는 제 1 x값)에 대응하는 위도값을 y값(또는 y 좌표)으로 하여 구성되는 제 1 예상 발사원점 추정 좌표를 계산(또는 산출/생성/구성)한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 앞서 계산된 제 2 예상 좌표에서의 제 2 x값(예를 들어 위도)을 y값(또는 y 좌표)으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 y값(또는 제 2 x값)에 대응하는 경도값을 x값(또는 x 좌표)으로 하여 구성되는 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 계산(또는 산출/생성/구성)한다.In addition, the
일 예로, 상기 제 1 제어부는 상기 확인된 제 1 비행체의 피치가 변화하는 지점에 대응하는 제 1 피치 변화 이전 자료를 근거로 x축이 경도이고, y축이 위도인 2차원 플롯 도표를 생성한다.As an example, the first control unit generates a two-dimensional plot diagram in which the x-axis is longitude and the y-axis is latitude based on data before the first pitch change corresponding to the point at which the pitch of the confirmed first aircraft changes. .
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 제 1 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축으로 하고, 상기 제 1 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 y축으로 하는 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성한다.In addition, the first control unit configures a third one-way linear regression analysis model with the longitude included in the data before the first pitch change as the x-axis and the latitude included in the data before the first pitch change as the y-axis. do.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 1 예상 좌표에서의 제 1 x값(예를 들어 경도)을 x값으로 하고, 상기 계산된 제 1 예상 좌표에서의 제 1 x값을 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에 입력값으로 하여 계산한 출력값(예를 들어 위도)을 y값으로 하는 상기 제 1 예상 발사원점 추정 좌표를 계산한다.In addition, the first control unit sets the first x value (for example, longitude) in the calculated first expected coordinates as an x value, and sets the first x value in the calculated first expected coordinates as the configured third Calculate the estimated coordinates of the first expected launch origin, using the output value (for example, latitude) calculated as an input value to the one-way linear regression model as the y value.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 2 예상 좌표에서의 제 2 x값(예를 들어 위도)을 y값으로 하고, 상기 계산된 제 2 예상 좌표에서의 제 2 x값을 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에 입력값으로 하여 계산한 출력값(예를 들어 경도)을 x값으로 하는 상기 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 계산한다(S250).In addition, the first control unit sets the second x value (for example, latitude) in the calculated second expected coordinates as a y value, and sets the second The estimated coordinates of the second expected launch origin are calculated using the output value (e.g., longitude) calculated as the input value to the one-way linear regression model as the x value (S250).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 실제 발사원점을 추정한다.Thereafter, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성되는 발사원점 추정 구간(또는 발사원점 추정 범위/영역)을 설정(또는 생성/구성)한다.That is, the
이때, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 상기 미리 설정된 도형 형태(예를 들어 사각형, 원형, 타원형, 마름모 등 포함)의 발사원점 추정 구간(또는 발사원점 추정 영역/범위)을 설정한다.At this time, the
또한, 상기 제어부(150)는 수직발사(cold launch) 방식의 비행체(예를 들어 미사일 등 포함)에서의 발사각도 변경을 고려하여, 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여, 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)에서의 경도 좌표를 계산(또는 산출)하고, 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여, 상기 미리 설정된 고도에서의 위도 좌표를 계산(또는 산출)한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 상기 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)를 입력하여, 해당 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)에 대응하는 경도 좌표를 계산하고, 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 상기 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)를 입력하여, 해당 미리 설정된 고도(예를 들어 3,000m)에 대응하는 위도 좌표를 계산한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표 및 위도 좌표를 진행경로(vector) 상에 표시(또는 적용/투영)하여, 발사원점 추정 구간의 축선상에 위치하는 추정값을 확인(또는 계산/생성/구성)한다. 여기서, 상기 확인된 추정값이 실제 발사원점 좌표(또는 최종 발사원점 추정 좌표)일 수 있다. 이때, 상기 진행경로는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 상기 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 생성(또는 계산/구성)할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(150)는 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표를 상기 제3 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 하여 다른 위도 좌표를 계산하고, 상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 위도 좌표를 상기 제3 1원 선형회귀 분석 모형의 입력값으로 하여 다른 경도 좌표를 계산하고, 상기 계산된 다른 경도 좌표와 상기 계산된 다른 위도 좌표로 구성되는 상기 추정값(또는 상기 실제 발사원점 좌표/최종 발사원점 추정 좌표)을 확인한다.That is, the
또한, 상기 제어부(150)는 상기 확인된 상기 추정값을 상기 표시부(130)에 표시한다.Additionally, the
