KR102103636B1 - Method of detecting rotorcraft and rotorcraft detection system - Google Patents
Method of detecting rotorcraft and rotorcraft detection system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102103636B1 KR102103636B1 KR1020180045837A KR20180045837A KR102103636B1 KR 102103636 B1 KR102103636 B1 KR 102103636B1 KR 1020180045837 A KR1020180045837 A KR 1020180045837A KR 20180045837 A KR20180045837 A KR 20180045837A KR 102103636 B1 KR102103636 B1 KR 102103636B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- frequency
- signal components
- rotorcraft
- target object
- groups
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/505—Systems of measurement based on relative movement of target using Doppler effect for determining closest range to a target or corresponding time, e.g. miss-distance indicator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/536—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
회전익기 탐지 방법에서, 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파를 송신하고, 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파를 송신하고, 제2 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단한다.In a rotorcraft detection method, a first electromagnetic wave having a first frequency is transmitted, a first electromagnetic wave receives a first reflected wave corresponding to a signal reflected from a target object, and a second having a second frequency different from the first frequency Transmitting the electromagnetic wave, the second electromagnetic wave receives a second reflected wave corresponding to the signal reflected from the target object, the frequency interval between the signal components included in the first reflected wave and the signal components included in the second reflected wave It is determined whether the target object is a rotorcraft based on the frequency interval.
Description
본 발명은 회전익기(rotorcraft)를 탐지하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전익기 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for detecting a rotorcraft, and more particularly, to a rotorcraft detection method and a rotorcraft detection system.
레이다(radar) 장치는 안테나를 통해 공간상으로 송신 신호를 방사하고, 방사된 송신 신호가 목표물에서 반사되어 되돌아오면, 되돌아온 신호의 분석을 통해 목표물의 존재 여부를 검출한다.The radar device radiates a transmission signal through the antenna in space, and when the radiated transmission signal is reflected back from the target and returns, the presence of the target is detected through analysis of the returned signal.
최근에는 송신 신호가 목표물에서 반사되어 되돌아온 신호의 분석을 통해 목표물이 움직이는 물체인지 여부 및 목표물의 이동 속도까지 산출할 수 있는 레이다 장치가 개발되어 사용되고 있다.Recently, a radar device has been developed and used to calculate whether a target is a moving object and a moving speed of the target through analysis of a signal from which the transmission signal is reflected and returned from the target.
이러한 레이다 장치는 비행 물체의 탐지를 위해 군사적으로도 널리 이용되고 있다.These radar devices are also widely used militaryly for the detection of flying objects.
그러나 최근 드론(drone) 기술이 발전함에 따라 드론이 정찰, 폭격 등과 같은 군사적 용도로 이용되고 있는데, 종래의 레이다 장치는 목표물이 움직이는 물체인지 여부 및 목표물의 이동 속도는 파악할 수 있는 반면에, 목표물이 단순 비행 물체인지 또는 드론인지 여부를 판단하기 어렵다는 문제점이 있다.However, as drone technology has recently been developed, drones have been used for military purposes such as reconnaissance and bombing. In a conventional radar device, whether a target is a moving object or not and a moving speed of the target can be identified, There is a problem that it is difficult to determine whether it is a simple flying object or a drone.
예를 들어, 종래의 레이다 장치는 드론이 아닌 새 떼의 움직임도 드론의 침입으로 판단하는 오류가 발생하는 문제점이 있다.For example, the conventional radar device has a problem in that the movement of birds, not drones, is also determined as an intrusion of drones.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 레이다(radar)를 사용하여 목표 물체가 회전익기(rotorcraft)인지 여부를 정확하게 탐지할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention to solve the above problems is to provide a method for accurately detecting whether a target object is a rotorcraft using a radar.
본 발명의 다른 목적은 레이다를 사용하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 정확하게 탐지할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a system capable of accurately detecting whether a target object is a rotorcraft using a radar.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 방법에서, 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파를 송신하고, 상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파를 송신하고, 상기 제2 전자기파가 상기 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단한다.In order to achieve the above object of the present invention, in a method for detecting a rotorcraft according to an embodiment of the present invention, a first electromagnetic wave having a first frequency is transmitted, and the first electromagnetic wave is reflected from a target object Receiving a first reflected wave corresponding to the generated signal, transmitting a second electromagnetic wave having a second frequency different from the first frequency, and receiving a second reflected wave corresponding to the signal reflected by the second electromagnetic wave at the target object Then, it is determined whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between signal components included in the first reflected wave and a frequency interval between signal components included in the second reflected wave.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제1 하모닉(harmonic) 주파수로 일정하고, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between signal components included in the first reflected wave and a frequency interval between signal components included in the second reflected wave. Is, the frequency interval between signal components included in the first reflected wave is constant at a first harmonic frequency, and the frequency interval between signal components included in the second reflected wave is constant at a second harmonic frequency, And, when the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide, determining that the target object is a rotorcraft.
상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between signal components included in the first reflected wave and a frequency interval between signal components included in the second reflected wave may include: If the frequency interval between the signal components included in is not constant, determining that the target object is an object that does not include a rotating blade, and the frequency interval between the signal components included in the second reflected wave is not constant If not, determining that the target object is an object that does not include a rotating blade, and the frequency interval between signal components included in the first reflected wave is constant at the first harmonic frequency, and the second reflected wave is The frequency interval between the included signal components is constant to the second harmonic frequency, and the first harmonic frequency If the group the second harmonic frequency do not match, the target object may further include the step of determining that the object does not contain the rotary blades.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계, 상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성하는 단계, 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계, 및 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between signal components included in the first reflected wave and a frequency interval between signal components included in the second reflected wave. Is, generating a first baseband signal by down-converting the first reflected wave by the first frequency, and having a relatively large magnitude among signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal Determining signal components as first effective signal components, generating a second baseband signal by down-converting the second reflected wave by the second frequency, and at different frequencies included in the second baseband signal. Determining signal components having a relatively large magnitude among corresponding signal components as second effective signal components, and 1 is valid based on the frequency interval between the frequency spacing and the second effective signal components among the signal components is the target object may include the step of determining whether the rotorcraft.
상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계는, 상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하는 단계, 및 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal as the first effective signal components may include processing the first baseband signal to Generating a first frequency spectrum for the first baseband signal, a value obtained by multiplying a magnitude of a signal component having the largest magnitude among signal components included in the first frequency spectrum by a threshold ratio as a first threshold value The determining may include determining signal components having a magnitude equal to or greater than the first threshold among signal components included in the first frequency spectrum as the first effective signal components.
상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계는, 상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하는 단계, 및 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the second baseband signal as the second effective signal components may include processing the second baseband signal to Generating a second frequency spectrum for the second baseband signal, a value obtained by multiplying a magnitude of a signal component having the largest magnitude among signal components included in the second frequency spectrum by a threshold ratio as a second threshold value The determining may include determining signal components having a magnitude equal to or greater than the second threshold among signal components included in the second frequency spectrum as the second effective signal components.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between the first effective signal components and a frequency interval between the second effective signal components comprises: adjacent to the first effective signal components. Grouping signal components having frequencies, calculating an average frequency of signal components for each of the first effective signal component groups, and whether an average frequency interval between the first effective signal component groups is constant Determining whether or not, grouping signal components having frequencies adjacent to the second effective signal components, calculating an average frequency of signal components for each of the second effective signal components groups, and Determining whether an average frequency interval between groups of second effective signal components is constant, the first validity If the average frequency interval between groups of signal components is constant at a first harmonic frequency, and the average frequency interval between groups of second effective signal components is constant at a second harmonic frequency, the first harmonic frequency and the first 2 determining whether the harmonic frequencies match, and determining that the target object is a rotorcraft when the first harmonic frequency and the second harmonic frequency match.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between the first effective signal components and a frequency interval between the second effective signal components includes: When grouped as, the target object is determined to be an object that does not include a rotating blade, and when the second effective signal components are grouped into a group, the target object is an object that does not include a rotating blade It may further comprise the step of determining.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between the first effective signal components and a frequency interval between the second effective signal components is performed between groups of the first effective signal components. If the average frequency interval of is not constant, determining that the target object is an object that does not include a rotating blade, and when the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is not constant, the target The object may further include determining that it is an object that does not include a rotating blade.
상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Determining whether the target object is a rotorcraft based on a frequency interval between the first effective signal components and a frequency interval between the second effective signal components is performed between groups of the first effective signal components. The average frequency interval of is constant at the first harmonic frequency, the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, and the first harmonic frequency and the second harmonic frequency are If they do not match, the target object may further include determining that the object does not include a rotating blade.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하는 단계, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하는 단계, 상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하는 단계, 및 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining whether the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is constant includes: calculating average frequency differences between neighboring groups for the groups of the first effective signal components, and Calculating an average value and a standard deviation of average frequency differences, when the standard deviation is less than a third threshold value, it is determined that the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is constant at a frequency corresponding to the average value And when the standard deviation is greater than or equal to the third threshold, determining that the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is not constant.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하는 단계, 및 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.If the average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at the first harmonic frequency, and the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, the first The step of determining whether the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide is when the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is less than a fourth threshold, the first harmonic frequency and the second Determining that the harmonic frequencies match, and when the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is greater than or equal to the fourth threshold, the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match. And determining not to.
