KR20180005454A - 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법 - Google Patents

비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180005454A
KR20180005454A KR1020160085568A KR20160085568A KR20180005454A KR 20180005454 A KR20180005454 A KR 20180005454A KR 1020160085568 A KR1020160085568 A KR 1020160085568A KR 20160085568 A KR20160085568 A KR 20160085568A KR 20180005454 A KR20180005454 A KR 20180005454A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
ground
channel
unit
stage
Prior art date
Application number
KR1020160085568A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101877614B1 (ko
Inventor
김의정
Original Assignee
주식회사 한화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한화 filed Critical 주식회사 한화
Priority to KR1020160085568A priority Critical patent/KR101877614B1/ko
Publication of KR20180005454A publication Critical patent/KR20180005454A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101877614B1 publication Critical patent/KR101877614B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G01S13/94
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/933Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • G01S13/935Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft for terrain-avoidance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/2813Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4008Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 비행체에 장착되어 비행체를 기준으로 지면 및 측면 방향으로 전파를 송신하고 반사파를 수신하기 위한 안테나부, 상기 안테나부에 의해 수신되는 신호를 다단 스위치에 의해 지면 신호와 측면 신호로 분리하여 신호처리부로 전송하는 송수신부 및 상기 송수신부로부터 전송받은 지면 신호와 측면 신호를 각각 처리하는 신호처리부를 포함하는 비행체의 탐색 시스템으로서, 본 발명에 의하면, 비행체가 자세를 변경하는 경우에도 탐색이 원활하게 유지되고, 지면 및 측면 신호의 분리를 하드웨어적으로 처리함으로써 신호처리가 원활하면서도 경제적일 수 있는 효과가 발휘된다.

Description

비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법{BEAM SCANNING SYSTEM OF AIR VEHICLE AND BEAM SCANNING METHOD}
본 발명은 공중을 비행하는 물체의 탐색 시스템과 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 공중을 비행하는 비행체가 비행 중에 지면 및 측면을 탐색하고, 탐색을 유지하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 비행체에 구비되는 탐색 시스템과 탐색 방법에 관한 것이다.
비행체는 무인기, 유도무기와 같은 군사장비는 물론 항공기를 포함하는 것이다.
항공기의 경우에는 레이더 고도계와 같은 탐색 장치에 의해 주변 지형을 관측하여 자신이 가지고 있는 지도 정보와 비교하여 항해를 위한 정보에 활용하게 되고, 유도무기 등에서도 전파의 반사파에 의해서 지형 등의 정보 및 지상무기와의 통신 등을 위해서 탐색기가 필수적이다.
이러한 탐색을 위해서는 지면을 향하는 안테나가 필요하며, 이미 많은 유도무기와 항공기에 탑재되어 운용되고 있다.
그런데, 유도무기가 지속적으로 회전하거나, 항공기가 급격히 회전하여 비행하는 경우에는 특정 위치에 고정된 안테나로는 지면을 지속적으로 향하도록 유지할 수가 없다. 안테나에 빔포밍 기술이 적용되어 있다 하더라도 빔스캐닝 허용범위 좌우 끝지점에서 요구되는 빔패턴과 성능을 유지하기에는 한계가 있다. 그렇다고 빔포밍으로 커버 가능한 영역의 한계로 비행체의 움직임을 제한할 수도 없는 것이다.
그리고, 탐색장치는 지면 및 측면에 대해서도 이루어져야 하는데, 종래에는 지면과 측면에 대해 안테나를 통해 수신한 정보를 데이터 영역에서 분리시켜 각각을 신호처리함에 따라 디지털 단에서 고속의 프로세서가 지원되지 않으면 실시간으로 정보처리가 불가능하였다.
