KR20190122288A - 회전익기 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템 - Google Patents

회전익기 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템 Download PDF

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KR20190122288A
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Abstract

회전익기 탐지 방법에서, 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파를 송신하고, 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파를 송신하고, 제2 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단한다.

Description

회전익기 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템{METHOD OF DETECTING ROTORCRAFT AND ROTORCRAFT DETECTION SYSTEM}
본 발명은 회전익기(rotorcraft)를 탐지하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전익기 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템에 관한 것이다.
레이다(radar) 장치는 안테나를 통해 공간상으로 송신 신호를 방사하고, 방사된 송신 신호가 목표물에서 반사되어 되돌아오면, 되돌아온 신호의 분석을 통해 목표물의 존재 여부를 검출한다.
최근에는 송신 신호가 목표물에서 반사되어 되돌아온 신호의 분석을 통해 목표물이 움직이는 물체인지 여부 및 목표물의 이동 속도까지 산출할 수 있는 레이다 장치가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 레이다 장치는 비행 물체의 탐지를 위해 군사적으로도 널리 이용되고 있다.
그러나 최근 드론(drone) 기술이 발전함에 따라 드론이 정찰, 폭격 등과 같은 군사적 용도로 이용되고 있는데, 종래의 레이다 장치는 목표물이 움직이는 물체인지 여부 및 목표물의 이동 속도는 파악할 수 있는 반면에, 목표물이 단순 비행 물체인지 또는 드론인지 여부를 판단하기 어렵다는 문제점이 있다.
예를 들어, 종래의 레이다 장치는 드론이 아닌 새 떼의 움직임도 드론의 침입으로 판단하는 오류가 발생하는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1076001호 (2011.10.21)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 레이다(radar)를 사용하여 목표 물체가 회전익기(rotorcraft)인지 여부를 정확하게 탐지할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레이다를 사용하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 정확하게 탐지할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 방법에서, 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파를 송신하고, 상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파를 송신하고, 상기 제2 전자기파가 상기 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제1 하모닉(harmonic) 주파수로 일정하고, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계, 상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성하는 단계, 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계, 및 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계는, 상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하는 단계, 및 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계는, 상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하는 단계, 및 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하는 단계, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하는 단계, 상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하는 단계, 및 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계는, 상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하는 단계, 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수 중의 적어도 하나는 설정값에 기초하여 가변될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기 탐지 시스템은 제1 송신부, 제1 수신부, 제2 송신부, 제2 수신부, 및 컨트롤러를 포함한다. 상기 제1 송신부는 제1 주파수를 갖는 제1 캐리어 신호를 사용하여 제1 전자기파를 송신한다. 상기 제1 수신부는 상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 상기 제1 캐리어 신호를 사용하여 상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성한다. 상기 제2 송신부는 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 캐리어 신호를 사용하여 제2 전자기파를 송신한다. 상기 제2 수신부는 상기 제2 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 상기 제2 캐리어 신호를 사용하여 상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성한다. 상기 컨트롤러는 상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단한다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 수신부로부터 제공되는 상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하고, 상기 제2 수신부로부터 제공되는 상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 신호 처리부, 및 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 판별부를 포함할 수 있다.
상기 판별부는, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하고, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 상기 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정할 수 있다.
상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고, 상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다.
상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되거나, 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않거나, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다.
상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하고, 상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하고, 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정할 수 있다.
상기 판별부는, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
상기 회전익기 탐지 시스템은 상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하고, 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하고, 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템은 목표 물체가 회전 날개를 포함하는 회전익기인지 또는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인지 여부를 정확하게 탐지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기 탐지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 1의 회전익기 탐지 시스템에 포함되는 컨트롤러의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 2의 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 4의 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 4의 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 11은 도 10의 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 10의 제1 하모닉 주파수와 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전익기 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 10의 목표 물체가 회전익기인 것으로 결정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)은 서로 다른 주파수를 갖는 전자기파들(EMW1, EMW2)을 이용하여 목표 물체(20)를 탐지하는 다중 대역 레이다(radar)를 사용하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단한다.
본 명세서에서 회전익기는 프로펠러(propeller)와 같은 회전 날개를 포함하는 모든 종류의 비행체를 나타낸다. 예를 들어, 회전익기는 드론(drone), 헬리콥터 등일 수 있다.
