KR101610051B1 - A radio direction finder - Google Patents

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KR101610051B1
KR101610051B1 KR1020140104250A KR20140104250A KR101610051B1 KR 101610051 B1 KR101610051 B1 KR 101610051B1 KR 1020140104250 A KR1020140104250 A KR 1020140104250A KR 20140104250 A KR20140104250 A KR 20140104250A KR 101610051 B1 KR101610051 B1 KR 101610051B1
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주식회사 빅텍
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Abstract

본 발명은 방향 탐지장치에 관한 것으로, 특히 수신되는 전자파의 편파를 이용하여 보다 정확하게 방위 오차를 보정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 방위 오차를 보정하기 위한 편파 성분을 산출하는 편파 측정기와, 등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 상기 산출된 편파 성분으로 보정하여 최종 방위각을 보정 산출하는 방위 오차 교정부를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a direction detecting apparatus and more particularly to a method and apparatus for more accurately correcting an azimuth error by using a polarized wave of received electromagnetic waves. The method includes measuring vertical and horizontal polarized amplitude of a signal received from horizontal and vertical isotropic antennas A polarimeter measuring device for calculating a polarized wave component for correcting azimuthal errors by measuring the amplitude of a signal received from each of a plurality of direction detecting antennas arranged at equal intervals, And an azimuth error correcting unit for correcting the calculated azimuth angle with a polarized wave component and correcting and calculating a final azimuth angle.

Description

방위 오차 보정 방법 및 장치{A RADIO DIRECTION FINDER}{A RADIO DIRECTION FINDER}

본 발명은 방향 탐지장치에 관한 것으로, 특히 수신되는 전자파의 편파를 이용하여 보다 정확하게 방위 오차를 보정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a direction detecting apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for more accurately correcting an azimuth error by using polarization of received electromagnetic waves.

방향 탐지장치는 표적을 추적하는 레이더 및 유도무기에서 방사되는 전자파의 도래 방위를 탐지하는 전자전(Electronic Warfare:EW)의 핵심 장치이다.Direction-finding devices are a key device in Electronic Warfare (EW), which detects the radar that tracks a target and the bearing orientation of electromagnetic waves emitted from guided weapons.

측정된 방향정보는 전자공격(Electronic Attack:EA)을 위해 송신방향을 결정하여 재밍 효과를 높이는데 사용하거나, 신호처리의 전처리 데이터로 이용하여 많은 신호원이 존재할 때 신호분석 효율을 높이는데 활용해 왔다.Measured direction information can be used to increase the jamming effect by determining the transmission direction for the electronic attack (EA), or to use it as the preprocessing data of the signal processing to improve the signal analysis efficiency when there are many signal sources come.

방향 탐지장치는 방사체의 방향 정확도를 얼마나 정확하게 측정하느냐가 최대의 목적으로 이를 구현하기 위해 다양한 방식들, 예를 들면, 진폭비교방식, 위상비교방식, 혼합방식, TDoA 방식들이 소개되고 있다.Direction detection devices introduce various methods such as amplitude comparison method, phase comparison method, mixing method and TDoA method in order to realize the accuracy of the directional accuracy of the radiator for the maximum purpose.

진폭비교방식은 안테나를 통해 수신된 신호들의 진폭 차를 이용하여 신호의 입사방향을 측정하는 방식이며, 위상비교방식은 안테나로 수신된 고주파 신호들의 위상차를 이용하여 전파의 도래 방향을 측정하는 방식이고, 혼합방식은 진폭비교방식과 위상비교방식을 혼합한 방식이다. 마지막으로 TDoA 방식은 안테나로 수신된 신호의 시간차를 이용하여 위치와 방향을 측정하는 방식이다.The amplitude comparison method is a method of measuring an incident direction of a signal by using an amplitude difference of signals received through an antenna. The phase comparison method is a method of measuring the arrival direction of a radio wave using the phase difference of high frequency signals received by an antenna , And the mixing method is a method of mixing amplitude comparison method and phase comparison method. Finally, the TDoA method measures the position and direction using the time difference of the signal received by the antenna.

이들 중 진폭비교방식으로 방향을 탐지하는 방식에 대해 부연 설명하면,In addition, a method of detecting the direction by the amplitude comparison method will be described in detail.