또한, 다수의 채널 신호를 저장하고 처리해야 하므로 많은 메모리를 필요로 하였으며, 이는 시스템의 비용을 증가시키는 요인으로 작용한다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
한국등록특허공보 제10-1451788호 일본공개특허공보 제2009-282014호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 비행체가 자세를 변경하는 경우에도 탐색이 원활하게 유지되고, 지면 및 측면 신호의 분리를 하드웨어적으로 처리함으로써 신호처리가 원활하면서도 경제적일 수 있는 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 관점에 의한 비행체의 탐색 시스템은 비행체에 장착되어 비행체를 기준으로 지면 및 측면 방향으로 전파를 송신하고 반사파를 수신하기 위한 안테나부, 상기 안테나부에 의해 수신되는 신호를 다단 스위치에 의해 지면 신호와 측면 신호로 분리하여 신호처리부로 전송하는 송수신부 및 상기 송수신부로부터 전송받은 지면 신호와 측면 신호를 각각 처리하는 신호처리부를 포함한다.
그리고, 상기 송수신부의 다단 스위치는, 상기 안테나부의 각 채널과 연결되어 각 채널로부터의 신호를 지면 신호와 측면 신호로 분리시켜, 지면 신호를 상기 신호처리부의 지면 신호처리 파트로 연결시키는 복수의 1단 SPDT 스위치 및 상기 복수의 1단 SPDT 스위치에 의해 분리된 측면 신호를 빔포밍(Beamforming) 제어를 위해 스위칭하여, 빔포밍된 측면 신호를 상기 신호처리부의 측면 신호처리 파트로 연결시키는 2단 MPMT 스위치를 포함하는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.
나아가, 상기 비행체의 중력 방향과 모션을 감지하기 위한 중력/모션 센서부 및 상기 중력/모션 센서부에 의해 감지되는 신호에 따라, 측면 신호 및 지면신호를 분리하고 측면 신호의 스캐닝이 제어될 수 있도록 상기 송수신부의 다단 스위치를 제어하는 스케쥴러부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스케쥴러부는 상기 중력/모션 센서부에 의해 감지되는 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱하고, 상기 k번 채널로부터 측면으로 k±i번까지의 채널을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하여, 상기 1단 SPDT 스위치가 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 상기 지면 신호처리 파트로 연결되도록 제어하는 측,지면 채널 인덱싱 파트를 포함한다.
그리고, 상기 스케쥴러부는 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널을 제외한 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널로부터 측면으로 n±j번까지의 채널을 상기 2단 MPMT 스위치가 상기 측면 신호처리 파트로 연결되도록 제어하는 측면 빔 스케쥴링 파트를 포함할 수 있다.
이러한 상기 측면 빔 스케쥴링 파트는 정해진 시간마다 상기 n을 일정하게 증가시키는 것을 또한 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 관점에 의한 비행체의 탐색 시스템은 비행체에 장착되어 비행체를 기준으로 지면 및 측면 방향으로 전파를 송신하고 반사파를 수신하기 위한 안테나부, 상기 안테나부를 통해 전파를 송신하고 상기 안테나부로부터 전파를 수신하기 위한 송수신부, 상기 송수신부로부터 전송받는 신호를 처리하기 위한 신호처리부 및 상기 송수신부 및 상기 신호처리부를 제어하여 측면 신호 및 지면 신호가 분리 처리되게 하고, 상기 측면 신호의 스캐닝이 수행되게 제어하는 스케쥴러부를 포함한다.
그리고, 상기 스케쥴러부는 측,지면 채널 인덱싱 파트와 측면 빔 스케쥴링 파트를 포함하고, 상기 측, 지면 채널 인덱싱 파트는 상기 중력/모션 센서부에 의해 감지되는 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱하고, 상기 k번 채널로부터 측면으로 k±i번까지의 채널을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하여, 상기 송수신부가 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 지면 신호로서 처리되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측면 빔 스케쥴링 파트는 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널을 제외한 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널로부터 측면으로 n±j번까지의 채널을 측면 신호로서 처리되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 측면 빔 스케쥴링 파트는 정해진 시간마다 상기 n을 일정하게 증가시키는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.
