KR20190140328A - Electronic scanner to detect moving target - Google Patents

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KR20190140328A
KR20190140328A KR1020180067007A KR20180067007A KR20190140328A KR 20190140328 A KR20190140328 A KR 20190140328A KR 1020180067007 A KR1020180067007 A KR 1020180067007A KR 20180067007 A KR20180067007 A KR 20180067007A KR 20190140328 A KR20190140328 A KR 20190140328A
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flight target
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KR1020180067007A
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전성호
배경빈
이영섭
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(주)신동디지텍
주식회사 리영에스엔디
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Abstract

According to the present invention, provided is an electronic scanner detecting a flight target which comprises: an array antenna configured to transmit and receive radio waves to and from the flight target; and a control unit deciding the type of the flight target in accordance with a phase of the received radio wave received by being reflected from the flight target and determining a direction of the flight target and a distance from the flight target in accordance with the amplitude of the radio wave. Location information of the flight target and information on the type of the flight target may be obtained by using information on the magnitude and the phase of the radio wave reflected from the flight target.

Description

이동 타겟을 검출하는 전자 스캐너{Electronic scanner to detect moving target}Electronic scanner to detect moving target

본 발명은 이동 타겟을 검출하는 전자 스캐너에 관한 것이다. 보다 상세하게는 조류(bird)나 드론(drone)의 위치 등 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너에 관한 것이다. The present invention relates to an electronic scanner for detecting a moving target. More specifically, the present invention relates to an electronic scanner that detects a flight target, such as the position of a bird or a drone.

전자 스캐너(Electronic Scanner)는 이동체, 즉 타겟의 위치와 특성을 검출하는 전자 장치이다. 이러한 전자 스캐너는 송신된 신호가 타겟에 입사되고 이로부터 반사된 신호를 수신할 수 있다. 이때, 전자 스캐너는 송신된 신호에 특정 정보, 즉 디지털 정보를 포함하여 전송할 수 있다. 이에 따라 수신된 신호에 포함된 특정 정보, 즉 디지털 정보를 디코딩하여 원래 송신된 특정 정보와 비교할 수 있다. An electronic scanner is an electronic device that detects the position and characteristics of a moving object, that is, a target. Such an electronic scanner can receive a signal from which the transmitted signal is incident on and reflected from the target. In this case, the electronic scanner may include specific information, that is, digital information, in the transmitted signal. Accordingly, the specific information included in the received signal, that is, the digital information, may be decoded and compared with the originally transmitted specific information.

이러한 디지털 정보 기반의 전자 스캐너를 이용하면 다른 간섭 신호로부터의 간섭 영향을 감소시킬 수 있다. 하지만, 디지털 정보 기반의 전자 스캐너는 수신된 신호로부터 디지털 신호 처리 등을 통하여 디지털 정보를 디코딩하여야 하므로 처리 시간이 증가하는 문제점이 있다.The use of such digital information-based electronic scanners can reduce the influence of interference from other interference signals. However, since the digital information based electronic scanner must decode the digital information from the received signal through digital signal processing, the processing time increases.

또한, 이동체의 속도와 전파 반사 특성에 따라, 이동체 타겟으로부터 반사된 신호의 레벨이 낮아, 이러한 신호 레벨을 갖는 디지털 정보의 신뢰성이 낮다는 문제점도 있다.In addition, there is a problem that the level of the signal reflected from the moving object target is low depending on the speed and the radio wave reflection characteristic of the moving object, and the reliability of digital information having such a signal level is low.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 고출력 저주파수 대역, 예를 들어 X-대역, 예컨대 9GHz 대역에서 전자 스캐너 등 탐지 센서들에 대한 개발이 이루어지고 있다. 하지만, 이러한 X-대역과 같은 주파수 대역에서는 소형화되고 정밀한 타겟의 검출이 어렵다는 문제점이 있다. Therefore, in order to solve this problem, development of detection sensors such as electronic scanners in the high output low frequency band, for example, the X-band, for example, the 9 GHz band, has been made. However, there is a problem that it is difficult to detect a small and precise target in a frequency band such as the X-band.

특히, 이동체가 조류(bird)나 드론(drone)과 같이 고속으로 이동하는 비행 타겟을 검출하는 경우 전자 스캐너는 정밀한 타겟 검출을 위해서는 빠른 타겟 검출 성능도 요구된다. 하지만, 이러한 X-대역과 같은 주파수 대역에서는 신속하고 정밀한 타겟의 검출이 어렵다는 문제점이 있다. In particular, when the moving object detects a flying target moving at high speed, such as a bird or a drone, the electronic scanner also requires fast target detection performance for accurate target detection. However, there is a problem that it is difficult to detect a fast and precise target in the frequency band such as the X-band.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 비행 타겟을 검출하는 선박용 전자 스캐너를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a marine electronic scanner for detecting a flight target.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 비행 타겟의 타입과 위치를 검출하는 전자 스캐너를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electronic scanner for detecting the type and position of a flight target.

본 발명에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너는, 상기 비행 타겟으로 전파를 송수신하도록 구성된 배열 안테나; 및 상기 비행 타겟으로부터 반사되어 수신된 전파의 위상(phase)에 따라 상기 비행 타겟의 타입을 결정하고, 상기 전파의 크기(amplitude)에 따라 상기 비행 타겟의 방향과 상기 비행 타겟과의 거리를 판단하는 제어부를 포함하고, 비행 타겟으로부터 반사된 전파의 크기와 위상 정보를 이용하여 비행 타겟의 위치 정보와 비행 타겟의 타입에 대한 정보를 획득할 수 있다.An electronic scanner for detecting a flight target according to the present invention comprises: an array antenna configured to transmit and receive radio waves to the flight target; And determining the type of the flying target according to the phase of the received radio wave reflected from the flying target, and determining the direction of the flying target and the distance between the flying target according to the amplitude of the radio wave. It includes a control unit, it is possible to obtain information on the location of the flight target and the type of the flight target by using the magnitude and phase information of the radio wave reflected from the flight target.

일 실시 예에서, 상기 제어부는 원거리 비행 타겟을 검출하기 위해 긴 펄스 듀레이션(long pulse duration)을 갖는 제1 펄스와, 근거리 비행 타겟을 검출하기 위해 짧은 펄스 듀레이션(short pulse duration)을 갖는 제2 펄스를 생성할 수 있다.In an embodiment, the controller may include a first pulse having a long pulse duration to detect a long-distance flight target, and a second pulse having a short pulse duration to detect a short-range flight target. Can be generated.

일 실시 예에서, 상기 긴 펄스 듀레이션에 해당하는 제1 시간 구간 동안 상기 제1펄스를 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 원거리 비행 타겟으로 송신하고, 상기 짧은 펄스 듀레이션에 해당하는 제2 시간 구간 동안 상기 제2펄스를 상기 배열 안테나 일부를 이용하여 상기 근거리 비행 타겟으로 송신하도록 구성된 송수신부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the first pulse is transmitted to the remote flight target using the entire array antenna during the first time interval corresponding to the long pulse duration, and the second pulse period is transmitted during the second time interval corresponding to the short pulse duration. The apparatus may further include a transceiver configured to transmit a second pulse to the short-range flight target by using a portion of the array antenna.

일 실시 예에서, 상기 비행 타겟과의 대략적인 거리를 검출하도록 구성된 센서를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 센서에 의해 검출된 상기 비행 타겟과의 거리가 원거리이면 상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 펄스를 송신하고, 상기 제2 시간 구간 동안 상기 제2 펄스를 송신하지 않도록 상기 송수신부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 센서에 의해 검출된 상기 비행 타겟과의 거리가 근거리이면 상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 펄스를 송신하지 않고, 상기 제2 시간 구간 동안 상기 제2 펄스를 송신하도록 상기 송수신부를 제어할 수 있다.In one embodiment, the sensor may further include a sensor configured to detect an approximate distance to the flight target. In this case, the control unit transmits the first pulse during the first time period when the distance to the flight target detected by the sensor is far, and the transmission / reception so as not to transmit the second pulse during the second time period. You can control wealth. The controller may not transmit the first pulse during the first time interval and transmit the second pulse during the second time interval when the distance to the flight target detected by the sensor is short. You can control wealth.

일 실시 예에서, 상기 비행 타겟이 이동하여 근접함에 따라 상기 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 근거리 비행 타겟으로부터 상기 제2 시간 구간에 후속하는 제2 수신 구간 동안 수신된 제2 전파의 크기와 상기 비행 타겟의 이동 속도에 따라 상기 비행 타겟의 방향과 상기 비행 타겟과의 거리를 정밀하게 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when it is determined that the short-range flight target as the flight target moves and approaches, the magnitude of the second radio wave received during the second reception section following the second time interval from the short-range flight target and the The direction of the flight target and the distance between the flight target may be precisely determined according to the moving speed of the flight target.

일 실시 예에서, 상기 배열 안테나는 상기 송수신부에 연결되어 상기 비행 타겟으로 전파를 방사한다. 이때, 상기 제어부는 상기 비행 타겟이 상기 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 일부를 이용하여 넓은 빔폭(WB: Wide Beamwidth)으로 상기 근거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 근거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 비행 타겟이 이동하여 멀어짐에 따라 상기 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 추정된 각도를 포함하는 일정 범위 내에서 좁은 빔폭(NB: Narrow Beamwidth)으로 상기 원거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 상기 원거리 비행 타겟의 정밀한 거리와 각도를 추정할 수 있다.In one embodiment, the array antenna is connected to the transceiver to radiate radio waves to the flight target. In this case, when it is determined that the flight target is the near flight target, the controller radiates the radio wave to the near flight target using a wide beamwidth (WB) by using a portion of the array antenna, and from the near flight target, An approximate distance and angle of the near flight target may be estimated based on the received first radio wave. The controller may be configured to have a narrow beamwidth (NB) within a predetermined range including the estimated angle by using the entire array antenna when the flight target is determined to be the remote flight target as the moving target moves away. The radio wave may be radiated to the far flight target, and the precise distance and angle of the far flight target may be estimated based on the second radio wave received from the far flight target.

일 실시 예에서, 상기 배열 안테나는 상기 송수신부에 연결되어 상기 비행 타겟으로 전파를 방사할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 비행 타겟이 상기 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 일정 빔 간격을 갖는 좁은 빔폭(WB)으로 상기 원거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 원거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 비행 타겟이 이동하여 근접함에 따라 상기 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 추정된 각도를 포함하는 일정 범위 내에서 좁은 빔폭(NB)으로 상기 근거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 상기 근거리 비행 타겟의 정밀한 거리와 각도를 추정할 수 있다.In an embodiment, the array antenna may be connected to the transceiver to radiate radio waves to the flight target. In this case, when it is determined that the flight target is the remote flight target, the controller radiates the radio wave to the remote flight target with a narrow beam width (WB) having a predetermined beam spacing using the entire array antenna, and the remote flight An approximate distance and angle of the remote flight target may be estimated based on the first radio wave received from the target. The controller may be further configured to perform the short-range flight with a narrow beam width NB within a predetermined range including the estimated angle by using the entire array antenna when the flight target is determined to be the short-range flight target as the flight target moves and approaches. The radio wave may be radiated to a target, and the precise distance and angle of the short-range flight target may be estimated based on the second radio wave received from the short-range flight target.

