KR20160098848A - 고속 ｉｆｆ ｍｏｄｅ ｃ 정밀 고도 분석 방법 - Google Patents

고속 ｉｆｆ ｍｏｄｅ ｃ 정밀 고도 분석 방법 Download PDF

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KR20160098848A
KR20160098848A KR1020150020983A KR20150020983A KR20160098848A KR 20160098848 A KR20160098848 A KR 20160098848A KR 1020150020983 A KR1020150020983 A KR 1020150020983A KR 20150020983 A KR20150020983 A KR 20150020983A KR 20160098848 A KR20160098848 A KR 20160098848A
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Abstract

본 발명의 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법은 수신기가 수집한 IFF Mode C 신호가 TOA(Time of Arrival), 주파수, 펄스폭, 펄스세기 정보가 포함된 PDW(Pulse Description Word)의 집합으로 구성되도록 수신 펄스열을 정리하고, 상기 수신 펄스열에 포함된 Gillham Code의 A, B, C, D 코드의 각각을 10진화 코드변수인 G코드(D), G코드(A), G코드(B), G코드(C)로 변환하며, 상기 G코드(D), 상기 G코드(A), 상기 G코드(B), 상기 G코드(C)를 순차적으로 계산해 altitude 값으로 저장하며, 계산된 altitude 값을 이용해 최종 고도분석 결과를 추출함으로써 수집된 펄스를 이용하여 IFF Mode C를 구성하는 Gillham Code의 분석으로부터 고도정보가 산출되고, 특히 최종 고도분석 결과 도출이 방대한 크기와 내용을 담은 테이블 방식 대비 신속하고 정확하게 구해지는 특징이 있다.

