KR20130068399A - 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법 - Google Patents

레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130068399A
KR20130068399A KR1020110135524A KR20110135524A KR20130068399A KR 20130068399 A KR20130068399 A KR 20130068399A KR 1020110135524 A KR1020110135524 A KR 1020110135524A KR 20110135524 A KR20110135524 A KR 20110135524A KR 20130068399 A KR20130068399 A KR 20130068399A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radar
error
distance
bias
azimuth
Prior art date
Application number
KR1020110135524A
Other languages
English (en)
Inventor
김병두
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020110135524A priority Critical patent/KR20130068399A/ko
Publication of KR20130068399A publication Critical patent/KR20130068399A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/917—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for marine craft or other waterborne vessels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 항로 표지의 위치 정보와 레이더 설치 위치 정보를 이용하여 레이더의 거리 및 방위각에 대한 시스템 오차를 효율적이고, 정밀하게 보정할 수 있는 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치는, 적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보가 저장된 데이터베이스와, 데이터베이스에 저장된 항로 표지의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 좌표 변환 및 데이터 전처리부와, 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 시스템 오차 추정부와, 추정된 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 시스템 오차 보정부를 포함할 수 있다.

Description

레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ERROR COMPENSATION FOR RADAR SYSTEM}
본 발명은 항만에 설치된 해상 감시 레이더의 거리 및 방위각 오차를 보정하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 항로 표지와 레이더 설치 위치 정보를 이용하여 칼만 필터와 같은 순차처리 방법을 통해 레이더의 거리 및 방위각에 대한 시스템 오차를 추정하여 보정할 수 있는 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
항공 또는 항만 관제 시스템은 항공기 또는 선박의 안전한 운항을 위하여 레이더를 비롯한 다양한 센서를 이용하여 항공기/선박의 위치정보 및 상태정보를 수집하고, 이로부터 항공기 또는 선박의 항적 감시 및 안전한 항로로의 유도 등의 다양한 서비스를 제공하고 있다.
레이더를 이용한 항공/항만 관제시스템은 레이더 설치 및 운용 초기 또는 레이더의 시스템 오차가 달라진 경우, 항공기 또는 선박의 정확한 위치정보를 수집하기 위하여 시스템 오차를 정밀하게 보정하여야 한다.
항공관제분야에서 2차원 레이더 시스템 오차 보정방법으로는 항공기에 탑재된 위성 항법 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)의 위치정보와 레이더 설치위치정보를 이용하여 일괄처리(Batch Processing)하거나, 가관측성(Observability)을 확보하기 위하여 지구중심 지구고정 좌표계(ECEF: Earth Centered Earth Fixed)와 같은 특정 좌표계에서 설계된 추정 필터를 이용하는 방법이 사용되고 있다.
하지만, 위성항법시스템 위치정보의 측정오차가 레이더 시스템 오차 보정에 영향을 미치게 되며, 이동중인 선박으로부터 수신된 위성항법시스템 위치정보를 이용하는 경우, 위성항법시스템 위치정보와 레이더의 위치정보간의 시각동기가 필요하다.
또한, 해상감시레이더에서 일반적으로 사용되는 논-코히어런트(Non-Coherent) 레이더는 레이더 비디오로부터 추출된 영상의 중심점에 대한 위치정보 또는 최단 거리점에 대한 위치정보를 제공하며, 위성항법시스템 위치정보는 위성항법시스템 안테나가 설치된 지점의 위치정보를 제공하므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이더와 위성 항법 시스템간의 위치정보 측정 지점의 차이로 인하여 거리 및 방위각 오차가 크게 발생할 수 있으며, 이러한 환경에서는 레이더의 거리 및 방위각에 대한 시스템 오차를 정확히 보정할 수 없는 문제점이 있다.
