KR20170075649A - 탐색 지원 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents

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프랑수와-자비에 마흐메
리오넬 리에
자크 베스-가르시아
가엘 스코
마리옹 오볼트
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쌍트르 나쇼날 데튜드 스파씨알르 (쎄 엔 어 에스)
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Abstract

본 발명은 눈사태, 지진 또는 보트 전복의 희생자를 구조하는 데 도움을 주기 위한 탐색 지원 장치를 개시한다. 장치는 다른 장치에 대한 이전의 위치와 거리의 조합으로부터 위치를 계산할 수 있다. 기본 구성이 파형 생성 능력, 처리 및 GNSS 수신 능력을 갖춘 스마트 폰으로 구성된 다양한 구성이 가능하다. 장치는 애플리케이션에 의해 정의된 임무에 사용되도록 프로그래밍된다. 장치는 또한 필요한 경우 배터리 애드온, 모뎀 애드온, 음파 생성 애드온, 안테나, 및 보호, 아마 방수와 같은 많은 애드온을 수신할 수 있다. 동일한 타입의 장치를 구조될 사람과 구조자가 지닐 수 있다. 따라서, 장치는 매우 다목적이고, 다양한 사용 사례 시나리오에서 구조대의 효율성을 상당히 증가시킬 수 있다.

Description

탐색 지원 장치, 방법 및 시스템{RECOVERY ASSISTANCE DEVICE, METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 사람, 동물 또는 물체/요소를 탐지하고 그 위치를 찾아내기 위한 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 눈사태로 매몰되거나, 지진 또는 쓰나미의 결과로서 잔해 속에 갇히거나, 보트가 전복된 후 실종된 사람의 구조에 적용 가능하다.
제1 배경 예로서, 매년 많은 사람이 눈사태의 희생자로 사망한다. 눈에 매몰된 희생자의 생존 확률은 이를 찾는 데 소요된 시간과 밀접한 관련이 있다.
최신 기술에서, 눈사태의 희생자의 위치를 찾아내기 위해 사용되는 본질적으로 2개의 장치, 즉 ARB(Avalanche Rescue Beacon) 및 RECCO 시스템이 있다.
ARB(Avalanche Rescue Beacon) 시스템, 또는 ARVA(Appareil de Recherche de Victimes d’Avalanches) 또는 DVA(Detecteur de Victimes d' Avalanche)는 457kHz에서의 무선 주파수를 사용하는 무선 주파수 송수신기로 구성된다. 방사 모드에서, 장치를 착용한 사람의 위치를 찾을 수 있다. 동일한 장치는 수신 모드에서 구조자 또는 수색에 참여하는 모든 사람이 의해 눈에 매몰된 희생자를 찾는 데 사용된다.
RECCO™ 시스템은 고조파 레이더(harmonic radar)에 기초하고, 약 1,8GHz에서 전송한다. 이러한 시스템은 두 부분으로 나누어진다. 구조대는 방향 신호를 방출하는 RECCO 전송기를 구비한다. 잠재적 희생자가 착용한 RECCO 반사기는 신호를 반사시켜 그것을 송수신기로 반환한다.
ARVA 및 RECCO 시스템은 모두 신호를 방사하고, 위치 측정(localization)은 전력 신호에 기초해서 달성된다. 각각의 장치는 탐색 기술(이분법 또는 삼각 측량 방법)에 대한 특정 교육 및 학습을 필요로 한다. 또한, 이들은 범위 및 정확도 측면서 기술적으로 제한되어, 희생자를 찾기 위해 시간과 대규모 구조대를 필요로 한다.
다른 시스템은 또한 SICRA(SICRA: a GNSS cooperative system for avalanche rescue, IEEE 2012), 즉 눈사태 구조를 위한 GNSS 협력 시스템으로 알려져 있다. 이러한 시스템은 GNSS 내비게이션 기술, 협력 네트워크 및 구조대의 활동을 계획하기 위한 제어 시스템을 통합한다. 시스템에서 각각의 요소의 위치를 획득함으로써, 시스템은 매몰된 희생자와 구조자 사이에 눈에서의 상대 거리를 생성하고, 구조자가 희생자를 찾기 위해 따라야 하는 방향을 제공한다. 시스템은 희생자 위치의 정확도를 감소시키는 GPS 위치 결정만을 이용한다. 게다가, 시스템은 하나의 이유 또는 다른 이유로 GPS 신호가 소실된 경우에 작동하지 않는다.
다른 시스템은 2미터 이상의 눈 깊이에서 눈사태의 희생자를 찾기 위해 HSGPS(High Sensitivity Global Positioning System)(GPS tracking performance under avalanche deposited snow, 2006) 수신기에만 기초한다. 이러한 시스템은 눈사태 눈을 통해 약한 GPS 신호를 추적한다. 위성에서 눈사태 눈 아래에 매몰된 수신기까지의 GPS 신호는 신호가 눈과 마주칠 때 굴절과 산란에 따라 다수의 상이한 경로를 가질 수 있다. 따라서, 다중 경로 반사는 위치 정확도와 희생자의 위치 표시의 정밀도를 감소시키며, 따라서 이러한 시스템은 눈사태 아래에 완전히 갇혀있는 사람의 위치를 신속하게 식별하기에는 여전히 적합하지 않다.
사람, 동물 또는 물체를 찾기 위한 동일한 어려움이 있는 상황의 다른 예는 지진, 쓰나미를 포함한 침수, 보트 사고 및 잠수부의 실종이다. 종래 기술의 동일한 시스템 중 일부는 때때로 희생자, 희생자, 특히 GNSS 수신기를 찾기 위한 시도에 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 희생자가 특정 장치를 미리 준비하는 경우가 드물기 때문에 이러한 시스템은 여전히 유용성이 덜하다. 또한, 물 속에서나 상당량의 이동된 바위 아래에서는 이러한 기술은 거의 작동하지 않을 것이다.
따라서, 종래 기술의 시스템 및 방법은 직면하는 문제를 고려할 때 상당한 제한을 갖는다. 따라서, 제한된 시간에 더욱 정확도로 희생자를 발견하는 새로운 기술 또는 방법에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 상술한 단점을 극복하기 위한 해결책을 개시한다.
본 발명의 목적은 상술한 필요성을 충족시키는 것이다.
이런 취지로, 본 발명은 특히 탐색을 필요로 하는 상황에 있을 수 있는 사람, 동물 또는 물체가 착용하고 상이한 파형의 반송파 신호를 방출하고 수신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 구성되는 장치를 개시한다. 동일한 장치는 또한 탐색을 돕는 상황에 있을 수 있는 사람에 의해 사용될 수 있다.
