KR20140002334A - Apparatus, system and method for estimating 3-dimension location of target in gps signal poor region - Google Patents

Apparatus, system and method for estimating 3-dimension location of target in gps signal poor region Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a device, a system and a method for target position tracking. The device for target position tracking according to the present invention comprises a GPS position identification part, a laser distance measurement device, an azimuth sensor, a high angle sensor, a gyro sensor and a location calculation part, characterized in that in case that the GPS location identification part receives GPS data, the location calculation part uses the GPS data received by the GPS location identification part as location of the device for target position tracking; and that in case that the GPS location identification part does not receive GPS data, the location in which the lastly received GPS data is corrected to a measurement value of the gyro sensor is used as location of the device for target position tracking, thereby tracking an absolute trace that a target is located even in the region that the GPS data is not received. [Reference numerals] (10) GPS position identification part; (20) Laser distance measurement device; (30) Azimuth sensor; (40) High angle sensor; (50) Gyro sensor; (70) Location calculation part; (80) Display part; (90) Communication part

Description

ＧＰＳ 수신 불량 지역에서의 3차원 표적 위치추적 장치, 시스템 및 방법{APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING 3-DIMENSION LOCATION OF TARGET IN GPS SIGNAL POOR REGION}3D target location tracking system, system and method in the poor GPS reception area {APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING 3-DIMENSION LOCATION OF TARGET IN GPS SIGNAL POOR REGION}

본 발명은 표적의 위치를 추적하는 표적 위치추적 장치, 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 GPS 수신이 불량한 지역에서도 표적의 3차원적 위치를 추적할 수 있는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a target location tracking device, system and method for tracking the location of the target, and more particularly to a device, system and method that can track the three-dimensional location of the target even in areas where GPS reception is poor. .

도 1에 도시된 것과 같은 본 발명에 따른 표적 위치추적 장치(100)는 목표물의 위치를 관측하여 목표물의 좌표를 산출할 수 있도록 하는 장치이다. The target location tracking device 100 according to the present invention as shown in FIG. 1 is a device that can calculate the coordinates of the target by observing the position of the target.

표적의 위치를 추적하기 위해서는 우선 표적 위치추적 장치의 위치를 GPS 위치 확인 장치 등을 통해 확인하고, 표적 위치추적 장치로부터 표적까지의 위치와 각도 등을 측정하여 표적의 위치를 추적한다.In order to track the location of the target, the location of the target location tracking device is first confirmed through a GPS location device and the like, and the location of the target is measured by measuring the location and angle from the location tracking device to the target.

보다 구체적으로 설명하면, 표적 위치추적 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 표적 위치추적 장치의 위치(O)와 표적의 위치(P)가 동일한 고도에 있는 경우 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 거리(ℓ)와 방위각(θ1)만 알면 표적의 위치를 추적할 수 있다. 그러나 도 3에 도시된 바와 같이 표적 위치추적 장치의 위치(O)와 표적의 위치(P) 사이에 고도차가 존재하는 경우 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 거리(ℓ)와 방위각(θ1)만으로는 표적의 정확한 위치를 추적하기 어려우므로 고도차를 계산하기 위한 고각(高角)(θ2)이 필요하다.More specifically, as shown in FIG. 2, the target locator may have a distance between the target locator and the target when the position O of the target locator is at the same altitude. Knowing only l and azimuth angle θ 1 can track the position of the target. However, as shown in FIG. 3, when an altitude difference exists between the position O of the target positioning apparatus and the position P of the target, only the distance ℓ and the azimuth angle θ 1 between the target positioning apparatus and the target are present. Since it is difficult to track the exact position of the target, an elevation angle (θ 2 ) is needed to calculate the altitude difference.

또한 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 거리(ℓ), 방위각(θ1), 고각(θ2)만으로는 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 상대적 위치만 파악할 수 있으므로 표적의 정확한 위치를 제3자에게 알려주기 위해서는 표적 위치추적 장치(O)의 위치 역시 파악되어야 한다.In addition, the distance (ℓ), azimuth angle (θ 1 ), and elevation angle (θ 2 ) between the target position tracking device and the target can only determine the relative position between the target position tracking device and the target. The location of the target positioning device O must also be determined in order to be cycled.

이를 위해 종래 표적 위치추적 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 자신의 위치를 확인하기 위한 GPS 위치 확인부(1), 자신과 표적 사이의 거리(ℓ), 방위각(θ1), 고각(θ2)을 측정하기 위한 레이저 거리 측정기(2), 방위각 센서(3)와 고각 센서(4)를 구비하고, 위치 계산부(5)에서 이들 측정값을 이용하여 표적의 위치를 계산한 후 그 결과를 표시부(6)에 표시하거나 통신부(7)를 통해 표적의 위치에 관한 정보를 외부에 알려준다.To this end, as shown in FIG. 4, the conventional target location tracking device includes a GPS positioning unit 1 for checking its position, a distance between itself and a target (ℓ), an azimuth angle θ 1 , and an elevation angle θ 2. Laser distance meter (2), azimuth sensor (3) and elevation sensor (4) for measuring the position of the target using the measured values in the position calculation unit (5) It is displayed on the display unit 6 or informs the outside about the position of the target via the communication unit 7.

이러한 표적 위치추적 장치는 군에서 주로 사용되는 장비이며, 주로 적의 위치를 추적하기 때문에 관측자의 위치 노출에 대한 엄폐, 은폐 등의 목적으로 실내, 차량 등 이동수단의 내부, 지하 벙커시설 등에서 운용한다. The target location tracking device is mainly used in the military, and mainly tracks the enemy's location, so that the target location tracking device is operated indoors, inside the vehicle, and in the underground bunker facility for the purpose of covering up and hiding the observer's location.

따라서 GPS 수신이 잘 되지 않는 경우가 많으며, 이러한 경우 관측자 위치가 확인 불가능하므로 표적의 정확한 위치 추적 또한 불가능하다.Therefore, GPS reception is often difficult, and in this case, the exact location of the target is also impossible because the observer's position is impossible to check.

또한 GPS 데이터가 제공하는 고도값은 정확성이 부족하여 정밀 타격을 위한 위치값으로 사용하기 어려운 문제점이 있다.In addition, the altitude value provided by the GPS data has a problem that it is difficult to use as a position value for the precision hit due to lack of accuracy.

이에 본 발명의 발명자는 GPS 수신이 불량한 지역에서도 표적에 대한 정확한 3차원 위치 정보를 제공할 수 있는 본 발명에 따른 3차원 표적 위치추적 시스템 및 방법을 개발하기에 이른 것이다.
Accordingly, the inventors of the present invention have come to develop a three-dimensional target location tracking system and method according to the present invention that can provide accurate three-dimensional location information for a target even in a region where GPS reception is poor.

본 발명의 목적은 GPS 수신이 불량한 지역에서도 표적의 위치를 추적할 수 있는 표적 위치추적 장치, 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a target positioning device, system, and method capable of tracking a location of a target even in a region where GPS reception is poor.

