KR20180061690A - Apparatus and method for measuring position - Google Patents

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Abstract

An apparatus for measuring a position and a method thereof are disclosed. The apparatus comprises: a plurality of receiving units positioned at different points, and receiving a signal from a target object; an obtaining unit for obtaining each angle of arrival related to the signal from the plurality of receiving units; and a processor for measuring position information of the target object by using the angle of arrival. By measuring and providing the position information of the target object using the angle of arrival related to the signal received from the target object, the position information of the target object can be accurately verified.

Description

위치 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING POSITION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING POSITION [0002]

본 발명의 실시예들은 상이한 복수의 지점에서 목표물로부터 수신되는 신호에 관한 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 위치 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a position measuring apparatus and method for calculating positional information of a target using an angle of incidence relating to a signal received from a target at a plurality of different points.

발사임무를 위한 레인지 시스템은 발사체의 실시간 위치 추적, 원격자료 데이터수신, 임무 분석 및 비정상 비행 시 발사 안전 관련 기능을 수행할 수 있다.Range systems for launch missions can perform real-time location tracking of launch vehicles, remote data data reception, mission analysis, and launch safety functions in case of abnormal flight.

레인지 시스템 내 위치 추적을 위한 위치 측정 장치는 타장비(예컨대, 추적 단말)로부터 제공받은 위치정보를 이용하여 안테나를 초기 구동하고, 해당 방향으로부터 안정적인 신호를 수신할 때 자동추적으로 전환하여 목표물(예컨대, 발사체)의 신호를 획득할 수 있다.The position measuring device for tracking the position in the range system may be configured to initially drive the antenna using position information provided from another device (e.g., tracking terminal), switch to automatic tracking when receiving a stable signal from the direction, , Launch vehicle) can be obtained.

이때, 위치 측정 장치는 자동추적시, 목표물에 대한 안테나의 방위각과 고각만을 추출할 뿐, 목표물과의 거리 정보를 추출하지 못함에 따라, 목표물의 정확한 위치를 파악하기가 어렵다.At this time, the position measuring apparatus extracts only the azimuth angle and elevation angle of the antenna with respect to the target during automatic tracking, and it is difficult to grasp the accurate position of the target because the distance information with respect to the target can not be extracted.

본 발명은 상이한 복수의 지점에서의, 목표물로부터 수신된 신호에 관한 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하여 제공 함으로써, 목표물의 위치정보를 정확히 파악할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to accurately obtain positional information of a target by calculating and providing positional information of the target by using an angle of incidence relating to a signal received from the target at a plurality of different points.

상기의 목적을 이루기 위한, 위치 측정 장치는 상이한 지점에 위치하여, 목표물로부터 신호를 수신하는 복수의 수신부와, 상기 복수의 수신부에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득하는 획득부와, 상기 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 프로세서를 포함할 수 있다.In order to achieve the above-mentioned object, a position measuring apparatus includes a plurality of receivers positioned at different points to receive a signal from a target, an acquiring unit acquiring an arrival angle with respect to the signal at each of the plurality of receivers, And a processor for calculating the positional information of the target using the angle.

상기의 목적을 이루기 위한, 위치 측정 방법은 상이한 지점에 위치한 복수의 수신부에서, 목표물로부터 신호를 수신하는 단계와, 상기 복수의 수신부에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득하는 단계와, 상기 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a position measuring method includes the steps of: receiving a signal from a target at a plurality of receiving units located at different points; acquiring an arrival angle relating to the signal at each of the plurality of receiving units; And calculating the positional information of the target using the angle.

본 발명의 실시예에 따르면, 상이한 복수의 지점에서의, 목표물로부터 수신된 신호에 관한 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하여 제공 함으로써, 목표물의 위치정보를 정확히 파악할 수 있게 한다.According to the embodiment of the present invention, the positional information of the target is calculated and provided by using the angle of incidence relating to the signal received from the target at a plurality of different points, so that the positional information of the target can be accurately grasped.

본 발명의 실시예에 따르면, 추적레이더와 같은 위치측정 기능이 없더라도 단순히, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각 정보만을 이용하여, 다양한 분야의 목표물(예컨대, 우주항공분야의 발사체, 위성, 항공기, 미사일, 무인기, 광학 목표물)의 위치정보(3차원 좌표)를 획득할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, even if there is no position measurement function such as a tracking radar, it is possible to use various types of targets (for example, a projectile, a satellite, an aircraft, a missile , The UAV, and the optical target) can be acquired.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 우주항공분야의 목표물들은 지상에서 가시선(Line of Sight)이 확보되므로, 저렴한 비용으로 신뢰성 높은 위치정보를 산출할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the targets in the aerospace field can secure reliable position information at a low cost because a line of sight is secured on the ground.

본 발명의 실시예는 목표물로서, 이동단말의 위치정보를 파악하는 경우, 위치정보의 정확도를 높임으로써, 특화된 서비스(예컨대, 재해, 조난, 구조, 사고처리 등)에서 활용할 수 있게 한다.The embodiment of the present invention makes it possible to utilize the position information in a specialized service (for example, disaster, distress, structure, accident handling, etc.) by increasing the accuracy of the position information when the position information of the mobile terminal is grasped as a target.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치를 포함하는 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치의 구성에 대한 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서의 신호에 관한 도래각을 획득하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서의 신호에 관한 도래각을 획득하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서의 획득하는 신호에 관한 도래각을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치의 구성에 대한 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서 신호에 관한 도래각으로부터 목표물의 위치정보를 산출하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a diagram showing an example of a network including a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an example of obtaining an angle of incidence relating to a signal in a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining another example of acquiring an angle of incidence relating to a signal in a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an angle of incidence with respect to a signal to be acquired in the position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are views showing another example of the configuration of a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an example of calculating positional information of a target from an angle of incidence relating to a signal in a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of measuring a position according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a position measuring apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치를 포함하는 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a network including a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 네트워크(100)는 목표물(101) 및 위치 측정 장치(103)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the network 100 may include a target 101 and a position measurement device 103.

