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적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보가 저장된 데이터베이스와,상기 데이터베이스에 저장된 항로 표지의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 좌표 변환 및 데이터 전처리부와,상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 상기 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 시스템 오차 추정부와,상기 추정된 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 시스템 오차 보정부를 포함하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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제 1 항에 있어서,상기 좌표 변환 및 데이터 전처리부는,상기 항로 표지의 위치 정보를 지구 중심 지구 고정 좌표계로 변환하여 지구 중심 지구 고정 좌표계의 위치 정보로 변환하며,상기 지구 중심 주기 고정 좌표계의 위치 정보를 상기 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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3 |
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제 1 항에 있어서,상기 좌표 변환 및 데이터 전처리부는,상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 수학식 , ( , , 는 레이더 중심 NED 좌표계에서 n번째 항로 표지의 위치 정보, 은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭거리, 은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭방위각)을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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4 |
4
제 1 항에 있어서,상기 레이더 측정 값에 대한 모델은,상기 항로 표지와 레이더 사이의 상대 거리, 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 잡음에 의한 거리 오차를 포함하는 거리 측정 값과, 상기 항로 표지와 레이더 사이의 방위각, 방위각 바이어스 및 잡음에 의한 오차를 포함하는 방위각 측정 값으로 구성된 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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제 4 항에 있어서,상기 시스템 오차 추정부는,상기 레이더 측정 값과 상기 항로 표지와 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스의 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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6 |
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제 5 항에 있어서,상기 시스템 오차 추정부는,상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 기법을 통해 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 추정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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7
제 6 항에 있어서,상기 시스템 오차 추정부는,상기 공칭 거리 및 공칭 방위 각과 상기 레이더 측정 값을 차분한 측정 오차방정식을정의하며,상기 레이더 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 상태변수로 한 칼만 필터의 상태 방정식을 정의하며,상기 측정 오차 방정식을 다수개의 항로 표지 정보를 이용하는 경로로 확장하여 칼만필터의 측정 오차 방정식을 정의하며,상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 갱신 방정식( , , 는k-1시점에서의 상태 벡터 추정값, 는 k시점에서의 상태 벡터 추정값, 는 칼만필터의 이득행렬, 는k-1시점에서의 상태오차 공분산 행렬, 는k시점에서의 상태오차 공분산 행렬, 는 관측행렬에 대한 전치(Transpose)행렬)을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스의 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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8 |
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제 7 항에 있어서,상기 시스템 오차 보정부는,상기 시스템 오차 추정부에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 거리 바이어스와 k번째 시점의 레이더 거리 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 거리 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 바이어스의 오차를 보정하며,상기 시스템 오차 추정부에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 방위각 바이어스와 k번째 시점의 레이더 방위각 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 방위각 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템에서 방위각 바이어스 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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제 7 항에 있어서,상기 시스템 오차 보정부는,k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 거리에 대한 측정 오차의 표준편차 이내이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 방위각에 대한 측정 오차의 표준편차 이내인 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 바이어스와 방위각의 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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제 9 항에 있어서,상기 k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 첫 번째 행과 열이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 세 번째 행과 열인 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 장치
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적어도 둘 이상의 항로 표지와 레이더의 위치 정보를 제공받는 단계와,상기 항로 표지 각각의 위치 정보를 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하여 상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리와 공칭 방위각을 산출하는 단계와,상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 레이더 측정 값에 대한 모델과 상기 공칭 거리 및 공칭방위각을 이용하여 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 단계와,상기 추정된 레이더 시스템의 오차 정보를 이용하여 레이더 시스템의 오차를 보정하는 단계를 포함하는 레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 11 항에 있어서,상기 산출하는 단계는,상기 항로 표지의 위치 정보를 지구 중심 지구 고정 좌표계로 변환하여 지구 중심 지구 고정 좌표계의 위치 정보로 변환하는 단계와,상기 지구 중심 주기 고정 좌표계의 위치 정보를 상기 레이더 중심 NED 좌표계로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 11 항에 있어서,상기 산출하는 단계는,상기 항로 표지 각각과 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 수학식( , ( , , 는 레이더 중심 NED 좌표계에서 n번째 항로 표지의 위치 정보, 은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭거리, 은 항로 표지와 레이더 사이의 공칭방위각)을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 11 항에 있어서,상기 레이더 측정 값에 대한 모델은,상기 항로 표지와 레이더 사이의 상대 거리, 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 잡음에 의한 거리 오차를 포함하는 거리 측정 값과, 상기 항로 표지와 레이더 사이의 방위각, 방위각 바이어스 및 잡음에 의한 오차를 포함하는 방위각 측정 값으로 구성된 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 14 항에 있어서,상기 시스템의 오차를 추정하는 단계는,상기 레이더 측정 값과 상기 항로 표지와 레이더 사이의 공칭 거리 및 공칭 방위각을 이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스로 이루어진 상기 레이더 시스템의 오차 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 15 항에 있어서,상기 시스템의 오차를 추정하는 단계는,상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 기법을 통해 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 추정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 16 항에 있어서,상기 시스템의 오차를 추정하는 단계는,상기 공칭 거리 및 공칭 방위 각과 상기 레이더 측정 값을 차분한 측정 오차방정식을 정의하는 단계와,상기 레이더 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스를 상태변수로 한 칼만 필터의 상태 방정식을 정의하는 단계와,상기 측정 오차 방정식을 다수개의 항로 표지 정보를 이용하는 경로로 확장하여 칼만필터의 측정 오차 방정식을 정의하는 단계와,상기 레이더 측정 값에 대한 모델이 입력될 때마다 칼만 필터 갱신 방정식( , , 는k-1시점에서의 상태 벡터 추정값, 는 k시점에서의 상태 벡터 추정값, 는 칼만필터의 이득행렬, 는k-1시점에서의 상태오차 공분산 행렬, 는k시점에서의 상태오차 공분산 행렬, 는 관측행렬에 대한 전치(Transpose)행렬)을이용하여 상기 레이더의 거리 바이어스, 레이더 거리 이득 오차 및 방위각 바이어스에 대한 오차를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 17 항에 있어서,상기 시스템의 오차를 보정하는 단계는,상기 오차를 추정하는 단계에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 거리 바이어스와 k번째 시점의 레이더 거리 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 거리 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템의 거리 바이어스 오차를 보정하는 단계와,상기 오차를 추정하는 단계에서 추정한 k-1번째 시점의 레이더 방위각 바이어스와 k번째 시점의 레이더 방위각 바이어스간의 차이 크기가 기 설정된 방위각 추정 임계값 이하일 경우 상기 레이더 시스템의 방위각 바이어스 오차를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 17 항에 있어서,상기 시스템의 오차를 보정하는 단계는, k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 거리에 대한 측정 오차의 표준편차 이내이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산의 제곱근의 값이 레이더 방위각에 대한 측정 오차의 표준편차 이내인 경우 상기 레이더 시스템에서 거리 및 방위각 바이어스의 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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제 19 항에 있어서,상기 k번째 시점에서 레이더 거리 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 첫 번째 행과 열( 이며, 상기 k번째 시점에서 레이더 방위각 바이어스의 추정 오차에 대한 공분산은, 상기 칼만 필터 갱신 방정식에서 칼만 필터의 상태 오차 공분산 행렬의 세 번째 행과 열( 인 것을 특징으로 하는레이더 시스템의 오차 보정 방법
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