본 발명의 다른 목적은 장소에 따라 적합한 고도값을 제공할 수 있는 표적 위치추적 장치, 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a target positioning device, system and method capable of providing a suitable altitude value depending on the location.

본 발명의 또 다른 목적은 표적에 대한 정확한 3차원 위치 정보를 제공할 수 있는 표적 위치추적 장치, 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
It is yet another object of the present invention to provide a target positioning device, system and method capable of providing accurate three-dimensional position information for a target.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치는 표적 위치추적 장치의 위치 정보를 확인하기 위한 GPS 위치 확인부, 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 거리를 측정하기 위한 레이저 거리 측정기, 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 방위각을 측정하기 위한 방위각 센서, 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 고각을 측정하기 위한 고각 센서, GPS 위치 확인부에 GPS 신호가 수신되지 않을 경우 상기 표적 위치추적 장치의 변위를 측정하기 위한 자이로 센서, 및 표적 위치추적 장치의 위치를 기준으로 표적의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함한다.In order to achieve the above object, a target location tracking device according to an embodiment of the present invention is a GPS positioning unit for checking the location information of the target location tracking device, measuring the distance between the target location tracking device and the target. Laser range finder, azimuth sensor for measuring azimuth between target positioning device and target, elevation sensor for measuring elevation between target positioning device and target, if GPS signal is not received in GPS positioning unit A gyro sensor for measuring the displacement of the target positioning device, and a position calculation unit for calculating the position of the target based on the position of the target positioning device.

상기와 같은 표적 위치 추적 장치는 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되는 경우에는 상기 GPS 위치 확인부가 수신한 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용하고, 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 수신한 GPS 데이터를 상기 자이로 센서의 측정값으로 보정한 위치를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용하여 표적의 위치를 추적함으로써 GPS데이터가 수신되지 않더라도 표적 위치 추적 장치의 위치 및 표적의 정확한 위치를 추적할 수 있는 것을 특징으로 한다.When the GPS position receiving unit receives GPS data, the target position tracking device uses the GPS data received by the GPS positioning unit as the position of the target positioning unit, and the GPS data is stored in the GPS positioning unit. If it is not received, the position of the target is tracked by using the position of the target position tracking device, which is the position of the target position tracking device, which is the position of the target position tracking device, which is corrected by the measured value of the gyro sensor. The position and the exact position of the target can be tracked.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치는 GPS 위치 확인부가 상기 표적 위치추적 시스템으로부터 이격되어 설치될 수 있는 GPS 외장 안테나에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.The target location tracking device according to another preferred embodiment of the present invention is characterized in that the GPS positioning unit is connected to a GPS external antenna that can be installed spaced apart from the target location tracking system.

이러한 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치는 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않으나 상기 GPS 외장 안테나에 GPS 데이터가 수신될 경우 GPS 외장 안테나에 수신되는 GPS 데이터를 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용함으로써 표적의 정확한 위치를 추적할 수 있다.The target location tracking device according to this embodiment does not receive GPS data in the GPS positioning unit, but when GPS data is received by the GPS external antenna, GPS data received by the GPS external antenna is used as the location of the target location tracking device. The exact location of the target can be tracked.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치는 표적 위치추적 장치의 고도를 측정하기 위한 고도 센서를 더 포함하고, 고도 센서의 값을 표적 위치추적 장치의 고도 위치값으로 사용하여 정확한 고도값을 제공할 수 있다.The target location tracking device according to another preferred embodiment of the present invention further includes an altitude sensor for measuring the altitude of the target location tracking device, and uses the value of the altitude sensor as the altitude location value of the target location tracking device to correct the altitude. You can provide a value.

또한 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에, 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값을 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 사용하거나 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값과 현재 상기 고도 센서의 값을 평균하여 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 사용하여 정확한 고도값을 제공할 수 있다.In addition, when GPS data is not received from the GPS positioning unit, a value obtained by correcting the altitude sensor value at the position where the GPS data is received by the altitude movement measurement value of the gyro sensor is set to the target position tracking device. The altitude of the target location tracking device by averaging the value of the altitude sensor using the altitude position or the value of the altitude movement measured by the gyro sensor at the position where the GPS data was last received and the current value of the altitude sensor. It can be used as a location to provide an accurate altitude value.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 위치 추적 시스템은 표적 위치추적 장치 및 표적 위치추적 장치에 위치 정보를 제공하는 휴대용 위치 정보 장치를 포함하여 이루어지며, 상기 표적 위치추적 장치는 표적의 상대적 위치를 추적하기 위한 레이저 거리 측정기, 방위각 센서, 고각 센서, 및 위치 계산부를 포함하여 이루어지고, 휴대용 위치 정보 장치는 표적 위치 추적 시스템에 위치 정보를 제공하기 위해 GPS 위치 확인부, 자이로 센서 및 제어부를 구비하고, GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되는 경우에는 상기 GPS 위치 확인부가 수신한 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 제공하고, 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 수신한 GPS 데이터를 상기 자이로 센서의 측정값으로 보정한 위치를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 제공하여 GPS 데이터가 수신되지 않는 곳에서도 표적 위치 추적 장치의 위치에 대한 정보를 제공할 수 있다.A target position tracking system according to a preferred embodiment of the present invention comprises a target position tracking device and a portable position information device for providing position information to the target position tracking device, wherein the target position tracking device tracks the relative position of the target. Including a laser range finder, an azimuth sensor, an elevation sensor, and a position calculation unit, the portable position information device is provided with a GPS positioning unit, a gyro sensor and a control unit for providing position information to the target position tracking system, When GPS data is received from a GPS positioning unit, GPS data received by the GPS positioning unit is provided as a location of the target positioning device, and when GPS data is not received, the last receiving unit. The table above shows the position of the GPS data corrected by the gyro sensor. Can be provided as the location of the location tracking device to provide information on the location of the GPS data is tracking the target position even where that is not the receiver.

