KR20190090119A - 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법에 관한 것으로서, 활주로 주변에 고정으로 설치되어 있는 항공 유도등, 기타 항행 필수 장비의 위치 및 크기 정보를 이용하여 레이더의 이물질 위치 탐지값을 보정하여 줌으로써, 날씨 변화 및 주변 환경 변화에 따른 활주로 내 이물질의 탐지 정확도를 개선하도록 하는, 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법에 관한 것이다.
본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 방법은, 위치 정보가 고정된 기준 표적의 좌표 및 크기를 입력하여 저장하는 제1 단계; 활주로의 소정 위치에 고정 배치된 탐지 레이더를 이용하여 소정 스캔 주기별로 기준 표적까지의 거리를 측정하여, 기준 표적의 좌표 및 크기를 포함하는 탐지값을 산출하는 제2 단계; 기준 표적에 대한 제1 단계의 입력값과 제2 단계의 탐지값의 차이를 보정값으로 자동 생성하는 제3 단계; 탐지 레이더를 이용하여 이물질을 탐지하는 제4 단계; 탐지된 이물질까지의 거리를 측정하여 이물질의 좌표 및 크기를 포함하는 이물질 위치 정보를 산출하는 제5 단계; 및 제5 단계에서 산출된 이물질의 위치 정보에 제4 단계의 보정값을 반영하여 개선된 최종값을 산출하는 제6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법{A method of improving accuracy of foreign object location detection in runway}

본 발명은 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법에 관한 것으로서, 활주로 주변에 고정으로 설치되어 있는 항공 유도등, 기타 항행 필수 장비의 위치 및 크기 정보를 이용하여 레이더의 이물질 위치 탐지값을 보정하여 줌으로써, 날씨 변화 및 주변 환경 변화에 따른 활주로 내 이물질의 탐지 정확도를 개선하도록 하는, 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법에 관한 것이다.

일반적으로 활주로는, 활주로를 사용하는 항공기 또는 다른 운송 수단들에 의한 마모의 결과로서 만들어진 구덩이와 같은 손상을 지속적으로 겪게 되며, 때로는 잔해 또는 외부 물체가 활주로 내에 존재할 수도 있는데, 이는 제트 폭발, 항공기 이륙/착륙, 자연적인 원인 등에 의할 수도 있다. 항공기의 이동에 관련된 실제의 활주로상에서, FOD(Foreign Object Damage, 외부 물질에 의한 손상으로서 이하 이물질이라 함)의 존재는 항공기 회사에 상당한 손실을 야기하는 항공기 충돌 및 그에 따른 인명사고를 야기할 수도 있다. 따라서, 활주로 감시는 공항 동작에서 매우 중요하며, 활주로 감시를 수행하기 위해 서로 다른 방법들이 사용된다.

통상적으로, 감시원이 주기적으로 항공기 활주로 근처를 이동하면서 육안과 수동적인 방법으로 감시를 수행하는데, 이러한 방법은 느리고 노동력이 많이 들며 나아가, 육안 감시는 활주로 근처의 상태에 영향을 받기 때문에 신뢰할 수 없다.

종래기술인 특허문헌1에는 활주로의 이미지를 캡처하는 하나 이상의 카메라; 및 상기 카메라에 의해 캡쳐된 이미지의 적응적 이미지 처리를 기반으로 활주로 상의 FOD를 검출하는 이미지 처리 유닛을 포함하고, 상기 감시 시스템은 적외선 또는 레이저 조명과 같은 보조적인 조명이 없이 낮과 밤 둘 모두의 주변광의 상태 하에서 FOD 검출을 위해 적응적으로 동작 가능한 활주로 감시 시스템 및 방법에 관하여 개시하고 있다.

한편, 일부 공항에서 사용되는 레이더를 사용하는 자동화된 시스템에서는, 마이크로웨이브 신호는 일반적으로 활주로를 넘어서 전송되고 어느 다른 외부 물체로부터 반영된 신호가 검출되고 분석되는데, 마이크로웨이브 신호들은 펄스화되거나 구조화되기 때문에 신호가 수신기에 도달하는데 걸린 시간은 외부 물체까지의 거리를 계산하는데 사용되며, 더 작은 파장과 더 높은 펄스 반복 주파수를 갖는 레이더 센서를 사용하는 것에 의해 더 높은 해상도를 달성할 수 있다.