미국 등록특허(US2009/0167591 A1)의 PRECISION REGISTRATION FOR RADAR에는 항공기에 탑재된 GPS로부터 항공기의 위치를 계산하고, 이를 ADS-B 통신을 이용하여 항공기 위치정보를 수집할 수 있는 환경에서 레이더로부터 수집한 항공기 위치정보와 시각동기 과정을 거쳐 레이더 시스템 오차를 계산하는 기술이 개시되어 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 항로 표지의 위치 정보와 레이더 설치 위치 정보를 이용하여 레이더의 거리 및 방위각에 대한 시스템 오차를 효율적이고, 정밀하게 보정할 수 있는 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치는, 적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보가 저장된 데이터베이스와, 상기 데이터베이스에 저장된 항로 표지의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 좌표 변환 및 데이터 전처리부와, 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 상기 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 시스템 오차 추정부와, 상기 추정된 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 시스템 오차 보정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서상기 좌표 변환 및 데이터 전처리부는, 상기 항로 표지의 위치 정보를 지구 중심 지구 고정 좌표계로 변환하고, 상기 지구 중심 주기 고정 좌표계의 위치 정보를 상기 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 좌표 변환 및 데이터 전처리부는, 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 수학식
Figure pat00001
,
Figure pat00002
(
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
는 레이더 중심 NED 좌표계에서 n번째 항로 표지의 위치 정보, ,
Figure pat00006
은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭거리,
Figure pat00007
은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭방위각)을 통해 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 레이더 측정 값에 대한 모델은, 상기 항로 표지와 레이더 사이의 상대 거리, 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 잡음에 의한 거리 오차를 포함하는 거리 측정 값과, 상기 항로 표지와 레이더 사이의 방위각, 방위각 바이어스 및 잡음에 의한 오차를 포함하는 방위각 측정 값으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 시스템 오차 추정부는, 상기 레이더 측정 값과 상기 항로 표지와 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스에 대한 오차를 추정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 시스템 오차 추정부는, 상기 레이더 측정 값이 입력될 때마다 칼만 필터 기법을 통해 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스에 대한 오차를 추정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 시스템 오차 추정부는, 상기 공칭 거리 및 공칭 방위각과 상기 레이더 측정 값을 차분한 측정 오차방정식을 정의하며, 상기 레이더 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 상태변수로 한 칼만 필터의 상태 방정식을 정의하며, 상기 측정 오차 방정식을 다수개의 항로 표지 정보를 이용하는 경로로 확장하여 칼만필터의 측정 오차 방정식을 정의하며, 상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 갱신 방정식(
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
는k-1시점에서의 상태 벡터 추정값,
Figure pat00011
는 k시점에서의 상태 벡터 추정값,
Figure pat00012
는 칼만필터의 이득행렬,
Figure pat00013
는k-1시점에서의 상태오차 공분산 행렬,
Figure pat00014
는k시점에서의 상태오차 공분산 행렬,
Figure pat00015
는 관측행렬에 대한 전치(Transpose)행렬)을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스의 오차를 추정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 시스템 오차 보정부는, 상기 시스템 오차 추정부에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 거리 바이어스와 k번째 시점의 레이더 거리 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 거리 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 바이어스의 오차를 보정하며, 상기 시스템 오차 추정부에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 방위각 바이어스와 k번째 시점의 레이더 방위각 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 방위각 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템에서 방위각 바이어스 오차를 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 시스템 오차 보정부는, k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 거리에 대한 측정 오차의 표준편차 이내이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 방위각에 대한 측정 오차의 표준편차 이내인 경우 상기 레이더 시스템의 오차를 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치에서 상기 k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 첫 번째 행과 열이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 세 번째 행과 열인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 방법은 적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보를 제공받는 단계와, 상기 항로 표지 각각의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 단계와, 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 상기 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 단계와, 상기 추정된 레이더 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 다수의 항로 표지의 위치 정보와 레이더 설치 위치 정보를 이용하여 레이더의 거리 및 방위각에 대한 시스템 오차를 보정함으로써, 오차 보정의 효율성 및 레이더 측정값의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 논-코히어런트 레이더와 위성항법시스템 위치정보간의 측정지점 차이로 인하여 거리 및 방위각 오차가 발생하는 경우를 나타낸 도면,
도 2는 항만에서 레이더를 이용한 항만관제 시스템의 레이더 운용 환경에 대한 예를 나타낸 도면,
도 3은 운용자 화면에 도시되는 레이더 영상에 대한 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 항로 표지 위치 정보를 이용한 레이더 시스템의 오차 보정 장치를 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 실시 에 의한 레이더 거리 바이어스에 대한 추정 오차를 도시한 그래프,
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 레이더 방위각 바이어스에 대한 추정 오차를 도시한 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다수의 항로 표지의 위치 정보와 레이더 설치 위치 정보로 레이더의 거리 및 방위각에 대한 시스템 오차를 보정하여 오차 보정의 효율성 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 장치 및 방법에 대해 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 적용되는 항만 관제 시스템의 레이더 운용 환경에 대해 설명하면 아래와 같다.
