KR20170024452A - 레이더를 이용한 고정물체 탐지 방법 및 장치 - Google Patents

레이더를 이용한 고정물체 탐지 방법 및 장치 Download PDF

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KR20170024452A
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

레이더를 이용한 고정물체 탐지 방법 및 장치가 개시된다. 기계식 회전 안테나를 탑재한 헬기에 포함되는 고정 물체 탐지 장치는, 상기 안테나를 통해 방사된 송신 펄스에 대한 수신 에코를 수신하는 레이더; 상기 수신 에코를 이용하여 방위각별 레인지 프로파일을 획득하는 신호처리부; 및 상기 방위각별 레인지 프로파일을 이용하여 고정물체를 탐지하는 물체 추적부를 포함한다.

Description

레이더를 이용한 고정물체 탐지 방법 및 장치{Target detection method and apparatus using radar}
본 발명은 헬리콥터에 탑재된 레이더를 이용하여 고정 물체/클러터(clutter)나 전선을 탐지할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
군용 목적이 아닌 소방, 안전, 레저 등 민수용 헬기의 경우, 레이더 탑재가 의무 사항이 아니다. 그러나, 최근 헬기의 사용이 빈번해짐에 따라 전선이나 높은 고정 클러터, 조류, 드론 등 호형 이동 물체에 헬기가 충돌하는 사고가 빈번해지고 있다. 이를 해결하기 위해 헬기에 레이더 탑재 필요성 또한 점점 커지고 있다.
통계에 의하면, 헬기 충돌 사고는 주행 중 보다는 착륙 시에 가장 빈번하게 발생하는 것으로 알려져 있다.
현재, 일반적인 민수용 헬기가 목적지에 접근하여 착륙을 준비할 때는 레이더 등의 보조 장치에 의한 도움 없이 헬기 내부에서 제공되는 고도 정보나 착륙지점에서 광원 등을 조사하여 조종사의 착륙을 돕고 있다.
그러나, 고도계 정보는 오차가 크며, 특히 기상이 안좋은 상황에서 시계 비행을 하는 경우, 전선이나 높이가 높은 고정 클러터와의 충돌 위험이 커지게 된다. 고가의 헬기에 장착된 레이더의 경우 고도계 보다 정밀한 고도 정보를 제공할 수 있고, 첨단 레이더에서는 배열 안테나를 이용한 지상 클러터 제거 및 착륙지점의 영상 정보 획득 등을 통해서 충돌 위험을 최소화하면서 착륙을 하게 된다.
하지만, 민수용 헬기는 배열 안테나를 사용한 고가의 레이더 장착이 어려운 단점이 있다.
본 발명은 저가의 기계식 회전 안테나를 사용하는 레이더를 이용하여 고정 물체를 탐지하고 충돌을 회피할 수 있는 레이더를 이용한 고정물체 탐지 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 저가의 기계식 회전 안테나를 사용하는 레이더를 이용하여 고정 물체를 탐지하고 충돌을 회피할 수 있는 레이더를 이용한 고정물체 탐지 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 고정물체 탐지 방법 및 장치를 제공함으로써, 저가의 기계식 회전 안테나를 사용하는 레이더를 이용하여 고정 물체를 탐지하고 충돌을 회피할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 고정 물체 탐지 방법을 나타낸 순서도.
도 2에는 레이더 동작 과정을 도시한 도면.
도 3에는 수신된 수신 펄스를 편의상 연속 펄스로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호와 필터 파라미터에 따른 응답을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 에코(수신 펄스)에 대한 레인지 프로파일 결과를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬기에 탑재되는 고정 물체 탐지 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 구조를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 뱅크를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 저가의 기계식 회전 안테나를 탑재한 헬기에서, 착륙 모드에서 기계식 회전 안테나에 의해 동작되는 레이더를 이용하여 방사된 송신 신호에 대한 반사 신호를 주기적으로 수신하고, 이를 이용하여 방위각별 레인지 프로파일을 획득하여 고정 물체를 탐지하여 경보를 발생할 수 있는 발명에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 고정 물체 탐지 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2에는 레이더동작 과정을 도시한 도면이며, 도 3에는 수신된 수신 펄스를 편의상 연속 펄스로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호와 필터 파라미터에 따른 응답을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 에코(수신 펄스)에 대한 레인지 프로파일 결과를 도시한 도면이다.