목표물(101)은 위치 측정의 대상으로서, 예컨대, 발사체, 항공기, 미사일, 무인기, 위성, 로켓 등일 수 있다.The target 101 may be, for example, a projectile, an aircraft, a missile, an unmanned aerial vehicle, a satellite, a rocket, and the like as an object of position measurement.

위치 측정 장치(103)는 상이한 지점에서, 목표물(101)로부터 신호(예컨대, 광학 신호, 전파 신호)를 수신하고, 각 지점에서의 신호에 관한 도래각을 획득할 수 있다. 위치 측정 장치(103)는 상기 각 지점에서의 신호에 관한 도래각을 이용하여, 목표물(101)의 위치정보를 산출할 수 있다.The position measuring device 103 can receive a signal (e.g., an optical signal, a radio wave signal) from the target 101 at different points and acquire an arrival angle with respect to the signal at each point. The position measuring apparatus 103 can calculate the position information of the target 101 by using the angle of incidence relating to the signal at each of the points.

위치 측정 장치(103)는 주기적으로 목표물(101)로부터 신호를 수신할 수 있으며, 신호에 기초하여, 목표물(101)의 위치정보를 산출 함으로써, 목표물(101)의 이동 위치를 추적할 수 있다.The position measuring apparatus 103 can periodically receive a signal from the target 101 and can calculate the position information of the target 101 based on the signal to track the position of the target 101. [

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치의 구성에 대한 일례를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치(200)는 복수의 수신부(201), 조정부(203), 획득부(205) 및 프로세서(207)를 포함할 수 있다.2, a position measuring apparatus 200 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of receiving units 201, an adjusting unit 203, an obtaining unit 205, and a processor 207.

복수의 수신부(201)는 상이한 지점에 위치하여, 목표물로부터 신호를 주기적으로 수신할 수 있다. 여기서, 각 수신부에 대응하는 안테나는 예컨대, 단일 안테나 또는 배열 안테나일 수 있다.The plurality of receiving units 201 are located at different points, and can periodically receive a signal from the target. Here, the antenna corresponding to each receiving section may be, for example, a single antenna or an array antenna.

조정부(203)는 추적 단말(예컨대, 추적레이더 장치)로부터 획득한 초기 위치정보에 기초하여, 상기 목표물의 방향으로 복수의 수신부(201) 각각에 대응하는 안테나를 조정할 수 있다.The adjustment unit 203 can adjust the antenna corresponding to each of the plurality of reception units 201 in the direction of the target based on the initial position information obtained from the tracking terminal (for example, tracking radar apparatus).

획득부(205)는 복수의 수신부(201)에서의 상기 신호에 관한 도래각(예컨대, 복수의 지점에 위치하는 복수의 수신부 각각에서 신호를 수신하는 각도)을 각각 획득할 수 있다. 일례로서, 획득부(205)는 조정부(203)에 의해, 조정된 안테나를 통해 각 복수의 수신부(201)에 수신되는 신호가 안정 레벨의 설정치를 만족하는 경우, 상기 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다.The acquiring unit 205 can acquire an arrival angle (e.g., an angle at which signals are received by each of the plurality of receiving units located at a plurality of points) with respect to the signal in the plurality of receiving units 201, respectively. As an example, when the signal received by each of the plurality of receiving sections 201 through the adjusted antenna satisfies the set value of the stable level, the obtaining section 205 adjusts the angle of the antenna by the adjusting section 203, Can be obtained as the angle of departure with respect to.

다른 일례로서, 획득부(205)는 상기 복수의 수신부 각각에서 수신되는 신호에 대한 상관함수를 생성하고, 상기 상관함수가 최대값을 가질 때, 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다.As another example, the obtaining unit 205 may generate a correlation function for a signal received at each of the plurality of receiving units, and when the correlation function has a maximum value, the angle of the antenna corresponding to each of the plurality of receiving units is And can be obtained as an angle of arrival with respect to the signal.

프로세서(207)는 상기 각 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하여 제공할 수 있다. 여기서, 프로세서(207)는 변환부(209), 계산부(211) 및 산출부(213)를 포함할 수 있다.The processor 207 may calculate and provide the positional information of the target using the angles of arrival. Here, the processor 207 may include a conversion unit 209, a calculation unit 211, and a calculation unit 213.

변환부(209)는 각 도래각의 방향으로 단위벡터를 생성하고, 상기 생성된 단위벡터를 XYZ축의 지구중심직교좌표계로 변환할 수 있다. 이때, 변환부(209)는 단위벡터의 방위각을 그대로 유지하되, 상기 단위벡터의 고각을 변경(예컨대, 0도인 방향으로 변경)하고, 길이가 1인 변환벡터를 더 생성한 후, 상기 단위벡터 및 상기 변환벡터를 외적연산하여, 법선벡터를 생성할 수 있다.The transforming unit 209 can generate a unit vector in the direction of each incoming angle and convert the generated unit vector into an orthogonal coordinate system in the center of the XYZ axis. At this time, the conversion unit 209 maintains the azimuth angle of the unit vector, changes the elevation angle of the unit vector (for example, changes the direction to 0 degrees), and further generates a conversion vector having a length of 1, And the transform vector may be outer-computed to generate a normal vector.