또한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 표적 위치 추적 시스템은 휴대용 위치 정보 장치에 고도 센서가 구비됨으로써 표적 위치 추적 장치에 정확한 고도값 제공이 가능하다.
In addition, the target location tracking system according to another preferred embodiment of the present invention is provided with an altitude sensor in the portable location information device can provide an accurate altitude value to the target location tracking device.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, GPS 수신이 불량한 지역에서도 표적의 위치를 추적할 수 있고, 장소에 따라 적합한 고도값을 제공할 수 있어 표적에 대한 정확한 3차원 위치 정보를 제공할 수 있는 표적 위치추적 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
According to the present invention of such a configuration, it is possible to track the location of the target even in a region where GPS reception is poor, and can provide a suitable altitude value according to the location to provide accurate three-dimensional location information for the target Has the effect of providing an apparatus, system and method.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치의 사시도이다.
도 2는 동일한 고도에 표적이 위치한 경우 표적 위치 추적을 위해 필요한 측정값을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 동일하지 않은 고도에 표적이 위치한 경우 표적 위치 추적을 위해 필요한 측정값을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래 표적 위치 추적 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예가 적용되는 상황을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예가 적용되는 상황을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 위치 추적 시스템을 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 위치 추적 시스템의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 위치 추적 시스템이 적용되는 상황을 보여주는 도면이다.1 is a perspective view of a target position tracking device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a measurement value required for tracking the target position when the target is located at the same altitude.
3 is a view for explaining a measurement value required for tracking the target position when the target is located at different altitudes.
4 is a block diagram of a conventional target position tracking device.
5 is a block diagram of a target position tracking device according to a first embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a situation in which the first embodiment of the present invention is applied.
7 is a block diagram of a target position tracking device according to a second embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a situation in which the second embodiment of the present invention is applied.
9 is a block diagram of a target position tracking device according to a third embodiment of the present invention.
10 is a block diagram of a target location tracking device according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing a target position tracking system according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram of a target location tracking system according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating a situation in which the target location tracking system according to an embodiment of the present invention is applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치, 시스템 및 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a target position tracking apparatus, a system, and a method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100)의 구성도가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100)는 GPS 위치 확인부(10), 레이저 거리 측정기(20), 방위각 센서(30), 고각 센서(40), 자이로 센서(50), 위치 계산부(70)를 포함하여 이루어진다.5 is a block diagram of the target position tracking device 100 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the target position tracking apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention may include a GPS positioning unit 10, a laser range finder 20, an azimuth sensor 30, and an elevation sensor 40. , The gyro sensor 50, and the position calculation unit 70.

본 발명에 따른 표적 위치 추적 장치에서 GPS 위치 확인부(10), 레이저 거리 측정기(20), 방위각 센서(30) 및 고각 센서(40)는 표적 위치 추적 장치의 위치, 표적 위치 추적 장치와 표적 사이의 거리(ℓ), 방위각(θ1), 고각(θ2)을 측정하기 위한 구성요소로서 종래 표적 위치 추적 장치의 구성과 동일하다.In the target position tracking device according to the present invention, the GPS position determiner 10, the laser range finder 20, the azimuth sensor 30, and the elevation sensor 40 are located between the target position tracking device, the target position tracking device, and the target. the distance (ℓ), is equal to the azimuth angle (θ 1), as a component for measuring the elevation (θ 2) of a conventional target tracking device.

본 발명에서 상기 방위각 센서와 고각 센서는 분리된 장치로 구성될 수 있으나 하나의 장치, 예를 들어 디지털 자기 나침반(DMC)으로 구성하여 방위각과 고각을 모두 측정하도록 구성할 수도 있다.In the present invention, the azimuth sensor and the elevation sensor may be configured as a separate device, but may also be configured to measure both azimuth and elevation by configuring one device, for example, a digital magnetic compass (DMC).

본 발명에 따른 표적 위치 추적 장치의 위치 계산부(70)는 GPS 데이터가 수신되는 경우 GPS 위치 확인부가 수신한 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치 O(x1, y1, z1)로 사용하고, 표적 위치추적 장치의 위치를 기준으로 레이저 거리 측정기에 의한 측정 거리(ℓ), 방위각 센서에 의한 측정 방위각(θ1), 고각 센서에 의한 측정 고각(θ2)을 사용하여 표적의 위치 P(x2, y2, z2)를 다음과 같이 추적할 수 있다.When the GPS data is received, the position calculation unit 70 of the target location tracking apparatus according to the present invention converts the GPS data received by the GPS positioning unit to the position O (x 1 , y 1 , z 1 ) of the target location tracking apparatus. The position of the target using the measurement distance (ℓ) by the laser range finder, the measurement azimuth angle (θ 1 ) by the azimuth sensor, and the measurement elevation angle (θ 2 ) by the elevation sensor, based on the position of the target positioning device. We can track P (x 2 , y 2 , z 2 ) as:

P(x2, y2, z2)=O(x1, y1, z1)+(ℓcosθ2cosθ1, ℓcosθ2sinθ1, ℓsinθ2)P (x 2 , y 2 , z 2 ) = O (x 1 , y 1 , z 1 ) + (ℓcosθ 2 cosθ 1 , ℓcosθ 2 sinθ 1, ℓsinθ 2 )

=P(x1+ℓcosθ2cosθ1, y1+ℓcosθ2sinθ1, z1+ℓsinθ2)= P (x 1 + ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 + ℓcosθ 2 sinθ 1, z 1 + ℓsinθ 2 )

그러나 도 6에 도시된 바와 같이 표적 위치 추적 장치(100)가 GPS 데이터가 수신되지 않는 곳에 위치한 경우 현재 표적 위치 추적 장치의 위치 O(x1, y1, z1)를 GPS 데이터를 통해 확인할 수 없으므로 표적 위치 추적 장치를 기준으로 표적의 상대적 위치(ℓcosθ2cosθ1, ℓcosθ2sinθ1, ℓsinθ2)를 계산할 수는 있으나 절대적 위치 좌표 P(x2, y2, z2)에 대한 정보를 표시부(80)에 표시하거나 통신부(90)를 통해 외부에 알려줄 수 없다.However, as shown in FIG. 6, when the target location tracking device 100 is located where GPS data is not received, the location O (x 1 , y 1 , z 1 ) of the current location tracking device can be confirmed through the GPS data. not be calculated based on the target positioning device relative location of the target (ℓcosθ 2 cosθ 1, ℓcosθ 2 sinθ 1, ℓsinθ 2) , but the display information on the absolute position coordinate P (x 2, y 2, z 2) It may not be displayed on 80 or informed to the outside through the communication unit 90.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 표적 위치 추적 장치는 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우 표적 위치 추적 장치(100)의 위치 O(x1, y1, z1)를 추정할 수 있도록 자이로 센서(50)를 구비한다.In order to solve such a problem, the target location tracking device according to the present invention can estimate the position O (x 1 , y 1 , z 1 ) of the target location tracking device 100 when GPS data is not received. 50 is provided.

본 발명에서 상기 자이로 센서는 GPS 위치 확인부(10)에 GPS 신호가 수신되지 않을 경우 상기 표적 위치추적 장치의 변위(S)를 측정하도록 제어되며, 상기 자이로 센서는 3축 가속도 센서를 구비하여 x, y, z방향에서의 변위를 모두 제공할 수 있다.In the present invention, the gyro sensor is controlled to measure the displacement (S) of the target location tracking device when no GPS signal is received by the GPS positioning unit 10, the gyro sensor is provided with a three-axis acceleration sensor x The displacements in the y, z and z directions can all be provided.

본 발명에 따른 위치 계산부(70)는 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 아래와 같이 마지막으로 수신한 GPS 데이터를 통해 확인되는 위치 O'(x1', y1', z1')를 상기 자이로 센서로 측정한 표적 위치 추적 장치의 변위값 S(Δx, Δy, Δz)로 보정한 위치를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용한다.When the GPS data is not received by the GPS location check unit, the location calculator 70 checks the location O '(x 1 ', y 1 ', z 1 which is confirmed through the last received GPS data as follows. The position corrected by the displacement value S (Δx, Δy, Δz) of the target position tracking device measured by the gyro sensor is used as the position of the target position tracking device.