일 실시 예에서, 상기 전자 스캐너는 선박 내에 설치되어 파도(wave)와 조류(bird)를 검출할 수 있다. 이때, 상기 제어부로 입력되는 입력 신호는 위치 및 시각, 속도, 선수 방향, 항해 방향 및 선회율을 나타내는 제1 내지 제5 입력 신호를 포함한다. 한편, 상기 제어부에서 출력되는 출력 신호는 WDD (Wave Detector Data)와 BDD (Bird Detector Data)이다. 상기 WDD는 파도 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 파고(wave height) 및 파도 각도(wave direction) 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 BDD는 조류 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 비행 높이(flying height) 및 비행 각도(flying direction) 정보를 포함할 수 있다.In one embodiment, the electronic scanner may be installed in a ship to detect waves and birds. In this case, the input signal input to the controller includes first to fifth input signals indicating a position and time, a speed, a bowing direction, a sailing direction, and a turn rate. On the other hand, the output signal output from the control unit is WDD (Wave Detector Data) and BDD (Bird Detector Data). The WDD may include time, latitude, longitude, wave height, and wave direction information provided by the electronic scanner corresponding to the wave detection radar. In addition, the BDD may include time, latitude, longitude, flying height, and flying direction information provided by the electronic scanner corresponding to the bird detection radar.

일 실시 예에서, 상기 전자 스캐너는 상기 전자 스캐너는 차량 지붕 또는 건물 옥상에 설치되어 드론(drone)을 검출할 수 있다. 이때, 상기 제어부로 입력되는 입력 신호는 위치 및 시각, 속도, 차량 지향 방향, 차량 이동 방향 및 선회율을 나타내는 제1 내지 제5 입력 신호를 포함한다. 또한, 상기 제어부에서 출력되는 출력 신호는 DDD (Drone Detector Data)이고, 상기 DDD는 드론 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 비행 높이(flying height) 및 비행 각도(flying direction) 정보를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제어부는 상기 비행 높이 및 비행 각도 정보에 기반하여 상기 드론과 충돌이 발생할 것이라고 판단되면, 상기 드론의 비행 항로가 변경되도록 제어하는 제어 신호를 상기 배열 안테나를 통해 상기 드론으로 송신할 수 있다.In an embodiment, the electronic scanner may be installed on the vehicle roof or the roof of a building to detect a drone. In this case, the input signal input to the controller includes first to fifth input signals indicating a position and time, a speed, a vehicle directing direction, a vehicle moving direction, and a turn rate. In addition, the output signal output from the controller is DDD (Drone Detector Data), the DDD is the time, latitude, longitude, flying height and flying angle provided by the electronic scanner corresponding to the drone detection radar ( flying direction) information. On the other hand, if it is determined that collision with the drone will occur based on the flight height and flight angle information, the controller may transmit a control signal to the drone through the array antenna to control the flight route of the drone to be changed. .

일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 비행 타겟에 해당하는 조류 및 드론을 검출할 수 있다. 한편, 상기 조류 및 드론에 대한 측정 결과를 표시하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 디스플레이는 상기 검출된 비행 타겟의 비행 높이를 포함하여 전체 비행 타겟의 위치를 좌표(polar coordinate) 상에서 표시하기 위한 레이다 이미지 표시부; 상기 검출된 비행 타겟의 해당 각도에서 최소, 최대 및 평균 비행 높이를 표시하는 제1 비행 높이 표시부; 상기 해당 각도를 포함하는 설정 범위 내의 각 비행체의 비행 높이를 표시하는 제2 비행 높이 표시부; 및 Course of Ground (COG), Speed over Ground (SOG) 및 위도/경도를 포함하는 GPS 데이터, 헤딩(Heading) 정보 및 기타 정보를 표시하는 정보 표시부를 포함한다.In one embodiment, the controller may detect birds and drones corresponding to the flight target. On the other hand, it may further include a display for displaying the measurement results for the bird and the drone. In this case, the display includes a radar image display unit for displaying the position of the entire flight target on the coordinates (polar coordinates), including the detected flight height of the flight target; A first flight height display unit displaying a minimum, a maximum, and an average flight height at a corresponding angle of the detected flight target; A second flight height display unit displaying a flight height of each vehicle within a setting range including the corresponding angle; And an information display unit for displaying GPS data including the Course of Ground (COG), Speed over Ground (SOG), and latitude / longitude, heading information, and other information.

본 발명의 일 실시예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너는, 비행 타겟으로부터 반사된 전파의 크기와 위상 정보를 이용하여 비행 타겟의 위치 정보와 비행 타겟의 타입에 대한 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다.Electronic scanner for detecting a flight target according to an embodiment of the present invention, by using the magnitude and phase information of the radio wave reflected from the flight target can acquire the position information of the flight target and the information about the type of the flight target There is this.

본 발명의 일 실시예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너는, 다양한 펄스 듀레이션에 따라 근거리/원거리 비행 타겟 검출이 용이하다는 장점이 있다.An electronic scanner for detecting a flight target according to an embodiment of the present invention has an advantage of easily detecting a near / far flight target according to various pulse durations.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1a는 본 발명에 따른 타겟을 검출하는 전자 스캐너가 활용될 수 있는 분야를 나타낸다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너의 개념도를 나타낸다.
도 1c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너의 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 전자 스캐너와 인접하는 구성 요소들 간의 인터페이스를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 타겟을 검출하는 선박용 전자 스캐너의 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 전자 스캐너의 배열 안테나의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 구간과 수신 구간에서의 파형을 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 다수의 센서들과 프로세서 간의 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 입력 신호의 신호 종류에 우선 순위를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 디스플레이의 메인 화면 구성을 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 디스플레이의 서브 화면 구성을 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 항해 정보를 전송하는 프로토콜 스택을 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 레이더 이미지 전송을 위한 네트워크 장비들의 네트워크 토폴로지를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따라 전송되는 레이더 바이너리 이미지의 구조를 나타낸다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
1A illustrates a field in which an electronic scanner for detecting a target according to the present invention may be utilized.
1B is a conceptual diagram of an electronic scanner for detecting a flight target according to an embodiment of the present invention.
1C is a conceptual diagram of an electronic scanner that detects a flight target according to another embodiment of the present invention.
2 illustrates an interface between an electronic scanner and adjacent components in accordance with the present invention.
3 shows a block diagram of a marine electronic scanner for detecting a target according to the present invention.
4 shows a structure of an array antenna of an electronic scanner according to the present invention.
5 illustrates waveforms in a transmission section and a reception section according to an embodiment of the present invention.
6 shows a system architecture between a plurality of sensors and a processor in accordance with the present invention.
7 shows priority of signal types of an input signal according to the present invention.
8 shows a main screen configuration of a display according to the present invention.
9 shows a sub screen configuration of a display according to the present invention.
10 shows a protocol stack for transmitting navigation information according to the present invention.
11 shows a network topology of network equipment for radar image transmission according to the present invention.
12 illustrates a structure of a radar binary image transmitted according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Further, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며, 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted in the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components in the drawings may be exaggerated for convenience. Like reference numerals denote like elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the practice of the present invention.

도 1a는 본 발명에 따른 타겟을 검출하는 전자 스캐너가 활용될 수 있는 분야를 나타낸다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 전자 스캐너는 선박에서 파고 측정 레이다 또는 항해용 선박 레이다로 활용 가능하다. 또한, 전자 스캐너는 본 발명과 같이 조류 탐지 레이다 뿐만 아니라 드론 탐지 레이다로도 활용 가능하다. 1A illustrates a field in which an electronic scanner for detecting a target according to the present invention may be utilized. As shown in FIG. 1A, the electronic scanner can be utilized as a wave measuring radar or a sailing ship radar on a ship. In addition, the electronic scanner can be utilized not only as a bird detection radar, but also as a drone detection radar as the present invention.

도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너의 개념도를 나타낸다. 도 1b에 도시된 바와 같이 비행 타겟(10)을 검출하는 전자 스캐너(100)는 건물 옥상이나 차량 지붕 등에 설치될 수 있다. 또는, 전자 스캐너(100)는 다른 무인 비행체 (드론) 등에 탑재되어 비행 타겟(10)을 검출할 수 있다. 1B is a conceptual diagram of an electronic scanner for detecting a flight target according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1B, the electronic scanner 100 that detects the flight target 10 may be installed on a roof of a building or a roof of a vehicle. Alternatively, the electronic scanner 100 may be mounted on another drone or the like to detect the flight target 10.

한편, 도 1c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너의 개념도를 나타낸다. 도 1c에 도시된 바와 같이 비행 타겟(10)을 검출하는 전자 스캐너(100)는 선박에 설치될 수 있다. 이때, 선박에 설치된 전자 스캐너(100)는 조류 등의 비행 타겟(10)과 함께 파도의 타입과 파고 등을 검출할 수 있다. 또한, 도 1c에 도시된 바와 같이 비행 타겟(10)을 검출하는 전자 스캐너(100)는 비행기에 설치될 수 있다. 이때, 비행기에 설치된 전자 스캐너(100)는 조류 등의 비행 타겟(10)을 검출할 수 있다.1C is a conceptual diagram of an electronic scanner that detects a flight target according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1C, the electronic scanner 100 that detects the flight target 10 may be installed in a ship. In this case, the electronic scanner 100 installed in the vessel may detect the type and wave height of the wave together with the flight target 10 such as a bird. Also, as shown in FIG. 1C, the electronic scanner 100 that detects the flight target 10 may be installed in an airplane. In this case, the electronic scanner 100 installed in the plane may detect a flight target 10 such as a bird.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 전자 스캐너와 인접하는 구성 요소 들 간의 인터페이스를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 전자 스캐너(레이다) (100)는 레이돔 으로 내부를 보호하고, 내부에는 안테나, 송수신부 및 제어부 등을 구비한다. 한편, 전자 스캐너(레이다) (100)는 외부 PC의 AD 변환부와 인터페이스(IF: Interface) 및 Clock/Trigger가 이루어진다. 또한, 전자 스캐너(100)는 외부 PC와 이더넷을 통해 네트워킹이 가능하다. 또한, 전자 스캐너(100)는 전력 공급부(Power Supply)로부터 전력을 공급받고, 전력 공급부는 외부 PC에도 전력을 공급할 수 있다. 한편, 외부 PC는 표시부(Monitor)와 인터페이스될 수 있다.2 illustrates an interface between an electronic scanner and adjacent components according to the present invention. Referring to FIG. 2, the electronic scanner (radar) 100 protects the inside with a radome, and includes an antenna, a transceiver, a controller, and the like. On the other hand, the electronic scanner (radar) 100 is an interface (IF: Interface) and Clock / Trigger with the AD conversion unit of the external PC. In addition, the electronic scanner 100 is capable of networking through an external PC and Ethernet. In addition, the electronic scanner 100 may receive power from a power supply, and the power supply may supply power to an external PC. The external PC may be interfaced with a monitor.

도 3은 본 발명에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너의 블록도를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 전자 스캐너(100)는 제어부(110), 송수신부(120) 및 안테나(130)를 포함한다. 한편, 본 발명에 따른 전자 스캐너(100)는 Ku 대역, 예컨대 17GHz와 같은 고주파수 대역을 이용하여 소형의 이동체, 즉 소형 타겟도 높은 정밀도로 탐지 (검출)할 수 있다는 장점이 있다. 한편, 본 발명에 따른 전자 스캐너(100)는 고주파수 대역을 사용하면서도 2W급의 저전력 전자 스캐너로 제공될 수 있다. 한편, 전술된 고주파수 대역의 저전력 전자 스캐너는 17GHz와 2W급에 한정되는 것은 아니라, 응용에 따라 고정밀/저전력 사양을 유지하면서 자유롭게 변형 가능하다.3 shows a block diagram of an electronic scanner for detecting a flight target according to the present invention. Referring to FIG. 3, the electronic scanner 100 includes a controller 110, a transceiver 120, and an antenna 130. On the other hand, the electronic scanner 100 according to the present invention has the advantage of detecting (detecting) a small moving object, that is, a small target, with high precision by using a high frequency band such as a Ku band, for example, 17 GHz. On the other hand, the electronic scanner 100 according to the present invention can be provided as a low power electronic scanner of 2W class while using a high frequency band. On the other hand, the low-frequency electronic scanner of the high frequency band described above is not limited to 17 GHz and 2W, it can be freely modified while maintaining a high precision / low power specifications according to the application.

