KR101007892B1 - Missile warning radar system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이더 시스템에 관한 것으로서, 특히 레이더의 탐지 정보를 바탕으로 표적이 해당 레이더를 지향하는지를 판단하고 위협경보를 발생할 수 있는 미사일 경고 레이더 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radar system, and more particularly, to a missile warning radar system capable of determining whether a target is directed to a radar based on radar detection information and generating a threat alarm.
최근 대전차 미사일, 로켓, 포 등 대전차 무기의 발전으로 관통력이 크게 증가되고 있다. 특히 대전차 미사일은 발전 속도가 빨라서 관통력이 크게 증대됨은 물론 유도 방식의 경우, 종전의 가시선상 유도 방식에서 독자적인 탐색기 장착으로 사격 후 망각 방식으로 발전하는 추세이다.The penetration of antitank missiles, rockets, artillery and other antitank weapons has increased significantly. In particular, anti-tank missiles have a high power generation speed, which greatly increases the penetration force, and in the case of the guidance method, is developed into a forgetful method after firing with a unique searcher installation from the conventional line of sight guidance method.
일반적인 미사일 탐지 레이더는 함정이나 비행체를 공격하는 미사일을 탐지하며, 지상 무기 체계를 공격하는 미사일을 탐지하는 레이더는 드문 형편이다.Common missile-detection radars detect missiles that attack traps or aircraft, and radars that detect missiles that attack ground weapon systems are rare.
이상과 같은 지상무기체계용 레이더에 의한 표적 탐지에 있어서, 표적 신호는 매우 작으면서 지상 클러터(clutter)는 매우 크기 때문에 방위각 변화가 심하며, 따라서 표적이 나에게 오는 것인지 인접 무기체계로 향하는 것인지 판별하는 알고리즘 구현이 매우 어렵다. 또한 표적 신호가 노이즈 레벨보다도 20-30dB 낮기 때문에 이를 극복하기 위한 다양한 방법이 요구된다.In the detection of the target by the ground weapon system radar as described above, the target signal is very small and the ground clutter is very large so that the azimuth change is severe, thus determining whether the target is coming to me or heading to the adjacent weapon system. Algorithm implementation is very difficult. In addition, since the target signal is 20-30 dB lower than the noise level, various methods are needed to overcome this.
본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 레이더의 탐지 정보를 바탕으로 표적이 해당 레이더를 지향하는지를 판단하고 위협경보를 발생할 수 있는 미사일 경고 레이더 시스템을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made in consideration of the above matters, and an object of the present invention is to provide a missile warning radar system capable of determining whether a target is directed to a radar based on radar detection information and generating a threat alarm.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템은,Missile warning radar system according to the present invention for achieving the above object,
송신 신호의 상향 변환 및 수신 신호의 하향 변환을 위한 RF 주파수(f3)를 생성하는 제1 발진기;A first oscillator for generating an RF frequency f 3 for up-conversion of the transmitted signal and down-conversion of the received signal;
송신 신호의 상향 변환 및 수신 신호의 하향 변환을 위한 제2 중간 주파수(f2)를 생성하는 제2 발진기; A second oscillator for generating a second intermediate frequency f 2 for upconverting the transmitted signal and downconverting the received signal;
송신 신호용의 제1 중간 주파수(f1)의 펄스를 생성하고, 상기 제2 발진기에 의해 생성된 제2 중간 주파수(f2)를 상기 제1 중간 주파수(f1)와 합성한 주파수 (f1+f2)의 펄스를 출력하는 파형 생성기;A first intermediate frequency of the second intermediate frequency (f 2) the first intermediate frequency (f 1) and the synthesized frequencies generated by the second oscillator generating a pulse, and in (f 1) of the transmission signal (f 1 a waveform generator for outputting a pulse of + f 2 );
상기 파형 생성기로부터 출력된 펄스를 입력받아 펄스의 모양과 주파수를 상향 변환을 위해 전처리하는 송신기;A transmitter which receives the pulse output from the waveform generator and preprocesses the shape and frequency of the pulse for upconversion;
상기 송신기를 거친 펄스의 주파수(f1+f2)와 상기 제1 발진기에 의해 생성된 RF 주파수(f3)를 더하여 고주파수(f1+f2+f3)의 신호로 상향 변환하는 제1 믹서;Frequency of the pulses passed through the transmitter (f 1 + f 2) and in addition the RF frequency (f 3) produced by the first oscillator, the high frequency (f 1 + f 2 + f 3) of
상기 제1 믹서를 거친 고주파 펄스 신호를 높은 출력으로 증폭하여 송신 안테나를 통해 송신하는 고주파 전력 증폭기;A high frequency power amplifier for amplifying the high frequency pulse signal passing through the first mixer to a high output and transmitting the same through a transmitting antenna;
수신 안테나를 통해 수신된 고주파(f1+f2+f3+fd) 혼합신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기;A low noise amplifier for low noise amplifying a high frequency f 1 + f 2 + f 3 + f d mixed signal received through a receiving antenna;
상기 저잡음 증폭기를 거친 신호의 주파수(f1+f2+f3+fd)에서 상기 송신 신호의 상향 변환에 관여했던 RF 주파수(f3)를 감하여 하향 변환하는 제2 믹서; A second mixer subtracting an RF frequency f 3 involved in upconversion of the transmission signal at a frequency f 1 + f 2 + f 3 + f d of the signal passing through the low noise amplifier;
상기 제2 믹서를 거친 중간 주파수(f1+f2+fd) 신호를 증폭하는 중간 주파수 증폭기;An intermediate frequency amplifier for amplifying an intermediate frequency (f 1 + f 2 + f d ) signal passed through the second mixer;
상기 중간 주파수 증폭기를 거친 신호의 주파수(f1+f2+fd)에서 상기 송신 신호의 상향 변환에 관여했던 제2 중간 주파수(f2)를 감하여 하향 변환하는 제3 믹서;A third mixer subtracting and subconverting the second intermediate frequency f 2 involved in the upconversion of the transmission signal at the frequency f 1 + f 2 + f d of the signal passing through the intermediate frequency amplifier;
상기 제3 믹서를 거친 중간 주파수 신호(아날로그 신호)를 디지털 중간 주파수 신호로 변환하는 신호 변환기; 및A signal converter for converting the intermediate frequency signal (analog signal) passed through the third mixer into a digital intermediate frequency signal; And
상기 신호 변환기에 의해 변환된 디지털 신호를 입력받아 소정의 신호처리 알고리즘을 수행하여 표적의 위협 여부를 판단하는 디지털 신호 처리기를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a digital signal processor for receiving a digital signal converted by the signal converter to perform a predetermined signal processing algorithm to determine whether the target threat.
여기서, 상기 신호 변환기는 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 중간 주파수 신호로 변환하는 A/D(analog-to-digital) 변환기와, A/D 변환기에 의해 변환된 디지털 중간 주파수 신호를 디지털 기저 대역 신호로 하향 변환하는 DDC(digital down converter)를 포함할 수 있다. Here, the signal converter includes an analog-to-digital (A / D) converter for converting an analog intermediate frequency signal into a digital intermediate frequency signal, and a digital intermediate frequency signal converted by the A / D converter down to a digital baseband signal. It may include a digital down converter (DDC) to convert.
또한, 상기 디지털 신호처리기에 의해 수행되는 신호처리 알고리즘은,In addition, the signal processing algorithm performed by the digital signal processor,
상기 DDC를 거쳐 디지털 기저대역 신호가 입력되면, 클러터(clutter)와 같은 신호에 의한 영향을 감소시키기 위해 기저대역 신호에 가중치를 곱하여, 5개의 버스트(burst)의 데이터로 만드는 윈도우잉(windowing) 모듈;When the digital baseband signal is input through the DDC, windowing is performed by multiplying the baseband signal by weight to reduce the influence of a signal such as clutter, thereby making five bursts of data. module;
상기 윈도우잉 모듈에 의해 만들어진 5개의 버스트에 대해 FFT(fast fourier transformation)를 수행하여 5개의 거리 셀과 도플러(속도) 셀 별로 전력 값을 계산하는 DFB(doppler filter bank) 처리 모듈;A doppler filter bank (DFB) processing module performing fast fourier transformation (FFT) on five bursts generated by the windowing module to calculate power values for five distance cells and Doppler (speed) cells;
상기 DFB 처리 모듈을 거쳐 입력되는 신호 중, 노이즈 레벨로부터 일정한 오경보율이 되도록 결정된 임계값을 통과하는 신호를 검출하는 CFAR(constant false alarm rate) 모듈;A constant false alarm rate (CFAR) module for detecting a signal passing through a threshold value determined to be a constant false alarm rate from a noise level among the signals input through the DFB processing module;
상기 CFAR 모듈을 거친 신호를 입력받아 상기 윈도우잉 모듈에 의해 만들어진 5개의 버스트 중에서 CFAR 레벨을 통과한 버스트가 3개 이상인 경우를 표적으로 인식하는 포스트-탐지(post-detection) 모듈; A post-detection module for receiving a signal passing through the CFAR module and recognizing a case where three or more bursts passing the CFAR level are targeted among the five bursts generated by the windowing module;
상기 CFAR 모듈의 CFAR 레벨을 통과한 신호들에 대하여 복수의 채널(I,Q)의 값을 이용하여 방위각을 계산하는 방위각 추정 모듈; 및An azimuth estimation module for calculating azimuth angles using values of a plurality of channels (I, Q) for signals passing through a CFAR level of the CFAR module; And
상기 포스트-탐지 모듈을 통과한 표적에 대해 상기 방위각 추정 모듈에 의해 계산된 방위각, 상기 DFB 처리 모듈의 도플러 셀 및 거리 셀에서의 속도 및 거리, 속도와 거리에 의해 계산되는 TTI(time to impact)를 이용하여 표적에 대한 위협 여부를 판단하는 위협 여부 판단 모듈을 포함한다.TTI (time to impact) calculated by azimuth calculated by the azimuth estimation module with respect to a target passing through the post-detection module, velocity and distance in Doppler and distance cells of the DFB processing module, velocity and distance It includes a threat determination module for determining whether the threat to the target using.
또한, 바람직하게는 상기 송신 안테나와 수신 안테나는 중심부에 송신 안테나가 배치되고, 송신 안테나의 좌우측에 송신 안테나와 각각 45°의 각도를 이루도록 수신 안테나가 각각 배치되는 구조를 갖는다.Preferably, the transmitting antenna and the receiving antenna have a structure in which a transmitting antenna is disposed at a central portion thereof, and receiving antennas are arranged at right and left sides of the transmitting antenna so as to form an angle of 45 ° with the transmitting antenna, respectively.
이와 같은 본 발명에 의하면, 레이더의 탐지 정보를 바탕으로 표적이 해당 레이더를 지향하는지를 판단(위협여부 판단)함으로써 위협 경보를 조기에 발생할 수 있고, 이에 따라 레이더 시스템 운용자가 위협 상황에 대해 신속히 대처할 수 있도록 하는 장점이 있다. According to the present invention, a threat alert can be generated early by determining whether the target is aimed at the radar based on the detection information of the radar, thereby determining the threat, and thus the radar system operator can quickly respond to the threat situation. There is an advantage to this.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a missile warning radar system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템은 제1 발진기 (101), 제2 발진기(102), 파형 생성기(103), 송신기(104), 제1 믹서(105), 고주파 전력 증폭기(106), 송신 안테나(107), 수신 안테나(108), 저잡음 증폭기(109), 제2 믹서(110), 중간 주파수 증폭기(111), 제3 믹서(112), 신호 변환기(113), 디지털 신호 처리기(114)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the missile warning radar system according to the present invention includes a
상기 제1 발진기(101)는 송신 신호의 상향 변환 및 수신 신호의 하향 변환을 위한 RF 주파수(f3)를 생성한다.The
상기 제2 발진기(102)는 송신 신호의 상향 변환 및 수신 신호의 하향 변환을 위한 제2 중간 주파수(f2)를 생성한다. The
상기 파형 생성기(103)는 송신 신호용의 제1 중간 주파수(f1)의 펄스를 생성하고, 상기 제2 발진기(102)에 의해 생성된 제2 중간 주파수(f2)를 상기 제1 중간 주파수(f1)와 합성한 주파수(f1+f2)의 펄스를 출력한다.The
상기 송신기(104)는 상기 파형 생성기(103)로부터 출력된 펄스를 입력받아 펄스의 모양과 주파수를 상향 변환을 위해 전처리한다.The
상기 제1 믹서(105)는 상기 송신기(104)를 거친 펄스의 주파수(f1+f2)와 상기 제1 발진기(101)에 의해 생성된 RF 주파수(f3)를 더하여 고주파수(f1+f2+f3)의 신호로 상향 변환한다.The
상기 고주파 전력 증폭기(106)는 상기 제1 믹서(105)를 거친 고주파 펄스 신호를 높은 출력으로 증폭하여 송신 안테나(107)를 통해 송신한다. 이와 같은 고주파 전력 증폭기(106)로 SSPA(solid state power amplifier)가 사용될 수 있다.The high
상기 저잡음 증폭기(109)는 수신 안테나(108)를 통해 수신된 고주파 (f1+f2+f3+fd) 혼합신호를 저잡음 증폭한다. 여기서, 주파수 fd는 표적으로부터 반사되어 되돌아오는 신호의 주파수를 의미한다.The
상기 제2 믹서(110)는 상기 저잡음 증폭기(109)를 거친 신호의 주파수 (f1+f2+f3+fd)에서 상기 송신 신호의 상향 변환에 관여했던 RF 주파수(f3)를 감하여 하향 변환한다. The
상기 중간 주파수 증폭기(111)는 상기 제2 믹서를 거친 중간 주파수 (f1+f2+fd) 신호를 증폭한다.The
상기 제3 믹서(112)는 상기 중간 주파수 증폭기(111)를 거친 신호의 주파수 (f1+f2+fd)에서 상기 송신 신호의 상향 변환에 관여했던 제2 중간 주파수(f2)를 감하여 하향 변환한다.The
상기 신호 변환기(113)는 상기 제3 믹서(112)를 거친 중간 주파수 신호(아날로그 신호)를 디지털 중간 주파수 신호로 변환한다.The
상기 디지털 신호 처리기(114)는 상기 신호 변환기(113)에 의해 변환된 디지털 신호를 입력받아 소정의 신호처리 알고리즘을 수행하여 표적의 위협 여부를 판단한다.The
여기서, 상기 신호 변환기(113)는 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 중간 주파수 신호로 변환하는 A/D(analog-to-digital) 변환기(113a)와, A/D 변환기 (113a)에 의해 변환된 디지털 중간 주파수 신호를 디지털 기저 대역 신호로 하향 변환하는 DDC(digital down converter)(113b)를 포함할 수 있다. Here, the
또한, 상기 디지털 신호처리기(114)에 의해 수행되는 신호처리 알고리즘은 하나의 소프트웨어 프로그램으로서 각각의 특정 기능을 수행하는 다수의 단위 프로그램으로서의 모듈(114a∼114f)로 구성된다.In addition, the signal processing algorithm executed by the
윈도우잉 모듈(114a)은 상기 DDC(113b)를 거쳐 디지털 기저대역 신호가 입력되면, 클러터(clutter)와 같은 신호에 의한 영향을 감소시키기 위해 기저대역 신호에 가중치를 곱하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 5개의 버스트(burst)의 데이터(1024 데이터)로 만든다.When the
DFB(doppler filter bank) 처리 모듈(114b)은 상기 윈도우잉 모듈(114a)에 의해 만들어진 5개의 버스트에 대해 FFT(fast fourier transformation)를 수행하여 5개의 거리 셀과 도플러(속도) 셀 별로 전력 값을 계산한다.The doppler filter bank (DFB)
CFAR(constant false alarm rate) 모듈(114c)은 상기 DFB 처리 모듈(114b)을 거쳐 입력되는 신호 중, 노이즈 레벨로부터 일정한 오경보율이 되도록 결정된 임계값을 통과하는 신호를 검출한다.The constant false alarm rate (CFAR)
포스트-탐지(post-detection) 모듈(114d)은 상기 CFAR 모듈(114c)을 거친 신호를 입력받아 상기 윈도우잉 모듈(114a)에 의해 만들어진 5개의 버스트 중에서 CFAR 레벨을 통과한 버스트가 3개 이상인 경우를 표적으로 인식한다.The
방위각 추정 모듈(114e)은 상기 CFAR 모듈(114c)의 CFAR 레벨을 통과한 신호들에 대하여 복수의 채널(채널1, 채널2; 도 6 참조)의 값을 이용하여 방위각을 계산한다.The
위협여부 판단 모듈(114f)은 상기 포스트-탐지 모듈(114d)을 통과한 표적에 대해 상기 방위각 추정 모듈(114e)에 의해 계산된 방위각, 상기 DFB 처리 모듈(114b)의 도플러 셀 및 거리 셀에서의 속도 및 거리, 속도와 거리에 의해 계산되는 TTI(time to impact)를 이용하여 표적에 대한 위협 여부를 판단한다.The
또한, 바람직하게는 상기 송신 안테나(107)와 수신 안테나(108)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심부에 송신 안테나(107)가 배치되고, 송신 안테나(107)의 좌우측에 송신 안테나(107)와 각각 45°의 각도를 이루도록 수신 안테나(108)가 각각 배치되는 구조를 갖는다.In addition, preferably, as shown in FIG. 4, the transmitting
한편, 도 5는 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 미사일 경고 레이더 시스템이 4개의 유니트로 구성된 상태를 보여주는 도면이다.On the other hand, Figure 5 is a view showing a state composed of four units the missile warning radar system of the present invention having the configuration as described above.
도 5를 참조하면, 본 발명의 미사일 경고 레이더 시스템은 탑재 공간 활용도를 높이고 고장 수리가 용이하도록 4개의 LRU(Line Replacement Unit)로 구성된다. 즉, 2개의 안테나부(510,520)와, 송수신부/신호처리부(530) 및 전원공급기(540)로 구성된다.Referring to Figure 5, the missile warning radar system of the present invention is configured with four LRU (Line Replacement Unit) to increase the utilization of the mounting space and easy troubleshooting. That is, it is composed of two
안테나부(510,520)는 안테나 조립체와 수신 전단부(511,521)로 구성된다. 수신 전단부(511,521)와 수신 후단부(535) 사이의 케이블 길이는 3m 정도로 케이블 손실에 의해 잡음지수가 상당히 증가할 수 있다. 따라서, 바람직하게는 수신기의 잡음 지수를 최대한 줄이기 위해 수신 전단부(511,521)를 안테나부(510,520)에 위치시킨다.The
안테나부(510,520)의 구성은 전술한 바와 같이(도 4 참조), 송신 안테나 (107) 1개와 수신 안테나(108) 2개로 각각 구성되고, 송신 안테나(107)를 중심으로 수신 안테나(108)가 좌우 45°로 배치되어, 수신 안테나(108) 사이는 90°를 이루도록 배치된다. 따라서, SPDT(single pole double throw)(532)가 좌측 안테나부 (510)와 연결되면 정면을 기준으로 좌측 90°를 커버하고, 우측 안테나부(520)와 연결되면 우측 90°를 커버하여 전방 180°를 탐지할 수 있게 된다.As described above (refer to FIG. 4), the
송수신부/신호처리부(530)에서의 송수신부는 상향 변환하여 생성한 L-밴드 주파수 대역의 레이더 송신 신호를 고출력 증폭하여 송신 안테나(107)를 통해 송신하고, 수신 안테나(108)를 통해 수신된 신호는 하향 변환 및 복조의 이단 수퍼 헤테로다인 방식을 적용한 후 신호처리부(536)로 전송된다. 송수신부는 송신기(104), 주파수 합성기(534)(도 1에서의 제1 발진기(101), 제2 발진기(102), 파형 생성기(103)를 합친 것에 해당), 수신 전단부(511,521), 수신 후단부(535), 고주파 전력 증폭기(106)의 세부 모듈 별로 구성된다. 상기 SPDT(532)는 1개의 입력단과 2개의 출력단을 갖는 스위치로서, 좌측 안테나부와 우측 안테나부로 신호를 연결하기 위한 스위치이다.The transceiver unit of the transceiver /
