KR20150097950A - Method and apparatus for detecting target - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for detecting a target. A method for determining the presence of a foreign substance of radar includes: a step of receiving information about a beam pattern generated in radar; a step of normalizing the beam pattern; and a step of determining whether or not there is a foreign substance of the radar based on information about a difference in size between a main lobe of the normalized beam pattern and a side load thereof.

Description

타겟 탐지 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting target}[0001] The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a target,

본 발명은 타겟 탐지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이더를 이용한 타겟 탐지 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a target detection method, and more particularly, to a target detection method and apparatus using a radar.

추적 레이다는 안테나로부터 폭이 매우 좁은 펄스를 표적에 위치시켜 표적에서 돌아오는 신호를 수신하여 표적의 위치(거리, 각도, 속도 등)를 추적하는 장비이다. 일반적으로 추적 레이다는 수색 레이다 (search radar)보다 매우 정확한 표적의 위치 정보를 획득하기 위하여 상대적으로 매우 예리한 빔폭(beamwidth)을 사용한다. 이러한 빔폭의 제한 때문에 추적 레이다가 3차원 공간에서 특정한 표적을 탐지하여 추적하는 것은 쉽지 않다. 그래서 추적 레이다는 특정한 표적을 추적하기 위해서 수색 레이다나 다른 근원으로부터 이용 가능한 표적의 대략적인 위치 정보를 알아야 한다. 이러한 정보를 이용하면 추적 레이다가 안테나 빔의 지향각과 거리를 특정한 표적의 위치에 맞추는 표적 획득 (target acquisition) 과정이 용이하다. 이러한 표적 획득 후 추적 레이다는 안테나 빔의 지향각과 거리 정보를 이용하여 시간에 따라 연속적으로 표적을 추적할 수 있다.A tracking radar is a device that tracks the position (distance, angle, speed, etc.) of a target by receiving a return signal from the target by placing a pulse with a very narrow width from the antenna on the target. In general, tracking radars use relatively very sharp beamwidths to obtain location information of a very accurate target than a search radar. Due to the limitation of beam width, it is not easy for tracking radar to detect and track a specific target in three-dimensional space. So the tracking radar must know the approximate position information of the available targets from the search radar or other sources in order to track a specific target. Using this information, it is easy for the tracking radar to perform a target acquisition process in which the orientation angle and distance of the antenna beam are matched to the position of a specific target. After acquiring the target, the tracking radar can continuously track the target with time using the direction angle and distance information of the antenna beam.

먼저 표적 획득은 여러 가지 원인에 의해 발생되는 잡음 신호와 섞여서 수신되는 표적 신호를 검출하는 첫 번째 단계라 할 수 있다. 여기서 일반적으로 고려하는 잡음 신호는 배경잡음 (background echo), 대기 잡음 (atmospheric noise), 레이다의 자체 수신기에서 발생되는 잡음 등이 존재한다. 배경 잡음과 대기 잡음은 표적 신호가 추적 레이다의 수신기로 돌아오기 전에 이미 표적 신호와 섞여서 수신되며, 이렇게 수신된 표적 신호가 레이다 자체 수신기 내의 각 단계를 거치면서도 잡음이 추가적으로 동반된다. 그러므로, 표적 신호를 검출하는 표적 획득 단계에서는 잡음 신호의 특성을 잘 고려하여야 한다. 또한 표적 신호의 자체 의 특성도 추적 레이다의 검출 성능을 산출하는데 아주 중요한 파라미터이다. 이러한 파라미터는 레이더의 송신부 및 수신부의 상태에 따라 변화될 수 있다.First, the target acquisition is the first step to detect the target signal mixed with the noise signal generated by various causes. Here, the noise signal generally considered includes a background echo, atmospheric noise, and noise generated by the radar's own receiver. Background noise and atmospheric noise are already mixed with the target signal before the target signal returns to the receiver of the tracking radar, and the received signal is accompanied by additional noise as it passes through each stage of the radar receiver itself. Therefore, the characteristic of the noise signal should be considered in the target acquisition step of detecting the target signal. In addition, the characteristics of the target signal itself are also important parameters for calculating the detection performance of the tracking radar. These parameters can be changed according to the state of the transmitter and receiver of the radar.

