KR20130126255A

KR20130126255A - 공항 위치 추적 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20130126255A
Application number: KR1020120050212A
Authority: KR
Inventors: 최병관
Original assignee: 선진조명 주식회사; 최병관
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-20

Abstract

본 발명의 공항 위치 추적 시스템은, 공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 등의 임계구역 내에서 이동물체를 탐지하는 공항 위치 추적 시스템에 있어서, 관제탑에 설치되는 무지향성 레이더인 지상감시레이더; 및 상기 활주로 양측 끝단에 설치되는 지향성인 제1,2 레이더;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 지상감시레이더와 활주로 양측 끝단에 위치한 지향성 제1,2 레이더에서 감지된 값을 삼각법을 통해 이동물체의 대상위치를 산출하여 공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 등의 임계구역 내에서 이동물체의 위치를 정확하게 탐지할 수 있는 효과가 있다.

Description

공항 위치 추적 시스템 및 방법{Airport location tracking system and method}

본 발명은 공항 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것으로, 공항 내 저 시정발령시에도 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 등의 임계구역 내에서 항공기 또는 차량 등의 이동물체의 위치를 정확하게 탐지할 수 있는 공항 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.

기존의 공항 활주로상에 항공기가 이륙 및 착륙할 경우 관제탑에서 육안 및 통신에 의하여 항공기를 목적지까지 유도하였다.

그러나, 야간이나 악천후에 의해 RVR(활주로 가시거리)이 550M 이하인 저 시정 발령시에는 관제탑에서 활주로나 유도로 등을 명료하게 관측하기 곤란하게 되어 항공기 또는 차량 등의 이동물체(이하, '이동물체'라고 함)가 목적지까지 이동하는데 상당한 어려움을 겪었으며, 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 지상감시레이더(ASDE : Airport Surface Detection Equipment, 또는 공항면 탐지 장치)를 사용하게 된다.

이러한, 지상감시레이더는 공항 지상만을 탐지하기 때문에 단거리(약 3해리 이내), 고분해능(거리 분해능 0.5해리에서 12ft, 방위 분해능 0.5해리에서 15ft)이 요구되며, 또 매우 짧은 파장으로 예리한 빔을 사용하여 짧은 펄스로 송신하고, 광대역 수신기, 대형의 고분해능 지시기 등으로 필요로 하고 있다.

또한, 지상감시레이더는 활주로 및 유도로에 있는 이동물체를 디스플레이(현시장치)에 식별하여 표시하게 되며, 상기 지상감시레이더는 항상 공항 전면을 전망할 수 있도록 관제탑 옥상에 설치하며 상기 디스플레이는 관제탑 내에 설치된다.

그러나, 종래의 지상감시레이더는 관제탑 옥상에 설치되어 있어 저 시정시에 관제탑에서 육안으로 관측이 곤란한 경우 관제탑 주변, 특히 계류장 내의 이동물체를 탐지하기 어려운 문제점이 있었다.

즉, 계류장 내의 항공기 또는 차량 등의 이동물체의 추적이 필요하나 관제탑에 설치된 지상감시레이더의 높이 때문에 계류장 내의 이동물체의 탐지 각도에 한계가 있다.

더욱이, 종래의 지상감시레이더는 GHz주파수 대역을 사용함으로써 기상조건에 민감하여 눈, 비 또는 안개로 기상이 악화 되었을 때 이동물체의 위치추적이 현저히 떨어지는 불안한 상태로 운영된다.

또한, 종래의 지상감시레이더는 무지향성 레이더로 관제탑으로부터 거리가 제일 먼 공항의 활주로 양측 끝단을 정확하게 탐지하기 어려웠다.

