KR20000007361A - Simulating radar system and searching radar simulation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이다 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이다 통제 장치의 성능을 테스트하는 모의 레이다 시스템 및 추적 레이다 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radar system, and more particularly to a simulated radar system and a tracking radar simulation method for testing the performance of the radar control device.
도 1은 일반적인 레이다 시스템의 구성도로서, 레이다 시스템은 레이다 통제 장치(100), 탐지 레이다(110), 추적 레이다 장치(120), 피아 식별장치(130) 및 기타 레이다 장치(140)를 구비한다. 레이다 통제 장치(100)는 탐지 레이다(110), 추적 레이다 장치(120), 피아 식별장치(130) 및 기타 레이다 장치(140)와 같은 주변 장치로부터 소정의 데이터를 수신하고 그 수신된 데이터를 처리하여, 사용자에게 필요한 정보를 출력하거나, 소정의 신호 처리 방식이나 사용자의 명령에 따라 그 주변 장치들에 소정의 제어 신호를 송신하여 제어 동작을 수행한다. 탐지 레이다(110)는 소정 주기동안 전방위(all around)로 회전하여 레이다 빔을 발사하면서 표적을 탐지한다. 탐지된 표적에 대해서는 방위각 및 표적 거리를 산출한다. 추적 레이다장치(120)는 탐지된 표적에 대해 보다 정밀한 위치를 알아내기 위해 탐지된 표적을 추적하는 장치이다. 추적 레이다장치(120)는 추적한 표적의 방위각, 고각 및 거리 정보를 알아낸다. 추적 레이다장치(120)의 표적 조준은 추적 터렛(미도시)이라는 이동형 빔 발사대에 의해 이뤄진다. 피아식별장치(130)는 탐지된 표적의 정체를 파악하기 위한 장치이다.1 is a schematic diagram of a general radar system, which includes a radar control device 100, a detection radar 110, a tracking radar device 120, a pia identification device 130, and other radar devices 140. . The radar control device 100 receives certain data from peripheral devices such as the detection radar 110, the tracking radar device 120, the pia identification device 130, and other radar devices 140 and processes the received data. The controller outputs information necessary for the user or transmits a predetermined control signal to the peripheral apparatuses according to a predetermined signal processing method or a user's command to perform a control operation. The detection radar 110 rotates all around for a predetermined period to detect the target while firing the radar beam. For the detected target, azimuth and target distance are calculated. The tracking radar device 120 is a device that tracks the detected target to find a more precise position with respect to the detected target. The tracking radar device 120 finds the azimuth, elevation and distance information of the tracked target. Target aiming of the tracking radar device 120 is accomplished by a mobile beam launcher called a tracking turret (not shown). Pia identification device 130 is a device for identifying the identity of the detected target.
도 1과 같은 레이다 시스템에서 각종 제어 동작을 수행하는 레이다 통제장치(100)가 완성되어 만들어지기 전에 그 성능이 정상인지를 확인하는데, 이 때 각종 추가 시험 장치, 즉 탐지 레이다 장치(110), 추적 레이다 장치(120)등의 기능을 수행하는 시험장치가 필요하게 된다. 종래에는 레이다 통제장치(100)를 시험하기 위해 주변 장치(110~140)의 기능을 가진 하드웨어를 구성하거나, 가상 표적의 데이터를 빈번한 시간간격으로 가공하여 가상 실험을 실시하였다. 레이다 통제장치(100)를 테스트하기 위해 다른 레이다 기능 장치들의 기능을 수행하는 하드웨어를 구성하는 것은 고비용 발생 또는 그 설치에 따르는 불편함을 야기하였고, 가상 표적을 가공하는 것은 그를 위한 대용량 메모리의 사용으로 인한 단점이 생겼다.Before the radar control device 100 performing various control operations in the radar system as shown in FIG. 1 is completed and made, it is checked whether the performance is normal. At this time, various additional test devices, that is, detection radar device 110 and tracking There is a need for a test apparatus that performs functions such as the radar apparatus 120. Conventionally, in order to test the radar control device 100, a hardware having a function of the peripheral apparatuses 110 to 140 or a virtual experiment was performed by processing data of a virtual target at frequent time intervals. Configuring the hardware to perform the functions of other radar functional devices to test the radar control device 100 caused high costs or inconveniences associated with its installation, and processing virtual targets was due to the use of large memory for it. Due to the disadvantages.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 가상의 표적에 대해 레이다 시스템의 주변 장치들의 기능을 수행하는 모의 장치를 소프트웨어적으로 만들어 레이다 통제 장치의 성능을 검사하는 모의 레이다 시스템 및 추적 레이다 시뮬레이션 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a simulated radar system and a tracking radar simulation method for verifying the performance of a radar control device by making a simulation device that performs functions of peripheral devices of a radar system to a virtual target in software. have.
