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KR20160114469A - Apparatus and method for tracking moving object - Google Patents

Apparatus and method for tracking moving object Download PDF

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KR20160114469A
KR20160114469A KR1020150041018A KR20150041018A KR20160114469A KR 20160114469 A KR20160114469 A KR 20160114469A KR 1020150041018 A KR1020150041018 A KR 1020150041018A KR 20150041018 A KR20150041018 A KR 20150041018A KR 20160114469 A KR20160114469 A KR 20160114469A
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KR
South Korea
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gnss
reflected
moving object
satellite
signal
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Withdrawn
Application number
KR1020150041018A
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Korean (ko)
Inventor
이상욱
김재현
Original Assignee
한국전자통신연구원
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Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Abstract

이동체 추적 장치에서의 이동체 추적 방법으로서, 이동체 추적 장치의 동기화된 복수의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기에서 각각 적어도 하나의 GNSS 위성으로부터 송출된 GNSS 신호들을 수신하고, 수신된 상기 GNSS 신호들을 상기 적어도 하나의 GNSS 위성으로부터 송출된 GNSS 신호가 이동체에 반사되지 않고 직접 수신된 GNSS 신호들과 이동체에 반사되어 수신된 GNSS 신호들로 구분한다. 그리고 이동체 추적 장치의 위치 산출부에서 직접 수신된 GNSS 신호들과 반사되어 수신된 GNSS 신호들을 이용하여 이동체의 위치를 계산한다. CLAIMS What is claimed is: 1. A method for tracking a moving object in a mobile tracking device, the method comprising: receiving GNSS signals from at least one GNSS satellite at a plurality of synchronized Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers of a mobile tracking device; GNSS signals sent from one GNSS satellite are divided into GNSS signals received directly without being reflected on a moving object and GNSS signals reflected on a mobile body. The position of the moving object is calculated using the GNSS signals received directly from the position calculating unit of the mobile tracking device and the GNSS signals reflected and received.

Description

이동체 추적 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRACKING MOVING OBJECT}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR TRACKING MOVING OBJECT [0002]

본 발명은 이동체 추적 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동체로부터 반사되는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 이용한 이동체 추적 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for tracking a moving object, and more particularly, to a moving object tracking apparatus and method using a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal reflected from a moving object.

종래 이동체의 위치를 추적하기 위한 수동 레이더는 신호원으로부터 송신되어 직접 도달하는 직접파와 신호원으로부터 송신되어 목표물인 이동체로부터 반사된 반사파를 수신하고, 직접파와 반사파에 각각 해당하는 수신 신호를 상관하여 이동체의 위치를 추적한다. A passive radar for tracking the position of a conventional mobile unit receives a direct wave transmitted from a signal source and a direct wave arriving from a signal source and receives a reflected wave reflected from a target moving object and correlates a received signal corresponding to the direct wave and the reflected wave, And the like.

이와 같이, 수동 레이더의 경우 신호원에서 단일 주파수 신호를 사용하면 직접파와 반사파를 구분하기가 어렵다. 따라서 추적정확도 및 신뢰도를 높이기 위해 서로 구분이 가능한 여러 주파수의 신호를 사용해야 하므로 비용이 증가하게 된다.As described above, in the case of passive radar, it is difficult to distinguish the direct wave from the reflected wave by using a single frequency signal in the signal source. Therefore, in order to improve the tracking accuracy and reliability, it is necessary to use signals of different frequencies which can be distinguished from each other, thereby increasing the cost.

또한 이동체가 다수인 경우, 주파수가 같으면 다수의 이동체를 서로 구분을 할 수 없어 추적이 불가한 경우도 발생하게 된다.Also, in the case of a plurality of moving objects, if the frequencies are the same, a plurality of moving objects can not be distinguished from each other, so that tracking can not be performed.