활주로 내 이물질을 탐지하기 위한 레이더는 활주로에서 150m 이상 떨어진 지점에 설치되어 소정 탐지 영역을 주기적으로 스캔하여, 이물질이 나타나게 되면 이를 검출하게 된다. 하지만, 레이더를 운용함에 있어서 비, 눈, 안개 등 날씨 상태에 의하여 탐지의 정확도에 차이가 발생한다. 즉, 맑은 날씨에서는 정확도가 높으나 마이크로파를 사용하는 제품의 특성상 기후 변화시에는 탐지하는 정확도가 다르게 된다. 이런 현상들을 개선하기 위하여 클러터(clutter) 제거를 위한 필터링 알고리즘을 적용하고 있으나, 이러한 알고리즘은 많은 경험과 시험의 결과로 알고리즘을 개선 및 보완하여야 하는 어려움이 있으며, 활주로의 기상 조건이 상시로 변하므로 어느 정도의 한계가 있다.

(특허 문헌1) 대한민국 등록특허공보 제10-1613740호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 레이더를 이용한 활주로 내 이물질 위치 탐지 시스템에 있어서 활주로 주변에 고정으로 설치되어 있는 고정 피사체인 항공 유도등, 기타 항행 필수 장비의 위치 및 크기 정보를 이용하여 레이더의 이물질 위치 탐지값을 보정하여 줌으로써, 활주로 내 이물질의 위치를 정확히 탐지하여 시스템 운용자 및 현장 작업자 등에게 제공하기 위한 목적이 있다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 방법은, 위치 정보가 고정된 기준 표적의 좌표 및 크기를 입력하여 저장하는 제1 단계; 활주로의 소정 위치에 고정 배치된 탐지 레이더를 이용하여 소정 스캔 주기별로 기준 표적까지의 거리를 측정하여, 기준 표적의 좌표 및 크기를 포함하는 탐지값을 산출하는 제2 단계; 기준 표적에 대한 상기 제1 단계의 입력값과 상기 제2 단계의 탐지값의 차이를 보정값으로 자동 생성하는 제3 단계; 탐지 레이더를 이용하여 이물질을 탐지하는 제4 단계; 탐지된 이물질까지의 거리를 측정하여 이물질의 좌표 및 크기를 포함하는 이물질 위치 정보를 산출하는 제5 단계; 및 상기 제5 단계에서 산출된 이물질의 위치 정보에 상기 제4 단계의 보정값을 반영하여 개선된 최종값을 산출하는 제6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 위치 정보가 변하지 않고 고정된 상기 기준 표적은 정확도를 높이기 위하여 적어도 2곳 이상을 대상으로 입력 저장하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법은 활주로 주변에 고정으로 설치되어 있는 고정 피사체인 항공 유도등, 기타 항행 필수 장비의 위치 및 크기 정보를 이용하여 레이더의 이물질 위치 탐지값을 보정하여 줌으로써, 활주로 내 이물질의 위치를 정확히 탐지하여 시스템 운용자 및 현장 작업자 등에게 제공하는 효과가 있다.