도 1은 일반적인 레이다 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a general radar system.
도 2는 표적에 대한 레이다 통제장치의 성능을 모의시험(simulation)하기 위한 레이다 시스템의 구성도이다.2 is a schematic diagram of a radar system for simulating the performance of a radar control device for a target.
도 3은 본 발명의 모의 레이다 시스템의 구성도를 도시한 것이다.3 shows a schematic diagram of a simulated radar system of the present invention.
도 4a~도 4b는 레이다 통제부(340)의 표적 추적 알고리즘의 예를 그림으로 도시한 것이다.4A through 4B illustrate examples of the target tracking algorithm of the radar control unit 340.
도 5는 본 발명의 추적 레이다의 시뮬레이션 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a simulation method of a tracking radar of the present invention.
상기 과제를 해결하기 위한, 가상 표적에 대한 레이다 시스템의 성능을 시뮬레이션하는 모의 레이다 시스템은, 상기 가상 표적 및 그에 대한 위치정보를 저장하는 제1저장부; 상기 제1저장부로부터 소정 시간간격으로 상기 가상표적들을 제공받아, 상기 가상 표적의 영역(range)을 산출하는 탐지레이다부; 상기 탐지레이다부로 보내진 상기 가상표적들의 위치정보를 상기 제1저장부로부터 읽고, 상기 소정 시간간격보다 좁은 소정 시간간격마다 상기 가상표적의 위치정보로부터 상기 가상표적이 이동한 현위치정보를 산출하여, 외부로부터 제공되는 소정의 레이다 빔 발사 위치와 상기 산출된 가상표적의 현위치정보를 비교하여 일치하는지의 여부, 즉 표적감지 여부 및 일치할 경우의 상기 가상표적의 현위치정보를 출력하는 모의 추적 레이다부; 상기 모의 추적 레이다부에서 출력한 표적의 현위치정보를 저장하는 제2저장부; 상기 모의 추적 레이다부에서 표적을 감지했다는 신호를 받으면 상기 제2저장부로부터 표적의 현위치정보를 읽어 그 위치를 조준하는 레이다 빔 발사 위치제어정보를 산출하여 출력하고, 상기 모의 추적 레이다부에서 표적을 감지하지 못했다는 신호를 받으면 소정의 레이다 빔 발사 위치 제어 방식에 따른 위치제어정보를 산출하여 출력하는 레이다 통제부; 및 상기 레이다 통제부로부터의 상기 위치제어정보에 따라 레이다 빔 발사 위치를 가상으로 지향하고 그 지향한 레이다 빔 발사 위치 정보를 상기 모의 추적 레이다부에 출력하는 모의 추적터렛(tracking turret)을 구비한다.In order to solve the above problems, the simulated radar system for simulating the performance of the radar system for the virtual target, the first storage unit for storing the virtual target and position information thereof; A detection radar unit receiving the virtual targets from the first storage unit at predetermined time intervals and calculating a range of the virtual target; Reading the positional information of the virtual targets sent to the detection radar from the first storage unit, and calculating current positional information of the virtual target from the positional information of the virtual target at a predetermined time interval narrower than the predetermined time interval, A simulation tracking radar that outputs a predetermined radar beam firing position provided from the outside and compares the calculated current position information of the virtual target with or without matching, that is, whether the target is detected and the current position information of the virtual target when it matches. part; A second storage unit for storing current position information of the target output from the simulation tracking radar unit; Upon receiving a signal that the target tracking radar detects a target, the current position information of the target is read from the second storage unit, the radar beam firing position control information for aiming the position is calculated and outputted, and the target tracking radar unit outputs the target. A radar control unit for calculating and outputting position control information according to a predetermined radar beam firing position control method when receiving a signal indicating that the signal has not been detected; And a tracking turret for virtually directing a radar beam firing position according to the position control information from the radar control unit and outputting the directed radar beam firing position information to the simulated tracking radar unit.
상기 제1저장부는, n개의 표적 및 상기 각 표적에 대한 상기 소정 시간 간격마다의 위치정보를 저장하고, 상기 위치정보는 공간좌표 정보임이 바람직하며, 상기 n은 상기 레이다 시스템의 표적 처리 성능에 따라 결정되는 개수임이 바람직하다.Preferably, the first storage unit stores n targets and location information of each target for each predetermined time interval, and the location information is spatial coordinate information, wherein n is based on the target processing capability of the radar system. It is preferable that the number is determined.