본 발명의 제1 목적은 타겟을 탐지하기 위해 사용되는 레이더에 이물질이 존재하는지 여부에 대해 빠르게 판단할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a method and apparatus for quickly determining whether or not a foreign object exists in a radar used for detecting a target.

본 발명의 제2 목적은 레이더에 이물질이 존재하는지 여부에 대해 빠르게 판단할 수 있어 레이더의 정확한 타겟 추적이 가능한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of quickly determining whether or not a foreign object is present in a radar, thereby enabling accurate target tracking of the radar.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 레이더의 이물질 여부 판단 방법은 상기 레이더에서 생성된 빔 패턴에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 빔 패턴을 정규화하는 단계와 상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로드의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 빔 패턴을 정규화하는 단계는 상기 빔 패턴의 최대 피크 레벨을 1로 설정하여 정규화하는 단계일 수 있다. 상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로드의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 단계는 상기 메인 로브의 최대 크기와 상기 사이드 로브의 최대 크기 간의 차이를 임계값과 비교하여 수행하는 단계일 수 있으며, 이때 임계값은 상기 메인 로브의 최대 크기의 70% 으로 설정될 수 있다. 또한, 레이더의 이물질 여부 판단 방법은 상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 레이더 이상 신호를 생성하여 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 레이더의 이물질 여부 판단 방법은 상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 상기 레이더의 빔 패턴을 고려하여 빔 패턴을 재설정하여 생성하는 단계와 상기 재설정된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for determining whether a radar object is foreign matter, comprising: receiving information about a beam pattern generated in the radar; normalizing the beam pattern; And determining whether or not the foreign object of the radar exists based on the information about the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the size difference of the side rods. The step of normalizing the beam pattern may be a step of normalizing by setting the maximum peak level of the beam pattern to 1. Wherein the step of determining whether or not foreign matter exists in the radar based on the information on the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the difference in size of the side rods includes the step of determining the difference between the maximum size of the main lobe and the maximum size of the side lobe With a threshold value, wherein the threshold value may be set to 70% of the maximum size of the main lobe. The method may further include generating and transmitting a radar error signal when it is determined that the foreign object of the radar exists. A method of determining whether or not a radar object is present includes the steps of generating and re-setting a beam pattern in consideration of a beam pattern of the radar in which the foreign object exists, if it is determined that foreign matter exists in the radar, The method further comprising the step of detecting.

상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 레이더 이물질 판단 장치에 있어서, 상기 레이더 이물질 판단 장치는 프로세서를 포함하고 상기 프로세서는 상기 레이더에서 생성된 빔 패턴에 대한 정보를 수신하고, 상기 빔 패턴을 정규화하고, 상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로드의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하도록 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 빔 패턴의 최대 피크 레벨을 1로 설정하여 정규화하도록 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로브의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하기 위해, 상기 메인 로브의 최대 크기와 상기 사이드 로브의 최대 크기 간의 차이를 임계값과 비교하도록 구현될 수 있으며, 이때 임계값은 상기 메인 로브의 최대 크기의 70% 으로 설정될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 레이더 이상 신호를 생성하여 전송하도록 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 상기 레이더의 빔 패턴을 고려하여 빔 패턴을 재설정하여 생성하고, 상기 재설정된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지하도록 구현될 수 있다.In order to achieve the second object of the present invention, there is provided a radar object discrimination apparatus according to one aspect of the present invention, wherein the radar object discrimination apparatus includes a processor, and the processor includes information on a beam pattern generated in the radar To normalize the beam pattern, and to determine whether or not the foreign object of the radar exists based on the information about the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the size of the side rod. The processor may be configured to normalize by setting the maximum peak level of the beam pattern to one. Wherein the processor is further configured to determine whether a foreign object of the radar is present based on the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the size difference of the side lobe, The threshold value may be set to 70% of the maximum size of the main lobe. The processor may be configured to generate and transmit a radar fault signal when it is determined that the foreign object of the radar exists. The processor may be configured to generate and generate a beam pattern by considering the beam pattern of the radar in which the foreign object exists if the foreign object of the radar is present and to detect the target based on the reset beam pattern have.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 타겟 탐지 방법 및 장치를 사용함으로써 타겟을 탐지하기 위해 사용되는 레이더에 이물질이 존재하는지 여부에 대해 빠르게 판단할 수 있다. 따라서, 레이더가 정확하게 타겟을 추적할 수 있다.As described above, by using the target detection method and apparatus according to the embodiment of the present invention, it is possible to quickly determine whether or not foreign matter exists in the radar used for detecting the target. Therefore, the radar can accurately track the target.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 타겟 탐지 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이더에 이물질이 묻었는지 여부를 판단하는 동작을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 패턴의 정규화 과정을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더로 구성된 레이더 시스템에서 레이더의 이물질 여부를 판단하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이더에 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 장치를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 빔 패턴 및 물체 탐지 방법을 나타낸 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a method of detecting a target of a radar according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation for determining whether foreign matter is buried in a radar according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a normalization process of a beam pattern according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for determining whether or not a radar is foreign matter in a radar system configured by a plurality of radar devices according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating an apparatus for determining whether or not a foreign object exists in a radar according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a beam pattern and a method for detecting an object of a radar according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same constituent elements in the drawings, and redundant explanations for the same constituent elements will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예에서는 레이더의 전면부와 같은 물체를 탐지하기 위한 부분에 이물질이 낀 경우, 레이더에서 타겟을 탐지하는 방법에 대해 개시한다. 이하 본 발명의 실시예에서는 레이더에 대해서 기술하나, 레이더가 아닌 안테나에 대해서도 본 발명이 적용될 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
Hereinafter, a method for detecting a target in a radar when an object is caught in a part for detecting an object such as a front part of the radar in the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with respect to radar, but the present invention can be applied to antennas other than radar, and such embodiments are also included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 타겟 탐지 방법을 나타낸 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a method of detecting a target of a radar according to an embodiment of the present invention.