도 1에는 예시적으로 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는 드론인 것으로 도시된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기 탐지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2에 도시된 회전익기 탐지 방법은 도 1의 회전익기 탐지 시스템(10a)을 통해 수행될 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)를 송신할 수 있다(단계 S100).
회전익기 탐지 시스템(10a)로부터 방사된 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에 부딪히는 경우, 제1 전자기파(EMW1)는 목표 물체(20)에서 반사되어 제1 반사파(RW1)로서 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아올 수 있다.
이 때, 상기 제1 주파수, 목표 물체(20)가 정지된 물체인지 또는 이동중인 물체인지 여부, 목표 물체(20)의 이동 속도, 및 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는지 여부에 따라 제1 반사파(RW1)는 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호 성분들을 포함할 수 있다.
회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파(RW1)를 수신할 수 있다(단계 S200).
한편, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다(단계 S300).
회전익기 탐지 시스템(10a)로부터 방사된 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에 부딪히는 경우, 제2 전자기파(EMW2)는 목표 물체(20)에서 반사되어 제2 반사파(RW2)로서 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아올 수 있다.
이 때, 상기 제2 주파수, 목표 물체(20)가 정지된 물체인지 또는 이동중인 물체인지 여부, 목표 물체(20)의 이동 속도, 및 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는지 여부에 따라 제2 반사파(RW2)는 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호 성분들을 포함할 수 있다.
회전익기 탐지 시스템(10a)은 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파(RW2)를 수신할 수 있다(단계 S400).
예를 들어, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 아래의 [수학식 1]과 같이 표현되는 전자기파(EMW1, EMW2)를 목표 물체(20)를 향해 송신할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 회전익기 탐지 시스템(10a)이 목표 물체(20)를 향해 송신하는 전자기파(EMW1, EMW2)를 나타내고,
Figure pat00003
는 전자기파(EMW1, EMW2)의 크기를 나타내고,
Figure pat00004
는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수를 나타낸다.
따라서
Figure pat00005
가 상기 제1 주파수인 경우,
Figure pat00006
는 제1 전자기파(EMW1)에 상응하고,
Figure pat00007
가 상기 제2 주파수인 경우,
Figure pat00008
는 제2 전자기파(EMW2)에 상응할 수 있다.
이 때, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)는 아래의 [수학식 2]와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00009
Figure pat00010
여기서,
Figure pat00011
는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)를 나타내고,
Figure pat00012
는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사될 때 발생되는 신호 감쇄 이득을 나타내고,
Figure pat00013
는 도플러 효과에 의해 발생되는 도플러 주파수를 나타내고,
Figure pat00014
는 전자기파(EMW1, EMW2)의 속도를 나타내고,
Figure pat00015
는 목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a) 방향으로 이동하는 속도 성분을 나타낸다.
목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a)을 향해 다가오는 경우, 도플러 주파수(
Figure pat00016
)는 양의 값을 갖고, 목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 멀어지는 경우, 도플러 주파수(
Figure pat00017
)는 음의 값을 가질 수 있다.
또한, 전자기파(EMW1, EMW2)의 속도(
Figure pat00018
)는 일정하므로, 상기 [수학식 2]에 표현된 바와 같이, 도플러 주파수(
Figure pat00019
)는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수(
Figure pat00020
)와 목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a) 방향으로 이동하는 속도(
Figure pat00021
)에 비례할 수 있다.
상기 [수학식 2]에 표현된 바와 같이, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 반사파(RW1, RW2)는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수(
Figure pat00022
)와 도플러 주파수(
Figure pat00023
)만큼 차이 나는 주파수를 갖는 하나의 신호 성분만을 포함할 수 있다.
이에 반해, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)는 아래의 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00024
Figure pat00025
여기서,
Figure pat00026
는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)를 나타내고,
Figure pat00027
는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사될 때 발생되는 신호 감쇄 이득을 나타내고,
Figure pat00028
는 도플러 효과에 의해 발생되는 도플러 주파수를 나타내고,
Figure pat00029
은 n번째 하모닉(harmonic) 성분의 이득을 나타내고,
Figure pat00030
은 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수를 나타낸다.