상기 탐지레이다부에서 탐지한 표적의 영역 정보는 거리 및 방위각임이 바람직하다.The area information of the target detected by the detection radar unit is preferably distance and azimuth.
상기 모의 추적 레이다부는, 상기 탐지레이다부에서 출력한 표적의 영역 정보와 유사한 위치정보를 가진 상기 제1저장부의 표적의 위치정보를 읽어와 그 위치정보를 기준으로 상기 소정 시간간격마다 가상의 표적이 이동한 현 위치정보를 산출하고, 산출한 표적의 현위치정보를 방위각, 고각(elevation degree) 및 표적 거리로 환산함이 바람직하다.The simulation tracking radar unit reads the position information of the target of the first storage unit having position information similar to the region information of the target output from the detection radar unit, and the virtual target is updated at the predetermined time interval based on the position information. It is preferable to calculate the current position information moved and convert the calculated current position information to the azimuth, elevation and target distance.
상기 과제를 해결하기 위한, 탐지된 가상의 표적에 대한 상세 위치 정보를 추적하는 추적 레이다의 시뮬레이션 방법은, 전방위로 회전하며 표적을 탐지하는 탐지레이다의 1회전 시간이 오버(over)하였으면, 가상으로 탐지된 표적의 위치정보를 제공받는 단계; 상기 제공된 위치정보를 최초의 표적 위치정보로 설정하는 단계; 사용자에 의해 표적을 추적할 것인지의 여부를 결정하는 단계; 사용자가 표적 추적을 명령하였으면, 소정 시간변위에 맞춰 상기 최초 표적 위치정보로부터의 표적 이동을 고려한 현위치를 산출하는 단계; 상기 표적의 현위치로부터 방위각과 고각의 정보를 산출하는 단계; 외부로부터, 표적에 레이다빔을 발사하는 조준 위치정보를 받아 상기 현위치의 방위각 및 고각과 비교하여 조준 위치정보와 현위치의 정보가 일치하면 표적을 감지했다고 출력하는 단계; 및 표적 위치가 소정 시간변위만큼 변하였음을 알리는 단계를 구비한다.In order to solve the above problem, a simulation method of a tracking radar for tracking detailed position information on a detected virtual target is virtually performed if the time of one rotation of the detection radar that rotates omnidirectionally detects a target. Receiving location information of the detected target; Setting the provided location information as first target location information; Determining whether to track a target by a user; Calculating a current position in consideration of target movement from the initial target position information according to a predetermined time displacement when the user has commanded a target tracking; Calculating azimuth and elevation information from the current position of the target; Receiving an aiming position information for launching a radar beam from a target from the outside and comparing the azimuth and elevation angles of the current position and outputting that the target has been detected when the aiming position information and the current position information match; And notifying that the target position has changed by a predetermined time displacement.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 표적에 대한 레이다 통제장치으 성능을 모의시험(simulation)하기 위한 레이다 시스템의 구성을 보이는 것으로서, 레이다 통제부(200) 및 모의 시험부(210)를 구비한다. 레이다 통제부(200)는 도 1에서와 같은 탐지 레이다 장치(110), 추적 레이다 장치(120), 피아 식별장치(130) 및 기타 레이다 장치(140)와 같은 주변 장치로부터 소정의 데이터를 수신하고 그 수신된 데이터를 처리하여, 사용자에게 필요한 정보를 출력하거나, 소정의 신호 처리 방식이나 사용자의 명령에 따라 그 주변 장치들에 소정의 제어 신호를 송신하여 제어 동작을 수행한다. 모의 시험부(210)는 탐지레이다(211), 추적 레이다(212), 피아식별기(213), 기타 레이다기(214)등, 레이다 통제부에 신호를 입출력하는 레이다 장치의 기능을 수행하는 소프트웨어 블록을 구비한다. 모의 시험부(210)를 이루는 각 레이다기들(211~214)은 모의 시험을 위해 소프트웨어적으로 해당 레이다기의 기능들을 가지도록 만들어진 것이다. 탐지레이다(211)는 전방위로 돌아가면서 레이다 빔을 발사하여 소정 영역내의 표적을 감지한다. 감지된 표적에 대해서는 레이다 거리 및 방위각의 정보를 산출하는데, 이 정보는 고각(elevation)에 대한 정보가 들어 있지 않고 대강의 표적 위치만을 알려주는 정보가 된다. 추적 레이다(212)는 탐지된 표적들 가운데 사용자가 선택한 표적에 대해 그 상세한 위치 및 그 이동 경로를 추적해 가는 장치이며, 추적 터렛(tracking turret)이라는 레이다 빔 발사 지향점을 맞추는 표적 조준 기기의 위치에 따라 해당 방위각 및 고각으로 레이다빔을 발사하여 표적의 위치를 감지하는 것이다. 피아식별기(213)는 탐지된 표적에 소정의 암호문을 보내어 표적의 정체를 파악하는 장치이다. 나머지 구성요소들은 기타 소정의 레이다 관련 동작을 수행한다. 