KR100985555B1 - 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치 - Google Patents

추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 표적을 탐지한 후 상기 탐지한 표적에 대한 정밀 위치 파악을 위하여 사용되는 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션을 위한 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
본 발명은 모의 표적 신호를 발생하는 모의 표적 발생부; 상기 모의 표적 신호를 수신받는 모의 표적 수신부; 상기 모의 표적 신호를 제어하는 모의 표적 제어부; 및 상기 모의 표적 신호를 추적 레이더 시스템에 전송하는 모의 표적 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 모의 표적 발생부에서 모의 표적 신호를 발생한 후 상기 모의 표적 신호를 자동 제어하여 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션을 수행하므로 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션 과정에 있어서 많은 인력과 시간 소모를 방지하여 경제적이고 효율적인 효과를 가진다.
추적 레이더 시스템, 비휘발성 메모리, FPGA

Description

추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치{Apparatus for simulation of tracking radar system}
본 발명은 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 보다 상세하게는 표적을 탐지한 후 상기 탐지한 표적에 대한 정밀 위치 파악을 위하여 사용되는 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션을 위한 추적 레이더 시스템시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 레이더는 매우 짧은 시간에 발생시킨 마이크로파 또는 밀리미터파를 날카로운 지향성을 가진 안테나를 이용하여 목표물에 방사한 후, 상기 목표물로부터 반사되는 반사파를 수신하여 상기 레이더로부터 목표물까지의 거리 또는 상기 목표물의 형태를 감지하는 장치이다.
레이더는 동작 특성상 기상 상태나 시간에 따른 제약 없이 운용하는 것이 가능하여 항공 운항 및 관제, 기상관측, 선박항해, 지구 탐사 등의 민간 용도뿐 아니라 조기경보, 항만감시, 대공방어, 미사일 유도통제 등의 군사용으로도 널리 사용되고 있다.
이러한 레이더의 운용 시스템은 크게 탐지 레이더 시스템, 추적 레이더 시스 템, 및 레이더 통제 시스템으로 나눌 수 있다.
먼저, 탐지 레이더 시스템(Detection Radar System)은 전방위로 회전하며 일정 주기를 가지는 전자파를 지속적으로 방사하여 표적을 탐지하며 탐지된 표적에 대한 방위각 및 표적 거리 산출을 수행한다.
다음으로, 추적 레이더 시스템(Tracking Radar System)은 상기 탐지된 표적에 대한 보다 정확한 위치를 알아내기 위하여 상기 탐지된 표적을 추적하며 추적한 표적의 방위각, 고각, 및 거리 정보를 산출을 수행한다.
마지막으로, 레이더 통제 시스템은 상기 탐지 레이더 시스템을 이용하여 목표물을 탐지한 후 상기 추적 레이더 시스템을 이용하여 상기 목표물에 관한 상세한 데이터를 수신하여 상기 데이터에 대한 처리 및 디스플레이를 수행한다.
상기와 같은 특성 및 용도를 가지는 레이더 시스템을 개발하는 과정에 있어서 레이더 시스템에 대한 성능 파악 및 유효성 검증을 위하여 다양한 시뮬레이션의 반복실행이 요구된다.
레이더 시스템의 성능 테스트를 위한 시뮬레이션 방법으로써 모의 표적을 특정 위치에 위치시킨 후 상기 모의 표적을 탐지 또는 추적하여 상기 레이더 시스템에 대한 시뮬레이션을 실시하는 방법이 사용된다.
그러나 상기와 같이 모의 표적을 특정 위치에 위치시킨 후 레이더 시스템에 대한 시뮬레이션을 실시하는 경우 상기 모의 표적의 위치가 고정되어 다양한 거리 변화에 대한 탐지가 불가능하고, 표적 신호가 고정되어 있기 때문에 표적 속도 측정이 불가능하며, 시뮬레이션을 반복 수행할 경우에는 상기 모의 표적을 특정 위치 에 위치시키는 과정을 반복하여야 하므로 많은 인력과 비용이 소모됨과 동시에 비효율적이라는 문제점이 있었다.
따라서 특정 장치를 이용하여 모의 표적 신호를 발생시킨 후 레이더 시스템에 상기 모의 표적 신호를 입력한 후 상기 모의 표적에 대한 시뮬레이션을 실시하여 실제 상황과 유사하게 레이더 시스템에 대한 성능 파악 및 유효성을 검증할 수 있는 레이더 시스템 시뮬레이션 장치의 개발 필요성이 요구된다 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 표적을 탐지한 후 상기 탐지한 표적에 대한 정밀 위치 파악을 위하여 사용되는 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션을 위한 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치는 모의 표적 신호를 발생하는 모의 표적 발생부; 상기 모의 표적 신호를 수신받는 모의 표적 수신부; 상기 모의 표적 신호를 제어하는 모의 표적 제어부; 및 상기 모의 표적 신호를 추적 레이더 시스템에 전송하는 모의 표적 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모의 표적 제어부는 상기 모의 표적 신호의 방향을 제어하는 방향 조정부, 상기 모의 표적 신호의 거리를 제어하는 거리 조정부, 및 상기 모의 표적 신호의 세기를 제어하는 신호 세기 조정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 세기 조정부는 표적의 탐지 거리에 따라 변화하는 신호 크기에 대한 정보를 미리 저장하고 있는 메모리부, 상기 메모리부에 저장되어 있는 정보에 따라 동작하는 현장 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array:FPGA)부, 상기 모의 표적 신호의 세기를 감쇄하는 신호 감쇄부, 및상기 모의 표적 신호의 세기를 증폭하는 신호 증폭부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메모리부는 비휘발성 메모리일 수 있다.
또한, 상기 신호 세기 조정부는 상기 모의 표적 신호의 신호 세기 정보를 획득하는 커플러부, 및 상기 신호 세기 정보로부터 상기 모의 표적 신호의 신호 세기를 산출하는 신호 세기 산출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 모의 표적 발생부에서 모의 표적 신호를 발생한 후 상기 모의 표적 신호를 자동 제어하여 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션을 수행하여 종래에 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션 과정에서 소모되던 인력 및 시간을 절감하므로 경제적이고 효율적인 효과를 가진다.
또한, 모의 표적 신호의 세기 제어를 위한 데이터를 비휘발성 메모리인 메모리부에 미리 입력한 후 상기 데이터에 따라 모의 표적 신호의 세기 제어를 수행하므로 계속적으로 데이터를 갱신할 필요가 없으며 필요시에 상기 데이터를 수정하는 것이 가능하므로 효율적인 효과를 가진다.
또한, 모의 표적 발생부에서 최초 발생한 모의 표적 신호의 세기를 측정한 후 저장하여 상기 저장이 이루어진 모의 표적 신호의 세기를 이용하여 모의 표적 신호의 세기 제어를 수행하므로 상기 모의 표적 신호의 세기를 정확하게 조정하는 것이 가능한 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구 성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치(10)는 모의 표적 발생부(100), 모의 표적 수신부(200), 모의 표적 제어부(300), 및 모의 표적 전송부(400)를 포함한다.
모의 표적 발생부(100)는 추적 레이더 시스템(T)의 시뮬레이션을 위한 모의 표적 신호를 발생한다.
모의 표적 수신부(200)는 모의 표적 발생부(100)에서 발생이 이루어진 상기 모의 표적 신호를 수신받는다.
모의 표적 제어부(300)는 상기 수신받은 모의 표적 신호를 이용한 추적 레이더 시스템(T)의 시뮬레이션을 위하여 상기 모의 표적 신호의 방향, 거리, 및 세기를 제어한다.
이때, 모의 표적 제어부(300)는 상기 모의 표적 신호의 방향을 제어하는 방향 조정부(320), 상기 모의 표적 신호의 거리를 제어하는 거리 조정부(330), 및 상 기 모의 표적 신호의 세기를 제어하는 신호 세기 조정부(340)를 포함한다.
모의 표적 전송부(400)는 모의 표적부(300)의 방향 조정부(320), 거리 조정부(330), 및 신호 세기 조정부(340)를 거쳐 방향, 거리, 및 세기가 제어된 상기 모의 표적 신호를 추적 레이더 시스템(T)으로 전송하며, 추적 레이더 시스템(T)에서는 상기 모의 표적 신호를 입력받은 후 상기 모의 표적 신호에 대한 추적을 수행한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 세기 조정부의 상세 블록도 이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 세기 조정부(340a)는 메모리부(341), 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345a), 신호 감쇄부(346a), 및 신호 증폭부(347a)를 포함한다.
여기에서, FPGA(Field Programmable Gate Array)부는 현장 프로그래머블 게이트 어레이부를 의미한다.
메모리부(341)는 상기 모의 표적 신호의 세기에 대한 시뮬레이션을 위하여 통상의 레이더에서 탐지되는 표적의 탐지 거리에 따른 신호 세기 변동 사항을 기 저장한다.
이때, 메모리부(341)는 입력된 데이터가 보존되며 필요한 데이터를 재입력하는 것이 가능한 비휘발성 메모리(Flash Memory)인 것이 바람직하다.
현장 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array:FPGA)부(345a)는 모의 표적 수신부(200)로부터 모의 표적 신호를 전송받아 메모리부(341)에 저장되어 있는 상기 신호 세기 정보에 따라 일정 시간마다 신호 감쇄 부(346a) 또는 신호 증폭부(347a)를 제어하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 조절한다.
신호 감쇄부(346a)는 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345a)의 제어에 따라 상기 모의 표적 신호의 세기에 대한 시뮬레이션을 위하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 감쇄시킨다.
신호 증폭부(347a)는 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345a)의 제어에 따라 상기 모의 표적 신호의 세기에 대한 시뮬레이션을 위하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 증가시킨다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 세기 조정부(340a)는 메모리부(341)에 통상의 레이더에서 탐지되는 표적의 탐지 거리에 따른 신호 세기 변동 사항을 기 저장한다.
이때, 메모리부(341)는 입력된 데이터가 보존되며 필요한 데이터를 재입력하는 것이 가능한 비휘발성 메모리(Frash ROM)을 사용하여 종래와 같이 모의 표적 신호의 신호 세기 제어를 위한 계속적인 정보 갱신 없이 사용하는 것이 가능함과 동시에 필요할 경우 언제든지 메모리부(341)에 수정된 신호 세기 정보를 재입력하여 활용하는 것이 가능해진다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 세기 조정부(340b)의 상세 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 세기 조정부(340b)는 커플러부(342), 신호 세기 산출부(343), 현장 프로그래머블 게이트 어 레이부(345b), 신호 감쇄부(346b), 및 신호 증폭부(347b)를 포함한다.
커플러부(342)는 모의 표적 발생부(100)와 연결되어 모의 표적 발생부(100)에서 발생하는 모의 표적 신호에 대한 신호 세기 정보를 획득한다.
신호 세기 산출부(343)는 커플러부(342)에서 획득된 상기 신호 세기 정보로부터 상기 모의 표적 신호의 세기를 산출한다.
현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)는 신호 세기 산출부(343)에서 산출된 상기 모의 표적 신호의 세기를 전송받은 후 저장한 후 상기 모의 표적 신호의 세기를 기준으로 하여 일정 시간마다 신호 감쇄부(346b) 또는 신호 증폭부(347b)를 제어하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 조절한다.
이때, 모의 표적 발생부(100)에서 발생되어 커플러부(342)와 신호 세기 측정부(343)를 거쳐 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)로 전송된 후 저장되는 상기 모의 표적 신호의 세기에 대한 감쇄 신호는 0이며, 경로 손실을 고려하여 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)에 저장되는 것이 바람직하다.
신호 감쇄부(346b)는 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)의 제어에 따라 상기 모의 표적 신호의 세기에 대한 시뮬레이션을 위하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 감쇄시킨다.
신호 증폭부(347b)는 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)의 제어에 따라 상기 모의 표적 신호의 세기에 대한 시뮬레이션을 위하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 증가시킨다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 세기 조정부(340b)는 모의 표적 발생 부(100)에서 발생하는 모의 표적 신호의 세기를 커플러부(342)와 신호 세기 산출부(343)를 이용하여 측정한 후 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)에 저장한다.
그리고 상기 모의 표적 신호의 세기 조절을 수행할 경우에는 현장 프로그래머블 게이트 어레이부(345b)에 기 저장되어 있는 상기 모의 표적 신호의 세기를 기준으로 신호 감쇄부(346b) 또는 신호 증폭부(347b)를 제어하여 상기 모의 표적 신호의 세기를 감쇄 또는 증폭하여 모의 표적 전송부(400)에 전송하므로 상기 모의 표적 신호의 세기를 정확하게 제어하는 것이 가능해진다.