상기 [수학식 3]에 표현된 바와 같이, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 반사파(RW1, RW2)는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수(
Figure pat00031
)와 도플러 주파수(
Figure pat00032
)만큼 차이 나는 주파수를 중심 주파수로 하여, 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00033
)마다 주기적으로 반복되는 주파수를 갖는 복수의 하모닉 신호 성분들을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 [수학식 3]에 표현된 바와 같이, 반사파(RW1, RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격은 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수(
Figure pat00034
)와는 무관하게 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00035
)로 일정하다.
따라서 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 송신된 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 송신된 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격은 모두 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00036
)로 일정할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다(단계 S500).
일 실시예에 있어서, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정한지 여부 및 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단할 수 있다.
제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않거나, 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다.
이에 반해, 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다.
반면에, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 목표 물체(20)가 회전익기인 것으로 결정할 수 있다. 이 때, 상기 제1 하모닉 주파수 및 상기 제2 하모닉 주파수는 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00037
)와 동일할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 회전익기 탐지 시스템(10a)을 통해 수행되는 회전익기 탐지 방법은 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격과 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 서로 일치하는지 여부에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서 회전익기 탐지 시스템(10a)은 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기를 효과적으로 탐지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 송신부(TX1)(110), 제2 송신부(TX2)(120), 제1 수신부(RX1)(210), 제2 수신부(RX2)(220), 제1 캐리어 신호 생성부(C_GEN1)(310), 제2 캐리어 신호 생성부(C_GEN2)(320), 컨트롤러(400), 및 안테나(500)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 회전익기 탐지 시스템에 포함되는 컨트롤러의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 컨트롤러(400)는 제어 회로(410), 신호 생성부(420), 및 회전익기 탐지부(430)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 회전익기 탐지부(430)는 신호 처리부(431) 및 판별부(433)를 포함할 수 있다.
도 4는 도 2의 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계(S500)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
이하, 도 1 내지 4를 참조하여 회전익기 탐지 시스템(10a)을 통해 수행되는 회전익기 탐지 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.
제1 캐리어 신호 생성부(310)는 상기 제1 주파수를 갖는 제1 캐리어 신호(CW1)를 생성하여 제1 송신부(110) 및 제1 수신부(210)에 제공할 수 있다.
제2 캐리어 신호 생성부(320)는 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 캐리어 신호(CW2)를 생성하여 제2 송신부(120) 및 제2 수신부(220)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수는 미리 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 주파수는 2GHz이고 상기 제2 주파수는 10GHz일 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수 중의 적어도 하나는 외부로부터 제공되는 설정값에 기초하여 가변될 수 있다.
제어 회로(410)는 컨트롤러(400)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
신호 생성부(420)는 제어 회로(410)의 제어 하에 기저 대역의 제1 송신 신호(TS1)를 생성하여 제1 송신부(110)에 제공할 수 있다.
제1 송신부(110)는 제1 캐리어 신호(CW1)를 사용하여 신호 생성부(420)로부터 제공되는 제1 송신 신호(TS1)를 상기 제1 주파수만큼 상향 변환하여 안테나(500)를 통해 제1 전자기파(EMW1)를 송신할 수 있다(단계 S100).
제1 수신부(210)는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파(RW1)를 수신하고(단계 S200), 제1 캐리어 신호(CW1)를 사용하여 제1 반사파(RW1)를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호(BBS1)를 생성할 수 있다(단계 S510).
제1 수신부(210)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)를 컨트롤러(400)에 포함되는 회전익기 탐지부(430)에 제공할 수 있다.
또한, 신호 생성부(420)는 제어 회로(410)의 제어 하에 기저 대역의 제2 송신 신호(TS2)를 생성하여 제2 송신부(120)에 제공할 수 있다.
제2 송신부(120)는 제2 캐리어 신호(CW2)를 사용하여 신호 생성부(420)로부터 제공되는 제2 송신 신호(TS2)를 상기 제2 주파수만큼 상향 변환하여 안테나(500)를 통해 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다(단계 S300).
제2 수신부(220)는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파(RW2)를 수신하고(단계 S400), 제2 캐리어 신호(CW2)를 사용하여 제2 반사파(RW2)를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호(BBS2)를 생성할 수 있다(단계 S530).