도 1의 고정 물체 탐지 방법을 수행하는 장치(이하, 고정 물체 탐지 장치라 칭하기로 함)는 헬기에 탑재된 장치일 수 있다.
또한, 헬기는 저가의 기계식 회전 안테나를 탑재하고 있는 것을 가정하기로 한다. 즉, 헬기는 기계식 회전 안테나를 탑재하고 있으며, 기계식 회전 안테나를 통해 송신 펄스(예를 들어, 전자기파)를 방사할 수 있다.
단계 110에서 고정 물체 탐지 장치(100)는 레이더가 특정 방위각을 지향하고 있는 동안 일정한 간격(PRI: pulse repetition interval) 주기로 펄스 열(이하, 송신 펄스라 칭하기로 함)을 송신하고, 송신 펄스가 표적에 맞고 반사되어 수신되는 에코(echo, 이하, 수신 펄스라 칭하기로 함)를 수신한다.
단계 115에서 고정 물체 탐지 장치(100)는 수신된 수신 펄스를 이용하여 방위각별 레인지 프로파일을 획득한다. 도 2에는 레이더동작 과정을 도시한 도면이 도시되어 있으며, 도 3에는 수신된 수신 펄스를 편의상 연속 펄스로 도시하고 있으나, 샘플링된 기저대역 이산 복소수 함수의 행태를 가진다.
예를 들어, PRI 주기 및 ADC 샘플링 주기를 T와 Ts라 가정하기로 한다. 레이더의 이동 속도가 초음속 이상으로 고속이 아니라면, 송신 펄스 송신 시점부터 동일한 시간에 있는 수신 펄스(에코 성분들)는 동일한 클러터(표적)로부터 반사된 신호로 가정할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정 물체 탐지 장치(100)는 안테나가 방위각
Figure pat00001
를 지향하고 있는 동안 수신된 에코 성분(수신 펄스)를 이용하여
Figure pat00002
각도 상에 있는 고정 클러터들의 레인지 프로파일을 획득해야 한다. 따라서, 방위각
Figure pat00003
를 벗어난 부엽(sidelobe) 빔에 포함된 클러터로부터 반사된 성분은 제거되어야 한다.
예를 들어, 레이더의 이동 속도를 v라고 가정하면, 수신된 에코 성분(수신 펄스)에 포함된 방위각
Figure pat00004
에 있는 클러터가 일으키는 도플러 주파수는 수학식 1과 같다.
Figure pat00005
여기서, v는 레이더의 이동 속도를 나타내고,
Figure pat00006
는 레이더의 특정 방위각을 나타내며,
Figure pat00007
는 레이더 전파의 파장을 나타낸다.
따라서, 안테나가 방위각
Figure pat00008
를 지향하고 있는 동안 수신된 에코 성분(수신 펄스)에 대한 도플러 주파수(
Figure pat00009
)만 추출해내면, 결과적으로 수신 에코(수신 펄스)에는 포함되지만 도플러 주파수(
Figure pat00010
)가 아닌 성분들은 제거가 가능하다.
이에 따라, 고정 물체 탐지 장치(100)는 안테나가 방위각
Figure pat00011
를 지향하고 있는 동안 수신된 에코 성분(수신 펄스)에 대한 도플러 주파수만을 추출하여 부엽 빔에 포함된 클러터로부터 반사된 성분들은 제거할 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 안테나를 통해 수신되는 에코 성분(수신 펄스)에는 안테나 주빔뿐만 아니라 부엽빔에 산란되어 들어오는 성분을 포함한다. 따라서, 고정 물체 탐지 장치(100)는 수신된 에코 성분(수신 펄스)에서 부엽빔 성분을 제거해야만 한다.