우선 도 1과 같이 안테나로 전자파가 입사하게 되면 방위각에 따라 안테나 간에는 수신신호의 진폭(본 명세서에서 진폭은 전자파 신호세기를 의미하며, 진폭 차는 전자파 신호세기의 차이를 의미하는 것으로 정의한다) 차이가 발생한다. 예를 들어 안테나 1의 수신신호 진폭을 G1, 안테나 2의 수신신호 진폭을 G2라 하면, 도 2에 도시된 바와 같이 두 안테나의 수신신호 간에는 방위에 따라 수신신호 진폭 차(G1-G2)가 발생한다. 이러한 진폭 차에 맵핑된 방위각 데이터를 방위각 데이터 메모리에 찾아 방위를 구한다.First, as shown in FIG. 1, when an electromagnetic wave is incident on the antenna, the amplitude of the received signal (herein, amplitude refers to the intensity of the electromagnetic wave signal, and amplitude difference defines the difference in the intensity of the electromagnetic wave signal) Occurs. For example, assuming that the amplitude of the received signal of the antenna 1 is G1 and the amplitude of the received signal of the antenna 2 is G2, the amplitude differences G1-G2 of the received signals are generated between the received signals of the two antennas do. The azimuth data mapped to the amplitude difference is found in the azimuth data memory and the azimuth is obtained.

이러한 진폭비교방식은 다른 방식에 비해 간단한 구조를 가지고 있고 구현 비용이 적다는 장점이 있지만, 정확도가 떨어지는 문제점이 있어 활용하는데 있어서 제약을 받아 왔다. 그 원인은 안테나, 구조체, 온도 등 여러 가지 환경요소에 따라 전자파의 신호 강도가 변하기 때문이다.Although this amplitude comparison method has a simple structure and has a lower implementation cost than other methods, it has a problem of poor accuracy and has been restricted in utilization. This is because the signal intensity of the electromagnetic wave varies depending on various environmental factors such as the antenna, the structure, and the temperature.

특히 오차를 일으키는 요인 중 안테나 및 주변 구조 특성에 의해 발생하는 수평, 수직 편파에 의한 오차가 있다. 도 3에 도시한 바와 같이 안테나별 방위에 따른 수신신호 진폭 특성 파형도를 참조해 보면, 두 안테나의 수신신호 진폭 차는 수직편파와 수평편파에 의해 차이가 발생한다. 이러한 수직편파와 수평편파에 의해 발생하는 진폭 차의 차이를 도 4에 도시한 바와 같이 A라 하면 진폭 차의 차이(A)에 기인해

Figure 112014076102847-pat00001
두 가지 방위값이 발생한다. 이러한 경우 도 5에 도시한 바와 같이 수직편파와 수평편파 데이터를 종합한 후 평균오차를 구하여 이를 측정 대표 데이터로 간주한 후 방위를 구하게 되는데, 평균오차를 적용하게 되면 어떠한 편파가 수신되어도 최종적으로 구해지는 방위각에는 오차가 발생하게 된다.In particular, there are errors caused by the horizontal and vertical polarizations caused by the characteristics of the antenna and the surrounding structure among the factors causing the error. Referring to FIG. 3, the received signal amplitude difference between the two antennas differs depending on the vertical polarization and the horizontal polarization. As shown in FIG. 4, when the difference between the amplitude differences generated by the vertical polarization and the horizontal polarization is A, the difference (A)
Figure 112014076102847-pat00001
Two bearing values are generated. In this case, as shown in FIG. 5, after calculating the average error after collecting the vertical polarization and the horizontal polarization data, the orientation is calculated after it is regarded as measurement representative data. If the average error is applied, An error occurs in the azimuth angle of the losing.

대한민국 공개특허공보 10-2007-0019850Korean Patent Publication No. 10-2007-0019850

이에 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 특히 수신되는 전자파의 편파를 이용하여 보다 정확하게 방위 오차를 보정하여 방향 탐지할 수 있는 방위 오차 보정방법 및 장치를 제공함에 있으며,Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for correcting a direction error by more accurately correcting a direction using polarized waves of received electromagnetic waves.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 수신되는 전자파의 편파 각도를 이용하여 보다 정확하게 방위 오차를 보정할 수 있는 방위 오차 보정방법 및 장치를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a method and an apparatus for correcting azimuth error more accurately by using a polarization angle of a received electromagnetic wave.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방위 오차 보정 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for correcting azimuth errors,

수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 방위 오차를 보정하기 위한 편파 성분을 산출하는 편파 측정기와; A polarized wave measuring device for calculating a polarized wave component for correcting azimuth error by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas;

등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 상기 산출된 편파 성분으로 보정하여 최종 방위각을 보정 산출하는 방위 오차 교정부;를 포함함을 특징으로 한다.An azimuth error correcting unit for measuring the amplitude of a signal received from each of a plurality of direction detecting antennas arranged at equal intervals, correcting the amplitude difference of the measured signals between adjacent antennas using the calculated polarized wave components, ; And

