KR20200084724A - Method and Apparatus of Multi-Target Positioning for Multistatic PCL System - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, provided is a multi-target positioning method in a multi-static PCL system, which may be performed by a target information estimating device. On the other hand, the multi-target positioning method comprises the processes of: selecting a reference broadcast band in accordance with a specific criterion and sorting the remaining broadcast bands in order to perform identical target matching; calculating an effective distance range and an effective Doppler range, and comparing effective distance ranges between receivers; and comparing the effective Doppler range and estimating a location of the target based on the bistatic distance information set with respect to a target index of the matching list. Target matching is composed of a simple comparison process, so that the time delay for matching the same target can be minimized.

Description

멀티스태틱 PCL 시스템을 위한 다중 표적 위치추정 방법 및 장치{Method and Apparatus of Multi-Target Positioning for Multistatic PCL System}Method and Apparatus of Multi-Target Positioning for Multistatic PCL System}

본 발명은 멀티스태틱 PCL 시스템을 위한 다중 표적 위치추정 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for multiple target positioning for a multistatic PCL system.

FM(Frequency Modulation) 및 DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 방송 등과 같은 제 3의 송신신호가 직접 수신기에 도래하는 시간과 표적에 반사된 신호가 수신기에 도래하는 도래시간차이를 이용하여 표적의 위치를 탐지하는 PCL(Passive Coherent Location) 기반 수동형 위치탐지 기술은 지역 감시와 같은 민수분야뿐만 아니라 국방분야, 특히 전자전(EW; Electronic Warfare)의 전자전지원(ES; Electronic Support) 장비의 위협탐지 기술로 부각되고 있다. To detect the location of the target using the time difference between the time when a third transmission signal directly arrives at the receiver and the time signal reflected by the target arrives at the receiver, such as FM (Frequency Modulation) and DMB (Digital Multimedia Broadcasting) broadcasting. Passive Coherent Location (PCL)-based passive location detection technology is emerging as a threat detection technology for electronic support (ES) equipment in the defense sector, especially Electronic Warfare (EW), as well as civilian sectors such as regional surveillance.

특히, 다중 송신원의 방송신호를 이용하는 멀티스태틱 PCL 기반의 수동형 위치탐지시스템에서 표적의 3차원 위치를 추정하기 위해서는 3개 이상의 송신원이 필요하며, 각 송신원에서 방사된 방송신호가 수신기에 직접 수신되는 기준신호의 경로와 표적에 반사되어 수신되는 경로의 거리차이인 바이스태틱 거리(Bistatic Range) 정보를 이용하여 표적의 위치를 추정하게 된다. 이러한 환경에서 표적의 개수가 다수인 다중 표적인 경우, 이론적으로 각 송신원마다 표적의 개수만큼의 바이스태틱 거리 정보가 추정된다. 따라서 다중 표적의 정확한 위치추정을 위해서는 각각의 표적에 따른 바이스태틱 거리 정보들을 각 송신원마다 정확하게 매칭(Matching)시키는 동일 표적 매칭 과정이 선행되어야 한다. In particular, in a multi-static PCL-based passive position detection system using broadcast signals from multiple transmitters, three or more transmitters are required to estimate the 3D position of a target, and the broadcast signal emitted from each transmitter is directly received by the receiver. The target position is estimated by using bistatic range information, which is a distance difference between a signal path and a path reflected by the target and received. In this environment, in the case of multiple targets with a large number of targets, theoretically, the bistatic distance information of the number of targets for each source is estimated. Therefore, in order to accurately estimate the multiple targets, the same target matching process must be preceded by accurately matching bistatic distance information according to each target for each source.

한편, 멀티스태틱 PCL 기반의 수동형 위치탐지 기술은 사용하는 송신원의 개수가 많을수록 위치추정의 성능이 향상되어, 정확한 위치탐지성능을 갖기 위해 가능한 많은 송신원을 사용한다. 하지만, 사용되는 송신원의 개수가 증가할수록 동일 표적 매칭 과정에서 바이스태틱 거리 정보가 매칭될 수 있는 경우의 수가 기하급수적으로 증가하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, in the multi-static PCL-based passive location detection technology, as the number of transmission sources used increases, the performance of location estimation improves, and as many transmission sources as possible are used to have accurate location detection performance. However, as the number of transmission sources used increases, there is a problem in that the number of cases in which bistatic distance information can be matched in the same target matching process increases exponentially.

따라서, 동일 표적 매칭 과정에서 바이스태틱 거리 정보가 매칭될 수 있는모든 경우의 수를 고려하는 기존의 방법은 그 연산량이 크게 증가되어 시스템 운용에 지장을 초래할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 적은 연산량을 갖는 동일 표적 매칭 방법이 필요한 실정이다.Therefore, the existing method that considers the number of cases in which the bistatic distance information can be matched in the same target matching process has a problem in that its computation amount is greatly increased, which may interfere with system operation. Therefore, there is a need for the same target matching method having a small amount of computation.

따라서, 본 발명의 목적은 멀티스태틱 PCL 시스템을 위한 다중 표적 위치추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for multiple target positioning for a multistatic PCL system.

또한, 본 발명의 목적은, 적은 연산량을 갖는 동일 표적 매칭 방법을 사용하는 멀티스태틱 PCL 시스템을 위한 다중 표적 위치추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for multi-target positioning for a multi-static PCL system using the same target matching method with a small amount of computation.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법이 제공되고, 상기 방법은 표적정보추정장치에 의해 수행될 수 있다. 한편, 상기 다중 표적 위치추정 방법은, 동일표적매칭을 수행하기 위해 특정 기준에 따라 기준 방송대역을 선정하고 나머지 방송대역을 정렬하는 과정; 유효거리범위와 유효도플러범위를 산출하고, 수신기 간의 유효거리범위를 비교하는 과정; 및 상기 유효도플러범위 비교하여, 매칭리스트의 표적 인덱스에 대해 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치를 추정하는 과정을 포함하여, 표적 매칭은 단순 비교 과정으로 구성되어 동일 표적 매칭을 위한 시간 지연을 최소화할 수 있다.In the multi-static PCL system according to the present invention for solving the above problems, a method for estimating multiple target locations is provided, and the method can be performed by a target information estimating apparatus. Meanwhile, the multi-target location estimation method includes: selecting a reference broadcast band according to a specific criterion and sorting the remaining broadcast bands in order to perform the same target matching; Calculating an effective distance range and an effective Doppler range, and comparing the effective distance range between receivers; And comparing the effective Doppler range and estimating the position of the target based on the bistatic distance information set with respect to the target index of the matching list, wherein the target matching consists of a simple comparison process and delays time for matching the same target. Can be minimized.