주파수 축에서 부염빔 산란 성분이 차지하는 대역폭(B)는 현재 안테나가 지향하는 방위각
Figure pat00012
의 함수로, 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00013
여기서,
Figure pat00014
는 안테나 주빔폭을 나타낸다.
이어, 도플러 주파수(
Figure pat00015
) 성분을 뽑아내는 탭 개수가 N(여기서, N은 자연수)인 디지털 필터의 주파수 응답의 진폭 특성(
Figure pat00016
)은 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00017
여기서, T는 시간을 나타낸다.
수학식 3의 첫번째 제로크로싱(zero crossing) 지점 까지를 대역폭으로 가정하면, 필터 대역폭은
Figure pat00018
과 같다. 따라서, 부엽빔 산란 성분을 제거하기 위한 필터 식은 수학식 4를 만족해야만 한다.
Figure pat00019
수학식 4의 경우, 대역폭(B)가 고정되어 있는 경우, NT 크기가 충분히 커지는 것을 요구한다. 즉, 하드웨어적으로 PRI 시간 T가 고정되어 있다면, N을 충분히 크게 해주면 된다.
만일 N이 충분히 커져서 수학식 4가 만족되는 경우, 필터 통과 대역이 아주 작은 경우, 주빔에는 포함되지만 특정 방위각(
Figure pat00020
)이 약간 차이가 나서 필터 통과 대역에 포함되지 않는 클러터 성분이 존재할 수 있다.
이 경우 주빔에 있으면서도 탐지되지 않는 클러터가 존재할 수 있게 된다.
따라서, 필터 통과 대역에 대한 수학식 4는 수학식 5를 만족해야만 한다.
Figure pat00021
수학식 5에 의해 안테나 부엽빔에 포함되는 클러터 성분은 제거하고 주빔에 포함되는 클러터 성분은 모두 통과시키는 크기의 필터 대역이 만족된다.
수학식 2에 의하면, 안테나 대역폭은 고정되어 있지 않고, 방위각
Figure pat00022
에 따라 변하므로, 수학식 5를 만족하기 위해서는 필터가 안테나 지향각에 따라 N을 변화시켜야만 한다.
도 4의 실선은 주빔과 부엽빔으로부터 입력되는 수신 에코의 주파수 스펙트럼을 나타내며, 점선은 NT값의 크기에 따른 필터의 주파수 특성을 나타낸다.
필터는 부엽빔에 포함된 클러터 성분(사각형 모양)은 통과시키지 않는 것이 좋고 주빔에는 있으나 안테나 지향각에서 약간 벗어난 클러터 성분(원모양)은 통과시키는 것이 좋다.
따라서, 안테나 방위각에 따라 NT 값, PRI가 고정되어 있는 경우, N값을 변화시켜 주는 것이 바람직하다.
다른 예를 들어, 고정 물체 탐지 장치(100)는 안테나 스캔 각도를 몇 개의 구간으로 나누어 구간이 바뀔 때마다 N값을 바꿀수도 있으며, 스캔 각도 중간값을 적용할 수도 있다.
예를 들어, -70도 내지 70도를 스캔한다고 가정하면, 35도 때의 최적의 N값을 전체 구간에 적용시키고, 이후 이어지는 추적 과정에서 신호처리를 통해 부엽빔에 존재하는 클러터를 제거하고 안테나 지향각을 양간 벗어난 주빔 클러터 미싱(missing) 문제를 보완할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 고정 물체 탐지 장치(100)는 수신된 수신 펄스에서 특정 방위각에 있는 도플러 주파수 성분을 추출함으로써 방위각별 레인지 프로파일을 획득할 수 있다. 도 5에는 필터를 통해 출력되는 레인지 프로파일에 대한 결과가 예시되어 있다.