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 단계는, 상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하는 단계, 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하는 단계, 및 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.When the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide, the step of determining that the target object is a rotorcraft is stored in advance by correlating the types of commercial rotorcraft with the rotational frequencies of the propellers of the commercial rotorcraft. Searching whether a model corresponding to the first harmonic frequency exists in the rotorcraft database, and when a model corresponding to the first harmonic frequency is searched in the rotorcraft database, the target object is a rotorcraft of the searched model. Determining as a cause, and if the model corresponding to the first harmonic frequency is not found in the rotorcraft database, the target object may include determining that the model is a rotorcraft whose model is not identified.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수 중의 적어도 하나는 설정값에 기초하여 가변될 수 있다.In one embodiment, at least one of the first frequency and the second frequency may be varied based on a set value.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기 탐지 시스템은 제1 송신부, 제1 수신부, 제2 송신부, 제2 수신부, 및 컨트롤러를 포함한다. 상기 제1 송신부는 제1 주파수를 갖는 제1 캐리어 신호를 사용하여 제1 전자기파를 송신한다. 상기 제1 수신부는 상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 상기 제1 캐리어 신호를 사용하여 상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성한다. 상기 제2 송신부는 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 캐리어 신호를 사용하여 제2 전자기파를 송신한다. 상기 제2 수신부는 상기 제2 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 상기 제2 캐리어 신호를 사용하여 상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성한다. 상기 컨트롤러는 상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단한다.To achieve the above object of the present invention, the rotorcraft detection system according to an embodiment of the present invention includes a first transmitter, a first receiver, a second transmitter, a second receiver, and a controller. The first transmitter transmits a first electromagnetic wave using a first carrier signal having a first frequency. The first receiver receives a first reflected wave corresponding to a signal from which the first electromagnetic wave is reflected from a target object, and converts the first reflected wave down by the first frequency using the first carrier signal to generate a first base. Generate a band signal. The second transmitting unit transmits a second electromagnetic wave using a second carrier signal having a second frequency different from the first frequency. The second receiving unit receives the second reflected wave corresponding to the signal reflected by the second electromagnetic wave from the target object, and converts the second reflected wave down by the second frequency using the second carrier signal to generate a second base. Generate a band signal. The controller is based on a frequency interval between signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal and a frequency interval between signal components corresponding to different frequencies included in the second baseband signal. Then, it is determined whether the target object is a rotorcraft.
일 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 수신부로부터 제공되는 상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하고, 상기 제2 수신부로부터 제공되는 상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 신호 처리부, 및 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 판별부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the controller processes the first baseband signal provided from the first receiver to generate a first frequency spectrum for the first baseband signal, and the A signal processor configured to process a second baseband signal to generate a second frequency spectrum for the second baseband signal, and signal components having a relatively large magnitude among signal components included in the first frequency spectrum; Determined as effective signal components, among signal components included in the second frequency spectrum, signal components having a relatively large size are determined as second effective signal components, and a frequency interval between the first effective signal components And determining whether the target object is a rotorcraft based on the frequency interval between the second effective signal components. Determination may include a to.
상기 판별부는, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하고, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 상기 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정할 수 있다.The determining unit determines a value obtained by multiplying a size of a signal component having the largest magnitude among the signal components included in the first frequency spectrum by a threshold ratio, as a first threshold value, and a signal component included in the first frequency spectrum Among these, signal components having a magnitude equal to or greater than the first threshold value are determined as the first effective signal components, and the threshold ratio is the magnitude of a signal component having the largest magnitude among signal components included in the second frequency spectrum. A value multiplied by may be determined as a second threshold value, and signal components having a magnitude greater than or equal to the second threshold value among signal components included in the second frequency spectrum may be determined as the second effective signal components.
상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고, 상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다.The discrimination unit groups signal components having frequencies adjacent to the first effective signal components, calculates an average frequency of signal components for each of the first effective signal components, and calculates the first valid signal. It is determined whether the average frequency interval between groups of components is constant, grouping signal components having adjacent frequencies with respect to the second effective signal components, and signaling for each of the groups of second effective signal components Calculate the average frequency of the components, determine whether the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is constant, and the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is the first harmonic frequency Is constant, and the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, Group the first harmonic frequency and the second case to determine whether the second harmonic frequency match, and the first harmonic frequency and the second harmonic frequency matching, the target object may be determined to be due to the flywheel.
상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되거나, 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않거나, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다.The determining unit determines that the target object is an object that does not include a rotating blade when the first effective signal components are grouped into one group or the second effective signal components are grouped into one group, and the If the average frequency spacing between the groups of first effective signal components is not constant, or the average frequency spacing between the groups of second effective signal components is not constant, the target object is an object that does not include a rotating blade. And the average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at the first harmonic frequency, and the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at the second harmonic frequency. And if the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match, the target object is rotated. It may determine that the object does not contain the wing.
상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하고, 상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하고, 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정할 수 있다.The discrimination unit calculates average frequency differences between neighboring groups for the groups of the first effective signal components, calculates an average value and a standard deviation of the average frequency differences, and the standard deviation is greater than a third threshold value. If small, it is determined that the average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at a frequency corresponding to the average value, and when the standard deviation is greater than or equal to the third threshold, the first valid signal It can be determined that the average frequency spacing between groups of components is not constant.
상기 판별부는, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정할 수 있다.When the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is less than a fourth threshold, the determination unit determines that the first harmonic frequency and the second harmonic frequency match, and the first harmonic frequency When the difference in the second harmonic frequency is greater than or equal to the fourth threshold, it may be determined that the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match.
상기 회전익기 탐지 시스템은 상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 판별부는, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하고, 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하고, 상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다.The rotary wing detection system further includes a rotary wing database that stores in advance the types of commercial rotary wing aircraft and the rotational frequencies of the propellers of the commercial rotary wing aircraft, and the discrimination unit is provided between the groups of the first effective signal components. The average frequency interval of is constant at the first harmonic frequency, the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, and the first harmonic frequency and the second harmonic frequency are If there is a match, it is searched whether a model corresponding to the first harmonic frequency exists in the rotorcraft database, and when a model corresponding to the first harmonic frequency is searched in the rotorcraft database, the target object is the Determined to be the rotorcraft of the retrieved model, and the rotorcraft If the model corresponding to the first harmonic frequency is not detected in the base emitter, the target object may be determined to be due to the flywheel model is not identified.
본 발명의 실시예들에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 방법 및 회전익기 탐지 시스템은 목표 물체가 회전 날개를 포함하는 회전익기인지 또는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인지 여부를 정확하게 탐지할 수 있다.A rotorcraft detection method and a rotorcraft detection system according to embodiments of the present invention can accurately detect whether a target object is a rotorcraft including a rotary wing or an object that does not include a rotary wing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기 탐지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 1의 회전익기 탐지 시스템에 포함되는 컨트롤러의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 2의 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 4의 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 4의 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 11은 도 10의 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 10의 제1 하모닉 주파수와 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전익기 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 10의 목표 물체가 회전익기인 것으로 결정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.1 is a view showing a rotorcraft detection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a rotorcraft detection method according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an example of a controller included in the rotorcraft detection system of FIG. 1.
4 is an example of determining whether a target object is a rotorcraft based on a frequency interval between signal components included in the first reflected wave of FIG. 2 and a frequency interval between signal components included in the second reflected wave. It is a flow chart showing.
5 is a flowchart illustrating an example of a step of determining signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal of FIG. 4 as first effective signal components. .
6 is a diagram illustrating an example of a first frequency spectrum for a first baseband signal when the target object is a rotorcraft.
7 is a diagram illustrating an example of a first frequency spectrum for a first baseband signal when the target object is an object that does not include a rotating blade.
8 is a diagram illustrating an example of a second frequency spectrum for a second baseband signal when the target object is a rotorcraft.
9 is a diagram illustrating an example of a second frequency spectrum for a second baseband signal when the target object is an object that does not include a rotating blade.
10 is a flowchart illustrating an example of a step of determining whether a target object is a rotorcraft based on a frequency interval between first valid signal components and a frequency interval between second effective signal components of FIG. 4.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a step of determining whether an average frequency interval between groups of first effective signal components of FIG. 10 is constant.
12 is a flowchart illustrating an example of a step of determining whether the first harmonic frequency and the second harmonic frequency of FIG. 10 match.