일 실시 예에 따르면, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정 이후, 상기 매칭리스트 내의 표적 인덱스 개수와 표적의 개수의 일치여부를 확인하고, 상기 표적 인덱스 개수가 표적의 개수보다 많으면, 상기 추정된 표적의 위치를 확인하여 특정 거리 이내에 있는 표적을 통합 또는 삭제하는 과정을 통하여 추정위치의 모호성을 해결하는 과정을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, after the process of estimating the position of the target, it is checked whether the number of target indices in the matching list matches the number of targets, and if the number of target indices is greater than the number of targets, the estimated target The process of resolving the ambiguity of the estimated position through the process of integrating or deleting the target within a specific distance by checking the position may be further included.

일 실시 예에 따르면, 상기 유효거리범위를 비교하는 과정에서, 기준 방송대역인 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인

Figure pat00001
과 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인
Figure pat00002
가 겹치는 범위 여부를 비교할 수 있다.According to an embodiment, in the process of comparing the effective distance range, the effective distance range for the first target of the first broadcast band that is the reference broadcast band
Figure pat00001
And the effective distance range for the first target of the second broadcast band
Figure pat00002
You can compare whether or not the overlapping ranges.

일 실시 예에 따르면, 상기 겹치는 범위가 존재하면 상기 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(1,1)과 상기 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(2,1)을 연관(association)시키고 두 표적 간의 유효거리범위,

Figure pat00003
를 According to an embodiment, when the overlapping range exists, the first target T(1,1) of the first broadcast band and the first target T(2,1) of the second broadcast band are associated. And the effective range between the two targets,
Figure pat00003
To

Figure pat00004
에 의해 업데이트할 수 있다.
Figure pat00004
Can be updated by

일 실시 예에 따르면, 상기 추정위치의 모호성을 해결하는 과정에서, 상기 추정된 표적의 위치와 수신기 간의 거리가 상기 유효거리범위 비교 과정에서 도출된 최종 유효거리범위인

Figure pat00005
에 포함되는지를 확인하고, 상기 최종 유효거리범위 범위에 포함되지 않는 표적 리스트를 매칭리스트에서 삭제할 수 있다.According to an embodiment, in the process of resolving the ambiguity of the estimated position, the distance between the estimated target position and the receiver is the final effective distance range derived in the process of comparing the effective distance range
Figure pat00005
Check whether it is included in, and the target list not included in the final effective range range can be deleted from the matching list.

일 실시 예에 따르면, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정에서, 상기 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로, 트리(Tree)구조에서 상위가지(Branch)에서 매칭이 되는 경우에만 하위가지에서의의 매칭 과정을 수행하여, 연산량을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment, in the process of estimating the position of the target, based on the bistatic distance information set, the matching process in the lower branch is performed only when matching is made in the branch in the tree structure. By performing, it is possible to reduce the amount of computation.

일 실시 예에 따르면, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정에서, 송신원의 개수의 증감에 따라 상기 트리구조의 레벨(level)을 동적으로 변경할 수 있다. 이때, 상기 송신원의 개수가 2N개이면 트리구조를 N 레벨로 설정하고, 상기 송신원의 개수가 N개이고 간섭원의 개수가 K개 이면, 트리구조를 (N+K) 레벨로 설정하되, 간섭 레벨에 따라 K를 동적으로 조정할 수 있다.According to an embodiment, in the process of estimating the position of the target, the level of the tree structure may be dynamically changed according to the increase or decrease of the number of transmission sources. At this time, if the number of transmission sources is 2N, the tree structure is set to the N level, and if the number of transmission sources is N and the number of interference sources is K, the tree structure is set to the (N+K) level, but the interference level is set. K can be dynamically adjusted accordingly.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 장치가 제공된다. 상기 다중 표적 위치추정 장치는, 동일표적매칭을 수행하기 위해 특정 기준에 따라 기준 방송대역을 선정하고 나머지 방송대역을 정렬하고, 유효거리범위와 유효도플러범위를 산출하고, 수신기 간의 유효거리범위를 비교하도록 구성된 표적정보추정장치; 및 상기 유효도플러범위 비교하여, 매칭리스트의 표적 인덱스에 대해 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치를 추정하는 위치탐지장치를 포함하여, 표적 매칭은 단순 비교 과정으로 구성되어 동일 표적 매칭을 위한 시간 지연을 최소화할 수 있다.Meanwhile, a multi-target positioning device is provided in a multi-static PCL system according to another aspect of the present invention. In order to perform the same target matching, the multi-target location estimation apparatus selects a reference broadcast band according to a specific criterion, sorts the remaining broadcast bands, calculates an effective distance range and an effective Doppler range, and compares an effective distance range between receivers. Target information estimating device configured to; And a position detecting device that compares the effective Doppler range and estimates the position of the target based on the bistatic distance information set with respect to the target index of the matching list, wherein the target matching consists of a simple comparison process for the same target matching. Time delay can be minimized.

특히, 본 발명에 따르면, 추정된 바이스태틱 거리를 이용한 동일 표적 매칭 단계에서는 트리(Tree)구조에서 상위가지(Branch)에서 매칭이 되는 경우에만 하위가지에서의의 매칭 과정을 수행하기 때문에 연산량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다.Particularly, according to the present invention, in the same target matching step using the estimated bistatic distance, since the matching process in the lower branch is performed only when matching in the upper branch in the tree structure, the computation amount is greatly reduced. It has the advantage of being able to.

또한, 본 발명에 따르면, 송신원의 개수의 증감에 따라 트리구조의 레벨(level)만 동적으로 변경가능하기에 구현이 용이하다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that it is easy to implement because only the level of the tree structure can be dynamically changed according to the increase or decrease in the number of transmission sources.

또한, 본 발명에 따른 매칭은 단순 비교 과정으로 구성되어 동일 표적 매칭을 위한 시간 지연을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the matching according to the present invention has the advantage that it is composed of a simple comparison process to minimize the time delay for matching the same target.