상술한 디지털 필터의 특성은 가중치 값과 탭 개수(N)에 의해 정해지며 특정 방위각에 있는 도플러 주파수(
Figure pat00023
) 성분만을 뽑아내기 위한 가중치 값은 수학식 6과 같다.
Figure pat00024
여기서, N은 탭 개수로, 필터 대역폭과 관련이 있으며,
Figure pat00025
는 가중치를 나타낸다.
단계 120에서 고정 물체 탐지 장치(100)는 획득된 방위각별 레인지 프로파일을 이용하여 고정물(클러터)를 탐지한다.
즉, 고정 물체 탐지 장치(100)는 획득된 방위각별 레인지 프로파일과 문턱값을 비교하여 고정물(클러터)를 탐지할 수 있다. 고정 물체 탐지 장치(100)는 방위각별 레인지 프로파일에서 문턱값을 초과하는 고정 클러터가 존재하는 경우, 고정 클러터가 존재하는 것으로 인식할 수 있다(도 5 참조).
본 발명의 일 실시예에서는 이를 위해 CFAR(constant false alarm rate) 알고리즘을 사용할 수 있다. 물론, 이외에도 다른 공지된 방법들이 사용될 수 있음은 당연하다.
일반적으로 문턱값을 정하기 위해서는 필터 샘플값에 포함된 잡음 전력을 추정해야 한다. 도 3에 표시된 문턱값이 CFAR 알고리즘을 통해 획득된 값이다. CFAR 알고리즘은 안타네 방위각 별로 수행되어야 하며, 전체 방위각 스캔 구간에서 고정 클러터 탐지를 시행하면(방위각, 거리)로 구성되는 이차원 좌표에서의 고정 클러터 분포를 획득할 수 있다.
안테나가 한번 스캔하는데 소요되는 시간은 고정되어 있으므로, 매 스캔시(방위각, 거리) 좌표에서의 고정 클러터의 위치가 업데이트 가능하므로, 고정 클러터가 접근하는 상대속도를 추정할 수 있다.
단계 125에서 고정 물체 탐지 장치(100)는 탐지된 고정물(고정 클러터) 정보를 이용하여 경보를 출력한다.
상술한 바와 같이, 고정 물체 탐지 장치(100)는 고정물(고정 클러터)의 접근 속도 및 거리 정보를 계산할 수 있다. 따라서, 이를 이용하여 고정 물체 탐지 장치(100)는 위험 경보를 보낼 수 있다.
또한, 고정 클러터 개수가 복수이며 변동하는 경우, 고정 물체 탐지 장치(100)는 data association 알고리즘을 포함하는 다중 표적 추적 알고리즘을 더 이용하여 경보의 다양화 및 정확성을 높일 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬기에 탑재되는 고정 물체 탐지 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 구조를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 뱅크 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 물체 탐지 장치(100)는 안테나(610), 레이더(615), 신호처리부(620), 물체 추적부(625), 경보 출력부(630), 메모리(635) 및 프로세서(640)를 포함하여 구성된다.
안테나(610)는 기계식 회전 안테나로, 일정 시간 주기로, 송신 펄스를 방사하고, 고정 클러터를 통해 반사된 수신 에코(수신 펄스)를 수신하기 위한 수단이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정 물체 탐지 장치(100)는 안테나가 지향하는 방위각으로 방사된 송신 펄스에 상응하여 수신된 수신 에코(수신 펄스)를 이용하여 고정 클러터를 탐지하기 위한 것이다.
레이더(615)는 안테나(610)를 통해 특정 방위각에 대한 수신 에코(수신 펄스)를 수신하는 기능을 한다.
레이더(615)는 일정 시간 간격(PRI 주기)로 특정 방위각에 대한 수신 에코를 각각 수신할 수 있다.
