KR101134118B1 - 혼 배열 안테나를 이용하여 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 ｈｉｌｓ 시스템 - Google Patents

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Abstract

밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템이 개시된다. 상기 HILS 시스템은, 밀리미터파 탐색기가 탑재된 비행체의 자세를 모사하는 비행자세 모의부와 상기 밀리미터파 탐색기가 자유공간에 위치한 것처럼 모의할 수 있는 무반향 챔버와 복수의 혼 안테나들의 배열로 구성되며, 전송된 표적 생성신호에 응답하여 상기 복수의 혼 안테나들 중 상응하는 3개의 혼 안테나를 선택하여 합성 표적의 위치를 모사하는 혼 배열 안테나와 상기 혼 배열 안테나로 전송하기 위한 표적 생성신호의 크기와 위상을 제어하여 상기 혼 배열 안테나로 전송하는 표적위치 생성부와 상기 표적 생성신호를 포함하는 모의신호를 발생하여 상기 표적위치 생성부로 입력하는 모의신호 발생부 및 상기 모의신호 발생부 및 상기 표적위치 생성부 각각이 상기 모의신호를 발생하고 상기 합성 표적의 위치를 모사하도록 제어하고, 상기 밀리미터파 탐색기에서 수집된 데이터와 모의 시나리오 정보를 비교하여 상기 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 중앙 통제부를 포함한다.

Description

혼 배열 안테나를 이용하여 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 ＨＩＬＳ 시스템{HILS SYSTEM FOR TEST AND EVALUATION OF MILLIMETER WAVE SEEKER USING HORN ARRAY ANTENNA}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 밀리미터파 탐색기의 성능 검증 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼 배열 안테나를 이용하여 모의 비행 시나리오 기반으로 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 HILS 시스템에 관한 것이다.
북한의 스커드-B/C와 같은 단거리 탄도탄의 위협으로부터 높은 정확도와 치명성을 가진 탄도탄 방어능력이 적실히 요구되고 있다. 이에 지대공(Surface-to-Air) 유도 무기용 밀리미터파 레이더 탐색기는 마이크로파 레이더 탐색기에 비해 광대역 주파수 특성과 안테나의 좁은 빔 폭으로부터 표적의 고정밀 거리해상도와 보다 높은 각도해상도 정보를 추출하여, 항공기 표적뿐만 아니라 고속이고 불규칙적인 운동을 수행하는 탄도 미사일(Ballistic Missile) 형상에 직접요격(Hit-to-Kill)의 교전능력을 제공할 수 있다. 이와 같은 밀리미터파 탐색기의 종합적인 성능시험을 위해서는 M&S(Modeling & Simulation)를 기반으로 실험실 내에서 밀리미터파 탐색기의 하드웨어 성능을 확인할 수 있는 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation)와 점검장비(모의신호발생기, 데이터획득장치)가 필요하며, 밀리미터파 탐색기를 꾸준히 개발하고 있는 미국, 러시아, 프랑스, 중국 등의 나라들은 유도무기 시스템 개발을 지원하기 위해 많은 종류의 HILS 시스템을 제작하고 있다. 이러한 밀리미터파 탐색기용 HILS는 하나의 혼 안테나(Horn Antenna)와 구동레일에 의한 기계적 표적 위치 모사 방식으로 구현방법이 비교적 간단하지만, 기동 속도가 느리고 직선운동을 하는 표적 모사만이 가능한 문제점이 있었다. 이러한 종래의 HILS 시스템에 관한 기술은 공개특허 제2001-0093555호, 공개특허 제2010-0060470호 등에 상세히 기재되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 혼 배열 안테나를 이용하여 표적 위치를 직선뿐만 아니라 곡선, 급선회 등과 같이 시나리오 기반의 다양한 표적위치로의 모사 및 정확한 표적 위치 정보를 제공할 수 있는 밀리미터파 탐색기 성능 검증을 위한 HILS 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템은 밀리미터파 탐색기가 탑재된 비행체의 자세를 모사하는 비행자세 모의부와 외부 전자파를 차단하고 내부에서 발생한 전자파를 흡수함으로써 상기 밀리미터파 탐색기가 자유공간에 위치한 것처럼 모의할 수 있는 무반향 챔버와 복수의 혼 안테나들의 배열로 구성되며, 전송된 표적 생성신호에 응답하여 상기 복수의 혼 안테나들 중 상응하는 3개의 혼 안테나를 선택하여 합성 표적의 위치를 모사하는 혼 배열 안테나와 상기 혼 배열 안테나로 전송하기 위한 표적 생성신호의 크기와 위상을 제어하여 상기 혼 배열 안테나로 전송하는 표적위치 생성부와 상기 표적 생성신호를 포함하는 모의신호를 발생하여 상기 표적위치 생성부로 입력하는 모의신호 발생부 및 상기 모의신호 발생부 및 상기 표적위치 생성부 각각이 상기 모의신호를 발생하고 상기 합성 표적의 위치를 모사하도록 제어하고, 상기 밀리미터파 탐색기에서 수집된 데이터와 모의 시나리오 정보를 비교하여 상기 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 중앙 통제부를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 비행자세 모의부는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)에 해당하는 3축의 자세를 제어함으로써 상기 비행체의 자세를 모사한다.