제2 수신부(220)는 제2 기저 대역 신호(BBS2)를 컨트롤러(400)에 포함되는 회전익기 탐지부(430)에 제공할 수 있다.
도 1에는 제1 송신부(110)와 제2 송신부(120)가 분리된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 실시예들에 따라 제1 송신부(110)와 제2 송신부(120)는 하나의 회로로 구현될 수도 있다.
마찬가지로, 도 1에는 제1 수신부(210)와 제2 수신부(220)가 분리된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 실시예들에 따라 제1 수신부(210)와 제2 수신부(220)는 하나의 회로로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 시분할 방식으로 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1) 및 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다.
이 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 전자기파(EMW1)를 송신(단계 S100)하고 제1 반사파(RW1)를 수신(단계 S200)한 후, 제2 전자기파(EMW2)를 송신(단계 S300)하고 제2 반사파(RW2)를 수신(단계 S200)할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 주파수 분할 방식으로 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1) 및 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다.
이 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 전자기파(EMW1)를 송신(단계 S100)하고 제1 반사파(RW1)를 수신(단계 S200)하는 동작과 제2 전자기파(EMW2)를 송신(단계 S300)하고 제2 반사파(RW2)를 수신(단계 S200)하는 동작을 동시에 수행할 수 있다.
한편, 회전익기 탐지부(430)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다.
회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 송신된 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 제1 반사파(RW1)로서 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 경우, 제1 반사파(RW1)에는 다양한 노이즈 신호 성분들이 포함될 수 있다.
일반적으로 노이즈 신호 성분의 크기는 상대적으로 작으므로, 회전익기 탐지부(430)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하고(단계 S520), 상대적으로 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈에 의한 신호 성분으로 간주하여 무시할 수 있다.
도 5는 도 4의 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계(S520)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 회전익기 탐지부(430)에 포함되는 신호 처리부(431)는 제1 수신부(210)로부터 제공되는 제1 기저 대역 신호(BBS1)를 처리하여 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대한 제1 주파수 스펙트럼(FS1)을 생성할 수 있다(단계 S521).
일 실시예에 있어서, 신호 처리부(431)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대해 샘플링(sampling)을 수행하고, 상기 샘플링된 신호들에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 수행하여 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대한 제1 주파수 스펙트럼(FS1)을 생성할 수 있다.
도 6은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6 및 7에는 상기 제1 주파수가 2GHz인 경우에 신호 처리부(431)로부터 생성되는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대한 제1 주파수 스펙트럼(FS1)이 예시적으로 도시된다.
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)은 상대적으로 작은 크기를 갖는 다양한 노이즈 신호 성분들을 포함할 수 있다.
판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분(SE_MAX)의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값(THV1)으로 결정할 수 있다(단계 S522).
일 실시예에 있어서, 상기 문턱 비율은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.
도 6 및 7에는 상기 문턱 비율이 5%인 경우에 판별부(433)에 의해 결정되는 제1 문턱값(THV1)이 예시적으로 도시된다.
판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 신호 성분들 중에서 제1 문턱값(THV1)보다 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈 신호 성분들로 간주하고, 제1 문턱값(THV1) 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정할 수 있다(단계 S523).
다시 도 4를 참조하면, 회전익기 탐지부(430)는 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하고(단계 S540), 상대적으로 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈에 의한 신호 성분으로 간주하여 무시할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 5를 참조하여 상술한 바와 동일한 방식으로, 회전익기 탐지부(430)에 포함되는 신호 처리부(431)는 제2 수신부(220)로부터 제공되는 제2 기저 대역 신호(BBS2)를 처리하여 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대한 제2 주파수 스펙트럼(FS2)을 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 신호 처리부(431)는 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대해 샘플링을 수행하고, 상기 샘플링된 신호들에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 수행하여 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대한 제2 주파수 스펙트럼(FS2)을 생성할 수 있다.
도 8은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 9는 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8 및 9에는 상기 제2 주파수가 10GHz인 경우에 신호 처리부(431)로부터 생성되는 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대한 제2 주파수 스펙트럼(FS2)이 예시적으로 도시된다.
도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)은 상대적으로 작은 크기를 갖는 다양한 노이즈 신호 성분들을 포함할 수 있다.
판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분(SE_MAX)의 크기에 상기 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값(THV2)으로 결정할 수 있다.