신호처리부(620)는 레이더(615)를 통해 수신된 수신 에코(수신 펄스)에서 방위각별 레인지 프로파일을 획득하고, 획득된 레인지 프로파일을 이용하여 고정 클러터(고정물)을 탐지하는 기능을 한다.
수신 에코에서 방위각별 레인지 프로파일을 획득하기 위해, 신호처리부(520)는 도 6에 도시된 바와 같은 필터를 포함한다.
예를 들어, 신호처리부(620)는 이미 전술한 바와 같이, 수신된 수신 에코(수신 펄스)에서 안테나(510)가 지향하는 방위각에 대한 도플러 주파수 성분만을 추출하여 고정 클러터를 탐지할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부(620)는 필터를 포함하며, 여기서, 필터는 FIR 형태의 디지털 필터일 수 있다.
필터가 안테나(610)가 지향하는 방위각에 대한 도플러 주파수 성분만을 추출하기 위해서는 필터의 가중치값과 탭 개수를 정해야만 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 가중치값은 고정되어 있는 것을 가정하기로 한다.
도 7의 필터 구조는 하나의 레인지 빈에 포함된 수신 에코에서 고정 클러터를 탐지하기 위한 필터 구조를 도시한 것이다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(610)는 기계식 회전 안테나이므로, 모든 레인지 빈에 속한 수신 에코에 대해서 동일한 연산이 수행되어야 하므로, 특정 방위각에서 도플러 주파수(
Figure pat00026
)를 추출하기 위한 필터 구조는 도 8과 같다.
즉, 레인지 빈에 해당하는 시간 Ts마다 도 7의 필터를 반복 수행하기 위한 구조로, 레이더 이동 속도 및 안테나 방위각이 프로세싱 시간 동안에는 고정되어 있으므로, 가중치값은 모두 동일해야 한다.
따라서, 제1 필터의 출력(y1)는 제1 레인지 빈의 고정 클러터값을 출력하고, j번째 필터의 출력(yj)는 제j 레인지 빈의 고정 클러터값을 출력할 수 있다.
실제 시스템에서는 필터의 입력 신호 및 가중치 값 모두 복소수 값이므로 필터의 출력값 또한 복소수 값이지만, 본 발명의 일 실시예에서는 클러터 세기 성분만 필요하므로 디지털 필터 출력값에 절대값을 취하여 고정 클러터 세기 성분만을 획득할 수 있다.
물체 추적부(625)는 신호처리부(620)를 통해 입력되는 방위각별 레인지 프로파일을 이용하여 고정 클러터를 탐지하기 위한 수단이다.
보다 상세하게, 물체 추적부(625)는 방위각별 레인지 프로파일과 문턱값을 비교하여 고정 클러터를 탐지할 수 있다. 즉, 물체 추적부(625)는 필터의 출력값이 문턱값을 초과하는 경우, 고정 클러터를 탐지할 수 있다.
또한, 이미 전술한 바와 같이, 물체 추적부(625)는 방위각별 레인지 프로파일에 CFAR 알고리즘을 적용하여 고정 클러터 분포(방위각, 거리)를 획득할 수 있으며, 매 안테나 스캔시마다 고정 클러터 분포를 갱신할 수 있다. 물체 추적부(625)는 매 안테나 스캔시마다 갱신되는 고정 클러터 분포(방위각, 거리)를 기반으로, 고정 클러터에 대한 접근 속도 및 거리를 계산하여 경보 출력부(630)로 출력할 수 있다.
경보 출력부(630)는 물체 추적부(625)로부터 입력되는 고정 클러터에 대한 접근 속도 및 거리를 이용하여 경보를 발생하기 위한 수단이다.
예를 들어, 경보 출력부(630)는 고정 클러터에 대한 접근 속도 및 거리에 따라 각각 상이한 경보를 발생할 수도 있다. 즉, 고정 클러터에 대한 접근 속도 및 거리가 기준치 이내이면, 경보 출력부(630)는 긴급 경보를 발생할 수 있다. 그러나 만일 고정 클러터에 대한 접근 속도 및 거리가 기준치에서 일정 거리 벗어난 경우, 경보 출력부(530)는 일반 경보를 발생할 수도 있으며, 경우에 따라 고정 클러터가 존재하는 것을 알리는 수준의 경보를 발생할 수도 있다.