도 1은 본 발명에 따른 다중 표적 환경의 멀티스태틱 PCL 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템의 흐름 및 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템의 표적 위치추정부의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 분포의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 유효거리범위 산출의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 유효거리범위 비교를 수행한 예시를 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a multi-static PCL system in a multi-target environment according to the present invention.
2 is a view showing the flow and apparatus of a multi-static PCL system according to the present invention.
3 is a view showing the flow of target position estimation of the multi-static PCL system according to the present invention.
4 is a view showing an example of a bistatic distance / bistatic Doppler distribution according to the present invention.
5 is a view showing an example of calculating the effective distance range according to the present invention.
6 is a view showing an example of performing an effective distance range comparison according to the present invention.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-described features and effects of the present invention will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical spirit of the present invention. Will be able to.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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 can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Should not.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 모듈, 블록 및 부는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffix modules, blocks, and parts for components used in the following description are given or mixed only considering the ease of writing the specification, and do not have a meaning or a role that is distinguished from each other.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described so that those skilled in the art can easily carry out. In the following description of embodiments of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known functions or known configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

이하에서는, 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법 및 장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method and apparatus for multi-target positioning in the multi-static PCL system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이와 관련하여, 도 1은 본 발명에 따른 다중 표적 환경의 멀티스태틱 PCL 시스템을 나타낸 도면이다.In this regard, FIG. 1 is a diagram showing a multi-static PCL system in a multi-target environment according to the present invention.

우선, 본 발명에서 고려하는 멀티스태틱 PCL 위치탐지시스템은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 수신기(1)를 설치하고, 다수의 FM 및 DMB 등 제 3의 송신원(2)으로부터 송신된 방송신호가 수신기(1)에 직접 수신되는 기준신호(4)의 도착시간과 표적(3)에 반사되어 수신기(1)에 수신되는 표적반사신호(5)의 도착시간의 차이를 추정하고, 이를 거리로 환산한 바이스태틱 거리(Bistatic Range) 정보를 기반으로 위치추정을 수행하게 된다.First, in the multi-static PCL location detection system considered in the present invention, as shown in FIG. 1, the receiver 1 is installed, and a broadcast signal transmitted from a third transmission source 2 such as a plurality of FMs and DMBs is a receiver. (1) The difference between the arrival time of the reference signal (4) received directly and the arrival time of the target reflection signal (5) reflected by the target (3) and received by the receiver (1) is estimated and converted into a distance. The location estimation is performed based on the bistatic range information.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템의 흐름 및 장치를 나타낸 도면이다.On the other hand, Figure 2 is a view showing the flow and apparatus of a multi-static PCL system according to the present invention.

본 발명은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 신호수신장치(100)의 방송신호 수신부(110), 표적정보추정장치(200)의 방송대역별 신호분리부(210), 기준신호/표적반사신호 분리부(220), 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 추정부(230), 위치탐지장치(300)의 표적 위치추정부(310), 표적 위치추적부(320) 및 전시장치(400)에서의 결과전시부(410) 등으로 구성된다.2, the broadcast signal receiving unit 110 of the signal receiving device 100, the signal separation unit 210 for each broadcast band of the target information estimating device 200, the reference signal / target reflection signal separation unit (220), bi-static distance / bi-static Doppler estimation unit 230, the target location estimation unit 310 of the location detection device 300, the target location tracking unit 320 and the result display unit in the display device 400 ( 410).

먼저, 수신기(1)는 다수의 안테나 등으로 구성된 신호수신장치(100)을 통하여 각 송신원(2)로부터 송신되는 방송신호를 수신부(110)에 수신하고, 표적정보추정장치(200)의 방송대역별 신호분리부(210)에서 운용자에 의해 선택된 주파수의 방송대역별로 신호를 분리한다. First, the receiver 1 receives a broadcast signal transmitted from each transmitting source 2 through the signal receiving device 100 composed of a plurality of antennas, etc., to the receiving unit 110, and according to the broadcasting bands of the target information estimating device 200 The signal separation unit 210 separates signals for each broadcast band of a frequency selected by the operator.

이후, 기준신호/표적반사신호 분리부(220)에서 방송대역별로 빔포밍 등의 신호처리 과정을 통하여 기준신호(4)와 표적반사신호(5)를 분리하고, 두 신호의 상호상관(Cross-Correlation) 등의 신호처리 과정을 통하여 방송대역별로 바이스태틱 거리(Bistatic Range) 정보와 바이스태틱 도플러(Bistatic Doppler) 정보를 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 추정부(230)에서 추정한다. 이 후, 위치탐지장치(300)의 표적 위치추정부(310)에서 동일한 표적에 대한 바이스태틱 거리와 바이스태틱 도플러 정보를 방송대역별로 매칭하고, 매칭된 바이스태틱 거리 정보를 기반으로 각 표적(3)에 대한 위치를 추정하게 된다. 위치추정이 완료되면 추정된 표적의 위치정보는 추적필터 등의 신호처리 과정을 통하여 표적 위치추적을 표적 위치추적부(320)에서 수행하고, 최종적으로 다중 표적의 이동 경로를 전시장치(400)의 결과전시부(410)을 통하여 운용자에게 도시된다.Thereafter, the reference signal/target reflection signal separation unit 220 separates the reference signal 4 and the target reflection signal 5 through signal processing processes such as beamforming for each broadcasting band, and cross-correlate the two signals (cross- Through the signal processing process such as Correlation, the bistatic distance information and the bistatic doppler information for each broadcasting band are estimated by the bistatic distance/bistatic Doppler estimator 230. Subsequently, in the target location estimator 310 of the location detecting device 300, the bistatic distance and the bistatic Doppler information for the same target are matched for each broadcast band, and each target 3 is based on the matched bistatic distance information. ). When the location estimation is completed, the estimated target location information is performed by the target location tracking unit 320 through a signal processing process such as a tracking filter, and finally, the movement path of multiple targets is displayed on the display device 400. Results are shown to the operator through the display unit 410.

한편, 방송대역별 신호분리부(210)에서 신호분리 이후, 기준신호/표적반사신호 분리부(220)와 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 추정부(230)에서의 기준신호/표적반사신호 분리 및 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 추정 과정은 각 방송대역별로 병렬적으로 처리가 가능하다. 마찬가지로, 표적 위치추정부(310)에서 표적에 대한 위치추정 이후, 표적 위치추적부(320)에서의 위치추적도 각 표적별로 병렬처리가 가능하다.On the other hand, after the signal separation in the signal separation unit 210 for each broadcast band, the reference signal / target reflection signal separation and bi in the reference signal / target reflection signal separation unit 220 and the bistatic distance / bistatic Doppler estimation unit 230 The process of estimating the static distance/biased Doppler can be processed in parallel for each broadcasting band. Similarly, after the position estimation for the target in the target position estimation unit 310, the position tracking in the target position tracking unit 320 can be processed in parallel for each target.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템의 표적 위치추정부의 흐름을 나타낸 도면이다.On the other hand, Figure 3 is a view showing the flow of the target location estimation of the multi-static PCL system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 표적 위치추정부(310)의 흐름도를 개념적으로 도시하고 있다. 먼저, 동일표적매칭 수행의 필요 여부를 판단(311)한다. 동일표적매칭 과정은 매칭 이력이 없는 경우나 시스템 운용 중 탐지된 표적의 개수가 변동되어 방송대역별 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 정보쌍의 개수가 변경되었을 경우 등에 수행될 수 있다. 3 conceptually illustrates a flowchart of the target location estimator 310 according to the present invention. First, it is determined whether it is necessary to perform the same target matching (311). The same target matching process may be performed when there is no matching history or when the number of targets detected during system operation is changed and the number of bistatic distance/bistatic Doppler information pairs for each broadcast band is changed.