수신 안테나(108)로 수신된 신호는 수신 전단부(511,521)의 리미터를 통과한 후 저잡음 증폭기(109)(도 1 참조)를 통해 증폭되어 수신 후단부(535)로 전송된다.저잡음 증폭기(109)에 의해 저잡음 증폭된 신호는 중간 주파수 신호로 하향 변환되고, 이 신호(아날로그 신호)는 다시 A/D 변환기(113a)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 그리고 그 변환된 신호는 DDC(Digital Down Converter)(113b)에 의해 I/Q 신호로 복조된다. The signal received by the receiving
주파수 합성기(534)는 기준 주파수로 OCXO(Oven-Controlled Crystal Oscillator)에서 발생하는 주파수를 이용하여 체배 및 분주하여 사용한다. 레이더 시스템 전체를 동기시키는 주파수로는 40MHz를 이용하며, 기준 클럭은 10MHz이고, 제2 발진기(102)는 5MHz를 이용한다.The
신호처리부(536)(도 1에서의 신호 변환기(113) 및 디지털 신호 처리기(114)에 해당)는 수신측으로부터의 5MHz의 중간 주파수 신호를 A/D 변환기(113a)에 의해 20MHz의 샘플링 속도로 디지털 신호로 변환하고, 이 디지털 신호를 DDC(113b)에서 기저 대역 신호로 하향 변환하며, 신호처리 알고리즘을 통해 표적을 탐지하고 추적하며 위협여부를 판단한다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 더 상세히 설명해 보기로 한다.The signal processing unit 536 (corresponding to the
도 6은 본 발명의 미사일 경고 레이더 시스템의 신호처리부에서의 신호처리 과정을 보여주는 도면이다.6 is a view showing a signal processing procedure in the signal processor of the missile warning radar system of the present invention.
도 6을 참조하면, 신호 변환기(113)의 A/D 변환기(113a)는 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 중간 주파수 신호로 변환하고, DDC(113b)는 디지털 중간 주파수 신호를 다시 디지털 기저 대역 신호로 하향 변환하여 I/Q 신호로 복조한다.Referring to FIG. 6, the A /
그러면, 윈도우잉 모듈(114a)은 클러터와 같은 매우 큰 신호에 의한 영향을 감소시키기 위해 입력받은 기저대역 신호에 가중치를 곱하여 도 2 및 도 3에서와 같은 5개 버스트의 1024 데이터로 만든다. The
그런 후, DFB 처리 모듈(114b)은 이 5개의 버스트에 대해 FFT(fast fourier transformation)를 수행하여 5개의 거리 셀과 도플러(속도) 셀 별로 전력 값을 계산한다. 즉, DFB 처리 모듈(114b)의 복합 푸리에 변환기(complex FFT)(601)는 기저대역 신호를 거리셀과 도플러(속도)셀의 전력 값으로 계산하고, 크기 계산기 (magnitude calculator)(602)는 신호의 크기를 전 셀들에 대해 계산한다.The
CFAR 모듈(114c)은 상기 DFB 처리 모듈(114b)로부터의 출력신호를 입력받 아, 노이즈 레벨로부터 일정한 오경보율이 되도록 결정된 임계값(Vth)에 따라 이 임계값(Vth)을 통과하는 신호를 검출한다. 즉, CFAR 모듈(114c)은 임계값을 결정하고, 결정된 임계값에 k를 곱한 임계값(Vth)을 계산하고 이 임계값(Vth)과 현재 셀의 값(V)을 비교하여, 현재 셀의 값(V)이 임계값(Vth)보다 큰 신호를 검출하여 포스트-탐지 모듈(114d)로 전송한다.The
포스트-탐지 모듈(114d)은 5개의 버스트 중에서 CFAR 레벨을 통과한 버스트가 3개 이상인 경우 이를 표적으로 인식한다. 즉, 포스트-탐지 모듈(114d)은 내부의 3/5 상호관련부(603)에 의해 5개 의 버스트 중에서 3개 이상 CFAR 레벨을 통과한 신호들에 대한 속도 데이터는 위협 여부 판단 모듈(114f)로 바로 전송하고, 거리 데이터는 보간(interpolation)부에서 거리보간(최적의 거리값 찾기)을 수행한 후, 위협 여부 판단 모듈(114f)로 전송한다.The
한편, 방위각 추정 모듈(114e)은 CFAR 레벨을 통과한 신호들에 대하여 채널 1과 2의 값을 이용하여 방위각을 계산한다. 즉, 방위각 추정 모듈(114e)은 상기 DFB 처리 모듈(114b)에서 계산된 채널 1과 2의 신호로부터 전력비를 계산하여 방위각을 얻고, 처음 탐지된 데이터들로부터 현재 탐지된 방위각까지를 이용하여 방위각을 변환(poly fitting)하며, 최근 3개의 방위각을 평균하여 위협 여부 판단 모듈(114f)로 데이터들을 전송한다.Meanwhile, the
위협 여부 판단 모듈(114f)은 포스트-탐지 모듈(114d)을 통과한 표적에 대해 방위각 추정 모듈(114e)의 방위각, 도플러 셀에서 속도, 거리 셀에서 거리, 속도와 거리에 의해 계산되는 TTI(time to impact)를 이용하여 표적에 대해 추적과 위협을 판단한다. 이때, 위협 여부 판단 모듈(114f)은 속도와 거리를 이용하여 TTI를 계산하고, 방위각을 이용하여 위협을 계산하며, TTI 계산과 위협 계산 데이터를 이용하여 위협여부를 판단한다.The
이후, 이상의 과정에 의해 얻어진 표적 정보들(거리, 속도, 방위각, TTI, 위협 여부)에 대해 제어 시스템(미도시)으로 전달하고 전시기에 전시한다.Then, the target information (distance, speed, azimuth, TTI, threat presence) obtained by the above process is transmitted to a control system (not shown) and displayed on the display.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템은 레이더의 탐지 정보를 바탕으로 표적이 해당 레이더를 지향하는지를 판단(위협여부 판단)함으로써 위협 경보를 조기에 발생할 수 있고, 이에 따라 레이더 시스템 운용자가 위협 상황에 대해 신속히 대처할 수 있도록 하는 장점이 있다. As described above, the missile warning radar system according to the present invention may generate a threat warning early by determining whether the target is directed to the radar based on the detection information of the radar, thereby determining the threat. It has the advantage of being able to respond quickly to threat situations.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템의 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the configuration of a missile warning radar system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템에 있어서, DFB 처리 모듈의 프레임 구성 윈도우를 보여주는 도면. 2 is a view showing a frame configuration window of the DFB processing module in the missile warning radar system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템에 있어서, 포스트-탐지 모듈의 프레임 구조를 보여주는 도면.3 is a view showing a frame structure of a post-detection module in the missile warning radar system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템의 송신 안테나와 수신 안테나의 배치 구조를 보여주는 도면.Figure 4 is a view showing the arrangement of the transmitting antenna and the receiving antenna of the missile warning radar system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템이 4개의 유니트로 구성된 상태를 보여주는 도면.5 is a view showing a state in which the missile warning radar system according to the present invention is composed of four units.
도 6은 본 발명에 따른 미사일 경고 레이더 시스템의 신호처리부에서의 신호처리 과정을 보여주는 도면.6 is a view showing a signal processing in the signal processing unit of the missile warning radar system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101: 제1 발진기 102: 제2 발진기101: first oscillator 102: second oscillator
103: 파형 생성기 104: 송신기103: waveform generator 104: transmitter
105: 제1 믹서 106: 고주파 전력 증폭기105: first mixer 106: high frequency power amplifier
107: 송신 안테나 108: 수신 안테나107: transmit antenna 108: receive antenna
109: 저잡음 증폭기 110: 제2 믹서109: low noise amplifier 110: second mixer
111: 중간 주파수 증폭기 112: 제3 믹서111: intermediate frequency amplifier 112: third mixer
113: 신호 변환기 114: 디지털 신호 처리기113: signal converter 114: digital signal processor
113a: A/D 변환기 113b: DDC(digital down converter)113a: A /
114a: 윈도우잉 모듈 114b: DFB(Doppler filter bank) 처리 모듈114a:
114c: CFAR(constant false alarm rate) 모듈 114d:포스트-탐지 모듈114c: constant false alarm rate (CFAR)
114e: 방위각 추정 모듈 114f: 위협여부 판단 모듈114e:
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