계산부(211)는 각 도래각에 관련한 위치정보를 계산할 수 있다. 구체적으로, 계산부(211)는 상기 변환된 단위벡터를 포함하는 평면 방정식 및 직선 방정식(예컨대, Z축 방향의 평면 방정식 및 직선 방정식)을, 상기 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식 및 직선 방정식으로서 생성할 수 있다. 여기서, 계산부(211)는 변환부(209)에 의해, 생성된 상기 법선벡터를 이용하여, 상기 평면 방정식을 생성할 수 있다.The calculation unit 211 can calculate the position information related to each incoming angle. Specifically, the calculation unit 211 calculates a plane equation and a linear equation (for example, a Z-axis plane equation and a linear equation) including the transformed unit vector by using a plane equation and a straight line Can be generated as an equation. Here, the calculation unit 211 can generate the plane equation using the generated normal vector by the conversion unit 209. [

계산부(211)는 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각의 방향과 연관된 직선 방정식 간에 교점을 검색하고, 상기 교점에서 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 상기 임의의 도래각에 관련한 위치정보로서 계산할 수 있다. 이때, 계산부(211)는 상기 검색된 교점이 복수일 경우, 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식과 유클리드 거리(euclidean distance)가 가장 작은 교점을 선택할 수 있다.The calculation unit 211 searches for an intersection point between a plane equation associated with the direction of an arbitrary arrival angle and a linear equation associated with the direction of the other arrival angle and calculates a projection point orthogonally projected to the linear equation associated with the arbitrary arrival angle at the intersection point Can be calculated as positional information related to the arbitrary arrival angle. At this time, when a plurality of intersections are searched, the calculation unit 211 can select an intersection having the smallest euclidean distance from the linear equation associated with the arbitrary arrival angle.

산출부(213)는 계산부(211)에 의해 계산된, 각 도래각에 관련한 위치정보를 조합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다. 이때, 산출부(213)는 노이즈 필터부(도시하지 않음)(예컨대, 칼만 필터(Kalman Filter)) 및 융합 필터부(도시하지 않음)(예컨대, 칼만 융합 필터(Kalman Fusion Filter))를 포함할 수 있으며, 상기 노이즈 필터부를 통해, 각 도래각에 관련한 위치정보 내 노이즈를 제거하고, 상기 융합 필터부를 통해, 노이즈가 제거된 위치정보를 조합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.The calculation unit 213 can calculate the positional information of the target by combining positional information related to each angle of arrival calculated by the calculation unit 211. [ The calculation unit 213 may include a noise filter unit (not shown) (e.g., a Kalman filter) and a fusion filter unit (not shown) (e.g., a Kalman Fusion filter) And the position information of the target can be calculated through the noise filter unit by removing the noise in the position information related to each incoming angle and combining the noise-removed position information through the fusion filter unit.

또한, 산출부(213)는 상기 융합 필터부 대신에, 컴바이너(Combiner)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 컴바이너는 각 도래각에 관련한 위치정보(또는, 위치정보에 근거한 거리)에 따른 수신신호의 크기(즉, 수신 레벨)에 기초하여, 각 도래각에 관련한 위치정보에 가중치를 부여할 수 있으며, 가중치가 부여된 상기 위치정보를 결합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.In addition, the calculation unit 213 may include a combiner in place of the fusion filter unit. At this time, the combiner can weight the positional information related to each incoming angle based on the size of the received signal (i.e., the received level) according to the positional information (or the distance based on the positional information) related to each incoming angle And the position information of the target can be calculated by combining the weighted positional information.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서의 신호에 관한 도래각을 획득하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an example of obtaining an angle of incidence relating to a signal in a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 위치 측정 장치는 상이한 지점에 위치하여, 목표물로부터 신호를 수신하는 복수의 수신부(2개 이상의 수신부)에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득할 수 있다.Referring to Fig. 3, the position measuring apparatus may be located at a different point, and each of the plurality of receivers (two or more receivers) receiving signals from the target may acquire an arrival angle relating to the signal.

도래각 획득을 위해서, 먼저, 위치 측정 장치는 추적 단말(예컨대, 추적레이더 장치)로부터 초기 위치정보를 획득하고, 초기 위치정보를 이용하여, 상기 목표물의 방향으로 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나를 조정하고, 신호 수신 상태를 유지할 수 있다.First, the position measuring apparatus obtains initial position information from a tracking terminal (for example, a tracking radar apparatus), and uses the initial position information to detect an antenna corresponding to each of the plurality of receiving units in the direction of the target And the signal reception state can be maintained.

이후, 위치 측정 장치는 조정된 안테나를 통해 각 복수의 수신부에 수신되는 신호가 안정 레벨의 설정치를 만족하는 경우, 자동추적모드로 진입하여 안테나를 자동으로 구동(또는, 조정)할 수 있다. 여기서, 위치 측정 장치는 각 지점에 위치하는 복수의 수신부에서의 신호 수신에 연관하여, 시간을 동기화시킬 수 있다.Thereafter, when the signal received by each of the plurality of reception units satisfies the set value of the stable level through the adjusted antenna, the position measuring apparatus can enter the automatic tracking mode and automatically drive (or adjust) the antenna. Here, the position measuring apparatus can synchronize time with respect to reception of signals at a plurality of receiving units located at respective points.

위치 측정 장치는 자동추적모드로 진입한 후, 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다.The position measuring device can acquire, as an arrival angle related to the signal, the angle of the antenna corresponding to each of the plurality of receiving portions after entering the automatic tracking mode.