나아가, 상기 송수신부는, 상기 안테나부의 각 채널과 연결되어 각 채널로부터의 신호를 상기 측면, 지면 채널 인덱싱 파트의 제어에 의해 지면 신호와 측면 신호로 분리시켜, 지면 신호를 상기 신호처리부에 포함되는 지면 신호처리 파트로 연결시키는 복수의 1단 SPDT 스위치 및 상기 복수의 1단 SPDT 스위치에 의해 분리된 측면 신호를 상기 측면 빔 스케듈링 파트의 제어에 의해 빔포밍(Beamforming)을 위한 스위칭을 수행하여, 빔포밍된 측면 신호를 상기 신호처리부에 포함된 측면 신호처리 파트로 연결시키는 2단 MPMT 스위치를 포함한다.
다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 비행체의 탐색 방법은 중력/모션 센서부에 의해 안테나부로부터 수신되는 지면 및 측면 방향의 전파 중 비행체의 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱하는 단계, 상기 중력/모션 센서부에 의해 상기 비행체의 자세 변화를 감지하는 단계, 상기 단계에 의해 상기 비행체의 자세 변화가 감지되면 새로운 k번 채널을 도출하는 단계, 상기 단계에 의해 결정된 k에 따라 측면과 지면에 대한 빔포밍(Beamforming) 인덱스를 도출하는 단계 및 상기 도출된 인덱스에 해당하는 채널로부터 수신되는 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 인덱스를 도출하는 단계는, 상기 k번 채널로부터 측면으로 k±i번까지의 채널을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하고, 상기 신호를 처리하는 단계는 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 지면 신호로서 처리되게 하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 인덱스를 도출하는 단계는, 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널을 제외한 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널로부터 측면으로 n±j번까지의 채널을 측면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하고, 상기 신호를 처리하는 단계는 상기 측면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 측면 신호로서 처리되게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 정해진 시간마다 상기 n을 일정하게 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법에 의하면, 비행체가 자세를 변환하는 경우에도 지면 측정의 기준이 되는 파라미터를 적응적으로 변경함으로써 지면에 대한 채널과 측면에 대한 채널을 원활하게 변경하여 탐색을 원활하게 유지할 수 있게 한다.
그리고, 신호 송수신부에 구비되는 다단 스위치에 의해서 하드웨어적으로 지면 신호와 측면 신호의 분리 및 측면 신호의 빔포밍 제어를 위한 스위칭 제어를 수행함으로써, 신호처리를 위한 장치의 부담이 해소되고 처리 속도에 대한 문제가 발생하지 않아 원활한 탐색이 가능하게 하고, 불량의 위험이 상대적으로 덜 하며, 다량의 메모리를 구비할 필요가 없어 시스템의 비용을 필요 이상으로 증대시키지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 비행체의 탐색 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 비행체의 탐색 시스템의 일 구성의 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 비행체의 탐색 시스템의 신호처리부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 비행체의 탐색 방법의 구현 방법을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 비행체의 탐색 방법을 플로우로 나타낸 것이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 비행체의 탐색 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 비행체의 탐색 시스템의 일 구성의 예를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명에 의한 비행체의 탐색 시스템의 신호처리부를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 비행체의 탐색 시스템을 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비행체의 탐색 시스템은 안테나부(10), 중력/모션 센서부(20), 스케쥴러부(30), 송수신부(40) 및 신호처리부(50) 등을 포함하여 비행체의 지면 및 측면에 대한 전파를 수신하여 이를 분리하여 신호처리하고, 비행체의 자세변경에도 적응적으로 탐색이 유지될 수 있게 한다.
안테나부(10)는 송수신부로부터의 전파를 송신하고, 반사되는 전파를 수신하기 위해 비행체에 장착되는 구성이다.
지면 및 측면 전체에 대한 신호 수신을 위해서 안테나부는 360도 전방위의 신호를 수신할 수 있게 마련된다.
이를 위한 예로서 도 2의 다중 혼이 결합된 안테나 또는 도 3의 링 구조 안테나가 적용될 수 있다.
