KR101611228B1 - 유효 교전 발사각 영역 산출 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 방법은, 표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 획득하는 표적 정보 획득 과정; 및 발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 포함하고, 표적의 위치 및 속도를 고려하여 유효 교전 발사각 영역을 산출할 수 있다.

Description

유효 교전 발사각 영역 산출 장치 및 그 방법{AN APPARATUS FOR CALCULATING AN EFFECTIVE ENGAGEMENT LAUNCH ANGLE AREA AND METHOD THEREOF}
본 발명은 유효 교전 발사각 영역 산출 장치 및 유효 교전 발사각 영역 산출 방법에 관한 것이다.
경사형 발사대를 사용하는 재래식 포탄 혹은 유도무기 시스템에서 표적 대응 능력을 제고시키기 위해서는 적절한 발사 방위각 및 고각으로 탄을 발사하는 것이 필수적이다.
정지표적에 대해 발사각을 설정하는 방법은 간단하고 명확하다. 표적 방향으로 발사대를 지향하고, 표적까지의 거리에 도달하기 적합한 발사 고각으로 탄을 발사하는 것이 표적에 대한 명중률을 최대화할 수 있는 방법이다. 포탄의 경우는 탄도방정식에 의해 사거리별로 적합한 발사 고각이 사전에 설정되어 있기 때문에 손쉽게 발사 고각을 설정할 수 있지만, 다른 고각으로 포탄을 발사하였을 경우에는 명중률이 현저하게 떨어지는 단점이 존재한다. 유도무기의 경우는 표적을 정확하게 지향하여 발사하지 않더라도, 해당 사거리에 가장 적합한 고각으로 발사하지 않더라도 비행 중에 유도탄의 기동을 통해 표적을 정확히 타격하는 것이 가능하나, 유도탄이 발사되는 각도가 최적 발사각에서 이격될수록 표적에 대한 명중률이 떨어지게 된다.
이동표적에 대해 발사각을 설정하는 방법은 정지표적에 대한 방법과 유사하다. 단, 현재 표적위치를 기준으로 발사각을 산출하는 것이 아니라 표적의 이동특성을 고려하여 탄착 예상위치를 계산하고 이를 기준으로 발사 방위각 및 고각을 설정하는 것이 정지표적에 대해 발사각을 설정하는 방법과의 차이점이다. 탄착 예상위치를 계산하는 방법은 기존의 문헌들에서 다양한 방법들이 제시되고 있으며, 기본적인 개념은 다음과 같다. 측정된 표적 움직임 및 이에 가장 부합하는 동특성 모델을 기반으로 표적의 예상 경로를 예측하고, 거리에 따른 탄의 비행시간을 이용하여 표적의 예상경로 상에서 탄착 예상위치를 구하는 방법이다. 이와 같이 탄착 예상위치를 기준으로 발사각을 산출하는 것은 이동표적을 대응하기 위한 재래식 포탄 시스템에서 사용하는 일반적인 방법이다. 유도무기 시스템의 경우에는 시스템의 특성에 따라 발사각을 산출하기 위한 이동표적의 기준점이 달라질 수 있지만, 이에 대한 고찰은 이뤄지지 않고 있다. 또한 복수의 이동 표적에 대응하기 위한 발사각 설정 방법, 유도탄의 기동능력을 고려한 발사각 산출 방법 등에 대한 연구 역시 수행되지 않았기 때문에 복수의 유도탄을 탑재한 경사형 발사대를 사용하는 유도무기 시스템에서 복수의 이동표적을 대응하기 위한 체계적인 발사각 설정 방법이 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 표적의 위치 및 속도를 고려하여 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 복수의 표적들을 고려하여 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 방법은, 표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 획득하는 표적 정보 획득 과정; 및 발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 포함하고, 표적의 위치 및 속도를 고려하여 유효 교전 발사각 영역을 산출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 표적 정보 획득 과정 이후에, 상기 발사대로부터 상기 표적까지의 거리를 연산하는 거리 연산 과정; 및 상기 발사대에서 상기 표적을 대응하기 위한 방위각 및 고각을 연산하는 방위각/고각 연산 과정을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 방위각/고각 연산 과정 이후에, 상기 발사체의 종말 유도(terminal guidance phase) 시작 시점까지의 비행시간을 연산하는 비행시간 연산 과정; 및 상기 발사대의 구동 시간을 포함하여 상기 발사체가 발사되기까지의 소요 시간을 연산하는 소요시간 연산 과정을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정은, 상기 도달 시간에 기반하여 상기 표적의 예상 위치를 연산하는 표적 위치 연산 과정; 및 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 