상술한 본 발명에 따른 기계식 회전 안테나를 탑재한 헬기에서의 고정 물체 탐지 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
510: 안테나
515: 레이더
520: 신호처리부
525: 물체 추적부
530: 경보 출력부
535: 메모리
540: 프로세서

Claims (11)

  1. 기계식 회전 안테나를 탑재한 헬기에 포함되는 고정 물체 탐지 장치에 있어서,
    상기 안테나를 통해 방사된 송신 펄스에 대한 수신 에코를 수신하는 레이더;
    상기 수신 에코를 이용하여 방위각별 레인지 프로파일을 획득하는 신호처리부; 및
    상기 방위각별 레인지 프로파일을 이용하여 고정물체를 탐지하는 물체 추적부를 포함하는 고정 물체 탐지 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 복수의 필터를 포함하되,
    상기 필터는, 상기 수신 에코를 이용하여 상기 안테나가 지향하는 방위각에 대한 도플러 주파수를 추출하여 상기 방위각별 레인지 프로파일을 출력하는 것을 특징으로 하는 고정 물체 탐지 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 필터는 FIR 필터이되,
    상기 필터의 탭 개수는 하기 수학식을 만족하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 고정 물체 탐지 장치.
    Figure pat00027

    여기서, T는 PRI(pulse repetition interval) 주기를 나타내고, B는 부엽빔(sidelobe)이 차지하는 대역폭을 나타냄.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 물체 추적부는,
    상기 안테나 스캔시마다 갱신되는 상기 방위각별 레인지 프로파일에 CFAR 알고리즘을 적용하여 상기 고정 물체에 대한 방위각과 거리를 획득하고,
    상기 고정 물체에 대한 방위각과 거리를 이용하여 상기 고정 물체에 대한 접근 속도 및 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 고정 물체 탐지 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 고정 물체에 대한 접근 속도 및 거리를 이용하여 경보 출력 여부를 결정하는 경보 출력부를 더 포함하는 고정 물체 탐지 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 신호처리부는,
    상기 안테나가 스캔을 시작하는 방위각마다 트리거 신호를 수신하여 방위각 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 고정 물체 탐지 장치.
  7. 기계식 회전 안테나를 탑재한 헬기에 포함되는 고정 물체 탐지 장치에서의 고정 물체 탐지 방법에 있어서,
    상기 안테나를 통해 방사된 송신 펄스에 대한 수신 에코를 수신하는 단계;
    상기 수신 에코를 이용하여 방위각별 레인지 프로파일을 획득하는 단계; 및
    상기 방위각별 레인지 프로파일을 이용하여 고정물체를 탐지하는 단계를 포함하는 고정 물체 탐지 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 방위각별 레인지 프로파일을 획득하는 단계는,
    상기 수신 에코를 이용하여 상기 안테나가 지향하는 방위각에 대한 도플러 주파수를 추출하여 상기 방위각별 레인지 프로파일을 획득하는 것을 특징으로 하는 고정 물체 탐지 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 고정물체를 탐지하는 단계는,
    스캔시마다 갱신되는 상기 방위각별 레인지 프로파일에 CFAR 알고리즘을 적용하여 상기 고정 물체에 대한 방위각과 거리를 획득하는 단계; 및
    상기 고정 물체에 대한 방위각과 거리를 이용하여 상기 고정 물체에 대한 접근 속도 및 거리를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 물체 탐지 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 고정 물체에 대한 접근 속도 및 거리를 이용하여 경보를 발생하는 단계를 더 포함하는 고정 물체 탐지 방법.
  11. 제7 항 내지 제10 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 제품.

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