한편, 송수신부(120)는 RF 회로보드로 구현될 수 있고, 안테나(130)와 연결된다. 이와 관련하여, 도 4는 본 발명에 따른 전자 스캐너의 배열 안테나의 구조를 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 안테나(130)는 패치 안테나와 같은 단일 안테나 소자가 2차원 평면 상에서 배열 형태로 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 가로 방향으로 배열된 M개의 안테나 소자에 의한 빔폭은 θ1이고, 세로 방향으로 배열된 N개의 안테나 소자에 의한 빔폭은 θ2이다. 안테나 소자의 개수가 증가함에 따라 빔폭은 감소하여 검출 분해능은 증가한다. 하지만, 감소된 빔폭에 의해 탐색 영역을 스캔하는 탐색 (스캔) 소요 시간은 증가한다. 이와 관련하여, 안테나(130)의 전체 소자들 중 일부 소자만을 이용하여 전파를 타겟으로 방사하면 빔폭은 증가하여 검출 분해능은 감소한다. 하지만, 증가된 빔폭에 의해 탐색 영역을 스캔하는 탐색(스캔) 소요 시간은 감소한다.Meanwhile, the transceiver 120 may be implemented as an RF circuit board and is connected to the antenna 130. In this regard, Figure 4 shows the structure of an array antenna of an electronic scanner according to the invention. 3 and 4, in the antenna 130, a single antenna element such as a patch antenna may be arranged in an array on a two-dimensional plane. In this regard, the beam width by M antenna elements arranged in the horizontal direction is θ1, and the beam width by N antenna elements arranged in the longitudinal direction is θ2. As the number of antenna elements increases, the beam width decreases and the detection resolution increases. However, the search (scan) time required for scanning the search area is increased by the reduced beam width. In this regard, when the radio wave is radiated to the target using only some of the elements of the antenna 130, the beam width is increased and the detection resolution is decreased. However, the search (scan) time required for scanning the search area is reduced by the increased beam width.

다시 도 3을 참조하면, 제어부(110)는 선형 주파수 변조(LFM: Linear Frequency Modulation)부 (111), 스위치(112), PLL/VCO(113), 주파수 체배기(114)를 더 포함한다. 한편, 대역 통과 필터(115)는 325 내지 375MHz의 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 대역의 신호를 통과시키거나, 또는 17.9 ± 0.125GHz의 RF 주파수 대역의 신호를 통과시킬 수 있다.Referring back to FIG. 3, the controller 110 further includes a linear frequency modulation (LFM) unit 111, a switch 112, a PLL / VCO 113, and a frequency multiplier 114. Meanwhile, the band pass filter 115 may pass a signal of an intermediate frequency (IF) band of 325 to 375 MHz or a signal of an RF frequency band of 17.9 ± 0.125 GHz.

전자 스캐너(100)에서의 타겟 검출 방법 관점에서 제어부(110)와 송수신부(120)의 구체적인 동작에 대해 살펴보면 다음과 같다. Looking at the specific operation of the control unit 110 and the transceiver unit 120 from the perspective of the target detection method in the electronic scanner 100 as follows.

제어부(110)는 원거리 비행 타겟을 검출하기 위해 긴 펄스 듀레이션(long pulse duration)을 갖는 제1 펄스와, 근거리 비행 타겟을 검출하기 위해 짧은 펄스 듀레이션(short pulse duration)을 갖는 제2 펄스를 생성한다. 이때, 제1 펄스는 선형 주파수 변조부(111a)에 의해 제1 시간 구간 동안 제1 주파수에서 제2 주파수로 선형 주파수 변조된다. 또한, 제2 펄스는 선형 주파수 변조부(111b)에 의해 제2 시간 구간 동안 제1주파수에서 제2 주파수로 선형 주파수 변조된다. 또는, 제2 펄스는 선형 주파수 변조부(111b)에 의해 제2 시간 구간 동안 제2 주파수에서 제1 주파수로 선형 주파수 변조될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 주파수는 325 내지 375MHz일 수 있다. 한편, 선형 주파수 변조(LFM: Linear Frequency Modulation)를 구현하기 위해 Direct Digital Synthesizer 방식이 사용될 수 있다.The controller 110 generates a first pulse having a long pulse duration to detect a long-distance flight target and a second pulse having a short pulse duration to detect a short-range flight target. . In this case, the first pulse is linearly frequency-modulated from the first frequency to the second frequency by the linear frequency modulator 111a during the first time interval. In addition, the second pulse is linearly frequency-modulated from the first frequency to the second frequency by the linear frequency modulator 111b during the second time interval. Alternatively, the second pulse may be linear frequency modulated from the second frequency to the first frequency during the second time interval by the linear frequency modulator 111b. In this case, the first and second frequencies may be 325 to 375 MHz. Meanwhile, a Direct Digital Synthesizer method may be used to implement Linear Frequency Modulation (LFM).

한편, 송수신부(120)는 긴 펄스 듀레이션에 해당하는 제1 시간 구간 동안 제1펄스를 송신하고, 짧은 펄스 듀레이션에 해당하는 제2 시간 구간 동안 상기 제2펄스를 송신하도록 구성된다. 이때, 송수신부(120)는 긴 펄스 듀레이션에 해당하는 제1 시간 구간 동안 제1펄스를 배열 안테나(130) 전체를 이용하여 원거리 비행 타겟으로 송신할 수 있다. 또한, 송수신부(120)는 짧은 펄스 듀레이션에 해당하는 제2 시간 구간 동안 제2펄스를 배열 안테나(130) 일부를 이용하여 근거리 비행 타겟으로 송신할 수 있다. Meanwhile, the transceiver 120 is configured to transmit the first pulse during the first time period corresponding to the long pulse duration, and to transmit the second pulse during the second time period corresponding to the short pulse duration. At this time, the transceiver 120 may transmit the first pulse to the remote flight target using the entire array antenna 130 during the first time period corresponding to the long pulse duration. In addition, the transceiver 120 may transmit the second pulse to the short-range flight target by using a portion of the array antenna 130 during the second time interval corresponding to the short pulse duration.

본 발명에 따른 전자 스캐너(100)는 원거리 비행 타겟 검출을 위해 배열 안테나(130) 전체를 이용하여 좁은 빔으로 탐색 가능하다. 즉, 배열 안테나(130) 전체를 이용하여 좁은 빔으로 타겟 검출함에 따라 저전력 특성을 유지하면서 타겟 검출이 가능하다. 이와 관련하여, 원거리 비행 타겟은 검출 시간 보다는 정확한 타겟 검출이 더 중요하기 때문에 이러한 좁은 빔 탐색 방식이 더 유리하다.The electronic scanner 100 according to the present invention can search with a narrow beam using the entire array antenna 130 to detect a long-distance flight target. That is, the target detection is possible while maintaining the low power characteristic as the target is detected by the narrow beam using the entire array antenna 130. In this regard, this narrow beam search method is more advantageous for long-range flight targets because accurate target detection is more important than detection time.

반면에, 본 발명에 따른 전자 스캐너(100)는 근거리 비행 타겟 검출을 위해 배열 안테나(130) 일부를 이용하여 넓은 빔으로 탐색 가능하다. 즉, 배열 안테나(130) 일부를 이용하여 넓은 빔으로 타겟 검출함에 따라 빠른 타겟 검출이 가능하다. 이와 관련하여, 근거리 비행 타겟이 전자 스캐너(100)에 근접한 경우에는 빠른 타겟 검출 시간이 중요한 문제이기 때문이다. 이러한 빠른 타겟 검출을 통해 비행 타겟을 회피하면서 이동체의 방향 선회가 가능하다. 여기서, 이동체는 선박 또는 차량일 수 있다. 예를 들어, 전자 스캐너(100)가 선박에 설치된 경우 조류(bird)와 같은 비행 타겟을 검출할 수 있다. 또한, 전자 스캐너(100)가 선박에 설치된 경우 파도와 함께 비행 타겟을 검출할 수 있다.On the other hand, the electronic scanner 100 according to the present invention can search with a wide beam using a portion of the array antenna 130 to detect the near flight target. That is, by detecting a target with a wide beam by using a portion of the array antenna 130, it is possible to quickly detect the target. In this regard, it is because a fast target detection time is an important problem when the near flight target is close to the electronic scanner 100. This fast target detection allows the vehicle to turn around while avoiding flying targets. Here, the moving body may be a ship or a vehicle. For example, when the electronic scanner 100 is installed in a ship, a flight target such as a bird may be detected. In addition, when the electronic scanner 100 is installed in a ship, it is possible to detect a flight target with waves.

한편, 전자 스캐너(100)가 차량 지붕 등에 설치된 경우 드론(drone)과 같은 비행 타겟을 검출할 수 있다. 반면에, 전자 스캐너(100)가 건물 옥상 등과 같은 고정 시설에 설치된 경우에도 드론(drone)과 같은 비행 타겟을 검출할 수 있다.On the other hand, when the electronic scanner 100 is installed on a vehicle roof or the like, it may detect a flight target such as a drone. On the other hand, even when the electronic scanner 100 is installed in a fixed facility such as a roof of a building, it is possible to detect a flight target such as a drone.

한편, 펄스 형태의 신호를 송신 및 수신하는 송신 구간과 수신 구간에 대해 상세히 살펴보면 아래와 같다. 이와 관련하여, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 구간에서의 수신 구간에서의 파형을 나타낸다. 도 5을 참조하면, 제1 시간 구간은 7.15㎲의 펄스 듀레이션과 28.15㎲의 펄스 주기를 갖는다. 또한, 제2 시간 구간은 0.5㎲의 펄스 듀레이션과 28.15㎲의 펄스 주기를 갖는다. 또한, 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간이 아닌 구간 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 시간 구간은 20.5㎲에서 21.0㎲ 사이에 배치될 수 있다. 이때, 송수신부(120)는 7.2㎲에서 20.45㎲의 제1 수신 구간에서 원거리 비행 타겟으로부터 수신되는 신호를 수신할 수 있다. 또한, 송수신부(120)는 21.05㎲에서 28.1㎲의 제2 수신 구간에서 상기 근거리 비행 타겟으로부터 수신되는 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 도 5에서의 송신 구간인 제1 및 제2 시간 구간과 수신 구간인 제1 및 제2 수신 구간은 상호 중첩되지 않는다. 이에 따라 상호 분리된 송신 구간인 제1 및 제2 시간 구간과 수신 구간인 제1 및 제2 수신 구간에 의해 송수신 신호 간 상호 간섭을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다. Meanwhile, a transmission section and a reception section for transmitting and receiving a pulse signal are described in detail below. In this regard, FIG. 5 illustrates waveforms in a reception section in a transmission section according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the first time interval has a pulse duration of 7.15 ms and a pulse period of 28.15 ms. In addition, the second time interval has a pulse duration of 0.5 ms and a pulse period of 28.15 ms. In addition, the second time interval may be disposed between the intervals other than the first time interval. Specifically, the second time interval may be arranged between 20.5 ms and 21.0 ms. At this time, the transceiver 120 may receive a signal received from the long-distance flight target in the first receiving interval of 7.2㎲ to 20.45㎲. In addition, the transceiver 120 may receive a signal received from the short-range flight target in a second reception period of 21.05 Hz to 28.1 Hz. Accordingly, the first and second time intervals, which are the transmission intervals, and the first and second reception intervals, which are the reception intervals, do not overlap each other in FIG. 5. Accordingly, there is a technical effect of preventing mutual interference between transmitted and received signals by the first and second time intervals, which are separated transmission periods, and the first and second reception intervals, which are received intervals.

한편, 표 1은 송신 시 사용되는 short/long 펄스의 파형에 대한 정보를 나타낸다. 표 1에서는 원거리(far)/근거리(near)의 범위(Range), 송신/수신 지연(Delay), 펄스(Pulse) 듀레이션 및 펄스 주기에 해당하는 펄스 반복 인터벌(PRI: Pulse Repetition Interval)을 나타낸다. On the other hand, Table 1 shows the information on the waveform of the short / long pulse used in the transmission. Table 1 shows pulse repetition intervals (PRIs) corresponding to ranges of far / near, transmit / receive delay, pulse duration, and pulse period.