예컨대, 위치 측정 장치는 제1 지점(site#1)에 위치하는 제1 수신부(303)에 목표물(301)로부터 수신되는 신호 및 제2 지점(site#2)에 위치하는 제2 수신부(305)에 목표물(301)로부터 수신되는 신호가, 각각 안정 레벨의 설정치를 만족 함에 따라, 자동추적모드로 진입하면, 제1 수신부(303)에 대응하는 안테나의 각도를, 제1 수신부(303)에서의 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다. 또한, 위치 측정 장치는 제2 수신부(305)에 대응하는 안테나의 각도를, 제2 수신부(305)에서의 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다.For example, the position measuring apparatus includes a signal received from the target 301 in the first receiving section 303 located at the first point (site # 1) and a signal received from the second receiving section 305 located at the second point (site # 2) The angle of the antenna corresponding to the first receiving section 303 is set so that the angle of the antenna corresponding to the first receiving section 303 is the same as that of the first receiving section 303. [ Can be obtained as an angle of arrival with respect to the signal. Further, the position measuring apparatus can acquire the angle of the antenna corresponding to the second receiving section 305 as the angle of incidence relating to the signal in the second receiving section 305. [

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서의 신호에 관한 도래각을 획득하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining another example of acquiring an angle of incidence relating to a signal in a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 위치 측정 장치는 상이한 지점에 위치하여, 목표물로부터 신호를 수신하는 복수의 수신부(2개 이상의 수신부)에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득할 수 있다. 여기서, 각 수신부에 대응하는 안테나는 배열 안테나일 수 있다.Referring to FIG. 4, the position measuring apparatus may be located at a different point, and each of the plurality of receivers (two or more receivers) receiving signals from the target may acquire an arrival angle relating to the signal. Here, the antenna corresponding to each receiving unit may be an array antenna.

이때, 위치 측정 장치는 복수의 수신부(예컨대, 제1 지점(site#1)에 위치하는 제1 수신부(403), 제2 지점(site#2)에 위치하는 제2 수신부(405), 제3 지점(site#3)에 위치하는 제3 수신부(407))에서 각각에서, 목표물(401)로부터 수신되는 신호에 대한 상관함수를 생성하고, 상기 상관함수가 최대값을 가질 때, 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다. 이때, 수신부의 수가 증가할수록 획득되는 도래각에 대한 신뢰도는 향상될 수 있다. 각 안테나를 통해 획득한 신호응답에 대한 상관함수를 최대화하는 벡터는 스티어링 벡터(steering vector)라 하고, 스티어링 벡터는 신호의 도래각을 나타낼 뿐만 아니라 도래각의 방향으로 3D 빔을 형성하게 한다.At this time, the position measuring apparatus includes a plurality of receiving units (for example, a first receiving unit 403 located at a first site (site # 1), a second receiving unit 405 located at a second site (site # 2) And a third reception unit (407) located at a site (site # 3)), and when the correlation function has a maximum value, the plurality of reception units The angles of the antennas corresponding to each can be obtained as the angle of incidence relating to the signal. At this time, as the number of receivers increases, the reliability for the arriving angle can be improved. The vector that maximizes the correlation function for the signal response obtained through each antenna is called the steering vector, and the steering vector not only represents the signal arrival angle but also forms the 3D beam in the direction of the incoming angle.

여기서, 상기 수신되는 신호(신호응답)는 [수학식 1]에 의해, 나타낼 수 있고, 상관함수는 [수학식 2]에 의해, 나타낼 수 있다.Here, the received signal (signal response) can be expressed by Equation (1), and the correlation function can be expressed by Equation (2).

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

또한, 상기 신호에 관한 도래각(

Figure pat00003
)은 [수학식 3]에 의해, 획득될 수 있으며, 도 5와 같이, 표시될 수 있다.Further, the angle of incidence (
Figure pat00003
Can be obtained by [3] and can be displayed as shown in FIG.

Figure pat00004
Figure pat00004

또한, 위치 측정 장치는 배열 안테나를 이용하여, 신호에 관한 도래각의 방향으로 3차원 빔을 형성하고, 신호처리 알고리즘을 이용하여, 목표물로부터 수신되는 신호에 대한 방위각과 고각을 추출할 수 있다.Further, the position measuring apparatus can form a three-dimensional beam in the direction of the incoming angle with respect to the signal by using the array antenna, and can extract the azimuth angle and the elevation angle with respect to the signal received from the target using the signal processing algorithm.

한편, 위치 측정 장치는 복수의 지점에 위치하는 단말(예컨대, 카메라, 이동통신 단말)로부터 목표물에 대한 영상 정보 및 단말의 정보(예컨대, 자이로컴퍼스에 의해 측정된 단말의 방향 정보, 단말의 GPS 정보)을 수신할 수 있으며, 수신된 정보에 대해, 평면 방정식 및 직선 방정식을 활용한 위치 측정 방법을 통해, 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.On the other hand, the position measuring apparatus receives image information about the target and terminal information (e.g., direction information of the terminal measured by the gyro compass, GPS information of the terminal) from a terminal (e.g., a camera, ), And the position information of the target can be calculated for the received information through a position measurement method using a plane equation and a linear equation.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치의 구성에 대한 다른 일례를 나타내는 도면이다.6A is a view showing another example of a configuration of a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 위치 측정 장치(600)는 좌표 변환부(601), 위치 계산부(603), 노이즈 필터부(605) 및 융합 필터부(607)를 포함할 수 있다.6A, the position measuring apparatus 600 may include a coordinate transformation unit 601, a position calculation unit 603, a noise filter unit 605, and a fusion filter unit 607.