일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성되는 제 1 발사원점 추정 구간을 설정한다.For example, as shown in FIG. 6, the first control unit sets a first emission origin estimation section consisting of the calculated first and second expected emission origin coordinates.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형에 상기 미리 설정된 고도를 3,000m로 입력하여, 해당 고도 3,000m에서의 제 1 경도 좌표를 계산한다.Additionally, the first control unit inputs the preset altitude as 3,000 m into the first one-way linear regression analysis model and calculates the first longitude coordinate at the corresponding altitude of 3,000 m.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형에 상기 미리 설정된 고도를 3,000m로 입력하여, 해당 고도 3,000m에서의 제 1 위도 좌표를 계산한다.Additionally, the first control unit inputs the preset altitude as 3,000 m into the second first-way linear regression model and calculates the first latitude coordinate at the corresponding altitude of 3,000 m.
또한, 상기 제 1 제어부는 상기 계산된 제 1 경도 좌표 및 상기 제 1 위도 좌표를 진행경로 상에 표시하여, 상기 제 1 발사원점 추정 구간의 축선상에 위치하는 제 1 추정값인 제 1 최종 발사원점 추정 좌표를 확인한다.In addition, the first control unit displays the calculated first longitude coordinate and the first latitude coordinate on the progress path, and displays the first final launch origin, which is the first estimated value located on the axis of the first launch origin estimation section. Check the estimated coordinates.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 제어부는 상기 확인된 제 1 최종 발사원점 추정 좌표를 상기 제 1 표시부에 표시한다(S260).Additionally, as shown in FIG. 7, the first control unit displays the confirmed first final emission origin estimated coordinates on the first display unit (S260).
본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 탐지체계로부터 수집된 비행체 정보를 근거로 비행체의 비행 궤적을 생성하고, 생성된 비행 궤적을 근거로 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 생성된 1원 선형회귀 분석 모형을 이용해서 발사원점 예상 구간을 설정하고, 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 다른 1원 선형회귀 분석 모형을 생성하고, 생성된 다른 1원 선형회귀 분석 모형과 앞서 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 발사원점을 추정하여, 3차원 칼만 필터 없이 비행체의 비행 궤적을 추정하고, 비행체의 탄종, 최고 고도, 비행 궤적 등에 대한 사전 데이터베이스화된 정보 없이 해당 비행체의 발사원점을 추정할 수 있다.As described above, an embodiment of the present invention generates a flight trajectory of an aircraft based on aircraft information collected from a detection system, confirms the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes based on the generated flight trajectory, and Using a one-way linear regression analysis model created based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes, the expected launch origin section is set, and another one-way point is set based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes. Create a linear regression analysis model, estimate the launch origin based on the other generated one-way linear regression analysis model and the previously set launch origin expected section, estimate the flight trajectory of the aircraft without a 3D Kalman filter, type of ammunition for the aircraft, The launch origin of the aircraft can be estimated without prior database information on maximum altitude, flight trajectory, etc.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above-described content can be modified and modified by anyone skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
100: 비행체 궤적 분석 장치
110: 통신부 120: 저장부
130: 표시부 140: 음성 출력부
150: 제어부100: Aircraft trajectory analysis device
110: communication unit 120: storage unit
130: display unit 140: audio output unit
150: control unit
Claims (10)
상기 수신된 비행체 정보에 대해 전처리 기능을 수행하여, 기본 정보를 추출하고, 상기 기본 정보를 근거로 비행체의 2차원 비행 궤적 및 3차원 비행 궤적 중 적어도 하나를 생성하고, 상기 생성된 2차원 비행 궤적에 대한 정보 또는 상기 생성된 3차원 비행 궤적에 대한 정보를 근거로 상기 비행체의 피치(pitch)가 변화하는 지점의 좌표를 확인하고, 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출하고, 상기 확인된 피치 변화 이전 자료를 근거로 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 각각 구성하고, 상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 각각 계산하고, 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표로 구성되는 발사원점 예상 구간을 설정하고, 상기 피치 변화 이전 자료를 근거로 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 상기 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정하고, 상기 추정된 예상 발사원점에 포함된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 실제 발사원점을 추정하는 제어부를 포함하는 비행체 궤적 분석 장치.A communication unit that receives aircraft information transmitted from the detection system; and