ZoneZone Range(m)Range (m) Delay(㎲)Delay Pulse(㎲)Pulse PRI(㎲)PRI (㎲) FarFar 1072 - 20021072-2002 7.15-13.357.15-13.35 7.157.15 20.5020.50 NearNear 75-107275-1072 0.50-7.150.50-7.15 0.500.50 7.657.65

한편, 송신/수신 지연과 관련하여, 7.15-13.35㎲의 의미는 다음과 같다. 즉, long 펄스의 송신 구간인 제1 시간 구간이 7.15㎲이고, short펄스의 송신 구간인 제2 시간 구간까지의 지연이 13.35㎲라는 의미이다. 한편, 송신/수신 지연과 관련하여, 0.5-7.15㎲의 의미는 다음과 같다. 즉, short 펄스의 송신 구간인 제2 시간 구간이 0.5㎲이고, long 펄스의 다음 송신 구간인 제2 시간 구간까지의 지연이 7.15㎲라는 의미이다.On the other hand, with regard to the transmission / reception delay, the meaning of 7.15-13.35 ms is as follows. That is, the first time interval that is the transmission period of the long pulse is 7.15 ms, and the delay to the second time interval that is the transmission interval of the short pulse is 13.35 ms. On the other hand, with respect to the transmission / reception delay, the meaning of 0.5-7.15 ms is as follows. That is, it means that the second time interval that is the transmission interval of the short pulse is 0.5 ms and the delay to the second time interval that is the next transmission interval of the long pulse is 7.15 ms.

한편, 근거리/원거리에 따라 short/long 펄스를 이용하는 방식과 함께 다음과 같이 방식이 가능하다. 근거리/중거리/원거리에 따라 short/middle/long 펄스를 이용하는 방식이 가능하다. 이와 관련하여, 표 2는 송신 시 사용되는 short/middle/long 펄스의 파형에 대한 정보를 나타낸다. 표 2에서는 원거리(far)/중거리(middle)/근거리(near)의 범위(Range), 송신/수신 지연(Delay), 펄스(Pulse) 듀레이션 및 펄스 주기에 해당하는 펄스 반복 인터벌(PRI: Pulse Repetition Interval)을 나타낸다. On the other hand, as well as using a short / long pulse according to the short-range / long distance is possible as follows. It is possible to use short / middle / long pulses according to short / medium distance / far distance. In this regard, Table 2 shows information about the waveforms of the short / middle / long pulses used in transmission. Table 2 shows the pulse repetition (PRI) corresponding to the range of far / middle / near, transmit / receive delay, pulse duration, and pulse period. Interval).

ZoneZone Range(m)Range (m) Delay(㎲)Delay Pulse(㎲)Pulse PRI(㎲)PRI (㎲) FarFar 2000 - 40002000-4000 13.33 - 26.6613.33-26.66 13.3313.33 39.9939.99 MiddleMiddle 1072 - 20001072-2000 7.15-13.337.15-13.33 7.157.15 20.4820.48 NearNear 75-107275-1072 0.50-7.150.50-7.15 0.500.50 7.657.65

한편, 표 2는 좀 더 원거리의 비행 타겟을 검출하기 위한 파형 정보를 나타낸다. 표 1과 비교하면, 표 2의 중거리(middle)는 표 1의 원거리에 해당하고, 추가적인 범위를 스캔하는 추가적인 펄스를 고려한 경우에 해당한다.On the other hand, Table 2 shows the waveform information for detecting a more remote flight target. Compared with Table 1, the middle distance of Table 2 corresponds to the far distance of Table 1, and corresponds to the case of considering an additional pulse scanning an additional range.

한편, 스위치(112)를 이용하여 제1 LFM부(111a)가 대역통과 필터(113)에 연결되도록 제어할 수 있다. 또한, 스위치(112)를 이용하여 제2 LFM부(111b)가 대역통과 필터(113)에 연결되도록 제어할 수 있다. 이때, short/long 펄스의 송신 구간이 분리되므로, 스위치(112)는 SPDT 스위치로 구현될 수 있다.Meanwhile, the switch 112 may be used to control the first LFM unit 111a to be connected to the band pass filter 113. In addition, the second LFM 111b may be connected to the bandpass filter 113 by using the switch 112. In this case, since the transmission section of the short / long pulse is separated, the switch 112 may be implemented as an SPDT switch.

한편, 비행 타겟과의 거리가 원거리/근거리인지, 즉 원거리 비행 타겟인지 또는 근거리 비행 타겟인지를 구별하기 위해 센서 (미도시)를 이용할 수 있다. 센서는 비행 타겟과의 대략적인 거리를 검출하도록 구성된다.On the other hand, a sensor (not shown) may be used to distinguish whether the distance from the flight target is far / near, that is, a far flight target or a near flight target. The sensor is configured to detect an approximate distance from the flight target.

이와 관련하여, 전자 스캐너의 원활한 동작을 위하여 위치 센서 및 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서, 및 거리센서를 사용하여 구성할 수 있다. 한편, 장착된 센서의 데이터를 수집하여 신호처리하기 위하여 별도의 데이터 처리 모듈이 사용될 수 있다. 또한, 출력되는 레이다 신호의 정확성을 높이기 위하여 신호처리 모듈을 통해서 전달되어 온 레이다 데이터를 센서 데이터와 함께 처리할 수 있다.In this regard, a position sensor, an Inertial Measurement Unit (IMU) sensor, and a distance sensor may be configured for smooth operation of the electronic scanner. Meanwhile, a separate data processing module may be used to collect and signal data of the mounted sensor. In addition, radar data transmitted through the signal processing module may be processed together with the sensor data in order to increase the accuracy of the output radar signal.

이와 관련하여, 제어부(110)는 센서에 의해 검출된 상기 비행 타겟과의 거리가 원거리이면 다음과 같은 동작을 수행한다. 즉, 제어부(110)는 제1 시간 구간 동안 제1 펄스를 송신하고, 제2 시간 구간 동안 상기 제2 펄스를 송신하지 않도록 송수신부(120)를 제어할 수 있다. 즉, 원거리 비행 타겟 탐지만을 위하여 long 펄스만을 사용하고, 이에 따라 타겟 반사 신호의 수신 구간이 확장되게 된다는 장점이 있다. In this regard, the controller 110 performs the following operation when the distance from the flight target detected by the sensor is far. That is, the controller 110 may control the transceiver 120 to transmit the first pulse during the first time interval and not to transmit the second pulse during the second time interval. That is, the long pulse is used only for the detection of the long-distance flight target, and thus, the reception interval of the target reflection signal is extended.

한편, 제어부(110)는 센서에 의해 검출된 상기 비행 타겟과의 거리가 근거리이면 다음과 같은 동작을 수행한다. 즉, 제어부(110)는 제1 시간 구간 동안 상기 제1 펄스를 송신하지 않고, 제2 시간 구간 동안 제2 펄스를 송신하도록 송수신부(120)를 제어할 수 있다. 즉, 근거리 비행 타겟 탐지만을 위하여 short 펄스만을 사용하고, 이에 따라 타겟 반사 신호의 수신 구간이 확장되게 된다는 장점이 있다. On the other hand, the controller 110 performs the following operation when the distance to the flight target detected by the sensor is close. That is, the controller 110 may control the transceiver 120 to transmit the second pulse during the second time period without transmitting the first pulse during the first time period. That is, only a short pulse is used for detecting the short-range flight target, and thus, the reception interval of the target reflection signal is extended.

한편, 비행 타겟으로부터 수신된 전파의 크기 및 위상 정보를 이용하여 비행 타겟에 관한 정보를 판단하는 것이 가능하다. 이와 관련하여, 제어부(110)는 비행 타겟이 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우 다음과 같은 동작을 수행한다. 즉, 제어부(110)는 원거리 비행 타겟으로부터 제1 시간 구간에 후속하는 제1 수신 구간 동안 수신된 제1 전파의 위상(phase)에 따라 비행 타겟의 타입을 결정한다. 이때, 비행 타겟의 타입은 비행 타겟이 조류(bird)인지 또는 드론(drone)인지 여부 이외에도 어떤 종류의 조류인지 또는 어떤 종류의 드론인지 여부를 포함한다. 또한, 비행 타겟의 타입은 비행 타겟의 비행 유형에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 비행 타겟의 비행 유형에 관한 정보에 기반하여, 비행 타겟의 타입을 결정하는 것이 가능하다. 한편, 제어부(110)는 수신된 제1 전파의 크기(amplitude)에 따라 비행 타겟의 방향과 비행 타겟과의 거리를 판단한다.On the other hand, it is possible to determine the information on the flight target using the magnitude and phase information of the radio wave received from the flight target. In this regard, the controller 110 performs the following operation when it is determined that the flight target is a remote flight target. That is, the controller 110 determines the type of the flight target according to the phase of the first radio wave received during the first reception period following the first time period from the remote flight target. In this case, the type of the flying target includes whether it is a bird or a drone in addition to whether the flying target is a bird or a drone. In addition, the type of the flight target may include information about the flight type of the flight target. Based on the information about the flight type of the flight target, it is possible to determine the type of the flight target. The controller 110 determines the direction of the flight target and the distance between the flight target according to the received amplitude of the first radio wave.

또한, 제어부(110)는 타겟이 이동하여 근접함에 따라 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우 다음과 같은 동작을 수행한다. 즉, 제어부(110)는 근거리 비행 타겟으로부터 제2 시간 구간에 후속하는 제2 수신 구간 동안 수신된 제2 전파의 크기와 비행 타겟의 이동 속도에 따라 비행 타겟의 방향과 비행 타겟과의 거리를 정밀하게 판단할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 상기 비행 타겟이 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우에 판단된 비행 타겟의 방향과 비행 타겟과의 거리에 관한 정보와 함께 제2 수신 구간 동안 수신된 제2 전파의 크기와 비행 타겟의 이동 속도에 따라 상기 비행 타겟의 방향과 비행 타겟과의 거리를 보다 정밀하게 판단할 수 있다.In addition, the controller 110 performs the following operation when it is determined to be a short-range flight target as the target moves and approaches. That is, the controller 110 accurately measures the direction of the flight target and the distance between the flight target according to the magnitude of the second radio wave received during the second reception period following the second time interval from the near flight target and the moving speed of the flight target. Can be judged. In this case, when the flight target is determined to be a long-distance flight target, the controller 110 may control the size and flight of the second radio wave received during the second reception section together with information about the direction of the flight target and the distance between the flight target. The distance between the direction of the flight target and the flight target may be determined more precisely according to the moving speed of the target.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 배열 안테나(130)는 송수신부(120)에 연결되어 비행 타겟으로 전파를 방사하도록 구성된다. 이때, 제어부(110)는 비행 타겟이 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 배열 안테나(130) 일부를 이용하여 넓은 빔폭(WB: Wide Beamwidth)으로 근거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사한다. 예를 들어, 배열 안테나(130)가 가로 방향 (방위각 방향)으로 k × M개의 소자로 구현된 경우, k 개의 서브 배열 중 어느 하나만을 이용하여 WB를 갖는 넓은 빔으로 전파를 방사할 수 있다. 따라서, 나머지 (k-1)개의 서브 배열로는 전파가 방사되지 않는다. 이때, k × M개의 소자에 따른 좁은 빔의 NB가 θ1이면, M개의 소자에 따른 넓은 빔의 WB는 θ1 × k가 된다. 이에 따라, 전체 탐색 영역에 대한 탐색 (스캔) 소요 시간은 넓은 빔을 사용하는 경우가 좁은 빔을 사용하는 경우에 비해 k배만큼 감소된다.Meanwhile, referring to FIGS. 3 and 4, the array antenna 130 is connected to the transceiver 120 and configured to radiate radio waves to a flight target. In this case, when it is determined that the flight target is a near flight target, the controller 110 radiates the radio wave to the near flight target using a wide beamwidth (WB) using a portion of the array antenna 130. For example, when the array antenna 130 is implemented with k × M elements in the horizontal direction (azimuth direction), the radio wave may be radiated by a wide beam having WB using only one of k subarrays. Therefore, radio waves are not radiated to the remaining (k-1) subarrays. At this time, if NB of the narrow beam according to k x M elements is θ1, WB of the wide beam according to M elements is θ1 x k. Accordingly, the search (scan) time required for the entire search area is reduced by k times when using a wide beam than when using a narrow beam.