본 발명이 해결하려는 과제는 GNSS 반사 신호를 이용하여 낮은 비용으로 이동체의 위치를 용이하게 추적할 수 있는 이동체 추적 장치 및 방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a moving object tracking apparatus and method that can easily track a position of a moving object at low cost using a GNSS reflection signal.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 이동체 추적 장치에서의 이동체 추적 방법이 제공된다. 이동체 추적 방법은 상기 이동체 추적 장치의 동기화된 복수의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기에서, 각각 적어도 하나의 GNSS 위성으로부터 송출된 GNSS 신호들을 수신하는 단계, 상기 복수의 GNSS 수신기에서, 각각 수신된 상기 GNSS 신호들을 상기 GNSS 위성으로부터 송출된 GNSS 신호가 이동체에 반사되지 않고 직접 수신된 GNSS 신호들과 상기 이동체에 반사되어 수신된 GNSS 신호들로 구분하는 단계, 그리고 상기 이동체 추적 장치의 위치 산출부에서, 상기 직접 수신된 GNSS 신호들간의 TDOA(time difference of arrival) 값과 상기 반사되어 수신된 GNSS 신호들간의 TDOA 값을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a moving object tracking method in a moving object tracking apparatus is provided. A mobile tracking method, comprising: receiving, at a plurality of synchronized global navigation satellite system (GNSS) receivers of a mobile tracking device, GNSS signals each emitted from at least one GNSS satellite; Dividing the GNSS signals into GNSS signals sent directly from the GNSS satellite and GNSS signals received directly without being reflected on the mobile body and GNSS signals reflected on the mobile body, and in the position calculating unit of the mobile tracking device, And calculating the position of the moving object by using a time difference of arrival (TDOA) value between the directly received GNSS signals and a TDOA value between the reflected GNSS signals.

본 발명의 실시 예에 의하면, 신호원을 GNSS(Global Navigation Satellite System) 위성으로 사용함으로써, GNSS 위성으로부터 송출되는 GNSS 신호를 이용하여 하나 또는 다수의 이동체의 위치를 용이하게 추적할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, by using the signal source as a GNSS (Global Navigation Satellite System) satellite, it is possible to easily track the position of one or a plurality of mobile bodies using the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite.

또한 각 위성이 동일 주파수를 사용하여도 CDMA 방식인 각 위성의 GNSS 신호의 구분이 가능하므로, 종래의 수동 레이더에 비해 저비용으로 이동체의 위치를 정확하게 추적할 수 있다. Also, since each of the satellites can discriminate the GNSS signal of each satellite which is a CDMA system even if the same frequency is used, the position of the mobile can be accurately tracked at a lower cost than the conventional passive radar.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 이동체 추적 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 이동체 추적 장치의 이동체 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이동체 추적 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 이동체 추적 장치의 이동체 추적 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a block diagram of a mobile tracking device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a moving object tracking method of the moving object tracking apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a view illustrating a mobile tracking device according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a moving object tracking method of the moving object tracking apparatus shown in FIG.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a section is referred to as "including " an element, it is understood that it does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동체 추적 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A moving object tracking apparatus and method according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 이동체 추적 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram of a mobile tracking device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 이동체 추적 장치(10)는 적어도 4개의 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140) 및 위치 산출부(200)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the mobile tracking device 10 includes at least four GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 and a position calculation unit 200.

GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 서로 동기화되어 있다. GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 GNSS 위성(300)으로부터 송출되는 GNSS 신호를 수신한다. GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 수신되는 GNSS 신호는 GNSS 위성(300)으로부터 송출된 GNSS 신호가 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에 직접 도달하는 GNSS 신호 및 GNSS 위성(300)으로부터 송출된 GNSS 신호가 이동체(400)로부터 반사되어 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에 도달하는 GNSS 신호를 포함할 수 있다. 수신되는 GNSS 신호는 GNSS 위성(300)의 정보 즉, GNSS 신호를 송출한 시각 정보와 그 시각의 GNSS 위성(300)의 위치를 나타내는 궤도 정보, 이력(almanac), 천체력(ephemeris), 오차 보정을 위한 보정 정보를 포함한다. The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 are synchronized with each other. The GNSS receiver 110, 120, 130, 140 receives the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite 300. The GNSS signals received at the GNSS receivers 110, 120, 130 and 140 are transmitted to the GNSS satellites 300 through the GNSS satellites 300, May include a GNSS signal that is reflected from the mobile unit 400 and arrives at the GNSS receivers 110, 120, 130, 140. The received GNSS signal includes information of the GNSS satellite 300, that is, the time information of the GNSS signal, the orbit information indicating the position of the GNSS satellite 300 at that time, the almanac, ephemeris, And the correction information.

GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 수신되는 GNSS 신호로부터 GNSS 위성(300)을 구분하고, 또한 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호인지 이동체(400)로부터 반사되어 수신된 GNSS 위성(300)의 반사된 GNSS 신호인지 구분한다. The GNSS receiver 110, 120, 130, 140 separates the GNSS satellite 300 from the received GNSS signal and also receives the GNSS signal received directly from the GNSS satellite 300, And the reflected GNSS signal of the light source 300.