실시 예에 따라, 상기 무반향 챔버의 내부는 피라미드타입 흡수체(Pyramidal Absorber) 또는 페라이트(Ferrite)로 구현된다.
상기 혼 배열 안테나는 상기 복수의 혼 안테나들 각각이 물리적으로 상기 무반향 챔버의 기준점을 지향하도록 설치되며, 상기 무반향 챔버의 기준점으로부터 등거리를 유지하기 위해 구의 곡면구조로 배열된다.
상기 모의 신호 발생부는 상기 중앙 통제부로부터 전송된 모의신호 발생 제어신호에 응답하여 상기 표적 생성 신호를 생성하고, 클러터 신호 또는 재밍 신호를 추가 생성하여 상기 표적 위치 생성부로 전송한다.
상기 중앙 통제부는 상기 비행자세 모의부 사이의 데이터 통신 또는 상기 표적위치 생성부 사이의 데이터 통신을 리플렉티브 메모리(Reflective Memory)를 이용하여 실시간으로 구현한다.
상기 밀리미터파 탐색기로부터 수집된 데이터는 모의 표적에 대한 각도, 속도, 거리이며, 상기 모의 시나리오 정보는 상기 밀리미터파 탐색기가 탑재된 비행체의 모의 비행 시나리오에 관한 정보이다.
상기 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템은 상기 밀리미터파 탐색기가 수집한 원시 데이터를 외부 저장 장치로 저장하기 위한 데이터 획득부를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템은 혼 배열 안테나를 이용하여 표적 위치를 직선뿐만 아니라 곡선, 급선회 등과 다양한 표적 위치로 모사 할 수 있으며, 시나리오 기반으로 표적 위치 정보를 제공함으로써 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 보다 정확하고 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 2는 도 1에 도시된 혼 배열 안테나의 배열 구조를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 혼 배열 안테나에서 표적 위치를 모사하는 예시도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 혼 배열 안테나와 밀리미터파 탐색기 사이의 기하학적 구조에 따라 합성되는 가상 표적의 예를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 표적위치 생성부의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 모의신호 발생부의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 중앙통제부의 외부 인터페이스도의 예를 나타낸다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 HILS 시스템의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, HILS 시스템(10)은 비행자세 모의부(100), 무반향 챔버(Anechoic Chamber, 130), 혼 배열 안테나(Horn Array Antenna, 200), 표적위치 생성부(230), 모의신호 발생부(300) 및 중앙 통제부(500)를 포함한다.
HILS 시스템(10)의 비행자세 모의부(100)는 후술할 중앙 통제부(500)의 제어를 통해 유도탄 또는 항공기 등 밀리미터파 탐색기(5)가 탑재된 비행체의 자세를 모사하는 역할을 수행한다.
실시 예에 따라, 비행자세 모의부(100)는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)에 해당하는 3축의 자세를 제어함으로써, 시나리오에 따라 유도탄 등의 비행 궤적을 모사할 수 있다.
무반향 챔버(130)는 시험하고자 하는 밀리미터파 탐색기(5)의 성능 검증을 위해, 외부 전자파를 완전히 차단하고 내부에서 발생한 전자파 역시 내벽의 흡수체를 통해 흡수함으로써 밀리미터파 탐색기(5)가 완전한 자유공간에 위치한 것처럼 모의할 수 있는 역할을 수행한다.
이러한 무반향 챔버(130)의 내부는 피라미드타입 흡수체(Pyramidal Absorber)나 페라이트(Ferrite) 등으로 구현되어 내벽에서 전자파가 완전히 흡수될 수 있다.
혼 배열 안테나(200)는 표적위치 생성부(230)로부터 입력된 표적 생성 신호에 따라 전자식 합성 표적을 모사한다.
도 2는 도 1에 도시된 혼 배열 안테나의 배열 구조를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 혼 배열 안테나(200)는 복수의 혼 안테나들의 배열로 구성되며, 혼 안테나의 빔 폭은 밀리미터파 탐색기(5)가 가상의 표적신호를 추적할 때 신호의 테이퍼(Taper)가 없어야 하므로 충분히 넓은 빔 폭을 갖도록 설정될 수 있다.
