KR20210046783A - 신호 소스의 지리적-위치를 결정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

신호 소스의 지리적-위치를 결정하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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리차드 이. 클라이머
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배 시스템즈 인포메이션 앤드 일렉트로닉 시스템즈 인티크레이션, 인크.
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Abstract

안테나 수신기는, 어레이 내에 배열되고, 안테나 수신기에 의해 검출될 신호의 최고 동작 주파수의 반파장이 넘는 거리에서 서로로부터 이격되는 안테나 요소들을 가진다. 안테나 수신기는 신호 소스의 위치를 얻기 위해서, 요소간 위상차 측정들을 사용하는 지리적-위치결정 로직을 가진다. 요소간 위상차의 변화는 요소들이 큰 거리로 이격될 수 있게 하는데, 이것은, 요소들이 등각적 공기역학적 속성을 위해서 편리한 위치에 쉽게 배치될 수 있기 때문에 플랫폼의 물리적 구성에 대해서 유리하다.

Description

신호 소스의 지리적-위치를 결정하기 위한 시스템 및 방법
정부와 관련된 진술
본 발명은 미국 공군에 의해 제공된 하위 계약 번호 제 1170366에 따른 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 분명한 권리를 가지고 있다.
본 발명은 일반적으로 지리적-위치결정을 위한 안테나, 시스템, 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안테나 수신기, 및 요소간 위상차들 사이의 변화율을 사용하여 신호 소스를 지리적-위치결정하기 위해서 안테나 수신기를 구현하는 방법에 관한 것이다.
역사적으로, 안테나 수신기는, 주파수 대역을 스캐닝하고, 해당 주파수 대역 내의 파라미터의 세트 내에 신호가 존재한다고 결정함으로써, 하나 이상의 신호를 수신한다. 예를 들어, 안테나 수신기는 무엇보다도, 신호의 주파수, 그 펄스 폭, 그 펄스 반복 간격, 펄스에 대한 그 변조 등을 검출할 수 있다. 신호가 검출되면, 수신기는 관심 신호가 존재할 수 있다는 것을 운영자에게 경고할 수 있다. 관심 신호가 수신기에 관련되는지 여부를 결정하기 위해서, 펄스열과 같은 펄스들이 사용될 수 있다. 그러면, 수신기는 위치된/검출된 신호가 관심 대상인지 여부를 결정할 수 있고, 그러하다면, 수신기는 신호 소스에 대한 지리적-위치를 결정하기 위해서 신호를 지리적-위치결정 시스템으로 공급할 수 있다.
신호의 소스를 지리적-위치결정하기 위한 방법 및 디바이스에는 문제점이 계속 존재해 왔다. 본 발명은, 신호를 획득하고, 해당 신호가 관심 대상이 된다고 안테나 수신기가 결정하면, 지리적-위치결정을 위해 사용될 제 2 신호를 수신기가 반환하고 관찰할 필요가 없도록, 지리적-위치결정을 위해 필요한 요소간 위상 측정을 수행하기 위한 방법 및 시스템을 제공함으로써, 이러한 문제점을 해결한다.
본 발명의 하나의 양태를 따르면, 본 발명의 예시적인 실시형태는 지리적-위치결정(geolocation) 방법으로서, 복수 개의 안테나 요소를 가지는 수신기 내의 신호 소스로부터 신호를 획득하는 단계 - 상기 수신기는 플랫폼 상에 장착됨 -; 제 1 시간에서 상기 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 단계; 후속 시간에서 상기 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 단계; 제 2 시간에서 상기 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 단계; 제 1 시간과 후속 시간 사이에서의 요소간 위상차를 결정하는 단계; 상기 제 1 시간으로부터 후속 시간까지의 상기 신호 내의 요소간 위상차의 변화에 기반하여, 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계; 및 신호 소스 지리적-위치를 수신자에게 제공하는 단계를 포함하는, 지리적-위치결정 방법을 제공할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 상기 신호를 획득하는 것과 동시에 상기 수신기에 의해 수행되는 것을 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 상기 제 1 시간에서 상기 신호로부터 제 1 방향 탐지(direction finding; DF) 결과를 결정하는 단계; 상기 제 1 DF 결과로부터 상기 신호 소스로의 제 1 방위선을 결정하는 단계; 상기 제 2 시간에서 상기 신호로부터 제 2 방향 탐지(DF) 결과를 결정하는 단계; 및 상기 제 2 DF 결과로부터 상기 신호 소스로의 제 2 방위선을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 최대 동작 주파수에서 반파장보다 긴 거리만큼 이격되는, 어레이 내에 배열된 안테나 요소들에 걸친 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스로의 제 1 방위선을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 상기 플랫폼을 상기 제 1 시간에서의 제 1 위치로부터 상기 제 2 시간(또는 후속 시간)에서의 제 2 위치(또는 후속 위치)로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 상기 제 1 시간에서의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 제 1 시간에서의 신호의 도래각(AOA)을 결정하는 단계; 및 상기 요소간 위상차에 기반하여 상기 제 2 시간에서의 제 2 AOA를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 국지화된 페이즈(localized phase)를 위한 안테나 요소들 사이의 상대 거리로부터, 안테나 요소들 사이가 최대 동작 주파수에서 반파장보다 긴 바탕선을 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 위상 간섭측정법에 기반하여 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 상기 신호를 획득하는 동안에 상기 수신기를 제 1 상태에 유지시키고, 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 상기 신호를 획득하는 것과 동시에, 상기 플랫폼 상의 수신기에 의해 운반되는 프로세서에서 지리적-위치결정 명령을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 요소간 위상차를 저장하도록, 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 요소간 위상차를 저장하는 단계; 상기 제 1 시간 및 후속 시간 사이의 요소간 위상차를 저장하는 단계; 및 상기 신호를 획득한 이후의 추후 시간에서, 상기 신호로부터의 요소간 위상차에 기반하여 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 방법 또는 다른 예시적인 방법은, 요소간 위상차를 저장하도록, 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 요소간 위상차를 저장하는 단계; 상기 제 1 시간 및 후속 시간 사이의 요소간 위상차의 변화를 저장하는 단계; 및 상기 신호를 획득하는 것과 동시에, 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 예시적인 실시형태는 지리적-위치결정 시스템으로서, 가동 플랫폼; 상기 플랫폼에 의해 운반되는 안테나 수신기; 상기 안테나 수신기의 일부를 형성하는 어레이 내에 배열되는 복수 개의 안테나 요소; 신호를 획득하기 위해 상기 안테나 수신기와 동작하도록 통신하는 상태에 있는 신호 획득 로직; 및 제 1 시간에서의 상기 플랫폼의 제 1 위치 및 후속 시간에서의 상기 플랫폼의 후속 위치 사이에서 적어도 두 개의 안테나 요소에 의해 획득되는 신호의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 신호의 소스를 지리적-위치결정하게끔 상기 안테나 수신기와 동작하도록 통신하는 상태에 있는 지리적-위치결정 로직을 포함하는, 지리적-위치결정 시스템을 제공할 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태 또는 다른 예시적인 실시형태는, 획득될 신호의 최대 동작 주파수에서의 반파장보다 큰, 상기 어레이 내의 두 요소들 사이의 요소 이격 거리를 더 제공할 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태 또는 다른 예시적인 실시형태는, 상기 지리적-위치결정 로직과 동작하도록 통신하는 상태에 있는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 실행되면, 적어도 두 개의 안테나 요소들 사이에서의 상기 신호의 위상차를 결정하고, 상기 신호의 요소간 위상차를 결정하기 위한 동작을 구현하는, 인코딩된 명령을 가지는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 더 제공할 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태 또는 다른 예시적인 실시형태는, 상기 명령에 의해 구현되는 동작들이, 제 1 시간 및 후속 시간에서 복수 개의 안테나 요소 중 적어도 두 개 사이에서의 요소간 위상차를 결정하는 것; 상기 신호를 획득한 이후의 추후의 시간에서의 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스의 지리적-위치를 결정하는 것; 및 상기 신호를 획득하는 것과 동시에, 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 것을 더 포함하는 경우를 더 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 예시적인 실시형태는, 어레이 내에 배열되고, 안테나 수신기에 의해 검출될 신호의 최고 동작 주파수의 반파장이 넘는 거리에서 서로로부터 이격되는 안테나 요소들을 가지는 안테나 수신기를 제공할 수 있다. 안테나 수신기는, 신호 소스로의 방위선을 구축하는 방향 탐지 결과를 획득하도록, 요소간 위상차 측정을 사용하는 지리적-위치결정 로직을 가진다. 시간에 따른 요소간 위상차의 변화를 사용하면 요소들이 큰 거리로 이격될 수 있게 되는데, 이것은, 요소들이 등각적 공기역학적 속성을 위해서 편리한 위치에 쉽게 배치될 수 있기 때문에 플랫폼의 물리적 구성에 대해서 유리하다.
본 발명의 예시적인 실시형태들이 후속하는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 설명되고, 도면에 도시되며, 첨부된 청구항에서 특정적이고 뚜렷하게 지적되고 설명된다.
도 1은 소스가 지리적-위치결정될 신호의 최고 동작 주파수에서 반파장이 넘는 거리만큼 서로로부터 이격되는 안테나 요소들을 가지는 예시적인 안테나 수신기의 개략도이다.
도 2는 플랫폼의 제 1 및 제 2 위치 사이에서의 요소간 위상차를 사용하여 신호 소스를 지리적-위치결정하기 위한, 도 1의 안테나 수신기를 운반하는 플랫폼의 개략적인 동작 도면이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 방법의 흐름도이다.