더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 방위 오차 보정 방법은,Furthermore, according to an embodiment of the present invention,

수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 팩터를 산출하는 단계와;Calculating a polarization factor by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas;

등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 대응하는 수평 편파 방위각 보정 데이터(

Figure 112014076102847-pat00002
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112014076102847-pat00003
)를 메모리에서 독출하는 단계와;The amplitude of the signal received from each of the plurality of direction detection antennas arranged at regular intervals is measured and the horizontal polarization azimuth correction data corresponding to the amplitude difference between the measured signals of adjacent antennas
Figure 112014076102847-pat00002
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112014076102847-pat00003
Reading from the memory;

독출된 상기 수평 편파 방위각 보정 데이터(

Figure 112014076102847-pat00004
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112014076102847-pat00005
)를 상기 산출된 편파 팩터로 보정하여 최종 방위각(
Figure 112014076102847-pat00006
) 보정 산출하는 단계;를 포함함을 특징으로 하되,The read horizontal polarization direction azimuth correction data (
Figure 112014076102847-pat00004
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112014076102847-pat00005
) Is corrected by the calculated polarization factor and the final azimuth angle (
Figure 112014076102847-pat00006
And calculating a correction value based on the correction value,

상기 편파 팩터(

Figure 112014076102847-pat00007
)는 수평 편파 세기에 대한 수직 편파 세기와 수평 편파 세기의 합의 비율로 산출됨을 또 다른 특징으로 하며,The polarization factor (
Figure 112014076102847-pat00007
) Is calculated as a ratio of the sum of the vertical polarization intensity and the horizontal polarization intensity with respect to the horizontal polarization intensity,

상기 최종 방위각 보정 산출하는 단계는,Wherein the final azimuth angle correction calculation step comprises:

하기 보정식에 의해 상기 최종 방위각 보정 산출함을 특징으로 한다.And the final azimuth angle correction is calculated by the following correction formula.

Figure 112014076102847-pat00008
Figure 112014076102847-pat00008

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방위 오차 보정 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided an azimuth error correction method,

수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 각도(

Figure 112014076102847-pat00009
)를 산출하는 단계와;The vertical and horizontal polarization amplitudes of the signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas are measured to determine the polarization angle
Figure 112014076102847-pat00009
≪ / RTI >

다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터가 편파 각도별로 매핑되어 있는 메모리로부터 상기 산출된 편파 각도에 매핑되어 있는 방위각 및 진폭 차 보정 데이터들을 선택하는 단계와;Selecting azimuth and amplitude difference correction data mapped to the calculated polarization angle from a memory in which a plurality of azimuth and amplitude difference correction data are mapped by polarization angle;

등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 산출하는 단계와;Measuring amplitude of a signal received from each of a plurality of direction detection antennas arranged at regular intervals and calculating an amplitude difference of a reception signal between adjacent antennas;

상기 선택된 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터 중 상기 산출된 진폭 차에 매핑되어 있는 방위각을 최종 방위각(

Figure 112014076102847-pat00010
)으로 선택하는 단계;를 포함함을 특징으로 하되,An azimuth angle mapped to the calculated amplitude difference among the selected plurality of azimuth and amplitude difference correction data is referred to as a final azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00010
), The method comprising:

상기 편파 각도(

Figure 112014076102847-pat00011
)는 하기 수식에 의해 산출됨을 특징으로 한다.The polarization angle (
Figure 112014076102847-pat00011
) Is calculated by the following equation.

Figure 112014076102847-pat00012
Figure 112014076102847-pat00012

V는 수직 편파 진폭, H는 수평 편파 진폭.V is the vertical polarization amplitude, and H is the horizontal polarization amplitude.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단에 따르면, 본 발명은 수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 팩터 혹은 편파 각도를 산출하고, 이를 이용해 사전에 이상적인 환경에서 획득해 놓은 방위각 보정 데이터를 찾아 방위각 오차를 보정하기 때문에, 종전 진폭비교방식에서 수직 편파와 수평 편파간에 평균 오차를 적용해 방위 오차를 보정하는 방식에 비해 보다 정확하게 방위 오차를 보정할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a polarization of a signal received from a horizontal and a vertical isotropic antenna, the method comprising: calculating a polarization factor or a polarization angle by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of a signal received from the horizontal and vertical isotropic antennas; The azimuth error is corrected by correcting the azimuth error by using the average error between the vertical polarization and the horizontal polarization in the previous amplitude comparison method to obtain the effect of correcting the azimuth error more accurately than the method of correcting the azimuth error .