도 8 및 9에는 상기 문턱 비율이 5%인 경우에 판별부(433)에 의해 결정되는 결정되는 제2 문턱값(THV2)이 예시적으로 도시된다.
판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 신호 성분들 중에서 제2 문턱값(THV2)보다 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈 신호 성분들로 간주하고, 제2 문턱값(THV2) 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다(단계 S550).
도 10은 도 4의 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계(S550)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화할 수 있다(단계 S5511).
상기 [수학식 1] 내지 상기 [수학식 3]을 참조하여 상술한 바와 같이, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 제1 반사파(RW1)는 제1 전자기파(EMW1)의 주파수(
Figure pat00038
)와 도플러 주파수(
Figure pat00039
)만큼 차이 나는 주파수를 중심 주파수로 하여, 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00040
)마다 주기적으로 반복되는 주파수를 갖는 복수의 하모닉 신호 성분들을 포함할 수 있다.
이에 반해, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제1 반사파(RW1)는 제1 전자기파(EMW1)의 주파수(
Figure pat00041
)와 도플러 주파수(
Figure pat00042
)만큼 차이 나는 주파수를 갖는 하나의 신호 성분만을 포함할 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전익기인 경우, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들은 복수의 그룹들로 그룹화될 수 있다.
도 6은 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7)로 그룹화 된 것을 나타낸다.
반면에, 도 7에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들은 하나의 그룹으로 그룹화될 수 있다.
따라서 판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5512).
제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우(단계 S5512; 예), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).
이에 반해, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 복수의 그룹들로 그룹화되는 경우(단계 S5512; 아니오), 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산할 수 있다(단계 S5513).
도 6에 도시된 제1 주파수 스펙트럼(FS1)의 경우, 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7) 각각의 평균 주파수는 -462.3462, -296.8097, -129.0220, 40.2344, 210.0119, 379.5454, 및 546.5324일 수 있다.
이후, 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5514).
도 11은 도 10의 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계(S5514)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고(단계 S5515), 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산할 수 있다(단계 S5516).
도 6에 도시된 제1 주파수 스펙트럼(FS1)의 경우, 제7 그룹(G7)과 제5 그룹(G5) 사이의 평균 주파수 차이는 165.5365이고, 제5 그룹(G5)과 제3 그룹(G3) 사이의 평균 주파수 차이는 167.7877이고, 제3 그룹(G3)과 제1 그룹(G1) 사이의 평균 주파수 차이는 169.2564이고, 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2) 사이의 평균 주파수 차이는 169.7775이고, 제2 그룹(G2)과 제4 그룹(G4) 사이의 평균 주파수 차이는 169.5335이고, 제4 그룹(G4)과 제6 그룹(G6) 사이의 평균 주파수 차이는 166.9870일 수 있다.
따라서 도 6에 도시된 제1 주파수 스펙트럼(FS1)의 경우, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값은 168.1464이고, 표준 편차는 1.6793일 수 있다.
이후, 판별부(433)는 상기 표준 편차와 제3 문턱값의 크기를 비교할 수 있다(단계 S5517).
일 실시예에 있어서, 상기 제3 문턱값은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.
상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우(단계 S5517; 아니오), 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정할 수 있다(단계 S5518).
이에 반해, 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 작은 경우(단계 S5517; 예), 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정할 수 있다(단계 S5519).
다시 도 10을 참조하면, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우(단계 S5514; 아니오), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).
한편, 판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화할 수 있다(단계 S5521).
상기 [수학식 1] 내지 상기 [수학식 3]을 참조하여 상술한 바와 같이, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 제2 반사파(RW2)는 제2 전자기파(EMW2)의 주파수(
Figure pat00043
)와 도플러 주파수(
Figure pat00044
)만큼 차이 나는 주파수를 중심 주파수로 하여, 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00045
)마다 주기적으로 반복되는 주파수를 갖는 복수의 하모닉 신호 성분들을 포함할 수 있다.
이에 반해, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제2 반사파(RW2)는 제2 전자기파(EMW2)의 주파수(
Figure pat00046
)와 도플러 주파수(
Figure pat00047
)만큼 차이 나는 주파수를 갖는 하나의 신호 성분만을 포함할 수 있다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전익기인 경우, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들은 복수의 그룹들로 그룹화될 수 있다.