일반적으로 GNSS 위성(300)은 고유의 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 가지고 있다. PRN 코드는 32개의 위성 식별 번호로서, 각각의 위성들은 32개의 PRN 코드를 하나씩 나누어 가진다. GNSS 위성(300)으로부터 송출되는 GNSS 신호는 GNSS 위성(300)의 정보와 PRN 코드를 포함할 수 있다. GNSS 위성(300)의 정보는 예를 들면, GNSS 신호를 송출한 시각 정보와 그 시각의 GNSS 위성(300)의 위치를 나타내는 궤도 정보, 이력(almanac), 천체력(ephemeris), 오차 보정을 위한 보정 정보를 포함할 수 있다. Generally, the GNSS satellite 300 has its own pseudo-random number (PRN) code. The PRN code is 32 satellite identification numbers, and each satellite has 32 PRN codes divided one by one. The GNSS signal transmitted from the GNSS satellite 300 may include the information of the GNSS satellite 300 and the PRN code. The information of the GNSS satellite 300 includes, for example, time information for transmitting the GNSS signal and orbit information indicating the position of the GNSS satellite 300 at that time, history almanac, ephemeris, correction for error correction Information.

GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 32개의 PRN 코드를 저장하고 있다. GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 32개의 PRN 코드를 이용하여 수신된 GNSS 신호를 송출한 GNSS 위성(300)을 식별할 수 있다. 또한 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 동일한 GNSS 위성(300)으로부터 수신된 GNSS 신호의 수신 세기를 토대로 수신된 GNSS 신호가 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호인지 이동체(400)로부터 반사된 GNSS 신호인지 구분할 수 있다. 이와 같은 신호의 구분은 수신 세기를 이용한 방법 이외에도 다른 방법이 사용될 수 있다.The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 store 32 PRN codes. The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 may identify the GNSS satellites 300 that have transmitted the received GNSS signals using 32 PRN codes. Also, the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 may determine whether the received GNSS signal is a GNSS signal received directly from the GNSS satellite 300, based on the reception strength of the GNSS signal received from the same GNSS satellite 300, It is possible to distinguish the GNSS signal reflected from the GNSS signal. In addition to the method using the received power, other methods can be used to classify such signals.

GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 각각 식별된 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 측정하고, 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 측정한다. GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 각각 측정된 직접 수신된 GNSS 신호의 수신 도착 시간과 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 위치 산출부(200)로 전달한다. GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 미리 입력된 복수의 PRN 코드를 위성 시간 기준으로 발생시키고, GNSS 위성(300)으로부터 수신된 GNSS 신호의 PRN 코드와 각 GNSS 위성의 PRN 코드를 상관하여 GNSS 위성(300)에서 전송한 GNSS 신호의 수신 도달 시간을 계산할 수 있다. Each of the GNSS receivers 110, 120, 130 and 140 measures the arrival arrival time of the GNSS signal received directly from the identified GNSS satellite 300 and measures the reception arrival time of the reflected GNSS signal. Each of the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 transmits the measured arrival time of the directly received GNSS signal and the received arrival time of the reflected GNSS signal to the location calculation unit 200. The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 generate a plurality of previously inputted PRN codes on a satellite time basis and correlate the PRN codes of the GNSS signals received from the GNSS satellites 300 with the PRN codes of the respective GNSS satellites The arrival time of the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite 300 can be calculated.

위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 측정한 한 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호의 수신 도착 시간과 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치와 이동체(400)의 위치를 산출한다. 이 경우, 위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치를 미리 알고 있다고 가정한다. The position calculating unit 200 calculates the position of the GNSS satellite 300 using the reception arrival time of the GNSS signal directly received from the GNSS satellite 300 measured by the GNSS receiver 110, 120, 130, 140, And calculates the position of the receiver 110, 120, 130, 140 and the position of the moving object 400. In this case, it is assumed that the position calculating unit 200 knows the positions of the GNSS receivers 110, 120, 130 and 140 in advance.

한편, 도 1에서는 하나의 GNSS 위성(300)만을 도시하였으나, GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 각각 여러 개의 위성으로부터 GNSS 신호를 수신할 수 있고, 수신된 GNSS 신호를 이용하여 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치와 수신 도착 시간을 산출할 수 있다. Although only one GNSS satellite 300 is illustrated in FIG. 1, the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 may receive GNSS signals from multiple satellites, respectively, (110, 120, 130, 140) and the reception arrival time.