도 2는 항만에서 레이더를 이용한 항만관제 시스템의 레이더 운용 환경에 대한 예를 나타낸 도면이며, 도 3은 운용자 화면에 도시되는 레이더 영상에 대한 예를 나타낸 도면이다.
해상감시레이더(101)는 일정한 주기로 회전하면서 신호를 송신하고, 항로표지(102), 선박과 같은 물표(103), 육지 및 건물과 같은 지형(104), 파도와 같은 바다(105)에 의해 반사되는 신호를 수신한다. 수신된 레이더 신호는 잡음 및 클러터(Clutter)에 대한 신호처리 과정을 거쳐 도 3에 도시된 바와 같은 레이더 영상을 생성한 후, 운용자의 화면에 도시된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 레이더 영상(200)에는 고정된 항로 표지에 대응되는 영상(201), 지형에 대응되는 영상(202), 선박과 같은 물표에 대응되는 영상(203), 바다의 파도에 대응되는 영상(204) 등이 나타날 수 있다.
또한, 파도에 대응되는 영상(204)은 불특정한 지점에 일시적으로 나타날 수 있는데, 본 발명의 실시 예에서는 이러한 영상(204)을 해상 클러터(Sea Clutter)라고 정의한다.
운용자는 레이더 영상(200)으로부터 항로표지에 의해 발생한 영상(201)과 다른 요인에 의해 발생한 레이더 영상(202, 203, 204)를 구분할 수 있으며, 항로표지 영상(201)에 대한 위치정보 획득, 시스템 오차 추정 및 보정 기능을 활성화 시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 항로 표지 위치 정보를 이용한 레이더 시스템의 오차 보정 장치를 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 레이더 시스템의 오차 보정 장치는 항로 표지 및 레이더 위치 정보 DB(310), 좌표 변환 및 데이터 전처리부(320), 레이더 측정 값(330), 시스템 오차 추정부(340) 및 시스템 오차 보정부(350) 등으로 구성될 수 있다.
항로 표지 및 레이더 위치 정보 DB(310)에는 항로 표지 및 레이더 위치 정보가 저장되어 있다. 이러한 항로 표지 및 레이더 위치 정보는 측량과 같은 방법을 통하여 획득한 위치 정보로서, 컴퓨터와 같은 장치에 데이터베이스 형태로 저장될 수 있다.
한편, 항로 표지 및 레이더 위치 정보는 위경도(LLH, Latitude-Longitude-Height) 좌표계로표현되어 있다.
좌표 변환 및 데이터 전처리부(320)는 항로 표지 및 레이더 위치 정보 DB(310)에 저장된 정보를 이용하여 레이더와 항로 표지의 거리 및 방위각 정보를 계산한다. 여기에서, 항로 표지 및 레이더 위치 정보는 위경도 좌표계로 표현되어 있기 때문에 레이더 중심으로부터 항로 표지까지의 상대 거리 및 진북 방향으로부터의 방위각을 계산하기 위해서는 레이더 중심 지역 NED(North-East-Up) 좌표계로의 좌표변환이 필요하다. 이를 위하여 좌표 변환 및 데이터 전처리부(320)는 위경도 좌표계에서의 위치 정보를 지구 중심 지구 고정 좌표계에서의 위치 정보로 변환하는데, 즉 아래의 수학식 1을 이용하여 위경도 좌표계에서의 위치 정보를 지구 고정 좌표계에서의 위치 정보로 변환할 수 있다.
Figure pat00016
상기의 수학식 1에서
Figure pat00017
,
Figure pat00018
,
Figure pat00019
는 위경도 좌표계에서의 위치정보를 지구중심 지구 고정 좌표계로 변환한 위치정보를 나타낸다.
Figure pat00020
는 지구의 장반경 거리이고,
Figure pat00021
는 지구타원체로부터의 고도이고,
Figure pat00022
는 위도이고,
Figure pat00023
는 경도이다. 또한,
Figure pat00024
는 지구의 이심율을 나타낸다.