도면들 전체에서, 유사한 번호들은 유사한 부분들을 가리킨다.
도 1은 본 발명의 하나의 양태를 따른 안테나 수신기를 총괄적으로 10으로 개략적으로 도시한다. 안테나 수신기(10)는 복수 개의 안테나 요소(12), 총괄하여 14로 표시되는 신호 획득 로직 및 지리적-위치결정 로직, 프로세서(16), 및 메모리 또는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(18)를 포함할 수 있다. 안테나 수신기(10)는 신호(22)를 방출하는 신호 소스(20)를 지리적-위치결정하도록 구성된다.
안테나 요소(12)는 어레이 내에 배열될 수 있다. 하나의 특정 실시형태에서는, 복수 개의 안테나 요소(12), 즉, 제 1 안테나 요소(12A), 제 2 안테나 요소(12B), 제 3 안테나 요소(12C), 및 제 4 안테나 요소(12D)가 존재할 수 있다. 그러나, 다른 실시형태들에서는 더 많은 안테나 요소 또는 더 적은 안테나 요소가 존재할 수도 있다. 제 1 안테나 요소(12A)는 제 2 안테나 요소(12B)로부터 제 1 거리(24A)만큼 이격된다. 제 2 안테나 요소(12B)는 제 3 안테나 요소(12C)로부터 제 2 거리(24B)만큼 이격된다. 제 3 안테나 요소(12C)는 제 4 안테나 요소(12D)로부터 제 3 거리(24C)만큼 이격된다. 제 4 안테나 요소(12D)는 제 1 안테나 요소(12A)로부터 제 4 거리(24D)만큼 이격된다. 하나의 특정 실시형태에서, 거리(24A-24D)는 안테나 요소(12A-12D)가 정사각형 배향으로 배열될 수 있도록 크기가 같다. 다른 특정 실시형태에서는, 거리들(24A-24D)이 같지 않아서 어레이가 비대칭이 되도록 하는 간격으로 안테나 요소(12A-12D)가 이격된다. 다른 특정 실시형태에서는, 안테나 요소(12)의 어레이는 제 1 크기의 두 개의 같은 거리 및 제 2 크기의 두 개의 다른 동등한 거리를 가지는 간격 거리(24)에 의해 규정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 요소(12)에 의해 규정되는 어레이는 직사각형 어레이가 되어, 제 1 거리(24A)가 제 3 거리(24C)와 같고 제 2 및 제 4 거리(24B, 24D)가 동일한 크기이지만 제 1 거리(24A) 및 제 3 거리(24C)와 다르게 할 수도 있다.
각각의 안테나 요소(12)는 로직(14), 즉, 신호 획득 로직 및 지리적-위치결정 로직에 전기적으로 연결될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 각각의 개별 안테나 요소(12)가 신호(22)를 식별 또는 획득할 때, 신호(22)의 방출(illumination)이 로직(14)으로 지향되어, 프로세서(16)에 의해 실행될 때 신호 소스(20)의 지리적-위치를 결정하기 위한, 메모리(18) 내에 저장된 명령을 실행한다.
하나의 특정 실시형태에서, 요소들(12) 사이의 거리(24A-D)는 최대 동작 주파수에서 반파장보다 길 수 있다. 다른 실시형태에서, 제 1 요소(12A) 및 제 2 요소(12B) 사이의 제 1 거리(24A)는 신호(22)의 최대 동작 주파수의 반파장이 넘는다. 또한, 제 2 거리(24B)는 신호(22)의 최대 동작 주파수의 반파장보다 길 수 있다. 더 나아가, 제 3 요소(12C) 및 제 4 요소(12D) 사이의 제 3 거리(24C)는 그 최대 동작 주파수에서 신호(22)의 반파장이 넘을 수 있다. 더 나아가, 제 4 거리(24D)는 신호(22)의 최대 동작 주파수의 반파장보다 길 수 있다. 안테나 요소(12)를 신호의 최고 동작 주파수의 반파장이 넘는 거리(24A-24D)에 위치시키면, 각각의 개별 안테나 요소(12)가 안테나 수신기(10)를 운반하는 플랫폼의 상이한 위치에 배치되게 될 수 있다. 하나의 양태에 따르면, 그러면 안테나 요소들(12) 사이의 간격이 더 커져서 플랫폼의 물리적 제약을 극복하기 때문에, 이것은 유익할 수 있다.
예를 들어, 플랫폼이 수 미터보다 길고 수 미터보다 넓은 이동하는 차량인 경우, 제 1 안테나 요소(12A)는 플랫폼의 전방 단부에 가깝게 위치될 수 있고, 제 2 요소(12B)는 플랫폼의 제 1 측면에 가깝게 위치될 수 있으며, 제 3 요소(12C)는 플랫폼의 후방 단부에 가깝게 위치될 수 있고, 제 4 안테나 요소(12D)는 플랫폼의 제 2 측면에 가깝게 위치될 수 있다. 거리(24)에 있는 안테나 요소들(12)의 일반적인 좁은 간격이 최고 동작 주파수의 반파장보다 작은 하나의 특정한 예에서, 이것은 유리하다는 것이 밝혀질 수 있고, 통상적으로 안테나 요소(12)를 플랫폼 상의 작은 영역에 한정시킬 수 있다. 예를 들어, 종래의 안테나 어레이가 그 최고 동작 주파수에서의 신호(22)의 반파장인 최대의 간격 거리를 요구하는 경우, 수신기(10)에 대한 물리적 제약은 매우 작은 공간 내에 제작될 필요가 있다. 종래의 안테나들이 유용한 애플리케이션들이 있을 수 있지만, 안테나 요소들(12)이 더 큰 거리(즉, 그 최고 동작 주파수에서의 신호(22)의 반파장이 넘는 거리)로 이격될 수 있게 하는 더 많은 유연성을 제공하는 것이 여전히 유익할 것이다. 이러한 예에 추가하여, 그리고 도 2에 대해서 후술되는 바와 같이, 플랫폼이 항공기인 경우, 제 1 요소(12A)는 선수에 가깝게 위치될 수 있고, 제 2 요소(12B)는 선미에 가깝게 위치될 수 있다(그러면, 수 미터보다 길고 최대 동작 주파수의 반파장이 넘는 거리가 제공됨). 제 3 요소(12C)는 제 1 날개 상에 위치될 수 있고, 제 4 요소(12D)는 제 2 날개 상에 위치될 수 있다(그러면, 수 미터보다 길고 최대 동작 주파수의 반파장이 넘는 거리가 제공됨).
신호 획득 로직 및 지리적-위치결정 로직 양자 모두, 즉, 로직(14)은 어레이 내에 배열되는 복수 개의 안테나 요소(12)와 동작하도록 통신하는 상태에 있다. 더 넓게 얘기하면, 로직(14)은 안테나 수신기(10)와 동작하도록 통신하는 상태에 있다. 지리적-위치결정 로직(14)은 신호를 획득하고 신호 소스(20)를 지리적-위치결정하도록 구성된다. 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 지리적-위치결정 로직(14)이 신호 소스(20)의 지리적-위치를 결정하는 방식은, 적어도 두 개의 안테나 요소(12), 예컨대 제 1 요소(12A) 및 제 2 요소(12B)에 의해 획득되는 신호(22)의 요소간 위상차 측정 또는 요소간 위상차에서의 변화율을 처리함으로써 달성된다. 획득 로직은, 제 1 시간에서 안테나 수신기(10)를 운반하는 플랫폼의 제 1 위치 및 제 2 시간에서 안테나 수신기(10)를 운반하는 플랫폼의 제 2 위치 사이의 요소간 위상차에서의 차이를 결정할 수 있다. "제 2" 위치 또는 시간이 제 2, 제 3, 제 4 및 또는 임의의 후속 위치 및 시간을 대표하는 것이고, 요소간 위상차가 모든 가능한 위치 및 시간에서 결정될 수 있다는 것이 이해된다.
신호 획득 로직이 적어도 두 개의 안테나 요소들(12) 사이의 신호(22)의 위상차를 결정하는 동작을 구현하면, 신호 획득 로직은 이러한 차이를 지리적-위치결정 로직에게 제공한다. 그러면, 지리적-위치결정 로직(14)은 적어도 두 개의 안테나 요소들(12) 사이의 시간에 걸친 위상차를 활용하여 신호 소스(20)의 지리적-위치를 결정한다. 더 상세히 말하자면, 신호 획득 로직(14)은 제 1 시간에서의 제 1 요소(12A) 및 제 2 요소(12B) 사이의 신호(22)에 있는 위상차를 결정한다. 그러면, 신호 획득 로직(14)은 제 2 시간에서의 제 1 요소(12A) 및 제 2 요소(12B) 사이의 신호(22)의 위상차를 결정한다. 위상차의 변화가, 플랫폼으로부터 신호 소스(20)로의 방위선(line of bearing)을 획득하기 위한 방향-탐지(direction-finding) 결과를 결정하기 위해서 지리적-위치결정 로직(14)에 의해 활용된다.
