KR101036286B1 - 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수중으로 사출된 수중 운동체의 위치를 파악하고 수중 운동체의 위치에 따른 모의 표적 신호를 방사하여 수중 운동체의 성능 테스트를 수행하는 것이 가능한 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생되는 음향 신호를 감지하는 음향 센서부, 상기 감지된 음향 신호를 분석하여 상기 음향 센서부를 기준으로 한 상기 수중 운동체의 위치를 파악하고, 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 상기 음향 센서부를 통하여 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하는 신호 처리부, 및 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 상기 음향 센서부와 상기 신호 처리부를 제어하는 시뮬레이션 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면 수중으로 사출된 수중 운동체의 위치를 파악한 후 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 모의 표적 신호를 방사하므로 수중 운동체에 대한 성능 테스트가 보다 정확하게 이루어지는 것이 가능한 효과를 갖는다.
수중 운동체, 음향 센서, 빔 조향, 시뮬레이션

Description

수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법{System and method for simulating of underwater target}
본 발명은 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수중으로 사출된 수중 운동체의 위치를 파악하고 수중 운동체의 위치에 따른 모의 표적 신호를 방사하여 수중 운동체의 성능 테스트를 수행하는 것이 가능한 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수중으로 사출된 수중 운동체의 경우 목표물인 수상 또는 수중의 표적을 탐지하기 위한 수단으로써 수중에서는 전달 거리가 매우 짧아 활용도가 떨어지는 빛이나 전자파 대신 음향 신호를 주로 사용한다.
이와 같이, 음향 신호를 이용하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방법은 크게 수동 음향 탐지 방식(Passive Acoustic Detection Mode)과 능동 음향 탐지 방식(Active Acoustic Detection Mode)으로 구분할 수 있다.
먼저, 수동 음향 탐지 방식의 경우 수상에 위치한 표적의 탐지를 위해 주로 사용되며 수상에 위치한 표적의 기동시 발생 되는 추진 계통의 방사 소음을 탐지하는 방식을 사용하며, 능동 음향 탐지 방식의 경우 수중에 위치한 표적의 탐지를 위 해 주로 사용되며 수중에 음향 신호를 송신한 후 수중에 위치한 표적으로부터 반사되는 반사음을 탐지하는 방식을 사용한다.
또한, 수중으로 사출된 수중 운동체의 성능 테스트를 수행하는 경우 테스트 시마다 매번 실제 표적을 구현하는 것이 용이하지 못하므로 모의 표적 신호를 생성하여 성능 테스트를 수행하게 되는데 성능 테스트 중 수중 운동체가 분실되는 경우 수중 운동체의 회수가 용이하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 수동 음향 탐지 방식 또는 능동 음향 탐지 방식에 따른 모의 표적 신호를 생성하는 것이 가능함과 동시에 수중 운동체에 대한 회수를 용이하게 할 수 있도록 수중 운동체의 위치를 모니터링 하는 것이 가능한 수중 표적 시뮬레이션 장치의 필요성이 요구된다 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 수중으로 사출된 수중 운동체의 위치를 파악하고 수중 운동체의 위치에 따른 모의 표적 신호를 방사하여 수중 운동체의 성능 테스트를 수행하는 것이 가능한 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수중 표적 시뮬레이션 시스템은 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생되는 음향 신호를 감지하는 음향 센서부, 상기 감지된 음향 신호를 분석하여 상기 음향 센서부를 기준으로 한 상기 수중 운동체의 위치를 파악하고, 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 상기 음향 센서부를 통하여 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하는 신호 처리부, 및외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 상기 음향 센서부와 상기 신호 처리부를 제어하는 시뮬레이션 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수중 표적 시뮬레이션 방법은 (a) 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생하는 음향 신호를 감지하는 단계, (b) 상기 감지된 음향 신호를 분석하여 상기 수중 운동체의 위치를 파악하는 단계, 및 (c) 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 수중으로 사출된 수중 운동체의 위치를 파악한 후 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 모의 표적 신호를 방사하므로 수중 운동체에 대한 성능 테스트가 보다 정확하게 이루어지는 것이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 수중으로 사출된 수중 운동체의 위치에 대한 지속적인 모니터링이 가능하므로 수중 운동체에 대한 성능 테스트 중 수중 운동체가 분실되는 경우에도 신속하게 수중 운동체의 위치를 파악하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 외부로부터 수신되는 제어신호에 의해 동작이 이루어지므로 공중의 비행체 또는 수상에 위치한 선박 등에서 수중 운동체에 대한 성능 테스트와 수중 운동체의 위치에 대한 지속적인 모니터링이 가능한 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호들을 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 수중 표적 시뮬레이션 시스템의 블록도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬 레이션 시스템(1)은 음향 센서부(10), 신호 처리부(20), 시뮬레이션 제어부(30), 및 신호 송수신부(40)를 포함한다.
음향 센서부(10)는 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생되는 음향 신호를 감지한다.
이때, 음향 센서부(10)는 각각 서로 다른 주파수 대역을 갖는 다중센서로 구성된 복수 개의 음향 센서(Transducer)가 결합되어 구성될 수 있다.
신호 처리부(20)는 음향 센서부(10)에서 감지된 음향 신호를 입력받은 후 분석하여 음향 센서부(10)를 기준으로 한 상기 수중 운동체의 위치를 파악하고, 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)를 통하여 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사한다.
이때, 신호 처리부(20)는 상기 음향 센서 각각에 입사되는 상기 음향 신호의 입사각을 산출하고 상기 산출된 입사각으로부터 상기 수중 운동체의 방위와 음향 센서부(10)로부터 상기 수중 운동체 까지의 거리를 산출하여 음향 센서부(10)를 기준으로 한 수중 운동체의 위치를 파악할 수 있다.
또한, 신호 처리부(20)가 음향 센서부(10)를 기준으로 한 상기 수중 운동체의 위치를 파악하는 상세한 과정은 이하 도 2에서 설명하도록 한다.
또한, 신호 처리부(20)는 음향 센서부(10)에서 음향 신호가 감지되지 않는 경우 미리 저장되어 있는 제2 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)를 통하여 수중으로 방사할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 모의 표적 신호는 상기 수중 운동체가 음향 신호를 이용 하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방식 중 수동 음향 탐지 방식(Passive Acoustic Detection Mode)의 테스트를 위하여 표적의 추진 계통의 방사 소음을 시뮬레이션한 신호일 수 있다.
또한, 상기 제2 모의 표적 신호는 상기 수중 운동체가 음향 신호를 이용하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방식 중 능동 음향 탐지 방식(Active Acoustic Detection Mode)의 테스트를 위하여 표적으로부터 반사되는 반사음을 시뮬레이션한 신호일 수 있다.
또한, 음향 센서부(10)는 상기 제1 모의 표적 신호를 입력받아 음향 신호로 변환한 후 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하거나, 상기 제2 모의 표적 신호를 입력받아 음향 신호로 변환 후 상기 수중으로 방사할 수 있다.
시뮬레이션 제어부(30)는 외부의 제어 장치로부터 전송되는 제어 신호에 따라 음향 센서부(10)와 신호 처리부(20)를 제어한다.
이때, 상기 제어 장치는 공중에 위치한 비행체 또는 수상에 위치한 모선 등에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어 신호는 음향 센서부(10)의 음향 신호 수신 각도를 조절하여 상기 수중 운동체로부터 방사되는 음향 신호에 대한 탐지 영역을 확장하고, 송신 각도를 조절하여 음향 센서부(10)로부터 방사되는 상기 제1 모의 표적 신호와 상기 모의 표적 신호의 방사 영역을 확장하기 위한 빔 조향 제어 신호, 상기 음향 신호의 감지 유무에 따라 신호 처리부(20)가 상기 제1 모의 표적 신호 또는 상기 제2 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)로 전송하기 위한 표적 탐지 모드 전환 제어 신 호, 또는 상기 제1 모의 표적 신호의 출력 제어 신호일 수 있다.
또한, 시뮬레이션 제어부(30)는 외부로부터 제어 신호를 입력받지 않고 자체적으로 음향 센서부(10)와 신호 처리부(20)를 제어하는 것이 가능하다.
여기에서, 빔 조향(Beam Steering)이란 음향 센서부(10)를 구성하는 각 음향 센서의 입력 신호 또는 출력 신호에 서로 다른 시간 지연을 적용함으로써 수신 각도 또는 송신 각도를 조절하는 것을 의미하며, 상기와 같은 빔 조향을 통하여 효과적으로 음향 센서부(10)의 상기 음향 신호에 대한 탐지 영역을 확장하고, 상기 제1 모의 표적 신호와 상기 제2 모의 표적 신호의 방사 영역을 확장하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 표적 탐지 모드는 신호 처리부(20)가 상기 제1 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)로 출력하기 위한 수동 탐지 모드와 상기 제2 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)로 출력하기 위한 능동 탐지 모드일 수 있다.
또한, 상기 제어 신호에 상기 제1 모의 표적 신호의 출력 제어 신호가 포함되는 이유는 상기 제1 모의 표적 신호의 경우 표적의 추진 계통의 방사 소음을 시뮬레이션한 신호로써 상기 제1 모의 표적 신호의 출력을 제어하여 상기 수중 운동가 음향 신호를 이용하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방식 중 수동 음향 탐지 방식(Passive Acoustic Detection Mode)의 테스트를 보다 정확하게 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
신호 송수신부(40)는 상기 외부의 제어장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고 상기 수중 운동체의 위치 정보를 외부의 제어 장치로 송신한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬레이션 시스템이 실제 구현된 상태에 대한 참고도이며, F는 공중에 위치한 비행체, S는 수상에 위치한 모선, 및 M은 수중으로 사출된 수중 운동체, 및 r은 음향 센서부(10)와 수중 운동체(M)의 거리를 의미한다.
도 2에 도시된 바와 같이 음향 센서부(10)는 수중에 위치하여 수중으로 사출된 수중 운동체(M)로부터 발생되는 음향 신호를 감지한다.
이때, 음향 센서부(10)는 고주파 대역 처리부(T1H), 저주파 대역 처리부(T1H), 및 중간 대역 처리부(T1M)을 포함하는 다중센서로 구성된 복수 개의 음향 센서(T1, T2, T3, T4)가 결합되어 구성될 수 있다.
이와 같이, 음향 센서부(10)를 고주파 대역 처리(T1H), 저주파 대역 처리부(T1L), 및 중간 대역 처리부(T1M)을 포함하는 다중센서로 구성된 복수 개의 음향 센서(T1, T2, T3, T4)를 결합시켜 구성하는 이유는 다음과 같다.
먼저, 상기 외부의 제어 장치로부터 입력되는 제어 신호에 따라 신호 처리부(20)로부터 전송되는 상기 제1 모의 표적 신호 또는 상기 제2 모의 표적 신호를 음향 신호로 변환한 후 방사할 수 있도록 광대역 특성을 갖도록 위함이고, 다음으로 빔 조향을 통하여 수중 운동체(M)에 대한 탐지 영역을 확장하고 상기 제1 모의 표적 신호 또는 상기 제2 모의 표적 신호의 방사 영역을 확장하기 위함이다.
특히, 저주파 대역 처리부(T1L)의 경우 수중 운동체(M)의 신호 감지영역에 해당될 뿐만 아니라 수중 운동체(M)를 수중으로 사출한 플랫폼에서도 청음할 수 있는 대역을 담당할 수 있다.
또한, 신호 처리부(20)에서 전송되는 상기 제2 모의 표적 신호는 소정 주파수를 갖는 신호 또는 랜덤 주파수 신호일 수 있으며, 음향 센서부(10)는 상기 소정 주파수 신호를 갖는 신호가 입력되는 경우 각각의 음향 센서(T1, T2, T3, T4)로부터 동기를 맞추어 음향 신호를 방사할 수 있으며, 상기 랜덤 주파수 신호가 입력되는 경우 각각의 음향 센서(T1, T2, T3, T4)로부터 동기와 무관하게 화이트 노이즈(White Noise) 형태의 음향 신호를 방사할 수 있다.
또한, 신호 처리부(20)가 음향 센서부(10)를 기준으로 한 수중 운동체(M)의 위치를 파악하는 과정을 일 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
수중 운동체(M)의 방위 산출을 위한 수중 운동체(M)의 수평 방위각 계산을 위하여 음향 센서 T1과 T3에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이와 음향 센서 T2와 T4에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이를 이용하고, 수중 운동체(M)의 방위 산출을 위한 수중 운동체(M)의 수직 방위각 산출을 위해 음향 센서 T1과 T2에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이와 음향 센서 T3와 T4에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이를 이용한다.
이때, 음향 센서 T1과 T3의 거리를 d1이라고 하고, 상기 음향 신호가 θ1의 입사각으로 음향 센서 T1에 먼저 도달된다고 하면, 상기 음향 신호의 경우 평면파의 형태로 입사가 이루어지므로 음향 센서 T3에는 d1sinθ1 만큼의 거리에 해당하는 시간이 흐른 후 상기 음향 신호가 도달될 수 있으며 음향 센서 T1과 음향 센서 T3에 도달하는 음향 신호의 도달 시간의 차이 값을 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009042112520-pat00001
여기에서, t는 음향 센서 T1에 도달하는 음향 신호와 음향 센서 T3에 도달하는 음향 신호의 도달 시간의 차이값, d1은 음향 센서 T1과 T3의 거리, θ1은 음향 센서 T1에 도달되는 음향 신호의 입사각, 및 c는 수중에서의 음파의 전달 속도를 의미한다.
이때, 상기 t, 상기 d1, 및 상기 c의 값을 미리 알고 있으므로 상기 수학식 1을 이용하여 상기 음향 신호가 음향 센서 T1에 입사되는 입사각 θ1을 구할 수 있다.
또한, 이와 마찬가지로 T2와 T4에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이를 이용하여 입사각 θ3를 구할 수 있으며, 상기 입사각 θ1과 θ3를 이용하여 상기 수중 운동체의 수평 방위각을 산출할 수 있다.
또한, 상기 수중 운동체의 수직 방위각의 산출은 T1과 T2에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이를 이용하여 입사각 θ2를 구하고, T3와 T4에 입사되는 음향 신호의 도달 시간 차이를 이용하여 입사각 θ4를 구한 후 상기 입사각 θ2과 θ4를 이용하여 상기 수중 운동체의 수직 방위각을 산출할 수 있다.
그리고, 상기 과정을 통하여 산출되는 입사각 θ1 내지 θ4, 각 음향 센서 간의 거리, 및 수중 운동체(M)로부터 음향 센서부(10)까지의 대각선 길이 r1 내지 r4를 이미 알고 있으므로 이를 이용하여 음향 센서부(10)의 중심으로부터 수중 운동체(M) 까지의 거리 rc를 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬레이션 방법에 대한 순서도 이다.
도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬레이션 방법은 수중 표적 시뮬레이션 시스템(1)에서 시계열적으로 수행되는 하기 단계들을 포함한다.
S10에서 음향 센서부(10)는 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생되는 음향 신호를 감지한다.
이때, 음향 센서부(10)는 각각 서로 다른 주파수 대역을 갖는 다중센서로 구성된 복수 개의 음향 센서(Transducer)가 결합되어 구성될 수 있다.
S20에서 신호 처리부(20)는 상기 음향 신호가 감지되었는지를 판단하여 감지된 경우 S30에서 상기 감지된 음향 신호를 분석하여 상기 수중 운동체의 위치를 파악한다.
이때, S20에서 신호 처리부(20)가 상기 음향 신호가 감지되지 않은 것으로 판단하는 경우 S25에서 미리 저장되어 있는 제2 모의 표적 신호를 수중으로 방사한 후 종료가 이루어진다.
여기에서, 상기 수중 운동체의 위치와 거리를 파악하는 것은 음향 센서부(10)를 기준으로 한 상기 수중 운동체의 방위와 거리를 파악하는 것일 수 있다.
또한, S30의 상세한 과정은 이하 도 4에서 설명하도록 한다.
S40에서 신호 처리부(20)가 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하면 종료가 이루어진다.
이때, 상기 제1 모의 표적 신호는 상기 수중 운동체가 음향 신호를 이용하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방식 중 수동 음향 탐지 방식(Passive Acoustic Detection Mode)의 테스트를 위하여 표적의 추진 계통의 방사 소음을 시뮬레이션한 신호일 수 있다.
또한, 상기 제2 모의 표적 신호는 상기 수중 운동체가 음향 신호를 이용하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방식 중 능동 음향 탐지 방식(Active Acoustic Detection Mode)의 테스트를 위하여 표적으로부터 반사되는 반사음을 시뮬레이션한 신호일 수 있다.
또한, 상기 제1 모의 표적 신호와 상기 제2 모의 표적 신호는 음향 센서부(10)에서 음향 신호로 변환된 후 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측 또는 상기 수중으로 방사가 이루어질 수 있다.
또한, S10 내지 S40은 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 이루어질 수 있으며, 상기 제어 신호는 신호 송수신부(40)로 수신된 후 시뮬레이션 제어부(30)에 입력되며, 시뮬레이션 제어부(30)가 상기 제어 신호에 따라 음향 센서부(10)와 신호 처리부(20)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어 신호는 음향 센서부(10)의 음향 신호 수신 각도를 조절하여 상기 수중 운동체로부터 방사되는 음향 신호에 대한 탐지 영역을 확장하고, 송신 각도를 조절하여 음향 센서부(10)로부터 방사되는 상기 제1 모의 표적 신호와 상기 모의 표적 신호의 방사 영역을 확장하기 위한 빔 조향 제어 신호, 상기 음향 신호의 감지 유무에 따라 신호 처리부(20)가 상기 제1 모의 표적 신호 또는 상기 제2 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)로 전송하기 위한 표적 탐지 모드 전환 제어 신호, 또는 상기 제1 모의 표적 신호의 출력 제어 신호일 수 있다.
도 4는 도 3의 S30에 대한 상세 순서도 이다.
도 4에 도시된 바와 같이 S32에서 신호 처리부(20)는 음향 센서부(10)를 구성하는 각각의 음향 센서로 입사되는 상기 음향 신호의 입사각을 각각 산출한다.
S34에서 신호 처리부(20)는 상기 산출된 각각의 입사각을 이용하여 상기 수중 운동체의 방위를 산출하고, S36에서 상기 산출된 각각의 입사각을 이용하여 상기 수중 운동체의 거리를 산출하면 종료가 이루어진다.
이때, S32 내지 S36 에 대한 일 예를 도 2에서 설명한 바 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 수중 표적 시뮬레이션 시스템 및 방법은 수중으로 사출된 수중 운동체(M)로부터 발생되는 음향 신호를 수신하여 수중 운동체(M)의 위치를 파악하고 미리 저장되어 있는 수동 탐지 모드의 테스트를 위해 시뮬레이션 된 신호인 제1 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)를 통하여 음향 신호로 변환 후 수중 운동체(M)의 위치 측으로 방사한다.
따라서, 상기 제1 모의 표적 신호의 경우 수중 운동체(M)가 위치한 지점의 부근으로 방사되므로 수중 운동체(M)가 상기 제1 모의 표적 신호를 이용하여 유도가 보다 정확하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 수중 운동체(M)로부터 발생되는 음향 신호가 수신되지 않는 경우에도 미리 저장되어 있는 능동 탐지 모드의 테스트를 위해 시뮬레이션 된 신호인 제2 모의 표적 신호를 음향 센서부(10)를 통하여 음향 신호로 변환한 후 수중으로 방사하여 수중 운동체(M)가 상기 방사된 제2 모의 표적 신호를 이용하여 유도 테스트가 수행되도록 할 수 있다.
따라서, 실제로 표적을 수중에 배치해야 하는 번거로움 없이 수중 운동체(M)에 대한 성능 테스트를 수행하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 수중으로 사출된 수중 운동체(M)의 위치에 대한 지속적인 모니터링이 가능하므로 수중 운동체에 대한 성능 테스트 중 수중 운동체가 분실되는 경우에도 신속하게 수중 운동체의 위치를 파악하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 운용자의 수중 표적 시뮬레이션 장치(1)에 대한 취급을 고려하여 외부로부터 입력되는 제어 신호에 의해 수중 표적 시뮬레이션 시스템(1)의 동작이 이루어질 수 있도록 함으로써 공중의 비행체(F) 또는 수상에 위치한 선박(S) 등에서 제어 신호를 송신하고 수중 운동체(M)의 위치 정보를 수신하는 방식으로 수중 운동체에 대한 성능 테스트와 수중 운동체의 위치에 대한 지속적인 모니터링이 가능한 효과를 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 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 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면 수중 운동체의 위치 파악과 수중 운동체의 위치에 따른 모의 표적 신호를 생성함으로써 수중 운동체에 대한 성능 테스트와 수중 운동체의 이치에 대한 지속적인 모니터링이 가능하므로 수중 운동체에 대한 다양한 방식의 해상 시험을 수행하기 위한 수중 표적 시뮬레이션 시스템으로 활용하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬레이션 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬레이션 시스템이 실제 구현된 상태에 대한 참고도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 표적 시뮬레이션 방법에 대한 순서도, 및
도 4는 도 3의 S30에 대한 상세 순서도 이다.
<도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명>
(1) : 수중 표적 시뮬레이션 장치 (10) : 음향 센서부
(20) : 신호 처리부 (30) : 시뮬레이션 제어부
(40) : 신호 송수신부

Claims (12)

  1. 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생되는 음향 신호를 감지하는 음향 센서부;
    상기 감지된 음향 신호를 분석하여 상기 음향 센서부를 기준으로 한 상기 수중 운동체의 위치를 파악하고, 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 상기 음향 센서부를 통하여 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하는 신호 처리부; 및
    외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 상기 음향 센서부와 상기 신호 처리부를 제어하는 시뮬레이션 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 음향 신호가 감지되지 않는 경우 미리 저장되어 있는 제2 모의 표적 신호를 상기 음향 센서부를 통하여 수중으로 방사하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 모의 표적 신호는 표적의 추진 계통의 방사 소음을 시뮬레이션한 신호이고, 상기 제2 모의 표적 신호는 표적으로부터 반사되는 반사음을 시뮬레이션 한 신호인 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 음향 센서부의 빔 조향 신호, 상기 수중 운동체의 표적 탐지 모드 전환 제어 신호, 또는 상기 제1 모의 표적 반사 신호의 출력 제어 신호인 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 외부로부터 입력되는 제어 신호를 수신하고 상기 수중 운동체의 위치 정보를 외부로 송신하는 신호 송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 음향 센서부는 각각 서로 다른 주파수 대역을 갖는 다중 센서로 구성된 복수 개의 음향 센서가 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 음향 센서 각각에 입사되는 상기 음향 신호의 입사각을 산출하고 상기 산출된 입사각으로부터 상기 수중 운동체의 방위와 상기 음향 센서부로부터 상기 수중 운동체 까지의 거리를 산출하여 상기 음향 센서부를 기준으로 한 수중 운동체의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 음향 센서부는 상기 제1 모의 표적 신호를 음향 신호로 변환한 후 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하거나, 상기 제2 모의 표적 신호를 음향 신호로 변환한 후 상기 수중으로 방사하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 시스템.
  9. (a) 수중으로 사출된 수중 운동체로부터 발생하는 음향 신호를 감지하는 단계;
    (b) 상기 감지된 음향 신호를 분석하여 상기 수중 운동체의 위치를 파악하는 단계;
    (c) 미리 저장되어 있는 제1 모의 표적 신호를 상기 파악된 수중 운동체의 위치 측으로 방사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 음향 신호의 입사각을 산출하는 단계;
    (b2) 상기 산출된 입사각을 이용하여 상기 수중 운동체의 방위를 산출하는 단계; 및
    (b3) 상기 산출된 입사각을 이용하여 상기 수중 운동체의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 (b) 단계에 앞서,
    상기 음향 신호가 감지되지 않는 경우 미리 저장되어 있는 제2 모의 표적 신호를 수중으로 방사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 모의 표적 신호는 표적의 추진 계통의 방사 소음을 시뮬레이션한 신호이고, 상기 제2 모의 표적 신호는 표적으로부터 반사되는 반사음을 시뮬레이션한 신호인 것을 특징으로 하는 수중 표적 시뮬레이션 방법.
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