상기와 같은 수학식 1을 통해 지구 중심 지구 고정 좌표계로 변환된 n번째 항로 표지의 위치 정보를 레이더 중심 좌표계로 변환하는데, 즉 아래의 수학식 2을 통해 지금 중심 지구 고정 좌표계로 변환된 위치 정보를 레이더 중심 좌표계에서의 위치 정보로 변환할 수 있다.
Figure pat00025
Figure pat00026
상기의 수학식 2에서
Figure pat00027
,
Figure pat00028
,
Figure pat00029
는 레이더 중심 NED 좌표계에서 n번째 항로 표지의 위치이고,
Figure pat00030
,
Figure pat00031
,
Figure pat00032
는 지구 중심 지구 고정 좌표계에서 n번째 항로표지의 위치이며,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
,
Figure pat00035
는 지구중심 지구고정 좌표계에서 레이더의 위치이다.
Figure pat00036
는 지구중심 지구고정좌표계에서 레이더 중심 NED좌표계로의 좌표변환 행렬이다.
레이더 중심 NED 좌표계로 변환된 n번째 항로 표지의 위치 정보로부터 항로 표지와 레이더 사이의 공칭거리(
Figure pat00037
) 및 공칭방위각(
Figure pat00038
)은 아래의 수학식 3을 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00039
Figure pat00040
레이더(항로표지) 측정값(330)은 거리 측정값과 방위각 측정값으로 구성될 수 있다. 여기에서, 거리 측정값은 레이더와 항로표지 사이의 상대거리 및 거리 바이어스, 거리 이득오차 및 잡음에 의한 오차를 포함하고 있다.
방위각 측정값은 레이더와 항로표지 사이의 방위각, 방위각 바이어스 및 잡음에 의한 오차를 포함하고 있다. 측량과 같은 방법으로 얻어진 항로표지 및 레이더 위치정보의 오차가 무시할 수 있을 만큼 매우 작다고 가정하면, n번째 항로표지에 대한 레이더 측정값은 아래의 수학식 4와 같은 모델로표현될 수 있다.
Figure pat00041
Figure pat00042
상기의 수학식 4에서
Figure pat00043
은n번째 항로표지에 대한 레이더 거리 측정값이고,
Figure pat00044
는 레이더 거리 이득 오차이고,
Figure pat00045
는레이더 거리 바이어스이며,
Figure pat00046
는 잡음에 기인하는 거리오차이다. 또한,
Figure pat00047
은n번째 항로표지에 대한 레이더 방위각 측정값이고,
Figure pat00048
는레이더 방위각 바이어스이며,
Figure pat00049
는 잡음에 기인하는 방위각오차이다 .
시스템 오차 추정부(340)는 칼만 필터(Kalman Filter)와 같은 순차처리 추정기법을 이용하여 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 추정한다.
이를 위하여, 항로표지 및 레이더 위치정보 DB(310)로부터 계산된 레이더와 항로표지의 공칭거리 및 공칭방위각(수학식 3)과 레이더 측정값(수학식 4)을 차분한 측정오차 방정식은 아래의 수학식 5와 같다.
Figure pat00050
Figure pat00051
레이더 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 상태변수로 하는 칼만 필터의 상태방정식은 아래의 수학식 6과 같다.
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
상기에서,
Figure pat00055
는k-1시점에서의 상태벡터이고,
Figure pat00056
는 k시점에서의 상태벡터이며,
Figure pat00057
는 상태천이행렬로 3x3 단위행렬이다.
상기의 수학식 5로부터 얻어진 측정오차 방정식을 n개의 항로표지 정보를 이용하는 경우로 확장하면 칼만필터의 측정오차 방정식은 아래의 수학식 7과 같다.
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
상기에서,
Figure pat00062
는k시점에서의 n개의 항로표지에 대한 레이더 측정값이고, H는 관측행렬이다.
Figure pat00063
는 거리와 방위각에 대한 레이더 측정잡음이다.
일반적으로 칼만필터는 예측과 갱신의 과정으로 이루어지나, 상기의 수학식 6에서 볼 수 있듯이 상태천이행렬이 단위행렬이므로 본 발명의 실시 예에서는 칼만필터의예측식을 수행하지 않고, 레이더 측정값이 획득될 때마다 칼만필터의 갱신 방정식을 이용하여 레이더 시스템 오차를 추정한다. 이러한 칼만 필터 갱신 방정식은 아래의 수학식 8과 같다.