도 2는 안테나 수신기(10)를 운반하고 제 1 안테나 요소(12A)를 제 2 안테나 요소(12B)로부터의 간격 거리(24A)에 위치시키는 플랫폼(30)을 도시한다. 이러한 시나리오에서, 제 3 안테나 요소(12C) 및 제 4 안테나 요소(12D)는, 항공기로서 구현되는 플랫폼(30) 상의 고정익 중 하나에 의해 운반될 수 있다. 그러나, 플랫폼(30)은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 임의의 움직일 수 있는 차량일 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(30)은 유인 또는 무인일 수 있는 임의의 비행체, 예컨대 고정익 항공기, 로터크래프트(rotorcraft), 드론, UAV, 위성, 우주 왕복선 등일 수도 있다. 또한, 플랫폼(30)은 임의의 이동가능한 육상 차량, 예컨대 탱크 또는 트럭일 수 있고, 또는 임의의 해상용 장비, 예컨대 선박 또는 수륙 양용차일 수도 있다. 차량의 타입과 무관하게, 플랫폼(30)은 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하도록 구성된다.
도 2는 플랫폼(30)의 제 1 위치를 쇄선으로 나타낸다. 플랫폼(30)의 제 2 위치는 실선으로 표시된다. 플랫폼(30)이 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하는 것이 화살표(26)로 표시된다. 계속 도 2를 참조하면, 제 1 요소(12A)는 플랫폼(30)의 선수에 가깝게 위치되고, 제 2 요소(12B)는 플랫폼(30)의 선미에 가깝게 위치된다. 플랫폼(30)이 고정익 항공기인 경우, 제 1 간격 거리(24A)는 수 미터일 수 있다. 따라서, 더 높은 주파수에서 동작할 때에는, 제 1 요소(12A)를 제 2 요소(12B)로부터 분리시키는 많은 파장의 잠재적인 포텐셜 신호(22)가 존재할 수 있다. 예를 들어, 소스(20)에 의해 방출되는 신호(22)가 일 인치의 파장을 가지고, 제 1 간격 거리(24A)가 50 피트라면, 거의 600 개의 파장이 제 1 안테나 요소(12A) 및 제 2 안테나 요소(12B) 사이에 있다. 종래의 안테나 어레이에서, 요소들(12) 사이의 간격 거리는 신호(22)의 최고 주파수에서 반파장(즉, 일 인치의 파장의 경우 1/2 인치)보다 짧아야 한다. 따라서, 종래의 기술에서는, 신호 소스(20)로의 방위선(28)을 얻기 위해서 방향 탐지(DF) 결과를 정확하게 검출학기에는 안테나 요소(12A 및 12B)가 너무 멀리 떨어져 있게 될 것이다. 본 발명은 안테나 요소들(12) 사이의 위상차의 변화를 식별하기 위해서 로직(14)을 사용한다(즉, 요소간 위상차 측정). 제 1 위치에서의 플랫폼(30) 및 제 2 위치에서의 플랫폼(30) 사이의 요소간 위상차의 변화를 관찰함으로써, 수신기(10)는 타겟 위치를 직접적으로 결정할 수 있게 된다.
이러한 예를 계속 참조하면, 본 발명은 요소간 위상차를 측정하는 것을 넘어 연장된다. 로직(14)은, 도함수와 유사한, 요소간 위상차가 변하는 레이트를 사용한다. 요소간 위상차가 얼마나 많이 변하는지를 측정하면, 요소(12)가 반파장보다 먼 거리에 배치될 수 있게 된다. 이러한 예의 경우, 플랫폼(30)이 제 1 시간(T = 0)에서 제 1 위치에서 이동하고 있다면, 로직(14)은 신호(22)가 플랫폼의 좌측 날개로부터 벗어나서 항공기/플랫폼(30)의 선수로부터 임의의 각도인 방향으로부터 생성되고 있다는 것을 표시한다. 위상차는 동시에(T = 0) 좌측 날개 안테나 요소(즉, 제 3 요소(12C)) 및 우측 날개 안테나 요소(즉, 제 4 요소(12D)) 사이에서 측정된다. 좌측 날개 안테나 요소(즉, 제 3 요소(12C)) 및 우측 날개 안테나 요소(즉, 제 4 요소(12D))가 50 피트 떨어져 있고, 동시에(T = 0) 측정되고 있다면, 그리고 파장이 일 인치라면, 좌측 안테나 및 우측 안테나 사이에는 약 600 개의 파장이 있다(50' x 12" x 1" 파장 = 600 파장). 신호차는 반파장보다 작을 필요가 있다. 따라서, 어레이 디자인에 의존하여, 600 개의 파장의 경우, 신호 위치에는 600 개가 넘는 가능한 정답이 존재할 수 있다. 이렇게 많은 양의 정보가 주어지면, 본 발명은 가능한 정답 모두를 처리하기 위해서 필요할 높은 계산 요구 사항을 제거하고, 타겟 위치를 결정하기 위해서 오히려 요소간 값들 사이의 위상차를 사용한다. 로직(14)은 1 시간에서의(T = 0) 제 1 도래각(AOA)을 결정하는데, 이것은 플랫폼이 추후의 제 2 시간(T = 1)에 제 2 위치로 이동한 이후에 획득되는 제 2 계산과 공동으로 사용된다. 제 2 시간에서, 안테나 요소들 사이의 위상차 변화가 타겟 위치를 결정하기 위하여 관찰된다. 따라서, 제 1 각도가 T = 0에서 42 도였고, 제 2 각도가 T = 1에서 52 도였다면, 시스템은 입사 위상의 나머지(remnant) 변화를 관찰하고 있는 것이다. 신호 주파수 및 어레이 디자인에 의존하여, 플랫폼이 62 도의 도래각을 초래하는 제 3 위치로 비행하면, 시스템이 관측하고 있는 방식으로 신호 위상이 변하게 하는 지리적-위치 스폿은 지구상에 오직 하나만 존재한다. 일 실시형태에서, 시스템은, 전통적인 DF에서 요구되는 것과 같은 절대 위상차를 알 필요가 없다. 오히려, 시스템은 플랫폼이 이동할 때 시간이 지남에 따라서 위상 변화를 평가할 수 있다.
계속 도 2를 참조하면, 안테나 수신기(10), 즉, 신호 획득 로직은 관심 신호(22) 및 관심 대상이 아닌 추가적인 신호를 획득하고, 주어진 주파수에서 방출되는 신호를 인식할 수 있다. 수신기는 획득된 모든 신호(관심 대상 신호 및 관심 대상이 아닌 신호)를 후속 처리 및 필터링을 위해 저장하여, 수신기 내에서 방출되는 다른 신호 중 일부가 추후에 관심 신호가 되는지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로서는, 이것은, 수신기 내에서 방출되는 획득된 신호를 더 조사해야 하는지 여부를 결정하기 위하여, 저장된 신호 방출을 필터링하는 소프트웨어 명령을 통해서 달성될 수 있다. 이러한 예를 계속 참조하면, 저장 매체(18)에 저장되는 명령은 프로세서(16)에 의해 실행되면, 자신이 수신하는 모든 신호 스트림을 저장하고 기록하는 수신기와 함께 동작한다. 그러면, 수신기에 저장된 정보는, 관측된 신호가 관심 신호인지 여부를 결정하도록 연속적인 처리 단계들을 통해서 처리하고 결정하는 소프트웨어 모듈로 제공된다. 소프트웨어 모듈은 신호가 관심 대상인지 여부를 기본적인 신호 특성에 의해서 결정할 수 있다.
예를 들어, 긴급 구조 팀이 산 또는 다른 원격지에 있는, 조난되거나 낙오된 하이커를 검색하고 있는 시나리오를 고려한다. 긴급 구조 팀은, 그들의 긴급 라디오(즉, 신호 소스(20))가 어떤 주파수 대역에서 동작한다는 것을 통상적으로 알고 있을 것이다. 로직(14)의 소프트웨어 모듈은 하이커가 소지한 긴급 라디오의 주파수 대역에 속하는 관심 신호를 필터링하고, 단지 플래깅하거나 식별하도록 설정될 수 있다. 따라서, 요구되는 주파수 대역 밖의 신호(22)는 소프트웨어 모듈을 통해서 거절될 수 있고, 대역외 신호가 관심 대상이 된다는 것이 결정되면 추후의 평가를 위해서 매체(18) 내에 저장될 수 있다. 예를 들어, 긴급 구조 팀이 조난된 하이커가 정상 긴급 라디오의 주파수 대역 밖의 상이한 타입의 라디오를 가졌다고 결정하면, 로직(14)은 정상 긴급 라디오 주파수 대역 밖에 있는 신호를 재평가할 수 있다. 이러한 실례에서, 로직(14)은 플랫폼의 제 1 위치 및 제 2 위치 사이의 저장된 신호의 요소간 위상차의 변화를 결정할 수 있다. 그러면, 로직(14)은 제 1 위치로부터 제 2 위치까지의 요소간 위상차의 변화를 결정할 수 있다. 이제 지리적-위치결정 로직은 제 1 위치로부터 제 2 위치까지의 요소간 위상차의 변화를 사용하여, 정상 긴급 라디오 주파수 대역 밖에서 동작하고 있었던 긴급 라디오의 위치를 지리적-위치결정한다. 그러면, 낙오되거나 조난된 하이커를 찾도록 긴급 라디오(즉, 신호 소스(20))의 지리적-위치로 돌아갈 수 있는 긴급 구조 팀에게 지리적-위치가 제공될 수 있다.