이런 취지로, 본 발명은 비가스 상태의 물질을 통과하는 타입의 다른 신호 처리 유닛에 대한 전파 거리의 측정을 허용하도록 선택된 주파수 대역 및 파형의 반송파 신호를 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상의 기능을 수행하도록 정의된 타입의 신호 처리 유닛; 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 제1 탐색 영역을 결정하기 위해 신호 처리 유닛과 제1 다른 신호 처리 유닛 사이의 제1 전파 거리를 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치와 조합하도록 구성된 논리 유닛을 포함하는 탐색 지원 장치를 개시하며, 논리 유닛은 다른 탐색 지원 장치의 절대 위치 및 상기 탐색 지원 장치와 상기 다른 탐색 지원 장치 사이의 거리 중 하나 이상의 조합으로부터 상기 탐색 지원 장치의 위치를 계산하도록 추가로 구성된다.
유리하게는, 논리 유닛은 상기 하나의 신호 처리 유닛과 함께 위치하는(co-localized) 위치 계산 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛과 함께 위치하는 다른 위치 계산 유닛 중 하나로부터 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치를 수신한다.
유리하게는, 위치 계산 유닛은 GNSS 수신기를 포함한다.
유리하게는, 위치 계산 유닛은 모션(motion) 센서를 추가로 포함한다.
유리하게는, 위치 계산 유닛 및 논리 유닛은 신뢰 임계치(confidence threshold)에서 GNSS 수신기에 의해 결정된 이전의 위치로부터 상기 장치의 현재 위치를 계산하고, 이러한 이전의 위치에서 모션이 존재하지 않는(null) 것으로 판단되는 현재 위치까지의 모션 센서 측정을 계산하도록 구성된다.
유리하게는, 위치 계산 유닛은 50cm 이상의 정밀도로 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치를 결정하도록 구성된다.
유리하게는, 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 적어도 하나는 반송파 신호의 도달 각도(angle of arrival)를 결정하도록 구성된다.
유리하게는, 논리 유닛은 동일한 제1 다른 처리 신호 유닛의 제2 위치 또는 제2 다른 처리 신호 유닛의 위치 중 하나와, 상기 하나의 신호 처리 유닛 또는 동일한 제1 다른 처리 신호 유닛의 상기 제2 위치 또는 제2 다른 처리 신호 유닛의 상기 위치 사이의 제2 전파 거리의 조합으로부터 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 제2 탐색 영역을 결정하기 위해 추가로 구성된다.
유리하게는, 논리 유닛은 제1 탐색 영역과 제2 탐색 영역의 교차점(intersection)에서 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 가능한 구조 지점을 결정하기 위해 제1 탐색 영역과 제2 탐색 영역을 조합하도록 추가로 구성된다.
유리하게는, 논리 유닛은 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나를 가짐으로써 가능한 구조 지점을 명확하게 하도록 추가로 구성되고, 제2 다른 신호 처리 유닛은 자신을 미리 정의된 장소에 위치하게 한다.
유리하게는, 논리 유닛은 계산된 위치를 하나 이상의 다른 탐색 지원 장치에 전송하도록 추가로 구성된다.
유리하게는, 비가스 상태의 물질은 눈, 암석 또는 건설 자재 중 하나 이상을 포함하고, 신호 처리 유닛은 WI-Fi 또는 블루투스 반송파 신호 중 하나 이상을 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상으로 구성된다.
유리하게는, 신호 처리 유닛은 도달 시간, 도달 각도 또는 신호의 신호 세기 중 하나 이상을 계산하도록 구성된 코드에 의해 변조된 Wi-Fi 또는 블루투스 신호 중 하나 이상을 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 추가로 구성된다.
유리하게는, 비가스 상태의 물질은 물을 포함하고, 신호 처리 유닛은 음향파 반송파 신호를 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 구성된다.
유리하게는, 본 발명의 탐색 지원 장치는 애드온 소나 변환기(add-on sonar transducer) 및 신호 처리 모듈을 추가로 포함한다.
유리하게는, 본 발명의 탐색 지원 장치는 도달 시간, 도달 각도, 비가스 상태의 물질을 통과하는 정보의 신호 세기 또는 전송 중 하나 이상의 측정을 최적화하도록 선택된 코드로 파형의 반송파 신호를 변조하거나 복조하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 구성된 모뎀을 추가로 포함한다.
유리하게는, 신호 처리 유닛은 논리 유닛에 의해 반송파 신호로 메시지를 전송하게 되도록 추가로 구성되고, 메시지는 상기 탐색 지원 장치의 식별 또는 생물학적 센서에 의해 수집된 상기 탐색 지원 장치의 사용자의 상태 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명은 또한 비가스 상태의 물질을 통과하는 타입의 다른 신호 처리 유닛에 대한 전파 거리의 측정을 허용하도록 선택된 주파수 대역 및 파형의 반송파 신호를 전송하거나 수신하는 단계 중 하나 이상의 단계; 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 제1 탐색 영역을 결정하기 위해 신호 처리 유닛과 제1 다른 신호 처리 유닛 사이의 제1 전파 거리를 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치와 조합하는 단계를 포함하는 탐색 지원 방법을 개시하며, 조합하는 단계는 제1 다른 신호 처리 유닛의 절대 위치와 상기 신호 처리 유닛과 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 사이의 거리 중 하나 이상의 조합으로부터 상기 신호 처리 유닛의 위치를 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 희생자의 위치 측정(localisation)의 정확도를 상당히 증가시켜, 구조에서 귀중한 시간을 절약할 수 있는 이점을 제공한다. 본 발명은 또한 구현하기 쉬운 해결책을 제공하고 그것을 사용하기 위해 임의의 특정 훈련을 필요로 하지 않는다. 그것은 또한 용도가 다양하고 상이한 상황에서 기본 장치에 대한 일부 하드웨어 또는 소프트웨어 애드온과 함께 사용될 수 있다. 기본 장치는 간단한 스마트 폰일 수 있다.