상기 표적의 상대적인 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 명중률 매트릭스에 기반하여 산출하는 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 표적 위치/속도 연산 과정 이후에, 상기 표적의 예상 위치가 하나의 값으로 수렴되는지 여부를 판단하는 예상 위치 수렴 판단 과정을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 표적은 복수의 표적들을 포함하고, 상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정은 상기 복수의 표적들에 대하여 유효 교전 발사각 영역들을 각각 산출하고, 상기 산출된 영역들이 중첩된 영역을 상기 유효 교전 발사각 영역으로 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 장치는, 표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 획득하는 인터페이스부; 및 발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 현재 발사대의 방위각/고각과 상기 표적의 속도를 기준으로, 명중률 매트릭스에 기반하여 상기 발사체가 발사대 주위 임의의 위치에 존재하는 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 표적의 위치 허용 영역을 산출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다양한 오차요인들이 반영된 유도탄 비행모의 프로그램의 통계적 결과를 바탕으로 발사 방위각/고각과 명중률의 관계를 도출하고, 이를 이용하여 구한 최적 발사각으로 유도탄을 발사함으로써 유도무기 시스템의 교전성능을 극대화하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 최적 발사각과 더불어 운용자가 원하는 수준의 명중률을 기준으로 유효 교전 발사각 영역을 산출함으로써 유도무기 시스템의 운용성과 사용자의 편의성 역시 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 표적에 대해 동시에 교전이 가능한 발사각을 산출할 수 있기 때문에 한 번의 발사대 구동 이후 복수의 유도탄을 동일한 발사각에서 발사함으로써 복수의 표적에 대한 교전 속도를 크게 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발사체를 발사하는 발사대와 표적 및 유효 교전 발사각 영역 산출 장치를 포함하는 교전 발사각 영역 산출 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 장치의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 현재 표적 위치 및 예상 표적 위치를 고려한 발사대에서의 방위각/고각에서의 발사각을 조정하는 방법과 관련된 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 표적의 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 관계를 표현하는 명중률 매트릭스를 도시한다.
도 6은 본 발명에 일 실시예에 따른 명중률이 임의로 설정한 85% 이상인 유효 교전 발사각 영역 설정 개념을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 표적들이 존재하는 경우의 발사각 설정 방법 및 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 도시한다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
본 발명은 유효 교전 발사각 영역 산출 장치 및 유효 교전 발사각 영역 산출 방법을 제안한다.
이하, 본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 장치 및 유효 교전 발사각 영역 산출 방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 발사체를 발사하는 발사대와 표적 및 유효 교전 발사각 영역 산출 장치를 포함하는 교전 발사각 영역 산출 시스템을 도시한다.
도 1에 따르면, 교전 발사각 영역 산출 시스템(100)은 발사대(110), 발사체(120), 표적(150) 및 유효 교전 발사각 영역 산출 장치(200)를 포함한다.
상기 발사대(launch platform, 110)는 상기 표적(150)을 대응하기 위해 특정 방향의 방위각 및 고각으로 상기 발사체(120)를 발사하는 장치이다.
상기 발사체(120)는 상기 발사대(110)에 의해 상기 표적(150)을 대응하기 위한 특정 방향의 방위각 및 고각으로 발사된다.
상기 표적(150)은 적어도 하나의 표적에 해당하고, 특정 위치에서 특정 속도로 진행한다.