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
상기의 수학식 8에서,
Figure pat00067
는k-1시점에서의 상태 벡터 추정값이고,
Figure pat00068
는 k시점에서의 상태 벡터 추정값이며,
Figure pat00069
는 칼만필터의 이득행렬이다.
Figure pat00070
는k-1시점에서의 상태오차 공분산 행렬이고,
Figure pat00071
는k시점에서의 상태오차 공분산 행렬이며,
Figure pat00072
는 관측행렬에 대한 전치(Transpose)행렬이다. 또한,
Figure pat00073
은 n개의 레이더 측정값에 대한 측정오차 공분산 행렬로 아래의 수학식 9와 같다.
Figure pat00074
상기의 수학식 9에서,
Figure pat00075
은 n번재 레이더 측정값에 대한 측정오차 공분산 행렬로 아래의 수학식 10과 같다.
Figure pat00076
상기의 수학식 10에서,
Figure pat00077
은 n번째 레이더 측정값에 대한 거리오차의 표준편차이고,
Figure pat00078
는 n번째 레이더 측정값에 대한 방위각오차의 표준편차이다.
시스템 오차 보정부(350)는 시스템 오차 추정부(340)의 결과를 이용하여 시스템 오차 추정값의 수렴여부를 판단한다. 수렴한 경우에는 레이더 시스템 오차를 보정하고, 수렴하지 않은 경우, 시스템 오차 추정부(340)가 계속하여 수행되도록 한다.
시스템 오차 추정값의 수렴 여부는 아래의 수학식 11과 12를 이용하여 판단하는데, 즉 아래의 수학식 11과 12을 만족하면 시스템 오차 추정값이 수렴한 것으로 판단한다.
Figure pat00079
Figure pat00080
상기의 수학식 11에서,
Figure pat00081
은k번째 시점에서 레이더의 거리 바이어스에 대한 추정값이고,
Figure pat00082
은 k-1번째 시점에서 레이더의 거리 바이어스에 대한 추정값이다. 이 두 값의 차이의 크기가 운영자에 의해 미리 설정된 거리 추정 임계값(
Figure pat00083
) 이하이면, 레이더의 거리 바이어스 추정값이 수렴한 것으로 간주한다.
Figure pat00084
은k번째 시점에서 레이더의 방위각 바이어스에 대한 추정값이고,
Figure pat00085
은 k-1번째 시점에서 레이더의 방위각 바이어스에 대한 추정값이다. 이 두 값의 차이의 크기가 운영자에 의해 미리 설정된 방위각 추정 임계값(
Figure pat00086
) 이하이면, 레이더의 방위각 바이어스 추정값이 수렴한 것으로 간주한다.
Figure pat00087
Figure pat00088
상기의 수학식 12에서,
Figure pat00089
은k번째 시점에서 칼만필터의 상태오차 공분산 행렬의 첫번째 행과 첫번째열의값으로 거리 바이어스의 추정오차에 대한 공분산을 의미한다.
Figure pat00090
는 k번째 시점에서 칼만필터의 상태오차 공분산 행렬의 3번째 행과 3번째 열의 값으로 방위각 바이어스의 추정오차에 대한 공분산을 의미한다. 각각의 공분산의 제곱근의 값이 레이더의 거리 및 방위각에 대한 측정오차의 표준편차 이내이면 칼만필터의 거리 및 방위각에 대한 바이어스 추정값이 수렴한 것으로 판단한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 오차 보정부(350)는 수학식 11 또는 수학식 12을 만족하는 경우 레이더 시스템 오차에 대한 추정이 완료된 것으로 판단하여 레이더 시스템의 오차를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 시스템의 오차 보정 장치를 적용한 결과와 단일 항로 표지의 위치 정보를 적용한 결과를 비교하면 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같다.