이에 따라, 제어부(110)는 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 근거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정한다. Accordingly, the controller 110 estimates an approximate distance and angle of the near flight target based on the first radio wave received from the near flight target.

한편, 제어부(110)는 비행 타겟이 이동하여 멀어짐에 따라 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 추정된 각도를 포함하는 일정 범위 내에서 좁은 빔폭(NB: Narrow Beamwidth)으로 원거리 비행 타겟으로 전파를 방사하도록 제어한다. 이와 관련하여, 이전 단계, 즉 좁은 빔 탐색 단계에서 대략적으로 추정된 각도가 q이고 일정 범위가 [q-Dq/2, q+Dq/2]이면, Dq 범위를 좁은 빔으로 탐색 (스캔)할 수 있다. 이에 따라 탐색 분해능이 증가하지만, 전체 범위는 Dq로 감소되므로 탐색 (스캔) 소요 시간은 증가하지 않는다.On the other hand, the controller 110 may perform the following operations when it is determined that the flight target is a far-distance flight target as it moves away. In this case, the controller 110 controls the radio waves to be emitted to the far-flight target with a narrow beamwidth (NB) within a predetermined range including the estimated angle using the entire array antenna. In this regard, if the approximately estimated angle in the previous step, i.e. the narrow beam search step, is q and the range is [q-Dq / 2, q + Dq / 2], then the Dq range is searched (scanned) with a narrow beam. Can be. This increases the search resolution, but does not increase the search (scan) time since the entire range is reduced to Dq.

이에 따라, 제어부(110)는 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 원거리 비행 타겟의 정밀한 거리와 각도를 추정할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 먼저 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 근거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정한다. 다음으로, 근거리 비행 타겟이 멀어짐에 따라 원거리 비행 타겟이 된 경우 제어부(110)는 이전에 추정된 대략적인 거리와 각도 및 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 원거리 비행 타겟의 보다 정밀한 거리와 각도를 추정할 수 있다.Accordingly, the controller 110 may estimate the precise distance and angle of the remote flight target based on the second radio wave received from the remote flight target. In this case, the controller 110 first estimates an approximate distance and angle of the near flight target based on the first radio wave received from the near flight target. Next, when the near-flight target becomes a far-field flight target as the distance moves away, the controller 110 may further measure the more precise distance of the far-field flight target based on the previously estimated approximate distance and angle and the second radio wave received from the far-flight target. And angle can be estimated.

다음으로, 비행 타겟이 원거리에서 근거리로 근접하는 경우에 대해 살펴보면 아래와 같다. 제어부(110)는 타겟이 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 배열 안테나(110) 전체를 이용하여 일정 빔 간격을 갖는 좁은 빔폭(WB)으로 원거리 비행 타겟으로 전파를 방사한다. 예를 들어, 배열 안테나(130)가 가로 방향 (방위각 방향)으로 k × M개의 소자로 구현된 경우, k 개의 서브 배열 전체를 이용하여 NB를 갖는 좁은 빔으로 전파를 방사할 수 있다. 따라서, k × M개의 소자에 따른 좁은 빔의 NB는 θ1이 된다. 이에 따라, 전체 탐색 영역에 대한 탐색 (스캔) 소요 시간은 좁은 빔을 사용하는 경우가 넓은 빔을 사용하는 경우에 비해 k배만큼 증가한다. 하지만, 모든 빔을 이용하여 비행 타겟을 검출하는 것이 아니라 일정 빔 간격을 갖는 좁은 빔 폭으로 일부 빔을 이용하여 타겟을 검출한다. 이때, 모든 인접한 빔을 사용하는 것이 아니라, k 개 간격으로 이격된 빔을 사용하면 탐색 (스캔) 소요 시간은 넓은 빔을 사용한 것과 동일하게 된다.Next, a case in which the flight target is approaching from a distance from a short distance is as follows. If it is determined that the target is a remote flight target, the control unit 110 radiates the radio waves to the remote flight target with a narrow beam width WB having a predetermined beam interval using the entire array antenna 110. For example, when the array antenna 130 is implemented with k x M elements in the horizontal direction (azimuth direction), it is possible to radiate radio waves in a narrow beam having NB using all k sub-arrays. Therefore, NB of the narrow beam according to k x M elements becomes θ1. Accordingly, the search (scan) time required for the entire search area is increased by k times when using a narrow beam than when using a narrow beam. However, instead of using all the beams to detect the flight target, some beams are detected using a narrow beam width with a constant beam spacing. At this time, if not all adjacent beams are used but using beams spaced at k intervals, the time required for searching (scanning) becomes the same as using a wide beam.

이에 따라, 제어부(110)는 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 원거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정한다.Accordingly, the controller 110 estimates an approximate distance and angle of the far flight target based on the first radio wave received from the far flight target.

한편, 비행 타겟이 이동하여 근접함에 따라 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 제어부(110)는 다음과 같은 동작을 수행한다. 즉, 제어부(110)는 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 추정된 각도를 포함하는 일정 범위 내에서 좁은 빔폭(NB)으로 근거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하도록 제어한다. 이와 관련하여, 이전 단계, 즉 넓은 빔 탐색 단계에서 대략적으로 추정된 각도가 q이고 일정 범위가 [q-Dq/2, q+Dq/2]이면, Dq 범위를 좁은 빔으로 탐색 (스캔)할 수 있다. 이에 따라 탐색 분해능이 증가하지만, 전체 범위는 Dq로 감소되므로 탐색 (스캔) 소요 시간은 증가하지 않는다. On the other hand, when it is determined that the flight target is a near flight target as it moves closer, the controller 110 performs the following operation. That is, the controller 110 controls to emit the radio waves to the near flight target with a narrow beam width NB within a predetermined range including the estimated angle using the entire array antenna. In this regard, if the approximate angle is q and the range is [q-Dq / 2, q + Dq / 2] in the previous step, i.e. the wide beam search step, then the Dq range is searched (scanned) with a narrow beam. Can be. This increases the search resolution, but does not increase the search (scan) time since the entire range is reduced to Dq.

이에 따라, 제어부(110)는 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 근거리 비행 타겟의 정밀한 거리와 각도를 추정할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 먼저 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 원거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정한다. 다음으로, 원거리 비행 타겟이 근접하여 근거리 비행 타겟이 된 경우 제어부(110)는 이전에 추정된 대략적인 거리와 각도 및 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 근거리 비행 타겟의 보다 정밀한 거리와 각도를 추정할 수 있다.Accordingly, the controller 110 may estimate the precise distance and angle of the near flight target based on the second radio wave received from the near flight target. In this case, the controller 110 first estimates an approximate distance and angle of the remote flight target based on the first radio wave received from the remote flight target. Next, when the long-distance flight target is close to the near flight target, the controller 110 may further determine the more precise distance of the near-fly flight target based on the previously estimated approximate distance and angle and the second radio wave received from the near flight target. The angle can be estimated.

전술된 WB을 갖는 넓은 빔과 NB을 갖는 좁은 빔을 이용한 타겟 탐색 (스캔)과 관련하여, 전자식 스캔 방식, 기계식 스캔 방식 및 하이브리드 스캔 방식이 활용될 수 있다. 전자식 스캔 방식은 위상 변위기를 이용하여 안테나 소자 별로 위상을 조절하여 빔을 전자적으로 스캔하는 방식이다. 전자식 스캔 방식은 빔 탐색 시간이 짧은 장점이 있으나, 위상 변위기 등의 동작 불량 문제와 스캔 각도가 커짐에 따라 빔 특성 열화 단점이 있다. 기계식 스캔 방식은 빔 탐색 시간이 다소 증가하는 단점이 있으나, 빔 특성 열화가 없고 위상 변위기 등의 동작 불량 문제가 없다는 장점이 있다. 하이브리드 방식은 안테나 서브 배열 형태로 위상을 조절하는 전자식 스캔 방식과 함께 기계식 스캔 방식을 결합한 방식이다. 큰 각도 범위 내의 탐색에서는 기계식 스캔 방식을 이용하고 작은 각도 범위 내의 탐색에서는 전자식 스캔 방식을 이용한다. With regard to the target search (scanning) using the wide beam with WB and the narrow beam with NB described above, an electronic scan method, a mechanical scan method and a hybrid scan method can be utilized. The electronic scan method is a method of electronically scanning a beam by adjusting a phase for each antenna element using a phase shifter. The electronic scan method has a short beam search time, but there are disadvantages of deterioration of beam characteristics as a problem of a malfunction such as a phase shifter and a scan angle increase. Although the mechanical scan method has a disadvantage in that the beam search time is slightly increased, there is an advantage in that there is no deterioration in beam characteristics and no problem of malfunction such as a phase shifter. The hybrid method combines a mechanical scan method with an electronic scan method for adjusting phase in the form of an antenna subarray. Searches within a large angular range use a mechanical scan method, while searches within a small angular range use an electronic scan method.

전술한 기계식 스캔 방식 및 하이브리드 스캔 방식과 관련하여, 전자 스캐너와 같은 장비의 평형 유지 및 헤딩 감지가 필요하다. 이와 관련하여, 도 6은 본 발명에 따른 다수의 센서들과 프로세서 간의 시스템 아키텍처를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 다수의 센서 유닛(140)은 호스트 프로세서, 즉 제어부(110)와 인터페이스된다. 한편, 다수의 센서 유닛(140)은 지자기 센서(Magnetometer), 가속도계(Accelerometer) 및 자이로스코프(Gyroscope)를 포함한다. 한편, 센서 유닛 내에 구비되는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)는 데이터 퓨전과 전력 관리를 수행하고, 제어부(110)와 인터페이스된다. 한편, 다수의 센서 유닛(140)은 9-축 IMU(Inertial Measurement Unit)의 동작을 수행하여, 전자 스캐너와 같은 장비의 평형 유지와 헤딩 감지가 가능하다. 이와 같이, 다수의 센서 유닛(140)과 모터 유닛 (미도시)을 이용하여 도 3 및 도 4의 (배열) 안테나(130)의 빔 조향 (스캔) 각 제어가 가능하다.With regard to the mechanical and hybrid scan methods described above, equilibrium and heading detection of equipment such as electronic scanners is needed. In this regard, Figure 6 illustrates a system architecture between a plurality of sensors and a processor in accordance with the present invention. Referring to FIG. 6, the plurality of sensor units 140 are interfaced with a host processor, that is, the controller 110. Meanwhile, the plurality of sensor units 140 include a magnetometer, an accelerometer, and a gyroscope. Meanwhile, the micro control unit (MCU) included in the sensor unit performs data fusion and power management, and is interfaced with the controller 110. On the other hand, the plurality of sensor units 140 performs the operation of the 9-axis IMU (Inertial Measurement Unit), it is possible to maintain the equilibrium and heading detection of equipment such as an electronic scanner. As such, the beam steering (scan) angle control of the (array) antenna 130 of FIGS. 3 and 4 may be performed using a plurality of sensor units 140 and a motor unit (not shown).

한편, 본 발명에 따른 전자 스캐너의 신호처리 알고리즘에 대해 상세히 살펴보면 아래와 같다. 이와 관련하여, 전자 스캐너는 선박 내에 설치되어 파도(wave)와 조류(bird)를 검출할 수 있다. Meanwhile, the signal processing algorithm of the electronic scanner according to the present invention will be described in detail as follows. In this regard, an electronic scanner can be installed in the vessel to detect waves and birds.