도 3의 링 구조 안테나는 도시와 같이 패치 어레이(patch array)가 링에 적용된 것이고, 도 2의 다중 혼이 결합된 안테나는 여러 혼(horn) 안테나를 겹쳐서 그 사이에 피딩 라인을 두고 혼 사이의 공간을 통해 수직 편파로 자유 공간 상에 에너지가 방사되는 구조의 안테나이다. 최소 3개의 혼 안테나를 겹치면 2개의 겹치는 공간을 송신과 수신을 위해 나눌 수 있다.
혼 안테나 안쪽 바닥 면에는 다수 개의 피딩라인을 통해서 에너지를 전파하기 위한 패치 형태의 안테나가 부착되고, 이어서 송수신부(40)에 연결이 된다.
송수신부(40)는 복수의 1단 SPDT 스위치(41)와 2단 MPMT 스위치(42)로 구성되는 다단 스위치를 포함한다.
1단 SPDT 스위치(41, single pole double throw)는 안테나부(10)의 각 채널과 연결되고, 각 채널로부터 수신되는 신호를 지면 신호와 측면 신호로 분리시켜서 스위칭 제어에 의해 지면 신호는 신호처리부(50)의 지면 신호처리 파트(52)로 연결되게 하고, 측면 신호는 2단 MPMT 스위치(42)로 연결되도록 한다.
1단 SPDT 스위치(41)의 지면 신호와 측면 신호의 분리는 스케쥴러부(30)의 제어에 의해 수행되고, 이는 후술하기로 한다.
2단 MPMT 스위치(42, multi pole multi throw)는 1단 SPDT 스위치(41)에 연결되어 수신되는 측면 신호를 빔포밍(Beamforming) 제어하기 위해 스위칭을 수행하여 빔 스캐닝에 의해 측면 신호를 처리할 수 있도록 신호처리부(50)의 측면 신호처리 파트(51)로 연결시킨다.
이를 위해 2단 MPMT 스위치(42)는 NㅧMㅧL 스위치 구조를 갖는다. 즉, N개의 pole 입력을 가지고, M개의 state를 선택할 수 있으며, L개의 throw로 연결되는 구조이다. 예를 들어, 5개의 입력 중 2개만 출력하는 경우, 그 중에서도 5개의 입력 중 2개의 출력 조합을 선택해야 하므로 M개의 state를 이용하는 구조이다.
이상의 제어는 스케쥴러부(30)에 의해 수행되고, 이는 후술하기로 한다.
송수신부에 의해 분리되어 측면 신호처리 파트(51)에 전달된 측면 신호는 캘리브레이션(calibration), 이득 제어(automatic gain control) 등과 같은 전처리와 빔포밍이 필요하기 때문에 디지털 빔 포밍(DBF), 디지털변환(ADC), 알고리즘(ALG)의 일련의 신호처리 과정을 거쳐서 처리되고, 지면 신호처리 파트(52)에 전달된 지면 신호는 이득 제어(automatic gain control), 디지털변환(ADC), 알고리즘(ALG)의 일련의 신호처리 과정을 거쳐서 처리된다.
이 같이 처리된 신호에 의해서 지형정보의 획득, 지상무기와의 통신 및 정보 전달, 측면 방어, 항법 유도가 가능하게 한다.
상술한 송수신부(40)를 제어하는 스케쥴러부(30)는 측,지면 채널 인덱싱 파트(31)와 측면 빔 스케쥴링 파트(32)를 포함한다.
이들 스케쥴러부(30)가 송수신부(40)를 제어하는 방식은 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
중력/모션 센서부(20)에 의해서 비행체에 대한 중력 방향을 감지하고, 측,지면 채널 인덱싱 파트(31)는 감지된 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱한다.
k번째 안테나 채널을 지면용 안테나 채널의 기준으로 두고 좌우로 i개의 채널(k±i)을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 선정을 한다. 그 외의 안테나 채널 인덱스는 측면 탐색 영역에 해당하는 채널로 사용한다.
