KR101157040B1 - 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템 및 그 결과를 활용한 가시화 방법 - Google Patents

계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템 및 그 결과를 활용한 가시화 방법 Download PDF

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류충호
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정경호
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법에 관한 것으로, 유도무기체계의 비행시험 전에 계측 레이더의 표적 추적 상태를 시뮬레이션한 후, 그 결과를 로컬 네트워크를 통해 전송하고, 비행시험 시나리오 입력에 따라 가시화(visualization) 장치를 통해 보여줌으로써 다양한 시험 상황에서 계측 레이더의 추적 상태를 확인할 수 있다. 또한 이를 바탕으로 계측 레이더의 최적 추적 구간을 실제 비행시험 전에 결과로 제시함으로써 추적 신뢰성을 향상시키도록 구현하였다. 본 발명은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과의 네트워크 기반 공유 및 2차원과 3차원 가시화 프로그램을 통한 표시를 구현함으로써 시험 책임자, 레이더 운용자 등이 계측 레이더의 추적 상태에 대해 직관적인 판단이 가능하도록 획기적으로 개선한 것이다. 네트워크로 공유되는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료는 표적 추적과 관련한 다양한 정보를 포함한다. 2차원 가시화 장치에는 표적의 궤적뿐 아니라 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더로 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 제시함으로써 다중경로간섭현상(multipath interference)을 확인할 수 있도록 구성되어 있다. 3차원 가시화 장치에는 표적 및 표적에 장착된 비콘 안테나 모델링 결과를 표시하여 표적의 자세 변화에 따른 표적 안테나 패턴의 변화를 3차원 화면으로 보여준다.

Description

계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템 및 그 결과를 활용한 가시화 방법{ Measurement radar tracking simulation system and method for visualization using simulation result}
본 발명은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유도무기체계의 비행시험 전에 계측 레이더의 표적의 추적 상태를 시뮬레이션한 후, 그 결과를 로컬 네트워크를 통해 전송하고, 비행시험 시나리오 입력에 따라 2차원, 3차원 가시화(visualization) 장치를 통해 표적의 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시함으로써 다양한 시험 상황에서 계측 레이더의 추적 상태를 확인하고, 계측 레이더의 최적 추적 구간을 실제 비행시험 전에 결과로 제시함으로써 추적 신뢰성을 향상시키는, 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템 및 그 결과를 활용한 가시화 방법에 관한 것이다.
유도무기체계 개발 단계에서 비행시험은 다수의 계측장비가 동원되어 무기체계의 성능을 측정하는 중요한 단계로서 많은 인력, 시간, 그리고 비용이 소요된다. 따라서, 실제 비행시험 전에 계측 레이더의 표적 추적 상태를 시뮬레이션한 후, 계측 위험 구간을 사전에 설정하거나 시험 시나리오에 따른 다양한 이벤트 현상을 사전에 인지할 필요성이 제기되어 왔다. 또한, 계측 레이더 추적 데이터로 표시되는 시뮬레이션 결과 자료를 사람이 직관적으로 인식할 수 있는 방법이 필요하였다.