이러한 비한정적인 예를 계속 참조하면, 울퉁불퉁하거나 가혹한 환경에서 긴급 조난 신호를 전송하고 있는 사람이 있다면, 해당 신호는 단일 신호 소스 및 긴급 라디오 송신기로부터 방출된 단일 데이터 스트림에 기반하여 지리적-위치결정될 수 있다. 긴급 송신기는 통상적으로 짧은 배터리 수명을 가지기 때문에, 이것은 유익하다. 따라서, 긴급 트랜스폰더가 안테나 수신기(10)에 의해 수신되거나 획득되는 조난 신호를 방출할 수 있는 짧은 시간 윈도우만이 존재할 수 있다. 긴급 조난 신호를 수신하는 안테나 수신기(10)는 신호 소스를 지리적-위치하기 위한 모든 신호 요소간 위상 측정을 가지고 있어서, 긴급 트랜스폰더로부터 조난 신호를 전송하는 사람이 지리적-위치결정될 수 있게 할 것이다. 따라서, 플랫폼은 하이커의 영역 위에서 한 번 비행하고, 하이커를 지리적-위치결정하기 위해 필요한 모든 신호 정보를 수집할 수 있다. 따라서, 배터리가 하이커의 긴급 라디오에서 방전되어도, 안테나 수신기(10)는 신호 방출이 중단된 후에도 신호 소스를 여전히 지리적-위치결정할 수 있다.
군용 애플리케이션을 위한 다른 예를 사용하면, 동일한 방법은 적군 또는 적수가 송신기로부터 신호를 송신하려고 시도하고, 운영자가 적군 신호 소스의 지리적-위치를 결정할 필요가 있는 군용 애플리케이션 에도 동일하게 적용될 수 있다. 로직(14)의 소프트웨어 모듈에는 관측된 신호가 적군에 의해 통상적으로 사용되는 것인지 여부를 결정할 수 있는 명령이 기록될 수 있다. 적수 또는 적군이 자신의 신호를 짧은 시간 동안 송신하면, 시스템은 수신되거나 인터셉트된 적군 신호의 요소간 위상 측정에 기반하여, 데이터의 짧은 스트림만으로 적수 신호 소스의 지리적-위치를 결정하고 계산할 수 있다. 소프트웨어 모듈은 안테나 수신기 내에 기록된 수신되고 관측된 신호 모두를 필터링하여, 관측된 신호 중 임의의 것이 적군 주파수 또는 주파수 대역에 속하는지 여부를 결정할 수 있다. 관측된 신호 중 하나가 적군 주파수 대역에 속하면, 그러면 지리적-위치결정 프로세스는, 요소간 위상 측정차의 변화율에 기반하여 신호 소스의 지리적-위치를 식별하여, 신호 소스의 지리적-위치를 결정하도록 구현될 수 있다. 신호 소스의 지리적-위치가 운영자에게 식별되었으면, 운영자는 이제, 위협을 제거하거나 위협을 피하기 위해서 어떤 추가적인 단계들을 수행할 필요가 있는지 결정할 수 있다.
주파수에 추가하여, 관측된 신호가 관심 신호인지 여부를 결정하는 것을 돕기 위하여 사용될 수 있는 다른 신호 파라미터들이 존재한다. 예를 들어, 레이더 신호의 경우, 신호의 펄스 폭이 활용될 수 있다. 이것은 일반적으로, 활성화되는 신호를 생성하는 전자기 방사선 에너지가 작용하는 시간 지속기간을 가리킨다. 이것은, 일반적으로 약 일 초로부터 연속파(CW)까지의 범위에 속할 수 있다. 예를 들어, 적군 레이더가 통상적으로 제 1 값 A로부터 제 2 값 B까지의 펄스 폭만을 가지고, 수신기가 연속파(CW) 레이더 신호를 관찰한다면, 소프트웨어 모듈은 CW 신호를 현재로서는 관심 대상이 아닌 신호로서 필터링하고 제거할 수 있다. 그러나, 이러한 CW 파는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(18)에 저장될 수 있어서, CW 파가 추후에 관심 신호가 되면, 지리적-위치결정 로직이 자신의 명령을 실행하여, 제 1 시간에서의 플랫폼의 제 1 위치 및 제 2 시간에서의 플랫폼의 제 2 위치 사이에서의 CW 파 내의 요소간 위상에 기반하여 신호 소스(20)의 지리적-위치를 결정할 수 있게 한다.
이용될 수 있는 다른 파라미터는 펄스 반복 간격이다. 펄스 반복 간격은 펄스 폭이 얼마나 자주 존재하거나 수신기에 의해 식별되는지를 가리킨다. 상이한 방출기들은 상이한 펄스 폭 반복률을 가진다. 따라서, 적군 또는 조난자의 긴급 라디오 중 어느 하나인 관심 대상인 신호 소스가 통상적으로 소정 세트의 반복률 내에서 동작한다는 것을 운영자가 알고 있으면, 소프트웨어 모듈은 수신기에 의해 처리되는 관측된 모든 신호를 필터링하여, 그들의 펄스 폭 간격 또는 반복률에 기반하여 어떤 것이 관심 대상이 될 수 있는지를 결정할 수 있다.
사용될 수 있는 다른 파라미터는 신호 변조이다. 예를 들어, 긴급 라디오 또는 적군이 FM 변조기를 통상적으로 이용하고, 관측된 신호가 AM 변조기에 의해 변조되었다면, 소프트웨어 모듈은 신호를 필터링하여 AM 변조된 신호를 관심 대상이 아닌 것으로 거절할 수 있다.
안테나 수신기(10)의 로직(14)은 신호 획득 기능 및 신호 소스 지리적-위치결정 양자 모두를 수행할 수 있다. 하나의 특정 실시형태에서, 신호의 획득 및 신호의 지리적-위치결정은 실질적으로 동시에 일어날 수 있다. 다른 특정 실시형태에서는, 신호의 획득이 우선 일어나고, 지리적-위치결정이 신호의 획득에 후속하여 일어난다. 따라서, 수신기는, 수신기(10)가 광대역 획득 기능 및 지리적-위치결정 기능을 수행할 때 상태에서의 변화가 요구되지 않도록 설계된다.
수신기는 안테나 어레이 내의 요소들(12) 사이의 인입하는 신호의 위상차 측정을 결정한 후, 플랫폼(30)이 제 1 위치로부터 제 2 위치까지 이동할 때의 위상차 측정을 지리적-위치결정 로직 또는 소프트웨어로 송신하여, 신호 소스를 지리적-위치결정하기 위해서 위상차 측정을 활용한다. 수신기가 인입하는 신호를 획득하는 것에 동시에 또는, 적어도 거의 동시에 위상차 측정을 결정하는 방식은, 여러 방향으로 달성될 수 있다. 하나의 특정한 예에서, 위상차 측정은 도달 프로세스(arrival process), 도플러 천이 프로세스, 또는 진폭 및 위상 프로세스의 시간 거리(time distance)를 통해서 달성될 수 있다. 그러나, 알려져 있거나 장래의 다른 위상 측정들도 완전히 가능하다.
하나의 특정 실시형태에서, 컴퓨터/로직이, 지리적-위치결정 기법 또는 알고리즘을 실행하는 수신기(10)에 의해 수신된 신호(22)로부터 요소간 위상차 측정 데이터를 수신하는 것은, 플랫폼(30)에 온보드로 또는 수신기(10)와 공동으로 일어날 수 있다. 그러나, 시스템이 수신기(10)로부터 떨어져 있는 컴퓨터로 구현되는 것도 완전히 가능하다. 이러한 실례에서, 컴퓨터는 안전한 무선 연결을 거쳐 요소간 위상 측정 데이터를 수신함으로써, 신호 소스의 지리적-위치결정 계산이 안전한 위치에서 일어날 수 있게 할 것이다. 또한, 컴퓨터는 지리적-위치결정이 필요할 경우 추후에 일어나게 하도록, 위상 측정을 저장하기 위한 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 따라서, 지리적-위치결정은 위상 측정이 신호의 획득과 동시에 일어날 것을 요구하지 않는다.
하나의 특정 실시형태에서, 지리적-위치결정 로직은 방향-탐지(DF) 결과로부터 얻어지는 방위선을 획득함으로써 신호를 지리적-위치결정하기 위해서 요소간 위상차를 사용한다. 본 발명의 DF 예에서, 로직(14)은 요소들(12)의 어레이에 걸친 위상 변동을 사용한다. 그러나, 진폭도 역시 사용될 수 있다. 본 발명의 하나의 양태를 따르면, 로직(14)은 수신기(10)에 의해 획득되는 신호(22)를 지리적-위치결정하기 위해서 위상 간섭측정법을 활용한다. 간섭측정은 전자기 파들이 중첩되어 정보를 추출하기 위해서 활용될 수 있는 간섭이 생기게 하는 일 군의 기법이다. 위상 간섭측정은 수신기(10)로부터 신호 방출기 또는 신호 소스(20)까지의 방향을 제공할 수 있다. 진폭 또는 위상을 통한 지리적-위치결정 접근법은 이제 방출기 소스(20)의 DF를 결정한다. 안테나 어레이가 이동하는 플랫폼(30) 상에 있기 때문에, 안테나 요소들 사이의 위상 측정을 유사하게 계산하여 추후의 제 2 시간에서의 제 2 DF를 획득하는 수신기(10)에 의해 제 2 측정이 관찰될 수 있다. 제 1 DF 및 제 2 DF 베어링(bearing)이 방출된 신호의 소스 위치를 삼각측량하기 위해서 사용될 수 있다. 따라서, 신호 방출기의 지리적-위치가, 제 1 DF 및 이동하는 플랫폼 상의 안테나 어레이에 의해 관찰되는 추후의 시간에서의 제 2 DF에 기반하여 결정된다.