이들 모의 시험부(210)를 구성하는 각각의 구성 요소들은 가상 표적에 대해 해당 동작을 수행하여 각자 소정의 결과를 도출함으로써 시뮬레이션을 수행한다.2 shows the configuration of a radar system for simulating the performance of the radar control device for the target, and includes a radar control unit 200 and a simulation test unit 210. The radar control unit 200 receives certain data from peripheral devices such as the detection radar device 110, the tracking radar device 120, the pia identification device 130, and other radar devices 140 as shown in FIG. 1. The received data is processed to output information necessary to the user, or a predetermined control signal is transmitted to the peripheral apparatuses according to a predetermined signal processing method or a user command to perform a control operation. The simulation test unit 210 is a software block that performs a function of a radar device that inputs and outputs signals to a radar control unit, such as a detection radar 211, a tracking radar 212, a pia identifier 213, and other radar 214. It is provided. Each radar device 211 to 214 constituting the simulation test unit 210 is made to have the functions of the radar in software for the simulation test. The detection radar 211 detects a target in a predetermined area by firing a radar beam while moving back and forth. For detected targets, radar distance and azimuth information are computed, which does not contain elevation information and only informs rough target locations. The tracking radar 212 is a device that tracks the detailed position and the movement path of the target selected by the user among the detected targets, and is located at the position of the target aiming device that matches the radar beam firing direction called the tracking turret. Therefore, the radar beam is fired at the corresponding azimuth and elevation to detect the position of the target. Pia identifier 213 is a device for identifying the identity of the target by sending a predetermined cipher text to the detected target. The remaining components perform other predetermined radar related operations. Each component of the simulation unit 210 performs a simulation by performing a corresponding operation on a virtual target to derive a predetermined result.
도 3은 본 발명의 모의 레이다 시스템의 구성도를 도시한 것으로서, 가상 표적에 대한 레이다 시스템의 성능을 시뮬레이션하는 모의 레이다 시스템은, 제1저장부(300), 탐지 레이다부(310), 모의 추적 레이다부(320), 제2저장부(330), 레이다 통제부(340) 및 모의 추적터렛(tracking turret)(350)을 구비한다. 제1저장부(300)는 가상 표적 및 그에 대한 위치정보를 저장한다. 여기서 가상 표적이란, 모의시험, 즉 시뮬레이션을 하기 위해 제공하는 표적을 말하는 것으로서, 레이다 시스템의 성능에 따라 처리가능한 표적의 개수 n이 제한된다. 가령, 이 레이다 시스템에서 처리 가능한 표적의 개수가 9개라고 하면, 제1저장부(300)에는 9개 표적의 소정 시간간격을 가진 연속적인 시점에서의 위치정보가 저장된다. 그 시간간격을 1.5초라고 하면, 1.5초 간격으로 이동한 가상의 표적 위치 정보가 저장되는 것이다. 제1저장부(300)에 저장된 표적의 위치정보는 (x, y, z)로 표현되는 공간좌표 정보이다. 탐지레이다부(310)는 레이다 시스템을 구성하는 탐지 레이다의 성능을 가상 표적을 사용하여 확인하기 위한 것으로서, 제1저장부(300)로부터 소정 시간간격, 즉 상술한 1.5초 간격으로 가상표적들 9개를 제공받아, 그 표적들의 영역(range) 정보를 산출한다. 레이다 시스템에서 탐지 레이다는 전방위로 레이다 빔을 발사하면서 표적의 유무를 감지하여 감지된 표적의 거리나 방위각등의 정보를 알려주는 역할을 수행하므로, 여기서 탐지레이다부(310)는 제1저장부(300)에서 제공된 표적들에 대해 고유의 탐지 동작을 수행하여 각 표적들에 대한 거리와 방위각의 정보를 산출한다. 산출한 표적들의 거리와 방위각이 제1저장부(300)에 저장된 각 표적들의 공간 좌표 정보들과 매칭이 되는지의 여부가 곧 탐지레이다부(310) 성능을 확인하는 지표가 되는 것이다. 모의 추적 레이다부(320)는 탐지레이다부(310)로 보내진 상기 가상표적들의 위치정보, 즉 (x, y, z) 형태로 된 공간좌표 정보를 제1저장부(300)로부터 읽어와, 그 공간좌표로부터 방위각 및 고각(elevation)정보를 환산한 후 상술한 1.5초 보다는 작은 시간간격, 가령 25ms 정도의 간격마다 상기 위치로부터 표적이 이동한 위치 정보를 산출한다. 모의 추적 레이다부(320)는 이렇게 환산한 표적의 위치정보와 모의 추적터렛(350)으로부터 유입되는 추적 터렛의 표적 지향 방향에 대한 방위각 및 고각 정보를 비교하여 일치하면, 표적을 감지하였다고 판단하여 '감지했음'을 알리는 신호를 레이다 통제부(340)로 출력하고, 그때의 표적의 위치 정보를 제2저장부(330)에 저장시킨다. 