O(x1, y1, z1)=O'(x1', y1', z1')+S(Δx, Δy, Δz)=O(x1'+Δx, y1'+Δy, z1'Δz)O (x 1 , y 1 , z 1 ) = O '(x 1 ', y 1 ', z 1 ') + S (Δx, Δy, Δz) = O (x 1 '+ Δx, y 1 ' + Δy , z 1 'Δz)

또한 위와 같이 추정된 표적 위치추적 장치의 위치를 기준으로 아래와 같이 표적 위치 추적 장치가 GPS 데이터가 수신되지 않는 위치에 있더라도 다음과 같이 표적의 절대적 위치를 추적할 수 있다.In addition, even if the target location tracking device is located at a location where GPS data is not received, based on the estimated location of the target location tracking device as described above, the absolute location of the target may be tracked as follows.

P(x2, y2, z2)=O'(x1', y1', z1')+S(Δx, Δy, Δz)+(ℓcosθ2cosθ1, ℓcosθ2 sinθ1, ℓsinθ2)=P(x1'+Δx+ℓcosθ2cosθ1, y1'+Δy+ℓcosθ2 sinθ1, z1'+Δz+ℓsinθ2)
P (x 2 , y 2 , z 2 ) = O '(x 1 ', y 1 ', z 1 ') + S (Δx, Δy, Δz) + (ℓcosθ 2 cosθ 1 , ℓcosθ 2 sinθ 1, ℓsinθ 2 ) = P (x 1 '+ Δx + ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 ' + Δy + ℓcosθ 2 sinθ 1 , z 1 '+ Δz + ℓsinθ 2 )

도 7에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100')의 구성도가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(200)는 GPS 위치 확인부(10), 레이저 거리 측정기(20), 방위각 센서(30), 고각 센서(40), 자이로 센서(50), 위치 계산부(70)를 포함하여 이루어지며, 상기 GPS 위치 확인부에는 상기 표적 위치추적 시스템으로부터 이격되어 설치될 수 있는 GPS 외장 안테나(11)가 연결되어 있다.7 is a block diagram of the target position tracking device 100 ′ according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the target location tracking device 200 according to the second embodiment of the present invention includes a GPS positioning unit 10, a laser range finder 20, an azimuth sensor 30, and an elevation sensor 40. And a gyro sensor 50 and a position calculation unit 70, the GPS positioning unit is connected to a GPS external antenna 11 which can be installed spaced apart from the target position tracking system.

일반적으로 표적 위치 추적 장치는 적에게 노출되지 않도록 건물 또는 차량 내에 은폐되어 운용되고 은폐된 위치에서는 GPS 데이터가 잘 수신되지 않는 경우가 많다. In general, the target position tracking device is concealed and operated in a building or a vehicle so as not to be exposed to an enemy, and GPS data is not easily received at the concealed position.

그러나 이러한 은폐 위치는 GPS 데이터가 수신되는 위치 O'(x1', y1', z1')와의 거리가 20m이내의 근거리인 경우가 대부분이다. 따라서 이러한 경우 도 8에 도시된 바와 같이 GPS 위치 확인부(10)와 연결된 GPS 외장 안테나(11)를 GPS 데이터가 수신되는 곳에 위치시키고 GPS 외장 안테나에 수신되 위치 O'(x1', y1', z1')를 표적 위치추적 장치(200)의 위치로서 사용하여 표적의 위치를 다음과 같이 계산한다.However, such a concealed position is a case where the distance from the position O '(x 1 ', y 1 ', z 1 ') at which GPS data is received is near within 20 m. Therefore, in this case, as shown in FIG. 8, the GPS external antenna 11 connected to the GPS positioning unit 10 is positioned at the position where the GPS data is received, and the position O '(x 1 ', y 1 is received at the GPS external antenna. ', z 1 ') is used as the position of the target position tracking device 200 to calculate the position of the target as follows.

P(x2, y2, z2)=O'(x1', y1', z1')+(ℓcosθ2cosθ1, ℓcosθ2 sinθ1, ℓsinθ2)=P(x1'+ℓcosθ2cosθ1, y1'+ℓcosθ2 sinθ1, z1'+ℓsinθ2)
P (x 2 , y 2 , z 2 ) = O '(x 1 ', y 1 ', z 1 ') + (ℓcosθ 2 cosθ 1 , ℓcosθ 2 sinθ 1, ℓsinθ 2 ) = P (x 1 '+ ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 '+ ℓcosθ 2 sinθ 1 , z 1 ' + ℓsinθ 2 )

도 9에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100'')의 구성도가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100'')는 GPS 위치 확인부(10), 레이저 거리 측정기(20), 방위각 센서(30), 고각 센서(40), 자이로 센서(50), 고도 센서(60) 및 위치 계산부(70)를 포함하여 이루어진다.9 is a block diagram of the target position tracking device 100 ″ according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the target position tracking device 100 ″ according to the third embodiment of the present invention includes a GPS positioning unit 10, a laser range finder 20, an azimuth sensor 30, and an elevation sensor ( 40, a gyro sensor 50, an altitude sensor 60, and a position calculator 70.

일반적으로 GPS 위치 확인부에서 제공하는 2차원 데이터(x, y)에 비해 고도를 나타내는 z축 데이터의 신뢰성이 떨어진다. 따라서 이러한 GPS 데이터를 기준으로 표적의 위치를 추적하면 표적의 고도값 역시 큰 오차를 가질 수밖에 없으므로 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 고도값의 정확성을 높이기 위한 고도 센서(60)를 구비한다. In general, the reliability of the z-axis data indicating the altitude is inferior to the two-dimensional data (x, y) provided by the GPS positioning unit. Therefore, if the location of the target is tracked based on the GPS data, the altitude value of the target may also have a large error. Thus, the present invention includes an altitude sensor 60 to increase the accuracy of the altitude value to solve this problem.

고도 센서를 구비한 본 발명에 따른 표적 위치추적 장치는 예를 들어 다음과 같은 3가지 방법으로 표적 위치추적 장치의 고도를 결정할 수 있다.The target positioning device according to the present invention having the altitude sensor can determine the altitude of the target positioning device, for example, in three ways.

(Ⅰ) 고도 센서의 값(Z)을 표적 위치추적 장치의 고도 위치값(z1)으로 사용함(z1=Z).(I) Use the altitude sensor value (Z) as the altitude position value (z 1 ) of the target location tracking device (z 1 = Z).

(Ⅱ) GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 고도 센서의 값(Z')을 자이로 센서의 고도 이동 측정값(Δz)으로 보정한 값을 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 사용함(z1=Z'+Δz).(II) If GPS data is not received in the GPS positioning unit, the value obtained by correcting the altitude sensor value (Z ') at the position where the GPS data was received by the altitude movement measurement value (Δz) of the gyro sensor is measured. Used as the altitude position of the target positioning device (z 1 = Z '+ Δz).