또한, 종래 기술에 따르면, 조정되지 않은 장치를 지닌 구조자에 의한 국부적인 접근법은 최종 접근법에 대해 잘 작동할 수 있지만, 예를 들어, 바위 및 다른 지형 장애로 인해 탐색을 시작할 때 에러가 있을 수 있다. 협력하는 장치를 지닌 구조자에 의한 포괄적인 접근법으로, 여러 구조자(탐색 및 구조)의 위치는 동일한 GNSS 참고용으로 참조된다. 본 발명은 절대 위치 결정을 이용하며, 따라서 많은 구조자 중 둘로부터 나오는 정보를 조합할 수 있다. 게다가, 희생자는 또한 동일하게 참조한다. 본 발명은 또한 GNSS 위치 결정 정보에 대한 지형 및 지세 또는 다른 정보의 부가를 허용하며, 이는 다중 경로 및 중간 효과(medium effect)를 완화하여 점진적으로 탐색 영역을 좁힐 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 희생자의 정확한 위치 측정을 용이하게 한다. 희생자가 동일하거나 유사한 신호 정보를 반환할지라도 공통의 참조를 가지는 것은 희생자의 구별에 기여한다. 현장에서, 구조자는 상충되는 정보(예를 들어, 동일한 희생자에 대한 2개의 위치)를 수신할 수 있다. 이러한 정보를 다른 구조자 또는 다른 장소에 있는 동일한 구조자가 수신한 정보와 조합함으로써, 2개의 상이한 위치가 확인될 수 있다. 이러한 정보를 제3 위치와 조합함으로써, 제2 위치가 또한 확인될 수 있다. 이러한 프로세스는 물론 셋 이상의 희생자가 있는 경우에 개선될 수 있다.
본 발명 및 이의 장점은 단지 비제한적인 예로서 주어진 특정 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 판독할 때 더 잘 이해될 것이며, 이러한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명의 다수의 실시예에서 탐색 지원 장치의 기능적 아키텍처의 개략도를 나타낸다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 다수의 실시예에 따른 본 발명의 탐색 지원 장치를 사용하는 동작 시나리오를 나타낸다.
도 3은 다수의 실시예에서 본 발명을 구현하는 데 사용된 방법의 흐름도를 표시한다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 탐색 지원 장치의 기능적 아키텍처의 개략도를 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 2개의 반송파 송수신(T/R) 장치(110a, 120a)를 이용하여 구현된다. 장치는 동일하거나 상이할 수 있다. 이들은 미리 결정된 반송파를 이용하여 서로 통신할 수 있어야 한다. 이러한 취지로, 이들은 특히 적절한 안테나(112a, 122a)를 갖는다. 이들은 또한 반송파 신호 처리 유닛(111a, 121a)을 갖는다.
장치는 RF 반송파 또는 다른 타입의 반송파, 예를 들어 음향 파를 사용할 수 있다.
탐색 지원 장치가 아마도 눈사태 또는 잔해 아래에서 사용되는 경우에 적절한 반송파는 RF일 수 있다. 눈사태 비콘(avalanche beacon)에 의해 일반적으로 사용되는 주파수 대역은 ETSI에 의해 표준화된 바와 같은 457kHz, 또는 중요한 신호 정보를 전송하는 데 사용되는 W-Link 전송을 위한 869.8MHz이다. 그러나, 다른 대역, 예를 들어 ISM, 433MHz, 2,45GHz 및 5,2GHz 대역이 적절할 수 있다. 물론, 경로 손실은 반송파 신호의 주파수의 제곱에 비례한다. 따라서, 2,45GHz, WiFi 및 Bluetooth T/R 장치가 일반적으로 일반 대중에 이용 가능하다는 통고에 따라 낮은 주파수 대역을 사용하는 것이 더욱 유리하다. 블루투스 기술의 향상은 이제 추가적인 전력 소모 없이 증가된 처리량, 더 긴 범위 및 더 나은 대기 시간을 제공한다.
또한, 경로 손실은 통과하는 매체에 의존한다. 실험 결과 및 모델링은 433MHz에서의 약 3dBm 및 2,45GHz에서의 5dBm의 눈속에서의 부가적인 감쇠를 보여준다. 예를 들어,“구조 시스템을 위한 눈을 통과하는 전기장 전파의 모델링(Modeling of Through-the-Snow Electric Field Propagation for Rescue Systems)”, Bataller et alii, University of Zaragoza를 참조한다. 경로 손실 외에, 다중 경로, 회절 또는 확산과 같이 수신기에서 신호 세기를 추론하기 위해 전송에서의 다른 결함 요인이 고려되어야 한다. 이러한 모든 요소는 특정 T/R 모듈(CW SPU, 111a 및 안테나, 112a)을 설계할 때 고려되어야 할 것이다. 특히, 고 이득 방향성 안테나는 방향의 신호 감쇄를 보상할 수 있다.
또한, 특히 반송파의 도달 각도(AoA)가 간단한 단일 안테나를 가진 표준 T/R 구성으로 행해질 수 있고 도달 시간(ToA) 또는 비행 시간(ToF)에 추가하여 결정되어야 하는 경우, 둘 이상의 안테나(112a, 122a)가 바람직할 수 있다.
유리하게는, 반송파 신호의 파형 및/또는 변조는 눈 속에서나 잔해 아래에서 감쇄 및/또는 다중 경로 반사를 최소화하도록 선택될 것이다. 실제로, 데이터를 전송하는 방식은 수신기 주위의 환경에 의해 초래되는 잠재적 에러에 대해 다소 강건할 수 있다.
중요한 설계 고려 사항은 또한 T/R 모듈을 동작시키는데 필요한 전력일 것이며, 이는 반송파, 변조 및 그것에 대해 전송된 정보의 선택에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 장치가 눈사태 희생자를 위한 탐색 장치로서 구성되는 경우, 탐색이 1시간의 처음 1 또는 2 쿼터(first one or two quarters of an hour)에서 일어나야 한다는 것이 잘 알려져 있기 때문에, 배터리의 수명이 단축되는 대신 신호가 수신되는 가능성을 최대화하기 위해 장치는 비교적 높은 전력에서 전송 모드로 동작하도록 구성될 수 있다. 이러한 상황과는 대조적으로, 지진 희생자는 매몰되고 많은 시간 또는 며칠이 지난 후에 구조될 수 있다. 이 경우, 저소비 전력 모드가 바람직하고, T/R 모듈이 매우 자주 수신 모드로 동작하도록 구성되기 때문에 배터리 수명이 보존될 수 있다.