기존 계측 레이더 시뮬레이션 결과는 수치자료를 포함한 데이터 텍스트 파일 형식으로 나타내고, 시뮬레이션을 수행한 컴퓨터에서 결과 자료를 나타낼 수 있는 excel 또는 origin과 같은 프로그램을 이용하여 그래프와 같은 형태로 나타낼 수 있었으며, 다양한 시험 시나리오에 따른 결과를 반영하기 어려운 단점을 가지고 있다. 또한, 표적 모델링의 결과인 표적에 장착된 안테나의 방사 패턴은 라이센스가 포함된 FEKO 프로그램에서만 확인할 수 있었으므로 실제 표적의 궤적 및 자세 변화에 따른 결과를 계측 레이더 추적 시뮬레이션의 결과로 도시할 수 없었다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 유도무기체계의 비행시험 전에 계측 레이더의 표적 추적 상태를 시뮬레이션한 후, 그 결과를 로컬 네트워크(LAN)를 통해 전송하고, 비행시험 시나리오 입력에 따라 2차원, 3차원 가시화(visualization) 장치를 통해 보여줌으로써 다양한 시험 상황에서 계측 레이더의 추적 상태를 확인하고, 계측 레이더의 최적 추적 구간을 실제 비행시험 전에 결과로 제시함으로써 추적 신뢰성을 향상시키도록 새로운 형태의 계측 레이더 추적 시뮬레이터에 의해 보다 실제에 가까운 계측 레이더의 표적의 추적 상태에 대한 시뮬레이션을 하며 그 결과를 로컬 네트워크를 통해 계측장비의 DB로 공유하여, 2차원 및 3차원 가시화 화면으로 직관적으로 표적의 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 보여줌으로써 사전에 레이더 계측 상황을 인지하고 대처방안을 수립하는, 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템은 다수의 계측 레이다들로부터 각각 표적의 추적 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하기 위한 스위치; 다수의 계측 레이더(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 수신된 계측 정보를 DB에 저장하여 시험상황에 따라 계측되는 계측장비; 시험 시나리오에 따라 2D 또는 3D 모델로 변환하여 상기 레이더 네트워크를 통해 수집된 자료가 저장된 표적 DB를 기반으로 한 표적 모델링, 레이더 DB를 기반으로 한 레이더 모델링, 기상 DB를 기반으로 한 환경 모링을 위해 각 모델링 자료를 기반으로 계측 레이더 기준의 표적의 위치 정보, 신호대잡음비(SNR), 계측 오차 정보를 시뮬레이션을 통해 생성하는 계측 레이더 추적 모사기(simulator); 상기 계측 레이더 추적 모사기로부터 생성된 표적의 위치 정보, 신호대잡음비, 오차정보 자료를 로컬 네트워크를 통해 2D, 3D 가시화 장비에 전송하는 추적 자료 재생기; 2차원 가시화 장치 및 3차원 가시화 장치; 및 상기 추적 자료 재생기로부터 입력되는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료와 시험 시나리오를 바탕으로 2차원 평면에서 시간 대 고도, 경도 대 위도, 시간 대 오차 신호 등을 가시적으로 나타내고, 상기 2차원 가시화 장치에 설치된 2D 가시화 프로그램, 또는 3차원 공간상에서 안테나 패턴을 포함한 표적의 자세변화를 나타내며, 광학 장비(CCD 카메라)가 특정 위치에서 표적을 바라 본 화면을 표시하고, 상기 3차원 가시화 장치에 설치되는 3D 가시화 프로그램을 포함하고, 상기 시험 시나리오는 계측 레이더의 추적 대상이 되는 표적(missile, 로켓 등)을 어떤 시험환경(발사장, 발사방향, 파고, 풍속 등)에서 실시할 것을 정의해 놓은 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법은, (a) 다수의 계측 레이다들(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 각각 표적의 추적 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하는 스위치를 통해 로컬네트워크(LAN)의 및 계측장비의 DB에 저장하고, 시험 시나리오에 따라 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링 기능을 제공하는 계측 레이더 추적 모사기에 의해 계측 레이더 추적 시뮬레이션하는 단계; (b) 상기 계측 레이더 추적 모사기(simulator)로부터 생성된 표적의 위치 정보, 신호대잡음비(SNR), 오차정보 자료를 포함하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료를 추적 자료 재생기에 입력된 후, 로컬 네트워크를 통해 계측장비의 DB로 공유하고, 계측 레이더의 실제 추적 자료의 입력도 가능하며, 계측 레이더 추적 자료 재생기, 2차원 가시화, 3차원 가시화 기능을 실행하도록 로컬 네트워크를 이용한 시뮬레이션 자료를 각각 2D, 3D 가시화 장비에 전송하는 단계; (c) 시험 시나리오를 설정하는 단계; (d) 계측 레이더 추적 시뮬레이터 결과를 2차원 가시화하는 단계; (e) 상기 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 3차원 가시화하는 단계; 및 (f) 계측 레이더 추적 시뮬레이션 및 가시화 출력 결과를 종합하여 2차원 가시화 화면에 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시하고, 3차원 가시화 화면에 레이더, 표적, 광학 추적 상황을 나타내며, 상기 시뮬레이션 및 가시화 출력 결과 리포트를 문서형태로 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법은 유도무기체계의 비행시험 전에 계측 레이더의 표적 추적 상태를 시뮬레이션한 후, 그 결과를 로컬 네트워크(local network)를 통해 전송하고, 비행시험 시나리오 입력에 따라 2차원, 3차원 가시화(visualization) 장치를 통해 표적의 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시함으로써 다양한 시험 상황에서 계측 레이더의 표적의 추적 상태를 확인하고, 계측 레이더의 최적 추적 구간을 실제 비행시험 전에 결과로 제시함으로써 추적 신뢰성을 향상시키고, 계측 레이더의 추적 시뮬레이션 결과 자료가 로컬 네트워크로 공유되고 2차원 및 3차원 가시화 화면을 통해 여러 가지 시험 상황에 따른 결과를 직관적으로 확인하고 최적의 계측 방안을 제시하는 기반을 구축하게 되었다.