(Ⅲ) GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값(Z')을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값(Δz)으로 보정한 값(Z'+Δz)과 현재 상기 고도 센서의 값(Z)을 평균하여 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 사용함(z1=(Z'+Δz+Z)/2).(III) When GPS data is not received in the GPS positioning unit, the value Z 'of the altitude sensor at the position where the GPS data is received is corrected by the altitude movement measurement value Δz of the gyro sensor. The value Z '+ Δz and the current value Z of the altitude sensor are averaged and used as the altitude position of the target location tracking device (z 1 = (Z' + Δz + Z) / 2).

상기 (Ⅰ)은 GPS 데이터의 고도값이 고도 센서의 값보다 정확도가 떨어지기 때문에 GPS 데이터의 고도값 대신에 고도 센서의 값을 사용하여 추적된 표적의 고도값에 대한 정확성을 향상시키는 방법이다.The above (I) is a method of improving the accuracy of the tracked altitude value by using the altitude sensor value instead of the altitude value of the GPS data because the altitude value of the GPS data is less accurate than the altitude sensor value.

(Ⅰ)의 방법을 사용할 때 GPS 데이터가 수신되는 위치에서 표적의 위치는 다음과 같이 계산된다.When using the method of (I), the position of the target at the position where GPS data is received is calculated as follows.

P(x2, y2, z2)=P(x1+ℓcosθ2cosθ1, y1+ℓcosθ2sinθ1, Z+ℓsinθ2)P (x 2 , y 2 , z 2 ) = P (x 1 + ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 + ℓcosθ 2 sinθ 1, Z + ℓsinθ 2 )

(Ⅰ)의 방법을 사용할 때 GPS 데이터가 수신되지 않는 위치에서 표적의 위치는 다음과 같이 계산된다.When using the method of (I), the position of the target at the position where GPS data is not received is calculated as follows.

P(x2, y2, z2)=P(x1'+Δx+ℓcosθ2cosθ1, y1'+Δy+ℓcosθ2 sinθ1, Z+ℓsinθ2)P (x 2 , y 2 , z 2 ) = P (x 1 '+ Δx + ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 ' + Δy + ℓcosθ 2 sinθ 1 , Z + ℓsinθ 2 )

상기 (Ⅱ)와 (Ⅲ)은 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에 사용하는 방법으로, 기압 변화를 통해 고도의 변화를 측정하는 고도 센서의 특징상 표적 위치 추적 장치가 지하, 동굴 등과 같이 기압에 영향을 줄 수 있는 환경에 위치하여 고도 센서의 측정값에 오차가 발생할 수 있는 경우 사용하는 방법이다.(II) and (III) are used when GPS data is not received in the GPS positioning unit.At the characteristic of the altitude sensor measuring the change of altitude through a change in air pressure, the target position tracking device is a basement or a cave. This method is used when there is an error in the measured value of the altitude sensor because it is located in an environment that may affect the air pressure.

(Ⅱ)의 방법은 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 고도 센서의 값(Z')은 정확할 것이므로 이 값을 기준으로 하고, GPS 데이터가 수신되지 않은 동안의 고도의 변화는 자이로 센서의 고도 이동 측정값(Δz)을 사용하는 방법이다.The method of (II) is based on this value since the value of the altitude sensor (Z ') at the position where GPS data was finally received is based on this value. It is a method using a shift measurement value (DELTA) z.

(Ⅱ)의 방법을 사용할 때 GPS 데이터가 수신되지 않는 위치에서 표적의 위치는 다음과 같이 계산된다.When using the method of (II), the position of the target at the position where GPS data is not received is calculated as follows.

P(x2, y2, z2)=P(x1'+Δx+ℓcosθ2cosθ1, y1'+Δy+ℓcosθ2 sinθ1, Z'+Δz+ℓsinθ2)P (x 2 , y 2 , z 2 ) = P (x 1 '+ Δx + ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 ' + Δy + ℓcosθ 2 sinθ 1 , Z '+ Δz + ℓsinθ 2 )

(Ⅲ)의 방법은 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 고도 센서의 값(Z')은 정확할 것이므로 이 값을 기준으로 하고, GPS 데이터가 수신되지 않은 동안의 고도의 변화는 자이로 센서의 고도 이동 측정값(Δz)과 고도 센서의 변화값(Z-Z')을 평균하여 사용하는 방법이다.The method of (III) is based on this value since the value of the altitude sensor (Z ') at the position where the GPS data was last received is accurate, and the change of altitude while the GPS data is not received is the altitude of the gyro sensor. It is a method of averaging the movement measurement value (Δz) and the change value (Z-Z ') of the altitude sensor.

이는 고도 센서 값과 자이로 센서의 값이 갖는 오차를 평균하여 오차 범위를 줄이고자 하는 방법으로 예를 들어 평균하는 방법을 사용하였으나 특정 상황에서 보다 신뢰성 있는 측정값에 가중치(예를 들어, 고도센서에 대한 가중치 a, 자이로 센서에 대한 가중치 b)를 주는 방법도 사용될 수 있다(고도변화=(a(Z-Z')+bΔz)/(a+b)).This method is to reduce the error range by averaging the error between the altitude sensor value and the gyro sensor value, but using the averaging method. For example, a weighting factor a and a weighting factor b) for the gyro sensor may be used (altitude change = (a (Z−Z ′) + bΔz) / (a + b)).

평균을 사용하는 (Ⅱ)의 방법을 사용할 때 GPS 데이터가 수신되지 않는 위치에서 표적의 위치는 다음과 같이 계산된다.When using the method of (II) using the average, the position of the target at the position where GPS data is not received is calculated as follows.

P(x2, y2, z2)=P(x1'+Δx+ℓcosθ2cosθ1, y1'+Δy+ℓcosθ2 sinθ1, (Z'+Δz+Z)/2+ℓsinθ2)
P (x 2 , y 2 , z 2 ) = P (x 1 '+ Δx + ℓcosθ 2 cosθ 1 , y 1 ' + Δy + ℓcosθ 2 sinθ 1 , (Z '+ Δz + Z) / 2 + ℓsinθ 2 )

도 10에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100''')의 구성도가 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100''')는 GPS 위치 확인부(10), 레이저 거리 측정기(20), 방위각 센서(30), 고각 센서(40), 자이로 센서(50), 고도 센서(60), 위치 계산부(70) 및 주소 DB(85)를 포함하여 이루어진다. 10 is a block diagram of the target position tracking device 100 ′ ″ according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the target location tracking device 100 ′ ″ according to the fourth embodiment of the present invention includes a GPS positioning unit 10, a laser range finder 20, an azimuth sensor 30, and an elevation sensor. 40, the gyro sensor 50, the altitude sensor 60, the position calculator 70, and the address DB 85 are included.