측,지면 채널 인덱싱 파트(31)는 선정된 인덱스에 의해 1단 SPDT 스위치(41)를 제어하여 1단 SPDT 스위치(41)가 이에 해당하는 채널을 지면 신호처리 파트(52)로 스위칭 연결되도록 한다.
그런데, 비행체가 회전하게 되면 이같은 구분에 의해 측면 신호와 지면 신호를 다단 스위치에 의해 구분할 수가 없다.
그래서, 중력/모션 센서부(20)는 회전 각도(θ)를 검출하고, 그에 따라 스케쥴러부(30)가 새로운 k값을 인덱스할 수 있게 함으로써, 적응적으로 k값을 변경하여 지면 탐색 영역과 측면 탐색 영역의 분리를 원활하게 하여 탐색이 원활히 유지될 수 있게 한다.
그리고, 측면 탐색 영역에 해당하는 채널의 신호는 1단 SPDT 스위치(41)에 의해 스위칭되어 2단 MPMT 스위치(42)로 연결되고, MPMT 구조로 이루어지는 2단 MPMT 스위치(42)는 측면 탐색 영역에 해당하는 채널의 신호 중 선정된 신호군의 신호가 측면 신호처리 파트(51)로 전송되게 한다.
즉, 모든 측면 탐색 영역에 해당하는 채널의 신호를 동시에 처리하지 않고, 시스템의 부하를 낮추기 위해 시분할로 조합된 채널군에 대해서만 처리하는 방식을 취하는 것이다.
이를 위해 측면 빔 스케쥴링 파트(32)는 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널을 선정한다. 인덱스 n이 선정되면 좌우 j개의 안테나를 측면용 안테나 빔패턴을 이루는 채널 조합(n±j)으로 선정하게 된다.
예를 들어, n을 kㅁi번 채널에 가장 인접한 측면 탐색 영역의 채널로 선택할 수 있는 것이다.
측면 빔 스케쥴링 파트(32)에 의해 측면용 채널 조합이 이 같이 도출되면, 2단 MPMT 스위치(42)를 제어하여 2단 MPMT 스위치(42)가 이에 해당하는 채널을 측면 신호처리 파트(51)로 스위칭 연결되도록 한다.
나아가, 측면 빔 스케쥴링 파트(32)는 조합된 채널을 정해진 시간에 따라 변경하여 측면 전영역이 스캐닝될 수 있도록 스케쥴링을 하여 2단 MPMT 스위치(42)를 제어하게 된다.
이는 인덱스 n을 정해진 시간마다 +1, +2 등으로 일정하게 증가시킴으로써 구현될 수 있게 한다.
이상과 같은 시스템적인 구성과 방법에 의해서 본 발명에 의한 비행체의 탐색이 가능하게 하고, 이하에서는 도 6을 참조하여 이를 순서적으로 설명하기로 한다. 다만, 앞서 설명된 내용과 동일한 것에 대해서는 설명을 줄이거나 생략할 수 있다.
비행체가 발사 내지 이륙하기 전에 측, 지면 빔포밍을 위한 파라미터가 설정되어 입력한다.(S10) 파라미터는 앞서 설명한 지면 안테나 개수에 대한 i와 측면 안테나 개수에 대한 j 파라미터이고, 그에 따라서 스케쥴러부(30)에는 이 같은 파라미터가 저장되게 된다.
중력/모션 센서(20)는 지속적으로 비행체의 자세의 변경 여부를 판단한다.(S20) 판단결과, 회전 각도(θ)를 측정하여,(S30) 그에 따라서 채널 인덱스 k를 도출하게 된다.(S40) 시스템이 최초 작동될 때에는 회전 각도의 측정 없이 채널 인덱스 k를 선정하게 될 것이다.