Performing a preprocessing function on the received aircraft information to extract basic information, generating at least one of a two-dimensional flight trajectory and a three-dimensional flight trajectory of the aircraft based on the basic information, and the generated two-dimensional flight trajectory Confirm the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes based on the information about or the information about the generated three-dimensional flight trajectory, and based on the coordinates of the point where the pitch of the confirmed aircraft changes, Extract the data before the pitch change from the basic information, construct the first one-way linear regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model based on the confirmed data before the pitch change, respectively, and construct the first one-way linear regression analysis model constructed above. Based on the regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model, first expected coordinates and second expected coordinates corresponding to the estimated altitude of the launch origin are calculated, respectively, and the calculated first expected coordinates and the calculated second expected coordinates are calculated. Set the launch origin expected section consisting of expected coordinates, configure a third one-way linear regression analysis model based on the data before the pitch change, and configure the third one-way linear regression analysis model and the set launch origin expected section. Air vehicle trajectory analysis including a control unit that estimates the expected launch origin based on and estimates the actual launch origin based on the first expected launch origin estimated coordinates and the second expected launch origin estimated coordinates included in the estimated expected launch origin. Device.
상기 기본 정보는,
위도, 경도, 고도, 속도, 자료 세트의 수신 시각 및 탐지체계 이름 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 장치.According to claim 1,
The above basic information is,
An aircraft trajectory analysis device comprising at least one of latitude, longitude, altitude, speed, data set reception time, and detection system name.
상기 제어부에 의해, 상기 기본 정보를 근거로 비행체의 2차원 비행 궤적 및 3차원 비행 궤적 중 적어도 하나를 생성하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 생성된 2차원 비행 궤적에 대한 정보 또는 상기 생성된 3차원 비행 궤적에 대한 정보를 근거로 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 확인된 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 근거로 상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 확인된 피치 변화 이전 자료를 근거로 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 각각 구성하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 각각 계산하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 계산된 제 1 예상 좌표와 상기 계산된 제 2 예상 좌표로 구성되는 발사원점 예상 구간을 설정하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 피치 변화 이전 자료를 근거로 제3 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 상기 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정하는 단계; 및
상기 제어부에 의해, 상기 추정된 예상 발사원점에 포함된 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 근거로 실제 발사원점을 추정하는 단계를 포함하는 비행체 궤적 분석 방법.Extracting basic information by performing a preprocessing function on the aircraft information collected from the detection system by the control unit;
Generating, by the control unit, at least one of a two-dimensional flight trajectory and a three-dimensional flight trajectory of the aircraft based on the basic information;
Confirming, by the control unit, the coordinates of a point where the pitch of the aircraft changes based on information about the generated two-dimensional flight trajectory or information about the generated three-dimensional flight trajectory;
extracting, by the control unit, data prior to a pitch change from the basic information based on the coordinates of a point where the pitch of the confirmed aircraft changes;
Constructing, by the control unit, a first one-way linear regression analysis model and a second one-way linear regression analysis model based on the confirmed data before the pitch change;
calculating, by the control unit, first expected coordinates and second expected coordinates corresponding to the estimated altitude of the launch origin based on the configured first one-way linear regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model;
Setting, by the control unit, an expected launch origin section consisting of the calculated first expected coordinates and the calculated second expected coordinates;
Constructing, by the control unit, a third one-way linear regression analysis model based on the data before the pitch change;
estimating, by the control unit, an expected emission origin based on the configured third one-way linear regression analysis model and the set emission origin expected section; and
An aircraft trajectory analysis method comprising the step of estimating, by the control unit, an actual launch origin based on the first expected launch origin estimated coordinates and the second expected launch origin estimated coordinates included in the estimated expected launch origin.