대체로, 본 발명에 따르면, 표준 장치, 예를 들어 스마트 폰, 및 표준 반송파, 예를 들어 Wi-Fi 신호를 사용할 수 있는 것이 유리하다. 그 다음, 본 설명에서 추가로 설명되는 바와 같이, 소프트웨어 애플리케이션은 스마트 폰의 범용 프로세서의 일부일 수 있는 논리 유닛(LU)(113a, 123a)을 프로그램하고 스마트 폰을 탐색 지원 장치로서 동작하도록 프로그램하는 데 사용될 것이다. LU는 ToA, 및 선택적으로 AoA 및/또는 신호 세기(SS) 계산을 수행하도록 구성되어야 한다. 그것은 또한 CW 탐색 지원 신호를 변조하거나 복조하기 위해 CW SPU를 구동하도록 구성될 수 있다. 모뎀 기능은 전용 하드웨어 애드온 모듈에 의해 수행될 수 있다. 탐색 지원 장치는 또한 특정 주파수 대역에서 동작하는 CW SPU, 특정 논리 유닛, 및 아마도 본 설명에서 추가로 설명되는 애드온 모뎀을 포함하는 특정 전용 하드웨어일 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 탐색 지원 장치(110a)는 구조될 희생자인 사람이 지니고, 본 발명에 따른 다른 탐색 지원 장치(120a)는 구조될 희생자의 잠재적 구조자인 사람이 지닌다. 희생자일 수 있는 사람과 스키 타는 사람의 그룹에서 구조자일 수 있는 사람에 대한 고도의 지식을 갖는 것이 어렵기 때문에, 모든 탐색 지원 장치는 동일하거나, 2개의 모드, 즉 구조 모드 또는 구조된 모드 중 어느 하나에서 적어도 동작할 수 있는 것이 매우 유리하다. 본 발명에 따른 장치(120a)는 또한 헬리콥터 또는 무인 비행기와 같은 비행 캐리어가 지닐 수 있다.
두 장치(110a 및 120a)는 동작 위치 계산 유닛(PCU)(114a, 124a)을 가질 수 있다. PCU는 GPS™, Beidou™, Glonass™ 또는 Galileo™ 시스템(constellation)과 같은 하나 이상의 GNSS 위성 시스템으로부터 내비게이션 메시지를 수신할 수 있는 GNSS 수신기일 수 있다. GNSS 수신기는 L Band의 GNSS 위성에 의해 전송된 반송파 신호를 획득하고 추적한다. 위성은 수신기에서 생성된 복제본과 수신된 신호의 상관 관계를 통해 수신기에 의해 식별된다. 주어진 시간에 알려진 위성의 위치, 위성과 수신기 사이의 링크의 의사 거리(pseudo-range)가 계산된다. 4개의 상이한 의사 거리의 최소로부터 수신기의 위치, 속도, 시간(PVT)을 계산하는 것이 가능하다. GNSS 시간 참조는 매우 정확하며 종종 타임 스탬프로서 사용되거나 다른 신호를 동기화한다.
GNSS에 따른 문제점은 내비게이션 신호의 SNR이 매우 낮다는 것이다. 이러한 신호는 또한 다중 경로 반사에 의해 매우 많은 영향을 받는다. 따라서, GNSS 신호의 수신이 지진으로부터 생성한 눈사태 또는 잔해 아래에서 보장될 수 없다.
이러한 문제점에 대한 제1 타입의 해결책은 PCU(114a)에 포함될 수 있는 일부 모션 센서를 사용하는 것이다. 모션 센서는 가속도계, 자이로스코프 및/또는 자력계를 포함할 수 있다. 이것은 9 DOF(자유도(Degrees of Freedom)) 측정을 제공할 것이고 저 비용으로 MEMS 기술에서 이용 가능하다. 이것은 실제로 스마트 폰에서 이용 가능하다. 모션 센서는 또한 이들 중 하나뿐이거나 3개의 카테고리에서 선택된 두 개일 수 있다. 이는 측정을 더욱 적은 자유도로 전달할 것이다. LU(113a)는 결정된 레벨보다 높은 신뢰 구간으로 계산된 최종 GNSS PVT, 결정된 레벨보다 높은 SNR(신호 대 잡음비) 또는 C/N0(반송파의 대역폭의 중심에서의 반송파 대 잡음)을 갖는 내비게이션 신호로부터 계산된 최종 GNSS로부터 도출된 위치를 계산하도록 구성될 수 있다. 이것은 아마도 희생자가 눈 또는 바위 아래에 매몰되기 전에 계산된 마지막 위치일 것이다. 그 후, LU는 모션 센서에 의해 측정된 경로를 LU의 메모리에 저장된 최종 품질 위치에 부가함으로써 장치(110a)의 추정된 위치를 계산할 수 있다.
그 후, LU에 의해 계산된 위치는 T/R 모듈에 의해 구조대의 T/R 모듈로 브로드캐스팅되거나, 이의 식별에 의해 구조될 장치(110a)의 어드레스 상에 공개될 수 있다. 그 후, 구조 장치(120a)는 탐색될 장치(110a)의 추정된 위치를 수신할 수 있으며, 이는 신뢰 원(confidence circle)으로 장치의 스크린 상에 표시될 수 있고, 그 후, 구조자는 이에 따라 행동할 수 있다.
제2 타입의 해결책은 탐색될 장치가 상기 구조 장치에 의해 전송된 반송파 신호의 ToA(및 아마도 AoA 및 SS)로부터 탐색 영역에 존재하는 구조 장치들(120a)에 대한 위치를 계산하도록 하는 것이다. 유리하게는, 반송파 신호는 구조 장치의 각각과 탐색될 장치 사이의 의사 거리의 계산을 허용하는 코드에 의해 변조될 것이다. 구조 장치와 탐색될 장치는 802.11x와 같은 표준화된 프로토콜 중 하나를 사용하여 무선 네트워크를 형성할 것이다. 독점적 프로토콜을 포함하는 모든 종류의 TDMA(시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access)) 프로토콜이 사용될 수 있다. 그러나, 어쨌든, 장치는 각각 거리 계산이 적절함을 확인하기 위해 스스로 식별할 수 있는 것이 필요하다.
탐색될 장치는 구조 장치에 대한 자신의 위치를 구조 장치에 전송하고, 구조 장치(120a) 중 3개가 자신의 GNSS 위치를 파악해서 구조 장치(LU)의 각각에서 이러한 GNSS 위치로부터 탐색될 장치(110a)의 절대 위치와 장치(110)에 의해 전송된 상대 위치에 대한 정보를 결정하면 충분하다. AoA가 사용될 때, 하나의 구조 장치이면 충분하다.