본 발명에 대한 설명의 용이성을 위해 표적정보추정장치(200)에서 추정된 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 정보쌍의 개수, 즉 표적의 개수는 방송대역마다

Figure pat00006
개로 동일하다고 가정하고, 방송대역의 개수는
Figure pat00007
개로 가정할 수 있다.For ease of explanation of the present invention, the number of bistatic distance/bistatic Doppler information pairs estimated by the target information estimating apparatus 200, that is, the number of targets is determined for each broadcast band.
Figure pat00006
Assuming that they are the same, the number of broadcasting bands is
Figure pat00007
Can be assumed to be a dog.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 분포의 예시를 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 유효거리범위 산출의 예시를 나타낸 도면이다.On the other hand, Figure 4 is a view showing an example of a bistatic distance / bistatic Doppler distribution according to the present invention. 5 is a diagram showing an example of calculating an effective distance range according to the present invention.

도 4는 방송대역의 개수가 4개

Figure pat00008
, 표적의 개수가 3개
Figure pat00009
인 경우의 표적정보추정장치(200)에서 추정된 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 분포의 일례를 보여준다.4, the number of broadcast bands is four
Figure pat00008
, The number of targets is 3
Figure pat00009
Shows an example of the bistatic distance / bistatic Doppler distribution estimated by the target information estimator 200 in the case of.

먼저, 동일표적매칭이 필요하다고 판단된 경우, 동일표적매칭을 수행하기 위해 특정 기준에 따라 기준 방송대역을 선정하고 나머지 방송대역을 정렬(312)한다.First, when it is determined that the same target matching is necessary, to perform the same target matching, a reference broadcasting band is selected according to a specific criterion, and the remaining broadcasting bands are aligned (312).

이후, 유효거리범위와 유효도플러범위를 산출(313)하는 과정을 수행한다. 유효거리범위는 수신기를 기준으로 표적이 위치할 수 있는 거리의 범위로, 수신기와 해당 송신원의 위치를 두 초점으로 하고 바이스태틱 거리가 일정한 위치의 집합인 타원의 특징을 이용하여 다음의 식과 같이 바이스태틱 거리 정보마다 산출한다.Thereafter, a process of calculating an effective distance range and an effective Doppler range (313) is performed. The effective distance range is the range of the distance that the target can be located relative to the receiver. By using the characteristics of the ellipse, which is a set of positions where the receiver and its transmitting source are two focal points and the bistatic distance is constant, It is calculated for each static distance information.

[수학식 1] [Equation 1]

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서,

Figure pat00011
Figure pat00012
번째 방송대역의
Figure pat00013
번째 표적의 유효거리범위,
Figure pat00014
Figure pat00015
번째 방송대역의
Figure pat00016
번째 표적의 바이스태틱 거리,
Figure pat00017
은 수신기와 송신원 사이의 거리, 그리고
Figure pat00018
는 시스템의 바이스태틱 거리 추정 오차를 나타낸다. 도 5는 유효거리범위 산출의 일례를 보여준다.here,
Figure pat00011
silver
Figure pat00012
Of the first broadcasting band
Figure pat00013
Effective range of the target,
Figure pat00014
silver
Figure pat00015
Of the first broadcasting band
Figure pat00016
The target's bistatic distance,
Figure pat00017
Is the distance between the receiver and the source, and
Figure pat00018
Indicates the system's bistatic distance estimation error. 5 shows an example of calculating the effective distance range.

유효도플러범위는 동일한 표적에 대한 모든 방송대역의 바이스태틱 도플러의 최대 차이값으로, 운용자가 고려하는 수신기와 송신원 사이의 거리, 표적과의 최소/최대거리 및 표적의 최소/최대 이동속도 등을 고려하여 다음의 식과 같이 산출한다.The effective Doppler range is the maximum difference value of all the broadcast bands of the bistatic Doppler for the same target. It considers the distance between the receiver and the transmitter, the minimum/maximum distance to the target, and the minimum/maximum moving speed of the target. It is calculated as follows.

[수학식 2] [Equation 2]

Figure pat00019
Figure pat00019

여기서,

Figure pat00020
은 유효도플러범위,
Figure pat00021
는 운용자가 고려하는 환경에서 도출될 수 있는 바이스태틱 도플러의 범위이다.here,
Figure pat00020
Is the effective Doppler range,
Figure pat00021
Is a range of bistatic Dopplers that can be derived from the environment considered by the operator.

이후, 산출된 유효거리범위를 비교(314)하는 과정을 수행한다. 먼저, 기준 방송대역인 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인

Figure pat00022
과 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인
Figure pat00023
가 겹치는 범위 여부를 비교한다. 이 때, 겹치는 범위가 존재하면 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(1,1)과 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(2,1)을 연관(association)시키고 두 표적 간의 유효거리범위,
Figure pat00024
를 다음과 같이 겹치는 범위로 업데이트한다.Thereafter, a process of comparing the calculated effective distance range (314) is performed. First, the effective distance range for the first target of the first broadcast band, which is the reference broadcast band,
Figure pat00022
And the effective distance range for the first target of the second broadcast band
Figure pat00023
Compare whether or not the overlapping range. At this time, if there is an overlapping range, the first target T(1,1) of the first broadcast band and the first target T(2,1) of the second broadcast band are associated and the effective distance between the two targets range,
Figure pat00024
Update to the overlapping range as follows.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00025
Figure pat00025

한편, 겹치는 범위가 존재하지 않을 경우, T(1,1)과 T(2,1)을 연관시키지 않음으로 나머지 방송대역에 대한 모든 유효거리범위와의 비교는 수행하지 않게 되어 조합 가능한 모든 경우의 수에 대한 비교를 수행하지 않아도 된다. 이 후, 나머지 방송대역의 모든 표적에 대한 유효거리범위 비교를 순차적으로 수행하여 연관된 경우에 대해 최종 범위로 업데이트 시키고, 모든 방송대역에 대해 연관된 경우의 표적 인덱스를 매칭리스트에 기록한다. On the other hand, if there is no overlapping range, T(1,1) and T(2,1) are not associated, so comparison with all effective distance ranges for the remaining broadcast bands is not performed. There is no need to perform a comparison on numbers. Thereafter, the effective distance range comparison for all targets of the remaining broadcast bands is sequentially performed, and the related cases are updated to the final range, and the target indexes of the related cases for all broadcast bands are recorded in the matching list.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 유효거리범위 비교를 수행한 예시를 나타낸 도면이다. 즉, 도 6은 T(1,1)을 기준으로 유효거리범위 비교를 수행한 일례를 보여준다. On the other hand, Figure 6 is a view showing an example of performing an effective distance range comparison according to the present invention. That is, FIG. 6 shows an example of comparing the effective distance range based on T(1,1).