도 10에 도시된 제4 실시예는 도 9에 도시된 제3 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치(100'')에 주소 DB(85)를 더 포함시킨 것에 특징이 있으며, 예시적으로 제3 실시예에 주소 DB를 더 포함시켰으나 제1 및 제2 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치에도 물론 이러한 주소 DB를 포함시킬 수 있다.The fourth embodiment shown in FIG. 10 is characterized by further including the address DB 85 in the target location tracking apparatus 100 ″ according to the third embodiment shown in FIG. 9. Although the embodiment further includes an address DB, the address DB may also be included in the target location tracking apparatus according to the first and second embodiments.

주소 DB를 제외한 나머지 구성요소는 앞선 실시예에서 모두 설명되었으므로 여기서는 주소 DB에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.All other components except for the address DB have been described in the foregoing embodiment, and thus only the address DB will be described in detail here.

제1 내지 제3 실시예에 따른 표적 위치 추적 장치의 위치 계산부는 GPS 정보를 이용하여 표적의 위치를 계산하기 때문에 (위도, 경도, 고도)와 같은 좌표값으로 표적의 위치를 계산하며 이를 표시부(80)를 통해 표시하거나 통신부(90)를 통해 외부에 통지한다.Since the position calculator of the target position tracking apparatus according to the first to third embodiments calculates the position of the target using GPS information, the position of the target is calculated using a coordinate value such as (latitude, longitude, altitude) and the display unit ( 80 may be displayed or notified to the outside through the communication unit 90.

그러나 일반적으로 이러한 좌표값으로는 해당 위치가 어디인지 쉽게 인지하기 어렵다.In general, however, these coordinate values are difficult to recognize where the position is.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제4 실시예에서는 좌표값에 대응하는 주소를 저장하고 있는 주소 DB(85)를 포함하며, 위치 계산부(70)는 주소 DB를 이용하여 계산된 표적의 좌표값에 대응하는 주소를 찾고 좌표값 대신 주소 또는 좌표값과 함께 주소를 표시하거나 외부에 통지하여 표적의 위치를 용이하게 인지할 수 있도록 한다.In order to solve this problem, the fourth embodiment of the present invention includes an address DB 85 storing an address corresponding to a coordinate value, and the position calculator 70 calculates coordinates of a target calculated using the address DB. The address corresponding to the value is found and the address is displayed with the address or the coordinate value instead of the coordinate value or notified to the outside so that the position of the target can be easily recognized.

또한 상기 주소 DB(85)에는 주소에 해당하는 지도 정보가 더 포함될 수 있으며, 위치 계산부는 주소 DB에 저장된 지도 정보를 이용하여 표적의 위치를 지도에 표시하여 표시부(80)를 통해 보여주거나 통신부(90)를 통해 외부에 표적의 위치를 제공할 수도 있다.
In addition, the address DB 85 may further include map information corresponding to the address, and the location calculation unit may display the location of the target on the map using the map information stored in the address DB and display it on the display unit 80 or communicate with the communication unit ( 90 may provide the location of the target to the outside.

도 11은 본 발명에 따른 표적 위치 추적 시스템의 일 실시예를 보여주는 사시도이다. 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 표적 위치 추적 시스템은 표적 위치추적 장치(200)와 표적 위치추적 장치에 위치 정보를 제공하는 휴대용 위치 정보 장치(300)를 포함하여 이루어진다.11 is a perspective view showing one embodiment of a target position tracking system according to the present invention. As shown in FIG. 11, the target location tracking system according to the present invention includes a target location tracking device 200 and a portable location information device 300 for providing location information to the target location tracking device.

본 발명에 따른 표적 위치 추적 시스템의 구성도를 도시하고 있는 도 12를 참조하면, 상기 표적 위치 추적 장치(200)는 레이저 거리 측정기(20), 방위각 센서(30), 고각 센서(40) 및 위치 계산부(70)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 12, which shows a configuration diagram of a target position tracking system according to the present invention, the target position tracking device 200 includes a laser range finder 20, an azimuth sensor 30, an elevation sensor 40, and a position. It comprises a calculation unit 70.

위와 같은 표적 위치 추적 장치(200)는 자신의 위치를 확인할 수 있는 구성이 없으므로 표적의 상대적인 위치만 확인 가능하다.Since the target location tracking device 200 as described above does not have a configuration capable of identifying its own location, only the relative position of the target can be confirmed.

따라서 본 발명에 따른 표적 위치 추적 시스템은 표적의 절대적 좌표를 계산하기 위해 표적 위치 추적 장치(200)에 위치 정보를 제공하는 휴대용 위치 정보 장치(300)를 포함하여 이루어지고, 휴대용 위치 정보 장치는 위치정보를 제공하기 위해 도 12에 도시된 바와 같이 GPS 위치 확인부(10), 자이로 센서(50), 고도 센서(60) 및 제어부(75)를 포함하여 이루어진다.Therefore, the target location tracking system according to the present invention comprises a portable location information device 300 for providing location information to the target location tracking device 200 to calculate the absolute coordinates of the target, the location information portable device As shown in FIG. 12, the GPS positioning unit 10, the gyro sensor 50, the altitude sensor 60, and the controller 75 are provided to provide information.

휴대용 위치 정보 장치(300) 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되는 경우에는 상기 GPS 위치 확인부가 수신한 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 제공하고, 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 수신한 GPS 데이터를 상기 자이로 센서의 측정값으로 보정한 위치를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 제공하도록 상기 제어부(75)에 의해 제어되며, 표적 위치 추적 장치(200)는 이러한 휴대용 위치 정보 장치(300)로부터 유선 또는 무선으로 전송되는 위치 데이터를 현재 표적 위치 추적 장치의 위치로 사용하여 표적의 절대적 좌표를 위치 계산부(70)에서 계산한다.When GPS data is received in the GPS positioning unit, the portable location information device 300 provides the GPS data received by the GPS positioning unit as the location of the target positioning unit, and the GPS data is stored in the GPS positioning unit. If it is not received, the control unit 75 is controlled by the control unit 75 to provide the position of the target position tracking device to correct the position of the last received GPS data by the gyro sensor measured value, the target position tracking device 200 The location calculation unit 70 calculates the absolute coordinates of the target using the location data transmitted from the portable location information device 300 by wire or wirelessly as the location of the current target location tracking device.

이러한 표적 위치 추적 시스템은 도 13에 도시된 바와 같이 표적 위치 추적 장치(200)가 GPS 데이터가 수신되지 않는 지하 동굴과 같은 곳에 위치하고 현재 위치 계산을 위해 표적 위치 추적 장치를 이동시키는 것이 어려운 경우 휴대가 용이한 휴대용 위치 정보 장치를 사용하여 표적 위치 추적 장치(200)의 현재 위치를 손쉽게 제공할 수 있는 효과를 갖는다.Such a target location tracking system is portable when the target location tracking device 200 is located in an underground cave where GPS data is not received as shown in FIG. 13 and it is difficult to move the target location tracking device for the current location calculation. Using an easy portable location information device has an effect that can easily provide the current location of the target location tracking device 200.