이때, 제어부(110)로 입력되는 입력 신호는 위치 및 시각, 속도, 선수 방향, 항해 방향 및 선회율을 나타내는 제1 내지 제5 입력 신호를 포함한다. 이와 관련하여, 도 7은 본 발명에 따른 입력 신호의 신호 종류에 우선 순위를 나타낸다. 여기서, 위치 및 시각, 속도, 선수 방향 (True), 선수 방향 (Magnetic), 항해 방향 (True), 항해 방향 (Magnetic) 및 선회율에 따라 각 데이터의 우선 순위가 상이하다. 이때, GGA는 Global Positioning System Fix Data를, RMC는 Recommended Minimum Specific GNSS Data를, GLL은 Geographic Position Latitude / Longitude를 나타낸다. 또한, VTG는 Course Over Ground & Ground Speed를, VHW는 Water Speed and Heading을 나타낸다. 또한, HDT는 Heading, True를, HDG는 Heading, Deviation & Variation을, HDM은 Heading, Magnetic을 나타낸다. 또한, ROT는 Rate Of Turn을 나타낸다. In this case, the input signal input to the controller 110 includes first to fifth input signals indicating a position and time, a speed, a heading direction, a sailing direction, and a turn rate. In this regard, Figure 7 shows the priority of the signal type of the input signal according to the present invention. Here, the priority of each data differs according to position and time, speed, heading direction (True), heading direction (Magnetic), sailing direction (True), sailing direction (Magnetic), and turn rate. In this case, GGA indicates Global Positioning System Fix Data, RMC indicates Recommended Minimum Specific GNSS Data, and GLL indicates Geographic Position Latitude / Longitude. In addition, VTG stands for Course Over Ground & Ground Speed, and VHW stands for Water Speed and Heading. In addition, HDT stands for Heading and True, HDG stands for Heading, Deviation & Variation, and HDM stands for Heading and Magnetic. In addition, ROT stands for Rate Of Turn.

다음으로, 제어부(110)에서 출력되는 출력 신호는 WDD (Wave Detector Data)이다. 이때, WDD는 파도 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 파고(wave height) 및 파도 각도(wave direction) 정보를 포함한다.Next, the output signal output from the control unit 110 is WDD (Wave Detector Data). In this case, the WDD includes time, latitude, longitude, wave height, and wave direction information provided by the electronic scanner corresponding to the wave radar.

또한, 제어부(110)에서 출력되는 출력 신호는 BDD (Bird Detector Data)를 더 포함한다. 이때, BDD는 조류 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 비행 높이(flying height) 및 비행 각도(flying direction) 정보를 포함한다.In addition, the output signal output from the controller 110 further includes a Bird Detector Data (BDD). In this case, the BDD includes time, latitude, longitude, flying height and flying direction information provided by the electronic scanner corresponding to the bird detection radar.

이와 같이, 선박 내에 설치되어 파도(wave)와 조류(bird)를 동시에 검출할 수 있는 전자 스캐너는 센서에 의해 파도 또는 조류 중 어느 하나가 근접한다고 판단되면 근접 타겟에 대해서 전술한 방법으로 정밀 검출이 가능하다. 또는, 전자 스캐너는 시간 슬롯을 분할하여 특정 시간 구간에서는 파도를 검출하고 다른 특정 시간 구간에서는 조류를 검출할 수 있다. 또는, 전자 스캐너는 주파수 영역을 분할하여 특정 주파수 구간에서는 파도를 검출하고 다른 주파수 구간에서는 조류를 동시에 검출할 수 있다. 이때, 서로 다른 영역에 있는 조류와 파도를 검출하기 위해 복수의 배열 안테나가 사용되거나 또는 하나의 배열 안테나에서 멀티 빔을 지원할 수 있다. 또는, 선박 내에 서로 다른 위치에 복수의 전자 스캐너를 설치하고, 하나의 전자 스캐너를 이용하여 파도를 검출하고 다른 하나의 전자 스캐너를 이용하여 조류를 검출할 수 있다.As such, the electronic scanner installed in the ship and capable of detecting waves and birds at the same time, when the sensor determines that the waves or birds are close, the precision detection is performed in the above-described manner with respect to the proximity target. It is possible. Alternatively, the electronic scanner may divide time slots to detect waves in specific time intervals and birds in other specific time intervals. Alternatively, the electronic scanner may divide the frequency domain to detect waves in specific frequency sections and simultaneously detect tidal currents in other frequency sections. In this case, a plurality of array antennas may be used to detect birds and waves in different regions, or one array antenna may support multi-beams. Alternatively, a plurality of electronic scanners may be installed at different positions in the ship, one wave may be detected using one electronic scanner, and the other bird may be detected using another electronic scanner.

또는, 전자 스캐너는 차량 지붕 또는 건물 옥상에 설치되어 드론(drone)을 검출할 수 있다. 또는, 전자 스캐너는 비행기에 설치되어 조류(bird)와 주변 무인 비행 비행체 (드론)을 검출할 수 있다.Alternatively, an electronic scanner can be installed on the roof of a vehicle or on the roof of a building to detect drones. Alternatively, the electronic scanner may be installed on an airplane to detect birds and surrounding drones.

이에 한정되는 것이 아니라, 전자 스캐너는 무인 비행체(드론)의 형태로 주변의 건물이나 다른 무인 비행체(드론)을 검출할 수 있다. 이와 관련하여, 무인 비행체(드론) 내에 전자 스캐너가 설치되는 경우, 전자 스캐너를 구성하는 배열 안테나의 안테나 소자 개수는 적절히 조정될 수 있다. The electronic scanner may detect surrounding buildings or other unmanned aerial vehicles (drones) in the form of an unmanned aerial vehicle (drone). In this regard, when an electronic scanner is installed in an unmanned aerial vehicle (drone), the number of antenna elements of the array antenna constituting the electronic scanner can be adjusted as appropriate.

한편, 제어부로 입력되는 입력 신호는 위치 및 시각, 속도, 차량 지향 방향, 차량 이동 방향 및 선회율을 나타내는 제1 내지 제5 입력 신호를 포함한다. On the other hand, the input signal input to the control unit includes first to fifth input signals indicating the position and time, speed, vehicle direction, vehicle movement direction and turn rate.

한편, 제어부(110)에서 출력되는 출력 신호는 DDD (Drone Detector Data)이다. 이때, DDD는 드론 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 비행 높이(flying height) 및 비행 각도(flying direction) 정보를 포함한다. 이와 관련하여, 제어부(110)는 상기 비행 높이 및 비행 각도 정보에 기반하여 상기 드론과 충돌이 발생할 것인지 판단한다. 이때, 제어부(110)가 충돌이 발생할 것이라고 판단하면, 드론의 비행 항로가 변경되도록 제어하는 제어 신호를 배열 안테나(130)를 통해 드론으로 송신할 수 있다.On the other hand, the output signal output from the controller 110 is DDD (Drone Detector Data). In this case, the DDD includes time, latitude, longitude, flying height and flying direction information provided by the electronic scanner corresponding to the drone detection radar. In this regard, the controller 110 determines whether a collision with the drone will occur based on the flight height and flight angle information. At this time, if the controller 110 determines that a collision will occur, a control signal for controlling the flight route of the drone may be transmitted to the drone through the array antenna 130.

다음으로, 본 발명에 따른 비행 타겟 검출, 즉 비행 타겟 측정 결과를 표시하는 방법에 대해 살펴보면 아래와 같다. 이와 관련하여, 도 8은 본 발명에 따른 디스플레이의 메인 화면 구성을 나타낸다. 이와 관련하여, 제어부(110)는 비행 타겟에 해당하는 (파도 및) 조류 및/또는 드론을 검출하고, 디스플레이 (미도시)는 파도에 대한 측정 결과를 표시하도록 구성될 수 있다. 이때, 디스플레이는 레이다 이미지 표시부(1), 제1 비행 높이 표시부(2), 제2 비행 높이 표시부(3) 및 정보 표시부(4)로 구성 가능하다. Next, a method of displaying the flight target detection, that is, the flight target measurement result according to the present invention will be described below. In this regard, Fig. 8 shows the main screen configuration of the display according to the present invention. In this regard, the controller 110 may detect (waves and) birds and / or drones corresponding to the flight target, and the display (not shown) may be configured to display the measurement results for the waves. In this case, the display may include a radar image display unit 1, a first flight height display unit 2, a second flight height display unit 3, and an information display unit 4.

이때, 레이다 이미지 표시부(1)는 검출된 비행 타겟의 비행 높이를 포함하여 전체 비행 타겟의 파고를 극 좌표(polar coordinate) 상에서 표시하도록 구성된다. 제1 비행 높이 표시부(2)는 검출된 비행 타겟의 해당 각도에서 최소, 최대 및 평균 비행 높이를 표시하도록 구성된다. 제2 파고 표시부(3)는 해당 각도를 포함하는 설정 범위 내의 각 비행체의 비행 높이를 표시하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 비행 높이 표시부 (2)는 특정 영역 내에서 가장 위험한 것으로 판단된 비행 타겟 (비행체)을 표시하고, 제2 비행 높이 표시부 (3)는 상기 영역에서 다음으로 위험한 비행 타겟(비행체)을 표시할 수 있다. 여기서, "위험"의 의미는 특정 시간 동안 전자 스캐너와의 거리와 비행 타겟의 이동 속도와 비행 높이 등을 모두 고려하여 판단된다. 한편, 정보 표시부(4)는 Course of Ground (COG), Speed over Ground (SOG) 및 위도/경도를 포함하는 GPS 데이터, 헤딩(Heading) 정보 및 기타 정보를 표시하도록 구성된다.At this time, the radar image display unit 1 is configured to display the height of the entire flight target including the detected flight height of the flight target on the polar coordinate (polar coordinate). The first flight height indicator 2 is configured to display the minimum, maximum and average flight height at the corresponding angle of the detected flight target. The second wave height display section 3 is configured to display the flight height of each vehicle within a set range including the corresponding angle. For example, the first flight height indicator 2 displays a flight target (flying body) determined to be the most dangerous in a specific area, and the second flight height indicator 3 is the next most dangerous flight target (plane) in the area. ) Can be displayed. Here, the meaning of "dangerous" is determined in consideration of both the distance to the electronic scanner, the moving speed and the flight height of the flight target for a specific time. On the other hand, the information display unit 4 is configured to display the GPS data including the Course of Ground (COG), Speed over Ground (SOG) and latitude / longitude, heading information and other information.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 디스플레이의 서브 화면 구성을 나타낸다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 레이다 이미지 표시부(1) 내의 일정 영역을 통해 사용자 입력을 통해 표시 모드를 도 8의 메인 화면 구성에서 도 9의 서브 화면 구성으로 변경 가능하다. 도 9를 참조하면, 디스플레이는 레이다 이미지 표시부(1), 제1 비행 높이 표시부(2), 제2 비행 높이 표시부(3') 및 히스토리 표시부(4')로 구성 가능하다. 9 illustrates a sub screen configuration of a display according to the present invention. 8 and 9, the display mode may be changed from the main screen configuration of FIG. 8 to the sub screen configuration of FIG. 9 through a user input through a predetermined area in the radar image display unit 1. Referring to FIG. 9, the display may include a radar image display unit 1, a first flight height display unit 2, a second flight height display unit 3 ′, and a history display unit 4 ′.