도 1 및 도 2는 안테나로 전자파 입사시 방위에 따른 수신 진폭의 차이를 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 방위각에 따라 수신되는 전자파의 진폭값이 수직 편파와 수평 편파 일때 차이가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면.
도 5는 진폭비교방식으로 방향을 탐지하는 경우의 방위 오차를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방위 오차 보정 장치의 블럭 구성 예시도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 방위 오차 보정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 7에 도시한 방법에 따라 산출되는 최종 방위각 산출 과정을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 방위 오차 보정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따라 편파 각도 산출과정을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 편파 각도별 방위와 진폭 차 그래프 예시도.FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams for explaining differences in reception amplitudes according to azimuths when an electromagnetic wave is incident on an antenna. FIG.
FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining that a difference occurs when the amplitude value of an electromagnetic wave received according to an azimuth angle is a vertical polarization and a horizontal polarization. FIG.
5 is a view for explaining an azimuth error in the case of detecting a direction by an amplitude comparison method;
6 is a block diagram showing an example of a block configuration of an azimuth error correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an azimuth error correcting method according to the first embodiment of the present invention;
8 is a diagram for explaining a final azimuth angle calculation process calculated according to the method shown in Fig.
9 is a view for explaining an azimuth error correcting method according to a second embodiment of the present invention;
10 is a view for explaining a polarization angle calculation process according to a second embodiment of the present invention.
11 is a graph showing an orientation difference and an amplitude difference graph for each polarization angle according to the second embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성과 같은 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방위 오차 보정 장치의 블럭 구성도를 예시한 것이다.FIG. 6 illustrates a block diagram of an azimuth error correction apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방위 오차 보정 장치는 수평 및 수직 등방위 안테나(100)로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 방위 오차를 보정하기 위한 편파 성분을 산출하는 편파 측정기(150)와,6, an azimuth error correction apparatus according to an embodiment of the present invention calculates a polarization component for correcting azimuth error by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of a signal received from the horizontal and vertical isotropic antenna 100 A polarization detector 150,

등간격으로 배치된 다수(본 발명의 실시예에서는 6채널)의 방향탐지 안테나(200) 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 상기 산출된 편파 성분으로 보정하여 최종 방위각을 산출하는 방위 오차 교정부(250)를 포함한다.The amplitude of a signal received from each of the plurality of (six channels in the embodiment of the present invention) direction detection antennas 200 arranged at regular intervals is measured, and the amplitude difference of the measured signals between adjacent antennas is calculated as the calculated polarization component And an azimuth error correcting unit 250 for calculating the final azimuth angle.

참고적으로 상기 편파 성분은 수평 편파 세기(H)에 대한 수직 편파 세기(V)와 수평 편파 세기(H)의 합(H+V)의 비율로 산출되는 편파 팩터(

Figure 112015089546765-pat00013
)이다. 이러한 경우 방위 오차 교정부(250)는 상기 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 대응하는 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00014
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00015
)를 메모리에서 독출하고, 독출된 상기 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00016
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00017
)를 상기 산출된 편파 팩터(
Figure 112015089546765-pat00018
)로 보정하여 최종 방위각(
Figure 112015089546765-pat00019
)을 산출한다. 최종 방위각 산출식은 하기와 같다.The polarized wave component is calculated by a ratio of the sum (H + V) of the vertical polarization intensity (V) to the horizontal polarization intensity (H) to the horizontal polarization intensity (H)
Figure 112015089546765-pat00013
)to be. In this case, the azimuth error correcting unit 250 calculates horizontal polarization azimuth correction data corresponding to the measured amplitude difference between the adjacent antennas
Figure 112015089546765-pat00014
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00015
) From the memory, and outputs the read horizontal polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00016
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00017
) To the calculated polarization factor (
Figure 112015089546765-pat00018
) To obtain the final azimuth angle (
Figure 112015089546765-pat00019
). The final azimuth angle calculation formula is as follows.

Figure 112014076102847-pat00020
Figure 112014076102847-pat00020

다른 실시예로서, 만약 상기 편파 성분이 수평 및 수직 등방위 안테나(100)로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 산출된 편파 각도(

Figure 112014076102847-pat00021
)라면, 상기 방위 오차 교정부(250)는 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터가 편파 각도별로 매핑되어 있는 메모리로부터 상기 산출된 편파 각도에 매핑되어 있는 방위각 및 진폭 차 보정 데이터들을 선택한 후, 그 선택된 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터 중 상기 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 매핑되어 있는 방위각을 최종 방위각(
Figure 112014076102847-pat00022
)으로 선택한다. 이러한 경우 편파 각도(
Figure 112014076102847-pat00023
)는 하기 수식에 의해 산출 가능하다.As another example, if the polarization component is a polarization angle calculated by measuring the vertical and horizontal polarization amplitudes of the signals received from the horizontal and vertical isotropic antenna 100
Figure 112014076102847-pat00021
), The azimuth error correcting unit 250 selects azimuth and amplitude difference correction data mapped to the calculated polarization angle from a memory in which a plurality of azimuth and amplitude difference correction data are mapped on a polarization angle basis, The azimuth mapped to the amplitude difference of the received signals between the adjacent antennas in the plurality of azimuth and amplitude difference correction data is determined as the final azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00022
). In this case,
Figure 112014076102847-pat00023
) Can be calculated by the following equation.

