KR0152654B1 - 발사체의 경로 정정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경로 정정 시스템에 관하며 상기 시스템은 발사체의 경로를 무선 정정하기 위해 전송 및 제어 장치(1)를 구비하며 상기 장치는 고정 또는 가변 그룹으로 배열된 개별적으로 또는 집합적으로 정정하기 위해 진로 정정 정보 Cq 및 식별 정도 Iq를 포함하는 경로 정정 신호를 제공하기 위해 수신 장치(2)를 포함한다. 각각의 발사체의 수신 장치(2)는 1q=m=Pk인 경우 경로 정정 신호로부터 식별 코드 Iq=m을 선택하기 위해 식별 파라미터 Pk를 제공받는다. 고정 그룹은 그룹내의 발사체에 대한 동일한 식별 파라미터 Pk에 의해 얻어지며, 반면에 가변 그룹은 상이한 식별 파라미터 Pk와 그룹내의 발사체에 대한 경로 정정 정보 Cq와 함께얻어진다. 발사체의 식별 파라미터 Pk는 예를 들어 발사체를 발사하기 위한 시간과 같은 탄도 데이터와 공지된 관계를 갖는다.

Description

발사체의 경로 정정 시스템

제1a, 1b 및 1c도는 발사체의 개별적 및 집합적 제어에 대한 개략적인 실시예도.

제2도는 전송 및 제어 장치와 수신 장치를 구비한 경로 정정 시스템의 기본 설계도.

제3도는 병기 시스템에 사용되는 전송 및 제어 장치와 수신 장치를 구비한 경로 정정 시스쳄의 실시예도.

제4도는 제3도의 전송 및 제어 장치중 제어 장치의 실시예도.

제5도는 제4도의 제어 장치중 정정 발생기의 실시예도.

제6도는 제3도의 전송 및 제어 장치중 전송 장치의 실시예도.

제7도는 제6도의 전송 장치중 입력 장치의 실시예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전송 및 제어 장치 2 : 수신 장치

6 : 데이터 처리 장치 8 : 경로 정정 수단

13 : 발사 제어 컴퓨터 16 : 발사체

본 발명은 발사체의 경로를 무선으로 정정하기 위하여 발사체의 경로 데이터가 제공되어 발사체경로를 정정하기 위한 경로 정정 신호를 발생 및 전송하는데 적합한 적어도 하나 이상의 전송 및 제어 장치와, 경로 정정 신호를 수신하여 경로 정정을 실행할 목적으로 경로 정정 수단에 경로 정정 신호 중 적어도 일부를 공급하기 위해 발사체에 내장된 수신 장치를 구비한 경로 정정 시스템(course-correction system)에 관한 것이다.

본 발명은 또한 이러한 경로 정정 시스템에서 사용하기에 적합한 전송 및 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 이러한 경로 정정 시스템에서 사용하기에 적합한 수신 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 이러한 경로 정정 시스템에서 사용하기에 적합한 발사체에 관한 것이다.

상기 이러한 시스템의 실시예가 특허원 WO 제 83/03894호에서 기재되어 있다. 상기 특허원에서는 표적 감지기( target sensor)와, 발사 제어 컴퓨터 및 경로 정정 가능한 발사체를 발사하기 위한 무기를 구비한 발사 제어 시스템에 관해서 기술하고 있다. 발사 제어 컴퓨터는 표적 감지기에 의해 측정된 표적 위치에 기초해서 발사체와 표적 사이의 예상되는 오차 거리와, 발사 제어 컴퓨터 자체에 의해 계산된, 표적에 발사된 정정 가능 발사체의 위치를 연속으로 계산한다. 예를 들어, 발사체의 비행 시간 내에 예기치 못한 표적의 경로 변경 결과로서, 오차 거리가 너무 길다면, 발사 제어 컴퓨터는 발사체에 탑재된 경로 정정 추력기(thruster)의 즉각적인 무선 폭발을 위해 단일 정정 신호를 발생한다. 이러한 목적을 위해, 발사 제어컴퓨터에는 전송 및 제어 장치가 제공되어 있으며 발사체에는 정정 신호의 무선 전송을 하기 위한 수신 장치가 제공되어 있다. 폭발 순간은 발사체가 전송한 방향 기준 신호(orientation reference signal)에 의거하여 발사 제어 컴퓨터 자체에 의해 정해지며, 상기 방향 기준 신호는 표적 감지기 부근에 위치된 편광 안테나로 수신된다.

상기 시스템의 단점은 여러 발사체를 동시에 개별적으로 경로 정정을 하는 데 적합치가 않다는 것이다. 동시에 비행 중인 각각의 모든 발사체는 전송된 정정 신호를 각각 개벌적인 발사체를 위해 의도된 정정 신호인 것으로 인식하게 된다. 발사체 간의 탄도를 따르는 상호 거리의 결과에 따라 일정 위치에서 계산된 정정 신호는 발사체에 일찍 또는 늦게 도착한다. 또한, 상기 이들 발사체가 상이한 방향을 갖는다면, 특정 방향을 갖는 발사체에 대해 의도된 정정 신호는 상이한 방향을 갖는 다른 발사체에 악영향을 미치게 된다. 발사체들의 세로축 주위에서 회전하는 발사체들에 대해서 정정 시스템은 여러 발사체들이 동시에 비행하는 경우에 작동하지 않는다. 상기 단점은 특히 발사 속도가 빠른 병기 시스템의 경우나 또는 여러 병기 시스템을 구비한 발사 제어 컴퓨터의 경우에 있어서는 명백히 입증된다.

본 발명의 목적은 상기 단점을 극복한 경로 정정 시스템을 제공하는데 있다. 본 발명에 따라, 상기 목적을 위해 경로 정정 시스템은, 경로-정정 신호에는 발사체들의 개별적인 정정을 위해 경로-정정 정보와 식별 코드가 포함되는데 상기 식별 코드는 경로-정정 가능한 발사체를 개별적으로 표시하는데 적합하며, 발사체의 수신 장치는 경로 정정 신호에 포함된 식별 코드에 의거하여 경로 정정 신호로부터 경로 정정 정보를 선택하기 위한 선택 장치를 포함하는데 선택된 경로 정정 정보는 경로 정정을 실행하기 위한 경로 정정 수단에 공급되는 것을 특징으로 한다.