Description

고속 ＩＦＦ ＭＯＤＥ Ｃ 정밀 고도 분석 방법{A fast and accurate altitude analysis method for IFF Mode C}
본 발명은 수동형 전자감시체계에 관한 것으로, 특히 수동형 전자감시체계에 적용된 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법에 관한 것이다.
일반적으로 IFF(Identification friend or foe)신호는 Mode 1, 2, 3/A, 4, C, S 등과 같은 Mode를 가지고 동작하며, 특히 Mode C는 항공기의 고도 정보를 포함한다.
그러므로, 수동형 전자감시체계는 레이더뿐만 아니라 IFF(Identification friend or foe) 신호에 대하여 신호를 수집/분석하고 위치를 탐지함으로써 이동 항공기에 대한 피아식별을 수행한다.
일례로, 지상국의 피아식별기는 이동 항공기에 ID등의 정보를 확인하기 위하여 IFF interrogation(질의) 신호를 보내고, 이에 대한 항공기의 transpond(응답) 신호를 수신해 이동 항공기의 위치를 탐지한다.
국내특허공개 10-2013-0125216(2013년11월18일)
하지만, 항공기 고도 정보의 코드가 포함된 Mode C를 수신한 지상국은 고도정보 테이블의 고도 정보와 매칭을 통해 고도를 분석함으로써 방대한 크기와 내용을 담은 테이블로 인해 고도분석이 느리면서 정밀성도 낮을 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 수집된 펄스를 이용하여 IFF Mode C를 구성하는 Gillham Code의 분석으로부터 고도정보가 산출됨으로써 방대한 크기와 내용을 담은 테이블 방식 대비 신속하고 정확한 고도 분석이 이루어질 수 있는 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법은 수신기가 수집한 IFF Mode C 신호가 TOA(Time of Arrival), 주파수, 펄스폭, 펄스세기 정보가 포함된 PDW(Pulse Description Word)의 집합으로 구성되도록 수신 펄스열을 정리하고, 상기 수신 펄스열에 포함된 Gillham Code의 A, B, C, D 코드의 각각을 10진화 코드변수인 G코드(D), G코드(A), G코드(B), G코드(C)로 변환하는 제 1단계; 상기 G코드(D)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 2단계; 상기 G코드(A)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 3단계; 상기 G코드(B)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 4단계; 상기 G코드(C)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 5단계; 상기 계산된 각각의 altitude 값을 이용해 최종 고도분석 결과로 추출하는 제 6단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 Gillham Code의 A, B, C, D 코드는 송신된 신호를 수신한 비행체에서 자신의 고도정보를 알리기 위하여 자신의 고도정보를 A, B, C, D 코드로 매핑한 정보이다.
상기 고도분석 결과추출은 추출된 최종 고도분석의 결과를 저장된 고도정보를 이용해 최종 고도분석 결과로 추출하여 altitude 값으로 설정된다.
이러한 본 발명은 수집된 펄스를 이용하여 IFF Mode C를 구성하는 Gillham Code(A,B,C,D)를 분석하고, 이를 바탕으로 비행체의 고도정보를 신속하고 정확하게 분석함으로써 고도분석의 정확도가 높고, 특히 기존 테이블 매칭 방식 대비 적은 메모리 사용량이 적으면서 분석 속도가 빨라서 실시간 위협 탐지가 필요한 수동형 전자감시체계에 직접 적용 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 IFF Mode C 신호의 펄스 형태이며, 도 3은 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법의 고도계산 흐름도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법의 절차를 도시하고 있다. 이하, 설명되는 IFF 신호탐지방법은 수동형 전자감시체계 또는 수동형 전자감시체계를 구성하는 지상국 피아식별기를 통해 구현됨을 전제로 한다. 수신기는 수동형 전자감시체계 또는 지상국 피아식별기의 구성요소이다.
도시된 바와 같이, 수동형 전자감시체계 또는 지상국 피아식별기에서 수행되는 고도 분석 방법은 S100의 수집펄스를 수신하는 단계, S200의 G코드(D)를 계산하는 단계, S300G의 코드(A)를 계산하는 단계, S400의 G코드(B)를 계산하는 단계, S500의 G코드(C)를 계산하는 단계, S600의 고도분석 결과를 추출하는 단계로 구분된다.
이로부터, 고도 분석 방법은 수집된 펄스를 이용하여 IFF Mode C를 구성하는 Gillham Code(A,B,C,D로 구성, 이하 'G코드')를 분석하고 이를 바탕으로 고도정보를 신속하고 정확하게 분석함에 그 특징이 있다.
도 2는 IFF Mode C 신호(1)의 수신 펄스열로서, 수신 펄스열은 F1, C1, A1, C2, A2, C4, X4, X, B1, D1, B2, D2, B4, D4, F2로 구성된다. 도 3은 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법의 고도계산 흐름으로서, Gillham Code_D(10)를 정점으로 해 Gillham Code_A(20-1,20-2), Gillham Code_B(30-1,...,30-4), Gillham Code_C(40-1,...,40-8)가 그 하부 구조를 구성한다.