모의 추적 레이다부(320)가 표적을 감지한 이후부터는, 탐지 레이다부(310)의 탐지 주기, 즉 여기서는 1.5초의 시간이 되기 전까지, 소정 간격, 즉 상술한 25ms마다 표적이 감지된 위치에서 25ms의 시간을 고려한 표적 이동 변위를 고려한 방위각, 고각 및 표적 거리를 산출하여, 모의 추적터렛(350)과 비교하지 않고도 그 산출된 데이터를 제2저장부(330)에 저장한다. 모의 추적터렛(350)으로부터 입력되는 터렛의 표적 지향 위치정보가 모의 추적 레이다부(320)에서 환산한 표적의 고각 및 방위각 정보와 일치하지 않으면 레이다 통제부(340)로 '감지하지 못했음'에 해당하는 신호를 출력한다. 제2저장부(330)는 일종의 쓰기 메모리로서, 모의 추적 레이다부(320)에서 출력한 표적 감지 시점에서의 표적 위치 정보를 저장한다. 제2저장부(330)에 저장되는 위치정보는 감지된 표적의 고각, 방위각 및 거리 데이터이다. 제2저장부(330)는 일정용량이 초과되면 앞서의 데이터가 지워지고 나중에 입력되는 데이터가 업데이트되는 피포(FIFO) 메모리이거나, 바로 전에 쓰여진 위치 데이터가 현재 입력되는 위치 데이터로 업데이트되는 레지스터(register) 형태의 메모리일 수 있다. 레이다 탐지부(340)는 모의 추적 레이다부(320)로부터 표적 감지 여부에 관한 신호를 유입하여, 표적 조준을 위한 소정의 알고리즘에 따라 표적 조준 위치를 결정하는 제어 신호를 모의 추적 터렛(350)으로 출력한다. 모의 추적 레이다부(320)에서 표적을 감지했다는 신호를 받으면, 모의 추적 터렛(350)의 조준방향이 표적을 맞추고 있다고 판단하며, 제2저장부(330)로부터 표적의 현위치정보를 읽어 보다 상세한 조준위치를 판단하여 그에 따른 제어신호를 모의 추적 터렛(350)에 출력한다. 모의 추적 레이다부(320)로부터 표적을 감지하지 못했다는 신호를 받으면, 표적 조준에 대한 소정의 알고리즘에 따라 소정의 표적 조준 이동 위치 신호를 산출하여 모의 추적 터렛(350)으로 그 산출된 위치 신호를 출력한다. 여기서의 위치신호는 방위각, 고각 및 거리 정보를 포함한다. 레이다 통제부(340)는 표적의 조준 위치 제어뿐만 아니라 감지된 표적의 거리에 따라 레이다 빔의 강도등을 결정하여 그 데이터를 모의 추적 터렛(350)으로 출력한다. 모의 추적 터렛(350)은 표적에 대해 레이다 빔을 발사하는 조준 위치로 이동하는 장치를 시뮬레이션한다. 모의 추적 터렛(350)의 위치 이동은 레이다 통제부(340)로부터 출력된 제어 신호에 따라 수행된다. 레이다 통제부(340)로부터의 상기 위치제어정보에 따라 레이다 빔 발사 위치를 가상으로 지향하고 그 지향한 레이다 빔 발사 위치 정보, 즉 지향할 표적의 방위각 및 고각 정보를 모의 추적 레이다부(320)에 출력한다. 1 탐지 레이다 주기내에서, 모의 추적 레이다부(320)가 표적을 감지한 이후부터 25ms간격의 표적 이동 위치 정보가 제2저장부(330)에 규칙적으로 저장된다. 기존에는 25ms 마다 이동한 위치를 고려한 가상 표적의 정보가 제1저장부(300)에 모두 저장되었으나, 본 발명에서는 1.5초인 탐지 레이다의 탐지 주기에서의 표적 위치만이 저장되고, 그 사이에서의 25ms간격동안 이동할 표적의 위치 정보는 모의 추적 레이다부(320)에서 자체적으로 연산하여 산출하므로 제1저장부(300)의 메모리 크기가 크게 절약된다. 예를 들어, 데이터크기를 4바이트라 하고, 가상 표적의 개수를 9, 발생하는 위치 정보 (x, y, z)의 개수 3, 발생 시간간격이 기존에는 25ms이고 현재는 1.5초라고 할 때, 20분(1,200초)내에 필요한 표적의 위치 정보는 종래에, 4 x 9 x 3 x (1/0.025) x 1200 = 5,184,000바이트가 되고, 본 발명에서는, 4 x 9 x 3 x (1/1.5) x 1200 = 864,000바이트가 되어 시뮬레이션을 위한 메모리의 용량이 본 발명에서 종래보다 60배나 줄어들게 됨을 알 수 있다.3 is a schematic diagram of a simulated radar system of the present invention. The simulated radar system simulating the performance of the radar system with respect to a virtual target includes a first storage unit 300, a detection radar unit 310, and a simulated tracking system. A radar unit 320, a second storage unit 330, a radar control unit 340, and a tracking turret 350 are provided. The first storage unit 300 stores the virtual target and location information thereof. Here, the virtual target refers to a target provided for simulation, that is, a simulation, and the number n of the targets that can be processed is limited according to the performance of the radar system. For example, if the number of targets that can be processed in the radar system is nine, the first storage unit 300 stores position information at successive time points having a predetermined time interval of nine targets. If the time interval is 1.5 seconds, the virtual target position information moved at 1.5 second intervals is stored. The position information of the target stored in the first storage unit 300 is spatial coordinate information represented by (x, y, z). The detection radar unit 310 is for checking the performance of the detection radar constituting the radar system using the virtual target, and the virtual targets 9 at a predetermined time interval, that is, the aforementioned 1.5 second intervals, from the first storage unit 300. The dog is provided to calculate range information of the targets. The detection radar in the radar system detects the