도 6의 ‘X’ 표시는 겹치는 범위가 없어 연관되지 않음을 나타내며, 트리(Tree)의 상위가지(Branch)에서 연관되지 않으면 하위가지에 대한 비교를 수행하지 않으므로 연산량을 크게 줄일 수 있다. 도 6의 유효거리범위 비교 수행 결과를 보면, T(1,1)이 기준인 경우, 6개의 경우가 유효거리범위 비교(314) 과정에서 매칭 성공하였으며, 방송대역 순서에 따른 표적 인덱스는 (1,1,1,1), (1,1,1,2), (1,1,1,3), (1,3,1,1), (1,3,1,2), (1,3,1,3)이다. 이 후, 기준 방송대역의 나머지 표적인 T(1,2), T(1,3)에 대해서도 동일한 과정을 순차적으로 수행한다.The ‘X’ in FIG. 6 indicates that there is no overlapping range, so that it is not related, and if it is not related at the upper branch of the tree, the comparison of the lower branch is not performed, so that the computation amount can be greatly reduced. 6, when T(1,1) is a reference, six cases have successfully matched in the effective distance range comparison 314, and the target index according to the order of the broadcast band is (1). ,1,1,1), (1,1,1,2), (1,1,1,3), (1,3,1,1), (1,3,1,2), (1 ,3,1,3). Thereafter, the same process is sequentially performed for the remaining targets T(1,2) and T(1,3) of the reference broadcast band.

유효거리범위 비교(314) 과정을 마치면, 매칭리스트에 기록된 모든 표적 인덱스에 대해 유효도플러범위 비교(315) 과정을 수행한다. 표적 인덱스에 포함된 방송대역별 표적의 바이스태틱 도플러 값들의 최대값과 최소값의 차이가 산출된 유효도플러범위인

Figure pat00026
보다 작으면 연관되었다고 판단하여 매칭리스트에 남겨두고,
Figure pat00027
보다 크면 연관되지 않았다고 판단하여 해당 표적 인덱스를 매칭리스트에서 삭제한다.When the process of comparing the effective distance range 314 is completed, the process of comparing the effective Doppler range 315 for all target indices recorded in the matching list is performed. The effective Doppler range is the difference between the maximum value and the minimum value of the bistatic Doppler values of the target for each broadcasting band included in the target index.
Figure pat00026
If it is smaller, it is judged as related and left in the matching list,
Figure pat00027
If it is larger, it is determined that it is not related, and the target index is deleted from the matching list.

유효도플러범위 비교(315) 과정 이후, 매칭리스트의 모든 표적 인덱스에 대해 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치추정(316) 과정을 수행한다. 일례로, 표적 인덱스가 (1,2,2,3)이면 바이스태틱 거리 정보 세트는

Figure pat00028
가 되며, 각 방송대역의 송신원 위치와 바이스태틱 거리값을 이용하여 해당 표적의 위치를 추정하게 된다.After the effective Doppler range comparison (315), a target location estimation (316) is performed based on the bistatic distance information set for all target indices in the matching list. For example, if the target index is (1,2,2,3), the bistatic distance information set is
Figure pat00028
The target location is estimated by using the source location and the bistatic distance value of each broadcast band.

매칭리스트의 위치추정(316) 과정을 마치면, 추정된 위치와 수신기 간의 거리가 유효거리범위 비교(314) 과정에서 도출된 최종 유효거리범위인

Figure pat00029
에 포함되는지를 확인하는 추정위치 유효거리범위 비교(317) 과정을 수행하여, 해당 유효거리범위 범위에 포함되지 않는 표적 리스트를 매칭리스트에서 삭제한다. 일례로, 위치추정에 사용된 바이스태틱 거리 정보 세트가
Figure pat00030
이면, 이를 기반으로 추정된 위치와 수신기 간의 거리를 계산하여
Figure pat00031
의 범위에 포함되는지 확인한다.When the process of estimating the location of the matching list 316 is completed, the estimated distance and the distance between the receivers are the final effective distance ranges derived in the comparison of the effective distance range 314
Figure pat00029
To perform the process of comparing the estimated distance effective distance range 317 to determine whether it is included in, the target list not included in the effective distance range is deleted from the matching list. As an example, a set of bistatic distance information used in location estimation
Figure pat00030
If it is, the distance between the estimated position and the receiver is calculated based on this
Figure pat00031
Check if it is included in the scope of.

추정위치 유효거리범위 비교(317) 과정 이후, 매칭리스트 내의 표적 인덱스 개수와 표적의 개수의 일치여부를 확인하고 표적 인덱스의 개수가 표적의 개수보다 많으면, 추정된 표적의 위치를 확인하여 특정 거리 이내에 있는 표적을 통합 또는 삭제하는 과정 등을 통하여 추정위치의 모호성을 해결(318)한다.After the process of comparing the estimated distance effective distance range (317), if the number of target indices and the number of targets in the matching list are identical, and if the number of target indices is greater than the number of targets, the estimated position of the target is checked and within a certain distance. The ambiguity of the estimated position is resolved (318) through the process of integrating or deleting the target.

한편, 본 발명에 따른 표적 위치추정 방법은 유효거리범위 비교(314) 과정이나 유효도플러범위 비교(315) 과정 등에서 매칭리스트의 표적 인덱스의 개수와 표적의 개수가 일치하는 경우, 각 표적 인덱스의 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치추정(316)을 수행하고, 이후의 과정은 생략할 수 있다.On the other hand, in the target position estimation method according to the present invention, when the number of target indexes and the number of targets in the matching list match in the effective distance range comparison (314) process or the effective Doppler range comparison (315) process, the The target location estimation 316 is performed based on the static distance information set, and subsequent processes may be omitted.