좌표 변환부(601)는 예컨대, 좌표변환부#1, 좌표변환부#2 및 좌표변환부#3을 포함할 수 있다. 여기서, 좌표변환부#1는 제1 지점(site#1)에서, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각#1을 수신하고, 도래각#1의 방향으로 단위벡터(Range =1, Elevation, Azimuth)를 생성한 후, 상기 생성된 단위벡터를 XYZ축의 지구중심직교좌표계로 변환할 수 있다. 이때, 좌표변환부#1는 단위벡터를 포함하는 Z축 방향의 평면 방정식을 생성하기 위해, 상기 단위벡터의 방위각을 그대로 유지하되, 상기 단위벡터의 고각을 0도인 방향으로, 길이가 1인 변환벡터를 더 생성하고, 상기 단위벡터 및 상기 변환벡터를 외적연산하여, 상기 평면 방정식의 법선벡터를 생성할 수 있다.The coordinate conversion unit 601 may include, for example, a coordinate conversion unit # 1, a coordinate conversion unit # 2, and a coordinate conversion unit # 3. Here, the coordinate conversion unit # 1 receives the incoming angle # 1 of the signal received from the target at the first point (site # 1) and calculates the unit vector (Range = 1, Elevation, Azimuth) in the direction of the incoming angle # And then convert the generated unit vector into a geocentric orthogonal coordinate system of the XYZ axis. In order to generate the plane equation in the Z axis direction including the unit vector, the coordinate converter # 1 maintains the azimuth angle of the unit vector as it is, And a normal vector of the plane equation can be generated by performing an outer calculation of the unit vector and the transform vector.

좌표변환부#2 및 좌표변환부#3은 좌표변환부#1과 마찬가지로, 제2 지점(site#2) 및 제3 지점(site#3)에서, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각#2, 도래각#3을 각각 수신하고, 도래각#2의 방향, 도래각#3의 방향으로 단위벡터를 생성한 후, 상기 생성된 각 단위벡터를 XYZ축의 지구중심직교좌표계로 변환하고, 해당 평면 방정식의 법선벡터를 각각 생성할 수 있다.The coordinate conversion unit # 2 and the coordinate conversion unit # 3 are arranged such that at the second point (site # 2) and the third point (site # 3) And the unit vectors are generated in the direction of the arrival angle # 2 and the direction of the arrival angle # 3, and then each of the generated unit vectors is converted into a geocentric orthogonal coordinate system of the XYZ axis, Can be generated.

위치 계산부(603)는 예컨대, 위치 계산부#1, 위치 계산부#2 및 위치 계산부#3을 포함할 수 있다. 여기서, 위치 계산부#1은 도래각#1의 방향으로 생성된 단위벡터를 포함하는 Z축 방향의 평면 방정식 및 직선 방정식을 생성할 수 있다. 이때, 위치 계산부#1은 좌표변환부#1에 의해, 생성된 법선벡터를 이용하여, 상기 평면 방정식을 생성할 수 있다.The position calculation unit 603 may include, for example, a position calculation unit # 1, a position calculation unit # 2, and a position calculation unit # 3. Here, the position calculation unit # 1 can generate the plane equation and the linear equation in the Z-axis direction including the unit vector generated in the direction of the arrival angle # 1. At this time, the position calculation unit # 1 can generate the plane equation using the generated normal vector by the coordinate conversion unit # 1.

위치 계산부#1은 도래각#1의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각과 연관된 직선 방정식(즉, 도래각#2의 방향과 연관된 직선 방정식 및 도래각#3의 방향과 연관된 직선 방정식) 간에 교점을 모두 검색하고, 검색된 교점 중에서 도래각#1과 연관된 직선 방정식과 유클리드 거리가 가장 작은 교점을 선택한 후, 선택된 교점에서 도래각#1과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 도래각#1에 관련한 위치정보로서 계산할 수 있다.  The position calculation unit # 1 calculates the position of the intersection between the plane equation associated with the direction of the arrival angle # 1 and the linear equation associated with the other arrival angle (i.e., the linear equation associated with the direction of the arrival angle # 2 and the linear equation associated with the direction of the arrival angle # And selects an intersection point having the smallest Euclidean distance from the linear equations associated with the angle of incidence # 1 among the intersected points detected. Then, a projection point orthogonally projected to the linear equation associated with the arrival angle # 1 at the selected intersection point is obtained, 1 < / RTI >

위치 계산부#2 및 위치 계산부#3은 위치 계산부#1과 마찬가지로, 도래각#2에 관련한 위치정보 및 도래각#3에 관련한 위치정보를 각각 계산할 수 있다.The position calculation unit # 2 and the position calculation unit # 3 can calculate the positional information related to the incoming angle # 2 and the positional information related to the incoming angle # 3, respectively, like the positional calculation unit # 1.

노이즈 필터부(605)는 예컨대, 필터부#1(예컨대, 칼만 필터(Kalman Filter)), 필터부#2 및 필터부#3을 포함할 수 있다. 여기서, 필터부#1, 필터부#2 및 필터부#3은 위치 계산부#1, 위치 계산부#2, 위치 계산부#3에 의해, 계산된 위치정보의 노이즈 성분을 각각 필터링하여 제거할 수 있다.The noise filter unit 605 may include, for example, a filter unit # 1 (e.g., a Kalman filter), a filter unit # 2, and a filter unit # 3. Here, the noise components of the calculated position information are filtered and removed by the position calculating unit # 1, the position calculating unit # 2, and the position calculating unit # 3, respectively, of the filter unit # 1, the filter unit # 2 and the filter unit # .

융합 필터부(607)는 예컨대, 칼만 융합 필터(Kalman Fusion Filter)일 수 있으며, 칼만 필터#1, 칼만 필터#2 및 칼만 필터#3에서 출력되는 위치정보를 융합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.The fusion filter unit 607 may be, for example, a Kalman Fusion Filter, and fuses the position information output from the Kalman filter # 1, the Kalman filter # 2, and the Kalman filter # 3, Can be calculated.