도 1은 활주로 내 이물질의 위치 정보를 나타내는 그림이다.
도 2는 본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 방법은, 위치 정보가 고정된 기준 표적의 좌표 및 크기를 입력하여 저장하는 제1 단계; 활주로의 소정 위치에 고정 배치된 탐지 레이더를 이용하여 소정 스캔 주기별로 기준 표적까지의 거리를 측정하여, 기준 표적의 좌표 및 크기를 포함하는 탐지값을 산출하는 제2 단계; 기준 표적에 대한 상기 제1 단계의 입력값과 상기 제2 단계의 탐지값의 차이를 보정값으로 자동 생성하는 제3 단계; 탐지 레이더를 이용하여 이물질을 탐지하는 제4 단계; 탐지된 이물질까지의 거리를 측정하여 이물질의 좌표 및 크기를 포함하는 이물질 위치 정보를 산출하는 제5 단계; 및 상기 제5 단계에서 산출된 이물질의 위치 정보에 상기 제4 단계의 보정값을 반영하여 개선된 최종값을 산출하는 제6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 또한, 위치 정보가 변하지 않고 고정된 상기 기준 표적은 정확도를 높이기 위하여 적어도 2곳 이상을 대상으로 하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 활주로 내 이물질의 위치 정보를 나타내는 그림으로, 도시된 바와 같이 탐지 레이더를 운용함에 있어서 비, 눈, 안개 등 날씨 상태에 의하여 탐지의 정확도에 차이가 발생하는 것을 보완하기 위하여 활주로 주변에 고정으로 설치되어 있는 고정 피사체인 항공 유도등, 기타 항행 필수 장비의 위치 및 크기 정보를 이용하여 레이더의 이물질 위치 탐지값을 보정하여 주도록 한다.

도 2는 본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법은 우선 지도상 위치 정보가 고정된 기준 표적(항공 유도등 등)의 좌표 및 크기를 입력하여 저장한다(S10). 이때 기준 표적은 적어도 2곳 이상을 입력하도록 함으로써 탐지 정확도를 높이도록 한다.

다음으로, 활주로의 소정 위치에 고정 배치된 탐지 레이더를 이용하여 소정 스캔 주기별로 기준 표적까지의 거리를 측정하여, 기준 표적의 좌표 및 크기를 포함하는 탐지값을 산출하도록 한다(S20).

기준이 되는 장비 또는 물체의 위치 정보는 변화가 없으므로 레이더의 이상이 아닌 이상 항상 일정한 값이 탐지되게 되는데, 레이더의 특성상 비, 눈, 안개 등 날씨 상태에 의하여 탐지값이 다르게 나타날 수 있으므로, 이를 보완하기 위한 것이다.

다음으로, 상기 (S10)에서 입력 저장된 기준 표적들에 대한 좌표 및 크기를 포함하는 위치 정보값에서 상기 (S20)에서 탐지된 기준 표적들까지의 거리를 이용하여 산출된 기준 표적들에 대한 레이더 탐지값의 차이를 비교하여 보정값을 자동으로 생성하도록 한다(S30).

한편, 탐지 레이더를 이용하여 이물질을 연속적으로 탐지하되(S40), 탐지된 이물질까지의 거리를 측정하여 이물질의 좌표 및 크기를 포함하는 이물질 위치 정보값을 산출하게 되며(S50), 이렇게 산출된 이물질의 위치 정보값에 상기 (S30)에서의 상기 보정값을 반영함으로써 기상 환경 등에 따른 레이더의 탐지 오차를 반영한 개선된 최종값을 산출하도록 한다(S60).

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 활주로 내 이물질 위치 탐지 방법에 있어서,
   위치 정보가 고정된 기준 표적의 좌표 및 크기를 입력하여 저장하는 제1 단계;
   활주로의 소정 위치에 고정 배치된 탐지 레이더를 이용하여 소정 스캔 주기별로 기준 표적까지의 거리를 측정하여, 기준 표적의 좌표 및 크기를 포함하는 탐지값을 산출하는 제2 단계;
   기준 표적에 대한 상기 제1 단계의 입력값과 상기 제2 단계의 탐지값의 차이를 보정값으로 자동 생성하는 제3 단계;
   탐지 레이더를 이용하여 이물질을 탐지하는 제4 단계;
   탐지된 이물질까지의 거리를 측정하여 이물질의 좌표 및 크기를 포함하는 이물질 위치 정보를 산출하는 제5 단계; 및
   상기 제5 단계에서 산출된 이물질의 위치 정보에 상기 제4 단계의 보정값을 반영하여 개선된 최종값을 산출하는 제6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   위치 정보가 변하지 않고 고정된 상기 기준 표적은 정확도를 높이기 위하여 적어도 2곳 이상을 대상으로 입력 저장하는 것을 특징으로 하는, 활주로 내 이물질 위치 탐지 정확도 개선 방법.
   
   
   
   
   
   
   

Images