위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 계산한 한 위성으로부터의 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 수신된 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값을 계산하고, 계산된 TDOA 값을 이용하여 이동체(400)의 위치를 계산할 수 있다. The position calculating unit 200 calculates the position of the GNSS receiver 110, 120, 130, 140 using the reception arrival time of the reflected GNSS signal from the satellite calculated by the GNSS receiver 110, 120, The TDOA value between the reflected GNSS signals is calculated, and the position of the moving object 400 can be calculated using the calculated TDOA value.

반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간은 하나의 GNSS 위성(300)에서 송출된 GNSS 신호가 이동체(400)로부터 반사되어 동기화된 각 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 도착되는 시간이다. 따라서 각 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 계산한 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간은 GNSS 신호가 GNSS 위성(300)에서 이동체(400)까지 도착하는 시간과 이동체(400)에서 각 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에 도착하는 시간의 합으로 계산되는데, 이때 GNSS 신호가 GNSS 위성(300)에서 이동체(400)까지 도착하는 시간은 동일하다. 따라서 위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값과 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치를 이용하여 이동체(400)의 위치를 계산할 수 있다. The reception arrival time of the reflected GNSS signal is a time at which the GNSS signal transmitted from one GNSS satellite 300 is received from each GNSS receiver 110, 120, 130, 140 that is reflected from the mobile body 400 and synchronized. Therefore, the reception arrival time of the reflected GNSS signals calculated by the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 is determined by the time when the GNSS signals arrive from the GNSS satellite 300 to the mobile body 400, The time at which the GNSS signal arrives from the GNSS satellite 300 to the mobile 400 is the same as the time at which the GNSS satellite 300 arrives at the receiver 110, 120, 130, Accordingly, the position calculating unit 200 calculates the position of the mobile unit 400 using the TDOA values between the GNSS signals reflected from the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 and the positions of the GNSS receivers 110, 120, Can be calculated.

그리고 위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 반사된 GNSS 신호간의 도플러 주파수 차이인 FDOA(frequency difference of arrival) 값을 계산할 수 있다. 위치 산출부(200)는 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값과 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치 및 반사된 GNSS 신호간의 FDOA 값을 이용하여 하나 이상의 이동체(400)의 위치를 계산할 수 있다. The position calculating unit 200 may calculate a frequency difference of arrival (FDOA) value between the GNSS signals reflected from the GNSS receivers 110, 120, 130 and 140, which is a Doppler frequency difference. The position calculating unit 200 can calculate the position of one or more moving objects 400 using the TDOA value between the reflected GNSS signals and the FDOA value between the positions of the GNSS receivers 110, 120, 130, 140 and the reflected GNSS signals have.

한편, 위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 측정한 한 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호의 수신 도착 시간과 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 토대로 TDOA 값을 이용하는 방법과 다른 방법을 이용하여 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치 및 이동체(400)의 위치를 계산할 수 있다.On the other hand, the position calculating unit 200 calculates the position of the GNSS receiver 300 based on the reception arrival time of the GNSS signal directly received from the GNSS satellite 300 measured by the GNSS receivers 110, 120, 130, The positions of the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 and the position of the moving object 400 can be calculated by using a method different from the method using the TDOA value.

도 2는 도 1에 도시된 이동체 추적 장치의 이동체 추적 방법을 나타낸 흐름도이다. 설명의 편의상 하나의 GNSS 위성(300)만을 가정하고 설명한다.2 is a flowchart illustrating a moving object tracking method of the moving object tracking apparatus shown in FIG. For convenience of explanation, only one GNSS satellite 300 is assumed.

도 2를 참고하면, GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 GNSS 위성(300)에서 송출된 GNSS 신호를 수신한다(S210). Referring to FIG. 2, the GNSS receivers 110, 120, 130 and 140 receive GNSS signals transmitted from the GNSS satellites 300 (S210).

GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 수신된 GNSS 신호로부터 GNSS 위성(300)을 식별하고(S220), 수신된 GNSS 신호가 식별된 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호인지 이동체(400)로부터 반사된 GNSS 신호인지 구분한다(S230). GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 수신된 GNSS 신호의 신호세기 차이로부터 GNSS 위성(300)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호인지 이동체(400)로부터 반사된 GNSS 신호인지 구분할 수 있다. The GNSS receiver 110, 120, 130, 140 identifies (S220) the GNSS satellite 300 from the received GNSS signal and determines whether the received GNSS signal is a GNSS signal received directly from the identified GNSS satellite 300 400 as a reflected GNSS signal (S230). The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 may distinguish a GNSS signal directly received from the GNSS satellite 300 or a GNSS signal reflected from the mobile object 400 from the signal intensity difference of the received GNSS signal.

GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)는 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 계산하고(S240), 계산된 수신 도착 시간들을 위치 산출부(200)로 전달한다.The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 calculate a reception arrival time of the reflected GNSS signal (S240), and transmit the calculated reception arrival times to the position calculation unit 200.

위치 산출부(200)는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)에서 각각 계산된 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 반사된 GNSS 신호에 대한 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)간의 TDOA 값을 계산한다(S250). 위치 산출부(200)는 미리 알고 있는 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치와 반사된 GNSS 신호에 대한 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)간의 TDOA 값들을 이용하여 이동체(400)의 위치를 계산한다(S260). The position calculation unit 200 calculates the position of the GNSS receiver 110, 120, 130, 140 for the reflected GNSS signal using the reception arrival time of the reflected GNSS signal calculated by the GNSS receiver 110, 120, 130, (S250). The position calculating unit 200 calculates the position of the moving object 400 (or the moving object 400) using the TDOA values between the positions of the GNSS receivers 110, 120, 130 and 140 and the GNSS receivers 110, 120, Is calculated (S260).

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이동체 추적 장치를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a mobile tracking device according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 이동체 추적 장치(10')는 하나의 GNSS 수신기(100) 및 위치 산출부(200')를 포함한다. 이때, GNSS 수신기(100)는 위치 산출부(200')의 기능을 구현할 수도 있다. Referring to FIG. 3, the mobile tracking device 10 'includes one GNSS receiver 100 and a position calculating unit 200'. At this time, the GNSS receiver 100 may implement the function of the position calculating unit 200 '.

GNSS 수신기(100)는 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 GNSS 신호를 수신하고, 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 직접 수신한 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 계산한다. GNSS 수신기(100)는 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 송출된 GNSS 신호가 이동체(400)에 반사되는 GNSS 신호를 수신하고, 이동체(400)로부터 반사되는 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)의 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 계산한다. GNSS 수신기(100)는 계산된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 위치 산출부(200')로 전달한다. The GNSS receiver 100 receives GNSS signals from at least four GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 and receives the arrivals and departures of GNSS signals received directly from at least four GNSS satellites 310, 320, 330, Calculate the time. The GNSS receiver 100 receives a GNSS signal transmitted from at least four GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 and reflected by the mobile 400, And calculates the reception arrival time of the reflected GNSS signals of the satellites 310, 320, 330 and 340. The GNSS receiver 100 transmits the calculated arrival time of the GNSS signal to the position calculation unit 200 '.

위치 산출부(200')는 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 직접 수신되는 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 GNSS 수신기(100)의 위치를 계산한다. 위치 산출부(200')는 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 직접 수신되는 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 계산하고, 계산된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 이용하여 GNSS 수신기(100)의 위치를 계산할 수 있다.The position calculation unit 200 'calculates the position of the GNSS receiver 100 using the reception arrival time of the GNSS signal received directly from at least four GNSS satellites 310, 320, 330 and 340. The position calculation unit 200 'calculates the TDOA values between the GNSS signals using the reception arrival time of the GNSS signals directly received from at least four GNSS satellites 310, 320, 330 and 340, Lt; RTI ID = 0.0 > 100 < / RTI >

또한 위치 산출부(200')는 적어도 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)의 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 계산하고, 계산된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 이용하여 이동체(400)의 위치를 계산한다. Further, the position calculating unit 200 'calculates TDOA values between the reflected GNSS signals using the reception arrival time of the reflected GNSS signals of at least four GNSS satellites 310, 320, 330, and 340, The position of the moving object 400 is calculated using the TDOA values between the moving object 400 and the moving object 400.