또한 표적 위치 추적 장치(200)가 GPS 위치 확인부(10), 자이로 센서(50), 고도 센서(60) 등을 구비하지 않아도 되므로 표적 위치 추적 장치를 상대적으로 간소하게 구성할 수 있으며, 휴대용 위치 정보 장치(300)의 경우 현재 표적 위치 추적 장치(200)의 위치 정보를 제공할 수 있는 어떤 장치로도 구현이 가능하므로 본 발명에 따른 발명을 용이하게 구현할 수 있다.In addition, since the target location tracking device 200 does not have to include the GPS positioning unit 10, the gyro sensor 50, the altitude sensor 60, and the like, the target location tracking device can be relatively simple, and the portable location can be configured. In the case of the information device 300, any device capable of providing location information of the current target location tracking device 200 may be implemented, and thus, the present invention may be easily implemented.

또한 도 12에 도시된 바와 같이 휴대용 위치 정보 장치(300)가 고도 센서(60)를 구비함으로써 제3 실시예와 관련하여 앞서 설명한 방법으로 정확한 고도 측정도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 12, since the portable location information device 300 includes the altitude sensor 60, accurate altitude measurement may be performed by the method described above with reference to the third embodiment.

또한 도시되지는 않았으나 표적 위치 추적 장치(200)는 제4 실시예와 같이 위치 계산부에 연결된 주소 DB를 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 제4 실시예와 관련하여 앞서 설명한 바와 같이 표적의 위치를 주소의 형식으로 나타낼 수 있으며 지도에 표적의 위치를 표시하여 나타낼 수도 있다.
In addition, although not shown, the target location tracking device 200 may further include an address DB connected to a location calculation unit as in the fourth embodiment, and in this case, the location of the target as described above with reference to the fourth embodiment. This can be in the form of an address or by marking the location of the target on the map.

지금까지 본 발명을 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였으나 본 발명이 상술한 실시예로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
Although the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified and modified without departing from the scope of the present invention, and such modifications and variations This technical idea should also be regarded as falling within the scope of the following claims.

10 : GPS 위치 확인부 20 : 레이저 거리 측정기
30 : 방위각 센서 40 : 고각 센서
50 : 자이로 센서 60 : 고도 센서
70 : 위치 계산부 75 : 제어부
80 : 표시부 90 : 통신부
100, 200 : 표적 위치 추적 장치 300 : 휴대용 위치 정보 장치10: GPS positioning unit 20: laser range finder
30: azimuth sensor 40: elevation sensor
50: gyro sensor 60: altitude sensor
70: position calculation unit 75: control unit
80 display unit 90 communication unit
100, 200: target location tracking device 300: portable location information device

Claims (17)