presence or absence of a target while firing the radar beam in all directions, and thus informs information such as a detected target distance or azimuth angle. A unique detection operation is performed on the targets provided at 300 to calculate the distance and azimuth information for each target. Whether the calculated distances and azimuths of the targets match the spatial coordinates of the targets stored in the first storage unit 300 is an index for confirming the performance of the detection radar unit 310. The simulation tracking radar unit 320 reads the position information of the virtual targets sent to the detection radar unit 310, that is, spatial coordinate information in the form of (x, y, z) from the first storage unit 300, and After converting the azimuth and elevation information from the spatial coordinates, the positional information of the target is calculated from the position at a time interval less than 1.5 seconds, for example, about 25ms. The simulation tracking radar unit 320 compares the azimuth and elevation information of the target direction of the tracking turret introduced from the simulation tracking turret 350 with the position information of the converted target, and determines that the target has been detected by matching ' A signal indicating that the signal is detected is output to the radar control unit 340, and the position information of the target at that time is stored in the second storage unit 330. After the simulation tracking radar unit 320 detects the target, 25 ms of the target is detected at a predetermined interval, that is, every 25 ms, until the detection cycle of the detection radar unit 310, that is, 1.5 seconds here. The azimuth, elevation and target distance in consideration of target movement displacement in consideration of time are calculated, and the calculated data is stored in the second storage unit 330 without being compared with the simulated tracking turret 350. If the target orientation position information of the turret input from the simulation tracking turret 350 does not match the elevation and azimuth information of the target converted by the simulation tracking radar unit 320, the radar control unit 340 corresponds to 'not detected'. Outputs a signal. The second storage unit 330 is a kind of write memory, and stores target position information at the target detection time output from the simulation tracking radar unit 320. The location information stored in the second storage unit 330 is elevation, azimuth and distance data of the detected target. The second storage unit 330 is a FIFO memory in which the previous data is erased and a later input data is updated when a predetermined capacity is exceeded, or a register in which the position data written immediately before is updated with the current input data. It may be a form of memory. The radar detector 340 injects a signal relating to whether a target is detected from the simulated tracking radar 320, and transmits a control signal for determining a target aiming position according to a predetermined algorithm for targeting the target to the simulation tracking turret 350. Output When the simulation tracking radar unit 320 receives a signal that the target has been detected, it is determined that the aiming direction of the simulation tracking turret 350 is aiming at the target, and the current position information of the target is read from the second storage unit 330 in detail. The aiming position is determined and