플랫폼이 안테나 요소(12)를 소지하고 이동할 때 로직(14)은 각각의 개별 안테나 요소에 상대적으로 위상이 어떻게 변하고 있는지를 결정할 수 있다. 각각의 개별 안테나 요소들 사이에 많은 파장들이 존재할 수 있는 경우에도, 로직(14)은 두 개 또는 복수 개의 안테나 요소들 사이의 상대적인 위상차를 결정할 수 있다. 로직(14)은 실시간으로 또는 거의 실시간으로, 안테나 요소들(12) 사이의 위상차를 결정하고, 위상차에서의 상대적인 변화를 결정할 수 있는데, 이러한 상대적인 변화가, 그 국지화된 페이즈에 대하여 안테나 요소들 사이의 상대 거리를 사용하고 있는 안테나 요소들 사이에 많은 파장이 있는 긴 바탕선(base line)을 시스템이 구축할 수 있게 한다. 따라서, 로직(14)은 안테나 요소들(12) 사이의 차이가 시간이 지남에 따라서 어떻게 변하는지를 관찰한다. 그러면, 안테나 요소가 더 멀리 이격될 수 있고, 안테나 요소가 최대 반파장까지의 짧은 거리에서 클러스터링될 것이 요구되지 않기 때문에, 이것은 유익하다. 이것은, 안테나 요소들이 서로 멀리 이격되도록 요구하는 물리적 제약이 존재할 수 있는 항공 애플리케이션 또는 다른 플랫폼 비행 애플리케이션을 위하여 유익하다. 하나의 이전의 예에서 진술된 바와 같이, 유인이거나 무인인 것과 무관한 비행 플랫폼 상에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 안테나 요소는 비행 플랫폼의 선수에 위치될 수 있고 다른 안테나 요소는 비행 플랫폼의 날개 상에 배치될 수 있으며, 다른 안테나 요소는 비행 플랫폼의 선미에 배치될 수 있다. 비행 플랫폼(30) 상에서의 요소(12)의 간격은, 플랫폼(30)이 비행하거나 이동할 때에 안테나 수신기(10)가 작은 파 천이(wave shift)의 상대적인 피크를 관찰하고 결정할 수 있게 한다.
본 발명의 이러한 예시적인 양태에 따르면, 플랫폼은 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동한다. 플랫폼이 제 1 위치에 있을 때에, 안테나 수신기는 신호를 획득하고, 제 1 시간에서의 제 1 위치에서 요소간 위상차 측정을 수행한다. 이제 플랫폼이 계속하여 추후의 제 2 시간에서의 제 2 위치로 이동하고, 예컨대 비행한다. 추후의 제 2 시간에서의 제 2 위치에서, 안테나 수신기는 신호를 획득하고 요소간 위상차 측정 계산을 수행한다. 제 1 위치 및 제 2 위치 사이의 거리는 임의의 값일 수 있다; 그러나, 지리적-위치결정 알고리즘 또는 프로세스에서 이해되는 바와 같이, 거리가 길어지면 신호 소스의 지리적-위치가 더 정확하게 식별되게 될 것이다. 예를 들어, 플랫폼이 제 1 시간에서의 제 1 위치로부터 추후의 제 2 시간에서의 제 2 위치로 100 미터 이동하고, 지리적-위치결정 알고리즘 또는 프로세스가 신호 소스 위치를 정확하게 식별할 수 있는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 플랫폼이 제 1 시간에서의 제 1 위치로부터 추후의 제 2 시간에서의 제 2 위치로 1,000 미터 이동했다면 신호 소스 위치는 더 정확하게 식별될 수 있다.
전통적인 DF 어레이는 최고 동작 주파수에서의 반파장 이하인 요소간 간격을 가진다. 다른 특정 실시형태에서, 안테나 수신기(10)의 어레이를 형성하는 요소들(12)의 간격은, 안테나 요소들 사이의 간격이 반파장 미만인 한, 최고 동작 주파수에서 반파장보다 길 수 있다. 예를 들어, 만일 제 2 안테나 어레이로부터 네 개의 반파장의 거리로 이격되는 제 1 안테나 어레이 및 제 2 안테나 어레이로부터 다섯 개의 반파장의 거리로 이격되는 제 3 안테나 어레이가 존재한다면, 결과적으로 얻어지는 차이는 반파장이다(5 개의 반파장 - 4 개의 반파장 = 1 개의 반파장). 그러면 안테나 어레이가 더 길어져서 더 많은 정확한 DF 결과를 획득하기 위한 더 긴 애퍼쳐가 생길 수 있기 때문에, 이것은 유리한 실시형태를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 명세서에서 설명되는 시스템 및 방법은 무선 신호 송신 및 신호 소스의 지리적-위치결정에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 시스템이 적외선 센서 또는 다른 기술과 같은 다른 센서에 커플링될 수 있어서, 신호 소스가 그 제 1 신호를 전송한 이후에, 추후의 위치로 어디로 이동하거나 병진할 것인지를 결정하거나 예측하는 것이 완전히 가능하다. 예를 들어, 적군이 신호를 송신하고 있으면, 본 발명의 시스템은 신호 소스 및 적외선 센서와 같은 추가적인 센서를 지리적-위치결정할 수 있고, 적군이 해당 신호를 발생시킨 이후의 이동을 예측하고 위치결정하기 위하여, 적의 위치를 강조하거나 그곳을 향해 지향될 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면, 시스템의 하나의 구현형태는 신호 소스 위치를 식별하기 위한 지리적-위치결정 알고리즘 또는 프로세스를 위한 플랫폼에 의한 움직임을 필요로 할 수 있다. 그러나, 신호 소스의 위치를 식별하기 위해서 플랫폼의 움직임을 필요로 하지 않는, 이용가능한 추가적인 지리적-위치결정 알고리즘 또는 프로세스가 존재할 수도 있다. 예를 들어, 세 개의 고정식 안테나가 있는 경우, 신호 소스를 지리적-위치결정하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 각각의 고정식 타워에는, DF 안테나 어레이가 존재할 수 있다. 각각의 고정식 타워에 있는 DF 안테나 어레이는 신호 소스를 향한 방위선을 생성할 것이다. 세 개의 방위선이 교차하는 위치가 신호 소스의 지리적-위치가 될 것이다. DF 안테나 어레이는 신호를 획득하고, DF 안테나 어레이 내의 요소들 사이의 상대적인 위상 측정들을 얻으며, 상대적인 위상 측정을 사용하여 DF 결과를 결정할 수 있다.
일부 구현형태들에서, 신호의 도래각 또는 그 위치를, 플랫폼(30)의 움직임이 없이 여러 개의 파장만큼 이격된 두 개의 안테나의 단일 측정으로부터 직접적으로 결정하는 것은 실용적이지 않을 수 있다. 이러한 시나리오에서, 모호성을 해소하고 단일 측정 도래각을 제공하기 위해서 안테나들은 더 가까이 이격되어야 할 것이다.
도 3은 신호 소스를 지리적-위치결정하는 예시적인 방법을 총괄적으로 300으로 보여주는 흐름도이다. 방법(300)은, 복수 개의 안테나 요소(12)를 가지는 안테나 수신기(10) 내의 신호 소스(20)로부터 신호(22)를 획득하는 것을 포함할 수 있는데, 수신기는 플랫폼(30) 상에 장착되고, 이것은 총괄적으로 302로 표시된다. 방법(300)은 제 1 시간에서의 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 것을 포함할 수 있고, 이것이 총괄적으로 304로 표시된다. 방법(300)은 제 2 시간에서의 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 것을 포함할 수 있고, 이것이 총괄적으로 306으로 표시된다. 방법(300)은 제 1 시간 및 제 2 시간 사이의 요소간 위상차의 변화를 결정하는 것을 포함할 수 있고, 이것이 총괄적으로 308로 표시된다. 방법(300)은 제 1 시간으로부터 제 2 시간까지의 신호(22) 내의 요소간 위상차의 변화율에 기반하여 신호 소스(20)를 지리적-위치결정하는 것을 포함할 수 있고, 이것이 총괄적으로 310에 표시된다. 방법(300)은 신호 소스 지리적-위치를, 플랫폼(30)의 파일럿 또는 다른 컴퓨터일 수 있는 수신자에게 제공하는 것을 포함할 수 있고, 이것이 총괄적으로 312에 표시된다. 또한 방법(300)에 따르면, 요소간 위상차를 측정하는 단계는, 신호를 획득하는 것과 동시에 수신기에 의해 수행될 수 있다. 방법(300)은, 제 1 시간에서 신호로부터 제 1 방향 탐지(direction finding; DF) 결과를 결정하는 것; 제 1 DF 결과로부터 신호 소스로의 제 1 방위선(28A)을 결정하는 것; 제 2 시간에서 신호로부터 제 2 방향 탐지(DF) 결과를 결정하는 것; 및 제 2 DF 결과로부터 신호 소스로의 제 2 방위선(28B)을 결정하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 최대 동작 주파수에서 반파장보다 긴 거리만큼 이격되는, 어레이 내에 배열된 안테나 요소들(12)에 걸친 위상차에 기반하여, 신호 소스로의 제 1 방위선(28A)을 결정하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 제 1 시간에서의 제 1 위치로부터 제 2 시간에서의 제 2 위치로 플랫폼(30)을 이동시키는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 제 1 시간에서의 요소간 위상차에 기반하여, 제 1 시간에서의 신호(22)의 AOA를 결정하는 것; 및 요소간 위상차에 기반하여 제 2 시간에서의 신호(22)의 제 2 AOA를 결정하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 제 1 시간에서, 복수 개의 안테나 요소 중 적어도 두 개 사이에서 신호(22) 파에 있는 상대적인 위상차를 결정하는 것; 및 제 2 시간에서, 복수 개의 안테나 요소 중 적어도 두 개 사이에서 신호 파에 있는 상대적인 위상차를 결정하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 제 1 시간에서, 안테나 요소들(12) 사이의 위상차를 거의 실시간으로 결정하는 것; 제 2 시간에서, 안테나 요소들(12) 사이의 위상차를 거의 실시간으로 결정하는 것; 국지화된 페이즈를 위한 안테나 요소들 사이의 상대 거리로부터, 안테나 요소들 사이가 최대 동작 주파수에서 반파장보다 긴 바탕선을 제 1 DF 및 제 2 DF에 기반하여 구축하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은 위상 간섭측정법에 기반하여 신호 소스를 지리적-위치결정하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 신호를 획득하고 신호 소스를 지리적-위치결정하는 동안에, 안테나 수신기(10)를 단일 상태에 유지시키는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 신호를 획득하는 것과 동시에, 플랫폼 상의 수신기에 의해 운반되는 프로세서에서 지리적-위치결정 명령을 실행하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 요소간 위상차를 저장하도록, 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 요소간 위상차를 저장하는 것; 제 1 시간 및 제 2 시간 사이에서의 요소간 위상차의 변화율을 저장하는 것; 및 신호를 획득한 이후의 추후의 시간에서, 신호 내의 요소간 위상차의 변화율에 기반하여 신호 소스를 지리적-위치결정하는 것을 더 제공할 수 있다. 방법(300)은, 요소간 위상차를 저장하도록, 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 요소간 위상차를 저장하는 것; 제 1 시간 및 제 2 시간 사이의 요소간 위상차를 저장하는 것; 및 신호를 획득하는 것과 동시에, 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여 신호 소스를 지리적-위치결정하는 것을 더 제공할 수 있다.