13 is a view showing a rotorcraft detection system according to another embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating an example of a step of determining that the target object of FIG. 10 is a rotorcraft.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are exemplified only for the purpose of illustrating the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention can be implemented in various forms and the text It should not be construed as being limited to the embodiments described in.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously changed and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.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 may be used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as the second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly neighboring to," should be interpreted similarly.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described is present, and one or more other features or numbers. It should be understood that it does not preclude the presence or addition possibilities of, steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.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. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as 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. .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기(rotorcraft) 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a rotorcraft detection system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)은 서로 다른 주파수를 갖는 전자기파들(EMW1, EMW2)을 이용하여 목표 물체(20)를 탐지하는 다중 대역 레이다(radar)를 사용하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단한다.The
본 명세서에서 회전익기는 프로펠러(propeller)와 같은 회전 날개를 포함하는 모든 종류의 비행체를 나타낸다. 예를 들어, 회전익기는 드론(drone), 헬리콥터 등일 수 있다.In the present specification, the rotorcraft refers to all kinds of vehicles including a rotating blade such as a propeller. For example, the rotorcraft may be a drone, helicopter, or the like.
도 1에는 예시적으로 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는 드론인 것으로 도시된다.1, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전익기 탐지 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing a rotorcraft detection method according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 회전익기 탐지 방법은 도 1의 회전익기 탐지 시스템(10a)을 통해 수행될 수 있다.The rotorcraft detection method illustrated in FIG. 2 may be performed through the
도 1 및 2를 참조하면, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)를 송신할 수 있다(단계 S100).1 and 2, the
회전익기 탐지 시스템(10a)로부터 방사된 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에 부딪히는 경우, 제1 전자기파(EMW1)는 목표 물체(20)에서 반사되어 제1 반사파(RW1)로서 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아올 수 있다.When the first electromagnetic wave EMW1 emitted from the
이 때, 상기 제1 주파수, 목표 물체(20)가 정지된 물체인지 또는 이동중인 물체인지 여부, 목표 물체(20)의 이동 속도, 및 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는지 여부에 따라 제1 반사파(RW1)는 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호 성분들을 포함할 수 있다.At this time, the first frequency, whether the
회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파(RW1)를 수신할 수 있다(단계 S200).The
한편, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다(단계 S300).Meanwhile, the
회전익기 탐지 시스템(10a)로부터 방사된 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에 부딪히는 경우, 제2 전자기파(EMW2)는 목표 물체(20)에서 반사되어 제2 반사파(RW2)로서 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아올 수 있다.When the second electromagnetic wave EMW2 emitted from the
이 때, 상기 제2 주파수, 목표 물체(20)가 정지된 물체인지 또는 이동중인 물체인지 여부, 목표 물체(20)의 이동 속도, 및 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는지 여부에 따라 제2 반사파(RW2)는 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호 성분들을 포함할 수 있다.At this time, the second frequency, whether the
회전익기 탐지 시스템(10a)은 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파(RW2)를 수신할 수 있다(단계 S400).The
예를 들어, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 아래의 [수학식 1]과 같이 표현되는 전자기파(EMW1, EMW2)를 목표 물체(20)를 향해 송신할 수 있다.For example, the
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 는 회전익기 탐지 시스템(10a)이 목표 물체(20)를 향해 송신하는 전자기파(EMW1, EMW2)를 나타내고, 는 전자기파(EMW1, EMW2)의 크기를 나타내고, 는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수를 나타낸다.here, Denotes electromagnetic waves (EMW1, EMW2) transmitted by the
따라서 가 상기 제1 주파수인 경우, 는 제1 전자기파(EMW1)에 상응하고, 가 상기 제2 주파수인 경우, 는 제2 전자기파(EMW2)에 상응할 수 있다.therefore When is the first frequency, Corresponds to the first electromagnetic wave (EMW1), When is the second frequency, May correspond to the second electromagnetic wave (EMW2).
이 때, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)는 아래의 [수학식 2]와 같이 표현될 수 있다.At this time, when the
[수학식 2][Equation 2]
여기서, 는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)를 나타내고, 는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사될 때 발생되는 신호 감쇄 이득을 나타내고, 는 도플러 효과에 의해 발생되는 도플러 주파수를 나타내고, 는 전자기파(EMW1, EMW2)의 속도를 나타내고, 는 목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a) 방향으로 이동하는 속도 성분을 나타낸다.here, Denotes reflected waves RW1 and RW2 corresponding to signals reflected from the
목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a)을 향해 다가오는 경우, 도플러 주파수()는 양의 값을 갖고, 목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 멀어지는 경우, 도플러 주파수()는 음의 값을 가질 수 있다.When the
또한, 전자기파(EMW1, EMW2)의 속도()는 일정하므로, 상기 [수학식 2]에 표현된 바와 같이, 도플러 주파수()는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수()와 목표 물체(20)가 회전익기 탐지 시스템(10a) 방향으로 이동하는 속도()에 비례할 수 있다.In addition, the speed of electromagnetic waves (EMW1, EMW2) ( ) Is constant, so as shown in Equation 2 above, the Doppler frequency ( ) Is the frequency of electromagnetic waves (EMW1, EMW2) ) And the speed at which the
상기 [수학식 2]에 표현된 바와 같이, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 반사파(RW1, RW2)는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수()와 도플러 주파수()만큼 차이 나는 주파수를 갖는 하나의 신호 성분만을 포함할 수 있다.As expressed in [Equation 2], when the
이에 반해, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)는 아래의 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.On the other hand, when the
[수학식 3][Equation 3]
여기서, 는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 반사파(RW1, RW2)를 나타내고, 는 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사될 때 발생되는 신호 감쇄 이득을 나타내고, 는 도플러 효과에 의해 발생되는 도플러 주파수를 나타내고, 은 n번째 하모닉(harmonic) 성분의 이득을 나타내고, 은 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수를 나타낸다.here, Denotes reflected waves RW1 and RW2 corresponding to signals reflected from the
상기 [수학식 3]에 표현된 바와 같이, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 전자기파(EMW1, EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 반사파(RW1, RW2)는 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수()와 도플러 주파수()만큼 차이 나는 주파수를 중심 주파수로 하여, 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()마다 주기적으로 반복되는 주파수를 갖는 복수의 하모닉 신호 성분들을 포함할 수 있다.As represented in [Equation 3], when the
이 때, 상기 [수학식 3]에 표현된 바와 같이, 반사파(RW1, RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격은 전자기파(EMW1, EMW2)의 주파수()와는 무관하게 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()로 일정하다.At this time, as shown in [Equation 3], the frequency interval between signal components included in the reflected waves RW1 and RW2 is the frequency of the electromagnetic waves EMW1 and EMW2. ) Irrespective of the rotation frequency of the
따라서 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 송신된 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 송신된 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격은 모두 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()로 일정할 수 있다.Therefore, when the
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다(단계 S500).Therefore, as shown in FIG. 2, the
일 실시예에 있어서, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정한지 여부 및 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the
제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않거나, 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다.When the frequency interval between signal components included in the first reflected wave RW1 is not constant or the frequency interval between signal components included in the second reflected wave RW2 is not constant, the
이에 반해, 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the frequency interval between signal components included in the first reflected wave RW1 is constant at the first harmonic frequency, and the frequency interval between signal components included in the second reflected wave RW2 is the second harmonic frequency. In certain cases, the
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다.When the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match, the
반면에, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 목표 물체(20)가 회전익기인 것으로 결정할 수 있다. 이 때, 상기 제1 하모닉 주파수 및 상기 제2 하모닉 주파수는 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()와 동일할 수 있다.On the other hand, when the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 회전익기 탐지 시스템(10a)을 통해 수행되는 회전익기 탐지 방법은 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격과 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 서로 일치하는지 여부에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서 회전익기 탐지 시스템(10a)은 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기를 효과적으로 탐지할 수 있다.As described above, in the rotorcraft detection method performed through the
일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 송신부(TX1)(110), 제2 송신부(TX2)(120), 제1 수신부(RX1)(210), 제2 수신부(RX2)(220), 제1 캐리어 신호 생성부(C_GEN1)(310), 제2 캐리어 신호 생성부(C_GEN2)(320), 컨트롤러(400), 및 안테나(500)를 포함할 수 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 1, the
도 3은 도 1의 회전익기 탐지 시스템에 포함되는 컨트롤러의 일 예를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an example of a controller included in the rotorcraft detection system of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 컨트롤러(400)는 제어 회로(410), 신호 생성부(420), 및 회전익기 탐지부(430)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
실시예에 따라서, 회전익기 탐지부(430)는 신호 처리부(431) 및 판별부(433)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
도 4는 도 2의 제1 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 반사파에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계(S500)의 일 예를 나타내는 순서도이다.4 is a step of determining whether a target object is a rotorcraft based on a frequency interval between signal components included in the first reflected wave of FIG. 2 and a frequency interval between signal components included in the second reflected wave (S500). It is a flowchart showing an example of.