Figure 112014076102847-pat00024
, V는 수직 편파 진폭, H는 수평 편파 진폭.
Figure 112014076102847-pat00024
, V is the vertical polarization amplitude, and H is the horizontal polarization amplitude.

상술한 구성의 방위 오차 보정 장치의 동작을 이하 첨부 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The operation of the azimuth correction apparatus with the above-described configuration will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 방위 오차 보정 방법을 설명하기 위한 도면을 도시한 것이며, 도 8은 도 7에 도시한 방법에 따라 산출되는 최종 방위각 산출 과정을 설명하기 위한 도면을 도시한 것이다.FIG. 7 is a view for explaining an azimuth error correcting method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view for explaining a final azimuth calculating step calculated according to the method shown in FIG. 7 It is.

도 7을 참조하면, 우선 편파 측정기(150)는 수평 및 수직 등방위 안테나(100)로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 팩터를 산출(S10단계)한다.Referring to FIG. 7, the polarization measuring device 150 measures the vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from the horizontal and vertical isotropic antenna 100 to calculate a polarization factor (step S10).

상기 편파 팩터(

Figure 112014076102847-pat00025
)는 하기 수식과 같이 수평 편파 세기(H)에 대한 수직 편파 세기(V)와 수평 편파 세기(V)의 합(V+H)의 비율로 산출 가능하다.The polarization factor (
Figure 112014076102847-pat00025
Can be calculated as a ratio of the sum (V + H) of the vertical polarization intensity (V) to the horizontal polarization intensity (V) with respect to the horizontal polarization intensity (H)

Figure 112014076102847-pat00026
Figure 112014076102847-pat00026

산출된 편파 팩터(

Figure 112014076102847-pat00027
)는 방위 오차 교정부(250)로 전달된다. 방위 오차 교정부(250)에서는 우선 등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나(200) 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 대응하는 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112014076102847-pat00028
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112014076102847-pat00029
)를 메모리에서 독출(S20단계, S25단계)한다.The calculated polarization factor (
Figure 112014076102847-pat00027
Is transmitted to the azimuth error correcting unit 250. The azimuth error correcting unit 250 first measures amplitudes of signals received from each of the plurality of direction detecting antennas 200 arranged at regular intervals and calculates a horizontal polarization azimuth correction corresponding to the amplitude difference of the received signals between adjacent antennas data(
Figure 112014076102847-pat00028
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112014076102847-pat00029
(Step S20, step S25).

참고적으로 상기 메모리에는 수평 편파 방위각 보정 데이터(

Figure 112014076102847-pat00030
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112014076102847-pat00031
)들이 저장되는데, 이러한 편파 방위각 보정 데이터들은 챔버 내 이상적인(ideal) 환경에서 수평 편파와 수직 편파가 각각 입사되었을 때 얻어지는 데이터를 기초로 각각 수직 편파와 수평 편파 방위각을 보정하기 위해 만들어진 보정 데이터들이다.For reference, the memory stores horizontally polarized azimuth angle correction data (
Figure 112014076102847-pat00030
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112014076102847-pat00031
These azimuthal azimuthal correction data are correction data made for correcting vertical polarization and horizontal polarization azimuth angles based on data obtained when the horizontal polarization and the vertical polarization are respectively entered in the ideal environment in the chamber.

인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 대응하는 수평 편파 방위각 보정 데이터(

Figure 112015089546765-pat00032
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00033
)의 독출이 이루어지면, 방위 오차 교정부(250)는 독출된 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00034
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00035
)를 상기 산출된 편파 팩터로 보정하여 최종 방위각(
Figure 112015089546765-pat00036
)을 산출(S30단계)한다. 최종 방위각(
Figure 112015089546765-pat00037
)은 하기 수식에 의거하여 산출 가능하다.The horizontal polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00032
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00033
Is read out, the azimuth error correcting unit 250 reads the read horizontal polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00034
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00035
) Is corrected by the calculated polarization factor and the final azimuth angle (
Figure 112015089546765-pat00036
(Step S30). Final azimuth (
Figure 112015089546765-pat00037
) Can be calculated based on the following equation.