이러한 방법으로 달성된 장점은 동시 비행 중인 발사체에 특정 및 최적의 경로 정정 정보가 각각 제공될 수 있다는 점이다.

본 발명의 특정 실시에에 있어서, 경로 정정 신호가 식별 코드 1q 및 대응하는 경로 정정 정보 Cq(q=1, 2, …, m-1, m, m+1, …)를 포함하며, 발사체 k(k=1, 2, 3, …)의 선택 장치는 선택 장치가 Iq=m=Pk일 때 경로 정정 신호로부터 식별 코드 Iq=m를 선택하는 경우 식별 파라미터 Pk를 포함하며 또한 경로 정정을 하기 위해 경로 정정 수단에 대응하는 경로 정정 정보 Cq=m를 공급하는 것을 특징으로 한다.

임의 식별 코드 Iq=m와 임의 경로 정정 정보 Cq=m를 결합하면 식별 파라미터 Pk=Iq=m를 갖는 발사체가 이 경로 정정 정보를 선택할 수 있다.

식별 코드를 경로 정정 정보에 제공함으로써, 발사 제어에 새로운 가능성이 생겨날 수 있다. 비행 중인 발사체는 이제 독립적으로 정정될 수 있을 뿐만 아니라 집합적으로도 정정될 수 있다. 집합적으로 정정되는 경우에, 발사체는 고정 그룹이나 또는 가변 그룹으로 정렬될 수 있다.

개별적으로 정정할 수 있는 경로 정정 시스템은, 경로 정정 신호가 최소한 r 독립 경로 정정(Iq, Cq)(q=p, p+1, …, p+r)을 포함하여, r 연속으로 발사된 발사체 k(k=p, p+1, …, p+r)의 선택 장치는 r 독립 경로 정정을 실행하기 위해 서로 다른 식별 파라미터 Pk=q=Iq(q=p, p+1, …, p+r)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

r 발사체 k간의 상호 거리에 있어서 동일 경로 정정이 발사체에 늦게 또는 일찍 도달되는 경우에 본 실시예 있어서는 발사체 각각이 정정 순간에 경로 정정을 실행하는 것이 가능하다.

고정 그룹으로 정렬된 발사체의 집합적 정정이 가능한 경로 정정 시스템에 있어서, 경로 정정 신호는 한 그룹의 r 발사체의 집합적 경로 정정을 실행하기 위해 적어도 하나 이상의 경로 정정(Io, Co)을 포함하며, r 연속으로 발사된 발사체 k의 선택 장치는 동일한 식별 파라미터 Pk=Io(k=p, p+1, …, p+r)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 그룹의 발사체 각각에 대하여 동일한 경로 정정 Co가 선택된다. 만일 그룹 내 발사체의 개별적인 경로 정정이 예를 들어, 그룹 내 발사체 간의 상호 거리가 짧기 때문에 또는 개별적 발사체 탄도의 에기된 부정확 때문에 필요치 않다면, 발사 제어 컴퓨터가 필요로 하는 계산 시간이 감소될 수 있다.

가변 그룹으로 정렬된 발사체의 집합적 정정이 가능한 경로 정정 시스템에 있어서, 한 그룹의 r 발사체 k(k=p, p+1, , …, p+r)의 집합적 경로 정정을 실행하기 위한 경로 정정 신호는 Cq=Co(q=p, p+1, , …, p+r)인 경우 r 경로 정정(Iq, Cq)(q=p, p+1, , …, r)를 포함하며, r 발사체 그룹의 선택 장치는 각각 서로 다른 식별 파라미터 Pk=q=Iq(q=p, p+1, …, p+r)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그룹 정렬은 현재 서로 다른 식별 코드 Iq에 동일한 정정 Co를 결합시킴으로써 달성된다. 이러한 것으로 예를 들어 일시적인 그룹(temporary group)은 거의 동일한 고도로 비행하는 발사체에 의해 형성된다.

수신 장치의 선택 장치에는 여러 방법으로 또한 여러 기회에 식별 파라미터 Pk가 제공될 수 있다. 선택 장치에는 발사 시간 전후에 무선 또는 유선 통신을 통해 식별 파라미터가 제공될 수 있다. 발사체에는 병기 시스템의 위치에서 또는 생산 중에 식별 파라미터가 제공될 수 있는데 이 경우에 식별 파라미터가 전송 및 제어 장치에 의해 판독된다.

상기 이러한 실시예에 있어서, 전송 및 제어 장치는 경로 정정 시스템에 속하는 판독 출력 장치에 연속으로 공급된 r 식별 파라미터 Pk(k=p, p+1, , …, p+r)를 연속으로 발생하는데 적합하며, r 발사체 k의 선택 장치에는 수신된 식별 파라미터 Pk가 발사체 k(k=p, p+1, , …, p+r)의 선택 장치에 기억되는 경우에 식별 파라미터 Pk를 판독 출력 장치(read-out unit)에 의해 수신되도록 위해 판독 입력 장치(read-in unit)가 각각 제공되는 것을 특징으로 한다.

병기 시스템 위치에서만 발사체에 식별 파라미터에 제공할 수 있다는 것은 한편으로는 식별 파라미터가 제공된 발사체를 식별할 수 있기 때문에 병참술 장점(logistic advantage)을 제공하며 다른 한편으로는 그룹 정렬이 최종 순간에 발생하기 때문에 동작 면에서 장점이 이루어진다.

이러한 실시예에 있어서 그룹 정렬은 발사전에 정해진다.