본 발명의 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치(10)는 모의 표적 발생부(100)에서 모의 표적 신호를 발생한 후 상기 모의 표적 신호의 방향, 거리 및 세기를 제어하여 추적 레이더 시스템(T)의 시뮬레이션을 수행하므로 종래 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션 과정에 소모되던 인력과 시간을 절약하고 경제적이고 효율적인 시뮬레이션이 가능한 효과를 가진다.
또한, 모의 표적 신호의 세기 제어를 위한 데이터를 비휘발성 메모리인 메모리부(341)에 미리 입력한 후 상기 데이터에 따라 모의 표적 신호의 세기 제어를 수행하므로 계속적으로 데이터를 갱신할 필요가 없으며 필요시에 상기 데이터를 수정하는 것이 가능하므로 효율적인 효과를 가진다.
또한, 모의 표적 발생부(100)에서 최초 발생한 모의 표적 신호의 세기를 측정한 후 저장하여 상기 저장이 이루어진 모의 표적 신호의 세기를 이용하여 모의 표적 신호의 세기 제어를 수행하므로 상기 모의 표적 신호의 세기를 정확하게 조정 하는 것이 가능한 효과를 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면 모의 표적 발생부에서 모의 표적 신호를 발생한 후 상기 모의 표적 신호를 제어하여 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션을 수행하므로 시뮬레이션 과정에서 소모되는 인력 및 시간을 절감하므로 추적 레이더 시스템의 시뮬레이션 장치로 활용하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 세기 조정부의 상세 블록도, 및
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 세기 조정부의 상세 블록도 이다.
<도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명>
(10) : 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치
(100) : 모의 표적 발생부 (200) : 모의 표적 수신부
(300) : 모의 표적 제어부 (320) : 방향 조정부
(330) : 거리 조정부 (340,340a,340b) : 신호 세기 조정부
(341) : 메모리부 (342) : 커플러부
(343) : 신호 세기 산출부
(345a,345b) : 현장 프로그래머블 게이트 어레이부
(346a,346b) : 신호 감쇄부 (347a,347b) : 신호 증폭부

Claims (5)

  1. 모의 표적 신호를 발생하는 모의 표적 발생부;
    상기 모의 표적 신호를 수신받는 모의 표적 수신부;
    상기 모의 표적 신호를 제어하는 모의 표적 제어부; 및
    상기 모의 표적 신호를 추적 레이더 시스템에 전송하는 모의 표적 전송부를 포함하며,
    상기 모의 표적 제어부는 상기 모의 표적 신호의 세기를 제어하는 신호 세기 조정부를 포함하고, 상기 신호 세기 조정부는 커플러부, 신호 세기 산출부, 현장 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array:FPGA)부, 신호 감쇄부, 신호 증폭부를 포함하며,
    상기 커플러부는 상기 모의 표적 신호의 신호 세기 정보를 획득하고,
    상기 신호 세기 산출부는 상기 신호 세기 정보로부터 상기 모의 표적 신호의 세기를 산출하며,
    현장 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array:FPGA)부는 상기 신호 세기 산출부로부터 받은 상기 모의 표적 신호의 세기를 저장한 후에, 상기 모의 표적 신호의 세기를 기준으로 하여 일정 시간마다 신호 감쇄부 또는 신호 증폭부를 제어하고,
    상기 신호 감쇄부는 상기 현장 프로그래머블 게이트 어레이의 제어에 따라 상기 모의 표적 신호의 세기를 감쇄시키며,
    상기 신호 증폭부는 상기 현장 프로그래머블 게이트 어레이의 제어에 따라 상기 모의 표적 신호의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모의 표적 제어부는,
    상기 모의 표적 신호의 방향을 제어하는 방향 조정부, 상기 모의 표적 신호의 거리를 제어하는 거리 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 신호 세기 조정부는,
    표적의 탐지 거리에 따라 변화하는 신호 크기에 대한 정보를 미리 저장하고 있는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 추적 레이더 시뮬레이션 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 메모리부는,
    비휘발성 메모리인 것을 특징으로 하는 추적 레이더 시스템 시뮬레이션 장치.
  5. 삭제
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