제3 타입의 해결책은 본 발명에 따른 구조 장치(120a)가 자신의 GNSS PVT를 탐색될 장치(110a)에 전송하도록 하는 것이다. 그 후, 후자의 장치는 구조 장치의 GNSS 순간(instant) 위치 및 ToA 계산된 위치 중 적어도 3개로부터 삼각 측량된 자신의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 3개의 상이한 위치에서 수행된 구조 장치를 지닌 동일한 단일 구조자의 다수의 ToA 계산 및 GNSS 위치의 조합은 명확한 위치에서 수행된 위치 결정(fix)이 측정 위치 결정으로 인식되는 경우에 구조될 사람이 움직이지 않는다고 가정하기 때문에 동일한 결과를 산출한다.
모든 측정 및 전송은 적어도 구조 모드에서 자동으로 개시될 수 있다.
3개의 타입의 해결책은 하나 이상의 구조 장치 또는 하나 이상의 탐색될 장치 중 어느 하나에 의해 수행되는 데이터 융합(data fusion)을 통해 함께 조합될 수 있다. 데이터 융합은 또한 탐색 영역 또는 원격 장소 중 어느 하나에 위치된 구조자의 마스터 스테이션에서 수행될 수 있다.
GNSS 수신기는 일상적으로 10m보다 양호한 순간 정밀도(instant precision)를 달성할 수 있다. 시간에 걸친 통합을 통해 1m보다 양호한 정밀도를 달성할 수 있다. 상술한 모든 타입의 해결책에 적용 가능한 변형예로서, 스키어 팀의 가이드 또는 지진 후 구조자의 팀의 리더가 즉시 휴대할 수 있도록 하기 위한 구조 장치(120a) 중 하나는 특정 인공위성 또는 인터넷 서비스(Inmarsat, Eutelsat, RTK 등)뿐만 아니라 SBAS(Satellite-based augmentation system)로부터 보정 데이터(즉, 전리층 보정, 궤적 보정, 위성 편향 등)를 획득함으로써 정확한 포인트 위치(Precise Point Position)를 계산할 수 있다. 그 다음, 다른 구조 장치(120a)는 ToA/AoA/SS 측정 및 계산을 사용하여 PPP 위치된 수신기에 대해 정확하게 자신의 위치를 정할 수 있다. 탐색될 장치(110a)는 또한 10cm보다 양호할 수 있는 PPP 정밀도로부터 이득을 얻을 수 있을 것이다.
도 1a의 탐색 지원 장치의 변형예가 도 1b에 도시되어 있다. 이 도면에서, 본 발명의 탐색 지원 장치(110b)는 장치(110a)와 동일한 구성 요소에 더해 배터리 애드온(115b), 모뎀 애드온(116b) 및 보호 장치(117b)를 포함한다. 배터리 애드온(115b)은 스마트 폰을 위한 표준 액세서리일 수 있다. 본 발명과 관련하여, 그것은 또한 용량을 증가시킨 견고한(ruggedized) 배터리 애드온일 수 있다. 모뎀 애드온(116b)은 TOA/AoA/SS 계산을 수행하거나 다른 탐색 지원 장치로부터 수신된 반송파를 복조하기 위해 반송파 변조된 파형을 생성하도록 CW SPU(111a)를 구동하는 데 사용된다. 보호 장치(117b)는 탐색 지원 장치를 초크(chock) 및 저온으로부터 보호하기 위해 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b의 탐색 지원 장치의 다른 변형예가 도 1c에 도시되어 있다. 이러한 장치(110c)는 소나 변환기(sonar transducer) 및 SPU 애드온(118c) 및 소나 변환기/안테나(119c)를 포함한다. 또한, 보호 장치(117c)는 본 실시예의 탐색 지원 장치가 적어도 물의 특정 깊이까지 방수가 되는 것을 보장하기 위해 제공된다. 소나 변환기 SPU 애드온은 또한 전송되거나 수신된 소나 CW를 변조하고 복조하는 모뎀을 포함할 것이다. 소나파(sonar wave)는 RF 반송파 대신 사용될 것이다. 사용 사례 시나리오는 선원, 어부 또는 임의 타입의 보트 승무원을 갖추는 것이다. RF 및 소나 CW는 일부 실시예에서 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 소나는 설상차(snowmobile vehicle)에 사용될 수 있다.
본 발명의 탐색 지원 장치의 모든 변형예에 부가될 수 있는 선택 사항으로서, 수명 파라미터(심장 박동, 온도 등)는 센서에 의해 획득되어 반송파 링크를 통해 구조 장치에 전송될 수 있다. 이러한 센서에 의해 측정된 신체의 온도의 저하 또는 심장 박동의 갑작스러운 증가 및/또는 구조를 필요로 하는 상태의 가속도계 탐지에 의한 움직임의 부족의 탐지와 같은 이러한 조건은 또한 전송할 비콘을 구동시킬 수 있다.
실제로, 일부 실시예에서, 조난 비콘은 본 발명의 탐색 지원 장치의 모든 변형예과 조합하여 구조자의 장비에 부가될 수 있다. 이것은 예를 들어 배낭, 스키 또는 신발에 부착될 수 있다. 비콘은 예를 들어 눈사태가 탐지될 때 센서 측정(예를 들어, 가속도계) 시에 방출을 시작할 수 있다. 탐색 및 구조대가 또한 눈사태를 탐지하기 위해 다른 수단에 의존할 수 있기 때문에 거짓 탐지가 방지되거나 완화될 수 있다.
일부 실시예에서, 탐색 및 구조 성공률을 증가시키기 위해 부가적인 비콘이 해제되거나 드롭되거나 배출될 수 있다. 비콘은 눈사태, 진흙 사태, 지형 움직임 또는 지진의 제1 징후의 탐지 시에 방출될 수 있다. 상술한 바와 같이, 비콘은 자동으로 해제될 수 있다. 이러한 비콘은 팽창식일 수 있거나 눈이나 지형 위에 양호한 부력을 갖기 위해 다른 수단을 가질 수 있다. 비콘은 해제 시점 전, 해제 시점 및 해제 시점 후에 궤적 재구성을 돕기 위해 이전 및 과거 움직임을 기록할 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 다수의 실시예에 따른 본 발명의 탐색 지원 장치를 사용하는 동작 시나리오를 나타낸다.
도 2a에서, 탐색 지원 장치(110a) 또는 LD(Lost Device)를 지닌 사용자(210a)는 지점(LDP1)에서 자신의 위치를 방출한다. 신뢰 레벨이 최소보다 낮을 때 위치가 손실된 것으로 간주될 수 있다. GNSS 내비게이션에서의 신뢰 레벨의 정의는 동일한 출원인에 의해 출원된 PCT 출원 제PCT/EP2015/066299호에서 알 수 있다. 또한, 모든 위성에 대한 SNR 또는 C/N0 값이 미리 결정된 레벨 아래로 떨어질 때 단순히 손실된 것으로 간주될 수 있다. 특정 실시예에서, 임계값은 LD가 발견될 것으로 예상되는 지형(눈, 돌) 및 이의 두께의 함수로서 조정될 수 있다.