상기 유효 교전 발사각 영역 산출 장치(200)는 상기 표적(150)의 특정 위치 및 특정 속도를 고려하여, 상기 표적(150)의 예상 위치를 산출하는 장치이다.
한편, 상기 유효 교전 발사각 영역 산출 장치(200)에 대해서는 후술한 도 2를 참조하여 상세히 기술하기로 한다.
이와 관련하여, 도 2는 본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 장치의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유효 교전 발사각 영역 산출 장치(200)는 인터페이스부(210), 제어부(220) 및 메모리부(230)를 포함한다.
상기 인터페이스부(210)는 표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 수신하여 상기 표적 정보를 획득한다.
상기 제어부(220)는 발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 산출한다.
상기 메모리부(230)는 상기 표적의 현재 위치와 속도, 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 시간에서의 상기 표적의 예상 위치와 속도와 관련된 정보를 저장한다.
또한, 상기 제어부(220)는 상기 발사대로부터 상기 표적의 예상 위치까지의 거리를 연산하고, 상기 발사대에서 상기 표적을 대응하기 위한 방위각 및 고각을 연산할 수 있다.
또한, 상기 제어부(220)는 현재 발사대의 방위각/고각과 상기 표적의 속도를 기준으로, 명중률 매트릭스에 기반하여 상기 발사체가 발사대 주위 임의의 위치에 존재하는 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 표적의 위치 허용 영역을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부(220)는 상기 발사체의 종말 유도(terminal guidance phase) 시점까지의 비행시간을 연산하고, 상기 발사대의 구동 시간을 포함하여 상기 발사체가 발사되기까지의 소요 시간을 연산할 수 있다.
또한, 상기 제어부(220)는 상기 도달 시간에 기반하여 상기 표적의 예상 위치를 연산하고, 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상인 유효 교전 발사각 영역을 상기 표적의 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 명중률 매트릭스에 기반하여 산출할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(220)는 상기 표적의 예상 위치가 하나의 값으로 수렴되는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 표적은 복수의 표적들을 포함하고, 상기 제어부(220)는 상기 복수의 표적들에 대하여 유효 교전 발사각 영역들을 각각 산출하고, 상기 산출된 영역들이 중첩된 영역을 상기 유효 교전 발사각 영역으로 결정할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 유효 교전 발사각 영역 산출 방법의 흐름도를 도시한다.
상기 유효 교전 발사각 영역 산출 방법은 표적 정보 획득 과정(S310), 거리 연산 과정(S320), 방위각/고각 연산 과정(S330), 비행시간 연산 과정(S340), 소요시간 연산 과정(S350), 유효 교전 발사각 영역 산출 과정(S360)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정(360)은 표적 위치 연산 과정(S361), 수렴 판단 과정(S362) 및 유효 교전 발사각 영역 산출 과정(S363)을 더 포함할 수 있다.
상기 표적 정보 획득 과정(S310)은 표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 획득한다. 상기 표적 정보 획득 과정(S310)은 일정 시간 간격으로 상기 표적의 위치를 탐지하고, 상기 탐지된 위치에 기반하여 속도를 추정할 수 있다. 또한, 상기 표적 정보 획득 과정(S310)은 다른 기기들로부터 상기 표적의 위치 및 속도를 수신할 수 있다.
상기 거리 연산 과정(S320)은 상기 발사대로부터 상기 표적까지의 거리를 연산한다.
상기 방위각/고각 연산 과정(S330)은 상기 발사에서 상기 표적을 대응하기 위한 방위각 및 고각을 연산한다. 한편, 상기 거리 연산 과정(S320) 및 상기 방위각/고각 연산 과정(S330)에서, 획득하거나 수신된 표적의 위치 및 발사대의 위치를 이용하여 발사대의 기준의 표적 상대 위치를 연산하고, 이를 기준으로 최적 발사 방위각/고각을 연산할 수 있다.