이하, 도 1 내지 4를 참조하여 회전익기 탐지 시스템(10a)을 통해 수행되는 회전익기 탐지 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the rotorcraft detection method performed through the
제1 캐리어 신호 생성부(310)는 상기 제1 주파수를 갖는 제1 캐리어 신호(CW1)를 생성하여 제1 송신부(110) 및 제1 수신부(210)에 제공할 수 있다.The first
제2 캐리어 신호 생성부(320)는 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 캐리어 신호(CW2)를 생성하여 제2 송신부(120) 및 제2 수신부(220)에 제공할 수 있다.The second carrier
일 실시예에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수는 미리 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 주파수는 2GHz이고 상기 제2 주파수는 10GHz일 수 있다.In one embodiment, the first frequency and the second frequency may be predetermined. For example, the first frequency may be 2 GHz and the second frequency may be 10 GHz.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수 중의 적어도 하나는 외부로부터 제공되는 설정값에 기초하여 가변될 수 있다.In another embodiment, at least one of the first frequency and the second frequency may be variable based on a setting value provided from the outside.
제어 회로(410)는 컨트롤러(400)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The
신호 생성부(420)는 제어 회로(410)의 제어 하에 기저 대역의 제1 송신 신호(TS1)를 생성하여 제1 송신부(110)에 제공할 수 있다.The
제1 송신부(110)는 제1 캐리어 신호(CW1)를 사용하여 신호 생성부(420)로부터 제공되는 제1 송신 신호(TS1)를 상기 제1 주파수만큼 상향 변환하여 안테나(500)를 통해 제1 전자기파(EMW1)를 송신할 수 있다(단계 S100).The
제1 수신부(210)는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파(RW1)를 수신하고(단계 S200), 제1 캐리어 신호(CW1)를 사용하여 제1 반사파(RW1)를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호(BBS1)를 생성할 수 있다(단계 S510).The
제1 수신부(210)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)를 컨트롤러(400)에 포함되는 회전익기 탐지부(430)에 제공할 수 있다.The
또한, 신호 생성부(420)는 제어 회로(410)의 제어 하에 기저 대역의 제2 송신 신호(TS2)를 생성하여 제2 송신부(120)에 제공할 수 있다.In addition, the
제2 송신부(120)는 제2 캐리어 신호(CW2)를 사용하여 신호 생성부(420)로부터 제공되는 제2 송신 신호(TS2)를 상기 제2 주파수만큼 상향 변환하여 안테나(500)를 통해 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다(단계 S300).The
제2 수신부(220)는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파(RW2)를 수신하고(단계 S400), 제2 캐리어 신호(CW2)를 사용하여 제2 반사파(RW2)를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호(BBS2)를 생성할 수 있다(단계 S530).The
제2 수신부(220)는 제2 기저 대역 신호(BBS2)를 컨트롤러(400)에 포함되는 회전익기 탐지부(430)에 제공할 수 있다.The
도 1에는 제1 송신부(110)와 제2 송신부(120)가 분리된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 실시예들에 따라 제1 송신부(110)와 제2 송신부(120)는 하나의 회로로 구현될 수도 있다.1, the
마찬가지로, 도 1에는 제1 수신부(210)와 제2 수신부(220)가 분리된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 실시예들에 따라 제1 수신부(210)와 제2 수신부(220)는 하나의 회로로 구현될 수도 있다.Similarly, although the
일 실시예에 있어서, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 시분할 방식으로 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1) 및 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다.In one embodiment, the
이 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 전자기파(EMW1)를 송신(단계 S100)하고 제1 반사파(RW1)를 수신(단계 S200)한 후, 제2 전자기파(EMW2)를 송신(단계 S300)하고 제2 반사파(RW2)를 수신(단계 S200)할 수 있다.In this case, the
다른 실시예에 있어서, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 주파수 분할 방식으로 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1) 및 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)를 송신할 수 있다.In another embodiment, the
이 경우, 회전익기 탐지 시스템(10a)은 제1 전자기파(EMW1)를 송신(단계 S100)하고 제1 반사파(RW1)를 수신(단계 S200)하는 동작과 제2 전자기파(EMW2)를 송신(단계 S300)하고 제2 반사파(RW2)를 수신(단계 S200)하는 동작을 동시에 수행할 수 있다.In this case, the
한편, 회전익기 탐지부(430)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the
회전익기 탐지 시스템(10a)으로부터 송신된 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 제1 반사파(RW1)로서 회전익기 탐지 시스템(10a)으로 되돌아오는 경우, 제1 반사파(RW1)에는 다양한 노이즈 신호 성분들이 포함될 수 있다.When the first electromagnetic wave EMW1 transmitted from the
일반적으로 노이즈 신호 성분의 크기는 상대적으로 작으므로, 회전익기 탐지부(430)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하고(단계 S520), 상대적으로 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈에 의한 신호 성분으로 간주하여 무시할 수 있다.In general, since the size of the noise signal component is relatively small, the
도 5는 도 4의 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계(S520)의 일 예를 나타내는 순서도이다.FIG. 5 illustrates an example of determining (S520) signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal of FIG. 4 as first effective signal components. It is a flow chart.
도 5를 참조하면, 회전익기 탐지부(430)에 포함되는 신호 처리부(431)는 제1 수신부(210)로부터 제공되는 제1 기저 대역 신호(BBS1)를 처리하여 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대한 제1 주파수 스펙트럼(FS1)을 생성할 수 있다(단계 S521).Referring to FIG. 5, the
일 실시예에 있어서, 신호 처리부(431)는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대해 샘플링(sampling)을 수행하고, 상기 샘플링된 신호들에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 수행하여 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대한 제1 주파수 스펙트럼(FS1)을 생성할 수 있다.In one embodiment, the
도 6은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a first frequency spectrum for a first baseband signal when the target object is a rotorcraft, and FIG. 7 is a first baseband signal when the target object is an object that does not include a rotating blade A diagram showing an example of a first frequency spectrum for.
도 6 및 7에는 상기 제1 주파수가 2GHz인 경우에 신호 처리부(431)로부터 생성되는 제1 기저 대역 신호(BBS1)에 대한 제1 주파수 스펙트럼(FS1)이 예시적으로 도시된다.6 and 7 illustrate the first frequency spectrum FS1 for the first baseband signal BBS1 generated from the
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)은 상대적으로 작은 크기를 갖는 다양한 노이즈 신호 성분들을 포함할 수 있다.6 and 7, the first frequency spectrum FS1 may include various noise signal components having a relatively small size.
판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분(SE_MAX)의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값(THV1)으로 결정할 수 있다(단계 S522).The determining
일 실시예에 있어서, 상기 문턱 비율은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.In one embodiment, the threshold ratio may be predefined in the
도 6 및 7에는 상기 문턱 비율이 5%인 경우에 판별부(433)에 의해 결정되는 제1 문턱값(THV1)이 예시적으로 도시된다.6 and 7 illustrate the first threshold value THV1 determined by the
판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 신호 성분들 중에서 제1 문턱값(THV1)보다 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈 신호 성분들로 간주하고, 제1 문턱값(THV1) 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정할 수 있다(단계 S523).The determining
다시 도 4를 참조하면, 회전익기 탐지부(430)는 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하고(단계 S540), 상대적으로 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈에 의한 신호 성분으로 간주하여 무시할 수 있다.Referring back to FIG. 4, the
일 실시예에 있어서, 도 5를 참조하여 상술한 바와 동일한 방식으로, 회전익기 탐지부(430)에 포함되는 신호 처리부(431)는 제2 수신부(220)로부터 제공되는 제2 기저 대역 신호(BBS2)를 처리하여 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대한 제2 주파수 스펙트럼(FS2)을 생성할 수 있다.In one embodiment, in the same manner as described above with reference to FIG. 5, the
일 실시예에 있어서, 신호 처리부(431)는 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대해 샘플링을 수행하고, 상기 샘플링된 신호들에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 수행하여 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대한 제2 주파수 스펙트럼(FS2)을 생성할 수 있다.In one embodiment, the
도 8은 목표 물체가 회전익기인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 9는 목표 물체가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우에 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a second frequency spectrum for a second baseband signal when the target object is a rotorcraft, and FIG. 9 is a second baseband signal when the target object is an object that does not include a rotating blade A diagram showing an example of a second frequency spectrum for.
도 8 및 9에는 상기 제2 주파수가 10GHz인 경우에 신호 처리부(431)로부터 생성되는 제2 기저 대역 신호(BBS2)에 대한 제2 주파수 스펙트럼(FS2)이 예시적으로 도시된다.8 and 9, the second frequency spectrum FS2 for the second baseband signal BBS2 generated from the
도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)은 상대적으로 작은 크기를 갖는 다양한 노이즈 신호 성분들을 포함할 수 있다.8 and 9, the second frequency spectrum FS2 may include various noise signal components having a relatively small size.
판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분(SE_MAX)의 크기에 상기 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값(THV2)으로 결정할 수 있다.The determining
도 8 및 9에는 상기 문턱 비율이 5%인 경우에 판별부(433)에 의해 결정되는 결정되는 제2 문턱값(THV2)이 예시적으로 도시된다.8 and 9, a second threshold value THV2 determined by the
판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 신호 성분들 중에서 제2 문턱값(THV2)보다 작은 크기를 갖는 신호 성분들은 노이즈 신호 성분들로 간주하고, 제2 문턱값(THV2) 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정할 수 있다.The determining
다시 도 4를 참조하면, 판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다(단계 S550).Referring to FIG. 4 again, the
도 10은 도 4의 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 단계(S550)의 일 예를 나타내는 순서도이다.FIG. 10 is a flow chart showing an example of a step S550 of determining whether a target object is a rotorcraft based on a frequency interval between first effective signal components and a second effective signal components of FIG. 4. to be.