한편, 본 발명에 따른 표적 위치추정 방법은 방송대역별로 표적의 개수가 상이한 경우, 기준 방송대역 선정 및 방송대역 정렬(312) 과정 수행 이후에 유사하거나 동일한 개념으로 나머지 세부과정을 수행하여 매칭리스트를 작성할 수 있다. 이 경우, 매칭리스트 내의 표적 인덱스는 모든 방송대역별 표적이 존재하지 않을 수 있다. 일례로, 표적 인덱스가 (1,1,2,N/A)이면, 네 번째 방송대역에 대한 표적이 연관되지 않은 경우이며, 바이스태틱 거리 정보 세트가

Figure pat00032
로 정해져 이를 기반으로 표적의 위치추정을 수행할 수 있다.On the other hand, in the target location estimation method according to the present invention, when the number of targets is different for each broadcasting band, after performing the selection of the reference broadcasting band and performing the broadcasting band alignment 312 process, the remaining detailed processes are performed with similar or identical concepts to perform a matching list. You can write In this case, the target index in the matching list may not have targets for all broadcast bands. For example, if the target index is (1,1,2,N/A), the target for the fourth broadcast band is not associated, and the bistatic distance information set is
Figure pat00032
Based on this, it is possible to perform target location estimation.

한편, 본 발명에 따른 표적 위치추정 방법은 동일표적매칭이 필요 없다고 판단(311)된 경우, 최신 매칭리스트 내의 모든 표적 인덱스에 대한 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치추정(316)을 수행할 수 있다.On the other hand, when it is determined that the target location estimation method according to the present invention does not need the same target matching (311), the target location estimation 316 is performed based on the bistatic distance information set for all target indices in the latest matching list. can do.

한편, 본 발명에 따른 표적 위치추정 방법은 신호수신장치(100)에서 표적의 신호를 수신할 때마다 반복 수행될 수 있다.On the other hand, the target location estimation method according to the present invention may be repeatedly performed whenever the signal of the target is received by the signal receiving device 100.

한편, 본 발명에 따른 표적 위치추정 방법은 시스템 운용환경이나 고려하는 표적의 환경에 따라 표적 위치추정(310) 과정 내의 각 세부과정들의 순서가 바뀌거나 생략될 수 있다.On the other hand, in the target location estimation method according to the present invention, the order of each detailed process within the target location estimation process 310 may be changed or omitted depending on the system operating environment or the environment of the target to be considered.

이상에서는 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법에 대하여 살펴보았다. 이에 기반하여, 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법에서의 차별적인 기술적 특징과 이러한 특징을 구현하기 위한 구성 및 동작에 대해 살펴보기로 한다.In the above, the multi-target positioning method in the multi-static PCL system according to the present invention has been described. Based on this, it will be described with respect to the differential technical features in the multi-target location estimation method in the multi-static PCL system according to the present invention and the configuration and operation for implementing these features.

먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법은, 동일표적매칭을 수행하기 위해 특정 기준에 따라 기준 방송대역을 선정하고 나머지 방송대역을 정렬하는 과정(312) 및 유효거리범위와 유효도플러범위를 산출(313)하고, 수신기 간의 유효거리범위를 비교하는 과정(314)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 다중 표적 위치추정 방법은, 상기 유효도플러범위 비교(315)하여, 매칭리스트의 표적 인덱스에 대해 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치를 추정하는 과정(316)을 더 포함할 수 있다.First, referring to FIGS. 3 to 6, in the multi-static PCL system, the multi-target location estimation method selects a reference broadcast band according to a specific criterion and sorts the remaining broadcast bands in order to perform the same target matching (312) And calculating an effective distance range and an effective Doppler range (313) and comparing the effective distance range between receivers (314). In addition, the multi-target location estimation method, the effective Doppler range comparison (315), the target index of the matching list may further include a process of estimating the location of the target based on the bistatic distance information set (316). have.

한편, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정(316) 이후, 상기 매칭리스트 내의 표적 인덱스 개수와 표적의 개수의 일치여부를 확인하고, 상기 표적 인덱스 개수가 표적의 개수보다 많으면, 상기 추정된 표적의 위치를 확인(317)하여 특정 거리 이내에 있는 표적을 통합 또는 삭제하는 과정을 통하여 추정위치의 모호성을 해결하는 과정(318)이 수행될 수 있다.On the other hand, after the process of estimating the position of the target (316), it is checked whether the number of target indexes in the matching list matches the number of targets, and if the number of target indexes is greater than the number of targets, the estimated target position By confirming 317, a process 318 of resolving the ambiguity of the estimated position may be performed through a process of integrating or deleting a target within a specific distance.

한편, 상기 유효거리범위를 비교하는 과정(314)에서, 기준 방송대역인 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인

Figure pat00033
과 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인
Figure pat00034
가 겹치는 범위 여부를 비교할 수 있다. 이때, 상기 겹치는 범위가 존재하면 상기 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(1,1)과 상기 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(2,1)을 연관(association)시키고 두 표적 간의 유효거리범위,
Figure pat00035
를 수학식 3에 의해 업데이트할 수 있다.Meanwhile, in the process of comparing the effective distance range (314), the effective distance range for the first target of the first broadcast band, which is the reference broadcast band, is
Figure pat00033
And the effective distance range for the first target of the second broadcast band
Figure pat00034
You can compare whether or not the overlapping ranges. At this time, if the overlapping range exists, the first target T(1,1) of the first broadcast band and the first target T(2,1) of the second broadcast band are associated, and between the two targets. Effective distance range,
Figure pat00035
Can be updated by Equation 3.

한편, 상기 추정위치의 모호성을 해결하는 과정(318)에서, 상기 추정된 표적의 위치와 수신기 간의 거리가 상기 유효거리범위 비교 과정에서 도출된 최종 유효거리범위인

Figure pat00036
에 포함되는지를 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 최종 유효거리범위 범위에 포함되지 않는 표적 리스트를 매칭리스트에서 삭제할 수 있다.On the other hand, in the process of solving the ambiguity of the estimated position (318), the distance between the estimated target position and the receiver is the final effective distance range derived from the effective distance range comparison process
Figure pat00036
You can check whether it is included in. Accordingly, a target list not included in the final effective range range may be deleted from the matching list.