이러한 실시예에서, LD(110a)의 PCU(114a)는 복수의 모션 센서를 포함한다. 장치를 지닌 사람은 궤적(211a)을 따라 위치(LDP1)에서 위치(LDP2)(212a)로 이동할 것이다. LDP1은 모션 센서에 의해 탐지된 움직임이 일정 기간 동안 실질적으로 존재하지 않는(null) 지점으로 결정된다. LU(113a)는 위치(LDP1)로부터의 LDP2의 기준 좌표 및 모션 센서 측정의 지구 프레임(Earth Frame)을 계산하도록 구성된다. 위치(LDP1 및 LDP2)는 반송파 상에서 LU 및 아마 모뎀에 의해 구성된 메시지로 탐색 장치(RD)(120a)에 전송된다. 선택 사항으로서, LDP1에서의 신뢰 레벨 또는 SNR 및/또는 C/N0 값, 및 모션 센서 측정 및 LU 계산의 신뢰 레벨은 또한 메시지에 포함될 수 있다. 또한, 다른 선택 사항으로서, 장치(120a)는 (222a), 자신의 GNSS 위치(RDP'1)를 구조될 장치(110a)에 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 탐색 지원 장치(RD)(120a)는 위치(RDP'1)에 위치된 구조자(220a)가 지닌다. 장치(120a)는 LD의 식별, 위치(LDP1) 및 아마도 위치에 대한 신뢰 레벨 정보를 포함하는 메시지를 수신한다. 또한, 장치(120a)는 이의 T/R(121a, 122a)에서 장치(110a)의 T/R(111a, 112a)에 의해 방출된 반송파(221a)를 수신한다. 반송파가 지닌 ToA 코드로부터 LU(123a)는 위치(LDP1 및 RDP'1) 사이의 거리를 계산한다. LD의 위치의 신뢰 레벨 원(213a)과 (아마도 신뢰 링(ring)을 형성하는 제2 원(223'a)에 의해 도면상에 구체화된 신뢰 레벨과 관련된) 측정 원(223a) 사이의 교차점은 제1 탐색 영역(250a)을 결정할 것이다. 거리 계산은 희생자가 매몰된 매체에서 발생하는 것으로 알려지는 다중 경로 반사 때문에 적용될 미리 확립된 보정을 고려하여 정정될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
신뢰 원(213a, 223a, 223'a)은 구조 장치(120a)의 디스플레이 상에 표시될 수 있다.
구조자에 의해 이러한 제1 탐색 영역이 충분히 작고 접근하기 쉬운 것으로 간주되는 경우, 구조자는 거기에서 정지할 것이다.
그렇지 않은 경우, 본 설명에서 추가로 설명되는 바와 같이, 제2 위치(RDP'2)로 이동하기로 결정할 수 있다. 구조자는 구조될 장치에 더 가까이 가지만, 거기에 대한 직선을 따르지 않도록 제2 위치를 결정할 것이다. 이것은, 부가적인 선택 사항으로서, 손실된 장치로부터 탐색 장치의 위치를 삼각형화할 수 있는 것이 유용할 수 있기 때문이다. 경험적 규칙으로서, 직선으로부터 45°의 궤적을 따르고, 이전 위치(RDP'1)와 이전에 측정된 거리(223a) 사이의 절반 거리에 위치된 지점(RDP'2)에서 정지할 수 있다. LU(123a)는 새로운 지점 및 궤적(224a)을 계산하고 아마 이를 장치의 디스플레이 상에 표시하도록 구성될 수 있다. 그 다음, 장치(120a)가 위치(RDP'1)에 있을 때와 동일한 절차가 반복된다. 이전의 측정 링(223a) 및 손실된 장치의 위치의 신뢰 원(213a)과 (신뢰 마진(223a, 223'a)과 유사하지만 도면에 도시되지 않은 신뢰 마진을 포함하는) 새로운 측정 링(233a)의 교차점은 제2 탐색 영역을 정의한다. 이러한 제2 탐색 영역이 이제 수락 가능하면, 절차는 정지되고, 물리적 탐색 및 구조가 시작될 수 있다. 그렇지 않으면, 절차는 한번 반복될 수 있고, 그 후 구조자는 궤적(234a)을 따르는 위치(RDP'3)에서 이동하고 측정 링(243a)을 생성한다. 사고 타입에 따라, 다수의 반복 후에 탐색 영역의 결정을 중단하기 위해 구조대가 취하는 결정은, 예를 들어, 눈 아래에 매몰된 사람을 구조할 수 있는 시간이 중요하기 때문에 사고의 시작에서 경과된 시간에 따라 달라질 수 있다. 사고 이후 소비된 시간과 사고의 타입과 호환 가능한 시간 제한(time limit)이 경과하기 전에 구조자에게 여전히 이용 가능한 시간은 계산되어 구조자에게 표시될 수 있다.
어쨌든, 3개의 RD 위치(RDP'1, RDP'2, RDP'3)가 LD로 전송될 수 있도록 적어도 두번(3회 측정) 절차를 반복하는 것이 유리할 수 있으며, 이의 LU는 이러한 3개의 RD 위치로부터의 하나의 위치를 계산하여, 이전에 결정된 위치(LDP2)와 비교하고, 정정된 위치를 RD로 다시 전송할 수 있다.
도 2b에 예시되는 본 발명의 다른 실시예에서, 시작할 수 있는 분실된 장치의 위치를 알 수 없다. 희생자가 발견될 가능성이 있는 영역(213b)에서 시작하는 것이 가능할 수 있다. 이것은, 특히 구조자가 희생자와 같은 팀의 일부인 경우 눈사태 경로와 스키어의 궤적의 상대 위치에 의해 결정될 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 장치는, 예를 들어 장치 중 하나에 의해(또는 무인 비행기로부터) 취해진 장면의 이미지를 사용하고, 초기 탐색 영역을 자동으로 계산하고, 국부적으로 저장된 데이터 또는 원격 데이터베이스 중 하나에 액세스함으로써, 탐색을 위한 초기 위치로서 사용될 상기 초기 영역의 중심을 표시하여 초기 탐색 영역을 쉽게 결정하기 위해 구성될 수 있다. 이것은 원(213b) 및 이의 중심을 결정할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 원(213b)은 아마도 도 2a의 원(213a)보다 훨씬 클 것이다. 그 다음, 단지 하나의 구조자가 이러한 구역에 대해 이용 가능한 경우, 도 2a의 실시예에서와 동일한 절차가 다음과 같은 통고와 함께 적용될 수 있다:
- RD(120a)에 의해 결정된 거리만이 아마 측정 불확실성(223b)과 함께 이용 가능할 것이며, 방향은 결정되지 않거나 아주 부정확하다.