도 8은 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7)로 그룹화 된 것을 나타낸다.
반면에, 도 9에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들은 하나의 그룹으로 그룹화될 수 있다.
따라서 판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5522).
제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우(단계 S5522; 예), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).
이에 반해, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 복수의 그룹들로 그룹화되는 경우(단계 S5522; 아니오), 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산할 수 있다(단계 S5523).
도 8에 도시된 제2 주파수 스펙트럼(FS2)의 경우, 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7) 각각의 평균 주파수는 -302.3302, -136.7937, 30.9940, 200.2505, 370.0279, 539.5614, 및 706.5484일 수 있다.
이후, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5524).
도 11을 참조하여 상술한 바와 동일한 방식으로, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산할 수 있다.
도 8에 도시된 제2 주파수 스펙트럼(FS2)의 경우, 제7 그룹(G7)과 제5 그룹(G5) 사이의 평균 주파수 차이는 165.5365이고, 제5 그룹(G5)과 제3 그룹(G3) 사이의 평균 주파수 차이는 167.7877이고, 제3 그룹(G3)과 제1 그룹(G1) 사이의 평균 주파수 차이는 169.2565이고, 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2) 사이의 평균 주파수 차이는 169.7774이고, 제2 그룹(G2)과 제4 그룹(G4) 사이의 평균 주파수 차이는 169.5335이고, 제4 그룹(G4)과 제6 그룹(G6) 사이의 평균 주파수 차이는 166.9870일 수 있다.
따라서 도 8에 도시된 제2 주파수 스펙트럼(FS2)의 경우, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값은 168.1464이고, 표준 편차는 1.6793일 수 있다.
이후, 판별부(433)는 상기 표준 편차와 상기 제3 문턱값의 크기를 비교할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 문턱값은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.
상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정할 수 있다.
이에 반해, 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 작은 경우, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정할 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우(단계 S5524; 아니오), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).
반면에, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수(fh1)로 일정하고(단계 S5514; 예), 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수(fh2)로 일정한 경우(단계 S5524; 예), 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5531).
도 12는 도 10의 제1 하모닉 주파수와 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계(S5531)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)의 차이가 제4 문턱값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5532).
일 실시예에 있어서, 상기 제4 문턱값은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.
제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우(단계 S5532; 아니오), 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하지 않는 것으로 결정할 수 있다(단계 S5533).
이에 반해, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)의 차이가 상기 제4 문턱값보다 작은 경우(단계 S5532; 예), 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하는 것으로 결정할 수 있다(단계 S5534).
다시 도 10을 참조하면, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하지 않는 경우(단계 S5531; 아니오), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).
반면에, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하는 경우(단계 S5531; 예), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5542).
도 1 내지 12를 참조하여 상술한 바와 같은 동작을 통해 판별부(433)는 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인지 또는 회전 날개(21)를 포함하지 않는 물체인지 여부를 판단하고, 판단 결과(D_RESULT)를 제어 회로(410)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어 회로(410)는 판단 결과(D_RESULT)를 디스플레이 장치를 통해 표시할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제어 회로(410)는 판단 결과(D_RESULT)를 관리자 단말기와 같은 외부 장치로 전송할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전익기 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 회전익기 탐지 시스템(10b)은 제1 송신부(TX1)(110), 제2 송신부(TX2)(120), 제1 수신부(RX1)(210), 제2 수신부(RX2)(220), 제1 캐리어 신호 생성부(C_GEN1)(310), 제2 캐리어 신호 생성부(C_GEN2)(320), 컨트롤러(400), 안테나(500), 및 회전익기 데이터베이스(RC_DB)(600)를 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10b)은 도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)에서 회전익기 데이터베이스(600)를 더 포함한다는 사항을 제외하고는 도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)과 동일하다.
도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 12를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략하고 회전익기 데이터베이스(600)와 관련된 동작에 대해서만 설명한다.
일반적으로 상용 회전익기들 각각은 고유한 프로펠러의 회전 주파수를 갖는다. 따라서 회전익기 데이터베이스(600)는 상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장할 수 있다.