한편, 위치 측정 장치(600)는 융합 필터부(607) 대신에, 도 6b에 도시된 바와 같이, 컴바이너(Combiner)(609)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 컴바이너(609)는 각 도래각에 관련한 위치정보(즉, 필터부#1, 필터부#2, 필터부#3으로부터 수신한 각각의 위치정보)에 따른 수신신호의 크기(즉, 수신 레벨)에 기초하여, 각 도래각에 관련한 위치정보에 가중치를 부여할 수 있으며, 가중치가 부여된 상기 위치정보를 결합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.Meanwhile, the position measuring apparatus 600 may include a combiner 609 as shown in FIG. 6B instead of the fusion filter unit 607. At this time, the combiner 609 compares the size of the received signal (that is, the position information of the filter unit # 1, the filter unit # 2, and the filter unit # 3) Receiving level), weight information can be assigned to the position information related to each incoming angle, and the position information of the target can be calculated by combining the weighted position information.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 장치에서 신호에 관한 도래각으로부터 목표물의 위치정보를 산출하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining an example of calculating positional information of a target from an angle of incidence relating to a signal in a position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 위치 측정 장치는 복수의 지점에서, 목표물로부터 수신되는 각 신호에 관한 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.Referring to Fig. 7, the position measuring apparatus can calculate the positional information of the target using the angle of incidence relating to each signal received from the target, at a plurality of points.

이때, 위치 측정 장치는 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각의 방향과 연관된 직선 방정식 간에 교점을 검색하고, 상기 교점에서 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 상기 임의의 도래각에 관련한 위치정보로서 계산할 수 있다. 예컨대, 위치 측정 장치는 제1 지점(site#1)에서, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각#1의 방향과 연관된 평면 방정식(701)과 타 도래각과 연관된 직선 방정식(즉, 도래각#2의 방향과 연관된 직선 방정식(703) 및 도래각#3의 방향과 연관된 직선 방정식(705)) 간에 교점(707, 709)을 모두 검색하고, 검색된 교점(707, 709) 중에서 도래각#1과 연관된 직선 방정식(703)과 유클리드 거리가 가장 작은 교점(709)을 선택한 후, 선택된 교점(709)에서 도래각#1과 연관된 직선 방정식(703)에 직교로 투영된 투영점(711)을, 도래각#1에 관련한 위치정보로서 계산할 수 있다.The position measuring apparatus then searches for an intersection between a plane equation associated with the direction of an arbitrary angle of incidence and a linear equation associated with the direction of the other incident angle and determines a projection point orthogonally projected to the linear equation associated with the arbitrary angle of incidence Can be calculated as positional information related to the arbitrary arrival angle. For example, the position measuring apparatus may calculate, at a first point (site # 1), a plane equation 701 associated with the direction of the incoming angle # 1 of the signal received from the target and a linear equation associated with the other incoming angle (707, 709) between all the intersections (707, 709) that are associated with the incoming angle # 1 and the straight line equation (705) associated with the direction of the incoming angle # After selecting the intersection 709 having the smallest Euclidean distance from the equation 703, the projection point 711 projected orthogonally to the linear equation 703 associated with the arrival angle # 1 at the selected intersection 709 is calculated as the incident angle # 1 < / RTI >

이후, 위치 측정 장치는 제2 지점(site#2)에서, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각#2에 관련한 위치정보, 제3 지점(site#3)에서, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각#3에 관련한 위치정보를 계산할 수 있으며, 각 도래각에 관련한 위치정보를 이용하여, 최종적으로 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.Then, at the second point (site # 2), the position measuring apparatus calculates positional information related to the incoming angle # 2 of the signal received from the target, the incoming angle of the signal received from the target at the third point (site # 3 can be calculated, and the position information of the target can be finally calculated using the position information related to each incoming angle.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of measuring a position according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 단계(801)에서, 위치 측정 장치는 상이한 지점에 위치한 복수의 수신부에서, 목표물로부터 신호를 수신할 수 있다.Referring to Fig. 8, in step 801, the position measuring apparatus can receive a signal from a target at a plurality of receiving units located at different points.

단계(803)에서, 위치 측정 장치는 복수의 수신부에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득할 수 있다.In step 803, the position measuring apparatus can acquire the arrival angles with respect to the signals at the plurality of receiving units, respectively.

먼저, 위치 측정 장치는 추적 단말로부터 획득한 초기 위치정보에 기초하여, 상기 목표물의 방향으로 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나를 조정한 후, 상기 조정된 안테나를 통해 각 복수의 수신부에 수신되는 신호가 안정 레벨의 설정치를 만족하는 경우, 상기 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다.First, the position measuring apparatus adjusts the antennas corresponding to the plurality of receivers in the direction of the target based on the initial position information acquired from the tracking terminal, and then receives the signals from the plurality of receivers When the signal satisfies the set value of the stable level, the angle of the antenna can be obtained as the angle of incidence relating to the signal.

다른 일례로서, 위치 측정 장치는 상기 복수의 수신부 각각에서 수신되는 신호에 대한 상관함수를 생성하고, 상기 상관함수가 최대값을 가질 때, 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득할 수 있다.As another example, the position measuring apparatus may further comprise a function of generating a correlation function for a signal received at each of the plurality of receivers, and when the correlation function has a maximum value, calculating an angle of the antenna corresponding to each of the plurality of receivers, Can be obtained as the angle of departure with respect to.

단계(805)에서, 위치 측정 장치는 상기 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다. 구체적으로, 위치 측정 장치는 각 도래각의 방향으로 단위벡터를 생성하고, 상기 생성된 단위벡터를 XYZ축의 지구중심직교좌표계로 변환할 수 있다.In step 805, the position measuring apparatus can calculate the positional information of the target using the arrival angle. Specifically, the position measuring apparatus can generate a unit vector in the direction of each incoming angle, and can convert the generated unit vector into an orthogonal coordinate system in the center of the XYZ axis.