- 제2 측정의 새로운 지점을 결정하기 위해, 구조자가 수행한 움직임이 적절한지를 판단하기 위해 SS를 사용할 필요가 있을 것이고; 많은 시행착오가 필요할 수 있다.
- LD가 그것에 전송된 RD의 3개의 연속 위치로부터의 위치와 T/R(111a, 112a)에 의해 획득된 신호로부터 LD의 LU에 의해 계산된 상대 거리를 계산할 수 있도록 프로세스를 적어도 두 번 반복할 필요가 있을 것이다.
탐색 영역(250b)은 또한 영역(223b, 233b, 243b 및 213b)의 교차점으로서 직접 결정될 수 있다. 정합 알고리즘은 이러한 장치의 LU에 의해 결정된 LD의 위치의 신뢰 원으로 이러한 탐색 영역을 조정하도록 구현될 수 있다.
대안으로, 3개의 상이한 구조자(220b, 230b, 240b)에 의해 유지되는 3개의 상이한 장치(RD1, RD2, RD3)는 상술한 바와 같이 계산된 3개의 상이한 위치에 배치될 수 있다. 그 후, 구조자의 위치의 결정이 3개의 신호의 SS를 RD의 LU 중 하나에 대조함으로써 즉시 이루어져야 하는 것을 제외하고는 적용되는 절차는 동일하다.
도 2c에 예시된 본 발명의 다른 실시예에서, 탐색 지원 장치(120a)는 탐색될 LD 장치(110a)에 의해 방출된 반송파 신호의 AoA를 측정할 수 있다. 구조될 사람(210c)이 지닌 LD의 위치는 선험적으로 알려지지 않은 것이다. 구조자(220c)가 지닌 장치(120a)는 ToA 및 AoA 모두를 획득할 수 있다. 그 다음, LD의 선험적 위치를 알지 못하고, 측정의 단지 하나의 지점으로 아주 제한되는 탐색 영역(250c)을 결정하는 것이 가능하다.
물론, 탐색 영역이 여전히 너무 크면, 이러한 실시예를 도 2b의 실시예와 조합하는 것이 가능하며, 즉 하나의 단일 구조자가 3개의 상이한 위치에서 연속적인 측정을 하거나, 3개의 상이한 구조자가 측정을 거의 동시에 하며, 이러한 측정을 팀색될 장치로 전송할 수 있다.
도 3은 다수의 실시예에서 본 발명을 구현하는 데 사용된 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3의 흐름도는 방법의 모든 실질적인 단계를 포함하고, 도면상에 표시되는 단계의 일부는 특정 상황에서 생략될 수 있다.
단계(310)에서, 탐색될 분실된 장치의 위치가 추정된다. 추정은 도 2a의 예시와 관련하여 논의된 바와 같이 사용하는 장치/사용자의 최종 품질 위치로부터 알수 있는 위치에 기초할 수 있다. 이러한 추정은 탐색 지원 장치(110a)에 통합된 모션 센서로부터의 측정을 이용하는 이러한 최종 품질 위치의 전파에 기초한다. 그것은 또한 사고와 지형의 상황으로부터 추정될 수 있다. 신뢰 레벨은 추정과 연관된다.
단계(320)에서, 이러한 위치는 구조 장치(120a)로 브로드캐스팅되거나, LD의 HTML 페이지 상에 게시/공표된다.
LD와 적어도 하나의 RD 사이의 거리는 ToA 측정으로부터 계산된다. 계산의 결과가 단계(330)에서 LD의 추정된 위치와 일치하는 것으로 판단되면, 복구 절차의 전자적 부분(electronic part)은 단계(340)에서 종료될 수 있고, 인간 수색 및 탐색이 시작될 수 있다.
그렇지 않으면, ToA에 의해 측정된 바와 같이 탐색 영역에서 이용 가능한 구조자의 수는 단계(350)에서 테스트된다. 이러한 수가 2보다 크면(최소 3), 구조자의 최상의 위치를 결정하는 단계(355)가 수행된다. 이러한 단계는 도 2a와 관련하여 설명된 타입의 경험적 규칙을 포함한다. 그 후, LD에 대한 거리는 이러한 최상의 위치로부터 계산되고(단계(360)), LD의 위치는 최상의 위치로부터 계산된다(단계(370)).
AoA가 RD 중 하나에서 이용 가능하다면 3개 미만, 아마도 하나만의 RD를 사용할 수 있다는 점을 주목할 것이다.
LD를 탐색하기 위해 구획된 지역에서 이용 가능한 RD의 수가 2와 같거나 더 적은 경우, 특히 AoA 계산 능력을 갖지 않는 경우, 이용 가능한 RD로 많은 이동을 수행할 필요가 있을 수 있다.
그 후, RD는 단계(390, 3B0)에서의 이동과 단계(380, 3A0 및 3C0)에서 LD에 대한 거리를 계산할 것이다.
그 후, 단계(3D0)에서 RD는 자신의 위치를 LD에 전송할 것이고, 단계(3E0)에서 LD는 자신의 위치를 계산하여 RD에 재전송할 것이다.
도 2a와 관련하여 상술한 변형예로서, 계산 및 전송은 다른 방향(LD에 의한 RD에 대한 상대 거리의 계산 및 RD로의 전송)에서 수행될 수 있다.
RD 중 하나가 마스터이고 다른 하나가 슬레이브인 아키텍처를 정의하는 것이 유익할 수 있다. RD 중 하나는 또한 다른 것보다 더 높은 컴퓨팅 능력을 가질 수 있고, 가능성 있는 초기 탐색 영역, 구조 전략 및 전술을 결정하는 데 유용할 수 있는 외부 데이터를 포함하는 원격 데이터베이스에 대한 액세스를 가질 수 있다. 이러한 액세스는 셀룰러 또는 위성 통신 링크를 사용할 수 있다. 이러한 마스터 RD는 원격 데이터에 액세스하며, 또한 LD의 위치 측정 정밀도를 높이기 위해 PPP 또는 RTK 능력에 액세스하는 GNSS 수신기를 포함할 수 있다.