Figure 112014076102847-pat00038
Figure 112014076102847-pat00038

도 8은 상술한 과정에 의해 산출 가능한, 즉 편파 팩터를 이용하여 산출 가능한 최종 방위각(

Figure 112014076102847-pat00039
)을 도식화한 것이다. 도 8에서 A는 인접 안테나 간 수신신호의 진폭 차를 나타낸 것으로, 종전 방식(평균 오차 산출방식)에 비해 같은 진폭 차 A가 얻어지더라도 최종 방위각(
Figure 112014076102847-pat00040
)이 수직 편파측으로 편향되어 있어 보다 정확한 방위각을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.Fig. 8 is a graph showing the relationship between the final azimuth angle (i.e.,
Figure 112014076102847-pat00039
). In FIG. 8, A represents the amplitude difference of the reception signals between adjacent antennas. Even if the same amplitude difference A is obtained as compared with the conventional system (average error calculation system), the final azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00040
Is deflected toward the vertically polarized wave side, so that a more accurate azimuth angle can be obtained.

한편 본 발명의 또 다른 실시예로서 편파 각도를 이용하여 방위 오차를 보정할 수도 있다. 그 이유는 수신 신호는 편파 각도를 가지고 입사되기 때문이다. 예를 들어 편파 각도가 0°면 수평 편파가 되고, 90°면 수직 편파가 된다. 따라서 이상적인(ideal) 환경에서 등방위 안테나로 입사되는 편파 각도별로 진폭 차와 방위각을 구해 매핑하여 저장해 놓으면 이를 이용하여 최종 방위각 오차를 보정할 수 있다. 이를 부연 설명하면,Meanwhile, as another embodiment of the present invention, the azimuth error may be corrected using the polarization angle. This is because the received signal is incident with a polarization angle. For example, if the polarization angle is 0 °, the horizontal polarization becomes 90 ° and the vertical polarization becomes 90 °. Therefore, if an amplitude difference and an azimuth angle are obtained by mapping and stored by polarization angles incident on an isotropic antenna in an ideal environment, the final azimuth error can be corrected using the calculated difference. In addition,

우선 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 방위 오차 보정 방법을 설명하기 위한 도면을 도시한 것이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따라 편파 각도 산출과정을 설명하기 위한 도면을, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 편파 각도별 방위와 진폭 차 그래프를 각각 예시한 것이다.9 is a view for explaining an azimuth error correction method according to a second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a view for explaining a polarization angle calculation process according to a second embodiment of the present invention, 11 is a graph showing the orientation and amplitude difference graphs according to the polarization angle according to the second embodiment of the present invention, respectively.

도 9에서, 우선 편파 측정기(150)는 수평 및 수직 등방위 안테나(100)로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 각도(

Figure 112014076102847-pat00041
)를 산출(S50단계)한다. 편파 각도(
Figure 112014076102847-pat00042
)는 도 10에 도시한 바와 같이
Figure 112014076102847-pat00043
에 의거하여 산출 가능하다. 참고적으로 V는 수직 편파 진폭을, H는 수평 편파 진폭을 나타낸다. 산출된 편파 각도(
Figure 112014076102847-pat00044
)는 방위 오차 교정부(250)로 전달된다.9, the first polarimeter 150 measures the vertical and horizontal polarization amplitudes of a signal received from the horizontal and vertical isotropic antenna 100,
Figure 112014076102847-pat00041
(Step S50). Polarization angle (
Figure 112014076102847-pat00042
As shown in Fig. 10
Figure 112014076102847-pat00043
. ≪ / RTI > For reference, V represents the vertical polarization amplitude and H represents the horizontal polarization amplitude. The calculated polarization angle (
Figure 112014076102847-pat00044
Is transmitted to the azimuth error correcting unit 250.

방위 오차 교정부(250)에서는 다수의 방위각 및 진폭 차 데이터가 편파 각도별로 매핑되어 있는 메모리로부터 상기 산출된 편파 각도(

Figure 112014076102847-pat00045
)에 매핑되어 있는 방위각 및 진폭 차 보정 데이터들을 선택(S55단계)한다.In the azimuth error correcting unit 250, a plurality of azimuth and amplitude difference data are mapped on the basis of the polarization angle,
Figure 112014076102847-pat00045
(Step S55). The azimuth angle &

또한, 방위 오차 교정부(250)는 등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나(200) 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 산출(S60단계)한다.The azimuth error correcting unit 250 measures the amplitude of a signal received from each of the plurality of direction detecting antennas 200 arranged at regular intervals and calculates the amplitude difference between the adjacent antennas in step S60.