이때, 레이다 이미지 표시부(1)는 검출된 비행 타겟의 비행 높이를 포함하여 전체 비행 타겟의 비행 높이를 극 좌표(polar coordinate) 상에서 표시하도록 구성된다. 제1 비행 높이 표시부(2)는 검출된 비행 타겟의 해당 각도에서 최소, 최대 및 평균 비행 높이를 표시하도록 구성된다. 한편, 제2 비행 높이 표시부(3')는 일정기간 동안의 최소, 최대, 평균 비행 높이를 표시하도록 구성될 수 있다. 또한, 히스토리 표시부(4')는 일간, 월간, 연간 등과 같은 히스토리 데이터를 표시하도록 구성될 수 있다.At this time, the radar image display unit 1 is configured to display the flight height of the entire flight target on the polar coordinates, including the detected flight height of the flight target. The first flight height indicator 2 is configured to display the minimum, maximum and average flight height at the corresponding angle of the detected flight target. Meanwhile, the second flight height indicator 3 ′ may be configured to display the minimum, maximum, and average flight heights for a predetermined period of time. In addition, the history display unit 4 'may be configured to display historical data such as daily, monthly, yearly, and the like.

한편, 이러한 비행 높이 데이터를 표시하는 것이 전자 스캐너와 원격지인 제어국에서 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 도 10은 본 발명에 따른 항해 정보를 전송하는 프로토콜 스택을 나타낸다. 하지만, 이러한 전송 프로토콜 스택은 항해 정보를 전송하는 프로토콜 스택에 한정되는 것이 아니라 차량의 운행 정보를 전송하거나 무인 비행체(드론)의 운행 정보를 전송하는 프로토콜 스택 등에도 적용 가능하다.On the other hand, display of such flight height data can be made at the electronic scanner and the control station which is remote. In this regard, Fig. 10 shows a protocol stack for transmitting navigation information according to the present invention. However, the transmission protocol stack is not limited to a protocol stack for transmitting navigation information, but may also be applied to a protocol stack for transmitting vehicle driving information or driving information of an unmanned aerial vehicle (drone).

항해 장치 (또는 운행 장치, 비행 장치) 들을 이더넷을 통하여 간단히 구현하고 제공하기 위해 LWE (Light-Weight Ethernet) 기반의 표준으로 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, IEC 61162-450표준은 LWE 기반의 표준으로 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜) 멀티캐스팅을 사용해 항해 정보를 전송하기 위한 메커니즘으로 구성되어 있다. 또한, 운행 장치와 비행 장치들도 LWE 기반의 표준으로 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜) 멀티캐스팅을 사용해 항해 정보를 전송하기 위한 메커니즘으로 구성될 수 있다.In order to simply implement and provide navigation devices (or navigational devices, flight devices) via Ethernet, they can be made based on LWE (Light-Weight Ethernet) based standards. In this regard, the IEC 61162-450 standard is an LWE-based standard consisting of a mechanism for transmitting navigational information using UDP (User Datagram Protocol) multicasting. In addition, the navigation and flight devices can also be configured as a mechanism for transmitting navigational information using UDP (User Datagram Protocol) multicasting as an LWE-based standard.

한편, 도 9을 참조하면, LWE 프로토콜 스택으로 단순화된 시스템 구조를 보여준다. 이러한 LWE 프로토콜은 요구하는 기능이 비교적 단순하기 때문에 항해 장치들과 이들 간의 통신을 용이하게 구현하는데 유리하다. LWE에서 전송하는 메시지는 크게 IEC 61162-1의 NMEA 메시지, RADAR-VDR을 위한 이미지 정보, 그리고 IEC 61162-3 메시지가 있다. IEC 61162-1/2와 같이 시리얼 인터페이스를 사용하는 경우에는 메시지의 송신자와 수신자 알려져 있지만, 이더넷을 사용하는 경우에는 송신자와 수신자를 명시할 필요가 있다. 따라서, 별도의 메시지 헤더를 정의하지 않고, IEC 61162-1에서 정의하고 있는 TAG Block을 이용하여 메시지 교환에 필요한 모든 정보들을 포함하도록 정의한다. RADAR-VDR과 같은 이미지 전송의 항해 센서 정보와는 달리 NMEA sentence들을 전송하지 않으며, bulk한 자료 전송 및 신뢰성을 요구한다. UDP에서 제공하고 있는 비신뢰성 및 신뢰성 있는 전송 메커니즘을 요구한다. LWE를 기반으로 한 표준은 이러한 구조에서 UDP는 Checksum을 통해 데이터 전송 시 오류발생여부를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 IEC61162-450 표준 자체에서도 Error Logging 기능이 오류를 기록하여 검사를 담당하므로 데이터 통신 중 발생하는 오류에 대해 대응이 가능하다는 장점이 있다. Meanwhile, referring to FIG. 9, a system structure simplified by the LWE protocol stack is shown. This LWE protocol is advantageous for facilitating communication between navigational devices and them because of the relatively simple functionality required. The messages transmitted by the LWE are largely NMEA messages of IEC 61162-1, image information for RADAR-VDR, and IEC 61162-3 messages. The sender and receiver of a message are known when using a serial interface, such as IEC 61162-1 / 2, but when using Ethernet, the sender and receiver need to be specified. Therefore, rather than defining a separate message header, it is defined to include all information necessary for message exchange using the TAG Block defined in IEC 61162-1. Unlike navigation sensor information of image transmission such as RADAR-VDR, it does not transmit NMEA sentences and requires bulk data transmission and reliability. It requires the unreliable and reliable transport mechanism provided by UDP. In this structure, the standard based on LWE can determine whether an error occurs when transmitting data through Checksum in this structure, and also occurs during data communication because the Error Logging function records errors in the IEC61162-450 standard itself. It has the advantage of being able to respond to errors.

따라서, 본 발명에서는 차세대 선내통신으로 많이 이용될 IEC61162-450 표준에 중점을 두고 Radar 데이터 전송을 위해 차세대 이더넷 통신 표준(IEC61162-450) 프로토콜을 개발할 수 있다. 또한, 데이터 손상 발생 시 오류 검출 등 처리할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있다. 뿐만 아니라, 차세대 차량통신 및 무인 비행체 통신으로 이용될 수 있는 표준에 중점을 두고 차세대 통신 표준 프로토콜이 이용될 수 있다.Accordingly, in the present invention, a next-generation Ethernet communication standard (IEC61162-450) protocol may be developed for Radar data transmission, focusing on the IEC61162-450 standard, which will be widely used as the next-generation inboard communication. In addition, it is possible to develop algorithms that can handle errors, such as when data corruption occurs. In addition, next-generation communication standard protocols may be used with an emphasis on standards that can be used for next-generation vehicle and unmanned aerial vehicle communications.

한편, 이러한 프로토콜 스택을 이용한 네트워크 토폴로지와 이러한 네트워크 구조에서 전술한 프로토콜 스택에 따른 레이더 이미지 전송을 위한 구조에 대해 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, a network topology using such a protocol stack and a structure for transmitting radar images according to the aforementioned protocol stack in the network structure will be described below.

도 11은 본 발명에 따른 레이더 이미지 전송을 위한 네트워크 장비들의 네트워크 토폴로지를 나타낸다. 도 11을 참조하면, 각각 다른 기능블록들을 포함하는 하나의 IP 근거리통신망(LAN)과 다수의 서로 다른 네트워크 노드들로 구성되는 IEC61162-450 네트워크 토폴로지를 보여준다. 여기서, ONF, SF 및 NF는 각각 Other Network Function block, System Function block 및 Network Function block을 나타낸다. 한편, 도 11의 일부 네트워크 노드에 대한 설명은 아래와 같다.11 shows a network topology of network equipment for radar image transmission according to the present invention. Referring to FIG. 11, there is shown an IEC61162-450 network topology consisting of one IP local area network (LAN) comprising different functional blocks and a plurality of different network nodes. Here, ONF, SF, and NF represent Other Network Function block, System Function block, and Network Function block, respectively. Meanwhile, a description of some network nodes of FIG. 11 is as follows.

F2와 NF2: 센서이며, GNSS 수신기와 같은 네트워크 노드이다.F2 and NF2: sensors, network nodes such as GNSS receivers.

SF1와 ONF2, NF1: IEC 61162-450을 준수하는 데이터 (Sentence/binary image)를 네트워크 상으로 송신하거나 수신하는 장치로, 다른 장치로부터 차트 데이터를 로드할 수 있는 ECDIS가 예가 된다.SF1, ONF2, NF1: A device that transmits or receives data (Sentence / binary image) in compliance with IEC 61162-450 over a network, for example ECDIS, which can load chart data from another device.

SF5와 SF6, NF4: 회전센서의 회전율에 따른 자이로컴파스와 같이 하나의 네트워크 노드에 독립된 두 개의 기능이다.SF5, SF6, NF4: Two functions independent of one network node such as gyro compass according to the rotation rate of the rotation sensor.

SF3와 SF4, SNGF, NF3: SNGF에 직렬로 연결되는 IEC 61162-1을 준수하는 시스템 장치의 기능 블록이다. 이 경우, SNGF는 이 표준의 요구 사항에 따라 출력 sentence 형식이 지정된다.SF3, SF4, SNGF, NF3: These are functional blocks of system devices that comply with IEC 61162-1 in series with SNGF. In this case, the SNGF is formatted according to the requirements of this standard.

ONF1: IEC 61162-450을 준수하는 데이터(sentence/binary image)를 송신하거나 수신하지 않지만 동일한 네트워크를 사용하기 위해 최소한의 요구사항을 충족시키는 장치이다.ONF1: A device that does not transmit or receive data (sentence / binary image) that conforms to IEC 61162-450, but meets the minimum requirements to use the same network.

한편, 도 12는 본 발명에 따라 전송되는 레이더 바이너리 이미지의 구조를 나타낸다. 이와 관련하여, 도 3 및 도 11-12를 참조하면, 제어부(110)는 비행 타겟에 해당하는 비행 타겟의 방향과 비행 타겟과의 거리를 검출하고, 상기 검출된 정보를 포함하여 전체 비행체의 레이더 바이너리 이미지를 생성하여 네트워크를 통해 주변 통신 장치로 전송한다. 이때 레이더 바이너리 이미지는 도 12에 도시된 바와 같이, 동기화 및 데이터 통합 검증을 위한 헤더, 바이너리 이미지 전송을 위한 데이터그램 블록 식별자를 포함하는 바이너리 이미지 서술자 (Binary image descriptor) 및 상기 바이너리 이미지에 해당하는 바이너리 데이터 프래그먼트(Binary image data fragment)를 포함한다. 한편, 통신 장치는 상기 데이터그램 블록 식별자가 이전의 데이터그램 블록 식별자와 동일하면 상기 바이너리 데이터 프래그먼트를 수신 버퍼에 저장한다. 반면에, 상기 데이터그램 블록 식별자가 상기 이전의 데이터그램 블록 식별자와 다르면 상기 수신 버퍼 내의 데이터는 시스템 기능(SF: System Function) 블록으로 전달되고, 수신 버퍼는 비워진다.12 illustrates a structure of a radar binary image transmitted according to the present invention. In this regard, referring to FIGS. 3 and 11-12, the controller 110 detects a direction of a flight target corresponding to a flight target and a distance between the flight target and the radar of the entire vehicle including the detected information. Generates a binary image and transmits it over the network to peripheral communication devices. In this case, as shown in FIG. 12, the radar binary image includes a header for synchronization and data integration verification, a binary image descriptor including a datagram block identifier for transmitting a binary image, and a binary corresponding to the binary image. It includes a data fragment (Binary image data fragment). Meanwhile, if the datagram block identifier is the same as the previous datagram block identifier, the communication device stores the binary data fragment in the reception buffer. On the other hand, if the datagram block identifier is different from the previous datagram block identifier, the data in the receive buffer is transferred to a system function (SF) block and the receive buffer is empty.

이상에서는 본 발명에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너에 대해 살펴보았다.In the above, the electronic scanner for detecting the flight target according to the present invention has been described.

본 발명의 일 실시예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너는, 비행 타겟으로부터 반사된 전파의 크기와 위상 정보를 이용하여 비행 타겟의 위치 정보와 비행 타겟의 타입에 대한 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다.Electronic scanner for detecting a flight target according to an embodiment of the present invention, by using the magnitude and phase information of the radio wave reflected from the flight target can acquire the position information of the flight target and information about the type of the flight target There is this.