채널 인덱스 k가 산정되면, 기설정된 파라미터 i, j에 의해 측면, 지면 빔포밍 인덱스를 도출하게 된다.(S50)
즉, 지면 탐색 영역에 해당하는 인덱스 범위 k±i와 측면 탐색 영역에 해당하는 인덱스 범위 n±j를 도출하는 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 이 같은 k의 선정에 의해 1단 SPDT 스위치(41)가 제어되어 지면 신호와 측면 신호가 하드웨어적으로 분리시키고, 2단 MPMT 스위치(42)가 제어되어 측면 신호의 빔포밍이 수행될 수 있게 한다.
이후, 도출된 빔포밍 인덱스에 따라 지면 빔 스캐닝(S61)과 측면 빔 스캐닝(S62)이 수행되게 하고, 신호처리부(50)에 의해 지면 빔 신호처리(S71)와 측면 빔 신호처리(S72)가 이루어지게 제어된다.
한편, S62의 수행 이후 정해진 일정한 시간의 경과에 따라 측면 빔 스케쥴링 파트(32)에 의해 n을 일정하게 증가시키게 되고, 그렇게 되면 다시 그에 따른 측면 빔포밍 인덱스가 도출되어 측면 빔 스캐닝을 수행하게 구현된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법에 의하면, 비행체가 자세를 변환하는 경우에도 채널을 원활하게 변경하여 탐색을 원활하게 유지할 수 있게 하고, 지면 신호와 측면 신호의 분리 및 측면 신호의 빔포밍 제어를 위한 스위칭 제어에 의함에 따라 많은 긍정적인 효과를 발휘할 수가 있다.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
10 : 안테나부
20 : 중력/모션 센서부
30 : 스케쥴러부
31 : 측,지면 채널 인덱싱 파트 32 : 측면 빔 스케쥴링 파트
40 : 송수신부
41 : 1단 SPDT 스위치 42 : 2단 MPMT 스위치
50 : 신호처리부
51 : 지면 신호처리 파트 52 :측면 신호처리 파트

Claims (15)

  1. 비행체에 장착되어 비행체를 기준으로 지면 및 측면 방향으로 전파를 송신하고 반사파를 수신하기 위한 안테나부;
    상기 안테나부에 의해 수신되는 신호를 다단 스위치에 의해 지면 신호와 측면 신호로 분리하여 신호처리부로 전송하는 송수신부; 및
    상기 송수신부로부터 전송받은 지면 신호와 측면 신호를 각각 처리하는 신호처리부를 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송수신부의 다단 스위치는,
    상기 안테나부의 각 채널과 연결되어 각 채널로부터의 신호를 지면 신호와 측면 신호로 분리시켜, 지면 신호를 상기 신호처리부의 지면 신호처리 파트로 연결시키는 복수의 1단 SPDT 스위치; 및
    상기 복수의 1단 SPDT 스위치에 의해 분리된 측면 신호를 빔포밍(Beamforming) 제어를 위해 스위칭하여, 빔포밍된 측면 신호를 상기 신호처리부의 측면 신호처리 파트로 연결시키는 2단 MPMT 스위치를 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 비행체의 중력 방향과 모션을 감지하기 위한 중력/모션 센서부; 및
    상기 중력/모션 센서부에 의해 감지되는 신호에 따라, 측면 신호 및 지면신호를 분리하고 측면 신호의 스캐닝이 제어될 수 있도록 상기 송수신부의 다단 스위치를 제어하는 스케쥴러부를 더 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스케쥴러부는 상기 중력/모션 센서부에 의해 감지되는 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱하고, 상기 k번 채널로부터 측면으로 k±i번까지의 채널을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하여, 상기 1단 SPDT 스위치가 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 상기 지면 신호처리 파트로 연결되도록 제어하는 측,지면 채널 인덱싱 파트를 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 스케쥴러부는 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널을 제외한 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널로부터 측면으로 n±j번까지의 채널을 상기 2단 MPMT 스위치가 상기 측면 신호처리 파트로 연결되도록 제어하는 측면 빔 스케쥴링 파트를 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 측면 빔 스케쥴링 파트는 정해진 시간마다 상기 n을 일정하게 증가시키는 것을 특징으로 하는 비행체의 탐색 시스템.
