KR101567514B1 - 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치 - Google Patents

방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치에 관한 것으로, 대공화기로부터 방어해야할 거리인 기준거리가 지정되는 기준거리 설정단계와, 기준거리를 근거로 방어범위를 설정하고, 방어범위 내에 존재하는 방호목표의 정보를 근거로 방호목표의 등급을 정하고 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 대표방호목표를 설정하는 탐색단계와, 대표방호목표를 위협하는 위협항적의 정보를 획득하는 측정치입수단계와, 대표방호목표에 대한 위협항적의 위협치를 산출하는 위협치 산출단계를 포함하며, 실시간 연산이 필요한 전장환경에서 다수의 위협항적과 방호목표가 있는 환경에서도 처리지연이나 데이터 유실 없이 위협평가 결과를 제공할 수 있는 효과가 있는 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치를 제공한다.

Description

방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치{THREAT EVALUATION METHOD FOR MINIMIZING A NUMBER OF DEFENDED AND THREAT EVALUATION UNIT}
본 발명은 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 영역에 접근하는 위협 항적에 대하여 영역 내 위치하는 방호목표들을 최소화하여 위협평가를 수행하는 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치에 관한 것이다.
방공체계에서 다 수의 위협항적에 실시간으로 대응하기 위해서 자동화된 위협펑가 및 무기할당 방법이 연구되고 있다.
위협평가는 위협 항적이 우군 방호목표에 가할 수 있는 피해량을 위협치로 수치화하는 과정이다.
모든 위협 항적들의 위협치를 산출한 이후에는 무기할당이 수행되며, 무기할당은 전체 위협치를 최소화할 수 있는 조합을 추천하는 기능을 한다.
위협평가의 연산량에 영향을 주는 요소는 위협항적의 개수, 방호목표의 개수이다.
특정 위협 항적의 위협치를 측정하기 위해서는 특정 영역 내에 존재하는 방호목표 M개 각각에 대해서 1:1 위협치를 산출하고, M개의 1:1위협치로부터 1:M 위협치를 결정하여 최종적으로 특정 위협 항적의 위협치를 결정한다.
위협치 결정 과정을 N개의 위협항적에 대해서 반복하면 모든 위협항적에 대해서 위협평가가 종료된다.
체계의 요구에 따라서 위협평가 수행주기가 결정되며, 주기가 빠를수록 위협평가의 연산부하가 증가한다.
연산부하 감소를 위해서 M개의 방호목표를 대표할 수 있는 K개의 대표방호목표를 방호목표의 분포에 따라 적응적으로 선출 및 변형시킴으로써, 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0101582호(2007.10.17.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 위협평가의 연산에 요구되는 방호목표의 수를 감소시킴으로써, 위협평가 연산량을 감소시켜 처리의 실시간성 확대와 함께, 동시에 방호목표의 분포에 따라 적응적으로 대표방호목표를 선출함으로써 기존 위협평가 결과의 정확도에 근접하는 결과를 도출하는 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법에 따르면, 대공화기로부터 방어해야할 거리인 기준거리가 지정되는 기준거리 설정단계와, 기준거리를 근거로 방어범위를 설정하고, 방어범위 내에 존재하는 방호목표의 정보를 근거로 방호목표의 등급을 정하고 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 대표방호목표를 설정하는 탐색단계와, 대표방호목표를 위협하는 위협항적의 정보를 획득하는 측정치입수단계와, 대표방호목표에 대한 위협항적의 위협치를 산출하는 위협치 산출단계를 포함하는 위협평가 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 방호목표의 정보는 방호목표의 위치 및 방어 우선 순위를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 방호목표 중 어느 두 방호목표의 등급이 동일하다면, 두 방호목표의 중간지점을 대표방호목표로 설정하고, 대표방호목표의 등급을 1단계 상승시키는 간소화단계가 수행될 수 있으며, 간소화단계를 통해 등급이 1단계 상승한 대표방호목표와 동일한 등급의 방호목표가 존재하면, 간소화단계가 