상기 복수의 혼 안테나들로 구성된 혼 배열 안테나(200)는 크게 표적 모사 안테나들과 재밍 모사 안테나들로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 혼 안테나들 각각의 배열 간격은 복수의 혼 안테나들 각각의 빔 폭, 밀리미터파 탐색기(5)의 안테나 빔 폭 및 파장으로부터 계산될 수 있다.
실시 예에 따라 혼 배열 안테나(200)에 있어서, 혼 안테나들 각각은 물리적으로 무반향 챔버(130)의 기준점(ACRP, Anechoic Chamber Reference Point)을 바라보도록 설치되며, 무반향 챔버(130)의 기준점(ACRP)으로부터 등거리를 유지하기 위해 구의 곡면구조에 계획 배열될 수 있다.
또한, HILS 시스템(10)의 표적위치 생성부(230)는 혼 배열 안테나(200)의 계획적인 운용을 위해 혼 배열 안테나(200)로 제공하는 상기 표적 생성 신호의 크기와 위상을 제어하고, 혼 배열 안테나(200) 중에서 3개의 혼 안테나(예컨대, 1, 2 및 3)를 선택하여 원하는 위치에 합성 표적을 생성하는 역할을 수행한다.
도 3은 도 2에 도시된 혼 배열 안테나에서 표적 위치를 모사하는 예시도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 혼 배열 안테나(200) 중에서 3개의 혼 안테나들(1, 2 및 3)이 삼각형의 기본배열 구조를 이루고 있으며, 표적위치 생성부(230)는 혼 안테나들(1, 2 및 3) 각각으로 입력되는 표적 생성 신호의 크기를 조절함으로써 표적 위치를 가변시킬 수 있다.
예컨대, 상기 3개의 혼 안테나들(1,2, 및 3) 중에서 제1혼 안테나(1)로 입력되는 신호의 크기가 제2혼 안테나(2) 및 제3혼 안테나(3)에 입력되는 신호보다 클 때에는 생성되는 합성 표적의 위치는 상대적으로 제1혼 안테나(1)에 근접하여 생성된다.
도 4는 도 1에 도시된 혼 배열 안테나와 밀리미터파 탐색기 사이의 기하학적 구조에 따라 합성되는 가상 표적의 예를 나타낸다.
도 1 내지 3 및 도 4를 참조하면, 혼 배열 안테나(200) 중에서 2개의 혼 안테나(1-1 및 2-1)와 밀리미터파 탐색기(5)의 안테나(55) 사이의 기하학적 구조에 따라 합성 표적(target)의 위치를 알 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 하나의 합성 표적(target)은 2개의 혼 안테나(1-1 및 2-1)로부터 방사되는 신호 세기로부터 합성되며, 이때의 복사 전계는 하기 수학식1과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112012001386421-pat00001
이때, PTN(β)는 상기 복사 전계를 의미하며, 상기 r은 밀리미터파 탐색기(5)의 안테나 중앙에서 각 혼 안테나(1-1 및 2-1)까지의 거리이고, 상기 α는 밀리미터파 탐색기(5)의 안테나 중앙에서 두 개의 혼 안테나(1-1 및 2-1) 사이의 사이 각이며, 상기 β는 합성 표적(target)에서 바라보는 밀리미터파 탐색기 안테나(55)의 양끝까지의 사이 각을 의미한다.
도 4에서는 설명의 편의를 위해 2개의 혼 안테나로부터 표적의 위치를 구하는 예를 들었으나 이에 한정되는 것이 아니며, 앞서 설명한 도 3에서와 같이 혼 배열 안테나(200) 중에서 삼각형을 이루며 인접한 3개 혼 안테나로부터 합성 표적의 위치를 수학적으로 구할 수 있음은 물론이다.
도 5는 도 1에 도시된 표적위치 생성부의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 표적위치 생성부(230)는 RF부(250)와 제어부(270)를 포함하여 구성된다.
표적위치 생성부(230)내의 RF부(250)는 후술할 모의신호 발생부(300)로부터 입력되는 표적 모의신호를 수신하여, 각 경로별 안테나(예컨대, 1, 2 및 3)로 전송할 신호의 크기를 조절함으로써 상기 표적 생성신호의 무게 중심점을 설정한다.
이러한 RF부(250)는 상기 각 경로별 3개의 안테나로 전송할 신호의 위상 보정 기능을 수행하며, RF 경로를 확장하여 각 경로별 안테나를 선택할 수 있다.
실시 예에 따라 RF부(250)는 재밍 신호의 세기 가변 및 복수의 재머 안테나들 중에서 어느 하나의 재머 안테나를 선택하는 기능을 수행할 수도 있다.
제어부(270)는 후술할 중앙통제부(500)로부터의 제어 명령에 따라 표적으로 선정할 3개의 혼 안테나의 RF 신호의 크기와 위상차 보정값을 계산하고, 상기 선정할 3개의 혼 안테나를 그룹으로 지정하여 RF부(250)가 각 경로별 안테나(예컨대, 1, 2 및 3)로 전송할 신호의 크기를 조절할 수 있도록 제어한다.
한편, HILS 시스템(10)의 모의신호 발생부(400)는 표적 모의신호를 생성하여 표적위치 생성부(230)로 전송하는 역할을 한다.
이때, 상기 표적 모의신호는 상기 표적 생성신호나 클러터 신호 또는 재밍 신호 중 적어도 어느 하나를 발생하기 위한 신호가 될 수 있다.
즉, 모의 신호 발생부(300)의 표적에 대한 신호 모사는 2개 이상 가능하며, 밀리미터파 탐색기(5)의 안테나 주엽에 의한 클러터 신호나 협대역 및 광대역 재밍 신호를 각각 발생시킬 수도 있다.
도 6은 도 1에 도시된 모의신호 발생부(300)의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 모의신호 발생부(300)는 파형발생 모듈(330)과 주파수합성모듈(350)을 포함한다.
본 명세서에서의 모듈이란, 본 명세서에 모듈(module)이라 함은 본 발명의 실시 예에 따른 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.
예컨대, 상기 모듈은 소정의 프로그램 코드와 상기 프로그램 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적 또는 기능적 단위를 의미할 수 있으며 반드시 물리적으로 연결된 프로그램 코드만을 의미하거나 한 종류의 하드웨어만을 의미하는 것은 아니다.
모의신호 발생부(300)의 파형발생 모듈(330)은 직접 디지털 합성기(Direct Digital Synthesizer, DDS)를 이용하여 중간주파수 대역에서 밀리미터파 탐색기(5)의 수신 레이더 파형을 생성하여 전력결합기(Power Combiner)를 통해 합성하여 표적위치 생성부로(230)로 전송한다.
또한 주파수합성 모듈(350)은 직접 밀리미터파 탐색기(5)의 주파수 대역으로 광대역 잡음 재밍 신호를 발생시켜 표적위치 생성부(230)로 전송한다.
표적에 대한 속도(예컨대, 도플러 주파수)와 거리(예컨대, 지연시간)는 상기 DDS의 제어를 통해 구현하며, 표적 신호나 클러터 신호 또는 재밍 신호의 크기 조절은 디지털 가변감쇄기(Digital Controlled Attenuator, DCA)를 이용한다.
한편, HILS 시스템(10)의 중앙통제부(500)는 다양한 모의 시나리오에 따라 모든 제어명령을 관할하여 밀리미터파 탐색기(5)와 통신하여 그 성능을 분석한다.
예컨대, 밀리미터 탐색기(5)와 비행자세 모의부(100)의 정렬, 밀리미터파 탐색기(5)의 안테나 모노펄스 기울기 측정, 송신 파형 종류 선택, 모사할 표적, 재밍 및 클러터에 대한 파라미터 설정, 다른 하부 구성들(5, 100, 230, 300, 400)과의 통신, 명령 전송 및 데이터 수신, 모의표적에 대한 비행궤적 데이터 생성, 모든 데이터, 파라미터 획득 및 저장, 실시간 데이터 처리 및 모의표적에 대한 비행궤적과 탐색기 추적 결과를 표시 등을 총체적으로 제어한다.
즉, 시험 시나리오에 따른 전체 HILS 시뮬레이션과 시험절차 및 방법을 관리함으로써, 수집된 데이터와 모의비행 궤적 정보를 비교 분석하여 밀리미터파 탐색기(5)의 성능을 평가할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 중앙통제부의 외부 인터페이스도의 예를 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 중앙통제부(500)는 상기 하부 구성부들(5, 100, 230, 300)과 인터페이스하기 위한 하드웨어 및 상기 모의 시나리오에 따른 전체 HILS 시뮬레이션을 수행할 수 있는 소프트웨어를 구비한다.
중앙통제부(500)는 모의신호 발생부(300)와 표적위치 생성부(230)에 각각 모의표적 신호와 표적 위치를 구현하기 위한 제어명령과 상태정보를 통신한다.
또한 밀리미터파 탐색기(5)로부터 측정된 모의표적에 대한 각도, 속도, 거리정보를 수신하여 실제 모의한 표적정보와 비교분석하고, 유도탄의 모의비행 시나리오에 따라 비행자세 모의부(100)의 동작을 제어하고 그에 대한 운용 상태를 감시한다.
실시 예에 따라, 중앙통제부(500)와 표적위치 생성부(230) 및 비행자세 모의부(100) 사이의 링크를 구현하기 위한 인터페이스는 실시간 네트워크인 리플렉티브 메모리(Reflective Memory, RM)가 이용될 수 있다.
또한, 중앙통제부(500)는 밀리미터파 탐색기(5) 또는 모의신호 발생부(300)와의 데이터 송수신을 위해 RS-422를 이용할 수 있다.
실시 예에 따라, HILS 시스템(10)은 데이터 획득부(400)를 더 포함할 수 있다.
데이터 획득부(400)는 밀리미터파 탐색기(5) 내의 신호처리기의 A/D 윈시 데이터(Raw Data)를 외부 저장 장치에 저장하는 역할을 수행한다.
데이터 획득부(400)는 대량의 데이터를 고속 실시간으로 상기 외부 저장 장치로 전송하기 위해 sFPDP(serial Front Panel Data Port) 통신 방식과 광케이블을 이용한다.
이때, 데이터 획득부(400)는 밀리미터파 탐색기(5) 내의 상기 신호처리기가 포함하는 복수의 채널 A/D 데이터를 하나의 광 채널로 전송할 수 있도록 구현될 수 있다.
또한, 상기 광 채널을 통해 입력되는 데이터는 실시간 데이터의 저장을 위해 SATA 연동 방식을 지원하는 SSD(Solid State Disk) 타입의 메모리를 장착하여 실시간 저장할 수 있도록 구성할 수도 있다.
실시 예에 따라, 중앙통제부(500)는 데이터 획득부(400)로 저장된 밀리미터파 탐색기(5)의 신호처리기의 A/D 원시 데이터를 상기 RSS-422를 이용하여 중앙컴퓨터에 저장할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른, 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템은 탐색기의 종합 성능시험을 위한 최적의 시험환경을 제공할 수 있으며, 표적에 대한 비행 궤적을 다양하게 모사 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : HILS 시스템
100: 비행자세 모의부
130: 무반향 챔버
200: 혼 배열 안테나
230: 표적위치 생성부
250: RF부
270: 제어부
300: 모의신호 발생부
330: 파형발생 모듈
350: 주파수합성모듈
400: 데이터 획득부
500: 중앙 통제부

Claims (8)

  1. 외부 전자파를 차단하고 내부에서 발생한 전자파를 흡수하는 무반향 챔버;
    상기 무반향 챔버 내에 위치하고, 성능을 검증하고자하는 밀리미터파 탐색기가 탑재된 비행체의 자세를 모사하는 비행자세 모의부;
    각각이 물리적으로 상기 무반향 챔버의 기준점을 바라보도록 설치되며 상기 기준점으로부터 등거리를 유지하도록 구의 곡면구조로 배열되는 복수의 혼 안테나들을 포함하는 혼 배열 안테나;
    입력된 표적 모의 신호에 응답하여 상기 복수의 혼 안테나들 중 삼각형 형태로 인접하는 3개의 안테나들을 선택하고, 상기 선택된 3개의 안테나들 각각으로 전송할 표적 생성 신호의 크기를 결정하여 전송하는 표적위치 생성부;
    모의 시나리오에 기반한 모의 표적에 대한 속도 및 위치 정보를 포함하는 상기 표적 모의 신호를 생성하여 상기 표적위치 생성부로 입력하는 모의신호 발생부; 및
    상기 비행자세 모의부, 상기 표적위치 생성부 및 상기 모의신호 발생부 각각의 동작을 제어하고, 상기 밀리미터파 탐색기에서 수집된 모의 표적에 대한 속도 및 위치 정보와 상기 모의 시나리오 상의 모의 표적에 대한 속도 및 위치 정보를 비교하여 상기 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 중앙 통제부;를 포함하는 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 비행자세 모의부는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)에 해당하는 3축의 자세를 제어함으로써 상기 비행체의 자세를 모사하는 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무반향 챔버의 내부는 피라미드타입 흡수체(Pyramidal Absorber) 또는 페라이트(Ferrite)로 구현되는 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템은, 상기 밀리미터파 탐색기가 수집한 원시 데이터를 외부 저장 장치로 저장하기 위한 데이터 획득부를 더 포함하는 밀리미터파 탐색기의 성능 검증을 위한 HILS 시스템.
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