  7. 비행체에 장착되어 비행체를 기준으로 지면 및 측면 방향으로 전파를 송신하고 반사파를 수신하기 위한 안테나부;
    상기 안테나부를 통해 전파를 송신하고 상기 안테나부로부터 전파를 수신하기 위한 송수신부;
    상기 송수신부로부터 전송받는 신호를 처리하기 위한 신호처리부; 및
    상기 송수신부 및 상기 신호처리부를 제어하여 측면 신호 및 지면 신호가 분리 처리되게 하고, 상기 측면 신호의 스캐닝이 수행되게 제어하는 스케쥴러부를 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 스케쥴러부는 측,지면 채널 인덱싱 파트와 측면 빔 스케쥴링 파트를 포함하고,
    상기 측, 지면 채널 인덱싱 파트는 상기 중력/모션 센서부에 의해 감지되는 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱하고, 상기 k번 채널로부터 측면으로 k±i번까지의 채널을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하여, 상기 송수신부가 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 지면 신호로서 처리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비행체의 탐색 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 측면 빔 스케쥴링 파트는 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널을 제외한 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널로부터 측면으로 n±j번까지의 채널을 측면 신호로서 처리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비행체의 탐색 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 측면 빔 스케쥴링 파트는 정해진 시간마다 상기 n을 일정하게 증가시키는 것을 특징으로 하는 비행체의 탐색 시스템.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 송수신부는,
    상기 안테나부의 각 채널과 연결되어 각 채널로부터의 신호를 상기 측면, 지면 채널 인덱싱 파트의 제어에 의해 지면 신호와 측면 신호로 분리시켜, 지면 신호를 상기 신호처리부에 포함되는 지면 신호처리 파트로 연결시키는 복수의 1단 SPDT 스위치; 및
    상기 복수의 1단 SPDT 스위치에 의해 분리된 측면 신호를 상기 측면 빔 스케듈링 파트의 제어에 의해 빔포밍(Beamforming)을 위한 스위칭을 수행하여, 빔포밍된 측면 신호를 상기 신호처리부에 포함된 측면 신호처리 파트로 연결시키는 2단 MPMT 스위치를 포함하는 비행체의 탐색 시스템.
  12. 중력/모션 센서부에 의해 안테나부로부터 수신되는 지면 및 측면 방향의 전파 중 비행체의 중력 방향에 해당하는 채널을 k번 채널로 인덱싱하는 단계;
    상기 중력/모션 센서부에 의해 상기 비행체의 자세 변화를 감지하는 단계;
    상기 단계에 의해 상기 비행체의 자세 변화가 감지되면 새로운 k번 채널을 도출하는 단계;
    상기 단계에 의해 결정된 k에 따라 측면과 지면에 대한 빔포밍(Beamforming) 인덱스를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 인덱스에 해당하는 채널로부터 수신되는 신호를 처리하는 단계를 포함하는 비행체의 탐색 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 인덱스를 도출하는 단계는,
    상기 k번 채널로부터 측면으로 k±i번까지의 채널을 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하고,
    상기 신호를 처리하는 단계는 상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 지면 신호로서 처리되게 하는 것을 특징으로 하는 비행체의 탐색 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 인덱스를 도출하는 단계는,
    상기 지면 탐색 영역에 해당하는 채널을 제외한 측면 탐색 영역에 해당하는 채널 중 특정한 n번째 채널로부터 측면으로 n±j번까지의 채널을 측면 탐색 영역에 해당하는 채널로 인덱싱하고,
    상기 신호를 처리하는 단계는 상기 측면 탐색 영역에 해당하는 채널로부터의 신호를 측면 신호로서 처리되게 하는 것을 특징으로 하는 비행체의 탐색 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    정해진 시간마다 상기 n을 일정하게 증가시키는 단계를 더 포함하는 비행체의 탐색 방법.