즉 이동체(400)의 한 점에서 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)의 GNSS 신호가 반사되어 GNSS 수신기(100)에서 수신된다고 가정하면, GNSS 수신기(100)에서 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)의 반사된 GNSS 신호를 추출하고, 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 계산하며, 위치 산출부(200')에서 4개의 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 이동체(400)의 위치를 추적할 수 있다. That is, assuming that the GNSS signals of the GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 are reflected and received at the GNSS receiver 100 at one point of the mobile body 400, the GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 and calculates the reception arrival time of the reflected GNSS signal and calculates the reception arrival time of the reflected GNSS signal using the reception arrival time of the four reflected GNSS signals in the position calculation unit 200 ' Can be tracked.

위치 산출부(200')는 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)의 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 계산하고, 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 이용하여 이동체(400)의 위치를 계산할 수 있다. The position calculating unit 200 'calculates the TDOA values between the reflected GNSS signals using the reception arrival times of the reflected GNSS signals of the four GNSS satellites 310, 320, 330 and 340, Values of the moving object 400 can be calculated.

앞에서 설명한 바와 같이, GNSS 수신기(100)는 미리 입력된 복수의 GNSS 위성의 PRN 코드를 위성 시간 기준으로 발생시키고, GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 수신된 GNSS 신호의 PRN 코드와 각 GNSS 위성의 PRN 코드를 상관하여 4개의 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터의 GNSS 신호를 식별할 수 있다. 또한 GNSS 수신기(100)는 동일한 PRN 코드를 가지는 GNSS 신호들의 수신 신호 세기를 토대로 수신된 GNSS 신호가 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호인지 이동체(400)로부터 반사된 GNSS 신호인지 구분할 수 있다. As described above, the GNSS receiver 100 generates a PRN code of a plurality of previously inputted GNSS satellites on a satellite time basis, and generates a PRN code of the GNSS signal received from the GNSS satellites 310, 320, 330, The GNSS signals from the four GNSS satellites 310, 320, 330, and 340 can be identified by correlating the PRN codes of the GNSS satellites. Also, the GNSS receiver 100 determines whether the received GNSS signal is a GNSS signal received directly from the GNSS satellites 310, 320, 330, 340 based on the received signal strength of the GNSS signals having the same PRN code, GNSS signals.

한편, GNSS 수신기(100)가 건물 내 또는 지하에 위치하는 경우, GNSS 신호의 세기가 미약할 수 있다. 따라서 GNSS 수신기(100)의 위성 안테나는 건물의 외부 예를 들면, 옥상에 설치하고, 케이블을 통해서 위성 안테나와 GNSS 수신기(100)를 연결할 수 있다. 이렇게 하면, GNSS 수신기(100)가 건물 내 또는 지하에 위치하여도 위치 산출부(200')에서 위성 안테나를 통해 수신된 GNSS 신호를 이용하여 GNSS 수신기(100)의 위치와 관계 없이 위성 안테나의 위치를 산출할 수 있다. On the other hand, if the GNSS receiver 100 is located in a building or underground, the intensity of the GNSS signal may be weak. Accordingly, the satellite antenna of the GNSS receiver 100 may be installed outside the building, for example, on the roof, and may connect the satellite antenna and the GNSS receiver 100 via a cable. In this way, even if the GNSS receiver 100 is located in the building or underground, the position calculating unit 200 'can calculate the position of the satellite antenna, regardless of the position of the GNSS receiver 100, using the GNSS signal received through the satellite antenna. Can be calculated.

도 1에 도시된 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140) 또한 GNSS 수신기(100)와 마찬가지로 위성 안테나는 건물의 외부에 설치될 수 있다. 즉, 위치 산출부(200)는 다수의 GNSS 신호를 수신하는 위성 안테나의 위치가 GNSS 수신기(110, 120, 130, 140)의 위치와 관계없이 결정되는 원리를 이용하여 하나의 이동체(400)에 의해 반사되는 다수의 GNSS 신호를 수신 처리하여 이동체(400)의 위치를 산출할 수 있다. The GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 shown in FIG. 1 can also be installed outside the building, like the GNSS receiver 100. That is, the position calculating unit 200 calculates the positions of the GNSS receivers 110, 120, 130, and 140 by using the principle that the positions of the satellite antennas receiving the GNSS signals are determined regardless of the positions of the GNSS receivers 110, The position of the mobile unit 400 can be calculated by receiving and processing a plurality of GNSS signals reflected by the mobile unit 400. [

도 4는 도 3에 도시된 이동체 추적 장치의 이동체 추적 방법을 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a moving object tracking method of the moving object tracking apparatus shown in FIG.

도 4를 참고하면, GNSS 수신기(100)는 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)에서 송출된 GNSS 신호를 수신한다(S410). Referring to FIG. 4, the GNSS receiver 100 receives the GNSS signals transmitted from the GNSS satellites 310, 320, 330, and 340 (S410).

GNSS 수신기(100)는 수신된 GNSS 신호로부터 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)을 식별하고(S420), 수신된 GNSS 신호가 식별된 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 직접 수신된 GNSS 신호인지 이동체(400)로부터 반사된 GNSS 신호인지 구분한다(S430). The GNSS receiver 100 identifies (S420) the GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 from the received GNSS signals and determines whether the received GNSS signals are received directly from the identified GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 (S430) whether the GNSS signal is the GNSS signal reflected from the moving object 400 or the GNSS signal reflected from the moving object 400. [

GNSS 수신기(100)는 직접 수신된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 계산한다(S440). 또한 GNSS 수신기(100)는 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 계산한다(S450). 계산된 수신 도착 시간들은 위치 산출부(200')로 전달된다.The GNSS receiver 100 calculates a reception arrival time of the directly received GNSS signal (S440). Also, the GNSS receiver 100 calculates a reception arrival time of the reflected GNSS signal (S450). The calculated reception arrival times are transmitted to the position calculation unit 200 '.

위치 산출부(200')는 GNSS 수신기(100)에서 각각 계산된 직접 수신된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 송출된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 계산한다(S460). The position calculating unit 200 'calculates the TDOA values between the GNSS signals transmitted from the GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 using the reception arrival times of the directly received GNSS signals calculated by the GNSS receiver 100, respectively (S460).

위치 산출부(200')는 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 송출된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 이용하여 GNSS 수신기(100)의 위치를 계산한다(S470).The position calculating unit 200 'calculates the position of the GNSS receiver 100 using the TDOA values between the GNSS signals transmitted from the GNSS satellites 310, 320, 330, and 340 (S470).

또한 위치 산출부(200')는 GNSS 수신기(100)에서 각각 계산된 반사된 GNSS 신호의 수신 도착 시간을 이용하여 GNSS 위성(310, 320, 330, 340)으로부터 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 계산한다(S480). Further, the position calculating unit 200 'calculates the TDOA values between the GNSS signals reflected from the GNSS satellites 310, 320, 330 and 340 using the reception arrival times of the reflected GNSS signals calculated by the GNSS receiver 100, respectively (S480).

위치 산출부(200')는 GNSS 수신기(100)의 위치와 반사된 GNSS 신호간의 TDOA 값들을 이용하여 이동체(400)의 위치를 계산한다(S490). The position calculating unit 200 'calculates the position of the moving object 400 using the TDOA values between the position of the GNSS receiver 100 and the reflected GNSS signal (S490).

이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 위치 산출부(200, 200')의 기능은 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다. The functions of the position calculating units 200 and 200 'according to the embodiment of the present invention described above may be performed by a processor implemented as a central processing unit (CPU) or other chipset, microprocessor, or the like.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, Such an embodiment can be readily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (1)

이동체 추적 장치에서의 이동체 추적 방법으로서,
상기 이동체 추적 장치의 동기화된 복수의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기에서, 각각 적어도 하나의 GNSS 위성으로부터 송출된 GNSS 신호들을 수신하는 단계,
상기 복수의 GNSS 수신기에서, 각각 수신된 상기 GNSS 신호들을 상기 GNSS 위성으로부터 송출된 GNSS 신호가 이동체에 반사되지 않고 직접 수신된 GNSS 신호들과 상기 이동체에 반사되어 수신된 GNSS 신호들로 구분하는 단계, 그리고
상기 이동체 추적 장치의 위치 산출부에서, 상기 직접 수신된 GNSS 신호들간의 TDOA(time difference of arrival) 값과 상기 반사되어 수신된 GNSS 신호들간의 TDOA 값을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산하는 단계
를 포함하는 이동체 추적 방법. A moving object tracking method in a moving object tracking device,
Receiving, at a synchronized plurality of Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers of the mobile tracking device, GNSS signals, each emitted from at least one GNSS satellite,
Dividing the GNSS signals received from the plurality of GNSS receivers into GNSS signals directly received from the GNSS satellite without reflection from the mobile body and GNSS signals reflected from the mobile body, And
Calculating a position of the moving object by using a time difference of arrival (TDOA) between the directly received GNSS signals and a TDOA value between the reflected and received GNSS signals,
And the moving object tracking method.
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