도 5는 본 발명의 실시 에 의한 레이더 거리 바이어스에 대한 추정 오차를 도시한 그래프로서, 단일 항로 표지의 위치 정보를 이용하는 방법에 비하여 다수의 항로 표지의 위치 정보를 이용할수록 레이더 거리 바이어스에 대한 추정 정확도 및 필터의 수렴 속도가 개선됨을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 레이더 방위각 바이어스에 대한 추정 오차를 도시한 그래프로서, 단일 항로 표지의 위치 정보를 이용하는 방법에 비하여 다수의 항로 표지의 위치 정보를 이용할수록 레이더 방위각 바이어스에 대한 추정 정확도 및 필터의 수렴 속도가 개선됨을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소를 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시 예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
310 : 항로 표지 및 레이더 위치 정보 DB
320 : 좌표 변환 및 데이터 전처리부
330 : 레이더(항로표지) 측정값
340 :시스템 오차 추정부
350 : 시스템 오차 보정부

Claims (20)

  1. 적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보가 저장된 데이터베이스와,
    상기 데이터베이스에 저장된 항로 표지의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 좌표 변환 및 데이터 전처리부와,
    상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 상기 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 시스템 오차 추정부와,
    상기 추정된 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 시스템 오차 보정부를 포함하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌표 변환 및 데이터 전처리부는,
    상기 항로 표지의 위치 정보를 지구 중심 지구 고정 좌표계로 변환하여 지구 중심 지구 고정 좌표계의 위치 정보로 변환하며,
    상기 지구 중심 주기 고정 좌표계의 위치 정보를 상기 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌표 변환 및 데이터 전처리부는,
    상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 수학식
    Figure pat00091
    ,
    Figure pat00092
    (
    Figure pat00093
    ,
    Figure pat00094
    ,
    Figure pat00095
    는 레이더 중심 NED 좌표계에서 n번째 항로 표지의 위치 정보,
    Figure pat00096
    은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭거리,
    Figure pat00097
    은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭방위각)
    을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이더 측정 값에 대한 모델은,
    상기 항로 표지와 레이더 사이의 상대 거리, 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 잡음에 의한 거리 오차를 포함하는 거리 측정 값과,
    상기 항로 표지와 레이더 사이의 방위각, 방위각 바이어스 및 잡음에 의한 오차를 포함하는 방위각 측정 값으로 구성된 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시스템 오차 추정부는,
    상기 레이더 측정 값과 상기 항로 표지와 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스의 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 시스템 오차 추정부는,
    상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 기법을 통해 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 추정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 시스템 오차 추정부는,
    상기 공칭 거리 및 공칭 방위 각과 상기 레이더 측정 값을 차분한 측정 오차방정식을정의하며,
    상기 레이더 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 상태변수로 한 칼만 필터의 상태 방정식을 정의하며,
    상기 측정 오차 방정식을 다수개의 항로 표지 정보를 이용하는 경로로 확장하여 칼만필터의 측정 오차 방정식을 정의하며,
    상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 갱신 방정식(
    Figure pat00098
    ,
    Figure pat00099
    ,
    Figure pat00100
    는k-1시점에서의 상태 벡터 추정값,
    Figure pat00101
    는 k시점에서의 상태 벡터 추정값,
    Figure pat00102
    는 칼만필터의 이득행렬,
    Figure pat00103
    는k-1시점에서의 상태오차 공분산 행렬,
    Figure pat00104
    는k시점에서의 상태오차 공분산 행렬,
    Figure pat00105
    는 관측행렬에 대한 전치(Transpose)행렬)을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스의 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시스템 오차 보정부는,
    상기 시스템 오차 추정부에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 거리 바이어스와 k번째 시점의 레이더 거리 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 거리 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 바이어스의 오차를 보정하며,
    상기 시스템 오차 추정부에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 방위각 바이어스와 k번째 시점의 레이더 방위각 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 방위각 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템에서 방위각 바이어스 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 시스템 오차 보정부는,
    k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 거리에 대한 측정 오차의 표준편차 이내이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 방위각에 대한 측정 오차의 표준편차 이내인 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 바이어스와 방위각의 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 첫 번째 행과 열이며,
    상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 세 번째 행과 열인 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 장치.