도 10을 참조하면, 판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화할 수 있다(단계 S5511).Referring to FIG. 10, the
상기 [수학식 1] 내지 상기 [수학식 3]을 참조하여 상술한 바와 같이, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 제1 반사파(RW1)는 제1 전자기파(EMW1)의 주파수()와 도플러 주파수()만큼 차이 나는 주파수를 중심 주파수로 하여, 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()마다 주기적으로 반복되는 주파수를 갖는 복수의 하모닉 신호 성분들을 포함할 수 있다.As described above with reference to [Equation 1] to [Equation 3], when the
이에 반해, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제1 반사파(RW1)는 제1 전자기파(EMW1)의 주파수()와 도플러 주파수()만큼 차이 나는 주파수를 갖는 하나의 신호 성분만을 포함할 수 있다.On the other hand, when the
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전익기인 경우, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들은 복수의 그룹들로 그룹화될 수 있다.Accordingly, as illustrated in FIG. 6, when the
도 6은 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7)로 그룹화 된 것을 나타낸다.6 shows that the first effective signal components included in the first frequency spectrum FS1 are grouped into first to seventh groups G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7.
반면에, 도 7에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들은 하나의 그룹으로 그룹화될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 7, when the
따라서 판별부(433)는 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5512).Accordingly, the
제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우(단계 S5512; 예), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).When the first effective signal components included in the first frequency spectrum FS1 are grouped into one group (step S5512; YES), the
이에 반해, 제1 주파수 스펙트럼(FS1)에 포함되는 상기 제1 유효 신호 성분들이 복수의 그룹들로 그룹화되는 경우(단계 S5512; 아니오), 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산할 수 있다(단계 S5513).In contrast, when the first effective signal components included in the first frequency spectrum FS1 are grouped into a plurality of groups (step S5512; No), the
도 6에 도시된 제1 주파수 스펙트럼(FS1)의 경우, 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7) 각각의 평균 주파수는 -462.3462, -296.8097, -129.0220, 40.2344, 210.0119, 379.5454, 및 546.5324일 수 있다.In the case of the first frequency spectrum FS1 shown in FIG. 6, the average frequency of each of the first to seventh groups G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7 is -462.3462, -296.8097, -129.0220 , 40.2344, 210.0119, 379.5454, and 546.5324.
이후, 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5514).Thereafter, the
도 11은 도 10의 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계(S5514)의 일 예를 나타내는 순서도이다.11 is a flowchart illustrating an example of step S5514 of determining whether an average frequency interval between groups of first effective signal components of FIG. 10 is constant.
도 11을 참조하면, 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고(단계 S5515), 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산할 수 있다(단계 S5516).Referring to FIG. 11, the
도 6에 도시된 제1 주파수 스펙트럼(FS1)의 경우, 제7 그룹(G7)과 제5 그룹(G5) 사이의 평균 주파수 차이는 165.5365이고, 제5 그룹(G5)과 제3 그룹(G3) 사이의 평균 주파수 차이는 167.7877이고, 제3 그룹(G3)과 제1 그룹(G1) 사이의 평균 주파수 차이는 169.2564이고, 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2) 사이의 평균 주파수 차이는 169.7775이고, 제2 그룹(G2)과 제4 그룹(G4) 사이의 평균 주파수 차이는 169.5335이고, 제4 그룹(G4)과 제6 그룹(G6) 사이의 평균 주파수 차이는 166.9870일 수 있다.In the case of the first frequency spectrum FS1 shown in FIG. 6, the average frequency difference between the seventh group G7 and the fifth group G5 is 165.5365, and the fifth group G5 and the third group G3 The average frequency difference between is 167.7877, the average frequency difference between the third group G3 and the first group G1 is 169.2564, and the average frequency difference between the first group G1 and the second group G2 is 169.7775, the average frequency difference between the second group (G2) and the fourth group (G4) is 169.5335, and the average frequency difference between the fourth group (G4) and the sixth group (G6) may be 166.9870.
따라서 도 6에 도시된 제1 주파수 스펙트럼(FS1)의 경우, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값은 168.1464이고, 표준 편차는 1.6793일 수 있다.Accordingly, in the case of the first frequency spectrum FS1 illustrated in FIG. 6, the average value of the average frequency differences may be 168.1464 and the standard deviation may be 1.6793.
이후, 판별부(433)는 상기 표준 편차와 제3 문턱값의 크기를 비교할 수 있다(단계 S5517).Thereafter, the
일 실시예에 있어서, 상기 제3 문턱값은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.In one embodiment, the third threshold may be predefined in the
상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우(단계 S5517; 아니오), 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정할 수 있다(단계 S5518).When the standard deviation is greater than or equal to the third threshold value (step S5517; No), the determining
이에 반해, 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 작은 경우(단계 S5517; 예), 판별부(433)는 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정할 수 있다(단계 S5519).On the other hand, if the standard deviation is smaller than the third threshold value (step S5517; YES), the
다시 도 10을 참조하면, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우(단계 S5514; 아니오), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).Referring to FIG. 10 again, when the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is not constant (step S5514; No), the
한편, 판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화할 수 있다(단계 S5521).Meanwhile, the
상기 [수학식 1] 내지 상기 [수학식 3]을 참조하여 상술한 바와 같이, 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 경우, 제2 반사파(RW2)는 제2 전자기파(EMW2)의 주파수()와 도플러 주파수()만큼 차이 나는 주파수를 중심 주파수로 하여, 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()마다 주기적으로 반복되는 주파수를 갖는 복수의 하모닉 신호 성분들을 포함할 수 있다.As described above with reference to [Equation 1] to [Equation 3], when the
이에 반해, 목표 물체(20)가 새와 같이 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제2 반사파(RW2)는 제2 전자기파(EMW2)의 주파수()와 도플러 주파수()만큼 차이 나는 주파수를 갖는 하나의 신호 성분만을 포함할 수 있다.On the other hand, when the
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전익기인 경우, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들은 복수의 그룹들로 그룹화될 수 있다.Accordingly, as illustrated in FIG. 8, when the
도 8은 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7)로 그룹화 된 것을 나타낸다.8 shows that the second effective signal components included in the second frequency spectrum FS2 are grouped into first to seventh groups G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7.
반면에, 도 9에 도시된 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 경우, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들은 하나의 그룹으로 그룹화될 수 있다.On the other hand, as illustrated in FIG. 9, when the
따라서 판별부(433)는 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5522).Accordingly, the
제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우(단계 S5522; 예), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).When the second effective signal components included in the second frequency spectrum FS2 are grouped into one group (step S5522; YES), the determining
이에 반해, 제2 주파수 스펙트럼(FS2)에 포함되는 상기 제2 유효 신호 성분들이 복수의 그룹들로 그룹화되는 경우(단계 S5522; 아니오), 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산할 수 있다(단계 S5523).In contrast, when the second effective signal components included in the second frequency spectrum FS2 are grouped into a plurality of groups (step S5522; No), the
도 8에 도시된 제2 주파수 스펙트럼(FS2)의 경우, 제1 내지 제7 그룹들(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7) 각각의 평균 주파수는 -302.3302, -136.7937, 30.9940, 200.2505, 370.0279, 539.5614, 및 706.5484일 수 있다.In the case of the second frequency spectrum FS2 shown in FIG. 8, the average frequency of each of the first to seventh groups G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7 is -302.3302, -136.7937, 30.9940, 200.2505, 370.0279, 539.5614, and 706.5484.
이후, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5524).Thereafter, the
도 11을 참조하여 상술한 바와 동일한 방식으로, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산할 수 있다.In the same manner as described above with reference to FIG. 11, the
도 8에 도시된 제2 주파수 스펙트럼(FS2)의 경우, 제7 그룹(G7)과 제5 그룹(G5) 사이의 평균 주파수 차이는 165.5365이고, 제5 그룹(G5)과 제3 그룹(G3) 사이의 평균 주파수 차이는 167.7877이고, 제3 그룹(G3)과 제1 그룹(G1) 사이의 평균 주파수 차이는 169.2565이고, 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2) 사이의 평균 주파수 차이는 169.7774이고, 제2 그룹(G2)과 제4 그룹(G4) 사이의 평균 주파수 차이는 169.5335이고, 제4 그룹(G4)과 제6 그룹(G6) 사이의 평균 주파수 차이는 166.9870일 수 있다.In the case of the second frequency spectrum FS2 shown in FIG. 8, the average frequency difference between the seventh group G7 and the fifth group G5 is 165.5365, and the fifth group G5 and the third group G3 The average frequency difference between is 167.7877, the average frequency difference between the third group G3 and the first group G1 is 169.2565, and the average frequency difference between the first group G1 and the second group G2 is 169.7774, the average frequency difference between the second group (G2) and the fourth group (G4) is 169.5335, and the average frequency difference between the fourth group (G4) and the sixth group (G6) may be 166.9870.