다양한 진보적인 개념들이 하나 이상의 방법으로서 구현될 수 있고, 이들 중 하나의 예가 제공되었다. 이러한 방법의 일부로서 수행되는 동작들은 임의의 적절한 방식으로 정렬될 수 있다. 따라서, 동작들이 예시된 것과 다른 순서로 수행되는 실시형태들이 구성될 수 있고, 이들은 예시적인 실시형태에서는 순차적인 동작들인 것처럼 표시되는 경우에도 일부 동작들을 동시에 수행하는 것을 포함할 수 있다.
다양한 진보적인 실시형태들이 본 명세서에서 설명되고 예시되었지만, 업자들은, 본 명세서에서 설명되는 기능을 수행하고 결과 및/또는 장점 중 하나 이상을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조체를 쉽게 구상할 수 있을 것이며, 이러한 변형예 및/또는 변경예 각각은 본 명세서에서 설명되는 진보적인 실시형태들의 범위에 속하는 것으로 여겨진다. 좀 더 일반적으로는, 당업자들은 본 명세서에서 설명되는 모든 파라미터, 치수, 재료, 및 구성이 예시적인 것이라는 것과, 실제 파라미터, 치수, 재료, 및/또는 구성은 진보적인 교시 내용이 사용되는 특정한 애플리케이션 또는 애플리케이션들에 따라 달라질 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 당업자들은, 단지 단순한 실험을 사용하여, 본 명세서에서 설명되는 특정한 진보적 실시형태에 대한 많은 균등물들을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 그러므로, 앞선 실시형태들은 단지 예시적으로 제공된 것이라는 것과, 구체적으로 설명되고 청구된 것 이외의 진보적인 실시형태들이 첨부된 청구항들의 범위 및 균등물의 범위 안에서 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 진보적인 실시형태는, 본 명세서에서 설명되는 각각의 개별적인 피쳐, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법에 직결된다. 또한, 두 개 이상의 이러한 피쳐, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법의 임의의 조합은, 이러한 피쳐, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법이 서로 일관되지 않는 경우가 아니라면, 본 발명의 진보적인 범위에 포함된다.
전술된 실시형태는 여러 방법 중 임의의 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 기술의 실시형태는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현될 경우, 하나의 컴퓨터에서 제공되거나 다수의 컴퓨터 사이에서 분산되는지와 무관하게, 소프트웨어 코드 또는 명령은 임의의 적절한 프로세서 또는 프로세서들의 콜렉션에서 실행될 수 있다. 더욱이, 명령 또는 소프트웨어 코드는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 그 프로세서를 통하여 소프트웨어 코드 또는 명령을 실행하기 위해 활용되는 컴퓨터 또는 스마트 폰은 하나 이상의 입력 및 출력 디바이스를 가질 수 있다. 무엇보다도, 이러한 디바이스는 사용자 인터페이스를 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 사용자 인터페이스를 제공하기 위하여 사용될 수 있는 출력 디바이스의 예들에는, 출력의 시각적 제공을 위한 프린터 또는 디스플레이 스크린 및 출력의 청각적 제공을 위한 스피커 또는 다른 사운드 생성 디바이스가 있다. 사용자 인터페이스를 위해서 사용될 수 있는 입력 디바이스의 예들에는, 키보드 및 마우스, 터치 패드, 및 디지타이징 태블릿과 같은 포인팅 디바이스가 있다. 다른 예로서, 컴퓨터는 입력 정보를 음성 인식 또는 다른 가청 포맷을 통해 수신할 수 있다.
이러한 컴퓨터 또는 스마트 폰은, 근거리 네트워크 또는 광역 네트워크, 예컨대 기업 네트워크, 및 지능적 네트워크(IN) 또는 인터넷을 포함하는 하나 이상의 네트워크에 의해서 임의의 적절한 형태로 상호연결될 수 있다. 이러한 네트워크는 임의의 적절한 기술에 기반할 수 있고, 임의의 적절한 프로토콜에 따라서 동작할 수 있으며, 무선 네트워크, 유선 네트워크 또는 광섬유 네트워크를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 윤곽화된 다양한 방법 또는 프로세스는, 다양한 운영 체제 또는 플랫폼 중 임의의 하나를 채용하는 하나 이상의 프로세서에서 실행될 수 있는 소프트웨어/명령으로서 코딩될 수 있다. 또한, 이러한 소프트웨어는 여러 적절한 프로그래밍 언어 및/또는 프로그래밍 또는 스크립팅 툴 중 임의의 것을 사용하여 작성될 수 있고, 또한 프레임워크 또는 가상 머신에서 실행되는 실행가능한 기계어 코드 또는 중간 코드로서 컴파일될 수 있다.
이런 점에서, 다양한 진보적인 개념은, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로세서에서 실행되면, 전술된 본 발명의 다양한 실시형태를 구현하는 방법을 수행하는 하나 이상의 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 저장 매체(또는 다수의 컴퓨터 판독가능 저장 미디어)(예를 들어, 컴퓨터 메모리, 하나 이상의 플로피 디스크, 콤팩트 디스크, 광 디스크, 자기 테이프, 플래시 메모리, USB 플래시 드라이브, SD 카드, 필드 프로그램가능 게이트 어레이 또는 다른 반도체 디바이스 내의 회로 구조, 또는 다른 비-일시적 매체 또는 유형의(tangible) 컴퓨터 저장 매체)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체 또는 미디어는, 저장된 프로그램 또는 프로그램들이 하나 이상의 상이한 컴퓨터 또는 다른 프로세서에 로딩되어 전술된 바와 같은 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있도록, 이송가능할 수 있다.
"프로그램" 또는 "소프트웨어" 또는 "명령"이라는 용어는 본 명세서에서 일반적인 의미로는 전술된 바와 같은 실시형태들의 다양한 양태를 구현하도록 프로그램 컴퓨터 또는 다른 프로세서를 프로그래밍하도록 구현될 수 있는 임의의 타입의 컴퓨터 코드 또는 컴퓨터-실행가능 명령들의 세트를 가리키기 위해서 사용된다. 또한, 일 양태에 따르면, 실행되면 본 발명의 방법을 수행하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 하나의 컴퓨터 또는 프로세서에 상주할 필요가 없고, 여러 상이한 컴퓨터 또는 프로세서 사이에 모듈식 방식으로 분산되어, 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
컴퓨터-실행가능 명령은 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 디바이스에 의해 실행되는 많은 형태, 예컨대 프로그램 모듈일 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 태스크를 수행하거나 특정한 추상적인 데이터 타입을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 컴포넌트, 데이터 구조체 등을 포함한다. 통상적으로, 프로그램 모듈의 기능성은 다양한 실시형태들에서 요구되는 바에 따라 결합되거나 분산될 수 있다.
또한, 데이터 구조체는 임의의 적절한 형태로 컴퓨터-판독가능 미디어에 저장될 수 있다. 간단한 예시로서, 데이터 구조체는 데이터 구조체 내의 위치를 통해 관련되는 필드들을 가지는 것으로 알려질 수 있다. 이러한 관련성은 필드들을 위한 저장소를 필드들 사이의 관련성을 전달하는 컴퓨터-판독가능 매체 내의 위치에 지정함으로써 유사하게 얻어질 수 있다. 그러나, 포인터, 태그 또는 데이터 요소들 사이의 관련성을 구축하는 다른 메커니즘을 포함하는 데이터 구조체의 필드 내의 정보 사이의 관련성을 구축하도록 임의의 적절한 메커니즘이 사용될 수 있다.