한편, 전술한 방법으로 연산된 최적 발사각으로 표적을 향해 유도탄을 발사할 경우, 표적의 이동에 따라 이동된 표적에 대해서는 발사각의 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 표적의 동특성을 바탕으로 유도탄이 종말유도를 시작하는 시점에 표적이 있으리라 예상되는 위치를 산출할 필요가 있다. 여기서, 상기 표적의 동특성은 종말유도 시작 시점까지 비행시간, 발사대를 구동하는 데 소요되는 시간, 발사대 구동 완료 후 유도탄이 최종 발사되기 전까지 소요되는 시간을 포함한다.
하지만, 이와 같은 예상 표적위치는 초기에 최적 발사각을 계산하는데 사용한 표적위치와 차이가 발생한다. 따라서 예상 표적위치를 이용하여 최적 발사 방위각/고각 및 유도탄의 종말유도 시작 시점까지의 총 소요시간을 계산하는 과정을 반복적으로 수행하여 예상 표적위치가 수렴되는지 판단할 필요가 있다. 한편, 상기 예상 표적위치가 수렴되는 경우, 최종적으로 해당 이동표적에 대한 유효 교전 발사각 영역을 설정하고 상기 영역 내 존재하는 최적 발사각을 정의할 수 있다. 여기서 최종 탄착점이 아닌 유도탄의 종말유도 시작 시점을 기준으로 이동표적의 예상위치를 설정함에 주목할 필요가 있다. 이는 종말유도 시작시점에서의 유도탄의 교전 기하와 운동에너지를 최적으로 유지하는 것이 이동표적에 대한 명중률 향상 관점에서 보다 유리하기 때문이다.
이상에서 기술된 방법과 관련하여, 상기 유효 교전 발사각 영역 산출 방법의 세부 절차는 아래와 같다.
상기 비행시간 연산 과정(S340)은 상기 발사체의 종말 유도(terminal guidance phase) 시작점까지의 비행시간을 연산한다.
상기 소요시간 연산 과정(S350)은 상기 발사대의 구동 시간을 포함하여 상기 발사체가 발사되기까지의 소요 시간을 연산한다.
상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정(S360)은 발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 산출한다.
상기 표적 위치 연산 과정(S361)은 상기 도달 시간에 기반하여 상기 표적의 예상 위치를 연산한다.
상기 수렴 판단 과정(S362)은 상기 표적의 예상 위치가 하나의 값으로 수렴되는지 여부를 판단한다.
상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정(S363)은 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 상기 표적의 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 명중률 매트릭스에 기반하여 산출한다.
한편, 상기 명중률 매트릭스에 기반하여 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 방법에 대해 상세히 살펴보고자 한다. 이와 관련하여, 상기 명중률 매트릭스는 사전에 유도탄 비행모의 프로그램을 통해 확보한다.
도 4는 본 발명에 따른 현재 표적 위치 및 예상 표적 위치를 고려한 발사대에서의 방위각/고각에서의 발사각을 조정하는 방법과 관련된 개념도이다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 표적의 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 관계를 표현하는 명중률 매트릭스를 도시한다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 최적 발사 방위각은 표적의 예상 위치와 발사대를 잇는 시선각으로 설정한다. 또한 최적 발사 고각은 예상 표적위치 및 속도, 발사 방위각 정보를 바탕으로 명중률 매트릭스를 이용하여 명중률이 최대로 확보되는 고각을 설정한다.
한편, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 명중률 매트릭스는 해당 유도무기 시스템이 대응하고자 하는 표적의 사거리 및 속도 범위와 발사대 구동 범위를 고려하여 사전에 획득된다.
유도탄 비행모의 프로그램에서 표적의 상대위치, 표적 속도, 발사 방위각 및 고각을 각각 변경하면서 Monte-Carlo 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이때, 각각의 입력 변수에 대한 통계적인 탄착 결과를 바탕으로 명중률을 산출하고, 이를 매트릭스화하여 각각의 입력 변수 조합에 대한 명중률을 테이블로부터 용이하게 획득할 수 있다. 명중률 매트릭스를 활용하면 해당 표적에 대해 최대 명중률을 확보할 수 있는 최적의 발사각을 찾을 수 있을 뿐 아니라, 일정 수준 이상의 명중률이 확보 가능한 유효 교전 발사각 영역 역시 쉽게 구할 수 있다.