따라서 도 8에 도시된 제2 주파수 스펙트럼(FS2)의 경우, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값은 168.1464이고, 표준 편차는 1.6793일 수 있다.Accordingly, in the case of the second frequency spectrum FS2 illustrated in FIG. 8, the average value of the average frequency differences may be 168.1464 and the standard deviation may be 1.6793.
이후, 판별부(433)는 상기 표준 편차와 상기 제3 문턱값의 크기를 비교할 수 있다.Thereafter, the
일 실시예에 있어서, 상기 제3 문턱값은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.In one embodiment, the third threshold may be predefined in the
상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정할 수 있다.When the standard deviation is greater than or equal to the third threshold, the determining
이에 반해, 상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 작은 경우, 판별부(433)는 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정할 수 있다.On the other hand, when the standard deviation is smaller than the third threshold, the determining
다시 도 10을 참조하면, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우(단계 S5524; 아니오), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).Referring to FIG. 10 again, when the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is not constant (step S5524; No), the
반면에, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수(fh1)로 일정하고(단계 S5514; 예), 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수(fh2)로 일정한 경우(단계 S5524; 예), 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5531).On the other hand, the average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at a first harmonic frequency (fh1) (step S5514; YES), and the average frequency interval between the groups of second effective signal components is When the second harmonic frequency fh2 is constant (step S5524; YES), the
도 12는 도 10의 제1 하모닉 주파수와 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계(S5531)의 일 예를 나타내는 순서도이다.12 is a flowchart illustrating an example of a step S5531 of determining whether the first harmonic frequency and the second harmonic frequency of FIG. 10 match.
도 12를 참조하면, 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)의 차이가 제4 문턱값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(단계 S5532).Referring to FIG. 12, the
일 실시예에 있어서, 상기 제4 문턱값은 판별부(433) 내부에 미리 정의될 수 있다.In one embodiment, the fourth threshold may be predefined in the
제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우(단계 S5532; 아니오), 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하지 않는 것으로 결정할 수 있다(단계 S5533).When the difference between the first harmonic frequency fh1 and the second harmonic frequency fh2 is greater than or equal to the fourth threshold value (step S5532; No), the
이에 반해, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)의 차이가 상기 제4 문턱값보다 작은 경우(단계 S5532; 예), 판별부(433)는 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하는 것으로 결정할 수 있다(단계 S5534).On the other hand, when the difference between the first harmonic frequency fh1 and the second harmonic frequency fh2 is smaller than the fourth threshold (step S5532; YES), the
다시 도 10을 참조하면, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하지 않는 경우(단계 S5531; 아니오), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5541).Referring to FIG. 10 again, when the first harmonic frequency fh1 and the second harmonic frequency fh2 do not coincide (step S5531; No), the
반면에, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하는 경우(단계 S5531; 예), 판별부(433)는 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5542).On the other hand, when the first harmonic frequency fh1 and the second harmonic frequency fh2 coincide (step S5531; YES), the
도 1 내지 12를 참조하여 상술한 바와 같은 동작을 통해 판별부(433)는 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인지 또는 회전 날개(21)를 포함하지 않는 물체인지 여부를 판단하고, 판단 결과(D_RESULT)를 제어 회로(410)에 제공할 수 있다.Through the operation as described above with reference to FIGS. 1 to 12, the
일 실시예에 있어서, 제어 회로(410)는 판단 결과(D_RESULT)를 디스플레이 장치를 통해 표시할 수 있다.In one embodiment, the
다른 실시예에 있어서, 제어 회로(410)는 판단 결과(D_RESULT)를 관리자 단말기와 같은 외부 장치로 전송할 수 있다.In another embodiment, the
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전익기 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.13 is a view showing a rotorcraft detection system according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 회전익기 탐지 시스템(10b)은 제1 송신부(TX1)(110), 제2 송신부(TX2)(120), 제1 수신부(RX1)(210), 제2 수신부(RX2)(220), 제1 캐리어 신호 생성부(C_GEN1)(310), 제2 캐리어 신호 생성부(C_GEN2)(320), 컨트롤러(400), 안테나(500), 및 회전익기 데이터베이스(RC_DB)(600)를 포함할 수 있다.13, the
도 13에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10b)은 도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)에서 회전익기 데이터베이스(600)를 더 포함한다는 사항을 제외하고는 도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)과 동일하다.The
도 1에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10a)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 12를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략하고 회전익기 데이터베이스(600)와 관련된 동작에 대해서만 설명한다.Since the configuration and operation of the
일반적으로 상용 회전익기들 각각은 고유한 프로펠러의 회전 주파수를 갖는다. 따라서 회전익기 데이터베이스(600)는 상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장할 수 있다.In general, each of the commercial rotorcraft has a unique propeller rotation frequency. Therefore, the
회전익기 탐지 시스템(10b)은 도 1 내지 12를 참조하여 상술한 바와 동일한 동작을 수행하여 목표 물체(20)가 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인지 또는 회전 날개(21)를 포함하지 않는 물체인지 여부를 판단할 수 있다.The
도 14는 도 10의 목표 물체가 회전익기인 것으로 결정하는 단계(S5542)의 일 예를 나타내는 순서도이다.14 is a flowchart illustrating an example of step S5542 of determining that the target object of FIG. 10 is a rotorcraft.
도 14를 참조하면, 판별부(433)가 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 일치하여 목표 물체(20)가 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기인 것으로 결정하는 경우(단계 S5542), 판별부(433)는 회전익기 데이터베이스(600)에 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색할 수 있다(단계 S5543).Referring to FIG. 14, when the
상술한 바와 같이, 목표 물체(20)가 회전익기인 경우, 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)는 서로 일치하고, 제1 하모닉 주파수(fh1) 및 제2 하모닉 주파수(fh2)는 목표 물체(20)에 포함되는 회전 날개(21)의 회전 주파수()와 동일할 수 있다.As described above, when the
따라서 회전익기 데이터베이스(600)에서 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 판별부(433)는 목표 물체(20)가 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5544).Accordingly, when a model corresponding to the first harmonic frequency fh1 is searched in the
이에 반해, 회전익기 데이터베이스(600)에서 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 판별부(433)는 목표 물체(20)가 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정할 수 있다(단계 S5545).On the other hand, if a model corresponding to the first harmonic frequency fh1 is not found in the
따라서 도 13에 도시된 회전익기 탐지 시스템(10b)은 제1 하모닉 주파수(fh1)와 제2 하모닉 주파수(fh2)가 서로 일치하는 경우, 회전익기 데이터베이스(600)에 제1 하모닉 주파수(fh1)에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하고, 검색에 성공하는 경우, 목표 물체(20)가 회전익기라는 사실 뿐만 아니라 회전익기의 기종까지 제공할 수도 있다.Accordingly, when the first harmonic frequency fh1 and the second harmonic frequency fh2 coincide with each other, the
도 1 내지 14를 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 회전익기 탐지 시스템(10a, 10b)은 상기 제1 주파수를 갖는 제1 전자기파(EMW1)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제1 반사파(RW1)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격과 상기 제1 주파수와 상이한 상기 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파(EMW2)가 목표 물체(20)에서 반사되어 되돌아오는 제2 반사파(RW2)에 포함되는 신호 성분들 사이의 주파수 간격이 서로 일치하는지 여부에 기초하여 목표 물체(20)가 회전익기인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서 회전익기 탐지 시스템(10a)은 드론과 같이 회전 날개(21)를 포함하는 회전익기를 효과적으로 탐지할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 1 to 14, in the
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 회전익기 탐지 시스템(10b)은 회전익기 데이터베이스(600)를 더 포함함으로써 목표 물체(20)가 회전익기라는 사실 뿐만 아니라 회전익기의 기종까지 제공할 수도 있으므로, 회전익기 탐지의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, since the
본 발명은 드론(drone)과 같이 회전 날개를 포함하는 회전익기(rotorcraft)의 침입을 정확하게 탐지하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.The present invention can be usefully used to accurately detect the intrusion of a rotorcraft that includes a rotating blade, such as a drone.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art may vary the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You can understand that it can be modified and changed.