레이더(RADAR, radio detection and ranging)는 상업적으로 그리고 군사용으로 널리 사용될 수 있다. 또한, 항공 교통 관제, 지면 등고선의 지도 제작, 그리고 자동차 교통 단속을 위해 사용될 수도 있다. 레이더의 시스템은 전자기 또는 전파를 송신할 수 있다. 반사된 전파는 레이더 시스템 수신기에 의해 검출될 수 있다. 사용된 전파의 주파수는 레이더의 응용 분야에 달려있다. 레이더를 위해 필요한 안테나의 크기는 파장에 비례하고 주파수에 반비례하는 성질을 가질 수 있다. 또한, 좁은 지역으로 송수신된 에너지를 집속하는 레이더의 능력은 안테나의 크기와 주파수 선택 모두에 종속적일 수 있다.RADAR (radio detection and ranging) can be widely used commercially and for military use. It can also be used for air traffic control, mapping of ground contours, and for controlling traffic. The radar system can transmit electromagnetic waves or radio waves. The reflected radio wave can be detected by the radar system receiver. The frequency of the radio waves used depends on the application of the radar. The size of the antenna required for the radar may be proportional to the wavelength and inversely proportional to frequency. In addition, the radar's ability to concentrate energy transmitted and received in a narrow region may be dependent on both the size and frequency selection of the antenna.

도 1에서는 레이더는 레이더의 빔 패턴 중 메인 로브와 사이드-로브 사이의 레벨을 기반으로 타겟을 탐지하는 방법에 대해 개시한다. 메인 로브는 최대 방사 방향을 포함하는 방사 로브로써 방사 패턴의 전력이 가장 강한 부분이고 안테나의 각 부분에서 나오는 방사선이 광역장에 거의 동위상으로 도달하므로 발생하게 된다. 방사 패턴은 일반적으로 메인 로브보다 작은 일단의 로브가 존재하는데 이중 하나가 사이드 로브이다. 사이드 로브는 메인 로브 근처의 로브들이다. 전력이 얼마나 메인 로브에 잘 집중되어 있느냐 하는 척도는 사이드 로브 레벨(side lobe level)로 표시할 수 있는데 이는 메인 로브의 최대값과 사이드 로브의 최대값의 비를 기반으로 알 수 있다.In Figure 1, a radar discloses a method of detecting a target based on a level between a main lobe and a side-lobe of a beam pattern of a radar. The main lobe is a radial lobe that includes the maximum radial direction, which is the strongest part of the radiation pattern and occurs because the radiation from each part of the antenna reaches the wide area almost in phase. The radiation pattern generally has a smaller lobe than the main lobe, one of which is a side lobe. Side lobes are lobes near the main lob. The measure of how well the power is concentrated in the main lobe can be indicated by the side lobe level, which is based on the ratio of the maximum value of the main lobe to the maximum value of the side lobe.