표적의 위치를 추적하기 위한 3차원 표적 위치 추적 장치로서,
상기 표적 위치추적 장치의 위치 정보를 확인하기 위한 GPS 위치 확인부;
상기 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 거리를 측정하기 위한 레이저 거리 측정기;
상기 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 방위각을 측정하기 위한 방위각 센서;
상기 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 고각을 측정하기 위한 고각 센서;
상기 GPS 위치 확인부에 GPS 신호가 수신되지 않을 경우 상기 표적 위치추적 장치의 변위를 측정하기 위한 자이로 센서; 및
상기 표적 위치추적 장치의 위치를 기준으로 표적의 위치를 계산하는 위치 계산부;
를 포함하여 이루어지고,
상기 위치 계산부는 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되는 경우에는 상기 GPS 위치 확인부가 수신한 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용하고, 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 수신한 GPS 데이터를 상기 자이로 센서의 측정값으로 보정한 위치를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 장치.
A three-dimensional target position tracking device for tracking the position of a target,
A GPS location checking unit for checking location information of the target location tracking device;
A laser range finder for measuring a distance between the target positioning device and a target;
An azimuth sensor for measuring an azimuth angle between the target positioning device and a target;
An elevation sensor for measuring an elevation between the target positioning device and a target;
A gyro sensor for measuring a displacement of the target positioning apparatus when a GPS signal is not received in the GPS positioning unit; And
A position calculator for calculating a position of a target based on the position of the target position tracking device;
, ≪ / RTI >
When the GPS data is received by the GPS location determiner, the location calculator uses the GPS data received by the GPS location determiner as a location of the target location tracking device, and the GPS data is not received by the GPS location determiner. In the case, the 3D target position tracking device, characterized in that to use the position of the target position tracking device, the position of the last received GPS data corrected by the measurement value of the gyro sensor.
제1항에 있어서,
상기 GPS 위치 확인부는 상기 표적 위치추적 시스템으로부터 이격되어 설치될 수 있는 GPS 외장 안테나에 연결되어 있으며,
상기 위치 계산부는 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않으나 상기 GPS 외장 안테나에 GPS 데이터가 수신될 경우 GPS 외장 안테나에 수신되는 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 장치.
The method of claim 1,
The GPS positioning unit is connected to a GPS external antenna that can be installed spaced apart from the target positioning system,
Wherein the position calculation unit GPS data is not received in the GPS positioning unit, but if GPS data is received by the GPS external antenna, GPS data received by the GPS external antenna, characterized in that for using the location of the target location tracking device 3D target position tracking device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표적 위치 추적 장치의 고도를 측정하기 위한 고도 센서를 더 포함하고, 상기 위치 계산부는 상기 고도 센서의 값을 상기 표적 위치 추적 장치의 고도 위치값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And an altitude sensor for measuring an altitude of the target position tracking device, wherein the position calculation unit uses the value of the altitude sensor as an altitude position value of the target position tracking device. .
제3항에 있어서,
상기 위치 계산부는
상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값을 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 장치.
The method of claim 3,
The position calculation unit
When GPS data is not received from the GPS positioning unit, the altitude of the target positioning device is adjusted by a value of the altitude sensor measured at the position where the GPS data was received by the altitude movement measurement value of the gyro sensor. 3D target positioning device, characterized in that used as a position.
제3항에 있어서,
상기 위치 계산부는
상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값과 현재 상기 고도 센서의 값을 평균하여 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 장치.
The method of claim 3,
The position calculation unit
When GPS data is not received in the GPS positioning unit, the value of the altitude sensor at the position where the GPS data was received is corrected by the altitude movement measurement value of the gyro sensor and the current value of the altitude sensor. And averaging as an altitude position of said target positioning device.
제3항에 있어서,
좌표값에 대응하는 주소를 저장하는 주소 DB를 더 포함하고, 상기 위치 계산부는 상기 주소 DB에 저장된 정보를 이용하여 계산된 표적의 위치를 주소로 변환하여 제공하거나 표적의 좌표와 주소를 함께 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 장치.
The method of claim 3,
The apparatus further includes an address DB for storing an address corresponding to a coordinate value, wherein the location calculator converts and provides a location of a target calculated using information stored in the address DB or provides a coordinate and an address of the target together. 3D target positioning device, characterized in that.
제6항에 있어서,
상기 주소 DB는 지도 정보를 더 포함하고, 상기 위치 계산부는 상기 주소 DB에 저장된 지도 정보를 이용하여 계산된 표적의 위치를 지도에 표시하여 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 장치.
The method according to claim 6,
The address DB further includes map information, and the location calculation unit displays the location of the target calculated using the map information stored in the address DB on the map and provides the 3D target location tracking device.
표적 위치추적 장치 및 표적 위치추적 장치에 위치 정보를 제공하는 휴대용 위치 정보 장치를 포함하여 이루어지는 3차원 표적 위치추적 시스템으로서,
상기 표적 위치추적 장치는
상기 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 거리를 측정하기 위한 레이저 거리 측정기;
상기 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 방위각을 측정하기 위한 방위각 센서;
상기 표적 위치추적 장치와 표적 사이의 고각을 측정하기 위한 고각 센서;
상기 표적 위치추적 장치의 위치를 기준으로 표적의 위치를 계산하는 위치 계산부;
를 포함하여 이루어지고
상기 휴대용 위치 정보 장치는 GPS 위치 확인부 및 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 신호가 수신되지 않을 경우 상기 휴대용 위치 정보 장치의 변위를 측정하기 위한 자이로 센서 및 제어부를 구비하고,
상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되는 경우에는 상기 GPS 위치 확인부가 수신한 GPS 데이터를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 제공하고, 상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 수신한 GPS 데이터를 상기 자이로 센서의 측정값으로 보정한 위치를 상기 표적 위치추적 장치의 위치로서 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 시스템.
A three-dimensional target location system comprising a target location device and a portable location information device for providing location information to the target location device,
The target location tracking device
A laser range finder for measuring a distance between the target positioning device and a target;
An azimuth sensor for measuring an azimuth angle between the target positioning device and a target;
An elevation sensor for measuring an elevation between the target positioning device and a target;
A position calculator for calculating a position of a target based on the position of the target position tracking device;
Being made including
The portable location information device includes a gyro sensor and a controller for measuring displacement of the portable location information device when a GPS signal is not received from the GPS location determiner and the GPS location determiner.
When GPS data is received in the GPS positioning unit, the GPS data received by the GPS positioning unit is provided as the location of the target positioning unit, and when GPS data is not received in the GPS positioning unit, 3D target positioning system, characterized in that to provide the position corrected by the measured value of the gyro sensor as the position of the target positioning device.
제8항에 있어서,
상기 휴대용 위치 정보 장치는 고도를 측정하기 위한 고도 센서를 더 포함하고, 상기 고도 센서의 값을 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치값으로 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 시스템.
9. The method of claim 8,
The portable location information device further comprises an altitude sensor for measuring the altitude, and provides the value of the altitude sensor as the altitude position value of the target position tracking device.
제9항에 있어서,
상기 휴대용 위치 정보 장치는
상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값을 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 시스템.
10. The method of claim 9,
The portable location information device
When GPS data is not received from the GPS positioning unit, the altitude of the target positioning device is adjusted by a value of the altitude sensor measured at the position where the GPS data was received by the altitude movement measurement value of the gyro sensor. 3D target positioning system, characterized in that serving as position.
제9항에 있어서,
상기 휴대용 위치 정보 장치는
상기 GPS 위치 확인부에 GPS 데이터가 수신되지 않는 경우에는 마지막으로 GPS 데이터가 수신된 위치에서의 상기 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값과 현재 고도 센서의 값을 평균하여 상기 표적 위치추적 장치의 고도 위치로서 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 시스템.
10. The method of claim 9,
The portable location information device
If GPS data is not received in the GPS positioning unit, the average value of the altitude sensor measured at the position where the GPS data was received by the altitude movement measurement value of the gyro sensor is averaged. To provide the altitude position of the target positioning device.
제8항에 있어서,
상기 표적 위치 추적 장치는 좌표값에 대응하는 주소를 저장하는 주소 DB를 더 포함하고, 상기 위치 계산부는 상기 주소 DB에 저장된 정보를 이용하여 계산된 표적의 위치를 주소로 변환하여 제공하거나 표적의 좌표와 주소를 함께 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 시스템.
9. The method of claim 8,
The target location tracking device further includes an address DB for storing an address corresponding to a coordinate value, and the location calculation unit converts and provides a location of a target calculated using information stored in the address DB to an address or coordinates of a target. 3D target location tracking system characterized in that it provides an address with.
제12항에 있어서,
상기 주소 DB는 지도 정보를 더 포함하고, 상기 위치 계산부는 상기 주소 DB에 저장된 지도 정보를 이용하여 계산된 표적의 위치를 지도에 표시하여 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치추적 시스템.
The method of claim 12,
The address DB further includes map information, and the location calculation unit displays a location of a target calculated using the map information stored in the address DB, and provides a 3D target location tracking system.
표적 위치 추적 장치의 위치를 기준으로 표적까지의 거리, 방위각, 고각을 측정하여 표적의 위치를 추적하는 3차원 표적 위치 추적 방법에 있어서,
상기 표적 위치 추적 장치의 위치는 GPS 데이터에 의해 결정되며,
상기 표적 위치 추적 장치의 위치가 GPS 데이터가 수신되지 않는 위치인 경우 GPS 데이터에 의해 위치가 확인되는 근처 지점의 위치를 상기 근처 지점에서 상기 표적 위치 추적 장치의 위치까지 이동시 자이로 센서에 의해 측정된 측정값으로 보정한 위치를 상기 표적 위치 추적 장치의 위치로 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 방법.
In the three-dimensional target position tracking method for tracking the position of the target by measuring the distance, azimuth, elevation to the target based on the position of the target position tracking device,
The location of the target location tracking device is determined by the GPS data,
When the position of the target position tracking device is a position where GPS data is not received, a measurement measured by a gyro sensor when the position of a nearby point whose position is confirmed by GPS data is moved from the nearby point to the position of the target position tracking device. 3D target position tracking method using the position corrected by the value as the position of the target position tracking device.
제14항에 있어서,
상기 표적 위치 추적 장치의 고도는 고도 센서에 의한 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 방법.
15. The method of claim 14,
3D target position tracking method, wherein the altitude of the target position tracking device uses a value by an altitude sensor.
제14항에 있어서,
상기 표적 위치 추적 장치의 고도는 상기 근처 지점에서 측정된 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 방법.
15. The method of claim 14,
3. The method of claim 3, wherein the altitude of the target position tracking device uses a value obtained by correcting an altitude sensor value measured at the nearby point by an altitude movement measurement value of the gyro sensor.
제14항에 있어서,
상기 표적 위치 추적 장치의 고도는 상기 근처 지점에서 측정된 고도 센서의 값을 상기 자이로 센서의 고도 이동 측정값으로 보정한 값과 상기 표적 위치 추적 장치의 위치에서 측정된 고도 센서의 값을 평균한 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 3차원 표적 위치 추적 방법.15. The method of claim 14,
The altitude of the target location tracking device is a value obtained by averaging the value of the altitude sensor measured at the nearby point with the altitude movement measurement value of the gyro sensor and the value of the altitude sensor measured at the location of the target location tracking device. 3D target position tracking method characterized in that using.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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