여러 발사체에 동일한 식별 파라미터 Pk=Io의 할당은 간격에 관계없이 특정 반복 주파수에서 상기 식별 파라미터에 반복함으로써 실현될 수 있다. 특정 주파수를 갖는 신호로 코드된 식별 파라미터의 경우에 있어서, 이것은 일정 시간 주기동안 상기 신호를 발생함으로써 실현될 수 있다.

상기 식별 파라미터의 무선 공급을 위한 실시에에 있어서, 판독 출력 장치(read-out unit)는 r 발사체 k가 연속으로 발사되는 일정시간 슬롯 동안 전송 및 제어 장치가 식별 파라미터 Pk의 적어도 일부를 전송하는 경우 전송 및 제어 장치의 전송 수단을 구비하며, 판독 입력 장치는 수신 장치의 수신 수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이것으로 발사체에는 발사 후에 식별 파라미터가 제공될 수 있다.

식별 파라미터를 공급하는 특정 실시예에 있어서, 판독 출력 장치는 발사체가 발사되기 전에 식별 파라미터 중 적어도 일부를 발사체의 판독 입력 장치에 각각 공급하기 위한 수단을 구비한다. 몇몇 동시에 작동하는 전송 및 제어 장치에 있어서, 발사 전에 발사체에는 발사체에 대응하는 전송 및 제어 장치로 특징되는 식별 파라미터가 제공되어 선택 장치는 여러 전송 및 제어 장치의 정정 신호를 발사후에 구별할 수가 있다.

생산 동안 식별 코드가 제공된 발사체의 경우에, 이러한 실시예는, r 발사체 k의 선택 장치에는 식별 파라미터 Pk(k=p, p+1, , …, p+r)가 각각 제공되며, 전송 및 제어 장치는 식별 파라미터 Pk가 식별 코드 Iq(q=p, p+1, , …, p+r)를 발생할 목적으로 전송 및 제어 장치에 기억되는 경우 경로-정정 시스템과 대응하는 판독 출력 장치를 이용해서 식별 파라미터 Pk를 연속적으로 적절하게 판독하는 것을 특징으로 한다.

이점 있는 실시예에 있어서, 식별 파라미터 Pk는 최소한 전송 및 제어 장치로서 공지된 발사체 k(k=1, 2, 3, …)의 탄도 데이터와의 관계를 갖는 것을 특징으로 한다. 탄도 데이터는 발사 제어 컴퓨터 계산에 의하거나 감지기 측정으로 얻어질 수 있다. 달성된 장점은 경로 정정이 발사체의 특정 탄도 위치에 근거를 둘 수 있다는 점이며 또는 발사체가 양호한 탄도 위치에 도달했을 때 실행될 수 있다는 점이다.

소정의 시간 간격 동안 발사된 발사체가 그룹을 형성하는 실시예에 있어서 상기 그룹은 고정 배열을 갖는다.

소정의 영역에 위치하는 발사체가 그룹을 형성하는 실시에에 있어서 상기 그룹은 가변 그룹이다. 상기 그룹은 특정 고도에 도달하거나 또는 떠나는 발사체로 일시적으로 형성될 수 있다.

상기 전송 수단 및 수신 수단이 정정 신호를 전송하는데 적합한 실시예에 있어서는 식별 파라미터와 경로 정정 신호의 전송 및 수신을 위해 전송 및 수신 수단에 동일한 송신기 및 수신기를 사용할 수 있다는 장점을 제공한다.

식별 파라미터는 발사체의 비행 경과 시간으로부터 경로될 수 있다. 이러한 목적에 적합한 실시예에 있어서는, 발사체 k의 선택 장치는 타이머 및 발사 검출기를 구비하며, 여기서 발사 검출기는 시-종속(time-dependent) 식별 파라미터 Pk를 발생하기 위해 발사체 k를 발사한 후 미리 결정된 시간 간격이 경과한 후에, 타이머를 개시시키는데 적합하다는 것을 특징으로 한다. 이제 발사체는 발사된 순간부터 경과된 비행 시간에 근거하여 식별될 수 있다. 이때 경로 정정 신호에는 정정되어야 하는 발사체의 비행 시간을 표시하는 식별 코드가 제공되어진다.

발사체 k의 식별 파라미터 Pk가 발사체 k가 발사된 적어도 하나이상의 발사 수단의 동일성(identity)에 관계하는 정보를 포함하는 실시예에 있어서, 상이한 발사 수단으로부터 발사된 발사체는 발사 수단 각각에 의해 개별적으로 정정될 수 있다.

발사체 k의 식별 파라미터 Pk는 k∈{1, 2, …}인 발사체 k가 발사됨에 따라 적어도 하나 이상의 발사 제어 컴퓨터의 동일성에 관계하는 정보를 포함하는 실시예에 있어서 여러 경로 정정 시스템의 경우에서도 동일한 장점이 발생한다.

발사체 k가 세로축 주위에서 회전하며 고정된 소정의 기준과 관련해서 각 회전 위치(angular spin position)를 결정하는 수단을 구비하는 실시예에 있어서, 경로 정정 정보 Cq=k가 기준과 관련해서 발사체 k에 의해 취해지는 각 회전 위치에 관계하는 정보를 포함하는 장점이 달성되는데, 여기서 경로 정정은 k∈{1, 2, …}로 실행된다.

달성된 장점은 발사체의 집합적 제어의 경우에 있어서 전체 그룹에 대하여 단일 정정 신호로 충분하다.

상기 한 실시예에 따른 경로 정정 시스템에서, 전송 장치에 이동 표적들 중 표적의 위치를 나타내는 표적 신호가 제공되는 경우, 전송 및 제어 장치가 상술된 실시예에서 기술된 바와 같이 정정 시스템에서 사용하기에 적합하게 되는 장점이 이루어진다. 장거리 표적(long-distance target) 또는 신속한 기동 표적(fast=manoeuvring targest)의 경우 비행 시간을 보다 길게 하기 위해, 본 발명에서는 발사 제어 컴퓨터에 부가하거나 또는 발사 제어 컴퓨터의 일체부(integral part)로서 현저한 장점을 제공한다.