한편, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정(316)에서, 상기 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로, 트리(Tree)구조에서 상위가지(Branch)에서 매칭이 되는 경우에만 하위가지에서의의 매칭 과정을 수행하여, 연산량을 감소시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도 6을 참조하면, n과 m은 각각 n번째 방송대역의 m번째 표적의 유효거리범위를 나타낸다. 따라서, 방송대역의 수는 표적 위치 추정 복잡도를 증가시키지 않는 범위 내에서 표적의 수보다 작거나 같게 설정될 수 있다. On the other hand, in the process of estimating the position of the target (316), based on the bistatic distance information set, the matching process in the lower branch is performed only when matching is made in the branch in the tree structure. By doing so, it is possible to reduce the calculation amount. In this regard, referring to FIG. 6, n and m represent effective ranges of the m-th target of the n-th broadcast band, respectively. Therefore, the number of broadcast bands may be set to be less than or equal to the number of targets within a range that does not increase the target location estimation complexity.

한편, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정(316)에서, 송신원의 개수의 증감에 따라 상기 트리구조의 레벨(level)을 동적으로 변경할 수 있다. 구체적으로, 상기 송신원의 개수가 2N개이면 트리구조를 N 레벨로 설정할 수 있다. On the other hand, in the process of estimating the position of the target (316), the level of the tree structure may be dynamically changed according to the increase or decrease of the number of transmission sources. Specifically, if the number of transmission sources is 2N, the tree structure may be set to N level.

반면에, 상기 표적의 위치를 추정하는 과정(316)에서, 송신원의 개수와 간섭원의 증감에 따라 상기 트리구조의 레벨(level)을 동적으로 변경할 수 있다. 구체적으로, 상기 송신원의 개수가 N개이고 간섭원의 개수가 K개 이면, 트리구조를 (N+K) 레벨로 설정할 수 있다. 또한, 간섭 레벨에 따라 K를 동적으로 조정하여, 트리구조의 레벨(level)을 동적으로 변경할 수 있다는 장점이 있다. 여기서, 간섭원은 송신원이 아닌 임의의 신호원일 수 있고, 재머(jammer)일 수 있다. 또한, 간섭원은 클러터(clutter)와 같이 표적으로 오 감지될 수 있는 대상을 포함할 수 있다.On the other hand, in the process 316 of estimating the position of the target, the level of the tree structure may be dynamically changed according to the number of transmitting sources and the increase and decrease of the interference sources. Specifically, if the number of transmission sources is N and the number of interference sources is K, the tree structure may be set to (N+K) level. In addition, there is an advantage that the level of the tree structure can be dynamically changed by dynamically adjusting K according to the interference level. Here, the interference source may be any signal source other than the transmission source, and may be a jammer. In addition, the interference source may include an object that can be incorrectly detected as a target, such as a clutter.

예컨대, 간섭원의 수가 K개 이지만, K1개만이 임계치 이상의 간섭을 발생시키면, 트리구조를 (N+K1) 레벨로 감소시킬 수 있다. 또한, 수신기로 제2 임계치 이상의 간섭을 유발할 것으로 판단되는 간섭원의 수가 K2개로 판단되면, 트리구조를 (N+K2) 레벨로 동적 변경 가능하다는 장점이 있다. 이때, 수신기로 제2 임계치 이상의 간섭을 유발할지 여부의 판단은 간섭원의 방사 패턴과 간섭 패턴, 수신기의 방사패턴과 위치 및 방향에 기반하여 결정될 수 있다.For example, if the number of interference sources is K, but only K1 generates interference above a threshold, the tree structure can be reduced to the (N+K1) level. In addition, when the number of interference sources determined to cause interference above the second threshold by the receiver is determined to be K2, there is an advantage that the tree structure can be dynamically changed to the (N+K2) level. At this time, the determination of whether to cause interference above the second threshold to the receiver may be determined based on the radiation pattern and the interference pattern of the interference source, the radiation pattern and the position and direction of the receiver.

이상에서는 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법 및 장치에 대해 살펴보았다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법 및 장치의 기술적 효과는 다음과 같다.In the above, the multi-target positioning method and apparatus in the multi-static PCL system according to the present invention have been described. In this regard, the technical effects of the multi-target location estimation method and apparatus in the multi-static PCL system according to the present invention are as follows.

다중 송신원의 방송신호를 이용하는 멀티스태틱 PCL 기반의 수동형 위치탐지시스템에서 다중 표적에 대한 위치탐지를 수행하기 위해서는 동일 표적에 대한 표적정보 매칭(matching)이 필수적인 요소이다. 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 다중 표정 위치추정 기법 및 장치는, 추정된 표적정보인 바이스태틱 거리(Bistatic Range)와 바이스태틱 도플러(Bistatic Doppler) 정보를 기반으로 동일 표적에 대한 각 방송대역별 바이스태틱 거리 정보를 매칭하고, 최종단계에서 매칭 후보 리스트의 위치추정 결과를 값을 이용하여 원하는 표적의 개수만큼 매칭하게 된다. In a multi-static PCL-based passive location detection system using broadcast signals from multiple sources, target information matching for the same target is essential to perform location detection for multiple targets. The multi-expression location estimation method and apparatus according to the present invention configured as described above is based on the estimated target information, bistatic range and bistatic doppler information, for each broadcast band for the same target. The static distance information is matched, and in the final step, the location estimation result of the matching candidate list is matched to the desired number of targets using the value.

특히, 본 발명에 따르면, 추정된 바이스태틱 거리를 이용한 동일 표적 매칭 단계에서는 트리(Tree)구조에서 상위가지(Branch)에서 매칭이 되는 경우에만 하위가지에서의의 매칭 과정을 수행하기 때문에 연산량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다.Particularly, according to the present invention, in the same target matching step using the estimated bistatic distance, since the matching process in the lower branch is performed only when matching in the upper branch in the tree structure, the computation amount is greatly reduced. It has the advantage of being able to.

또한, 본 발명에 따르면, 송신원의 개수의 증감에 따라 트리구조의 레벨(level)만 동적으로 변경가능하기에 구현이 용이하다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that it is easy to implement because only the level of the tree structure can be dynamically changed according to the increase or decrease in the number of transmission sources.

또한, 본 발명에 따른 매칭은 단순 비교 과정으로 구성되어 동일 표적 매칭을 위한 시간 지연을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. In addition, the matching according to the present invention has the advantage that it is composed of a simple comparison process to minimize the time delay for matching the same target.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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 can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능뿐만 아니라 각각의 구성 요소들에 대한 설계 및 파라미터 최적화는 별도의 소프트웨어 모듈로도 구현될 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(controller) 또는 프로세서(processor)에 의해 실행될 수 있다.According to the software implementation, design and parameter optimization for each component as well as the procedures and functions described herein may be implemented as separate software modules. Software code can be implemented in a software application written in an appropriate programming language. The software code is stored in a memory and can be executed by a controller or processor.

