KR101600989B1 - 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법 - Google Patents

유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도 명령 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 2조의 유도명령송신장치가 하나의 세트로 구성되어서 성능열화나 장치 고장 등의 상황이 발생해도 역할을 정확히 수행하도록 하는 유도 명령 송신 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 2조의 유도 명령 송신 장치가 하나의 세트로 구성되어서 성능열화나 장치 고장 등의 상황이 발생해도 역할을 제대로 수행할 수 있는 신뢰성 확보가 가능하다.

Description

유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법{Method for sending guide commands of a guide command sending device to a guided weapon}
본 발명은 유도 명령 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 2조의 유도명령송신장치가 하나의 세트로 구성되어서 성능열화나 장치 고장 등의 상황이 발생해도 역할을 정확히 수행하도록 하는 유도 명령 송신 방법에 대한 것이다.
유도 비행을 통하여 최종 목적지까지 날아가는 비행체에 있어서 최종 목적지점이 수시로 변하는 경우 비행체 발사전의 목적 지점과 발사 후 비행하는 도중의 목적 지점이 다를 수 있다.
발사전과 발사후의 목적 지점이 동일한 경우 발사전 비행체에 목적 지점을 한번 입력하면 되지만, 목적 지점이 지속적으로 변하는 경우 별도의 명령 송신 장치에서 유도 명령을 무선으로 전송해야할 필요성이 대두된다.
무선으로 명령을 전송하는 과정에 있어서 명령 송신 장치의 증폭기의 출력한계 및 안테나의 방사 빔폭과 이득간의 트레이드 오프(Trade off) 관계(안테나의 빔폭이 넒은 경우 이득이 상대적으로 낮아짐)로 인하여 방위각 360도 전 영역에 대하여 송신할 때 신뢰성 확보가 요구되고 있다.
1. 한국공개특허번호 제10-2012-0033155호 2. 한국등록특허번호 제10-1023496호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 성능열화나 장치 고장 등의 상황이 발생해도 역할을 제대로 수행할 수 있는 신뢰성을 확보하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유도 명령 송신 장치를 기준으로 비행체가 어떤 위치에 있더라도 전방위 송신이 가능한 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법을 제고하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 성능열화나 장치 고장 등의 상황이 발생해도 역할을 제대로 수행할 수 있는 신뢰성을 확보하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법을 제공한다.
상기 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법은,
마스터와 슬레이브가 하나의 세트로 이루어지는 유도 명령 송신 장치의 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법에 있어서,
통제 장치로부터 상기 유도 명령 송신 장치가 유도 명령을 수신하는 단계;
상기 유도 명령의 수신에 따라 상기 유도 명령 송신 장치가 정상 모드 또는 비정상 모드 인지를 판단하는 단계; 및
판단 결과에 따라 상기 유도 명령을 빔 형태로 정상 모드 또는 비정상 모드로 유도 무기에 방사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마스터 및 슬레이브의 각 출력단에는 다수의 안테나가 고정 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수(N)의 안테나는 각각은 360/N˚의 영역에 대한 빔 방사 영역을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 유도 명령 송신 장치는 각각의 안테나를 시간 간격에 따라서 순차적으로 동작시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 정상모드는 마스터 및 슬레이브가 모두 정상인 경우이고, 상기 비정상모드는 마스터 및 슬레이브 중 어느 하나만이 정상인 경우를 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 정상모드의 경우 상기 마스터의 출력단에 설치된 다수의 안테나 중 일부와 상기 슬레이브의 출력단에 설치된 다수의 안테나 중 일부를 이용하여 총 360˚의 빔 방사 영역이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 안테나 중 일부는 N/2개의 안테나인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 총 360˚의 빔 방사 영역은 상기 마스터 및 슬레이브의 각 출력단에 설치된 다수의 안테나에 의해 각각 180˚가 합해져 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 비정상모드의 경우 정상인 상기 마스터 또는 슬레이브의 출력단에 설치된 다수의 안테나 모두를 이용하여 총 360˚의 빔 방사 영역이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2조의 유도 명령 송신 장치가 하나의 세트로 구성되어서 성능열화나 장치 고장 등의 상황이 발생해도 역할을 제대로 수행할 수 있는 신뢰성 확보가 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 유도 명령 송신 장치를 기준으로 비행체가 어떤 위치에 있어도 명령수신을 할 수 있도록 방위각 360˚를 확보함에 따라 전 방위 송신이 가능한 특징을 가지고 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 하나의 유도명령송신장치에 구성되는 안테나의 개수와 안테나의 빔 방사영역을 조절하여 다양한 조합을 도출해 낼 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 명령 송신 장치의 안테나(110) 및 이러한 안테나 개수(N=4)에 따른 빔 방사 영역(120)을 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유도 명령 송신 장치가 정상모드일 경우 동작 안테나 (230 내지 260) 및 빔 방사 영역을 표시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 유도 명령 송신 장치가 비정상모드일 경우 동작 안테나 및 빔 방사 영역을 표시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유도 명령 송신 장치가 작동하는 과정을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 명령 송신 장치(100)의 안테나(110) 및 이러한 안테나 개수(N=4)에 따른 빔 방사 영역(120)을 보여주는 개념도이다. 도 1을 참조하면, 유도 명령 송신 장치(100)는 통제 장치(미도시)로부터 각종 명령 정보들을 넘겨받은 후 무선으로 비행체(미도시)에 송신을 개시한다.
물론, 도 1에 도시된 것 이외에도 유도 명령 송신 장치는 크게 제어부(미도시), 전원부(미도시), 송신부(미도시), 감시부(미도시) 등으로 나눠질 수 있다. 전원부는 외부로부터 공급되는 전원을 통해 흘러들어오는 Noise 제거 및/또는 각 구성요소에서 쓸 수 있는 전압 레벨(level)로 맞추어 변환하여 DC Power를 안정적으로 공급하는 역할을 수행한다.
제어부(미도시)는 통제장치(미도시)로부터 전달되는 신호를 무선통신을 하기 위하여 RF대역의 신호로 바꿔주기 위한 중간 주파수대역으로의 변조작업 및 송신부와 감시부에 위치한 각종 부품들을 제어하는 역할과 실시간으로 감시하는 역할을 병행하면서 유도 명령 송신 장치의 정상, 비정상 여부를 판단하게 된다.
송신부(미도시)는 제어부(미도시)에서 출력되는 중간 주파수 대역으로 변조된 신호를 국부 발진기(Local Oscillator)(미도시)에서 나오는 신호와 합성하여 상향 변환(Up Conversion) 작업 수행 후 먼 거리까지도 원활한 통신을 수행 할 수 있도록 다수의 앰프(Amp)를 사용하여 RF Power 증폭작업을 수행한다.
증폭된 신호는 커플러(Coupler)를 통해 두 개의 신호로 나눠지게 되며, 우세한(Dominant) 신호는 안테나를 통해 방사되게 되고, 커플링(Coupling)된 신호는 감시부(미도시)에 전달하여 RF 변조된 신호가 정상적으로 출력되고 있는지 판단 가능하도록 한다. 감시부(미도시)는 송신부(미도시)에서 Coupling되어져 오는 낮은 레벨의 RF변조된 신호를 복조 작업을 통하여 데이터(Data)를 확인함으로써 보내고자하는 신호의 RF변조가 정상적으로 되었는지 여부를 확인 한다.
안테나는 고출력으로 증폭된 RF 신호를 방사하는 기능을 수행함으로써 원거리에서 원활한 통신이 가능하도록 한다. 다수의 안테나로 이루어져 있으며 각각의 안테나는 별도의 스위치에 의하여 선택적으로 방사기능을 수행한다.
유도 명령 송신 장치(100)는 2조가 1세트로 구성된다. 유도 명령 송신 장치(100)가 정상상태일 때는 2조가 360도(1조당 180도) 방위각에 대한 명령을 송신한다. 그러나, 유도 명령 송신 장치(100)의 성능열화 및/또는 상태이상 등의 상태일 때 비정상모드로 작동하여 1조만으로 명령 송신을 하게 된다.
이때 1조의 유도 명령 송신 장치로 360도의 방위각에 대한 유도 명령을 송신한다. 1조의 유도 명령 송신 장치는 다수의 안테나로 송신하도록 구성되어 있으며 시간 순서에 의하여 선택적인 방사가 이루어진다. 하나의 안테나만을 통하여 방사하게 될 경우 이득이 낮아지기 때문에 다수의 안테나(N개)를 시간 선택적으로 사용한다.
이로써 안테나의 일정 영역(360/N˚)을 나누어 방사하여 안정된 이득을 얻음과 동시에 전 방위(360˚)에 대하여 명령 송신이 가능하게 된다. 유도 명령 송신 장치에 고정된 안테나 N의 개수 설정에 따라서 송신 영역등과 연계하여 여러 가지 방법이 도출 될 수 있다.
도 1은 안테나의 개수 N이 4일 때 안테나의 명령송신 영역이 90˚일 경우를 나타낸 도면으로써, 단일 안테나(110)가 총 4개로 구현되어져 있고, 안테나에서 빔 방사하는 빔 방사 영역(120)은 총 360˚가 된다. 부연하면, 유도 명령 송신 장치(100)의 출력단(미도시)에 4개의 안테나(110)가 구성되며, 각 안테나(①②③④)에서 방사하는 빔 방사 영역(120)이 90˚이므로, 4개의 안테나에 의해 전체 빔 방사 영역은 총 360˚이다.
도 2는 도 1에 도시된 유도 명령 송신 장치가 정상모드일 경우 동작 안테나 (230 내지 260) 및 빔 방사 영역을 표시한 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기본적으로 유도 명령 송신 장치(100)는 2조(마스터, 슬레이브)가 하나의 세트로 구성된다. 부연하면, 유도 명령 송신 장치(100)는 마스터(Master)와 슬레이브(Slave)로 구성된다. 마스터(Master)에는 1번 안테나(230), 2번 안테나(240), 3번 안테나, 및 4번 안테나가 구성되고, 슬레이브(Slave)에는 5번 안테나, 6번 안테나, 7번 안테나(250), 및 8번 안테나(260)가 구성된다.
정상모드 구동 시에 안테나의 개수 N이 4인 경우라면 마스터(Master)의 1번 안테나(230)와 2번 안테나(240), 슬레이브(Slave)의 7번 안테나(250)와 8번 안테나(260)에서 빔을 시간 순서에 따라 방사하여 총 360˚의 방위각에 대하여 명령 송신을 하게 된다.
마스터(Master)나 슬레이브(Slave)중 1조의 유도 명령 송신 장치가 성능 열화나 상태이상일 경우 비정상모드로 구동된다. 이러한 비정상 모드의 구동을 보여주는 도면이 도 3에 도시된다.
도 3은 도 1에 도시된 유도 명령 송신 장치가 비정상모드일 경우 동작 안테나 및 빔 방사 영역을 표시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 이상이 없는 마스터(Master) 혹은 슬레이브(Slave) 1조만 동작하게 된다. 비정상 모드의 경우, 1조의 유도명령송신장치가 N개의 안테나를 사용, 각각의 안테나는 일정영역 (360/N˚)을 시간 순서에 따라서 나누어 방사한다. 최종적으로 유도명령송신장치 1조에서 모든 방위각에 대하여 명령을 송신한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유도 명령 송신 장치가 작동하는 과정을 순차적으로 나타낸 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 통제 장치(미도시)로부터 유도 명령 송신 장치(도 1의 100)가 유도 명령을 수신한다(단계 S410).
상기 유도 명령의 수신에 따라 상기 유도 명령 송신 장치는 현재 마스터 및 슬레이브에 대하여 정상 또는 비정상적인지를 확인하여 정상 모드 또는 비정상 모드 인지를 판단한다(단계 S420).
판단결과, 정상이면 유도 명령을 빔 형태로 정상모드로 유도 무기(미도시)로 방사한다(단계 S430,S433).
이와 달리, 판단결과, 비정상이면 유도 명령을 빔 형태로 비정상 모드로 유도 무기(미도시)로 방사한다(단계 S421,423).
100: 유도 명령 송신 장치
110: 안테나
120: 빔 방사 영역

Claims (9)

  1. 360/N˚의 영역에 대한 빔 방사 영역을 갖는 다수(N)의 안테나를 각각 갖는 마스터와 슬레이브가 하나의 세트로 이루어지는 유도 명령 송신 장치의 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법에 있어서,
    통제 장치로부터 상기 유도 명령 송신 장치가 유도 명령을 수신하는 단계;
    상기 유도 명령의 수신에 따라 상기 유도 명령 송신 장치가 정상 모드 또는 비정상 모드 인지를 판단하는 단계; 및
    판단 결과에 따라 상기 유도 명령을 빔 형태로 정상 모드 또는 비정상 모드로 유도 무기에 방사하는 단계;를 포함하며,
    상기 정상모드의 경우 상기 마스터의 출력단에 설치된 다수의 안테나 중 일부와 상기 슬레이브의 출력단에 설치된 다수의 안테나 중 일부를 이용하여 총 360˚의 빔 방사 영역이 형성되며,
    상기 비정상모드의 경우 정상인 상기 마스터 또는 슬레이브의 출력단에 설치된 다수의 안테나 모두를 이용하여 총 360˚의 빔 방사 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도 명령 송신 장치는 각각의 안테나를 시간 간격에 따라서 순차적으로 동작시키는 것을 특징으로 하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정상모드는 마스터 및 슬레이브가 모두 정상인 경우이고, 상기 비정상모드는 마스터 및 슬레이브 중 어느 하나만이 정상인 경우를 나타내는 것을 특징으로 하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나 중 일부는 N/2개의 안테나인 것을 특징으로 하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 총 360˚의 빔 방사 영역은 상기 마스터 및 슬레이브의 각 출력단에 설치된 다수의 안테나에 의해 각각 180˚가 합해져 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도 무기에 유도명령 전송을 위한 유도 명령 송신 방법.
  9. 삭제
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