본 발명은 지금부터 첨부된 도면을 참조하여 기술하기로 한다.

제1a, 1b 및 1c도에서는 전송 및 제어 장치(1)와, 정정 가능한 다수의 발사체가 도시되어 있으며, 이 발사체 각각에는 수신 장치(2)가 제공되어 있다. 전송 및 제어 장치(1)는 q∈{1, 2, 3}인 경로 정정 정보 Cq와 q∈{1, 2, 3}인 식별 코드 Iq를 포함하는 경로 정정 신호(Iq, Cq)를 전송한다. 수신 장치(2) 각각에는 k∈{1, 2, 3}인 식별 파라미터 Pk가 제공된다. 식별 파라미터 Pk를 수신한 수신 장치(2)는 수신된 경로 정정 신호(Iq, Cq)로부터 대응되는 식별 코드 Iq가 식별 파라미터 Pk(I1=P1, I2=P2, I3=P3, I4=P4)로 동일한 경로 정정 정보 Cq를 선택한다. 제1a도에서는 발사체 각각이 상이한 식별 파라미터 Pk를 가지며 개별적 경로 정정(개별적 제어)을 실행하는 실시예를 도시한다. 제1b도에서는 다수의 발사체가 동일한 식별 파라미터 Pk를 가지며 집합적 경로 정정(고정 그룹으로 집합적 제어)을 실행하는 실시에를 도시한다. 제1c도에서는 집합적 경로 정정(가변 그룹으로 집합적 제어)을 실행하는 상이한 식별 파라미터를 각각 갖는 발사체의 실시예를 도시한다.

제2도에서는 본 발명에 따른 경로 정정 시스템의 가장 기본적인 소자를 도시한다. 전송 및 제어 장치(1)는 적어도 하나이상의 경로 정정용 발사체의 경로를 정정하기 위한 목적으로 경로 정정 정보 Cq 및 식별 코드 Iq(q=1, 2, …, m, …)를 포함하는 신호(Cq-Iq)f를 발생 및 전송하며, 상기 발사체는 수신 장치(2)에 구비한다. 전송 및 제어장치(1)에는 제어 장치(3) 및 전송 장치(4)가 제공된다. 제어 장치(3)에는 정정 가능한 발사체에 관계있는 탄도 데이터 Dp와 경로 정정을 개시하는 신호 DT가 제공되는데, 제어 장치(3)는 이것들에 근거하여 특정 발사 시간 TF 주변에서 발사된 하나 이상의 실제 또는 가상 발사체를 위해 경로 정정 정보 Cq를 발생한다. r 독립 정정의 경우에 있어서, q는 m에서 m+r까지 변화할 수 있다. 발사 시간 TF에 의거하여, 전송 장치(4)는 식별 코드 Iq를 발생하여 반송파 주파수 f를 갖으며 경로 정정 정보와 식별 코드를 변조하여 포함하는 rf 신호(Cq, Iq)f를 전송한다. 전송된 정정 신호(Cq, Iq)f는 주파수 f로 동조된 수신기(5)에 의해 수신된다. 복조에 의해서 정보(Cq, Iq)는 경로 정정 신호로부터 생성되어 데이터 처리 장치(6)에 공급된다. 식별 발생기(7)이 발생하는 식별 파라미터 Pk에 의해서 상기 장치(6)는 제공된 정보(Cq, Iq)로부터 대응하는 식별 코드 Iq=m=Pk를 갖는 정정 정보 Cq=m를 선택한다. 상기 정정 정보 Cq=m는 다음에 발사체의 경로 정정을 실행할 수 있는 공지된 경로 정정 수단(8)에 제공된다.

발사체의 탄도에 관계하는 상기 탄도 데이터 Dp는 측정이나, 계산으로 얻어질 수 있으며 또는 상기 측정 및 계산의 조합으로 얻어질 수 있다.

측정의 경우에 있어서는 발사체의 위치를 정하는 감지기가 필요하다. 계산의 경우에 있어서는 발사 시스템용 발사 제어 컴퓨터 등의 컴퓨터가 필요하며, 여기서 발사 제어 컴퓨터는 탄도 계수에 의거하여 예를 들어 발포 목표점(gun aiming point)을 계산하기 위한 목적으로 비사체 추력 발사체(non-selfpropelling projectile)의 탄도를 예측한다. 탄도 데이터 Dp는 탄도에 대한 포괄적인 설명이 필요치 않으며, 제어 장치(3)는, 특정 실시에에 있어서, 제한된 탄도 데이터에 의거하여 다른 탄도 데이터를 발생한다. 신호 DT는 예를 들어 표적을 볼 수 있는 관측자가 장거리포를 발사하는 경우에 있어서 경로 정정이 불가결한 발사체의 탄도의 비행 종료를 원하는 곳으로 변경하는 것과 관계하는 정보를 포함할 수 있다. 신호 DT는 표적 감지기에 의해 측정된 이동 표적의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.

식별 발생기(7)는 여러 실시에에서 사용될 수 있으며 여러 방법으로 식별 파라미터 Pk를 구비할 수 있다. 예를 들어, 식별 파라미터 Pk는 발사체의 발사 전후에 식별 발생기(7)에 제공될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 식별 발생기(7)를 이전에 제공된 식별 파라미터 Pk의 재생함으로써 나중 지점에서 시간에 맞춰 재생하는 메모리로서 생각할 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 식별 발생기(7)는 외부에서 신호가 공급된 다음이든지 아니든지 간에 식별 파라미터 Pk 자체를 발생할 수 있다.

파라미터와 탄도 데이터간의 관계를 결정하기 위하여 발사체에 이미 식별 파라미터 Pk가 제공되어 있으면, 이 파라미터는 발사체가 제때에 알려진 지점에서 공지의 톤도위치, 예를 들어 발사 순간 및 발사 취리를 가질 때 판독되어 출력되어야 한다. 발사체가 아직 식별 파라미터 Pk를 갖지 못하고 있으면, 발사체가 제때에 알려진 지점에서 공지의 탄도 위치를 가질 때는 제공되어져야 한다. 이러한 실시예에 있어서, 식별 파라미터와 단도 데이터간의 관계는 적어도 전송 및 제어 장치(1)에 알려지고, 경로 정정 정보 Cq는 제때에 특정 지점에서 특정 탄도 위치의 원리에 의거하여 결정될 수 있다. 이러한 관계의 결과로써, 적어도 전송 및 제어 장치(1)는 제때에 특정 지점에서 특정 탄도 위치의 부근에서 발생되는 발사체의 식별 파라미터 Pk에 정통하게 된다. 정정 정보 Cq=m에 식별 코드 Iq=m=pk를 먼저 제공함으로써, 나중 단계에서 식별 파라미터 Pk에 의해 정정 신호는 발사체에 의해 선택된다.

식별 발생기(7)에 의해 발생된 식별 파라미터 Pk는 일정한 시-종속 파라미터지만 탄도 데이터와의 관계가 공지된다면 파라미터는 시간과 함께 연속으로 변할 수 있다. 제1의 경우에 있어서, 식별 발생기(7)는 메모리를 구비하며, 제2의 경우에 있어서는 예를 들어 비행 시간에 비례하는 신호를 발생하는 클럭에 따른다. 회전 안정된 발사체(spin-stabilized projectiles)의 경우에 있어서, 시간의 함수로 알려진 회전 속도가 감소되며 이 회전 속도에 비례하는 신호는 식별 파라미터로서의 기능도 갖는다.

제3도에서는 병기 시스템에서 사용된 본 발명에 따른 경로 정정 시스템의 실시예를 도시한다. 병기 시스템의 도시된 실시예는 두 개의 표적을 동시에 추적하기에 적합하며, 이러한 목적을 달성하기 위해 두 개의 표적 추적 감지기(9 및 10), 두 개의 평사포(11 및 12)와, 두 개의 공동 병기 인터페이스(14 및 15)를 갖는 발사 제어 컴퓨터(13)가 제공된다. 그러므로 병기 시스템은 두 개의 발사 제어 채널을 구비하는데 여기서 발사 제어 채널은 특수한 감지기-병기 결합체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 표적 추적 감지기(9 및 10)는 레이다 추적 장치나 또는 IR 또는 TV 카메라 등의 전자 광학 감지기 일 수 있다. 표적 추적 감지기(9 및 10)는 관련 표적 추적 감지기가 추적하는 표적의 현재 표적 위치에 관련하여 표적 신호 DT를 발사 제어 컴퓨터(13)에 연속으로 공급한다. 발사 제어 컴퓨터(13)는 통상의 방법으로 평사포(11 및 12)에 의해 표적으로 발사되어질 발사체(16)의 탄도 데이터 DP 관한 정보를 포함한 신호를 발생한다. 이들 탄도 데이터는 예측된 명중점 PHP, 발사체 비행 횟수 TS 및 대응하는 시간 유효 순간 TVM을 포함한다. 또한, 발사 제어 컴퓨터(13)는 평사포(11 및 12)를 겨냥할 목적으로 평사포 제어값을 통상의 방법으로 계산한다. 또한, 발사 제어 컴퓨터(13)는 병기 시스템 플랫폼(사용 가능하다면), 기상 상태 및 발사체 특성을 구비한 신호 DP1를 발생한다.

제3도에서 도시된 본 발명에 따른 경로 정정 시스템의 실시예에는 전송 및 제어 장치(1)와 발사체(16)에 배치된 동일한 여러 수신 장치(2)가 제공된다. 전송 및 제어 장치(1)에는 동일하지만 독립적으로 작동하는 제어 장치(3 및 17)가 제공된다.

제어 장치 각각에는 병기 인터페이스(14 및 15)를 통해 발사 제어 컴퓨터(13)에 의해 발사 제어 채널 중 하나에 관련하는 신호가 독립적으로 제공된다. 제어 장치(3 및 17)에 공급된 신호는 표적 신호 DT, 발사체(16)의 탄도 데이터 DP에 관계하는 데이터 및 플랫폼 데이터 DP1에 관계하는 신호를 포함한다. 필요하다면, 병기 인터페이스(14 및 15)를 통해 평사포(11 또는 12)로부터 나온 신호를 포함할 수 있거나 또는 전송 및 제어 장치(1)에서 나온 신호를 상기 평사포에 공급할 수가 있다.

상기 병기 시스템은 발사체(16)를 추적하기 위한 수단을 구비하지 않는다. 발사체 탄도 데이터 DP는 발사 제어 컴퓨터(13)의 계산으로 얻어진다. 그러나, 감지기로 측정된 발사체(16)의 위치 정보가 이용 가능하다면, 이 정보는 물론 검사하는데 이용될 수 있거나 또는 계산된 탄도 데이터 DP를 대체하는데도 사용될 수 있다. 제어 장치(3 및 17)는 식별 코드 Iq를 발생하고 r.f. 반송파 주파수 f에서 경로 정정 정보와 식별 코드를 포함하는 경로 정정 신호(Cq, Iq)f를 전송할 목적으로 동일한 발사 시간 TF 및 대응하는 발사 시간 TF 부근에서 발사된 하나 이상의 발사체에 대한 경로 정정 정보 Cq를 전송 장치(4)에 공급한다. 본 실시에에 있어서, 전송 장치(4)는 식별 파라미터 Pk를 포함한 식별 파라미터 신호(Pk)f를 발생 및 전송하여 상기 파라미터를 수신 장치(2)에 공급한다. 또한, 본 실시예의 전송 장치(4)는 또한 발사체(16)가 기준 좌표 시스템에 대하여 방향을 정할 수 있는 원리에 의거하여 방향 기준 신호 RR를 발생 및 전송한다.

전송 및 제어 장치(1)에는 또한 평사포(11 및 12)를 식별하는 정보 g 및 발사 제어 컴퓨터(13)를 식별하는 정보 f를 전송 장치(4) 및 수신 장치(2)에 공급할 목적으로 조정 수단(18)이 제공된다. 제어 장치(3 및 17)로 발생된 식별 파라미터 Pk에는 다음에 평사포를 식별하는 정보 g가 제공된다. 발사 제어 컴퓨터(13)는 정정 신호가 전송되어지는 조정된 반송파 주파수 f에 의해 식별된다. 전송 장치(4)는 다수의 상이한 주파수로 조정될 수 있다.

상기 수신기(5) 이외에도, 수신 장치(2)에는 가속 검출기 형태로 발사 검출기(19)와, 식별 메모리 형태로 식별 발생기(7)와, 데이터 처리 장치(6)와, 방향 결정 수단(21)과 경로 정정을 실행하기 위한 경로 정정 수단(8)이 제공된다. 가속 검출기(19)는 발사체의 발사 결과에 따라 특정의 가속 발생 후에 제때에 일정 지점에서 클럭(20)의 트리거 신호 Sg를 발생한다. 클럭으로 기록된 제때에 상기 지점 후에 경과된 시간은 관련된 발사체의 경과된 비행 시간과 실제로 상응한다. 이 비행 시간이 일정 값을 초과하면, 식별 발생기(7)는 클럭(20)에서 발생하는 신호에 의해 인에이블 되어 수신기(5)로 연속 수신된 식별 파라미터 신호(Pk)f(k=1, 2, 3, …, m…)로부터 다음 신호(Pk=m)f로 표시된 식별 파라미터 Pk=m를 기억한다. 일단 식별 메모리(7)에 식별 파라미터 Pk=m가 제공되면, 다음 식별 파라미터 Pk가 발생상된다. 발사 전에, 수신 장치(2)의 데이터 처리 장치(6)에는 이미 조정 수단(18)에 의해 평사포 및 발사 제어 컴퓨터 식별 정보 f 및 g가 제공되어 있다. 식별 메모리(7)에 기억된 식별 파라미터 Pk의 원리에 의거하여, 데이터 처리 장치(6)는 수신된 경로 정정 신호(Cq, Iq)로부터 식별 코드 Iq=m=Pk에 결합된 경로 정정 정보 Cq=m를 선택한다.

경로 정정 정보 Cq=m는 다음에 경로 정정을 실행할 수 있는 정정 수단(8)에 공급된다. 이것은 발사체의 주변에 장착된 소규모 추력기에 의해서 또는 발사체에 적합한 조정식 제어 수직 안전판의 방향을 변경함으로써 통상의 방법으로 실현될 수 있다. 적절한 정정 시기를 정하기 위하여, 정정 수단(8)에는 정정되어질 발사체의 방향을 표시하는 신호가 제공된다. 이들 신호는 전송 장치(4)로 전송되고 수신기(5)에 의해 수신된 방향 기준 신호 RR에 의거하여 방향 결정 장치(21)로 발생된다.

상술된 실시예에 있어서, 발사체는 이들의 세로축 주위에서 회전하며, 여기서 경로 정정은 소규모 추력기에 의해 실행된다. 이러한 경우에 있어서의 방향은 발사체의 세로축 주위에서 정정용 발사체의 각 회전 위치에 적용될 수 있다. 각 회전 위치 결정은 특허원 EP-A 제 0, 239, 156호 에서 기술된 바와 같은 통상의 방법으로 실행될 수 있다. 방향 기준 신호 RR을 전송하기 위한 안정화된 옴니-안테나(omni-antenna)는 본 실시예에서 정정 및 식별 할당 신호를 전송하기 위한 안테나로서 사용된다.

정정 수단(8)에는 또한 경과된 비행 시간을 나타내는 클럭(20)으로 발생된 신호가 제공된다. 정정 수단(8)에 공급된 정정 정보 Cq=m는 경로 정정 방향 C, NC로 지정된 다수의 추력기와, 정정을 실행하기 위한 제때의 제1지점 TC를 포함한다. 정정 수단(8)에 공급된 이들 신호 및 정보에 의거하여, 정정 수단을 추력기가 필요로 하는 경로 정정을 위해 최적의 각 회전 위치에 도달하는 지점을 각각의 추력기에 대해 계산한다. 이 지점이 시간 TC에서 제1지점에 가장 근접한 추력기가 선택되며 추력기는 데이터 처리의 반응 시간 및 폭발을 고려하여 정확한 각 회전 위치에 도달할 때 폭발된다.

제3도에서 도시된 바와 같은 경로 정정 시스템의 실시예는 병기 시스템에 대한 심한 변경을 가하지 않고도 현존하는 병기 시스템에 부가될 수 있다. 본 발명에 따른 발사 제어 컴퓨터 및 경로 정정 시스템의 집적 설계의 경우에 있어서, 발사 제어 컴퓨터는 물론 경로 정정 시스템 중 하나 이상의 부품을 구비할 수 있다.

제4도는 제3도의 전송 및 제어 장치(1)에서 사용하기에 적합한 제어 장치(3)의 실시예를 도시한다.

제3도에서 도시된 병기 인터페이스(11)를 통해, 제어 장치(3)에는 표적 정보 DT, 탄도 데이터 Dp 및 플랫폼 정보 DP1가 제공된다. 표적 위치 필터(22)는 DT에 구비된 위치 데이터 RT를 필터하여 이 데이터를 표적속도 VT, 표적 가속 AT와 표적 및 표적 탄도 파라미터를 구비한 정보와 함께 경로 정정 발생기(23)에 공급되며, 여기서 이들 데이터는 임의의 경로 정정 정보 Cq의 편집에 사용된다.

플랫폼 데이터 DP1 및 발사체탄도 데이터 DP는 탄도 발생기(24)에 공급된다. 이 탄도 발생기(24)는 정정 발생기(23)에 의해 경로 정정 발생에 필요로 되는 발사체탄도에 관계하는 정보를 제공한다. 본원의 발사 제어 컴퓨터(13)가 사전에 종료점(PHP, TS) 및 시작점(플랫폼 위치 및 속도)의 형태로 탄도 데이터 DP를 발생하므로, 탄도 발생기(24)는 발사 제어 컴퓨터로 실행된 것보다 간단히 계산을 실행할 수 있다. 탄도 발생기(24)는 가상 발사 시간 TF에 대응하는 발사체 위치 RP 및 발사체 속도 VP를 계산한다. 이러한 목적상, 플랫폼 데이터는 플랫폼 자체의 속도 및 자체의 경로 정보를 포함한다.

상기 이들 발사 시간 TF 발생을 위해, 클럭(25)이 적용되는데 이것은 탄도 데이터 DP에 관계하는 제공된 시간 유효 정보 TVM에 의거하여 탄도 발생기(24)의 계산을 이들 시간 유효 순간 TVM과 동기시킨다. 다음에 시간 유효 순간 TVM은 가상 발사체가 발사되고 가능하다면 경로 정정이 계산되어지는 가상 발사 시간 TF로서 해석될 수 있다.

후속 단계에서, 전송 장치(4)(제3도)는 일정한 발사 시간 TF에 대응하는 가상 발사체 탄도에 의거하여 식별 파라미터 PK를 발사 시간 TF 부근에서 특정 시간 슬롯 동안 실제로 발사된 모든 발사체에 제공된다. 상기 가상 발사체의 탄도는 발사체 속도 VP, 발사체 위치 RP, 명중점 PHP 및 상기 발사 시간 TF에 대응하는 비행 시간 TS으로 특징된다.

발사 시간 TF와 함께 발사체 탄도 RP, VP, PHP 및 TS에 관련되는 데이터는 경로 정정 정보 Cq를 편집하는 경로 정정 발생기(23)에 제공된다. 클럭(25)으로 발생된 발사 시간 TF를 표시하는 신호는 경로 정정 발생기(23)로 발생된 경로 정정 정보 Cq와 함께 전송 장치(제3도)에 제공된다.

제5도에서는 제4도의 경로 정정 발생기(23)의 실시예를 도시한다. 경로 정정 발생기(23)에는 탄도 발생기(24)(제4도)로 발생된 탄도 데이터 TF, RP, VP, PHP 및 TS가 기억된 탄도 데이터 메모리(26)가 제공되어 있다. 표적 위치 필터(22)(제4도)로 발생된 새로운 표적 데이터 RT, VT 및 AT가 이용될 때마다, 새로운 표적 위치 PHPN는 탄도 데이터 메모리(26)에 기억된 탄도 데이터와, 만기되지 않은 비행 시간을 갖는 (가상) 발사체 각각의 비행 시간 중 나머지에 대해 추정 필터(27)로 계산된다. 이러한 목적을 위해, 추정 필터(27)에는 표적 위치 필터(22)(제4도)로 발생된 RT, VT, AT와 탄도 데이터 메모리(26)에 기억된 발사 시간 TF 및 비행 시간 TS가 제공된다. 발사 제어 컴퓨터(13)에서 동일한 필터 이외에도 독립 추정 필터(27)의 장점은 전체 비행 시간 TS보다 짧은 시간 추정에 대해서 필터 파라미터로 최적값이 선택된다는 것이다.

다음에, 차 △PHP는 추정 필터(27)에 의해 나머지 비행 시간으로 계산된 새로운 표적 위치 PHPN와탄도 데이터 메모리(26)에 기억된 관련(영상) 발사체의 명중점 PPH 간에서 계산된다(블럭 28). △PHP는 발사체가 표적을 명중하는데 필요로 하는 명중점 적응으로서 이해할 수 있다. 또한, 시간 TC에서 임의 경로 정정의 크기 A는 탄도 데이터 메모리(26)에 기억된 관련 가상 발사체의 발사체 위치 RP 및 속도 VP에 의거하여 계산되다(블럭 29). 이용 가능한 관련 발사체의 사전 정정의 결과에 대해 추력기의 수와, 하나 이상의 추력기의 사전 폭발로부터 생겨나는 손실량 등의 오차가 허용된다. 시간 TC에서 임의로 정정되어 계산된 크기 A는 정정 결과로써 주어진 명중점 PHP의 이동으로 표현된다.

정정 실행을 위한 시간 TC를 정함에 있어서, 정정이 실제로 실행되기 전에 에측된 처리 작용 시간에서 오차가 허용된다.

표적 및 표적 탄도 형태에 관련되는 추정 필터(27)로 발생된 데이터 T와, 요구된 명중점 변경 △PHP와 가상 발사체에 대한 경로 정정의 크기 A에 의거하여, 정정이 실제로 실행되어져야 하는지에 대한 판단이 행해진다(블럭 30). 이외에도, 걔산된 명중점 변경 △PHP에 필요로 하는 추력기의 수 NC가 결정되며, 폭발되어질 NC 추력기는 NC×A의 전체 명중점 변경을 가져온다.

임의 경로 정정의 방향 C는 요구된 명중점 변경 △PHP의 방향으로부터 생겨난다. 판단 블록에서 정정을 실행하면, 탄도 데이터 메모리(26)에 기억된 명중점 PHP와 비행 시간 TS에 대해 새로이 정정된 값이 정정의 크기 A(블럭 29)와 방향 C(블럭 30)에 의거하여 계산된다(블럭 31). 정정된 명중점 PHPC 및 정정된 비행시간 TSC는 탄도 데이터 메모리(26)에 기억되어 발사 시간 TF로 특징되어지는 가상 발사체에 대응하는 사전 기억된 명중점 및 명중 시간을 대체한다.

제1정정으로부터 생겨나는 변경된 탄도 데이터를 기억함으로써, 제1정정은 제2정정 결과의 계산시에 자동적으로 고려된다.

제6도에서는 제3도의 전송 장치(4)의 실시예를 도시한다. 상기 장치(4)에는 제3도의 두 에저 장치(3 및 17)의 목적상 병기 시스템의 상이한 발사 제어 채널용의 동일한 두 입력 장치(32 및 33)가 제공된다. 발사 순간 TF에 의거하여, 입력 장치(32 및 33)는 식별 코드 Iq 및 대응하는 식별 파라미터를 발생한다. 식별 코드 Iq 및 식별 파라미터 Pk에는 또한 평사포에 관련되는 정보 g가 제공된다. 또한, 제어 장치는 경로 정정 정보 Cq에 대응하는 식별 코드 Iq를 제공한다. 입력 장치(32 및 33)에는 또한 방향 기준 신호 RR를 전송하는 안테나의 방향에 관련되는 정보를 포함한 신호 SA가 공급된다. 본 실시예에 있어서, 이것은 정정 및 식별 파라미터 신호가 전송되어지는 동일한 안테나이다. 방향 SA를 나타내는 신호는 경로 정정 방향 C를 표시하는 기준 좌표 시스템에서 상기 안테나를 안정화시키는 안정화 장치(36)로부터 생성된다. 이러한 정보에 의하여, 제공된 경로 정정 방향 C가 이 기준 좌표 시스템에 관하여 안테나 방향에 대해 정정된다.

제어 장치(32 및 33)는 전송기(35)가 경로 정정 신호(Cq, Iq)f 및 식별 파라미터 신호(pk)f를 발생하는 원리에 따라 정보(Cq, Iq)와 Pk를 멀티플렉서(34)에 공급하며, 이 멀티플렉서(34)는 상기 신호를 전송기(35)에 조직적으로 제공하는 것을 보증한다. 본 실시예에 있어서, 전송기에는 반송파 주파수 f로 특징되는 하나의 전송 채널이 제공된다. 이 주파수는 전송 및 제어 장치(1)(제3도)의 조정 수단(18)에 의해 조정된다.

제7도에서는 제6도의 입력 장치(32)의 실시예를 도시한다. 각각의 발사 시간 TF에서 이시간에 대응하는 식별 파라미터 Pk가 발생된다(블럭 37). 상기 코드는 식별 파라미터 신호(pk)f를 편집할 목적으로 멀티플렉서(제6도)에 공급된다. 수신 장치(2)(제3도)에서의 시간 지연은 발사 시간 TF 부근에서 일정 시간 슬롯 내에서 평사포로 발사된 발사체 각각에 TF 보다 늦은 시간에 식별 파라미터 신호(PK)f에 의해 동일한 식별 파라미터 Pk가 제공된다. 경로 정정 방향 C는 발사체 방향에 관련하는 데이터 P에 의해 발사체의 방향에 대하여 경로 정정 방향 C'로 전환되다(블럭 38). 생성된 경로 정정 정보 Cq는 스택에 기억된다. 기억된 정보는 선입 선출 원리에 따라 스택으로부터 검색되며, 여기서 발사 시간 TF에 관계하는 정보가 이 시간에 대응하는 식별 코드 Iq로 대체되며(블럭 30), 이 시간으로 사전 발생된 식별 파라미터 Pk와 정합된다(블럭 37).

또한, 식별 코드 Iq 및 식별 파라미터 Pk에는 조정 수단(18)으로부터 발생하는 신호에 의해서 평사포 식별 정보 g가 제공된다.

Claims (7)

1. 발사된 발사체의 경로를 무선으로 정정하기 위한 경로 정정 시스템으로서, 상기 발사된 발사체의 경로 데이터를 제공받으며 Im은 식별 코드이고 상기 Cm은 경로-정정 정보인 경로-정정 신호(Im, Cm)(m=1, 2, …)를 발생하여 전송하며, 발사된 발사체의 경로를 정정하는데 적합한 적어도 하나의 전송 및 제어 장치와, 경로 정정을 실행할 목적으로 상기 경로 정정 수단으로 제공되는 경로 정정 신호를 수신하기 위해 각각의 발사체 k(k=1, 2, 3, …)에 배치된 수신 장치를 포함하며, 상기 발사체 k 각각의 수신 장치는 식별 파라미터 Pk를 포함하는 선택 장치를 구비하며, 상기 선택 장치는 Im=Pk인 경우 상기 경로 정정 신호로부터 식별 코드 Im을 선택하며, 또한 상기 수신 장치는 대응하는 경로-정정 정보 Cm를 경로-정정 수단으로 제공하여 경로 정정을 실행하는, 상기 경로-정정 시스템에 있어서, r 연속적으로 발사된 발사체 그룹의 선택 장치들은 동일한 식별 파라미터를 포함하며, 상기 r은 2보다 크거나 같은 정수인 것을 특징으로 하는 발사체의 경로 정정 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기식별파라미터는 발사 후 고정되는 것을 특징으로 하는 발사체의 경로 정정 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 식별 파라미터는 발사 장치에 탑재된 판독-출력 장치에 의해 발사체들에 전송되며, 상기 발사체들은 상기 판독-출력 장치가 전송하는 파라미터를 판독하기 위해 판독-입력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체의 경로 정정 시스템.
4. 제3항에 있어서, 수신 장치는 상기 판독-입력 장치를 포함하고 전송 장치는 상기 판독-출력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체의 경로 정정 시스템.
5. 제3항에 있어서, 발사체 k의 선택 장치는 발사 검출기와 타이머를 포함하며, 상기 발사 검출기는 발사 후 타이머를 개시하는데 적합한 것을 특징으로 하는 발사체를 위한 무선-정정 시스템.
6. 제3항 또는 제5항에 있어서, 특정한 시간 동안 발사된 발사체들은 한 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 발사체의 경로 정정 시스템.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 발사체를 위한 무선-정정 시스템을 사용하는 것을 특징으로 하는 발사체.

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