상기 비행체의 2차원 비행 궤적 및 3차원 비행 궤적 중 적어도 하나를 생성하는 단계는,
상기 기본 정보에 대해서 Loess 기법 또는 Lowess 기법을 적용하여 상기 비행체의 2차원 비행 궤적을 생성하는 과정; 및
상기 기본 정보에 대해서 Lowess 기법을 적용하여 상기 비행체의 3차원 비행 궤적을 생성하는 과정 중 적어도 하나의 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 3,
The step of generating at least one of a two-dimensional flight trajectory and a three-dimensional flight trajectory of the aircraft,
A process of generating a two-dimensional flight trajectory of the aircraft by applying the Loess technique or the Lowess technique to the basic information; and
An aircraft trajectory analysis method comprising at least one process of generating a three-dimensional flight trajectory of the aircraft by applying the Lowess technique to the basic information.
상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표를 확인하는 단계는,
상기 2차원 비행 궤적 또는 상기 3차원 비행 궤적의 x축 구간을 미리 설정된 간격으로 분류하여 복수의 구간을 생성하는 과정;
상기 생성된 복수의 구간에 대해서 구간별 기울기를 각각 계산하는 과정;
상기 계산된 구간별 기울기 중에서 미리 설정된 기준값을 초과하는 특정 구간을 확인하는 과정; 및
상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대한 정보를 상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표에 대응시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 3,
The step of checking the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes is,
A process of generating a plurality of sections by classifying the x-axis sections of the two-dimensional flight trajectory or the three-dimensional flight trajectory into preset intervals;
A process of calculating a slope for each section for each of the plurality of sections created;
A process of confirming a specific section that exceeds a preset reference value among the calculated slopes for each section; and
An aircraft trajectory analysis method comprising: correlating information about a specific section exceeding the confirmed reference value with coordinates of a point at which the pitch of the aircraft changes.
상기 기본 정보 중에서 피치 변화 이전 자료를 추출하는 단계는,
상기 비행체의 피치가 변화하는 지점의 좌표에 대응하는 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간에 대한 정보를 근거로, 상기 기본 정보 중에서, 상기 기본 정보의 초기 자료부터 상기 확인된 기준값을 초과하는 특정 구간의 직전 구간까지의 자료를 상기 피치 변화 이전 자료로 추출하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 5,
The step of extracting data before pitch change from the basic information is,
Based on information about a specific section exceeding the confirmed reference value corresponding to the coordinates of the point where the pitch of the aircraft changes, from the basic information, a specific section exceeding the confirmed reference value from the initial data of the basic information An aircraft trajectory analysis method characterized by extracting data up to the immediately preceding section as data before the pitch change.
상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형 및 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 각각 구성하는 단계는,
상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 경도를 x축으로 하고, 상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축으로 하는 상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하는 과정; 및
상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 위도를 x축으로 하고, 상기 추출된 피치 변화 이전 자료에 포함된 고도를 y축으로 하는 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 3,
The step of constructing the first one-way linear regression analysis model and the second one-way linear regression analysis model, respectively,
A process of constructing the first one-way linear regression analysis model with the longitude included in the extracted data before the pitch change as the x-axis and the altitude included in the extracted data before the pitch change as the y-axis; and
Characterized by comprising the process of constructing a second one-way linear regression analysis model with the latitude included in the extracted data before the pitch change as the x-axis and the altitude included in the extracted data before the pitch change as the y-axis. Air vehicle trajectory analysis method.