본 발명의 일 실시예에 따른 비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너는, 다양한 펄스 듀레이션에 따라 근거리/원거리 비행 타겟 검출이 용이하다는 장점이 있다.An electronic scanner for detecting a flight target according to an embodiment of the present invention has an advantage of easily detecting a near / far flight target according to various pulse durations.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

110: 제어부
111, 111a, 111b: 선형 주파수 변조부
112: 스위치
113: PLL/VCO
114: 주파수 체배기(114)
115: 대역 통과 필터
120: 송수신부
130: 안테나, 배열 안테나
110: control unit
111, 111a, 111b: linear frequency modulator
112: switch
113: PLL / VCO
114: frequency multiplier (114)
115: band pass filter
120: transceiver
130: antenna, array antenna

Claims (10)

비행 타겟을 검출하는 전자 스캐너에 있어서,
상기 비행 타겟으로 전파를 송수신하도록 구성된 배열 안테나; 및
상기 비행 타겟으로부터 반사되어 수신된 전파의 위상(phase)에 따라 상기 비행 타겟의 타입을 결정하고, 상기 전파의 크기(amplitude)에 따라 상기 비행 타겟의 방향과 상기 비행 타겟과의 거리를 판단하는 제어부를 포함하는, 전자 스캐너.
An electronic scanner for detecting a flight target,
An array antenna configured to transmit and receive radio waves to the flight target; And
The controller determines the type of the flight target according to the phase of the radio wave reflected from the flight target and determines the distance between the flight target and the distance of the flight target based on the amplitude of the radio wave. Including, an electronic scanner.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
원거리 비행 타겟을 검출하기 위해 긴 펄스 듀레이션(long pulse duration)을 갖는 제1 펄스와, 근거리 비행 타겟을 검출하기 위해 짧은 펄스 듀레이션(short pulse duration)을 갖는 제2 펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는, 전자 스캐너.
According to claim 1,
The control unit,
Generating a first pulse having a long pulse duration to detect a far-flight target and a second pulse having a short pulse duration to detect a near-flight target, Electronic scanner.
제1 항에 있어서,
상기 긴 펄스 듀레이션에 해당하는 제1 시간 구간 동안 상기 제1펄스를 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 원거리 비행 타겟으로 송신하고, 상기 짧은 펄스 듀레이션에 해당하는 제2 시간 구간 동안 상기 제2펄스를 상기 배열 안테나 일부를 이용하여 상기 근거리 비행 타겟으로 송신하도록 구성된 송수신부를 포함하는, 전자 스캐너.
According to claim 1,
The first pulse is transmitted to the far-flight target using the entire array antenna during the first time interval corresponding to the long pulse duration, and the second pulse is transmitted during the second time interval corresponding to the short pulse duration. And a transceiver configured to transmit to the near-flight target using a portion of an array antenna.
제1 항에 있어서,
상기 비행 타겟과의 대략적인 거리를 검출하도록 구성된 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 센서에 의해 검출된 상기 비행 타겟과의 거리가 원거리이면 상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 펄스를 송신하고, 상기 제2 시간 구간 동안 상기 제2 펄스를 송신하지 않도록 상기 송수신부를 제어하고,
상기 센서에 의해 검출된 상기 비행 타겟과의 거리가 근거리이면 상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 펄스를 송신하지 않고, 상기 제2 시간 구간 동안 상기 제2 펄스를 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 전자 스캐너.
According to claim 1,
And a sensor configured to detect an approximate distance to the flight target,
The control unit,
If the distance to the flight target detected by the sensor is a long distance, and transmits the first pulse during the first time interval, and controls the transceiver to not transmit the second pulse during the second time interval,
The transmitter / receiver is controlled to transmit the second pulse during the second time interval without transmitting the first pulse during the first time interval when the distance to the flight target detected by the sensor is short. Electronic scanner.
제2 항에 있어서,
상기 비행 타겟이 이동하여 근접함에 따라 상기 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 근거리 비행 타겟으로부터 상기 제2 시간 구간에 후속하는 제2 수신 구간 동안 수신된 제2 전파의 크기와 상기 비행 타겟의 이동 속도에 따라 상기 비행 타겟의 방향과 상기 비행 타겟과의 거리를 정밀하게 판단하는 것을 특징으로 하는, 전자 스캐너.
The method of claim 2,
When it is determined that the flying target is the near flight target as the moving target moves closer, the magnitude of the second radio wave received during the second receiving section following the second time interval from the near flying target and the moving speed of the flying target And precisely determining a direction between the flight target and the distance between the flight target.
제2 항에 있어서,
상기 배열 안테나는 상기 송수신부에 연결되어 상기 비행 타겟으로 전파를 방사하고,
상기 제어부는
상기 비행 타겟이 상기 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 일부를 이용하여 넓은 빔폭(WB: Wide Beamwidth)으로 상기 근거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 근거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정하고,
상기 비행 타겟이 이동하여 멀어짐에 따라 상기 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 추정된 각도를 포함하는 일정 범위 내에서 좁은 빔폭(NB: Narrow Beamwidth)으로 상기 원거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 상기 원거리 비행 타겟의 정밀한 거리와 각도를 추정하는, 전자 스캐너.
The method of claim 2,
The array antenna is connected to the transceiver to radiate radio waves to the flight target,
The control unit
When the flight target is determined to be the near flight target, the radio wave is radiated to the near flight target using a wide beamwidth (WB) using a portion of the array antennas, and a first radio wave received from the near flight target Estimate an approximate distance and angle of the near flight target based on
When the flight target is determined to be the long-range flight target as the distance moves away, the long-range flight target with a narrow beamwidth (NB) within a predetermined range including the estimated angle using the entire array antenna. Radiating the radio wave and estimating a precise distance and angle of the remote flight target based on a second radio wave received from the remote flight target.
제2 항에 있어서,
상기 배열 안테나는 상기 송수신부에 연결되어 상기 비행 타겟으로 전파를 방사하고,
상기 제어부는
상기 비행 타겟이 상기 원거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 일정 빔 간격을 갖는 좁은 빔폭(WB)으로 상기 원거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 원거리 비행 타겟으로부터 수신된 제1 전파에 기반하여 상기 원거리 비행 타겟의 대략적인 거리와 각도를 추정하고,
상기 비행 타겟이 이동하여 근접함에 따라 상기 근거리 비행 타겟으로 판단된 경우, 상기 배열 안테나 전체를 이용하여 상기 추정된 각도를 포함하는 일정 범위 내에서 좁은 빔폭(NB)으로 상기 근거리 비행 타겟으로 상기 전파를 방사하고, 상기 근거리 비행 타겟으로부터 수신된 제2 전파에 기반하여 상기 근거리 비행 타겟의 정밀한 거리와 각도를 추정하는, 전자 스캐너.
The method of claim 2,
The array antenna is connected to the transceiver to radiate radio waves to the flight target,
The control unit
When the flying target is determined to be the long-range flying target, the radio wave is radiated to the long-range flying target with a narrow beam width (WB) having a predetermined beam spacing by using the entire array antenna, and received from the long-range flying target. 1 estimate an approximate distance and angle of the long-range flight target based on radio waves,
When the flying target is determined to be the short-range flight target as the moving target moves closer to the short-range flight target with a narrow beam width NB within a predetermined range including the estimated angle using the entire array antenna. Radiating and estimating the precise distance and angle of the near flight target based on a second radio wave received from the near flight target.
제1 항에 있어서,
상기 전자 스캐너는 선박 내에 설치되어 파도(wave)와 조류(bird)를 검출하고,
상기 제어부로 입력되는 입력 신호는 위치 및 시각, 속도, 선수 방향, 항해 방향 및 선회율을 나타내는 제1 내지 제5 입력 신호를 포함하고,
상기 제어부에서 출력되는 출력 신호는 WDD (Wave Detector Data)와 BDD (Bird Detector Data)이고,
상기 WDD는 파도 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 파고(wave height) 및 파도 각도(wave direction) 정보를 포함하고,
상기 BDD는 조류 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 비행 높이(flying height) 및 비행 각도(flying direction) 정보를 포함하는, 전자 스캐너.
According to claim 1,
The electronic scanner is installed in the ship to detect waves and birds,
The input signal input to the controller includes first to fifth input signals indicating a position and time, a speed, a bowing direction, a sailing direction and a turn rate,
Output signals output from the controller are WDD (Wave Detector Data) and BDD (Bird Detector Data),
The WDD includes time, latitude, longitude, wave height and wave direction information provided by the electronic scanner corresponding to the wave detection radar,
Wherein the BDD comprises time, latitude, longitude, flying height and flying direction information provided by the electronic scanner corresponding to a bird detection radar.
제1 항에 있어서,
상기 전자 스캐너는 차량 지붕 또는 건물 옥상에 설치되어 드론(drone)을 검출하고,
상기 제어부로 입력되는 입력 신호는 위치 및 시각, 속도, 차량 지향 방향, 차량 이동 방향 및 선회율을 나타내는 제1 내지 제5 입력 신호를 포함하고,
상기 제어부에서 출력되는 출력 신호는 DDD (Drone Detector Data)이고,
상기 DDD는 드론 검출 레이더에 해당하는 상기 전자 스캐너에 의해 제공되는 시각, 위도, 경도, 비행 높이(flying height) 및 비행 각도(flying direction) 정보를 포함하고,
상기 제어부는 상기 비행 높이 및 비행 각도 정보에 기반하여 상기 드론과 충돌이 발생할 것이라고 판단되면, 상기 드론의 비행 항로가 변경되도록 제어하는 제어 신호를 상기 배열 안테나를 통해 상기 드론으로 송신하는 것을 특징으로 하는, 전자 스캐너.
According to claim 1,
The electronic scanner is installed on the roof of the vehicle or on the roof of a building to detect drones,
The input signal input to the control unit includes first to fifth input signals indicating a position and time, a speed, a vehicle directing direction, a vehicle moving direction, and a turn rate,
The output signal output from the controller is DDD (Drone Detector Data),
The DDD includes time, latitude, longitude, flying height and flying direction information provided by the electronic scanner corresponding to the drone detection radar,
If it is determined that the collision with the drone will occur based on the flight height and flight angle information, the controller transmits a control signal for controlling the flight route of the drone to the drone through the array antenna. , Electronic scanner.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 비행 타겟에 해당하는 조류 및 드론을 검출하고,
상기 조류 및 드론에 대한 측정 결과를 표시하는 디스플레이를 더 포함하고,
상기 디스플레이는,
상기 검출된 비행 타겟의 비행 높이를 포함하여 전체 비행 타겟의 위치를 좌표(polar coordinate) 상에서 표시하기 위한 레이다 이미지 표시부;
상기 검출된 비행 타겟의 해당 각도에서 최소, 최대 및 평균 비행 높이를 표시하는 제1 비행 높이 표시부;
상기 해당 각도를 포함하는 설정 범위 내의 각 비행체의 비행 높이를 표시하는 제2 비행 높이 표시부; 및
Course of Ground (COG), Speed over Ground (SOG) 및 위도/경도를 포함하는 GPS 데이터, 헤딩(Heading) 정보 및 기타 정보를 표시하는 정보 표시부를 포함하는, 전자 스캐너.
According to claim 1,
The controller detects a bird and a drone corresponding to the flight target,
Further comprising a display for displaying the measurement results for the algae and drones,
The display,
A radar image display unit for displaying the positions of all flight targets in polar coordinates, including the detected flight heights of the flight targets;
A first flight height display unit displaying a minimum, a maximum, and an average flight height at a corresponding angle of the detected flight target;
A second flight height display unit displaying a flight height of each vehicle within a setting range including the corresponding angle; And
An electronic scanner comprising an information display for displaying GPS data, Heading information and other information including Course of Ground (COG), Speed over Ground (SOG) and Latitude / Longitude.
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