일례로, 상기 Gillham Code_A(20-1,20-2)는 D=0,3으로 정의된 조건의 Gillham Code_A(20-1), D=1,2로 정의된 조건의 Gillham Code_A(20-2)로 구분된다. 상기 Gillham Code_B(30-1,30-2,30-3,30-4)는 D=0,3, A = 0,3,6,5로 정의된 조건의 Gillham Code_B(30-1), D=0,3, A = 1,2,7,4로 정의된 조건의 Gillham Code_B(30-2), D=1,2, A = 4,7,2,1로 정의된 조건의 Gillham Code_B(30-3), D=1,2, A = 5,6,3,0으로 정의된 조건의 Gillham Code_B(30-4)로 구분된다. 상기 Gillham Code_C(40-1,40-2,40-3,40-4,40-5,40-6,40-7,40-8)는 D=0,3, A = 0,3,6,5, B = 0,3,6,5로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-1), D=0,3, A = 0,3,6,5, B = 1,2,7,4로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-2), D=0,3, A = 1,2,7,4, B = 1,2,7,4로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-3), D=0,3, A = 1,2,7,4, B = 0,3,6,5로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-4), D=1,2, A = 4,7,2,1, B = 0,3,6,5로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-5), D=1,2, A = 4,7,2,1, B = 1,2,7,4로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-6), D=1,2, A = 5,6,3,0, B = 1,2,7,4로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-7), D=1,2, A = 5,6,3,0, B = 0,3,6,5로 정의된 조건의 Gillham Code_C(40-8)로 구분된다.
이하, 본 발명의 고도 분석 방법에 대한 실시예를 도 1,2,3을 참조로 상세히 설명한다.
구체적으로, S100의 수집펄스수신단계는 수신기가 수집한 IFF Mode C 신호의 펄스열을 이용해 고도분석이 이루어지도록 각 펄스들을 정리하는 과정이다. 수신된 결과는 PDW(Pulse Description Word)의 집합으로 구성되며. PDW에는 TOA(Time of Arrival), 주파수, 펄스폭, 펄스세기 정보 등이 포함되어 있다. 도2의 펄스열과 같이, 수신 펄스열은 그 순서대로 F1, C1, A1, C2, A2, C4, X4, X, B1, D1, B2, D2, B4, D4, F2로 구성된다. F1과 F2는 반드시 존재해야 하며, X는 쓰이지 않고, 나머지 A, B, C, D 코드들은 고도정보를 위하여 사용된다.
이 과정에서, 송신된 신호를 수신한 비행체는 자신의 고도정보를 알리기 위하여 비행체에 탑재된 Encoder가 자신의 고도정보를 A, B, C, D 코드로 매핑시킨다. 이 경우, 매핑은 각 고도에 맞게 해당 펄스(A1~D4)들을 ON(존재) 혹은 OFF(비존재)시켜주는 방식이다. 그러므로, 고도정보를 분석하기 위하여 수신기로 수신된 비행체의 각 펄스들(A1~D4)은 A, B, C, D 4개의 코드변수에 10진화되어 저장된다. 이때, 고도정보인 altitude 변수는 이후의 고도계산을 위하여 altitude = 0으로 설정된다.
A, B, C, D코드 십진화 식 :
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
이로부터, A = 0,1,2,3,6,7,5,4, A = 4,5,7,6,2,3,1,0으로 산출되고, B = 0,1,3,2,6,5,4, B = 4,5,7,6,2,3,1,0, B = 0,1,3,2,6,7,5,4, B = 4,5,7,6,2,3,1,0으로 산출되며, C = 1,3,2,6,4, C = 4,6,2,3,1, C = 1,3,2,6,4, C = 4,6,2,3,1 C = 1,3,2,6,4, C = 4,6,2,3,1, C = 1,3,2,6,4, C = 4,6,2,3,1로 산출되고, D는 0,1 및 3,4로 산출된다.
구체적으로, S200의 G 코드(D)계산단계는 고도값 계산을 위하여 수집펄스수신(S100)에서 정의된 D를 확인하여 altitude 변수를 변경한다. 이는 표 1과 같은 방법으로 D 값을 확인하여 altitude를 변경하며, Gillham Code_D(10)로 정의된다.
D altitude 변경 방법
0 변경없음
1 altitude = altitude + 32000
3 altitude = altitude + 32000x2
2 altitude = altitude + 32000x3
S200의 G 코드(D) 계산 결과, G 코드(D) 계산이 적용된 altitude 값을 저장할 수 있다.
구체적으로, S300의 G 코드(A) 계산단계는 altitude 값 계산을 위하여 수집펄스 수신(S100)에서 정의된 A를 확인하여 altitude 변수를 변경한다. 이는, 표 2와 같은 방법으로 D, A 값을 동시에 확인하여 altitude를 변경하며, Gillham Code_A(20-1), Gillham Code_A(20-2)로 각각 정의된다.
D A altitude 변경방법
0,3 0 변경없음
1 altitude = altitude + 4000
3 altitude = altitude + 4000x2
2 altitude = altitude + 4000x3
6 altitude = altitude + 4000x4
7 altitude = altitude + 4000x5
5 altitude = altitude + 4000x6
4 altitude = altitude + 4000x7
1,2 4 변경없음
5 altitude = altitude + 4000
7 altitude = altitude + 4000x2
6 altitude = altitude + 4000x3
2 altitude = altitude + 4000x4
3 altitude = altitude + 4000x4
1 altitude = altitude + 4000x6
0 altitude = altitude + 4000x7
S300의 G 코드(A) 계산 결과, G 코드(A) 계산이 적용된 altitude 값을 저장할 수 있다.
구체적으로, S400의 G 코드(B) 계산단계는 고도값 계산을 위하여 수집펄스 수신(S100)에서 정의된 B를 확인하여 altitude 변수를 변경한다. 이는, 표 3과 같은 방법으로 D, A, B 값을 동시에 확인하여 altitude를 변경하며, Gillham Code_B(30-1), Gillham Code_B(30-2), Gillham Code_B(30-3), Gillham Code_B(30-4)로 각각 정의된다.
D A B altitude 변경방법
0,3 0,3,6,5 0 변경없음
1 변경없음
3 altitude = altitude + 1000
2 altitude = altitude + 1000
6 altitude = altitude + 1000x2
7 altitude = altitude + 1000x2