상기 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 예상 좌표 및 제 2 예상 좌표를 각각 계산하는 단계는,
상기 구성된 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 경도 원점 추정값에 해당하는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 1 x값을 계산하는 과정;
상기 계산된 제 1 x값과 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 1 y값으로 구성되는 제 1 예상 좌표를 계산하는 과정;
상기 구성된 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 근거로 위도 원점 추정값에 해당하는 상기 비행체의 발사예상 지점의 평균 해수면 고도에 대응하는 제 2 x값을 계산하는 과정; 및
상기 계산된 제 2 x값과 발사원점의 추정 고도에 대응하는 제 2 y값으로 구성되는 제 2 예상 좌표를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 7,
The step of calculating first expected coordinates and second expected coordinates respectively corresponding to the estimated altitude of the launch origin,
A process of calculating a first x value corresponding to the average sea level altitude of the expected launch point of the aircraft corresponding to the longitude origin estimate based on the configured first one-way linear regression analysis model;
A process of calculating first expected coordinates consisting of the calculated first x value and a first y value corresponding to the estimated altitude of the launch origin;
A process of calculating a second x value corresponding to the average sea level altitude of the expected launch point of the aircraft corresponding to the latitude origin estimate based on the configured second one-way linear regression analysis model; and
An aircraft trajectory analysis method comprising calculating second expected coordinates consisting of the calculated second x value and a second y value corresponding to the estimated altitude of the launch origin.
상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형 및 상기 설정된 발사원점 예상 구간을 근거로 예상 발사원점을 추정하는 단계는,
상기 제 1 예상 좌표에서의 제 1 x값을 x값으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 제 1 x값에 대응하는 위도값을 y값으로 하여 구성되는 제 1 예상 발사원점 추정 좌표를 계산하는 과정; 및
상기 제 2 예상 좌표에서의 제 2 x값을 y값으로 하고, 상기 구성된 제3 1원 선형회귀 분석 모형에서 상기 제 2 x값에 대응하는 경도값을 x값으로 하여 구성되는 제 2 예상 발사원점 추정 좌표를 계산하는 과정을 포함하며,
상기 예상 발사원점은,
상기 제 1 예상 발사원점 추정 좌표와 상기 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성되는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 3,
The step of estimating the expected launch origin based on the configured third one-way linear regression analysis model and the set launch origin expected section,
A first expected launch origin configured by using the first x value in the first expected coordinates as an x value, and the latitude value corresponding to the first The process of calculating estimated coordinates; and
A second expected launch origin configured by using the second Including the process of calculating estimated coordinates,
The expected launch origin is,
An aircraft trajectory analysis method comprising the first estimated launch origin estimated coordinates and the second expected launch origin estimated coordinates.
상기 실제 발사원점을 추정하는 단계는,
상기 제 1 예상 발사원점 추정 좌표 및 제 2 예상 발사원점 추정 좌표로 구성되는 발사원점 추정 구간을 설정하는 과정;
상기 제1 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표를 계산하고, 상기 제2 1원 선형회귀 분석 모형을 이용하여 상기 미리 설정된 고도에서의 위도 좌표를 계산하는 과정;
상기 계산된 미리 설정된 고도에서의 경도 좌표 및 위도 좌표를 진행경로(vector) 상에 표시하여, 발사원점 추정 구간의 축선상에 위치하는 추정값을 확인하는 과정; 및
상기 확인된 추정값을 상기 실제 발사원점으로 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 궤적 분석 방법.According to claim 3,
The step of estimating the actual launch origin is,
A process of setting an estimated origin point section consisting of the first estimated origin point estimated coordinates and the second expected origin point estimated coordinates;
Calculating longitude coordinates at a preset altitude using the first one-way linear regression model, and calculating latitude coordinates at the preset altitude using the second one-way linear regression model;
A process of displaying the calculated longitude coordinates and latitude coordinates at the preset altitude on the progress path (vector) and confirming the estimated value located on the axis of the estimated launch origin point section; and
An aircraft trajectory analysis method comprising the step of estimating the confirmed estimated value as the actual launch origin.
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