10a, 10b: 회전익기(rotorcraft) 탐지 시스템
20: 목표 물체 21: 회전 날개
110: 제1 송신부 120: 제2 송신부
210: 제1 수신부 220: 제2 수신부
310: 제1 캐리어 신호 생성부 320: 제2 캐리어 신호 생성부
400: 컨트롤러 410: 제어 회로
420: 신호 생성부 430: 회전익기 탐지부
431: 신호 처리부 433: 판별부
500: 안테나 600: 회전익기 데이터베이스10a, 10b: Rotorcraft detection system
20: target object 21: rotating wing
110: first transmission unit 120: second transmission unit
210: first receiver 220: second receiver
310: first carrier signal generator 320: second carrier signal generator
400: controller 410: control circuit
420: signal generating unit 430: rotary wing detection unit
431: signal processing unit 433: discrimination unit
500: antenna 600: rotorcraft database
Claims (22)
상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하는 단계;
상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 전자기파를 송신하는 단계;
상기 제2 전자기파가 상기 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하는 단계;
상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계;
상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성하는 단계;
상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계;
상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계;
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계;
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계;
상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하는 단계;
상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하는 단계;
상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하는 단계;
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기(rotorcraft)인 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.Transmitting a first electromagnetic wave having a first frequency;
Receiving a first reflected wave corresponding to the signal reflected by the first electromagnetic wave from a target object;
Transmitting a second electromagnetic wave having a second frequency different from the first frequency;
Receiving a second reflected wave corresponding to the signal reflected by the second electromagnetic wave from the target object;
Generating a first baseband signal by down-converting the first reflected wave by the first frequency;
Determining signal components having a relatively large magnitude among signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal as first effective signal components;
Generating a second baseband signal by down-converting the second reflected wave by the second frequency;
Determining signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the second baseband signal as second effective signal components;
Grouping signal components having frequencies adjacent to the first effective signal components;
Calculating an average frequency of signal components for each of the groups of first effective signal components;
Determining whether an average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant;
Grouping signal components having frequencies adjacent to the second effective signal components;
Calculating an average frequency of signal components for each of the groups of second effective signal components;
Determining whether an average frequency interval between the groups of the second effective signal components is constant;
When the average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at a first harmonic frequency, and the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at a second harmonic frequency, the first harmonic Determining whether a frequency and the second harmonic frequency match; And
And if the first harmonic frequency and the second harmonic frequency match, determining that the target object is a rotorcraft.
상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계;
상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하는 단계; 및
상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.The method of claim 1, wherein the determining of signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal as the first effective signal components comprises:
Processing the first baseband signal to generate a first frequency spectrum for the first baseband signal;
Determining a value obtained by multiplying a magnitude of a signal component having the largest magnitude among signal components included in the first frequency spectrum by a threshold ratio as a first threshold value; And
And determining signal components having a magnitude equal to or greater than the first threshold value among the signal components included in the first frequency spectrum as the first effective signal components.
상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계;
상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하는 단계; 및
상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.The method of claim 1, wherein the determining of signal components having a relatively large size among signal components corresponding to different frequencies included in the second baseband signal as the second effective signal components comprises:
Processing the second baseband signal to generate a second frequency spectrum for the second baseband signal;
Determining a value obtained by multiplying a magnitude of a signal component having the largest magnitude among signal components included in the second frequency spectrum by a threshold ratio as a second threshold value; And
And determining signal components having a magnitude equal to or greater than the second threshold value among signal components included in the second frequency spectrum as the second effective signal components.
상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계; 및
상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.According to claim 1,
If the first valid signal components are grouped into a group, determining that the target object is an object that does not include a rotating blade; And
And when the second effective signal components are grouped into one group, determining that the target object is an object that does not include a rotating wing.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계; 및
상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.According to claim 1,
If the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is not constant, determining that the target object is an object that does not include a rotating blade; And
And determining that the target object is an object that does not include a rotating blade when the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is not constant.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 회전익기 탐지 방법.According to claim 1,
The average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at the first harmonic frequency, the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, and the second And if the 1 harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match, determining that the target object is an object that does not include a rotating blade.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하는 단계;
상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하는 단계;
상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하는 단계; 및
상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.The method of claim 1, wherein determining whether an average frequency interval between the groups of the first effective signal components is constant is:
Calculating average frequency differences between neighboring groups for the groups of first effective signal components;
Calculating an average value and a standard deviation of the average frequency differences;
If the standard deviation is less than a third threshold value, determining that an average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at a frequency corresponding to the average value; And
And if the standard deviation is greater than or equal to the third threshold, determining that the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is not constant.
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하는 단계; 및
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.The method of claim 1, wherein an average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at the first harmonic frequency, and an average frequency interval between the groups of second effective signal components is the second harmonic frequency. If constant, determining whether the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide,
If the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is less than a fourth threshold, determining that the first harmonic frequency and the second harmonic frequency match; And
And determining that the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match if the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is greater than or equal to the fourth threshold value. Way.
상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하는 단계;
상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하는 단계; 및
상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정하는 단계를 포함하는 회전익기 탐지 방법.The method of claim 1, wherein when the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide, determining that the target object is a rotorcraft,
Retrieving whether a model corresponding to the first harmonic frequency exists in a rotorcraft database that is pre-stored by correlating the types of commercial rotorcraft with the rotational frequencies of the propellers of the commercial rotorcraft;
When a model corresponding to the first harmonic frequency is searched in the rotary wing database, determining that the target object is a rotary wing of the searched model; And
And if the model corresponding to the first harmonic frequency is not found in the rotorcraft database, determining that the target object is a rotorcraft whose model is not identified.
상기 제1 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제1 반사파를 수신하고, 상기 제1 캐리어 신호를 사용하여 상기 제1 반사파를 상기 제1 주파수만큼 하향 변환하여 제1 기저 대역 신호를 생성하는 제1 수신부;
상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 갖는 제2 캐리어 신호를 사용하여 제2 전자기파를 송신하는 제2 송신부;
상기 제2 전자기파가 목표 물체에서 반사된 신호에 상응하는 제2 반사파를 수신하고, 상기 제2 캐리어 신호를 사용하여 상기 제2 반사파를 상기 제2 주파수만큼 하향 변환하여 제2 기저 대역 신호를 생성하는 제2 수신부; 및
상기 제1 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 기저 대역 신호에 포함되는 서로 다른 주파수에 상응하는 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 수신부로부터 제공되는 상기 제1 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제1 기저 대역 신호에 대한 제1 주파수 스펙트럼을 생성하고, 상기 제2 수신부로부터 제공되는 상기 제2 기저 대역 신호를 처리하여 상기 제2 기저 대역 신호에 대한 제2 주파수 스펙트럼을 생성하는 신호 처리부; 및
상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제1 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상대적으로 큰 크기를 갖는 신호 성분들을 제2 유효 신호 성분들로 결정하고, 상기 제1 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격 및 상기 제2 유효 신호 성분들 사이의 주파수 간격에 기초하여 상기 목표 물체가 회전익기인지 여부를 판단하는 판별부를 포함하고,
상기 판별부는,
상기 제1 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고,
상기 제2 유효 신호 성분들에 대해 인접한 주파수를 갖는 신호 성분들끼리 그룹화하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 각각에 대해 신호 성분들의 평균 주파수를 계산하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정한지 여부를 판단하고,
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 제2 하모닉 주파수로 일정한 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는지 여부를 판단하고,
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 목표 물체는 회전익기인 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.A first transmitter for transmitting a first electromagnetic wave using a first carrier signal having a first frequency;
The first electromagnetic wave receives a first reflected wave corresponding to a signal reflected from a target object, and down converts the first reflected wave by the first frequency using the first carrier signal to generate a first baseband signal. A first receiver;
A second transmitter for transmitting a second electromagnetic wave using a second carrier signal having a second frequency different from the first frequency;
The second electromagnetic wave receives a second reflected wave corresponding to the signal reflected from the target object, and uses the second carrier signal to down convert the second reflected wave by the second frequency to generate a second baseband signal. A second receiver; And
The target is based on a frequency interval between signal components corresponding to different frequencies included in the first baseband signal and a frequency interval between signal components corresponding to different frequencies included in the second baseband signal. It includes a controller to determine whether the object is a rotorcraft,
The controller,
The first baseband signal provided from the first receiver is processed to generate a first frequency spectrum for the first baseband signal, and the second baseband signal provided from the second receiver is processed to remove the first baseband signal. A signal processor that generates a second frequency spectrum for the two baseband signals; And
Signal components having a relatively large size among signal components included in the first frequency spectrum are determined as first effective signal components, and signals having a relatively large magnitude among signal components included in the second frequency spectrum. Determining the components as second effective signal components and determining whether the target object is a rotorcraft based on the frequency intervals between the first effective signal components and the frequency intervals between the second effective signal components Including wealth,
The discrimination unit,
Group signal components having frequencies adjacent to the first effective signal components, calculate an average frequency of signal components for each of the first effective signal components, and group the first valid signal components. Determine whether the average frequency interval between is constant,
Group signal components having adjacent frequencies with respect to the second effective signal components, calculate an average frequency of signal components for each of the second effective signal components, and group the second effective signal components Determine whether the average frequency interval between is constant,
When the average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at a first harmonic frequency, and the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at a second harmonic frequency, the first harmonic It is determined whether the frequency matches the second harmonic frequency,
When the first harmonic frequency and the second harmonic frequency coincide, the target object is a rotorcraft detection system that determines that it is a rotorcraft.