도 1의 상단을 참조하면, 레이더에 이물질이 묻은 경우와 레이더에 이물질이 묻지 않은 경우 레이더 빔 패턴이 개시되어 있다. 도 1의 상단 좌측의 경우, 레이더에 이물질이 묻지 않은 경우의 메인 로브와 사이드 로브의 차이를 나타내고, 도 1의 상단 우측의 경우, 레이더에 이물질이 묻은 경우의 메인 로브와 사이드 로브의 차이를 나타낸다. Referring to the upper part of FIG. 1, a radar beam pattern is disclosed in the case where a foreign matter is adhered to a radar and a foreign matter is not caught in the radar. 1 shows the difference between the main lobe and the side lobe in the case where foreign matter is not adhered to the radar, and in the upper right side in Fig. 1, the difference between the main lobe and the side lobe in the case where foreign matters are present in the radar .

만약, 레이더에 이물질이 묻은 경우, 메인 로브과 사이드 로브의 상대적 크기 차이가 레이더에 이물질이 묻지 않은 경우보다 줄어들게 되고 이러한 경우, 레이더가 타겟 물체를 정확하게 탐지하기가 어려울 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 레이더에 이물질이 묻었는지 여부를 판단하여 레이더의 이물질이 발생한 경우 탐지자가 알 수 있도록 레이더 시스템을 구현할 수 있다.
If there is foreign matter in the radar, the relative size difference between the main lobe and the side lobe will be smaller than if the radar is not contaminated. In this case, it may be difficult for the radar to accurately detect the target object. In the embodiment of the present invention, it is possible to determine whether or not foreign matter is present in the radar, and to implement the radar system so that the foreign object of the radar can be detected by the detector.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이더에 이물질이 묻었는지 여부를 판단하는 동작을 나타낸 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation for determining whether foreign matter is buried in a radar according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 레이더에 이물질이 묻어있는지 여부를 판단하기 위해 레이더 빔 패턴을 생성할 수 있다(단계 S200). Referring to FIG. 2, a radar beam pattern may be generated to determine whether foreign matter is present on the radar (Step S200).

레이더 빔 패턴을 생성하기 위한 단계는 전처리 단계(pre-processing), 후처리 단계(post processing) 및 빔 패턴 생성 단계를 수행할 수 있다. The steps for generating the radar beam pattern may include pre-processing, post processing, and beam pattern generation.

레이더 빔 패턴을 생성하기 위해서는 고속 푸리에 변환(fast fourier transform)을 사용할 수 있다. FFT 기술은 이산 푸리에 변환(discrete fourier transform)을 최적화하여 구현한 것이다. FFT는 DFT에 비하여 필요한 계산량이 작을 수 있다. DFT는 샘플링된 데이터의 입력 수열을 변화시키는 것인데, 그 샘플링된 데이터 수열의 주파수 내용물 또는 스펙트럼 표현을 만들 수 있다A fast fourier transform can be used to generate the radar beam pattern. The FFT technique is implemented by optimizing the discrete fourier transform. FFT can be smaller than DFT. DFT is the transformation of the input sequence of sampled data, which can produce the frequency content or spectral representation of the sampled data sequence

또한, 레이더 빔 패턴을 생성하기 위해 빔 포밍을 수행할 수 있다. 빔 포밍은 특정 방향으로 레이더 송신기와 수신기를 포커싱하는 기술이다. 좌우 방향은 방위각으로 상하 방향은 고도라고 불릴 수 있다. 빔 포밍은 방위각과 고도 두 가지 모두에게 레이더를 집속하기 위해 사용될 수 있다. In addition, beam forming can be performed to generate a radar beam pattern. Beamforming is a technique for focusing radar transmitters and receivers in specific directions. The horizontal direction is an azimuth angle, and the vertical direction is an altitude. Beamforming can be used to focus radar on both azimuth and altitude.

생성된 빔 패턴을 정규화(normalization)한다(단계 S220).The generated beam pattern is normalized (step S220).

생성된 빔 패턴은 정규화 과정을 거쳐서 최대 피크 레벨을 1로 설정할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 빔 패턴의 정규화 과정을 거친 후 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로브 크기 사이의 차이에 대한 정보를 획득할 수 있다. The generated beam pattern can be set to a maximum peak level of 1 through a normalization process. In the embodiment of the present invention, information on the difference between the size of the main lobe of the beam pattern and the size of the side lobe can be obtained after the beam pattern is normalized.

빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로브 크기 사이의 차이에 대한 정보를 획득한다(단계 S240).Information on the difference between the size of the main lobe of the beam pattern and the side lobe size is obtained (step S240).

빔 패턴에서 메인 로브와 사이드 로브 크기 사이에 대한 정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 최대 피크 레벨을 1로 설정하는 정규화를 수행하고 빔 패턴에서 메인 로브와 사이드 로브 크기 사이에 대한 정보를 획득하는 방법을 수행함으로써 레이더에 이물질(blockage)가 발생하였는지 여부에 대해 판단할 수 있다. Information can be obtained between the main lobe and side lobe sizes in the beam pattern. According to the embodiment of the present invention, it is determined whether or not blockage has occurred in the radar by performing a normalization process of setting the maximum peak level to 1 and performing a method of obtaining information between the main lobe and the side lobe size in the beam pattern As shown in FIG.

레이더에 이물질이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 S260).It is determined whether or not a foreign substance exists in the radar (step S260).

본 발명의 실시예에서는 아래의 수학식 1과 같은 수식을 이용하여 산출된 값이 일정한 임계값 이하인 경우, 레이더에 이물질이 존재한다고 판단할 수 있다. In the embodiment of the present invention, it is possible to determine that foreign matter exists in the radar when the value calculated using Equation (1) is equal to or less than a predetermined threshold value.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure pat00001
Figure pat00001

만약, 빔 패턴에서 획득된 메인 로브 및 사이드 로브의 값이 수학식 1을 만족하는 경우, 현재 레이더에 이물질이 존재함을 감지할 수 있고, 이러한 경우, 레이더에 발생한 이물질이 존재하는 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 임계값은 70으로 설정되어 레이더에 이물질이 존재하는지 여부에 대해 판단할 수 있다.If the values of the main lobe and side lobe obtained in the beam pattern satisfy Equation (1), it is possible to detect that a foreign substance exists in the current radar. In this case, a signal in which foreign matter generated in the radar exists is generated . For example, the threshold may be set to 70 to determine whether a foreign object is present in the radar.

도 2와 같은 레이더의 이물질 판단 방법을 통해 레이더에 이물질이 발생한 경우, 레이더의 이물질을 제거할 수 있어서 레이더의 타겟 탐지 성능을 높일 수 있다.
If a foreign object is generated in the radar through the method of determining the foreign object of the radar as shown in FIG. 2, the foreign object of the radar can be removed, thereby improving the target detection performance of the radar.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 패턴의 정규화 과정을 나타낸 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating a normalization process of a beam pattern according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 빔 패턴을 획득한다(S300). 빔 패턴은 메인 로브와 사이드 로브를 포함할 수 있다. 빔 패턴의 최대 피크 레벨을 정규화한다(S320). 본 발명의 실시예에 따르면 빔 패턴의 최대 피크 레벨을 1로 맞추는 정규화 과정을 수행하여 레이더에 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. Referring to FIG. 3, a beam pattern is obtained (S300). The beam pattern may include a main lobe and a side lobe. The maximum peak level of the beam pattern is normalized (S320). According to an embodiment of the present invention, a normalization process for adjusting the maximum peak level of the beam pattern to 1 may be performed to determine whether or not foreign matter exists in the radar.

빔 패턴의 최대 피크 레벨을 기반으로 정규화를 수행한 이후에 메인 로브와 사이드 로브의 차이값을 산출한다(S340).
After performing the normalization based on the maximum peak level of the beam pattern, the difference value between the main lobe and the side lobe is calculated (S340).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더로 구성된 레이더 시스템에서 레이더의 이물질 여부를 판단하는 방법을 나타낸 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method for determining whether or not a radar is foreign matter in a radar system configured by a plurality of radar devices according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 레이더 시스템에서 레이더에서 발생하는 빔 패턴을 판단한다(단계 S400).Referring to FIG. 4, a beam pattern generated in a radar system is determined in a radar system (step S400).