인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차가 산출되면, 방위 오차 교정부(250)는 S55단계에서 선택된 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터 중 상기 산출된 진폭 차에 매핑되어 있는 방위각을 최종 방위각(

Figure 112014076102847-pat00046
)으로 선택(S65단계)하여 후처리부로 전달한다.When the amplitude difference of the received signals between adjacent antennas is calculated, the azimuth error correcting unit 250 sets the azimuth mapped to the calculated amplitude difference among the plurality of azimuth and amplitude difference correction data selected in step S55 as the final azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00046
) (Step S65), and transmits the result to the post-processing unit.

도 11은 편파 각도별로 방위각과 진폭 차를 매핑해 놓은 그래프를 도시한 것으로, 수신된 신호의 진폭 차를 A라 한다면 편파 각도에 따라서 방위각

Figure 112014076102847-pat00047
을 결정할 수 있다.11 is a graph mapping an azimuth angle and amplitude difference for each polarization angle. When the amplitude difference of the received signal is A, the azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00047
Can be determined.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 팩터 혹은 편파 각도를 산출하고, 이를 이용해 사전에 이상적인 환경에서 획득해 놓은 방위각 보정 데이터를 찾아 방위각 오차를 보정하기 때문에, 종전 진폭비교방식에서 수직 편파와 수평 편파간에 평균 오차를 적용해 방위 오차를 보정하는 방식에 비해 보다 정확하게 방위 오차를 보정할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.As described above, according to the present invention, the vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas are measured to calculate polarization factors or polarization angles, and azimuth correction data obtained in an ideal environment It is possible to correct the azimuth error more accurately than the method of correcting the azimuth error by applying the average error between the vertical polarization and the horizontal polarization in the conventional amplitude comparison method.

이상 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.

Claims (10)