상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 문턱 비율을 곱한 값을 제1 문턱값으로 결정하고, 상기 제1 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제1 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제1 유효 신호 성분들로 결정하고,
상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 가장 큰 크기를 갖는 신호 성분의 크기에 상기 문턱 비율을 곱한 값을 제2 문턱값으로 결정하고, 상기 제2 주파수 스펙트럼에 포함되는 신호 성분들 중에서 상기 제2 문턱값 이상의 크기를 갖는 신호 성분들을 상기 제2 유효 신호 성분들로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.The method of claim 15, wherein the determination unit,
A value obtained by multiplying a size of a signal component having the largest magnitude among signal components included in the first frequency spectrum by a threshold ratio is determined as a first threshold value, and the first component among signal components included in the first frequency spectrum is determined. Signal components having a magnitude equal to or greater than 1 threshold are determined as the first effective signal components,
A value obtained by multiplying the magnitude of the signal component having the largest magnitude among the signal components included in the second frequency spectrum by the threshold ratio is determined as a second threshold value, and among the signal components included in the second frequency spectrum, A rotary wing detection system that determines signal components having a magnitude equal to or greater than a second threshold value as the second effective signal components.
상기 제1 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되거나, 상기 제2 유효 신호 성분들이 하나의 그룹으로 그룹화되는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고,
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않거나, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 일정하지 않은 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하고,
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 경우, 상기 목표 물체는 회전 날개를 포함하지 않는 물체인 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.The method of claim 15, wherein the determination unit,
When the first effective signal components are grouped into one group, or when the second effective signal components are grouped into one group, it is determined that the target object is an object that does not include a rotating blade,
When the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is not constant, or when the average frequency interval between the groups of the second effective signal components is not constant, the target object does not include a rotating blade Decided to be
The average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at the first harmonic frequency, the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, and the second If the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not coincide, the target object is a rotorcraft detection system that determines that the object does not include a rotating blade.
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들에 대해 이웃한 그룹들 사이의 평균 주파수 차이들을 계산하고, 상기 평균 주파수 차이들의 평균값 및 표준 편차를 계산하고,
상기 표준 편차가 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 상기 평균값에 상응하는 주파수로 일정한 것으로 결정하고,
상기 표준 편차가 상기 제3 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격은 일정하지 않은 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.The method of claim 15, wherein the determination unit,
Calculate average frequency differences between neighboring groups for the groups of first effective signal components, calculate an average value and a standard deviation of the average frequency differences,
If the standard deviation is less than a third threshold value, it is determined that the average frequency interval between the groups of the first effective signal components is constant at a frequency corresponding to the average value,
If the standard deviation is greater than or equal to the third threshold, the rotorcraft detection system determines that the average frequency interval between the groups of first effective signal components is not constant.
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 제4 문턱값보다 작은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 것으로 결정하고,
상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수의 차이가 상기 제4 문턱값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하지 않는 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.The method of claim 15, wherein the determination unit,
When the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is less than a fourth threshold, it is determined that the first harmonic frequency and the second harmonic frequency match,
If the difference between the first harmonic frequency and the second harmonic frequency is greater than or equal to the fourth threshold, the rotorcraft detection system determines that the first harmonic frequency and the second harmonic frequency do not match.
상용 회전익기들의 기종과 상기 상용 회전익기들의 프로펠러의 회전 주파수를 서로 연관시켜 미리 저장하는 회전익기 데이터베이스를 더 포함하고,
상기 판별부는,
상기 제1 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제1 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제2 유효 신호 성분들의 그룹들 사이의 평균 주파수 간격이 상기 제2 하모닉 주파수로 일정하고, 상기 제1 하모닉 주파수와 상기 제2 하모닉 주파수가 일치하는 경우, 상기 회전익기 데이터베이스에 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 존재하는지 여부를 검색하고,
상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되는 경우, 상기 목표 물체는 상기 검색된 기종의 회전익기인 것으로 결정하고,
상기 회전익기 데이터베이스에서 상기 제1 하모닉 주파수에 상응하는 기종이 검색되지 않는 경우, 상기 목표 물체는 기종이 식별되지 않는 회전익기인 것으로 결정하는 회전익기 탐지 시스템.The method of claim 15,
Further comprising a rotorcraft database that stores in advance the type of commercial rotorcraft and the rotational frequencies of the propellers of the commercial rotorcraft,
The discrimination unit,
The average frequency interval between the groups of first effective signal components is constant at the first harmonic frequency, the average frequency interval between the groups of second effective signal components is constant at the second harmonic frequency, and the second 1, if the harmonic frequency and the second harmonic frequency match, search for whether a model corresponding to the first harmonic frequency exists in the rotorcraft database,
When a model corresponding to the first harmonic frequency is searched in the rotary wing database, it is determined that the target object is a rotary wing of the searched model,
If the model corresponding to the first harmonic frequency is not found in the rotorcraft database, the target object is a rotorcraft detection system that determines that the model is a rotorcraft whose model is not identified.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180045837A KR102103636B1 (en) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | Method of detecting rotorcraft and rotorcraft detection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180045837A KR102103636B1 (en) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | Method of detecting rotorcraft and rotorcraft detection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190122288A KR20190122288A (en) | 2019-10-30 |
KR102103636B1 true KR102103636B1 (en) | 2020-04-22 |
Family
ID=68462897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180045837A KR102103636B1 (en) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | Method of detecting rotorcraft and rotorcraft detection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102103636B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102412714B1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-23 | 한국항공대학교산학협력단 | Method of detecting rotorcraft using fmcw radar and rotorcraft detection system using fmcw radar |
CN113567976B (en) * | 2021-07-09 | 2023-08-29 | 北京航空航天大学 | Unmanned aerial vehicle rotor wing detection system based on millimeter wave radar and detection method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006330008A (en) | 2000-12-06 | 2006-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Radar system |
US9275645B2 (en) | 2014-04-22 | 2016-03-01 | Droneshield, Llc | Drone detection and classification methods and apparatus |
WO2017207714A1 (en) | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Qinetiq Limited | Radar system for the detection of drones |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2322986B (en) * | 1987-10-28 | 1998-12-16 | Licentia Gmbh | Method of type classification of a target |
KR101206359B1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-11-29 | 국방과학연구소 | Method for extracting the harmonic of vessel noise source |
KR101076001B1 (en) | 2011-04-26 | 2011-10-21 | 삼성탈레스 주식회사 | Apparatus for changing bandwidth of frequency modulated continuous wave of radar signal and method thereof |
-
2018
- 2018-04-20 KR KR1020180045837A patent/KR102103636B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006330008A (en) | 2000-12-06 | 2006-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Radar system |
US9275645B2 (en) | 2014-04-22 | 2016-03-01 | Droneshield, Llc | Drone detection and classification methods and apparatus |
WO2017207714A1 (en) | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Qinetiq Limited | Radar system for the detection of drones |
WO2017207718A1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Qinetiq Limited | Drone detection radar |
WO2017207716A1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Qinetiq Limited | Radar target detection system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190122288A (en) | 2019-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11428798B2 (en) | Radar based system and method for detection of an object and generation of plots holding radial velocity data, and system for detection and classification of unmanned aerial vehicles, UAVs | |
CN108957443B (en) | Method for estimating rotor length and rotating speed of unmanned aerial vehicle based on double-transmitting and double-receiving coherent radar | |
JP2019519768A (en) | Radar system for tracking low-flying unmanned aerial vehicles and objects | |
US11467278B2 (en) | System and method of detecting objects | |
CN105425225B (en) | A kind of passive radar low target detection method | |
RU2440588C1 (en) | Passive radio monitoring method of air objects | |
CN105203999A (en) | Rotorcraft early-warning device and method | |
KR102103636B1 (en) | Method of detecting rotorcraft and rotorcraft detection system | |
CN104977567B (en) | A kind of adaptive launching beam forming method of OFDM monopulse radars | |
CN111896926A (en) | Low-altitude target detection method and system based on strong clutter suppression | |
Chadwick | Micro-drone detection using software-defined 3G passive radar | |
KR20170024452A (en) | Target detection method and apparatus using radar | |
Lam et al. | Time-frequency analysis using V-band radar for drone detection and classification | |
KR102312890B1 (en) | Apparatus and method for detecting a small unmanned aerial vehicle(uav) | |
DK179788B1 (en) | Frequency modulated continuous wave radar based system for detection of an object and generation of plots holding radial velocity data | |
CN108254763A (en) | A kind of business small unmanned plane remote probe and method of disposal | |
RU2444756C1 (en) | Detection and localisation method of air objects | |
CN113759359B (en) | Passive bistatic radar receiving device based on empty pipe radar and target detection method | |
Kuschel et al. | Passive radar collision warning system PARASOL | |
KR101454297B1 (en) | System and method for intercepting missile using high range resolution fmicw | |
RU157396U1 (en) | SCREW RECOGNITION DEVICE | |
CN108226930A (en) | A kind of carrier-borne small-size multifunction radar | |
WO2021068136A1 (en) | Radar anti-jamming method, device, and system, and storage medium | |
KR102192761B1 (en) | Method and apparatus for detecting target | |
JP6151139B2 (en) | Angle measuring device, flying object, launcher, angle measuring method, flying object control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |