수중 위치추정장치 및 그 제어 방법
Device For Tracing Underwater Object And Controlling Method Thereof
특허 요약
본 발명은 수중 대상체의 음향신호를 수신 후 운동을 분석하여 수중 대상체의 위치정보를 추적하는 수중 위치추정장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 수신된 음향신호에 기초하여 수중 대상체의 시간에 따라 측정된 다수의 표적 방위와 위치 후보군의 방위를 산출하는 방위산출부와, 표적 방위와 위치 후보군의 방위를 비교하여 목적함수를 산출하는 목적함수산출부와, 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값을 산출하고, 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값이 미리 설정된 값 이상이면 PSO 입자 보정 값과 NRM 입자 보정 값을 계산하여 다음 세대 입자들의 위치정보를 재설정하는 NRPSO수행부와, 재설정된 다음세대 입자들이 수렴한 경우, 재설정된 다음세대 입자들의 전역 벡터를 수중 대상체의 위치정보 예측 값으로 결정하는 운동결정부를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

수신된 음향신호에 기초하여 수중 대상체의 시간에 따라 측정된 다수의 표적 방위와 위치 후보군의 방위를 산출하는 방위산출부;상기 표적 방위와 상기 위치 후보군의 방위를 비교하여 목적함수를 산출하는 목적함수산출부;상기 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값을 산출하고, 상기 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값이 미리 설정된 값 이상이면 PSO 입자 보정 값과 NRM 입자 보정 값을 계산하여 다음 세대 입자들의 위치정보를 재설정하는 NRPSO수행부; 및상기 재설정된 다음세대 입자들이 수렴한 경우, 상기 재설정된 다음세대 입자들의 전역 벡터를 상기 수중 대상체의 위치정보 예측 값으로 결정하는 운동결정부;를 포함하는 수중 위치추정장치.

2

제1항에 있어서,상기 NRPSO 수행부는 상기 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값이 미리 설정된 값 미만이면 상기 PSO 입자 보정 값만 계산하는 수중 위치추정장치.

3

제1항에 있어서,상기 NRPSO 수행부는 현재 세대의 입자들에서 계산된 입자의 상태 벡터의 변화량과 미리 설정된 입자의 가속상수에 기초하여 상기 NRM 입자 보정 값을 산출하는 수중 위치추정장치.

4

제1항에 있어서,상기 NRM 입자 보정 값은 인 수중 위치추정장치.(: 가속상수, : 랜덤 단위 행렬, : 번째 반복에 대해 번재 입자에서 벡터의 변화량)

5

제1항에 있어서,상기 NRPSO 수행부는 미리 설정된 각각의 입자에서 미리 설정된 세대(generation)수마다 반복하여 최소 목적함수로 계산되는 지역 벡터와 미리 설정된 세대수마다 모든 입자의 최소 목적함수로 계산되는 전역 벡터에 기초하여 상기 PSO 입자 보정 값을 산출하는 수중 위치추정장치.

6

제1항에 있어서,상기 운동결정부는 상기 목적함수의 표준편차가 미리 설정된 값 미만이면 입자가 수렴한 것으로 판단하는 수중 위치추정장치.

7

제1항에 있어서,상기 운동결정부는 입자의 반복 세대수가 미리 설정된 값을 초과하면 상기 반복 세대수의 입자들의 전역 벡터를 상기 수중대상체의 위치정보 예측 값으로 결정하는 수중 위치추정장치.

8

수신된 음향신호에 기초하여 수중 대상체의 시간에 따라 측정된 다수의 표적 방위와 위치 후보군의 방위를 산출하는 단계;산출된 상기 표적 방위와 상기 위치 후보군의 방위를 비교하여 목적함수를 산출하는 단계;상기 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값을 산출하고, 상기 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값이 미리 설정된 값 이상이면 NRPSO 수행부가 PSO와 NRM의 입자 보정 값을 계산하는 단계;상기 NRPSO수행부가 상기 입자 보정 값에 기초하여 다음 세대 입자들의 위치정보를 재설정하는 단계;상기 재설정된 다음세대 입자들이 수렴한 경우, 운동결정부가 상기 재설정된 다음세대 입자들의 전역 벡터를 상기 수중 대상체의 위치정보 예측 값으로 결정하는 단계;를 포함하는 수중 위치추정장치의 제어 방법.

9

제8항에 있어서,상기 입자 보정 값을 계산하는 단계에서,상기 NRPSO 수행부는 상기 목적함수의 헤시안 행렬의 행렬식 값이 미리 설정된 값 미만이면 상기 PSO의 입자 보정 값만 계산하는 수중 위치추정장치의 제어 방법.

10

제8항에 있어서,상기 입자 보정 값을 계산하는 단계에서,상기 NRPSO 수행부는 현재 세대의 입자에서 계산된 입자의 상태 벡터의 변화량과 미리 설정된 입자의 가속상수에 기초하여 상기 NRM의 입자 보정 값을 산출하는 수중 위치추정장치의 제어 방법.

11

제8항에 있어서,상기 입자 보정 값을 계산하는 단계에서,상기 NRM의 입자 보정 값은 인 수중 위치추정장치의 제어 방법.(: 가속 상수, : 랜덤 단위 행렬, : 번째 반복에 대해 번재 입자에서 벡터의 변화량)

12

제8항에 있어서,상기 입자 보정 값을 계산하는 단계에서,상기 NRPSO 수행부는 미리 설정된 각각의 입자에서 미리 설정된 세대수마다 반복하여 최소 목적함수로 계산되는 지역 벡터와 미리 설정된 세대수마다 모든 입자의 최소 목적함수로 계산되는 전역 벡터에 기초하여 상기 PSO의 입자 보정 값을 산출하는 수중 위치추정장치의 제어 방법.

13

제8항에 있어서,상기 운동결정부는 상기 목적함수의 표준편차가 미리 설정된 값 미만이면 입자가 수렴한 것으로 판단하는 수중 위치추정장치의 제어 방법.

14

제8항에 있어서,상기 운동결정부는 입자의 반복 세대수가 미리 설정된 값을 초과하면 상기 반복 세대수의 입자들의 전역 벡터를 상기 수중대상체의 위치정보로 결정하는 수중 위치추정장치의 제어 방법.