the control signal corresponding thereto is output to the simulation tracking turret 350. Upon receiving a signal indicating that the target has not been detected by the simulation tracking radar unit 320, a predetermined target aiming movement position signal is calculated according to a predetermined algorithm for target targeting, and the simulated tracking turret 350 transmits the calculated position signal. Output The position signal here includes azimuth, elevation and distance information. The radar controller 340 determines the intensity of the radar beam according to the detected target distance as well as the aiming position control of the target, and outputs the data to the simulation tracking turret 350. The simulated tracking turret 350 simulates a device moving to an aiming position that fires a radar beam against a target. The positional movement of the simulation tracking turret 350 is performed according to the control signal output from the radar control unit 340. Virtually directs the radar beam firing position according to the position control information from the radar control unit 340, and directs the radar beam firing position information, that is, the azimuth and elevation angles of the target to be directed to the simulation tracking radar unit 320. Output Within one detection radar period, since the simulation tracking radar unit 320 detects a target, target movement position information of 25 ms intervals is regularly stored in the second storage unit 330. Conventionally, all the information of the virtual target considering the moved position every 25ms is stored in the first storage unit 300, but in the present invention, only the target position in the detection period of the detection radar of 1.5 seconds is stored, 25ms in between Since the position information of the target to be moved during the interval is calculated by the simulation tracking radar unit 320 itself, the memory size of the first storage unit 300 is greatly saved. For example, suppose that the data size is 4 bytes, the number of virtual targets is 9, the number of generated position information (x, y, z) is 3, and the occurrence time interval is 25ms and currently 1.5 seconds. The position information of the target required within 20 minutes (1,200 seconds) is conventionally 4 x 9 x 3 x (1 / 0.025) x 1200 = 5,184,000 bytes, and in the present invention, 4 x 9 x 3 x (1 / 1.5) Since x 1200 = 864,000 bytes, it can be seen that the capacity of the memory for simulation is 60 times smaller than that of the related art.
상술한 도 3의 모의 레이다 시스템을 통해 주변 레이다 장치를 실제로 구동하지 않고도 레이다 통제부(340)의 성능을 확인해볼 수 있다. 특히, 실제로 추적레이다를 구동하기 위해서는 많은 비용이 들어가기 때문에 추적 레이다를 대체하는 소프트웨어적인 모의 추적 레이다부를 구성함으로써 비용절약을 꾀할 수 있고, 가상 표적을 만들어 내기 위한 메모리의 용량을 줄일 수 있다.Through the simulation radar system of FIG. 3 described above, the performance of the radar control unit 340 can be checked without actually driving the peripheral radar device. In particular, since it is expensive to actually run the tracking radar, a software simulation tracking radar unit that replaces the tracking radar can be cost-saved, and the amount of memory for creating a virtual target can be reduced.
도 4a~도 4b는 레이다 통제부(340)의 표적 추적 알고리즘의 예를 그림으로 도시한 것으로서, 표적 감지를 위해 화살표 방향으로 이동해 가며 레이다빔을 발사하도록 제어한다.4A to 4B illustrate an example of a target tracking algorithm of the radar control unit 340. The target tracking algorithm is controlled to fire the radar beam while moving in the direction of the arrow to detect the target.