  11. 적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보를 제공받는 단계와,
    상기 항로 표지 각각의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 단계와,
    상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 상기 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 단계와,
    상기 추정된 레이더 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 단계를 포함하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 항로 표지의 위치 정보를 지구 중심 지구 고정 좌표계로 변환하여 지구 중심 지구 고정 좌표계의 위치 정보로 변환하는 단계와,
    상기 지구 중심 주기 고정 좌표계의 위치 정보를 상기 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 수학식(
    Figure pat00106
    ,
    Figure pat00107
    (
    Figure pat00108
    ,
    Figure pat00109
    ,
    Figure pat00110
    는 레이더 중심 NED 좌표계에서 n번째 항로 표지의 위치 정보,
    Figure pat00111
    은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭거리,
    Figure pat00112
    은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭방위각)
    을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 레이더 측정 값에 대한 모델은,
    상기 항로 표지와 레이더 사이의 상대 거리, 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 잡음에 의한 거리 오차를 포함하는 거리 측정 값과,
    상기 항로 표지와 레이더 사이의 방위각, 방위각 바이어스 및 잡음에 의한 오차를 포함하는 방위각 측정 값으로 구성된 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 시스템의 오차를 추정하는 단계는,
    상기 레이더 측정 값과 상기 항로 표지와 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스로 이루어진 상기 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 시스템의 오차를 추정하는 단계는,
    상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 기법을 통해 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 추정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 시스템의 오차를 추정하는 단계는,
    상기 공칭 거리 및 공칭 방위 각과 상기 레이더 측정 값을 차분한 측정 오차방정식을 정의하는 단계와,
    상기 레이더 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 상태변수로 한 칼만 필터의 상태 방정식을 정의하는 단계와,
    상기 측정 오차 방정식을 다수개의 항로 표지 정보를 이용하는 경로로 확장하여 칼만필터의 측정 오차 방정식을 정의하는 단계와,
    상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 갱신 방정식(
    Figure pat00113
    ,
    Figure pat00114
    ,
    Figure pat00115
    는k-1시점에서의 상태 벡터 추정값,
    Figure pat00116
    는 k시점에서의 상태 벡터 추정값,
    Figure pat00117
    는 칼만필터의 이득행렬,
    Figure pat00118
    는k-1시점에서의 상태오차 공분산 행렬,
    Figure pat00119
    는k시점에서의 상태오차 공분산 행렬,
    Figure pat00120
    는 관측행렬에 대한 전치(Transpose)행렬)을이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스에 대한 오차를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 시스템의 오차를 보정하는 단계는,
    상기 오차를 추정하는 단계에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 거리 바이어스와 k번째 시점의 레이더 거리 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 거리 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템의 거리 바이어스 오차를 보정하는 단계와,
    상기 오차를 추정하는 단계에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 방위각 바이어스와 k번째 시점의 레이더 방위각 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 방위각 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템의 방위각 바이어스 오차를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 시스템의 오차를 보정하는 단계는,
    k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 거리에 대한 측정 오차의 표준편차 이내이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 방위각에 대한 측정 오차의 표준편차 이내인 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 및 방위각 바이어스의 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 첫 번째 행과 열(
    Figure pat00121
    이며,
    상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 세 번째 행과 열(
    Figure pat00122
    인 것을 특징으로 하는
    레이더 시스템의 오차 보정 방법.
KR1020110135524A 2011-12-15 2011-12-15 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법 KR20130068399A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135524A KR20130068399A (ko) 2011-12-15 2011-12-15 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110135524A KR20130068399A (ko) 2011-12-15 2011-12-15 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130068399A true KR20130068399A (ko) 2013-06-26