회전익기 탐지 시스템(10b)은 도 1 내지 12를 참조하여 상술한 바와 동일한 동작을 수행하여 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인지 또는 회전 날개(21)를 포함하지 않는 물체인지 여부를 판단할 수 있다.
도 14는 도 10의 목표 물체가 회전익기인 것으로 결정하는 단계(S5542)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 14를 참조하면, 판별부(433)가 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하여 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 것으로 결정하는 경우(단계 S5542), 판별부(433)는 회전익기 데이터베이스(600)에 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색할 수 있다(단계 S5543).
상술한 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전익기인 경우, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)는 서로 일치하고, 제1 하모닉 주파수(fh1) 및 제2 하모닉 주파수(fh2)는 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수(
Figure pat00048
)와 동일할 수 있다.
따라서 회전익기 데이터베이스(600)에서 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 판별부(433)는 목표 물체(20)가 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5544).
이에 반해, 회전익기 데이터베이스(600)에서 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 판별부(433)는 목표 물체(20)가 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5545).
따라서 도 13에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10b)은 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 서로 일치하는 경우, 회전익기 데이터베이스(600)에 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하고, 검색에 성공하는 경우, 목표 물체(20)가 회전익기라는 사실 뿐만 아니라 회전익기의 기종까지 제공할 수도 있다.
도 1 내지 14를 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 회전익기 탐지 시스템(10a, 10b)은 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격과 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 서로 일치하는지 여부에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서 회전익기 탐지 시스템(10a)은 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기를 효과적으로 탐지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 회전익기 탐지 시스템(10b)은 회전익기 데이터베이스(600)를 더 포함함으로써 목표 물체(20)가 회전익기라는 사실 뿐만 아니라 회전익기의 기종까지 제공할 수도 있으므로, 회전익기 탐지의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명은 드론(drone)과 같이 회전 날개를 포함하는 회전익기(rotorcraft)의 침입을 정확하게 탐지하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10a, 10b: 회전익기(rotorcraft) 탐지 시스템
20: 목표 물체 21: 회전 날개
110: 제1 송신부 120: 제2 송신부
210: 제1 수신부 220: 제2 수신부
310: 제1 캐리어 신호 생성부 320: 제2 캐리어 신호 생성부
400: 컨트롤러 410: 제어 회로
420: 신호 생성부 430: 회전익기 탐지부
431: 신호 처리부 433: 판별부
500: 안테나 600: 회전익기 데이터베이스

Claims (22)

  1. 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파를 송신하는 단계;
    상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하는 단계;
    상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파를 송신하는 단계;
    상기 제2 전자기파가 상기 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기(rotorcraft)인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제1 하모닉(harmonic) 주파수로 일정하고, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계;
    상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계;
    상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성하는 단계;
    상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계; 및
    상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계는,
    상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계;
    상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하는 단계; 및
    상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계는,
    상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계;
    상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하는 단계; 및
    상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계;
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계;
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계;
    상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계;
    상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  11. 제7 항에 있어서, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하는 단계;
    상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하는 단계;
    상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  12. 제7 항에 있어서, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  13. 제7 항에 있어서, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계는,
    상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하는 단계;
    상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수 중의 적어도 하나는 설정값에 기초하여 가변되는 회전익기 탐지 방법.
  15. 제1 주파수를 갖는 제1 캐리어 신호를 사용하여 제1 전자기파를 송신하는 제1 송신부;
    상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 상기 제1 캐리어 신호를 사용하여 상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성하는 제1 수신부;
    상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 캐리어 신호를 사용하여 제2 전자기파를 송신하는 제2 송신부;
    상기 제2 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 상기 제2 캐리어 신호를 사용하여 상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성하는 제2 수신부; 및
    상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함하는 회전익기 탐지 시스템.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 제1 수신부로부터 제공되는 상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하고, 상기 제2 수신부로부터 제공되는 상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 신호 처리부; 및
    상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 판별부를 포함하는 회전익기 탐지 시스템.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하고, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하고,
    상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 상기 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.
  18. 제16 항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고,
    상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하고,
    상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되거나, 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않거나, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.
  20. 제18 항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하고,
    상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하고,
    상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.
  21. 제18 항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하고,
    상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.
  22. 제18 항에 있어서,
    상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 판별부는,
    상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하고,
    상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하고,
    상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.
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