본 명세서에서 규정되고 사용되는 모든 정의는, 사전적 정의, 본 명세서에 원용에 의해 통합되는 문서 내의 정의, 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미에 걸쳐서 우선권을 가지는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용될 때, "로직"은, 기능(들) 또는 액션(들)을 수행하고, 및/또는 다른 로직, 방법, 및/또는 시스템으로부터 기능 또는 액션이 초래되게 하는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 이들 각각의 조합을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 소망된 애플리케이션 또는 필요에 따라서, 로직은 소프트웨어 제어형 마이크로프로세서, 프로세서(예를 들어, 마이크로프로세서)와 유사한 이산 로직, 주문형 집적회로(ASIC), 프로그래밍된 로직 디바이스, 명령을 포함하는 메모리 디바이스, 메모리를 가지는 전기 디바이스 등을 포함할 수 있다. 로직은 하나 이상의 게이트, 게이트들의 조합, 또는 다른 회로 컴포넌트를 포함할 수 있다. 로직은 순전히 소프트웨어로만 구현될 수도 있다. 다수의 로직이 설명되는 경우, 여러 로직들을 하나의 물리적 로직으로 통합하는 것이 가능할 수 있다. 유사하게, 하나의 로직이 설명되는 경우, 다수의 물리적 로직들 사이에 그 하나의 로직을 분산시키는 것이 가능할 수 있다.
더욱이, 이러한 시스템의 다양한 방법을 달성하기 위해서 본 명세서에서 제공되는 로직(들)은 이전의 아날로그 버전을 가지지 않을 수 있는 현존하는 컴퓨터-중심 또는 인터넷-중심 기술을 개선시키는 것에 직결될 수 있다. 로직(들)은 본 명세서에서 식별된 일부 문제들을 다루고 해결하는 구조체에 직접 관련된 특정한 기능성을 제공할 수 있다. 로직(들)은, 예시적인 진보적인 개념을 방법 및 시스템의 특정한 로직 구조체 및 일치된 기능성으로서 제공함으로써, 이러한 문제를 해결하는 훨씬 더 많은 장점을 제공할 수도 있다. 더욱이, 로직(들)은 현존하는 기술적 프로세스를 개선하는 특정한 컴퓨터 구현된 규칙을 제공할 수도 있다. 본 명세서에서 제공된 로직(들)은 단순히 데이터를 수집하고, 정보를 분석하며, 결과를 디스플레이하는 것 이상으로 확장된다. 더 나아가, 본 발명의 이루 또는 전부는 본 명세서에서 인용되는 장비 또는 컴포넌트의 특정한 구성으로부터 유도되는 내재된 수학식에 의존할 수도 있다. 따라서, 컴포넌트의 특정한 구성에 관련되는 본 발명의 부분들은 추상적인 사상에 직결되지 않는다. 더욱이, 본 발명 및 첨부된 청구항은, 산업계에 이미 알려져 있는, 양호하게 이해되고 단순한 종래의 동작들을 수행하는 것 이상을 수반하는 교시 내용을 제공한다. 자연적 현상의 일부 양태를 포함할 수 있는 본 발명의 방법 또는 프로세스 중 일부에서, 프로세스 또는 방법 단계들은 신규하고 유용한 추가적인 피쳐들이다.
본 명세서의 상세한 설명과 청구항에서 사용될 때, 그렇지 않다고 명백하게 표시되지 않는다면, 부정관사 "a" 및 "an"은 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 상세한 설명과 청구항에서 사용될 때(사용된다면), 어구 "및/또는"은 이렇게 상호결합된 요소들 중 "어느 하나 또는 양자 모두", 즉, 일부 경우에는 함께 존재하고 다른 경우에는 따로 존재하는 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"과 함께 나열되는 다수의 요소들은 동일한 방식으로, 즉, "하나 이상"이 함께 존재하는 요소라고 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 특정된 요소들 이외에, 구체적으로 특정된 그러한 요소에 관련되거나 관련되지 않은 다른 요소들이 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비한정적인 예로서, "comprising"과 같은 열린 용어와 함께 사용되면, "A 및/또는 B"는, 일 실시형태에서는 A만(B 이외의 요소를 선택적으로 포함함); 다른 실시형태에서는 B만(A 이외의 요소를 선택적으로 포함함); 또 다른 실시형태에서는 A 및 B 양자 모두(다른 요소를 선택적으로 포함함)를 가리킬 수 있는 식이다. 본 명세서의 상세한 설명과 청구항에서 사용될 때, "또는"은 위에서 정의된 바와 같은 "및/또는" 과 같은 의미를 가지는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록 내의 아이템을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포함형으로, 즉, 요소들의 개수 또는 목록 중 적어도 하나이지만 두 개 이상도 포함하고, 선택적으로는 나열되지 않은 추가적인 아이템을 포함하는 것으로 해석될 것이다. 그 반대라고 명백하게 표시된 용어들, 예컨대 "- 중 오직 하나" 또는 "- 중 정확하게 하나", 또는, 청구항에서 사용될 때에는, "이루어지는(consisting of)"만이 요소들의 개수 또는 목록 중 정확하게 하나의 요소를 포함하는 것을 가리킬 것이다. 일반적으로, "또는"이라는 용어 본 명세서에서 사용될 때, 배타성을 가리키는 용어, 예컨대 "어느 하나(either)", "- 중 하나", "- 중 오직 하나", 또는 "- 중 정확하게 하나"가 앞에 올 경우에만 배타적인 대안을 표시하는 것으로 해석될 것이다. 청구항에서 사용될 때, "본질적으로 -로 이루어진(consisting essentially of)"은 특허법 분야에서 사용되는 그 일반적인 의미를 가질 것이다.
본 명세서의 상세한 설명과 청구항에서 사용될 때, 하나 이상의 요소의 목록을 가리키는 경우의 "적어도 하나"라는 어구는, 요소들의 목록에 있는 요소들 중 임의의 하나 이상으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하지만, 요소들의 목록 내에 특정적으로 나열된 모든 요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하는 것이 아니고, 요소들의 목록 내의 요소들의 임의의 조합을 배제하는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 이러한 정의도 역시, "적어도 하나"라는 어구가 가리키는 요소들의 목록 내에서 특정적으로 식별된 요소들 이외의, 특정적으로 식별된 그러한 요소들과 관련되거나 관련되지 않은 요소들이, 선택적으로 존재할 수 있다는 것을 허용한다. 따라서, 비한정적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 등가적으로 "A 또는 B 중 적어도 하나 ", 또는 등가적으로 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 일 실시형태에서 B가 없이 적어도 하나 또는 선택적으로는 두 개 이상의 A(그리고 B 이외의 요소를 선택적으로 포함함)를; 다른 실시형태에서는 A가 없이 적어도 하나 또는 선택적으로는 두 개 이상의 B(그리고 A 이외의 요소를 선택적으로 포함함)를; 또 다른 실시형태에서는 적어도 하나 또는 선택적으로는 두 개 이상의 A 및 적어도 하나 또는 선택적으로는 두 개 이상의 B(그리고 다른 요소를 선택적으로 포함함) 등을 가리킬 수 있다.
본 명세서에서 어떤 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소 "위에(on)" 있다고 지칭되면, 이것은 다른 피쳐 또는 요소 바로 위에 있을 수 있고, 또는 개재된 피쳐 및/또는 요소가 존재할 수도 있다. 이에 반해, 어떤 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소 "바로 위에" 있는 것으로 언급되면, 개재하는 피쳐 또는 요소가 존재하지 않는다. 또한, 본 명세서에서 어떤 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소에 "연결", "부착", 또는 "커플링"된다고 지칭되면, 이것은 다른 피쳐 또는 요소에 바로 연결, 부착, 또는 커플링되거나, 개재된 피쳐 또는 요소가 존재할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 이에 반해, 어떤 피쳐 또는 요소가 다른 피쳐 또는 요소에 "바로 연결", "바로 부착", 또는 "바로 커플링"되는 것으로 언급되면, 개재하는 피쳐 또는 요소가 존재하지 않는다. 비록 일 실시형태를 참조하여 설명되거나 표시되지만, 이렇게 설명되거나 표시된 피쳐 및 요소는 다른 실시형태에도 적용될 수 있다. 또한, 다른 피쳐에 "인접하게" 배치되는 것으로 언급되는 구조체 또는 피쳐가 인접한 피쳐에 중첩되거나 그 아래에 위치되는 부분을 가질 수 있다는 것이 역시 인정될 것이다.
공간적인 상대적 용어, 예컨대 "밑에(under)," "아래(below)," "더 낮은(lower)," "위의(above)", "더 위(upper)" 등은 본 명세서에서 설명의 편의를 위하여 하나의 요소 또는 피쳐의 도면에 도시된 바와 같은 다른 요소(들) 또는 피쳐(들)에 대한 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 공간적인 상대적 용어들이 도면에 도시된 방위에 추가하여 사용 중이거나 동작 중인 디바이스의 다른 방위를 망라하는 것으로 의도된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 도면에서 어떤 디바이스가 반전되면, 다른 요소 또는 피쳐의 "밑에" 또는 "아래에" 있는 것으로 설명된 요소들은 이제 다른 요소 또는 피쳐의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, "밑에"라는 예시적인 용어는 위 및 아래의 배향 모두를 망라할 수 있다. 이러한 장치는 다르게 배향될 수도 있고(90 도 또는 다른 배향으로 회전됨), 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 기술자는 그에 따라 유사하게 해석될 수 있다. 유사하게, "위로", "아래로", "수직", "수평", "측방향" 등의 용어는 본 명세서에서, 그렇지 않다고 구체적으로 표시되지 않으면 설명을 위해서 사용된다.