5 altitude = altitude + 1000x3
4 altitude = altitude + 1000x3
1,2,7,4 4 변경없음
5 변경없음
7 altitude = altitude + 1000
6 altitude = altitude + 1000
2 altitude = altitude + 1000x2
3 altitude = altitude + 1000x2
1 altitude = altitude + 1000x3
0 altitude = altitude + 1000x3
1,2 4,7,2,1 0 변경없음
1 변경없음
3 altitude = altitude + 1000
2 altitude = altitude + 1000
6 altitude = altitude + 1000x2
7 altitude = altitude + 1000x2
5 altitude = altitude + 1000x3
4 altitude = altitude + 1000x3
5,6,3,0 4 변경없음
5 변경없음
7 altitude = altitude + 1000
6 altitude = altitude + 1000
2 altitude = altitude + 1000x2
3 altitude = altitude + 1000x2
1 altitude = altitude + 1000x3
0 altitude = altitude + 1000x3
S400의 G 코드(B) 계산 결과, G 코드(b) 계산이 적용된 altitude 값을 저장할 수 있다.
구체적으로, S500의 G 코드(C) 계산단계는 고도값 계산을 위하여 수집펄스 수신(S100)에서 정의된 B를 확인하여 altitude 변수를 변경한다. 이는, 표 4와 같은 방법으로 D, A, B, C 값을 동시에 확인하여 altitude를 변경하며, Gillham Code_C(40-1), Gillham Code_C(40-2), Gillham Code_C(40-3), Gillham Code_C(40-4), Gillham Code_C(40-5), Gillham Code_C(40-6), Gillham Code_C(40-7), Gillham Code_C(40-8)로 각각 정의된다.
D A B C altitude 변경방법
0,3 0,3,6,5 0,3,6,5 1 변경없음
3 altitude = altitude + 100-1200
2 altitude = altitude + 100x2-1200
6 altitude = altitude + 100x3-1200
4 altitude = altitude + 100x4-1200
1,2,7,4 4 변경없음
6 altitude = altitude + 100-700
2 altitude = altitude + 100x2-700
3 altitude = altitude + 100x3-700
1 altitude = altitude + 100x4-700
1,2,7,4 1,2,7,4 1 변경없음
3 altitude = altitude + 100-1200
2 altitude = altitude + 100x2-1200
6 altitude = altitude + 100x3-1200
4 altitude = altitude + 100x4-1200
0,3,6,5 4 변경없음
6 altitude = altitude + 100-700
2 altitude = altitude + 100x2-700
3 altitude = altitude + 100x3-700
1 altitude = altitude + 100x4-700
1,2 4,7,2,1 0,3,6,5 1 변경없음
3 altitude = altitude + 100-1200
2 altitude = altitude + 100x2-1200
6 altitude = altitude + 100x3-1200
4 altitude = altitude + 100x4-1200
1,2,7,4 4 변경없음
6 altitude = altitude + 100-700
2 altitude = altitude + 100x2-700
3 altitude = altitude + 100x3-700
1 altitude = altitude + 100x4-700
5,6,3,0 1,2,7,4 1 변경없음
3 altitude = altitude + 100-1200
2 altitude = altitude + 100x2-1200
6 altitude = altitude + 100x3-1200
4 altitude = altitude + 100x4-1200
0,3,6,5 4 변경없음
6 altitude = altitude + 100-700
2 altitude = altitude + 100x2-700
3 altitude = altitude + 100x3-700
1 altitude = altitude + 100x4-700
S500의 G 코드(C) 계산 결과, G 코드(C) 계산이 적용된 altitude 값을 저장할 수 있다.
구체적으로, S600의 고도분석 결과 추출단계는 G코드(D,A,B,C) 계산 과정을 거쳐 계산된 altitude 값을 최종 고도분석의 결과로 추출하는 과정이다. 이를 위해, 추출된 최종 고도분석의 결과를 저장된 고도정보를 이용해 최종 고도분석 결과로 추출하고, 그 결과 IFF Mode C 신호를 수신하여 분석한 최종 비행체의 고도는 altitude 값으로 설정된다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 고속 IFF Mode C 정밀 고도 분석 방법은 수신기가 수집한 IFF Mode C 신호가 TOA(Time of Arrival), 주파수, 펄스폭, 펄스세기 정보가 포함된 PDW(Pulse Description Word)의 집합으로 구성되도록 수신 펄스열을 정리하고, 상기 수신 펄스열에 포함된 Gillham Code의 A, B, C, D 코드의 각각을 10진화 코드변수인 G코드(D), G코드(A), G코드(B), G코드(C)로 변환하며, 상기 G코드(D), 상기 G코드(A), 상기 G코드(B), 상기 G코드(C)를 순차적으로 계산해 altitude 값으로 저장하며, 계산된 altitude 값을 이용해 최종 고도분석 결과를 추출함으로써 수집된 펄스를 이용하여 IFF Mode C를 구성하는 Gillham Code의 분석으로부터 고도정보가 산출되고, 특히 최종 고도분석 결과 도출이 방대한 크기와 내용을 담은 테이블 방식 대비 신속하고 정확하게 구해질 수 있다.
1 : IFF Mode C 신호
10 : Gillham Code_D 20-1,20-2 : Gillham Code_A
30-1,...,30-4 : Gillham Code_B
40-1,...,40-8 : Gillham Code_C