따라서, 공항 내 저 시정 발령시에도 관제탑 주변, 특히 계류장의 이동물체의 위치를 정확하게 추적할 수 있는 개선된 공항 위치 추적 시스템 및 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공항 내 저 시정 발령시에도 관제탑 주변, 특히 계류장의 이동물체의 위치를 정확하게 탐지할 수 있는 공항 위치 추적 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공항 위치 추적 시스템은, 공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 등의 임계구역 내에서 이동물체를 탐지하는 공항 위치 추적 시스템에 있어서, 관제탑에 설치되는 무지향성 레이더인 지상감시레이더; 및 상기 활주로 양측 끝단에 설치되는 지향성인 제1,2 레이더;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2 레이더는 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 전부 또는 계류장만을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지상감시레이더의 감지값과 상기 제1,2 레이더의 감지값을 삼각법에 의해 산출하여 이동물체의 위치정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 공항 위치 추적 방법은,

(Ⅰ) 공항 내 저 시정인지를 판단하는 단계;

(Ⅱ) 상기 (Ⅰ)단계에서 저 시정이라고 판단되면 지상감시레이더와 활주로 양측 끝단의 양측 끝단의 제1,2 레이더를 함께 구동하는 단계;

(Ⅲ) 상기 지상감시레이더와 제1,2 레이더가 이동물체를 각각 감지하는 단계; 및

(Ⅳ) 상기 (Ⅲ)단계의 지상감시레이더와 제1,2 레이더에서 각각 감지한 값을 삼각법에 의해 산출하여 이동물체의 위치정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (Ⅲ)단계와 (Ⅳ)단계를 2회 이상 반복하여 이동물체의 위치정보가 변하는지에 따라 이동물체가 이동 또는 정지인지를 판단하는 (Ⅴ)단계가 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (Ⅴ)단계에서 이동물체가 이동중인 것으로 판단되면 이동물체의 위치, 속도, 이동방향을 산출하여 적정 이동경로로 이동하는지 파악하는 (Ⅵ)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (Ⅵ)단계의 이동물체의 이동경로를 저장하는 (Ⅵ-1)단계가 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (Ⅴ)단계에서 이동물체가 정지한 것으로 판단되면 이동물체 감지대상에서 제외하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동물체를 시각적으로 표시하는 (Ⅶ)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2 레이더는 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 전부 또는 관제탑 주변 계류장을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공항 위치 추적 시스템 및 방법에 따르면, 지상감시레이더와 활주로 양측 끝단에 위치한 지향성 제1,2 레이더에서 감지된 값을 삼각법을 통해 이동물체의 대상위치를 산출하여 공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 등의 임계구역 내에서 이동물체의 위치를 정확하게 탐지할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 관제탑 주변, 특히 계류장의 이동물체의 위치를 정확하게 탐지할 수 있다.

따라서, 비행장 내에서 삼각법에 의하여 이동하는 모든 이동물체를 기상조건에 관계없이 완벽하게 위치를 확보할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 공항 위치 추적 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 공항 위치 추적 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공항 위치 추적 시스템을 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로(100), 유도로(200) 및 계류장(300) 등의 임계구역 내에서 항공기 또는 차량 등의 이동물체(T)를 탐지하는 본 발명에 따른 공항 위치 추적 시스템(S)은, 관제탑(CT)에 설치되는 무지향성 레이더인 지상감시레이더(R1) 및 상기 활주로(100) 양측 끝단에 설치되는 지향성인 제1,2 레이더(R2, R3)로 구성된다.

먼저, 상기 지상감시레이더(R1)와 제1,2 레이더(R2,R3)는 송신된 전파가 이동물체(T)에 부딪혀서 반사되어오는 신호를 수신하여 이동물체(T)의 위치정보를 기본적으로 획득할 수 있다.

그러나, 상기 이동물체(T)의 위치정보의 정확성을 높이도록 상기 지상감시레이더(R1)의 감지 값과 상기 제1,2 레이더(R2,R3)의 감지 값을 합하여 삼각법에 의해 산출하여 이동물체(T)의 정확한 위치정보를 획득하게 된다.