비록 "제 1" 및 "제 2"라는 용어가 본 명세서에서 다양한 피쳐/요소를 기술하기 위해서 사용될 수 있지만, 이러한 피쳐/요소는 문맥이 그렇지 않다고 표시하지 않는 한, 이러한 용어에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어는 구별 하나의 피쳐/요소를 다른 피쳐/요소로부터 구분하기 위해서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 교시 내용에서 벗어나지 않으면서, 후술되는 제 1 피쳐/요소는 제 2 피쳐/요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 후술되는 제 2 피쳐/요소는 제 1 피쳐/요소로 명명될 수 있다.
일 실시형태는 본 발명의 하나의 구현 형태 또는 예이다. 명세서에서 "일 실시형태", "일 실시형태", "일부 실시형태", "하나의 특정 실시형태", "예시적인 실시형태", 또는 "다른 실시형태"라고 불리는 것은, 해당 실시형태와 연계하여 설명된 특정한 피쳐, 구조체, 또는 특성이 본 발명의 적어도 일부 실시형태에 포함되지만, 반드시 모든 실시형태에 포함되는 것은 아니라는 것을 의미한다. "일 실시형태", "일 실시형태", "일부 실시형태", "하나의 특정 실시형태", "예시적인 실시형태", 또는 "다른 실시형태" 등의 다양한 표현은 반드시 동일한 실시형태를 모두 가리키는 것은 아니다.
본 명세서가 어떤 컴포넌트, 피쳐, 구조체, 또는 특성이 포함될 "수 있다(may, might, 또는 could)"라고 진술하면, 해당 특정 컴포넌트, 피쳐, 구조체, 또는 특성은 반드시 포함되도록 요구되지 않는다. 명세서 또는 청구항이 "하나(a 또는 an)"의 요소를 가리키면, 그것은 해당 요소가 하나만 존재한다는 것을 의미하지 않는다. 명세서 또는 청구항이 하나의 "추가적" 구성 요소를 언급한다고 해도, 이것은 추가적 구성 요소가 두 개 이상 존재한다는 사실을 배제하지 않는다.
예들에서 사용되는 것을 포함하고 본 명세서에서 상세한 설명과 청구항에서 사용될 때, 그리고 그렇지 않다고 명백하게 규정되지 않으면, 모든 숫자는 그러한 용어가 나타나지 않아도 "약(about)" 또는 "대략(approximately)"이라는 단어로 꾸며지는 것으로 해석될 수 있다. "약" 또는 "근사적으로"라는 어구는, 크기 및/또는 위치를 기술할 때 설명된 값 및/또는 위치가 값 및/또는 위치의 타당한 기대된 범위 안에 속한다는 것을 나타내도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 어떤 수치 값은 진술된 값(또는 값의 범위)의 +/-0.1%인 값, 진술된 값(또는 값의 범위)의 +/-1%인 값, 진술된 값(또는 값의 범위)의 +/-2%인 값, 진술된 값(또는 값의 범위)의 +/-5%인 값, 진술된 값(또는 값의 범위)의 +/-10%인 값 등을 가질 수 있다. 본 명세서에서 인용된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함되는 모든 세부-범위를 포함하는 것이 의도된다.
또한, 본 발명을 수행하는 방법은 본 명세서에서 설명되는 것과 다른 시퀀스로 발생할 수 있다. 따라서, 방법의 어떠한 시퀀스도, 명시적으로 진술되지 않는 한 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 방법의 단계들 중 일부를 상이한 순서에서 수행하면 유사한 결과를 얻을 수 있다는 것이 인식될 수 있다.
청구항에서, 그리고 전술된 상세한 설명에서, "comprising", "including", "carrying", "having", "containing", "involving", "holding", "composed of"등과 같은 모든 전이 어구는 열린 의미로, 즉 포함하지만 그곳으로 한정되는 것은 아니라고 이해되어야 한다. 특허 심사 프로시저의 미국 특허국 매뉴얼에 진술된 바와 같이, "consisting of" 및 "consisting essentially of"의 전이 어구만이 닫히거나 반닫힌 전이 어구로서 각각 이해될 수 있다.
앞선 설명에서, 어떤 용어들은 간결성, 명확성, 및 이해를 위해서 사용되었다. 이러한 용어들이 설명을 위해서 사용되고 넓게 해석되도록 의도되기 때문에, 종래 기술의 요건을 벗어나는 불필요한 한정이 그로부터 암시되지 않는다.
더욱이, 본 발명의 다양한 실시형태의 설명 및 예시는 예들에 관한 것이고, 본 발명은 도시되거나 설명된 정확한 세부사항으로 한정되지 않는다.

Claims (19)

  1. 지리적-위치결정(geolocation) 방법으로서,
    복수 개의 안테나 요소를 가지는 수신기 내의 신호 소스로부터 신호를 획득하는 단계 - 상기 수신기는 플랫폼 상에 장착됨 -;
    제 1 시간에서 상기 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 단계;
    제 2 시간에서 상기 신호 내의 요소간 위상차를 측정하는 단계;
    상기 제 1 시간 및 상기 제 2 시간에서의 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계; 및
    신호 소스 지리적-위치를 수신자에게 제공하는 단계를 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 요소간 위상차를 측정하는 단계는, 상기 신호를 획득하는 것과 동시에 상기 수신기에 의해 수행되는, 지리적-위치결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 1 시간에서 상기 신호로부터 제 1 방향 탐지(direction finding; DF) 결과를 결정하는 단계;
    상기 제 1 DF 결과로부터 상기 신호 소스로의 제 1 방위선(line of bearing)을 결정하는 단계;
    상기 제 2 시간에서 상기 신호로부터 제 2 방향 탐지(DF) 결과를 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 DF 결과로부터 상기 신호 소스로의 제 2 방위선을 결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방법은,
    최대 동작 주파수에서 반파장보다 긴 거리만큼 이격되는, 어레이 내에 배열된 안테나 요소들에 걸친 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스로의 제 1 방위선을 결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 플랫폼을 상기 제 1 시간에서의 제 1 위치로부터 상기 제 2 시간에서의 제 2 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 1 시간에서의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 제 1 시간에서의 신호의 도래각(angle of arrival; AOA)을 결정하는 단계; 및
    상기 요소간 위상차에 기반하여 상기 제 2 시간에서의 제 2 AOA를 결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 1 DF 및 제 2 DF에 기반하여, 국지화된 페이즈(localized phase)를 위한 안테나 요소들 사이의 상대 거리로부터, 안테나 요소들 사이가 최대 동작 주파수에서 반파장보다 긴 바탕선을 구축하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 1 시간과 상기 제 2 시간 사이에서의 요소간 위상차를 결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    위상 간섭측정법에 기반하여 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 신호를 획득하는 동안에 상기 수신기를 제 1 상태에 유지시키고, 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 신호를 획득하는 것과 동시에, 상기 플랫폼 상의 수신기에 의해 운반되는 프로세서에서 지리적-위치결정 명령을 실행하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    요소간 위상차를 저장하도록, 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 요소간 위상차를 저장하는 단계;
    상기 제 1 시간 및 상기 제 2 시간의 요소간 위상차를 저장하는 단계; 및
    상기 신호를 획득한 이후의 추후의 시간에서, 상기 신호 내의 요소간 위상차의 변화율에 기반하여 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    요소간 위상차를 저장하도록, 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 요소간 위상차를 저장하는 단계;
    상기 제 1 시간 및 상기 제 2 시간의 요소간 위상차를 저장하는 단계; 및
    상기 신호를 획득하는 것과 동시에, 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 단계를 더 포함하는, 지리적-위치결정 방법.
  14. 지리적-위치결정 시스템으로서,
    가동 플랫폼;
    상기 플랫폼에 의해 운반되는 안테나 수신기;
    상기 안테나 수신기의 일부를 형성하는 어레이 내에 배열되는 복수 개의 안테나 요소;
    신호를 획득하기 위해 상기 안테나 수신기와 동작하도록 통신하는 상태에 있는 신호 획득 로직; 및
    제 1 시간에서의 상기 플랫폼의 제 1 위치 및 제 2 시간에서의 상기 플랫폼의 제 2 위치 사이에서 적어도 두 개의 안테나 요소에 의해 획득되는 신호의 요소간 위상차의 변화에 기반하여, 상기 신호의 소스를 지리적-위치결정하게끔 상기 안테나 수신기와 동작하도록 통신하는 상태에 있는 지리적-위치결정 로직을 포함하는, 지리적-위치결정 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    획득될 신호의 최대 동작 주파수에서 반파장보다 큰, 상기 어레이 내의 두 요소들 사이의 요소 이격 거리를 더 포함하는, 지리적-위치결정 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    상기 지리적-위치결정 로직과 동작하도록 통신하는 상태에 있는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행되면, 적어도 두 개의 안테나 요소들 사이에서의 상기 신호의 위상차를 결정하고, 상기 신호의 요소간 위상차의 변화율을 결정하기 위한 동작을 구현하는, 인코딩된 명령을 가지는 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 더 포함하는, 지리적-위치결정 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 명령에 의해 구현되는 동작은,
    제 1 시간 및 제 2 시간에서 복수 개의 안테나 요소 중 적어도 두 개 사이에서의 요소간 위상차를 결정하는 것을 더 포함하는, 지리적-위치결정 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 명령에 의해 구현되는 동작은,
    상기 신호를 획득한 이후의 추후의 시간에서의 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스의 지리적-위치를 결정하는 것을 더 포함하는, 지리적-위치결정 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 명령에 의해 구현되는 동작은,
    상기 신호를 획득하는 것과 동시에, 상기 신호 내의 요소간 위상차에 기반하여, 상기 신호 소스를 지리적-위치결정하는 것을 더 포함하는, 지리적-위치결정 시스템.
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