수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 팩터를 산출하는 단계와;
등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 대응하는 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00048
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00049
)를 메모리에서 독출하는 단계와;
독출된 상기 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00050
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00051
)를 상기 산출된 편파 팩터로 보정하여 최종 방위각(
Figure 112015089546765-pat00052
)을 산출하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 방법.Calculating a polarization factor by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas;
The amplitude of the signal received from each of the plurality of direction detection antennas arranged at regular intervals is measured and the horizontal polarization azimuth correction data corresponding to the amplitude difference between the measured signals of adjacent antennas
Figure 112015089546765-pat00048
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00049
Reading from the memory;
The read horizontal polarization direction azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00050
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00051
) Is corrected by the calculated polarization factor and the final azimuth angle (
Figure 112015089546765-pat00052
Calculating an azimuth error correction value for the azimuth error signal. 청구항 1에 있어서, 상기 편파 팩터(
Figure 112014076102847-pat00053
)는 수평 편파 세기에 대한 수직 편파 세기와 수평 편파 세기의 합의 비율로 산출됨을 특징으로 하는 방위 오차 보정 방법.The method of claim 1,
Figure 112014076102847-pat00053
) Is calculated as a ratio of the sum of the vertical polarization intensity and the horizontal polarization intensity with respect to the horizontal polarization intensity. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 최종 방위각을 산출하는 단계는,
하기 보정식에 의해 상기 최종 방위각을 산출함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 방법.
Figure 112015089546765-pat00054
The method according to claim 1 or 2, wherein calculating the final azimuth angle comprises:
Wherein said final azimuth angle is calculated by the following formula.
Figure 112015089546765-pat00054
 수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 편파 각도(
Figure 112014076102847-pat00055
)를 산출하는 단계와;
다수의 방위각 및 진폭 차 데이터가 편파 각도별로 매핑되어 있는 메모리로부터 상기 산출된 편파 각도에 매핑되어 있는 방위각 및 진폭 차 보정 데이터들을 선택하는 단계와;
등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 산출하는 단계와;
상기 선택된 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터 중 상기 산출된 진폭 차에 매핑되어 있는 방위각을 최종 방위각(
Figure 112014076102847-pat00056
)으로 선택하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 방법.The vertical and horizontal polarization amplitudes of the signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas are measured to determine the polarization angle
Figure 112014076102847-pat00055
≪ / RTI >
Selecting azimuth and amplitude difference correction data mapped to the calculated polarization angle from a memory in which a plurality of azimuth and amplitude difference data are mapped by polarization angle;
Measuring amplitude of a signal received from each of a plurality of direction detection antennas arranged at regular intervals and calculating an amplitude difference of a reception signal between adjacent antennas;
An azimuth angle mapped to the calculated amplitude difference among the selected plurality of azimuth and amplitude difference correction data is referred to as a final azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00056
) In the direction of the azimuth. 청구항 4에 있어서, 상기 편파 각도(
Figure 112015089546765-pat00057
)는 하기 수식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 방위 오차 보정 방법.
Figure 112015089546765-pat00082
The method of claim 4, wherein the polarization angle
Figure 112015089546765-pat00057
) Is calculated by the following equation.
Figure 112015089546765-pat00082
 수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 방위 오차를 보정하기 위한 편파 성분을 산출하는 편파 측정기와;
등간격으로 배치된 다수의 방향탐지 안테나 각각으로부터 수신되는 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차를 상기 산출된 편파 성분으로 보정하여 최종 방위각을 산출하는 방위 오차 교정부;를 포함함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 장치.A polarized wave measuring device for calculating a polarized wave component for correcting azimuth error by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from the horizontal and vertical isotropic antennas;
An azimuth error correcting unit for measuring amplitude of a signal received from each of a plurality of direction detecting antennas arranged at equal intervals and correcting the amplitude difference of the received signals between adjacent adjacent antennas using the calculated polarized wave component to calculate a final azimuth; And an azimuth correction unit for correcting azimuth errors. 청구항 6에 있어서, 상기 편파 성분은 수평 편파 세기에 대한 수직 편파 세기와 수평 편파 세기의 합의 비율로 산출되는 편파 팩터(
Figure 112015089546765-pat00059
)이고, 상기 방위 오차 교정부는 상기 측정된 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 대응하는 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00060
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00061
)를 메모리에서 독출하고, 독출된 상기 수평 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00062
)와 수직 편파 방위각 보정 데이터(
Figure 112015089546765-pat00063
)를 상기 산출된 편파 팩터(
Figure 112015089546765-pat00064
)로 보정하여 최종 방위각(
Figure 112015089546765-pat00065
)을 산출함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 장치.[7] The method of claim 6, wherein the polarization component is a polarization factor calculated by a ratio of a vertical polarization intensity to a horizontal polarization intensity with respect to a horizontal polarization intensity
Figure 112015089546765-pat00059
), And the azimuth error corrector corrects the horizontal polarization azimuth correction data corresponding to the measured amplitude difference between the adjacent antennas
Figure 112015089546765-pat00060
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00061
) From the memory, and outputs the read horizontal polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00062
) And vertical polarization azimuth correction data (
Figure 112015089546765-pat00063
) To the calculated polarization factor (
Figure 112015089546765-pat00064
) To obtain the final azimuth angle (
Figure 112015089546765-pat00065
) Of the azimuth error. 청구항 7에 있어서, 상기 방위 오차 교정부는 하기 보정식에 의해 상기 최종 방위각 산출함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 장치.
Figure 112015089546765-pat00066
The azimuth correction apparatus according to claim 7, wherein the azimuth error corrector calculates the final azimuth angle by the following formula.
Figure 112015089546765-pat00066
 청구항 6에 있어서, 상기 편파 성분은 수평 및 수직 등방위 안테나로부터 수신되는 신호의 수직 및 수평 편파 진폭을 측정하여 산출된 편파 각도(
Figure 112014076102847-pat00067
)이고, 상기 방위 오차 교정부는 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터가 편파 각도별로 매핑되어 있는 메모리로부터 상기 산출된 편파 각도에 매핑되어 있는 방위각 및 진폭 차 보정 데이터들을 선택한 후, 그 선택된 다수의 방위각 및 진폭 차 보정 데이터 중 상기 인접 안테나 간 수신 신호의 진폭 차에 매핑되어 있는 방위각을 최종 방위각(
Figure 112014076102847-pat00068
)으로 선택함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 장치.The method of claim 6, wherein the polarization component is a polarization angle calculated by measuring vertical and horizontal polarization amplitudes of signals received from horizontal and vertical isotropic antennas
Figure 112014076102847-pat00067
), And the azimuth error correction unit selects azimuth and amplitude difference correction data mapped to the calculated polarization angle from a memory in which a plurality of azimuth and amplitude difference correction data are mapped by polarization angle, The azimuth mapped to the amplitude difference of the reception signals between the adjacent antennas in the amplitude difference correction data is determined as the final azimuth angle
Figure 112014076102847-pat00068
). ≪ / RTI > 청구항 9에 있어서, 상기 편파 측정기는 하기 수식에 의해 상기 편파 각도(
Figure 112015089546765-pat00069
)를 산출함을 특징으로 하는 방위 오차 보정 장치.
Figure 112015089546765-pat00083
[12] The method of claim 9, wherein the polarization meter measures the polarization angle
Figure 112015089546765-pat00069
). ≪ / RTI >
Figure 112015089546765-pat00083
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