위치 측정 장치는 각 도래각에 관련한 위치정보를 계산할 수 있다. 이때, 위치 측정 장치는 상기 변환된 단위벡터를 포함하는 평면 방정식 및 직선 방정식(예컨대, Z축 방향의 평면 방정식 및 직선 방정식)을, 상기 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식 및 직선 방정식으로서 생성할 수 있다.The position measuring device can calculate position information related to each angle of incidence. At this time, the position measuring apparatus generates a plane equation including the converted unit vector and a linear equation (for example, a plane equation and a linear equation in the Z-axis direction) as a plane equation and a linear equation associated with the direction of the arbitrary arrival angle can do.

위치 측정 장치는 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각의 방향과 연관된 직선 방정식 간에 교점을 검색하고, 상기 교점에서 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 상기 임의의 도래각에 관련한 위치정보로서 계산할 수 있다. 이때, 위치 측정 장치는 상기 검색된 교점이 복수일 경우, 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식과 유클리드 거리가 가장 작은 교점을 선택할 수 있다.The position measuring apparatus searches for an intersection between a plane equation associated with the direction of an arbitrary angle of incidence and a linear equation associated with the direction of the other incident angle and calculates a projection point orthogonally projected to the linear equation associated with the arbitrary angle of incidence at the intersection, And can be calculated as position information related to the arbitrary arrival angle. In this case, when the searched intersection points are plural, the position measuring apparatus can select the intersection having the smallest Euclidean distance from the linear equation associated with the arbitrary arrival angle.

예컨대, 위치 측정 장치는 제1 지점(site#1)에서, 목표물로부터 수신되는 신호의 도래각#1의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각과 연관된 직선 방정식(즉, 도래각#2의 방향과 연관된 직선 방정식 및 도래각#3의 방향과 연관된 직선 방정식) 간에 교점을 모두 검색하고, 검색된 교점 중에서 도래각#1과 연관된 직선 방정식과 유클리드 거리가 가장 작은 교점을 선택한 후, 선택된 교점에서 도래각#1과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 도래각#1에 관련한 위치정보로서 계산할 수 있다.For example, the position measuring apparatus may be configured to calculate, at a first point (site # 1), a linear equation associated with a plane equation associated with a direction of an incoming angle # 1 of a signal received from a target, And the straight line equation associated with the direction of the arrival angle # 3), selects an intersection having the smallest Euclidean distance from the linear equation associated with the arrival angle # 1 among the retrieved intersection points, The projection point orthogonally projected to the linear equation associated with the incident angle # 1 can be calculated as the position information related to the incident angle # 1.

이후, 위치 측정 장치는 각 도래각에 관련한 위치정보를 조합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출할 수 있다.Thereafter, the position measuring apparatus can calculate the position information of the target by combining the position information related to each incoming angle.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored in one or more computer readable storage media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 저장되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광저장 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program instruction that may be executed through various computer means and stored in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions stored on the medium may be those specially designed and constructed for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magneto-optical media such as floppy disks; Includes hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

200: 위치 측정 장치 201: 복수의 수신부
203: 조정부 205: 획득부 207: 프로세서
209: 변환부 211: 계산부 213: 산출부
200: position measuring device 201: plural receivers
203: Adjustment unit 205: Acquisition unit 207: Processor
209: conversion unit 211: calculation unit 213: calculation unit

Claims (12)