Family

ID=48864027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110135524A KR20130068399A (ko) 2011-12-15 2011-12-15 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130068399A (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101475239B1 (ko) * 2014-04-29 2014-12-22 국방과학연구소 안테나 추적기 및 그의 제어방법
KR101475896B1 (ko) * 2014-06-23 2014-12-23 서울공간정보 주식회사 영상데이터와 수치좌표데이터 합성을 통해 영상이미지의 오차를 수정하는 영상처리시스템
KR20160120467A (ko) 2015-04-08 2016-10-18 국방과학연구소 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법
KR101862717B1 (ko) * 2018-02-28 2018-05-30 엘아이지넥스원 주식회사 레이더 전시기의 좌표 변환 장치 및 방법
CN108490407A (zh) * 2018-05-02 2018-09-04 深圳市华讯方舟雷达技术装备有限公司 一种基于ais的多雷达系统误差校正自动方法
KR20190058795A (ko) 2017-11-22 2019-05-30 한국건설기술연구원 좌표보간 시스템 및 방법
KR20190087736A (ko) * 2018-01-17 2019-07-25 국방과학연구소 위치 왜곡 보정 방법 및 장치
CN112083409A (zh) * 2020-09-17 2020-12-15 北京博能科技股份有限公司 一种航班定位方法、装置和电子设备
CN114020003A (zh) * 2021-12-23 2022-02-08 中国卫星海上测控部 用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法
KR20220166518A (ko) * 2021-06-10 2022-12-19 국방과학연구소 탐지 정보의 오차를 보정하여 항적을 추적하는 중앙 서버의 동작 방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101475239B1 (ko) * 2014-04-29 2014-12-22 국방과학연구소 안테나 추적기 및 그의 제어방법
KR101475896B1 (ko) * 2014-06-23 2014-12-23 서울공간정보 주식회사 영상데이터와 수치좌표데이터 합성을 통해 영상이미지의 오차를 수정하는 영상처리시스템
KR20160120467A (ko) 2015-04-08 2016-10-18 국방과학연구소 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법
KR20190058795A (ko) 2017-11-22 2019-05-30 한국건설기술연구원 좌표보간 시스템 및 방법
KR20190087736A (ko) * 2018-01-17 2019-07-25 국방과학연구소 위치 왜곡 보정 방법 및 장치
KR101862717B1 (ko) * 2018-02-28 2018-05-30 엘아이지넥스원 주식회사 레이더 전시기의 좌표 변환 장치 및 방법
CN108490407A (zh) * 2018-05-02 2018-09-04 深圳市华讯方舟雷达技术装备有限公司 一种基于ais的多雷达系统误差校正自动方法
CN112083409A (zh) * 2020-09-17 2020-12-15 北京博能科技股份有限公司 一种航班定位方法、装置和电子设备
KR20220166518A (ko) * 2021-06-10 2022-12-19 국방과학연구소 탐지 정보의 오차를 보정하여 항적을 추적하는 중앙 서버의 동작 방법
CN114020003A (zh) * 2021-12-23 2022-02-08 中国卫星海上测控部 用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法
CN114020003B (zh) * 2021-12-23 2024-04-19 中国卫星海上测控部 用于测控天线海上轴系参数标校的无人机航路规划方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130068399A (ko) 레이더 시스템의 오차 보정 장치 및 방법
JP4146877B2 (ja) 単独測位装置および単独測位方法
US9645243B2 (en) Platform relative navigation using range measurements
Zimmermann et al. Precise positioning of uavs–dealing with challenging rtk-gps measurement conditions during automated uav flights
CN105758401A (zh) 一种基于多源信息融合的组合导航方法和设备
CN101395443B (zh) 混合定位方法和设备
JP6470314B2 (ja) 姿勢角算出装置、姿勢角算出方法、および姿勢角算出プログラム
CN104729506A (zh) 一种视觉信息辅助的无人机自主导航定位方法
US8816896B2 (en) On-board INS quadratic correction method using maximum likelihood motion estimation of ground scatterers from radar data
Pan et al. Underwater Doppler navigation with self-calibration
KR101908534B1 (ko) 이동체의 위치 및 자세 결정 장치 및 방법
JP2011095184A (ja) 測位装置及びプログラム
WO2013080183A9 (en) A quasi tightly coupled gnss-ins integration process
EP1770364A2 (en) Methods and Apparatus for Real Time Position Surveying Using Inertial Navigation
KR20130036145A (ko) 이동 정보 결정 장치, 수신기 및 그에 의한 방법
JP2009063531A (ja) 測位システム及び測位方法
JP2009025042A (ja) 船舶用目標追尾装置
KR101141984B1 (ko) Ｄｒ／ｇｐｓ 데이터 융합 방법
EP3508884B1 (en) Intelligent satellite exclusion for multipath mitigation based on line of sight
KR101763911B1 (ko) 자기장 외란이 심한 환경에서 수중체의 선수각 추정 장치 및 그 방법
JP6320254B2 (ja) 測位方法及び測位システム
JP2012063313A (ja) 車両用軌跡推定装置
JP5994237B2 (ja) 測位装置及びプログラム
Łabowski et al. Inertial navigation system for radar terrain imaging
Amt Methods for aiding height determination in pseudolite-based reference systems using batch least-squares estimation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right