레이더 시스템에는 복수의 레이더가 포함될 수 있고, 각 레이더에서 발생하는 빔 패턴에 대한 정보를 수신하여 레이더 빔 패턴에 대한 정보를 획득할 수 있다. 각 빔 패턴 정보에는 식별자가 할당될 수 있고, 할당된 식별자를 기반으로 어떠한 레이더로부터 획득된 빔 패턴인지 여부에 대해 판단할 수 있다.The radar system may include a plurality of radars, and may receive information on the beam pattern generated by each radar to acquire information on the radar beam pattern. Each beam pattern information may be assigned an identifier, and it may be determined whether or not it is a beam pattern obtained from any radar based on the assigned identifier.

빔 패턴 정보를 기반으로 레이더의 이물질 여부를 판단한다(단계 S410).It is determined whether the radar is foreign matter based on the beam pattern information (step S410).

전술한 바와 같이 빔 패턴 정보를 기반으로 레이더의 이물질 여부에 대해 판단할 수 있다. 예를 들어, 빔 패턴의 메인 로브와 사이드 로브의 크기의 차이에 대한 정보를 기반으로 현재 레이더에 이물질이 있는지 여부에 대해 판단할 수 있다. 메인 로브와 사이드 로브의 차이를 기반으로 산출된 값이 설정한 임계값(예를 들어, 70)보다 작은 경우, 레이더에 이물질이 존재한다고 판단할 수 있다. 반대로 메인 로브와 사이드 로브의 차이를 기반으로 산출된 값이 설정한 임계값보다 큰 경우, 레이더에 이물질이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. It is possible to judge whether or not the radar is foreign matter based on the beam pattern information as described above. For example, it is possible to judge whether or not there is foreign matter in the current radar based on the information on the difference in size between the main lobe and the side lobe of the beam pattern. If the calculated value based on the difference between the main lobe and the side lobe is smaller than the set threshold value (for example, 70), it can be judged that foreign matter exists in the radar. On the contrary, when the calculated value based on the difference between the main lobe and the side lobe is larger than the set threshold value, it can be judged that no foreign matter exists in the radar.

레이더에 이물질이 존재하는 경우, 이물질이 존재하는 레이더의 정보를 전송한다(단계 S420).If there is a foreign substance in the radar, information of the radar in which the foreign substance exists is transmitted (step S420).

특정한 레이더에 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 이물질이 존재하는 레이더의 정보를 레이더를 모니터링하는 시스템으로 전송하여 해당 레이더에 발생한 이상을 파악할 수 있도록 할 수 있다.
If it is determined that a foreign object exists in a specific radar, the information of the radar in which the foreign object exists can be transmitted to the system for monitoring the radar so that the abnormality occurring in the radar can be grasped.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이더에 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 장치를 나타낸 개념도이다. 5 is a conceptual diagram illustrating an apparatus for determining whether or not a foreign object exists in a radar according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 레이더 이물질 판단 장치는 빔 패턴 정보 수집부(500), 이물질 여부 판단부(520), 통신부(540), 프로세서(560)를 포함할 수 있다.5, the apparatus for determining a radar foreign object may include a beam pattern information collection unit 500, a foreign matter presence determination unit 520, a communication unit 540, and a processor 560.

빔 패턴 정보 수집부(500)는 레이더에서 발생한 빔 패턴에 대한 정보를 획득하기 위해 구현될 수 있다. 레이더 시스템에는 복수의 레이더가 포함될 수 있고, 각 레이더에서 발생하는 빔 패턴에 대한 정보를 수신하여 레이더 빔 패턴에 대한 정보를 획득할 수 있다. 각 빔 패턴 정보에는 식별자가 할당될 수 있고, 할당된 식별자를 기반으로 어떠한 레이더로부터 획득된 빔 패턴인지 여부에 대해 판단할 수 있다.The beam pattern information collecting unit 500 may be implemented to acquire information on the beam pattern generated in the radar. The radar system may include a plurality of radars, and may receive information on the beam pattern generated by each radar to acquire information on the radar beam pattern. Each beam pattern information may be assigned an identifier, and it may be determined whether or not it is a beam pattern obtained from any radar based on the assigned identifier.