탐색될 지역이 크고 실종된 희생자의 수가 많은 경우, 탐색될 지역을 서브 지역으로 세분하고, 이용 가능한 구조대를 서브 팀으로 세분할 필요도 있을 것이다. 이 경우, 다양한 서브 지역에서 탐색될 LD를 식별하는 예비 단계를 수행할 필요가 있을 수 있으며, 이 결과 LD/RD 근거리 통신망이 효율적으로 구성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 예는 단지 본 발명의 일부 실시예를 예시한다. 이는 첨부된 청구 범위에 의해 정의되는 상기 발명의 범위를 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

Claims (18)

  1. 탐색 지원 장치(110a, 120a)로서,
    비가스 상태에서의 물질을 통과하는 타입의 다른 신호 처리 유닛(121a, 111a)에 대한 전파 거리의 측정을 허용하도록 선택된 주파수 대역과 파형의 반송파 신호를 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 정의된 타입의 신호 처리 유닛(111a, 121a);
    상기 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 제1 탐색 영역을 결정하기 위해 상기 신호 처리 유닛과 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 사이의 제1 전파 거리를 상기 신호 처리 유닛 또는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치와 조합하도록 구성된 논리 유닛(113a, 123a)
    을 포함하고;
    상기 논리 유닛은 다른 탐색 지원 장치의 절대 위치와 상기 탐색 지원 장치와 상기 다른 탐색 지원 장치 사이의 거리의 하나 이상의 조합으로부터 상기 탐색 지원 장치의 위치를 계산하도록 추가로 구성되는, 탐색 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 논리 유닛은 상기 하나의 신호 처리 유닛(113a)과 함께 위치하는 위치 계산 유닛(114a) 또는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛(123a)과 함께 위치하는 다른 위치 계산 유닛 중 하나로부터 상기 신호 처리 유닛 또는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치를 수신하는, 탐색 지원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치 계산 유닛은 GNSS 수신기를 포함하는, 탐색 지원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치 계산 유닛은 모션 센서를 추가로 포함하는, 탐색 지원 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치 계산 유닛 및 상기 논리 유닛은 신뢰 임계치에서 상기 GNSS 수신기에 의해 결정된 이전의 위치로부터 상기 장치의 현재 위치를 계산하고, 이러한 이전의 위치에서 모션이 존재하지 않는(null) 것으로 판단되는 현재 위치까지의 모션 센서 측정을 계산하도록 구성되는, 탐색 지원 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 계산 유닛은 50cm 이상의 정밀도로 상기 신호 처리 유닛 또는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치를 결정하도록 구성되는, 탐색 지원 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 처리 유닛 또는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 중 적어도 하나는 상기 반송파 신호의 도달 각도를 결정하도록 구성되는, 탐색 지원 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 논리 유닛은 상기 동일한 제1 다른 처리 신호 유닛의 제2 위치 또는 제2 다른 처리 신호 유닛의 위치 중 하나 및 상기 하나의 신호 처리 유닛 또는 상기 동일한 제1 다른 처리 신호 유닛의 상기 제2 위치 또는 제2 다른 처리 신호 유닛의 상기 위치 사이의 제2 전파 거리의 조합으로부터 상기 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 제2 탐색 영역을 결정하도록 추가로 구성되는, 탐색 지원 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 논리 유닛은 상기 제1 탐색 영역과 상기 제2 탐색 영역의 교차점에서 상기 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 가능한 탐색 지점을 결정하기 위해 상기 제1 탐색 영역과 상기 제2 탐색 영역을 조합하도록 추가로 구성되는, 탐색 지원 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 논리 유닛은 상기 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나를 구비함으로써 가능한 탐색 지점을 명확하게 하도록 추가로 구성되고, 상기 제2 다른 신호 처리 유닛이 자신을 미리 정의된 장소에 위치시키게 되는, 탐색 지원 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 논리 유닛은 계산된 위치를 하나 이상의 다른 탐색 지원 장치에 전송하도록 추가로 구성되는, 탐색 지원 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비가스 상태의 물질은 눈, 암석 또는 건설 자재 중 하나 이상을 포함하고, 상기 신호 처리 유닛은 WI-Fi 또는 블루투스 반송파 신호 중 하나 이상을 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 구성되는, 탐색 지원 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 신호 처리 유닛은 도달 시간, 도달 각도 또는 신호의 신호 세기 중 하나 이상을 계산하도록 구성된 코드에 의해 변조된 Wi-Fi 또는 블루투스 신호 중 하나 이상을 수신하거나 전송하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 추가로 구성되는, 탐색 지원 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비가스 상태의 물질은 물을 포함하고, 상기 신호 처리 유닛은 음향파 반송파 신호를 전송하거나 수신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 구성되는, 탐색 지원 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    애드온 소나 변환기 및 신호 처리 모듈을 추가로 포함하는, 탐색 지원 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    도달 시간, 도달 각도, 비가스 상태의 물질을 통과하는 정보의 신호 세기 또는 전송 중 하나 이상의 측정을 최적화하도록 선택된 코드로 상기 파형의 반송파 신호를 변조하거나 복조하는 것 중 하나 이상으로 구성된 모뎀을 추가로 포함하는, 탐색 지원 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 처리 유닛은 상기 논리 유닛에 의해 상기 반송파 신호 상에서 메시지를 전송하게 되도록 추가로 구성되고, 상기 메시지는 상기 탐색 지원 장치의 식별 또는 생물학적 센서에 의해 수집된 상기 탐색 지원 장치의 사용자의 상태 중 하나 이상을 포함하는, 탐색 지원 장치.
  18. 탐색 지원 방법으로서,
    비가스 상태에서의 물질을 통과하는 타입의 다른 신호 처리 유닛에 대한 전파 거리의 측정을 허용하도록 선택된 주파수 대역과 파형의 반송파 신호의 타입을 신호 처리 유닛에서 전송하거나 수신하는 단계 중 하나 이상의 단계;
    상기 신호 처리 유닛 또는 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 제1 탐색 영역을 결정하기 위해 상기 신호 처리 유닛과 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 사이의 제1 전파 거리를 상기 신호 처리 유닛 또는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 중 하나의 위치와 조합하는 단계
    를 포함하고;
    상기 조합하는 단계는 상기 제1 다른 신호 처리 유닛의 절대 위치 및 상기 신호 처리 유닛과 상기 제1 다른 신호 처리 유닛 사이의 거리 중 하나 이상의 조합으로부터 상기 신호 처리 유닛의 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 탐색 지원 방법.
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