예를 들어, 도 5와 같은 명중률 매트릭스를 사전에 획득했다면, 유도탄의 종말 유도 시작 시점에서 발사대 기준으로 Xt1, Yt1 위치에서 Vxt1, Vyt1의 속도로 움직일 것으로 예상되는 표적에 대응하기 위한 최적 발사각은 방위각 AZI3, 고각 ELE2로 설정될 수 있다. 또한, 명중률이 85% 이상 확보되는 유효 교전 발사각 영역을 구하면 방위각, 고각 범위가 각각 AZI2~AZI4, ELE2~ELE3이 될 수 있다.
한편, 유효 교전 발사각 영역 산출과 유사한 개념으로 유효교전영역(OFF-EER, Off-axis Effective Engagement Range)을 산출하고 도시하는 방법도 제시하고자 한다. 획득된 표적 속도 정보를 기준으로 현재의 발사대 지향각으로 유도탄을 발사할 경우, 원하는 수준의 명중률로 교전이 가능한 표적 위치를 명중률 매트릭스를 통해 구할 수 있다. 이때, 상기 표적 위치들을 연결하면 하나의 폐곡선 형태로 표현이 가능하다. 유효 교전 발사각 영역은 이 폐곡선의 내부 영역을 의미하여, 현재의 발사대 지향각을 기준으로 예상 표적위치와 유효 교전 발사각 영역을 함께 도시함으로써 운용자가 실시간으로 교전 가능 여부를 쉽게 판단할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명에 일 실시예에 따른 명중률이 85% 이상인 유효 교전 발사각 영역을 도시한다. 도시된 바와 같이, 현재 발사대 방위각/고각 기준의 유효 교전 영역 내에 예상 표적 위치가 존재하지 않기 때문에 현재 상태로 교전하는 것이 유효하지 않음을 판단할 수 있다. 발사대의 방위각을 예상 표적 위치로 향하도록 회전한다면 이에 맞춰 유효 교전 영역 역시 발사대 위치를 기준으로 같은 방향으로 회전되며, 예상 표적 위치가 유효 교전 영역 내에 존재하면 그 시점에서의 발사대 방위각/고각으로 교전이 가능하다고 판단할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 표적들이 존재하는 경우의 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 도시한다.
삭제
이 때, 제어부(220)는 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 이동 표적에 대해 유효 교전 발사각 영역을 도출하여 할당된 표적들을 모두 대응하기 위한 공통 발사각 범위가 존재하는지를 판단한다. 상기 공통 유효 교전 발사각 영역이 존재하는 경우, 상기 영역 내의 최적 발사각으로 복수의 표적들을 동시에 대응할 수 있다.
예를 들어, 표적1, 표적 2 및 표적3 각각에 대한 유효 교전 발사각 영역을 방위각이 각각 AZ1~AZ2, AZ3~AZ4 및 AZ5~AZ6이고, 고각이 각각 EL1~EL2, EL3~EL4 및 EL5~EL6인 경우로 가정하자. 이때, 표적1, 표적 2 및 표적3에 대한 공통 유효 교전 발사각 영역은 모든 경우에 대하여 중복된 영역에 해당하며, 방위각 범위는AZ2~AZ3 이고 고각 범위는 EL2~EL5임을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들에 따르면, 다양한 오차요인들이 반영된 유도탄 비행모의 프로그램의 통계적 결과를 바탕으로 발사 방위각/고각과 명중률의 관계를 도출할 수 있다. 또한, 이를 이용하여 구한 최적 발사각으로 유도탄을 발사함으로써 유도무기 시스템의 교전성능을 극대화하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 최적 발사각과 더불어 운용자가 원하는 수준의 명중률을 기준으로 유효 교전 발사각 영역을 산출함으로써 유도무기 시스템의 운용성과 사용자의 편의성 역시 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 표적에 대해 동시에 교전이 가능한 공통의 유효 교전 발사각 영역을 산출할 수 있기 때문에 한 번의 발사대 구동 이후 복수의 유도탄을 동일한 발사각에서 발사함으로써 복수의 표적에 대한 교전 속도를 크게 높일 수 있는 장점이 있다.
한편, 유효 교전 발사각 영역 산출 장치 및 유효 교전 발사각 영역 산출 방법에서 전술된 내용들은 상호 결합되어 이용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에서 제시된 제어부(220)는 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 또한, 상기 제어부(220)의 세부 구성 모듈 또한 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능 뿐만 아니라 각각의 구성 요소들은 별도의 소프트웨어 모듈로도 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(controller) 또는 프로세서(processor)에 의해 실행될 수 있다.
200: 유효 교전 발사각 영역 산출 장치
210: 인터페이스부 220: 제어부

Claims (8)

  1. 유효 교전 발사각 영역 산출 방법에 있어서,
    표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 획득하는 표적 정보 획득 과정; 및
    발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 포함하고,
    상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정은,
    상기 도달 시간에 기반하여 상기 표적의 예상 위치를 연산하는 표적 위치 연산 과정; 및
    상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 상기 표적의 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 명중률 매트릭스에 기반하여 산출하는 유효 교전 발사각 영역 산출 과정을 포함하고,
    상기 표적 위치 연산 과정 이후에,
    상기 표적의 예상 위치가 하나의 값으로 수렴되는지 여부를 판단하는 예상 위치 수렴 판단 과정을 더 포함하는, 유효 교전 발사각 영역 산출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표적 정보 획득 과정 이후에,
    상기 발사대로부터 상기 표적까지의 거리를 연산하는 거리 연산 과정; 및
    상기 발사대로부터 상기 표적을 대응하기 위한 방위각 및 고각을 연산하는 방위각/고각 연산 과정을 더 포함하는, 유효 교전 발사각 영역 산출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방위각/고각 연산 과정 이후에,
    상기 발사체의 종말 유도(terminal guidance phase) 시작 시점까지의 비행시간을 연산하는 비행시간 연산 과정; 및
    상기 발사대의 구동 시간을 포함하여 상기 발사체가 발사되기까지의 소요 시간을 연산하는 소요시간 연산 과정을 더 포함하는, 유효 교전 발사각 영역 산출 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표적은 복수의 표적들을 포함하고,
    상기 유효 교전 발사각 영역 산출 과정은 상기 복수의 표적들에 대하여 유효 교전 발사각 영역들을 각각 산출하고, 상기 산출된 영역들이 중첩된 영역을 상기 유효 교전 발사각 영역으로 결정하는, 유효 교전 발사각 영역 산출 방법.
  7. 유효 교전 발사각 영역 산출 장치에 있어서,
    표적(target)의 현재 위치와 속도에 관한 표적 정보를 획득하는 인터페이스부; 및
    발사대(launch platform)에서 발사한 발사체가 상기 표적에 도달하는 시간 및 상기 표적 정보에 기반하여, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 산출하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 도달 시간에 기반하여 상기 표적의 예상 위치를 연산하고, 상기 표적의 예상 위치가 하나의 값으로 수렴되는지 여부를 판단하고, 상기 발사체가 상기 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 유효 교전 발사각 영역을 상기 표적의 예상 위치 및 속도와 상기 표적의 명중률과의 명중률 매트릭스에 기반하여 산출하는, 유효 교전 발사각 영역 산출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 현재 발사대의 방위각/고각과 상기 표적의 속도를 기준으로, 명중률 매트릭스에 기반하여 상기 발사체가 발사대 주위 임의의 위치에 존재하는 표적에 명중될 확률이 기설정된 확률 이상이 되는 표적의 위치 허용 영역을 산출하는, 유효 교전 발사각 영역 산출 장치.
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