이에 더해, 상기 지상감시레이더(R1)의 감지 값과 상기 제1,2 레이더(R2,R3)의 감지 값을 합하여 삼각법에 의해 산출할 수 있는 제어부(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 지상감시레이더(R1) 및 제1,2 레이더(R2,R3)에서 측정된 이동물체의 위치정보 및 상기 지상감시레이더(R1) 및 제1,2 레이더(R2,R3)에서 각각 측정된 이동물체(T)까지의 거리를 삼각법을 통해 이동물체(T)의 위치를 계산하게 된다.

이러한, 위치정보를 산출하는 삼각법 및 이와 유사한 계측된 거리정보를 기초로 삼각측량함으로써 위치를 정하는 삼각측량법은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 제1,2 레이더(R2,R3)는 계류장(300)을 향하도록 설치된다.

본 발명에 따르면, 상기 지상감시레이더(R1)와 활주로(100) 양측 끝단에 위치한 지향성 제1,2 레이더(R2,R3)에서 감지된 값을 삼각법을 통해 이동물체(T)의 대상위치를 산출하여 공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로(100), 유도로(200) 및 계류장(300) 등의 임계구역 내에서 이동물체(T)의 위치를 정확하게 탐지할 수 있게 된다.

더욱이, 관제탑(CT) 주변, 특히 계류장(300)의 이동물체(T)의 위치를 정확하게 탐지할 수 있다.

따라서, 비행장 내에서 삼각법에 의하여 이동하는 모든 이동물체(T)를 기상조건에 관계없이 완벽하게 위치정보를 확보할 수 있게 된다.

이하, 도 1 내지 도 2를 참고하여 본 발명에 따른 공항 위치 추적 방법을 설명한다.

먼저, 활주로(100), 유도로(200) 및 계류장(300) 등을 포함하는 공항 내 저 시정인지를 판단한다(S110).

이때, 저 시정이라고 판단되면 관제탑(CT) 옥상에 설치된 지상감시레이더(R1) 및 활주로(100) 양측 끝단의 제1,2 레이더(R2,R3)를 모두 구동하며(S120), 공항 내 저 시정이 아니라고 판단되면 지상감시레이더(R1)만 구동한다(S125).

즉, 제1,2 레이더(R2,R3)는 저 시정시에만 구동하여 불필요한 에너지 낭비를 최소화한다.

한편, 저 시정의 기준은 공항의 주변 여건 등에 따라 일부 달라질 수 있지만, 본 발명에서는 PVR(활주로 가시거리) 550M 이하로 한다.

이에 더해, 상기 제1,2 레이더(R2,R3)는 계류장(300)을 향하도록 설치되어 지상감시레이더(R1)가 감지하지 못하는 관제탑(CT) 주변의 계류장(300)을 감지하게 해준다.

그리고, 상기 지상감시레이더(R1)와 제1,2 레이더(R2,R3)가 비행기 및 차량 등의 이동물체(T)를 각각 감지한다(S130).

다음, 상기 S130단계의 지상감시레이더(R1)와 제1,2 레이더(R2,R3)에서 각각 감지한 값을 삼각법에 의해 산출하여 이동물체(T)의 위치정보를 획득한다(S140).

그리고, 상기 S130단계와 상기 S140단계를 2회 이상 반복하여 이동물체(T)의 위치정보가 변하는지에 따라 이동물체(T)가 이동 또는 정지인지를 판단한다(S150).

이때, 이동물체(T)가 이동중인 것으로 판단되면 이동물체(T)의 위치, 속도, 이동방향을 산출하여 적정 이동경로로 이동하는지 파악하고(S160), 이동물체(T)가 정지한 것으로 판단되면 이동물체(T)를 감지대상에서 제외한다(S165).

즉, 이동물체(T)의 적정 이동경로를 파악함에 따라 활주로(100), 유도로(200) 및 계류장(300)에서 일어날 수 있는 충돌, 추돌, 경로 이탈 등의 사고를 미연에 방지하게 된다.