이물질 여부 판단부(520)는 빔 패턴 정보 수집부(500)로부터 수집한 빔 패턴 정보를 기반으로 레이더에 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 빔 패턴의 메인 로브와 사이드 로브의 크기의 차이에 대한 정보를 기반으로 현재 레이더에 이물질이 있는지 여부에 대해 판단할 수 있다. 메인 로브와 사이드 로브의 차이를 기반으로 산출된 값이 설정한 임계값보다 작은 경우, 레이더에 이물질이 존재한다고 판단할 수 있다. 반대로 메인 로브와 사이드 로브의 차이를 기반으로 산출된 값이 설정한 임계값(예를 들어, 70)보다 큰 경우, 레이더에 이물질이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. The foreign substance determination unit 520 can determine whether or not foreign matter exists in the radar based on the beam pattern information collected from the beam pattern information collection unit 500. [ For example, it is possible to judge whether or not there is foreign matter in the current radar based on the information on the difference in size between the main lobe and the side lobe of the beam pattern. If the calculated value based on the difference between the main lobe and the side lobe is smaller than the set threshold, it can be judged that foreign matter exists in the radar. On the contrary, if the calculated value based on the difference between the main lobe and the side lobe is larger than the set threshold value (for example, 70), it can be judged that no foreign matter exists in the radar.

통신부(540)는 이물질 여부 판단부(520)에서 판단된 레이더에 이물질이 존재하는지 여부에 대한 정보를 전송하기 위해 구현될 수 있다. The communication unit 540 may be implemented to transmit information on whether or not a foreign substance exists in the radar determined by the foreign substance determination unit 520.

프로세서(560)는 레이더 이물질 판단 장치는 빔 패턴 정보 수집부(500), 이물질 여부 판단부(520), 통신부(540)를 제어하기 위해 구현될 수 있다.
The processor 560 may be implemented to control the beam pattern information collecting unit 500, the foreign matter presence determining unit 520, and the communication unit 540 in the radar foreign substance determining apparatus.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 빔 패턴 및 물체 탐지 방법을 나타낸 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating a beam pattern and a method for detecting an object of a radar according to an embodiment of the present invention.

도 6에서는 레이더의 이물질을 바로 제거하지 못하는 경우, 해당 빔 패턴을 기반으로 물체를 탐지하는 방법에 대해 개시한다. FIG. 6 shows a method for detecting an object based on a beam pattern when the foreign object of the radar can not be removed immediately.

도 6을 참조하면, 빔 포밍 결정부에서는 이물질에 의해 생성된 빔 패턴에 대한 정보를 획득한다(단계 S600).Referring to FIG. 6, in the beamforming determination unit, information on a beam pattern generated by a foreign substance is obtained (step S600).

빔 포밍 결정부에서는 비정상으로 생성되는 빔 패턴 정보를 고려하여 새롭게 빔 포밍 패턴을 설정할 수 있다.The beamforming determination unit can newly set the beamforming pattern in consideration of the beam pattern information generated abnormally.

빔 포밍 결정부에서 결정된 빔 패턴을 기반으로 빔 패턴을 생성한다(단계 S610).A beam pattern is generated based on the beam pattern determined by the beamforming determining unit (step S610).

빔 포밍 결정부에서는 이물질로 인해 비정상 패턴을 생성하는 레이더를 고려하여 새로운 빔 포밍 패턴을 결정할 수 있다. 빔 포밍 결정부는 이물질로 인한 비정상 빔 패턴을 고려하여 빔 포밍 패턴을 결정하고 이를 기반으로 물체를 탐지할 수 있다. In the beamforming determination unit, a new beamforming pattern can be determined in consideration of a radar that generates an abnormal pattern due to a foreign substance. The beamforming determination unit may determine a beamforming pattern in consideration of an abnormal beam pattern due to a foreign object, and may detect an object based on the determined beamforming pattern.

생성된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지한다(단계 S620).The target is detected based on the generated beam pattern (step S620).

빔 포밍 결정부에서 새롭게 결정된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지할 수 있다. 빔 포밍 결정부에서는 이물질에 의해 비정상적으로 생성된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지하도록 구현될 수 있다.
The beamforming determination unit can detect the target based on the newly determined beam pattern. The beamforming determination unit may be configured to detect the target based on the beam pattern abnormally generated by the foreign substance.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (12)