상이한 지점에 위치하여, 목표물로부터 신호를 수신하는 복수의 수신부;
상기 복수의 수신부에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득하는 획득부; 및
상기 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 프로세서
를 포함하는 위치 측정 장치.
A plurality of receivers located at different points to receive signals from the target;
An acquiring unit for acquiring respective arrival angles with respect to the signal in the plurality of receiving units; And
A processor for calculating positional information of the target using the arrival angle,
.
제1항에 있어서,
추적 단말로부터 획득한 초기 위치정보에 기초하여, 상기 목표물의 방향으로 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나를 조정하는 조정부
를 더 포함하고,
상기 획득부는,
상기 조정된 안테나를 통해 각 복수의 수신부에 수신되는 신호가 안정 레벨의 설정치를 만족하는 경우, 상기 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득하는
위치 측정 장치.
The method according to claim 1,
And an adjusting unit for adjusting an antenna corresponding to each of the plurality of receiving units in the direction of the target, based on the initial position information obtained from the tracking terminal
Further comprising:
Wherein the obtaining unit comprises:
And when the signal received by each of the plurality of reception units through the adjusted antenna satisfies the set value of the stable level, the angle of the antenna is obtained as the arrival angle related to the signal
Position measuring device.
제1항에 있어서,
상기 획득부는,
상기 복수의 수신부 각각에서 수신되는 신호에 대한 상관함수를 생성하고, 상기 상관함수가 최대값을 가질 때, 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득하는
위치 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the obtaining unit comprises:
A correlation function for a signal received at each of the plurality of receivers is generated and when the correlation function has a maximum value, an angle of an antenna corresponding to each of the plurality of receivers is acquired as an angle of arrival with respect to the signal
Position measuring device.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각의 방향과 연관된 직선 방정식 간에 교점을 검색하고, 상기 교점에서 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 상기 임의의 도래각에 관련한 위치정보로서 계산하는 계산부; 및
상기 계산부에 의해 계산된, 각 도래각에 관련한 위치정보를 조합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 산출부
를 포함하는 위치 측정 장치.
The method according to claim 1,
The processor comprising:
Searching an intersection between a plane equation associated with the direction of an arbitrary angle of incidence and a linear equation associated with the direction of the other incident angle and determining a projection point orthogonally projected to the linear equation associated with the arbitrary angle of incidence at the intersection, As a positional information related to each angle; And
A calculation unit for calculating the position information of the target by combining the position information related to each angle of arrival calculated by the calculation unit;
.
제4항에 있어서,
상기 검색된 교점이 복수일 경우,
상기 계산부는,
상기 검색된 교점 중에서, 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식과 유클리드 거리(euclidean distance)가 가장 작은 교점을 선택하는
위치 측정 장치.
5. The method of claim 4,
If the retrieved intersection points are plural,
The calculation unit may calculate,
And selects an intersection point having the smallest euclidean distance from the straight line equation associated with the arbitrary arrival angle among the searched intersection points
Position measuring device.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 임의의 도래각의 방향으로 단위벡터를 생성하고, 상기 생성된 단위벡터를 XYZ축의 지구중심직교좌표계로 변환하는 변환부
를 더 포함하고,
상기 계산부는,
상기 변환된 단위벡터를 포함하는 평면 방정식 및 직선 방정식을, 상기 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식 및 직선 방정식으로서 생성하는
위치 측정 장치.
5. The method of claim 4,
The processor comprising:
A transformation unit for generating a unit vector in the direction of the arbitrary arrival angle and transforming the generated unit vector into a coordinate system in the center of the XYZ axis,
Further comprising:
The calculation unit may calculate,
Generating a plane equation and a linear equation including the transformed unit vector as a plane equation and a linear equation associated with the direction of the arbitrary angle of incidence
Position measuring device.
상이한 지점에 위치한 복수의 수신부에서, 목표물로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 수신부에서의 상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득하는 단계; 및
상기 도래각을 이용하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 단계
를 포함하는 위치 측정 방법.
Receiving, at a plurality of receivers located at different points, a signal from a target;
Acquiring respective arrival angles with respect to the signal at the plurality of receiving portions; And
Calculating position information of the target using the arrival angle;
/ RTI >
제7항에 있어서,
추적 단말로부터 획득한 초기 위치정보에 기초하여, 상기 목표물의 방향으로 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 안테나를 통해 각 복수의 수신부에 수신되는 신호가 안정 레벨의 설정치를 만족하는 경우, 상기 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득하는 단계
를 더 포함하는 위치 측정 방법.
8. The method of claim 7,
Adjusting an antenna corresponding to each of the plurality of receivers in the direction of the target based on initial position information obtained from the tracking terminal; And
Acquiring an angle of the antenna as an angle of incidence with respect to the signal when a signal received at each of the plurality of receivers through the adjusted antenna satisfies a set value of the stable level;
Further comprising the steps of:
제7항에 있어서,
상기 신호에 관한 도래각을 각각 획득하는 단계는,
상기 복수의 수신부 각각에서 수신되는 신호에 대한 상관함수를 생성하는 단계; 및
상기 상관함수가 최대값을 가질 때, 상기 복수의 수신부 각각에 대응하는 안테나의 각도를, 상기 신호에 관한 도래각으로서 획득하는 단계
를 포함하는 위치 측정 방법.
8. The method of claim 7,
The step of acquiring an angle of incidence relating to the signal, respectively,
Generating a correlation function for a signal received at each of the plurality of receivers; And
Acquiring an angle of an antenna corresponding to each of the plurality of receivers as an incident angle with respect to the signal when the correlation function has a maximum value,
/ RTI >
제7항에 있어서,
상기 목표물의 위치정보를 산출하는 단계는,
임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식과 타 도래각의 방향과 연관된 직선 방정식 간에 교점을 검색하는 단계;
상기 교점에서 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식에 직교로 투영된 투영점을, 상기 임의의 도래각에 관련한 위치정보로서 계산하는 단계; 및
각 도래각에 관련한 위치정보를 조합하여, 상기 목표물의 위치정보를 산출하는 단계
를 포함하는 위치 측정 방법.
8. The method of claim 7,
The step of calculating the position information of the target includes:
Searching for an intersection between a plane equation associated with a direction of an arbitrary incoming angle and a linear equation associated with the direction of the other incoming angle;
Calculating a projection point orthogonally projected to a linear equation associated with the arbitrary arrival angle at the intersection as position information relating to the arbitrary arrival angle; And
Calculating position information of the target by combining position information related to each incoming angle
/ RTI >
제10항에 있어서,
상기 목표물의 위치정보를 산출하는 단계는,
상기 검색된 교점이 복수일 경우,
상기 검색된 교점 중에서, 상기 임의의 도래각과 연관된 직선 방정식과 유클리드 거리가 가장 작은 교점을 선택하는 단계
를 더 포함하는 위치 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The step of calculating the position information of the target includes:
If the retrieved intersection points are plural,
Selecting an intersection having the smallest Euclidean distance from the straight line equation associated with the arbitrary arrival angle among the searched intersection points
Further comprising the steps of:
제10항에 있어서,
상기 목표물의 위치정보를 산출하는 단계는,
상기 임의의 도래각의 방향으로 단위벡터를 생성하고, 상기 생성된 단위벡터를 XYZ축의 지구중심직교좌표계로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 단위벡터를 포함하는 평면 방정식 및 직선 방정식을, 상기 임의의 도래각의 방향과 연관된 평면 방정식 및 직선 방정식으로서 생성하는 단계
를 더 포함하는 위치 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The step of calculating the position information of the target includes:
Generating a unit vector in the direction of the arbitrary angle of inclination and transforming the generated unit vector into an orthogonal coordinate system in the center of the XYZ axis; And
Generating a plane equation and a linear equation including the transformed unit vector as a plane equation and a linear equation associated with the direction of the arbitrary angle of incidence;
Further comprising the steps of:
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