이에 따라, 이동경로가 설정되어 경로를 따라서 이동하는 항공기나 차량이 지정된 항로를 벗어나면 즉시 관제사에게 위험경보를 알리고 관제사가 조치를 취하도록 한다

반면, 활주로(100) 유도로(200) 및 계류장(300)에는 이동중이거나 정지중인 복수의 이동물체가 위치하며 정지중인 이동물체(T)를 감지대상에서 제외하여 수많은 데이터를 읽어오는 문제점을 개선한다. 즉, 이동하는 이동물체(T)만을 감지하기 위함이다.

다음, 상기 S160단계의 이동물체(T)의 이동경로를 저장한다(S170).

즉, 활주로(100), 유도로(200) 및 계류장(300)에서 이동하는 이동물체(T)의 이동경로를 저장하여 사고발생시 원인을 분석하는 참고자료로 사용하게 된다.

이에 더해, 비상 발생시에도 구급차량의 유도에 효과적으로 사용할 수 있다.

그리고, 상기 이동물체(T)를 관제사가 시각적으로 볼 수 있도록 표시한다(S180).

이에 따라, 이동물체(T)의 경로를 적절하게 관제할 수 있게 된다. 특히, 저 시정시에 계류장(300) 내의 이동물체(T)를 관제할 수 있게 된다.

즉, 저 시정시에 차량 및 항공기 등의 이동물체(T)의 위치정보를 수신하여 관제사는 항공등화 등을 통해 목적지 까지 최적의 경로를 설정하여 유도할 수 있으므로 다양한 사고를 미리 예방하여 안정성을 확보하게 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

S - 공항 위치 추적 시스템 R1 - 지상감시레이더
R2 - 제1 레이더 R3 - 제2 레이더
T - 이동물체 100 - 활주로
200 - 유도로 300 - 계류장

Claims

공항 내 저 시정 발령시에도 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 등의 임계구역 내에서 이동물체를 탐지하는 공항 위치 추적 시스템에 있어서,
관제탑에 설치되는 무지향성 레이더인 지상감시레이더; 및
상기 활주로 양측 끝단에 설치되는 지향성인 제1,2 레이더;로 구성되는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제1,2 레이더는 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 전부 또는 계류장만을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 지상감시레이더의 감지값과 상기 제1,2 레이더의 감지값을 삼각법에 의해 산출하여 이동물체의 위치정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 시스템.
(Ⅰ) 공항 내 저 시정인지를 판단하는 단계;
(Ⅱ) 상기 (Ⅰ)단계에서 저 시정이라고 판단되면 지상감시레이더와 활주로 양측 끝단의 양측 끝단의 제1,2 레이더를 함께 구동하는 단계;
(Ⅲ) 상기 지상감시레이더와 제1,2 레이더가 이동물체를 각각 감지하는 단계; 및
(Ⅳ) 상기 (Ⅲ)단계의 지상감시레이더와 제1,2 레이더에서 각각 감지한 값을 삼각법에 의해 산출하여 이동물체의 위치정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.
제 4항에 있어서,
상기 (Ⅲ)단계와 (Ⅳ)단계를 2회 이상 반복하여 이동물체의 위치정보가 변하는지에 따라 이동물체가 이동 또는 정지인지를 판단하는 (Ⅴ)단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.
제 5항에 있어서,
상기 (Ⅴ)단계에서 이동물체가 이동중인 것으로 판단되면 이동물체의 위치, 속도, 이동방향을 산출하여 적정 이동경로로 이동하는지 파악하는 (Ⅵ)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.
제 6항에 있어서,
상기 (Ⅵ)단계의 이동물체의 이동경로를 저장하는 (Ⅵ-1)단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.
제 5항에 있어서,
상기 (Ⅴ)단계에서 이동물체가 정지한 것으로 판단되면 이동물체 감지대상에서 제외하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.
제 4항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동물체를 시각적으로 표시하는 (Ⅶ)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.
제 4항에 있어서,
상기 제1,2 레이더는 공항의 활주로, 유도로 및 계류장 전부 또는 관제탑 주변 계류장만을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공항 위치 추적 방법.