반복수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 위협항적의 정보는 위협항적의 운동정보 및 식별정보를 포함할 수 있으며, 위협항적의 위협치는 대표방호목표의 위치 및 등급, 위협항적의 위치 및 속도를 계산하여 산출될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방호목표가 최소화되는 위협평가 장치에 따르면, 위협항적의 정보, 방호목표의 정보, 위협항적으로부터 보호받아야 하는 방어범위의 설정 근거인 기준거리를 전달받을 수 있도록 제작된 수신부와, 수신부에 전달된 방호목표의 정보 및 기준거리를 근거로 대표방호목표를 선정할 수 있도록 수신부와 연결된 처리부와, 위협항적의 정보 및 대표방호목표의 정보를 근거로 대표방호목표에 대한 위협항적의 위협치를 산출할 수 있도록 처리부에 구비된 연산부를 포함하며, 처리부는 방호목표의 정보를 근거로 방호목표의 등급을 산출하며, 처리부는 방호목표의 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 대표방호목표를 선정하는 것을 특징으로 하는 위협평가 장치를 제공한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 위협항적의 정보는 위협항적의 운동정보, 식별정보를 포함하며, 방호목표의 정보는 방호목표의 위치, 방어 우선 순위를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법 및 위협평가 장치에 의하면, 실시간 연산이 필요한 전장환경에서 다수의 위협항적과 방호목표가 있는 환경에서도 처리지연이나 데이터 유실 없이 위협평가 결과를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연산량의 감소로 인해 기존 방공 체계에서 요구하는 시스템의 성능을 낮춰 체계의 소형화 및 경량화가 가능한 효과가 있다.
또한, 기존의 비적응적 방법으로 연산된 위협평가 기법이 제공하는 결과와 유사한 결과를 제공함으로써, 사용자에게 작전 가능한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법의 절차도,
도 2는 도 1의 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법에 따른 연산량을 보여주는 개요도,
도 3은 본 발명의 일실시예의 방호목표가 최소화되는 위협평가 장치의 개요도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법의 절차도이고, 도 2는 도 1의 방호목표가 최소화되는 위협평가 방법에 따른 연산량을 보여주는 개요도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방호목표(120)가 최소화되는 위협평가 방법은, 대공화기로부터 방어해야할 거리인 기준거리가 지정되는 기준거리 설정단계(S100)와, 기준거리를 근거로 방어범위를 설정하고, 방어범위 내에 존재하는 방호목표(120)의 정보를 근거로 방호목표(120)의 등급을 정하고 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 대표방호목표를 설정하는 탐색단계(S200)와, 대표방호목표를 위협하는 위협항적(110)의 정보를 획득하는 측정치입수단계(S300)와, 대표방호목표에 대한 위협항적(110)의 위협치를 산출하는 위협치 산출단계(S400)를 포함한다.
방호목표(120)의 정보는 방호목표(120)의 위치 및 방어 우선 순위를 포함할 수 있으며, 방호목표(120) 중 어느 두 방호목표(120)의 등급이 동일하다면, 두 방호목표(120)의 중간지점을 대표방호목표로 설정하고, 대표방호목표의 등급을 1단계 상승시키는 간소화단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 간소화단계를 통해 등급이 1단계 상승한 대표방호목표와 동일한 등급의 방호목표(120)가 존재하면, 간소화단계가 반복수행된다.
위협항적(110)의 정보는 위협항적(110)의 운동정보 및 식별정보를 포함하며, 위협항적(110)의 위협치는 대표방호목표의 위치 및 등급, 위협항적(110)의 위치 및 속도를 계산하여 산출된다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 방호목표(120)가 최소화되는 위협평가 방법을 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
기준거리는 등급별로 차등 적용이 가능하다. 등급은 방호목표(120) 정보에 포함되어 있는 방어 우선순위에 따라 구분된다.
등급별로 구분이 완료되면, 등급별 대표방호목표 탐색 즉, 탐색단계(S200)에서는 등급이 가장 낮은 두 방호목표(120)의 대표방호목표를 산출한다.
특정 등급의 방호목표(120)가 1개밖에 없을 경우에는 다음 등급으로 넘어간다. 2개 이상 있을 경우에는, 임의의 두 방호목표(120)간의 유클리디안 거리를 측정하고, 기준거리보다 작다면 대표방호목표를 생성하고 해당 대표방호목표의 위치는 두 방호목표(120)의 중간지점으로 설정하고, 등급은 1단계 상승시킨다.
가장 높은 등급에서 상위 등급이 발생하면, 위의 과정을 마찬가지로 반복하여 위의 요건을 만족하지 않는 등급에 도착하면 종료한다. 다시 말해서, 간소화단계가 반복된다.
측정치입수단계(S300)는 위협항적(110)의 정보들을 획득하는 단계이며, 대표방호목표 정보들을 바탕으로 위협치를 산출하게 된다.
이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112014022480847-pat00001
여기서
Figure 112014022480847-pat00002
는 위협치,
Figure 112014022480847-pat00003
는 방호목표(120),
Figure 112014022480847-pat00004
는 위협항적(110)을 나타낸다.
위협항적(110)의 개수가 200개이고, 방호목표(120)가 50개일 때, 기존의 위협평가 방법으로는 10,000번을 매 주기마다 수학식1의 계산을 해야하나, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대표방호목표로 계산할 경우 방호목표(120)의 개수의 감소량에 따라 수학식1이 200~10,000회 계산된다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 방호목표가 최소화되는 위협평가 장치의 개요도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방호목표가 최소화되는 위협평가 장치는, 위협항적(110)의 정보, 방호목표(120)의 정보, 위협항적(110)으로부터 보호받아야 하는 방어범위의 설정 근거인 기준거리를 전달받을 수 있도록 제작된 수신부(100)와, 수신부(100)에 전달된 방호목표(120)의 정보 및 기준거리를 근거로 대표방호목표를 선정할 수 있도록 수신부(100)와 연결된 처리부(200)와, 위협항적(110)의 정보 및 대표방호목표의 정보를 근거로 대표방호목표에 대한 위협항적(110)의 위협치를 산출할 수 있도록 처리부(200)에 구비된 연산부(300)를 포함한다.
또한, 처리부(200)는 방호목표(120)의 정보를 근거로 방호목표(120)의 등급을 산출하며, 처리부(200)는 방호목표(120)의 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 대표방호목표를 선정하게 되는 것을 특징으로 한다.
위협항적(110)의 정보는 위협항적(110)의 운동정보, 식별정보를 포함하며, 방호목표(120)의 정보는 방호목표(120)의 위치, 방어 우선 순위를 포함한다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 방호목표(120)가 최소화되는 위협평가 장치를 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
수신부(100)는 레이더(111)로부터 위협항적(110)의 위치, 식별정도, 속도 등의 항적정보를 수신하며, 방호목표(120)의 정보를 데이터베이스(121)를 통해서 수신하게 된다. 또한, 기준거리를 전달받을 수 있도록 입력기(130)가 구비되며, 방호목표(120)에 대한 위치정보, 방어 우선순위 정보를 응용계층에 프로그래밍 가능한 형태로 제작된다.
처리부(200)는 수신부(100)로부터 받은 정보를 처리하는 구성품으로써, 상세히는 방호목표(120)를 우선순위 기준으로 등급을 결정짓는 정렬기능과 정렬된 방호목표(120)에 대해 등급별로 대표방호목표를 결정하여 M개의 방호목표(120) 중에서 K개의 대표방호목표를 추출기능으로 구성된다.
연산부(300)는 수신부(100)로부터 전달받은 위협항적(110) N개와 분석부에서 최종 계산된 K개의 대표방호목표에 대해서 N:K의 위협치를 연산하여 위협평가 센터(400)에 전송한다.
또한, 대표방호목표 정보에는 방호목표(120)의 위치, 방어우선순위 정보가 포함되며, 우선순위를 기준으로 방호목표(120)가 등급별로 구분되고 등급이 낮은 순으로부터 대표방호목표가 탐색된다.
부연하면, 같은 등급의 방호목표(120)들 중 유클리디안 거리가 사용자가 입력한 기준거리 이내인 두 방호목표(120)의 중간지점을 대표방호목표의 위치로 결정하고, 해당 대표방호목표의 등급을 1단계 상승시킨다.
한 등급에서의 탐색이 종료되면, 최종 등급에 도달할 때까지 한 단계식 등급을 올려가며 위의 과정을 반복 수행한다.
데이터베이스(121)에 있는 가장 높은 등급의 방호목표(120) 중, 어느 두 방호목표(120)도 사용자 지정 거리 이내에 존재하지 않으면 대표방호목표 탐색은 종료된다.
S100: 설정단계 S200: 탐색단계
S300: 측정치입수단계 S400: 위협치 산출단계
100: 수신부 110: 위협항적
111: 레이더 120: 방호목표
121: 데이터베이스 130: 입력기
200: 처리부 300: 연산부

Claims (8)

  1. 대공화기로부터 방어해야 할 거리인 기준거리가 지정되는 기준거리 설정단계;
    상기 기준거리를 근거로 방어범위를 설정하고, 상기 방어범위 내에 존재하는 방호목표의 정보를 근거로 상기 방호목표의 등급을 정하고 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 대표방호목표를 설정하는 탐색단계;
    상기 대표방호목표를 위협하는 위협항적의 정보를 획득하는 측정치입수단계;
    상기 대표방호목표에 대한 상기 위협항적의 위협치를 산출하는 위협치 산출단계;를 포함하는 위협평가 방법에 있어서,
    상기 방호목표 중 어느 두 방호목표의 등급이 동일하다면, 상기 두 방호목표의 중간지점을 상기 대표방호목표로 설정하고, 상기 대표방호목표의 등급을 1단계 상승시키는 간소화단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 위협평가 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방호목표의 정보는 상기 방호목표의 위치 및 방어 우선 순위를 포함하는 것을 특징으로 하는 위협평가 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 간소화단계를 통해 등급이 1단계 상승한 상기 대표방호목표와 동일한 등급의 상기 방호목표가 존재하면,
    상기 간소화단계가 반복수행되는 것을 특징으로 하는 위협평가 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위협항적의 정보는 상기 위협항적의 운동정보 및 식별정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위협평가 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위협항적의 위협치는 상기 대표방호목표의 위치 및 등급, 상기 위협항적의 위치 및 속도를 계산하여 산출되는 것을 특징으로 하는 위협평가 방법.
  7. 위협항적의 정보, 방호목표의 정보, 상기 위협항적으로부터 보호받아야 하는 방어범위의 설정 근거인 기준거리를 전달받을 수 있도록 제작된 수신부;
    상기 수신부에 전달된 상기 방호목표의 정보 및 상기 기준거리를 근거로 대표방호목표를 선정할 수 있도록 상기 수신부와 연결된 처리부;
    상기 위협항적의 정보 및 상기 대표방호목표의 정보를 근거로 상기 대표방호목표에 대한 상기 위협항적의 위협치를 산출할 수 있도록 상기 처리부에 구비된 연산부;를 포함하며,
    상기 처리부는 상기 방호목표의 정보를 근거로 상기 방호목표의 등급을 산출하며,
    상기 처리부는 상기 방호목표의 등급이 낮은 순으로부터 최종등급까지 상기 대표방호목표를 선정하며,
    상기 처리부는 상기 방호목표 중 어느 두 방호목표의 등급이 동일하다면, 상기 두 방호목표의 중간지점을 상기 대표방호목표로 설정하고, 상기 대표방호목표의 등급을 1단계 상승시키는 것을 특징으로 하는 위협평가 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위협항적의 정보는 상기 위협항적의 운동정보, 식별정보를 포함하며,
    상기 방호목표의 정보는 상기 방호목표의 위치, 방어 우선 순위를 포함하는 것을 특징으로 하는 위협평가 장치.
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