도 1은 계측 레이더 추적 시뮬레이터 시스템 및 그 방법에 대한 개요도를 나타낸 것으로, 계측 레이더 추적 모사기(simulator), 추적 자료 재생기, 시험 시나리오 및 2D, 3D 가시화 프로그램으로 구성된다.
도 2a는 로컬 네트워크(LAN)를 이용한 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료 전송 및 가시화에 대한 개념을 도시한 것이다.
도 2b는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템의 내부 사진을 촬영한 사진을 나타낸다.
도 2c는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법을 설명한 순서도이다.
도 3은 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링 기능을 제공하는 계측 레이더 추적 시뮬레이터 구성을 도시한 것이다.
도 4는 계측 레이더 추적 시뮬레이터 입력된 자료를 시각적으로 보기위하여 표적의 위치, 자세, 안테나 패턴 자료를 도시한 것이다.
도 5는 계측 레이더 추적 시뮬레이터에 입력된 입력 자료를 이용하여 추적상태를 시뮬레이션한 결과로 신호대잡음비, 오차 자료를 생성한 자료 화면을 제시하고 있다.
도 6은 비행시험 시나리오 설정화면으로서 계측 레이더 추적 시뮬레이터의 결과를 어떤 비행시험 시나리오 상황에서 활용할 것인지를 결정하는 화면이다.
도 7은 네트워크로 전송된 계측 레이더 추적 시뮬레이터 결과자료를 활용하여 주로 표적의 궤적을 표시한 2차원 가시화 화면에 표시한 그림이다.
도 8은 2차원 가시화 화면 중에서 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시하는 화면이다.
도 9는 3차원 가시화 화면으로서 레이더, 표적, 광학 추적 상황을 보여주는 화면이다.
도 10은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 및 가시화 출력결과를 종합하여 리포트 형식의 문서로 작성하여 생성된 화면을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 그 구성과 동작을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법은 유도무기체계의 비행시험 전에 계측 레이더의 표적 추적 상태를 시뮬레이션한 후, 그 결과를 로컬 네트워크(local network)를 통해 전송하고, 비행시험 시나리오 입력에 따라 2차원, 3차원 가시화(visualization) 장치를 통해 보여줌으로써 다양한 시험 상황에서 계측 레이더의 추적 상태를 확인하고, 계측 레이더의 최적 추적 구간을 실제 비행시험 전에 결과로 제시함으로써 추적 신뢰성을 향상시키도록 구현하였다. 본 발명은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과는 네트워크 기반 공유 및 2차원과 3차원 가시화 프로그램을 통한 표시를 구현함으로써 시험 책임자, 레이더 운용자 등이 계측 레이더의 추적 상태에 대해 직관적인 판단이 가능하도록 획기적으로 개선한 것이다. 네트워크로 공유되는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료는 표적 추적과 관련한 다양한 정보를 포함한다. 2차원 가시화 장치는 표적의 궤적뿐 아니라 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더로 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 제시함으로써 다중경로간섭현상(multipath interference)을 확인하도록 구성되어 있다. 3차원 가시화 장치는 레이더의 표적 및 표적에 장착된 비콘 안테나 모델링 결과를 표시하여 표적의 자세 변화에 따른 표적 안테나 패턴의 변화를 3차원 화면으로 보여준다.
본 발명에 따른 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법은 계측 레이더 추적 시뮬레이터 자료를 로컬 네트워크를 통해 전송할 수 있도록 물리적인 망 및 장치를 구성하고, 시험 시나리오를 바탕으로 그 결과자료를 긴밀히 공유하게 한다.
공유된 자료는 다수의 관계자가 직관적으로 인지할 수 있도록 2차원과 3차원 가시화 화면을 통해 나타낼 수 있도록 구성한다. 2차원 자료는 표적의 비행궤적과 함께 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 계측 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 나타내도록 구현한다. 또한, 표적의 저고도 비행 구간에서는 2차원 가시화 화면의 가시거리 챠트에 다중경로가 함께 표시되도록 한다.
3차원 가시화 화면에는 표적의 궤적 및 자세 변화에 따른 표적 및 안테나 방사 패턴 모델링 결과가 표시되도록 구성한다. 또한, 실제 추적하고 있는 계측 레이더의 구동 상황, 광학 계측장비의 위치 변화에 따른 표적의 추적 상태를 모니터링할 수 있도록 구현한다.
도 1은 계측 레이더 추적 시뮬레이터 시스템 및 그 방법에 대한 개요도를 나타낸 것이다.
계측 레이더 추적 시뮬레이터 시스템은 계측 레이더 추적 모사기(simulator), 추적 자료 재생기, 2차원 가시화 장치 및 3차원 가시화 장치에 설치된 시험 시나리오 및 2D, 3D 가시화 프로그램으로 구성된다.
다수의 계측 레이다들로부터 각각 표적의 추적 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하기 위한 물리적인 스위치; 및 계측 레이더 4대(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 수신된 계측 정보를 DB에 저장하여 시험상황(시험 시나리오)에 따라 계측되는 계측 장비를 포함하고,
계측 레이더 추적 모사기(simulator)는 시험 시나리오에 따라 2D 또는 3D 모델로 변환하여 레이더 네트워크를 통해 수집된 자료가 저장된 표적 DB(Data Base)를 기반으로 한 표적 모델링, 레이더 DB를 기반으로 한 레이더 모델링, 기상 DB를 기반으로 한 환경 모델링으로 구성된다. 각 모델링 자료를 기반으로 계측 레이더 기준의 표적의 위치 정보, 신호대잡음비, 계측 오차 정보를 시뮬레이션을 통해 계측 레이더 추적 시뮬레이션 프로그램에 의해 생성한다. 시험 시나리오는 계측 레이더의 추적 대상이 되는 표적(missile, 로켓 등)을 어떤 시험환경(발사장, 발사방향, 파고, 풍속 등)에서 실시할 것을 정의해 놓은 것이다.
추적 자료 재생기는 계측 레이더 추적 시뮬레이터(simulator, 모사기)로부터 생성된 표적의 위치 정보, 신호대잡음비(SNR), 오차정보 자료를 네트워크를 통해 가시화 장비에 전송하기 위한 장치이다.
2차원 가시화 장치 및 3차원 가시화 장치는 각각 2D 가시화 프로그램, 3D 가시화 프로그램이 설치된다.
2D 가시화 프로그램은 추적 자료 재생기로부터 입력되는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료와 시험 시나리오를 바탕으로 2차원 평면에서 시간 대 고도, 경도 대 위도, 시간 대 오차 신호 등을 가시적으로 나타내기 위한 프로그램이고, 2차원 가시화 장치에 설치된다.
3D 가시화 프로그램은 3차원 공간상에서 안테나 패턴을 포함한 표적의 자세변화를 나타내며, 광학 장비(CCD 카메라)가 특정 위치에서 표적을 바라 본 화면을 표시하고, 3차원 가시화 장치에 설치된다.
도 2a는 로컬 네트워크(LAN)를 이용한 시뮬레이션 자료 전송 및 가시화에 대한 개념을 도시한 것이다.
레이더 네트워크/외부 시뮬레이터 시스템에서 레이더 네트워크는 시뮬레이션 자료를 가시화 시스템에 전송하기 위한 물리적인 연결망을 의미한다.
스위치는 다수의 레이다들로부터 각각 전송된 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하기 위한 물리적인 스위치를 나타낸다.
계측 장비는 계측 레이더 4대(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 수신된 계측 정보를 로컬네트워크(LAN)에 연결된 DB에 저장하여 시험상황에 따라 계측되는 장치이다.
도 2b는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템의 내부 사진을 촬영한 사진을 나타낸다.
도 2c는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법을 설명한 순서도이다.
계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법은 (a) 다수의 계측 레이다들(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 각각 표적의 추적 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하는 스위치를 통해 로컬네트워크(LAN)의 계측장비의 DB에 저장하고, 시험 시나리오에 따라 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링 기능을 제공하는 계측 레이더 추적 모사기에 의해 계측 레이더 추적 시뮬레이션하는 단계; (b) 상기 계측 레이더 추적 모사기(simulator)로부터 생성된 표적의 위치 정보, 신호대잡음비(SNR), 오차정보 자료를 포함하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료를 추적 자료 재생기에 입력된 후, 로컬 네트워크(LAN)를 통해 계측장비의 DB로 공유하고, 계측 레이더의 실제 추적 자료의 입력도 가능하며, 계측 레이더 추적 자료 재생기, 2차원 가시화, 3차원 가시화 기능을 실행하도록 로컬 네트워크를 이용한 시뮬레이션 자료를 각각 2D, 3D 가시화 장비에 전송하는 단계; (c) 시험 시나리오에 따라 실제 비행시험이 수행되는 해상 환경, 표적 및 안테나 모델링 입력 자료를 선정하고, 상기 시험 시나리오에는 광학 추적 장비가 위치하게 될 추적소의 선정과 광학장비의 특성 선정을 포함하며, 시험 시나리오에 표시된 시험 시작시간에 따른 해상 시험장의 환경 변화도 함께 표시하는 시험 시나리오 설정 단계; (d) 계측 레이더 추적 시뮬레이터 결과를 2차원 가시화하는 단계; (e) 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 3차원 가시화하는 단계; 및 (f) 계측 레이더 추적 시뮬레이션 및 가시화 출력 결과를 종합하여 2차원 가시화 화면에 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시하고, 3차원 가시화 화면에 레이더, 표적, 광학 추적 상황을 나타내며, 상기 시뮬레이션 및 가시화 출력 결과 리포트를 문서형태로 생성하는 단계;를 포함한다.
도 3은 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링 기능을 제공하는 계측 레이더 추적 시뮬레이터의 구성을 도시한 것이다. 계측 레이더 추적 시뮬레이터는 기능별로 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링으로 구분한다. 표적 모델링은 표적 및 안테나의 방사패턴 해석 결과를 포함한다. 환경 모델링은 해상 시험장 환경에 대한 모델링을 나타내며 레이더 모델링은 계측 레이더의 특성을 나타내는 인자로 구성된다. 이를 바탕으로 계측 레이더의 추적 상태에 대한 시뮬레이션 결과가 신호대잡음비(SNR:Signal to noise ratio), 레이더 오차신호 등의 형태로 제시된다.
도 4는 계측 레이더 추적 시뮬레이터 입력된 자료를 시각적으로 보기위하여 표적의 위치, 자세, 안테나 패턴 자료를 도시한 것이다.
도 5는 계측 레이더 추적 시뮬레이터에 입력된 입력 자료를 이용하여 추적상태를 시뮬레이션한 결과로 신호대잡음비, 오차 자료를 생성한 자료 화면을 제시하고 있다.
도 6은 비행시험 시나리오 설정화면으로서 계측 레이더 추적 시뮬레이터의 결과를 어떤 비행시험 시나리오 상황에서 활용할 것인지를 결정하는 화면이다.
도 7은 네트워크로 전송된 계측 레이더 추적 시뮬레이터 결과자료를 활용하여 2차원 가시화 화면에 표시한 그림이다. 2차원 가시화 화면은 주로 표적의 궤적을 표시한다.
도 8은 2차원 가시화 화면 중에서 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시하는 화면이다.
도 9는 3차원 가시화 화면으로서 레이더, 표적, 광학 추적 상황을 보여주는 화면이다.
도 10은 계측 레이더 추적 시뮬레이션 및 가시화 출력결과를 종합하여 리포트 형식의 문서로 작성하여 생성된 화면을 나타낸 것이다.
(1) 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 구조
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 계측 레이더 추적 모사기(simulator), 추적 자료 재생기(stimulator), 시험 시나리오, 2D 가시화, 3D 가시화로 구성된다. 계측 레이더 추적 시뮬레이션 프로그램은 계측 레이더의 표적 추적 시뮬레이션 결과 자료를 생성한다. 추적 자료 재생기는 시뮬레이션 결과를 입력받아 로컬 네트워크에 공유하는 기능을 한다. 시험 시나리오는 2D 및 3D 가시화 프로그램에 입력되는 다양한 시험 상황에서 표적의 추적 상황에 대한 모니터링 기능을 제공한다.
(2) 로컬 네트워크를 이용한 시뮬레이션 자료 전송
로컬 네트워크를 통해 도 2에 도시된 바와 같이, 계측 레이더 추적 자료 재생기, 2차원 가시화, 3차원 가시화 기능을 실행한다. 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료는 추적 자료 재생기에 입력된 후, 로컬 네트워크를 통해 공유가 된다. 필요시 계측 레이더의 실제 추적 자료의 입력도 가능하므로 시뮬레이션 및 실제 추적 자료의 비교가 함께 이루어질 수 있다.
(3) 시험 시나리오 설정
시험 시나리오에 따라 실제 비행시험이 수행되는 해상 환경, 표적 및 안테나 모델링 입력 자료를 선정한다. 도면 6은 시나리오 설정화면을 보여주는 것으로서 광학 추적 장비가 위치하게 될 추적소의 선정과 광학장비의 특성 선정을 포함한다. 또한 시험 시나리오에 표시된 시험 시작시간에 따른 해상 시험장의 환경 변화도 함께 표시할 수 있다.
(4) 2D 가시화
2D 가시화 화면은 도면 7에 도시된 바와 같이, 계측 레이더가 추적하고 있는 표적의 궤적을 2차원 화면으로 나타낸다. 동시에 현재의 비행 궤적에 대한 계측 레이더의 거리, 방위각, 고각 오차 정보를 함께 나타냄으로써 궤적 및 레이더 변수 변화에 대한 오차 성분의 변화를 확인할 수 있다.
(5) 3D 가시화
3차원 가시화 화면은 도 9에 도시된 바와 같이, 표적의 안테나 방사 패턴 모델링 결과가 표적의 궤적 및 자세 변화에 따라 도시가 가능하도록 구현되어 현재 계측 레이더가 안테나 방사 패턴의 어느 부분을 추적하고 있는지를 알 수 있다. 또한, 계측 레이더의 구동 모습, 특정 지역에 위치한 광학 계측 장비의 표적 추적 상황이 모니터링 될 수 있도록 함으로써 실제 비행시험 전에 전체적인 추적 상태에 대한 판단이 가능하다.
(6) 결과 리포트 생성 기능
시뮬레이션 및 가시화 출력결과를 종합하여 2차원 가시화 화면은 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시하고, 3차원 가시화 화면은 레이더, 표적, 광학 추적 상황을 나타낸 결과 리포트 형식의 문서로 작성하여 나타낼 수 있는 기능을 포함한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 개인용 컴퓨터의 소프트웨어와 장치를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 플래시 메모리, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
LOS: Line Of Sight(가시거리)

Claims (10)

  1. 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템에 있어서,
    다수의 계측 레이다들로부터 각각 표적의 추적 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하기 위한 스위치;
    다수의 계측 레이더(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 수신된 계측 정보를 DB에 저장하여 시험상황에 따라 계측되는 계측장비;
    시험 시나리오에 따라 2D 또는 3D 모델로 변환하여 상기 레이더 네트워크를 통해 수집된 자료가 저장된 표적 DB를 기반으로 한 표적 모델링, 레이더 DB를 기반으로 한 레이더 모델링, 기상 DB를 기반으로 한 환경 모델링을 위해 각 모델링 자료를 기반으로 계측 레이더 기준의 표적의 위치 정보, 신호대잡음비(SNR), 계측 오차 정보를 계측 레이더 추적 시뮬레이션 프로그램에 의해 생성하는 계측 레이더 추적 모사기(simulator);
    상기 계측 레이더 추적 모사기로부터 생성된 표적의 위치 정보, 신호대잡음비, 오차정보 자료를 로컬네트워크를 통해 2D, 3D 가시화 장비에 전송하는 추적 자료 재생기;
    2차원 가시화 장치 및 3차원 가시화 장치; 및
    상기 추적 자료 재생기로부터 입력되는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료와 시험 시나리오를 바탕으로 2차원 평면에서 시간 대 고도, 경도 대 위도, 시간 대 오차 신호 등을 가시적으로 나타내고, 상기 2차원 가시화 장치에 설치된 2D 가시화 프로그램, 또는 3차원 공간상에서 안테나 패턴을 포함한 표적의 자세변화를 나타내며, 광학 장비(CCD 카메라)가 특정 위치에서 표적을 바라 본 화면을 표시하고, 상기 3차원 가시화 장치에 설치되는 3D 가시화 프로그램을 포함하고,
    상기 시험 시나리오는 계측 레이더의 추적 대상이 되는 표적(missile, 로켓 등)을 어떤 시험환경(발사장, 발사방향, 파고, 풍속 등)에서 실시할 것을 정의해 놓은 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계측 레이더 추적 모사기는
    기능별로 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링으로 구분되고, 상기 표적 모델링은 표적 및 안테나의 방사패턴 해석 결과를 포함하며, 상기 환경 모델링은 해상 시험장 환경에 대한 모델링을 나타내며 레이더 모델링은 계측 레이더의 특성을 나타내는 인자로 구성되며, 이를 바탕으로 계측 레이더의 추적 상태에 대한 시뮬레이션 결과가 신호대잡음비(SNR:Signal to noise ratio), 레이더 오차신호의 형태로 제시되는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계측 레이더 추적 시뮬레이션 프로그램은 계측 레이더의 표적 추적 시뮬레이션 결과 자료를 생성하는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 추적 자료 재생기는 시뮬레이션 결과를 입력받아 로컬 네트워크(LAN)에 공유하는 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시험 시나리오는 2D 및 3D 가시화 프로그램에 입력되는 다양한 시험 상황에서 표적의 추적 상황에 대한 모니터링 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 시스템.
  6. 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법에 있어서,
    (a) 다수의 계측 레이다들(RIR#1, RIR#2, RIR#3, NIDIR)로부터 각각 표적의 추적 신호를 레이더 네트워크에서 망의 상태를 점검하는 스위치를 통해 로컬네트워크(LAN)의 계측장비의 DB에 저장하고, 시험 시나리오에 따라 표적 모델링, 환경 모델링, 레이더 모델링 기능을 제공하는 계측 레이더 추적 모사기에 의해 계측 레이더 추적 시뮬레이션하는 단계;
    (b) 상기 계측 레이더 추적 모사기(simulator)로부터 생성된 표적의 위치 정보, 신호대잡음비(SNR), 오차정보 자료를 포함하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 자료를 추적 자료 재생기에 입력된 후, 로컬 네트워크를 통해 계측장비의 DB로 공유하고, 계측 레이더의 실제 추적 자료의 입력도 가능하며, 계측 레이더 추적 자료 재생기, 2차원 가시화, 3차원 가시화 기능을 실행하도록 로컬 네트워크를 이용한 시뮬레이션 자료를 각각 2D, 3D 가시화 장비에 전송하는 단계;
    (c) 시험 시나리오를 설정하는 단계;
    (d) 계측 레이더 추적 시뮬레이터 결과를 2차원 가시화하는 단계;
    (e) 상기 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 3차원 가시화하는 단계; 및
    (f) 계측 레이더 추적 시뮬레이션 및 가시화 출력 결과를 종합하여 2차원 가시화 화면에 디지털 지형지도(Digital Terrian Map)의 고도자료를 기반으로 레이더에서 표적까지 가시거리(LOS:Line Of Sight)를 표시하고, 3차원 가시화 화면에 레이더, 표적, 광학 추적 상황을 나타내며, 상기 시뮬레이션 및 가시화 출력 결과 리포트를 문서형태로 생성하는 단계;
    를 포함하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화를 위해
    계측 레이더 추적 모사기(simulator), 추적 자료 재생기(stimulator), 시험 시나리오, 2D 가시화 프로그램 및 3D 가시화 프로그램을 사용하는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 시험 시나리오를 설정하는 단계(c)는,
    상기 시험 시나리오에 따라 실제 비행시험이 수행되는 해상 환경, 표적 및 안테나 모델링 입력 자료를 선정하고, 시험 광학 추적 장비가 위치하게 될 추적소의 선정과 광학장비의 특성 선정을 포함하며, 시험 시나리오 설정화면에 시나리오에 표시된 시험 시작시간에 따른 해상 시험장의 환경 변화도 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (d)의 2차원 가시화는
    상기 계측 레이더가 추적하고 있는 표적의 궤적을 2차원 화면으로 나타내며, 동시에 현재의 비행 궤적에 대한 계측 레이더의 거리, 방위각, 고각 오차 정보를 함께 나타냄으로써 궤적 및 레이더 변수 변화에 대한 오차 성분의 변화를 확인하는 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 단계(e)의 3D 가시화는
    3차원 가시화 화면에 표적의 안테나 방사 패턴 모델링 결과가 표적의 궤적 및 자세 변화에 따라 도시가 가능하도록 구현되어 현재 계측 레이더가 안테나 방사 패턴의 어느 부분을 추적하고 있는지를 알 수 있고, 상기 계측 레이더의 구동 모습, 특정 지역에 위치한 광학 계측 장비의 표적 추적 상황이 모니터링 될 수 있도록 함으로써 실제 비행시험 전에 전체적인 추적 상태에 대한 판단이 가능한 것을 특징으로 하는 계측 레이더 추적 시뮬레이션 결과를 활용한 가시화 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105866752A (zh) * 2016-03-23 2016-08-17 南京理工大学 基于微处理器的雷达目标航迹模拟器及验证测试系统
KR20160135043A (ko) * 2015-05-15 2016-11-24 전자부품연구원 다변측정 감시시스템을 구성하는 컴포넌트의 동작상황 시뮬레이션 장치 및 방법
CN108931769A (zh) * 2018-05-25 2018-12-04 湖南赛博诺格电子科技有限公司 一种雷达任意航迹模拟的实现方法
CN110673102A (zh) * 2019-10-16 2020-01-10 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种雷达多角度目标模拟系统及方法
KR102099844B1 (ko) * 2018-10-15 2020-04-10 한화시스템 주식회사 교전상황 모의 시스템 및 이의 동작 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002156445A (ja) 2000-11-20 2002-05-31 Mitsubishi Electric Corp 目標特定評価装置
JP2003248049A (ja) 2002-02-26 2003-09-05 Mitsubishi Electric Corp レーダ画像模擬装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002156445A (ja) 2000-11-20 2002-05-31 Mitsubishi Electric Corp 目標特定評価装置
JP2003248049A (ja) 2002-02-26 2003-09-05 Mitsubishi Electric Corp レーダ画像模擬装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160135043A (ko) * 2015-05-15 2016-11-24 전자부품연구원 다변측정 감시시스템을 구성하는 컴포넌트의 동작상황 시뮬레이션 장치 및 방법
KR102064850B1 (ko) * 2015-05-15 2020-01-13 전자부품연구원 다변측정 감시시스템을 구성하는 컴포넌트의 동작상황 시뮬레이션 장치 및 방법
CN105866752A (zh) * 2016-03-23 2016-08-17 南京理工大学 基于微处理器的雷达目标航迹模拟器及验证测试系统
CN108931769A (zh) * 2018-05-25 2018-12-04 湖南赛博诺格电子科技有限公司 一种雷达任意航迹模拟的实现方法
KR102099844B1 (ko) * 2018-10-15 2020-04-10 한화시스템 주식회사 교전상황 모의 시스템 및 이의 동작 방법
CN110673102A (zh) * 2019-10-16 2020-01-10 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种雷达多角度目标模拟系统及方法
CN110673102B (zh) * 2019-10-16 2024-04-09 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种雷达多角度目标模拟系统及方法

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