1 :수신기
2: 송신원
3: 표적
4: 기준신호
5: 표적반사신호
100: 신호수신장치
200: 표적정보추정장치
300: 위치추정장치
400: 전시장치
110: 방송신호 수신부
210: 방송대역별 신호 분리부
220: 기준신호/표적반사신호 분리부
230: 바이스태틱 거리/바이스태틱 도플러 추정부
310: 표적 위치추정부
320: 표적 위치추적부
410: 결과전시부
311: 동일표적매칭 필요 판단
312: 기준 방송대역 선정 / 방송대역 정렬
313: 유효거리범위 / 유효도플러범위 산출
314: 유효거리범위 비교
315: 유효도플러범위 비교
316: 매칭리스트 위치추정
317: 추정위치 유효거리범위 비교
318: 추정위치 모호성 해결
1: Receiver
2: Sender
3: Target
4: Reference signal
5: Target reflection signal
100: Signal receiving device
200: Target information estimation device
300: Position estimation device
400: Exhibition device
110: Broadcast signal receiver
210: Signal separation unit for each broadcasting band
220: Reference signal / target reflection signal separation
230: Bi-static distance / Bi-static Doppler estimation unit
310: Target location estimation
320: Target location tracking
410: Result display
311: Judgment of the need for identical target matching
312: Selection of standard broadcasting bands / sorting of broadcasting bands
313: Effective distance range / effective Doppler range calculation
314: Effective distance range comparison
315: Effective Doppler range comparison
316: Matching list location estimation
317: Estimated position effective distance range comparison
318: Estimated position ambiguity resolution

Claims (7)

멀티스태틱 PCL 시스템에서 다중 표적 위치추정 방법에서, 상기 방법은 표적정보추정장치에 의해 수행되고, 상기 방법은,
동일표적매칭을 수행하기 위해 특정 기준에 따라 기준 방송대역을 선정하고 나머지 방송대역을 정렬하는 과정; 및
유효거리범위와 유효도플러범위를 산출하고, 수신기 간의 유효거리범위를 비교하는 과정; 및
상기 유효도플러범위 비교하여, 매칭리스트의 표적 인덱스에 대해 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로 표적의 위치를 추정하는 과정을 포함하는, 다중 표적 위치추정 방법.
In a multi-target location estimation method in a multistatic PCL system, the method is performed by a target information estimation device, the method comprising:
Selecting a reference broadcast band according to a specific criterion and sorting the remaining broadcast bands to perform the same target matching; And
Calculating an effective distance range and an effective Doppler range, and comparing the effective distance range between receivers; And
And comparing the effective Doppler range and estimating the position of the target based on the bistatic distance information set with respect to the target index of the matching list.
제1 항에 있어서,
상기 표적의 위치를 추정하는 과정 이후,
상기 매칭리스트 내의 표적 인덱스 개수와 표적의 개수의 일치여부를 확인하고, 상기 표적 인덱스 개수가 표적의 개수보다 많으면,
상기 추정된 표적의 위치를 확인하여 특정 거리 이내에 있는 표적을 통합 또는 삭제하는 과정을 통하여 추정위치의 모호성을 해결하는 과정을 더 포함하는, 다중 표적 위치추정 방법.
According to claim 1,
After the process of estimating the position of the target,
Check whether the number of target indexes and the number of targets in the matching list match, and if the number of target indexes is greater than the number of targets,
The method further comprising resolving the ambiguity of the estimated position through the process of integrating or deleting the target within a specific distance by checking the estimated target position.
제1 항에 있어서,
상기 유효거리범위를 비교하는 과정에서,
기준 방송대역인 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인
Figure pat00037
과 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적에 대한 유효거리범위인
Figure pat00038
가 겹치는 범위 여부를 비교하는 것을 특징으로 하는, 다중 표적 위치추정 방법.
According to claim 1,
In the process of comparing the effective distance range,
The effective distance range for the first target of the first broadcast band, which is the reference broadcast band,
Figure pat00037
And the effective distance range for the first target of the second broadcast band
Figure pat00038
Multi-target positioning method, characterized in that to compare whether the overlapping range.
제3 항에 있어서,
상기 겹치는 범위가 존재하면 상기 첫 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(1,1)과 상기 두 번째 방송대역의 첫 번째 표적인 T(2,1)을 연관(association)시키고 두 표적 간의 유효거리범위,
Figure pat00039

Figure pat00040
에 의해 업데이트하는 것을 특징으로 하는, 다중 표적 위치추정 방법.
According to claim 3,
If the overlapping range exists, the first target T(1,1) of the first broadcast band and the first target T(2,1) of the second broadcast band are associated and the effective distance between the two targets range,
Figure pat00039
To
Figure pat00040
Multi-target positioning method, characterized in that updated by.
제2 항에 있어서,
상기 추정위치의 모호성을 해결하는 과정에서,
상기 추정된 표적의 위치와 수신기 간의 거리가 상기 유효거리범위 비교 과정에서 도출된 최종 유효거리범위인
Figure pat00041
에 포함되는지를 확인하고,
상기 최종 유효거리범위 범위에 포함되지 않는 표적 리스트를 매칭리스트에서 삭제하는 것을 특징으로 하는, 다중 표적 위치추정 방법.
According to claim 2,
In the process of solving the ambiguity of the estimated position,
The estimated target position and the distance between the receiver is the final effective distance range derived in the process of comparing the effective distance range
Figure pat00041
Make sure it is included in,
A method for estimating multiple target locations, characterized in that the target list not included in the final effective range range is deleted from the matching list.
제1 항에 있어서,
상기 표적의 위치를 추정하는 과정에서,
상기 바이스태틱 거리 정보 세트를 기반으로, 트리(Tree)구조에서 상위가지(Branch)에서 매칭이 되는 경우에만 하위가지에서의의 매칭 과정을 수행하여, 연산량을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 다중 표적 위치추정 방법.
According to claim 1,
In the process of estimating the position of the target,
Based on the bistatic distance information set, multi-target location estimation, characterized in that by performing a matching process in the lower branch only when matching in the upper branch (Branch) in the tree (Tree) structure, reducing the amount of computation Way.
제6 항에 있어서,
상기 표적의 위치를 추정하는 과정에서,
송신원의 개수의 증감에 따라 상기 트리구조의 레벨(level)을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는, 다중 표적 위치추정 방법.
The method of claim 6,
In the process of estimating the position of the target,
A method of multi-target location estimation, characterized in that the level of the tree structure is dynamically changed according to the increase or decrease of the number of transmission sources.
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