KR1020160085568A 2016-07-06 2016-07-06 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법 KR101877614B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160085568A KR101877614B1 (ko) 2016-07-06 2016-07-06 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160085568A KR101877614B1 (ko) 2016-07-06 2016-07-06 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180005454A true KR20180005454A (ko) 2018-01-16
KR101877614B1 KR101877614B1 (ko) 2018-08-07

Family

ID=61066701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160085568A KR101877614B1 (ko) 2016-07-06 2016-07-06 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101877614B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06186321A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Toshiba Corp マルチビームレーダ装置
JP2007178140A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Hitachi Ltd 物体検知センサ
JP2009282014A (ja) 2008-04-08 2009-12-03 Honeywell Internatl Inc 超小型飛行機のためのアンテナシステム
KR100969688B1 (ko) * 2008-04-03 2010-07-14 (주)밀리시스 밀리미터파 대역 항공용 레이더
KR101451788B1 (ko) 2014-07-25 2014-10-16 국방과학연구소 디지털 방식의 fmcw 전파고도계 및 그것의 고도 탐색방법
KR20140131253A (ko) * 2013-05-02 2014-11-12 더 보잉 컴파니 도래각 측정을 이용한 ads-b 인증 및 내비게이션을 위한 디바이스, 시스템, 및 방법들

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06186321A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Toshiba Corp マルチビームレーダ装置
JP2007178140A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Hitachi Ltd 物体検知センサ
KR100969688B1 (ko) * 2008-04-03 2010-07-14 (주)밀리시스 밀리미터파 대역 항공용 레이더
JP2009282014A (ja) 2008-04-08 2009-12-03 Honeywell Internatl Inc 超小型飛行機のためのアンテナシステム
KR20140131253A (ko) * 2013-05-02 2014-11-12 더 보잉 컴파니 도래각 측정을 이용한 ads-b 인증 및 내비게이션을 위한 디바이스, 시스템, 및 방법들
KR101451788B1 (ko) 2014-07-25 2014-10-16 국방과학연구소 디지털 방식의 fmcw 전파고도계 및 그것의 고도 탐색방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101877614B1 (ko) 2018-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10877130B2 (en) Drone detection radar
US20170059688A1 (en) Adaptive antenna tracking of moving transmitters and receivers
DK3092508T3 (en) BISTATIC RADAR
WO2016130495A1 (en) Aerial traffic monitoring radar
US7864099B2 (en) Low cost short range radar
CN104682017A (zh) 一种多波束相控阵卫星通信阵列天线及方向性控制系统
US9568602B1 (en) Radar system and method of due regard/detect and avoid sensing and weather sensing
IL263189B2 (en) Flexible antenna array and methods for its operation
JP2019121967A (ja) 追尾アンテナ、飛翔体、追尾アンテナ装置
JP6744157B2 (ja) 電波誘導装置と電波誘導方法
US7924654B1 (en) System for beamforming acoustic buoy fields
EP3835804A1 (en) Unmanned aerial vehicle as well as direction finding system
US8681218B1 (en) System for providing spatial awareness of transmissions of energy in an environment
JP6960129B1 (ja) レーダ装置
KR20200131349A (ko) 메타 물질 안테나 사이드 로브 특성을 포함하는 물체 검출 장치 및 방법
KR101877614B1 (ko) 비행체의 탐색 시스템 및 탐색 방법
US20230072466A1 (en) Radar systems and methods
EP2738568B1 (en) Radar system, sub-module, and radar processing method
CN116088367A (zh) 一种无人舰艇航行控制系统、方法、计算机设备及介质
JP7156464B2 (ja) 飛行体およびプログラム
JP7055491B1 (ja) レーダ装置
EP3285083B1 (en) Method for direction finding and direction finding antenna unit
JP2008064673A (ja) パッシブレーダ装置
US11043992B2 (en) Antenna apparatus and method of driving the same
JP6009990B2 (ja) 電波到来方位測定システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant