KR200364690Y1

KR200364690Y1 - 전파 방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지 시스템

Info

Publication number: KR200364690Y1
Application number: KR20-2004-0012120U
Authority: KR
Inventors: 이시동
Original assignee: 이시동
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2004-10-12
Anticipated expiration: 2014-04-26

Abstract

본 고안은 특정 주파수의 무선 전파를 송신하는 전파원의 위치를 탐지하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2대 이상의 전파방향 탐지기(Radio-Direction Finder)를 이용하여 탐지한 전파의 수신각도와, 전파방향 탐지기간의 상대적인 거리값을 분석하여 전파원의 위치를 계산하고 이를 디스플레이 하는 전파방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지 시스템에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 특정 주파수에서 전파원이 공중으로 전자기파를 송신하고 있을 때, 2대 이상의 전파방향 탐지기에서 이 주파수의 신호를 수신한 후, 각각의 전파방향 탐지기에서 이 수신 신호를 분석하면 전파 방향 탐지기에 대한 전파원의 전파수신각도를 알 수 있게 되고, 각각의 전파방향 탐지기에서의 전파 방향 정보와 전파 방향 탐지기들 사이의 안테나 이격 거리를 통해, 전파방향 탐지기에 대한 전파원의 상대적인 위치를 알 수 있게 된다.

Description

전파 방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지 시스템{RADIO POSITION FINDING SYSTEM USING RADION-DIRECTION FIDER}

일반적으로 전파원의 전파 위치 정보를 탐지하는 방법은 도플러 전파 방향 탐지기를 사용하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 상용화된 도플러 전파방향 탐지기를 사용하고 있으며, 이 시스템은 공중으로 송신된 특정 주파수 대의 신호를 4개의 안테나로 수신을 하게 된다.

이때 이 4개의 안테나는 스위칭 작용에 의하여 안테나의 위치가 변하는 효과가 나타나며, 상기 효과에 의해 수신되는 신호는 원신호에 도플러 주파수가 생성된상태가 된다.상기 스위칭 효과에 의하여 전파원과 멀어지는 쪽으로 안테나가 움직이면 원신호에 마이너스(-)의 도플러 주파수가 생성되고, 반대로 송신기 방향 쪽으로 안테나가 움직이면 플러스(+)의 도플러 주파수가 생성된다.이러한 도플러 주파수가 생성된 신호를 분석하게 되면 전파원의 전파수신각도를 알 수 있게 된다.그러나 이와같은 시스템은 전파원의 전파수신각도만을 알 수 있을 뿐, 전파원의 거리나 위치를 알 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 2대 이상의 전파 방향 탐지기를 일정거리 이격하게 위치시켜 전파원의 전파 방향 탐지기에 대한 전파 방향 각도뿐만 아니라 상대적인 위치, 거리, 및 움직임 등의 정보를 얻을 수 있는 전파 방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 전파 방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지기의 전체 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 고안에 따른 전파 방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지 시스템을 통해 전파원의 위치를 계산하는 방법을 도시한 것이다.

도 3은 본 고안에 사용되는 도플러 전파 방향 탐지기(A doppler Radio-Direction Finder)의 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 - 제1 전파 방향 탐지기 2 - 제2 전파 방향 탐지기

3 - 제3 전파 방향 탐지기 4 - 전파원

5 - 분석기 6 - 위치표시기

7, 8, 9 - 제1, 제2, 제3전파 방향 탐지기와 전파원의 직선거리

10, 11,12 - 제1, 제2, 제3전파 방향 탐지기와 전파원의 위치각도

13, 14, 15 - 제1, 제2, 제3전파 방향 탐지기에서 분석기로 보내어지는 각도 데이터

16, 17, 18 - 제1, 제2, 제3전파 방향 탐지기들 사이의 거리

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 특정 주파수의 무선 전파를 사용하는 전파원의 주파수를 탐지하여 상기 전파원의 방향을 측정하는 소정간격 이격된 2개 이상의 전파 방향 탐지기와, 상기 각각의 전파 방향 탐지기에 연결되어 상기 전파 방향 탐지기에서 탐지한 전파원의 방향값을 사용하여 전파원의 위치를 계산하는 분석기 및, 상기 분석기의 값을 육안으로 확일할 수 있도록 표시하는 위치표시기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면과 수식에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.도1에 도시된 바와 같이, 본 고안은 특정 주파수를 사용하는 전파원(4)의 특정 주파수를 탐지하여 상기 전파원(4)의 방향을 특정하는 전파방향 탐지기(1,2.3)와 상기 각각의 전파 방향 탐지기(1,2,3)에 연결된 분석기(5)와 상기 분석기에 연결된 위치표시기(6)로 구성된다.상기 전파 방향 탐지기(1,2,3)는 상술한 스위칭 작용으로 상기 전파원(4)의 전파수신각도를 알아내는 전파 방향 탐지기이다.상기 분석기(6)는 후술할 수학식1, 수학식2를 사용하여 상기 각각의 전파 방향 탐지기(1,2,3)에서 측정한 상기 전파원(4)의 전파수신각도와 각 전파 방향 탐지기(1,2,3)의 이격거리 값을 사용하여 상기 전파원(4)의 위치를 계산하는 장치이다.상기 위치표시기(6)는 상기 분석기(6)에서 계산된 값을 사람의 육안으로 확인할 수 있도록 표현해주는 장치로서, 현재 상용화 되어있는 일반적인 디스플레이 장치를 사용할 수 있다.도 2는 제1 전파 방향 탐지기(1)와 제3 전파 방향 탐지기(2)를 사용하여 전파원(4)의 상대적인 위치를 찾는 방법을 도시한 것으로, 제1전파 방향 탐지기(1)의 위치 값을 (0,0)이라 했을때, 상기 제1전파 방향 탐지기(10)와 d 거리 많큼 떨어진 제3전파 방향 탐지기(2)의 위치 값을 (d,0)으로 놓는다.그리고, 상기 제1전파 방향 탐지기(1)와 제3전파 방향 탐지기(2)를 연결하는 무한 직선을 x축으로 놓고, 상기 x축과 수직이고 제1전파 방향 탐지기(1)를 지나는 무한 직선을 y축으로 놓고, 전파원(4)의 좌표 값을 (x,y)라 한다.그러면, 상기 전파원(4)과 제1전파 방향 탐지기(1)를 연결하는 직선(7)과 x축이 이루는 각도는 a(10)이고, 상기 전파원(4)과 제3전파 방향 탐지기(2)를 연결하는 직선(8)과 x축이 이루는 각도는 b(11)가 되며, 상기 직선(7)의 기울기는 tan(a)가 되고, 상기 직선(8)의 기울기는 tan(b)가 된다.직선의 기울기를 알고 그 직선을 지나는 한점을 알때, 이 직선을 일차식으로 표현할 수 있으므로 도 2의 각 무한 직선(7,8)은 수학식 1 과 같이 표현할 수 있다.또한, 도 2에서 전파원의 상대적인 위치는 이 연립 방정식의 해가 되며 수학식 2와 같이 표현 된다.

이와 같은 방법으로 상기 전파원(4)의 위치인 (x,y)의 값을 구할수 있게 된다.

또한, 상기 수학식 2에서 전파원이 x축의 방향에 있을 때, 만약 제1전파 방향 탐지기(1)와 제3전파 방향 탐지기(2)를 연결하는 무한 직선인 x축에 전파원이 존재한다면, 상기 수학식 2에서 두 각도 a,b는 같은 값을 나타내어 전파원 위치 값 중 분모가 tan(a)-tan(b)이므로 이 값이 0 이 되어 위치를 알 수 없게 된다.이 경우, 다른 전파 방향 탐지기인 제2전파 방향 탐지기(3)를 사용하여 제1전파 방향 탐지기(1)와 제2전파 방향 탐지기(3)의 값을 사용하거나, 제2전파 방향 탐지기(12)와 제3전파 방향 탐지기(2)를 사용하여 전파원의 위치를 알 수 있음은 물론이다.또한 특정 방향의 전파원 위치만을 탐색하고 싶을 땐 상기 각 전파 방향 탐지기(1,2,3)의 수신 안테나에 특정 방향의 수신 신호만을 수신 할 수 있도록 반사판을 설치하여 특정 전파원의 위치만을 탐색할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 특정 주파수를 사용하는 전파원의 방향만을 찾아낼 수 있는 전파 방향 탐지기를 2대 이상 사용하여 전파원의 방향 뿐만아니라 정확한 위치를 찾아낼 수 있는 효과가 있다.

Claims

특정 주파수의 무선 전파를 사용하는 전파원의 주파수를 탐지하여 상기 전파원의 방향을 측정하는 소정간격 이격된 2개 이상의 전파 방향 탐지기와, 상기 각각의 전파 방향 탐지기에 연결되어 상기 전파 방향 탐지기에서 탐지한 전파원의 방향값을 사용하여 전파원의 위치를 계산하는 분석기 및, 상기 분석기의 값을 육안으로 확인할 수 있도록 표시하는 위치표시기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전파 방향 탐지기를 이용한 전파원 위치 탐지 시스템.