도 5는 본 발명의 추적 레이다의 시뮬레이션 방법의 흐름도로서, 탐지된 가상의 표적에 대한 상세 위치 정보를 추적하는 추적 레이다의 시뮬레이션 방법은, 먼저, 탐지레이다가 탐지 동작 수행을 시작하는 주기를 시작했는지를 체크한다(500단계). 이는 탐지레이다가 한 주기, 가령 그 주기를 1.5초라고 할 때, 그 주기마다 표적을 탐지하여 방위각 및 거리정보를 제공하므로 그 주기를 가상으로 카운트하기 위한 것이다. 탐지레이다의 한 주기가 시작되었으면, 가상의 표적의 미리 정해진 위치 정보를 제공받는다(510단계). 가상 표적의 개수는 시뮬레이션 하고자하는 레이다 시스템의 표적 처리 성능에 따라 결정된다. 각 표적의 개수마다 1.5초를 주기로 소정의 연속적인 위치 정보가 제공된다. 이 위치 정보는 (x, y, z)로 표현되는 공간좌표 정보가 된다. 제공된 표적들의 위치정보를 최초의 표적 위치정보로 설정한다(520단계). 이는 탐지 레이다에서 다음 주기에 표적의 위치 정보를 제공하는 그 시간동안 처음의 표적 위치를 기준으로 소정 시간동안, 예를들어 여기서는 25ms동안 추적할 표적의 이동 위치를 산출하기 위한 것이다. 외부로부터 사용자가 표적을 추적할 것인지의 여부를 결정하는 명령을 보낸다(520단계). 사용자가 표적 추적을 명령했으면, 25ms주기를 고려하여 표적의 위치 변위에 따른 현위치 정보를 산출한다(530단계). 산출된 공간좌표로서의 위치 정보를 방위각, 고각 및 거리 정보로 환산한다(540단계). 여기서 시뮬레이션만을 위해서는 거리 정보를 산출하지 않아도 무방하다. 도 3에서 설명한 모의 추적 터렛(350)으로부터 현재 표적을 조준하고 있는 위치정보, 즉 방위각과 고각의 정보를 입력받는다(550단계). 입력된 표적 조준 위치정보와 530단계에서 산출한 표적의 현 위치 정보를 비교하여(560단계), 그 표적 조준 위치정보와 현위치의 정보가 일치하면 표적을 감지했다고 출력한다(570단계). 560단계에서 비교한 두 정보가 일치하지 않거나, 570단계 수행후 표적이 이동했음을 알리기 위해 소정 시간변위, 즉 25ms시간이 지났음을 알리고(580단계) 처음 단계를 반복 수행한다. 이러한 동작이 레이다 시스템에서 추적 레이다의 동작을 시뮬레이션하기 위한 것이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a simulation method of a tracking radar of the present invention. In the simulation method of a tracking radar for tracking detailed position information of a detected virtual target, first, a detection radar has started a cycle to start performing a detection operation. Check (step 500). This is to virtually count the period since the detection radar provides azimuth and distance information by detecting a target every cycle, for example, when the cycle is 1.5 seconds. If one cycle of the detection radar has been started, predetermined position information of the virtual target is provided (step 510). The number of virtual targets is determined by the target processing capability of the radar system to be simulated. For each number of targets, predetermined continuous positional information is provided at 1.5 second intervals. This positional information becomes spatial coordinate information expressed by (x, y, z). The location information of the provided targets is set as the first target location information (step 520). This is to calculate the moving position of the target to be tracked for a predetermined time, for example here 25 ms, based on the initial target position during that time the detection radar provides the target position information in the next cycle. In step 520, the user sends a command to determine whether to track the target. If the user commanded the target tracking, the current position information according to the positional displacement of the target is calculated in consideration of the 25 ms period (step 530). The calculated positional information is converted into azimuth, elevation, and distance information (step 540). Here, the distance information may not be calculated only for the simulation. The location tracking information, ie, azimuth and elevation, that is aiming at the target is received from the simulation tracking turret 350 described with reference to FIG. 3 (step 550). The input target aiming position information is compared with the current position information of the target calculated in step 530 (step 560). If the target aiming position information and the current position information match, the target is detected (step 570). In step 560, the two pieces of information which do not match, or after performing the step 570 to notify that the target has moved a predetermined time displacement, that is, 25ms time has passed (step 580) and repeats the first step. This behavior is to simulate the behavior of the tracking radar in the radar system.
본 발명에 의하면 실시간으로 각 기능의 레이다 장치를 모의실험하여 레이다 통제부의 정확한 성능을 확인할 수 있고, 모의실험을 위한 레이다 장치가 소프트웨어로 구성되어 비용이 절약되며, 특히 추적 레이다를 모의로 구성함으로써 추적 레이다 기능을 내기 위해 필요한 복잡한 하드웨어 구성에 드는 비용과 인력소모를 줄일 수 있다.According to the present invention, the radar device of each function can be simulated in real time to confirm the accurate performance of the radar control unit, and the radar device for the simulation is saved by software, and the cost is saved. This reduces the cost and manpower cost of complex hardware configurations required for radar functionality.
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