Claims (4)

  1. 수신기가 수집한 IFF Mode C 신호가 TOA(Time of Arrival), 주파수, 펄스폭, 펄스세기 정보가 포함된 PDW(Pulse Description Word)의 집합으로 구성되도록 수신 펄스열을 정리하고, 상기 수신 펄스열에 포함된 Gillham Code의 A, B, C, D 코드의 각각을 10진화 코드변수인 G코드(D), G코드(A), G코드(B), G코드(C)로 변환하는 제 1단계;
    상기 G코드(D)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 2단계;
    상기 G코드(A)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 3단계;
    상기 G코드(B)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 4단계;
    상기 G코드(C)를 계산하고 altitude 값으로 저장하는 제 5단계;
    상기 계산된 각각의 altitude 값을 이용해 최종 고도분석 결과로 추출하는 제 6단계;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 ＩＦＦ ＭＯＤＥ Ｃ 정밀 고도 분석 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 Gillham Code의 A, B, C, D 코드는 송신된 신호를 수신한 비행체에서 자신의 고도정보를 알리기 위하여 자신의 고도정보를 A, B, C, D 코드로 매핑한 정보인 것을 특징으로 하는 고속 ＩＦＦ ＭＯＤＥ Ｃ 정밀 고도 분석 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 A, B, C, D 코드의 10진화는
    Figure pat00005

    Figure pat00006

    Figure pat00007

    Figure pat00008

    로 변환되는 것을 특징으로 하는 고속 ＩＦＦ ＭＯＤＥ Ｃ 정밀 고도 분석 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 고도분석 결과추출은 추출된 최종 고도분석의 결과를 저장된 고도정보를 이용해 최종 고도분석 결과로 추출하여 altitude 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고속 ＩＦＦ ＭＯＤＥ Ｃ 정밀 고도 분석 방법.
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