레이더의 이물질 여부 판단 방법에 있어서,
상기 레이더에서 생성된 빔 패턴에 대한 정보를 수신하는 단계;
상기 빔 패턴을 정규화하는 단계; 및
상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로드의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 레이더의 이물질 여부 판단 방법.A method for determining whether or not a radar object is foreign matter,
Receiving information on a beam pattern generated in the radar;
Normalizing the beam pattern; And
Determining whether a foreign object of the radar exists based on information about a size of a main lobe of the normalized beam pattern and a size difference of a side rod. 제1항에 있어서, 상기 빔 패턴을 정규화하는 단계는,
상기 빔 패턴의 최대 피크 레벨을 1로 설정하여 정규화하는 단계인 레이더의 이물질 여부 판단 방법.2. The method of claim 1, wherein normalizing the beam pattern comprises:
And setting a maximum peak level of the beam pattern to 1 to normalize the radar pattern. 제2항에 있어서, 상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로드의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 메인 로브의 최대 크기와 상기 사이드 로브의 최대 크기 간의 차이를 임계값과 비교하여 수행하는 단계인 레이더의 이물질 여부 판단 방법.The method as claimed in claim 2, wherein the step of determining whether or not the foreign object of the radar exists is based on information on the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the size difference of the side rods,
And comparing the difference between the maximum size of the main lobe and the maximum size of the side lobe with a threshold value. 제3항에 있어서,
상기 임계값은 상기 메인 로브의 최대 크기의 70%으로 설정되는 레이더의 이물질 여부 판단 방법.The method of claim 3,
Wherein the threshold value is set to 70% of a maximum size of the main lobe. 제4항에 있어서,
상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 레이더 이상 신호를 생성하여 전송하는 단계를 더 포함하는 레이더의 이물질 여부 판단 방법.5. The method of claim 4,
And generating and transmitting a radar abnormality signal when it is determined that the foreign object of the radar is present. 제5항에 있어서,
상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 상기 레이더의 빔 패턴을 고려하여 빔 패턴을 재설정하여 생성하는 단계; 및
상기 재설정된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지하는 단계를 더 포함하는 레이더의 이물질 여부 판단 방법.6. The method of claim 5,
If it is determined that the foreign object of the radar exists, generating a beam pattern by re-setting the beam pattern considering the beam pattern of the radar in which the foreign object exists; And
And detecting a target based on the reset beam pattern. 레이더 이물질 판단 장치에 있어서, 상기 레이더 이물질 판단 장치는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 레이더에서 생성된 빔 패턴에 대한 정보를 수신하고, 상기 빔 패턴을 정규화하고, 상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로드의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하도록 구현되는 레이더 이물질 판단 장치.A radar object discrimination apparatus, wherein the radar object discrimination apparatus includes a processor,
The processor receives the information about the beam pattern generated in the radar, normalizes the beam pattern, and calculates a difference between the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the size of the side rod, Is present in the radar. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 빔 패턴의 최대 피크 레벨을 1로 설정하여 정규화하도록 구현되는 레이더 이물질 판단 장치.8. The apparatus of claim 7,
And a maximum peak level of the beam pattern is set to 1 to normalize the radar object. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 정규화된 빔 패턴의 메인 로브의 크기와 사이드 로브의 크기 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 레이더의 이물질이 존재하는지 여부를 판단하기 위해, 상기 메인 로브의 최대 크기와 상기 사이드 로브의 최대 크기 간의 차이를 임계값과 비교하도록 구현되는 레이더 이물질 판단 장치.9. The apparatus of claim 8,
A difference between a maximum size of the main lobe and a maximum size of the side lobe is determined in order to determine whether or not the foreign matter of the radar exists based on the information of the size of the main lobe of the normalized beam pattern and the size difference of the side lobe, Is compared with a threshold value. 제9항에 있어서,
상기 임계값은 상기 메인 로브의 최대 크기의 70%으로 설정되는 레이더 이물질 판단 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the threshold value is set to 70% of a maximum size of the main lobe. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 레이더 이상 신호를 생성하여 전송하도록 구현되는 레이더 이물질 판단 장치.11. The apparatus of claim 10,
And generates and transmits a radar abnormality signal when it is determined that the foreign object of the radar exists. 제11항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 레이더의 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 상기 레이더의 빔 패턴을 고려하여 빔 패턴을 재설정하여 생성하고,
상기 재설정된 빔 패턴을 기반으로 타겟을 탐지하도록 구현되는 레이더 이물질 판단 장치.12. The apparatus of claim 11,
And when a foreign object of the radar is present, a beam pattern is generated by resetting the beam pattern of the radar in which the foreign matter exists,
And to detect the target based on the reset beam pattern.
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