KR101754708B1 - 전자전 지원 수신기의 pdw를 이용한 스펙트럼 전시방법 - Google Patents

전자전 지원 수신기의 pdw를 이용한 스펙트럼 전시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수신기에서 생성되는 PDW를 이용하여 주파수 영역의 스펙트럼을 전시하고 상기 스펙트럼 정보를 이용하여 추가 수집전략을 작성할 수 있는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시방법에 관한 것으로, 디스플레이부에 표시된 스펙트럼 수집 GUI를 통해 PDW(Pulse Description Word)를 수집하기 위한 설정정보를 입력하는 단계; 항공 제어/분석부에서 상기 입력된 설정정보를 근거로 관심 주파수 영역내에서 레이더 신호를 수신하여 복수의 PDW(Pulse )를 수집하는 단계; 및 지상 제어/분석부에서 상기 수집된 복수의 PDW를 주파수 기준으로 정렬하여 배열 정보를 생성한 후 디스플레이부에 스펙트럼과 워터폴(Waterfall)을 전시하는 단계;를 포함한다.

Description

전자전 지원 수신기의 PDW를 이용한 스펙트럼 전시방법{ELECTRONIC WARFARE SUPPORT AND METHOD FOR DISPLAYING SPECTRUM USING PDW AND EDITING DWELL STRATEGY USING SPECTRUM THEREOF}
본 발명은 수신기에서 생성되는 PDW를 이용하여 주파수 영역의 스펙트럼을 전시하고 상기 스펙트럼 정보를 이용하여 추가 수집전략을 작성할 수 있는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시방법에 관한 것이다.
전자전 지원(Electronic Warfare Support : ES) 수신기는 고밀도 전자파 신호 환경에서 레이더 신호를 탐지/식별하기 위한 시스템이다. 상기 레이더 신호의 탐지/식별을 위하여 ES 수신기는 광대역의 관심대역에서 활동하는 신호를 수신하기 위해 여러 방위에서 수신되는 신호를 펄스단위 변수 제원으로 실시간으로 측정하여 펄스 상세 정보(PDW : Pulse Description Word)를 생성한다.
일반적으로 ES 수신기는 수십 MHz에서 수 GHz의 수신 대역폭을 가지며, 운용사는 수십 MHz에서 수 GHz에 이르는 광대역에서 분포되어 활동하는 레이더 신호를 탐지/식별하기 위해 ES 수신기를 제어하는 다양한 설정값을 조정하는 수집 전략(dwell strategy)을 작성하여 ES 수신기를 운용한다.
상기 ES 수신기를 운용할 때 미리 작성된 수집 전략만을 이용할 수도 있으며 관심대역의 실시간 스펙트럼 정보를 이용하여 실시간으로 수집 전략을 작성하여 ES수신기를 운용할 수도 있다. 그러므로 미리 작성된 수집전략만을 이용하는 경우에 비해 실시간 스펙트럼 정보를 활용한 수집전략을 이용하는 경우가 상대적으로 관심대역에서 활동하고 있는 레이더 신호를 탐지/식별하기에 유리하다.
그리고 ES 수신기는 일반적으로 지상용/함정용 또는 항공용으로 나누어질 수 있다. 상기 지상용/함정용은 일반적으로 안테나부, RF수신부, PDW생성부, 제어/분석부, 디스플레이부 등으로 구분할 수 있으며, 상기 항공용은 독립적으로 운용되는 항공용 ES수신기와 지상의 장비와 상호 연동되는 항공용 ES 수신기로 구분될 수 있다.
상기 독립적으로 운용되는 항공용 ES 수신기는 안테나부, RF수신부, PDW생성부, 제어/분석부 등으로 구성할 수 있으며, 상기 지상의 장비와 상호 연동되는 항공용 ES 수신기는 안테나부, RF수신부, PDW생성부, 항공제어/분석부, 항공 연동부, 지상 연동부, 지상 제어/분석부 및 디스플레이부 등으로 구성할 수 있다.
그러므로 상기와 같은 ES수신기의 구분으로부터 운용자에게 실시간 스펙트럼 정보를 제공하기 위한 구조를 고려해 보면, 지상용/함정용은 RF수신부의 신호를 일반적인 스펙트럼 분석기에 연결하면 쉽게 스펙트럼 정보를 실시간으로 운용자에게 제공 가능하다. 그리고 독립적으로 운용되는 항공용 ES 수신기는 미리 계획된 수집전략을 이용하므로 실시간 스펙트럼 정보가 필요 없다.
반면에, 지상과 상호 연동하는 항공용 ES 수신기의 경우는 지상 운용자가 실시간 스펙트럼 정보를 보기 위해서는 실제 수신기가 있는 항공용 수신기에서 지상 연동부의 통신망을 이용해서 지상으로 실제 레이더 신호를 전송해 주거나 추가적으로 항공기에 스펙트럼 분석기를 설치하여 스펙트럼 정보를 지상으로 전송해 주어야 한다.
그러나 이러한 방식은 스펙트럼 분석기 등의 부가적인 장비가 필요하거나 지상 및 항공 연동부의 통신 대역폭 이상의 전송 대역폭을 요구할 수 있으며 수신기의 구조가 복잡해지고 수신기의 무게도 증가하게 된다.
본 발명의 목적은 수신기에서 생성되는 PDW를 이용하여 주파수 영역의 스펙트럼을 전시하고 상기 스펙트럼 정보를 이용하여 추가 수집전략을 작성할 수 있도록 지원하는 지원 수신기의 스펙트럼 전시방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 항공용 전자전 지원 수신기 구조에서 추가적인 스펙트럼 분석기의 설치 없이 지상 및 항공 연동부의 통신 대역폭 사용을 최소화하여 주파수 영역의 스펙트럼을 전시할 수 있는 지원 수신기의 스펙트럼 전시방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법은, 디스플레이부에 표시된 스펙트럼 수집 GUI를 통해 PDW(Pulse Description Word)를 수집하기 위한 설정정보를 입력하는 단계; 항공 제어/분석부에서 상기 입력된 설정정보를 근거로 관심 주파수 영역내에서 레이더 신호를 수신하여 복수의 PDW를 수집하는 단계; 및 지상 제어/분석부에서 상기 수집된 복수의 PDW를 주파수 기준으로 정렬하여 배열 정보를 생성한 후 디스플레이부에 스펙트럼과 워터폴(Waterfall)을 전시하는 단계;를 포함한다.
상기 설정정보는 관심 주파수 영역, 수신기의 대역폭, 수신 임계치, 안테나의 극성 및 수집시간 등을 포함할 수 있다.
상기 수집된 PDW는 펄스 주파수, 펄스 폭, 펄스 세기, 펄스 도착 시간, 펄스 도래 방위각 및 극성 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 일반적인 항공용 전자전 지원(ES) 수신기 구조에서 추가적인 스펙트럼 분석기의 설치 없이 지상 연동부 및 항공 연동부의 통신 대역폭 사용을 최소화하면서 수신기에서 생성되는 PDW를 정보를 이용하여 관심의 대상이 되는 주파수 영역의 스펙트럼을 지상에서 전시하고, 상기 스펙트럼 정보를 이용하여 추가적인 수집 전략을 효과적으로 손쉽게 작성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원(ES) 수신기의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원(ES) 수신기의 PDW를 이용한 스펙트럼 전시 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 스펙트럼 수집 GUI의 일 실시예.
도 4는 수신한 복수의 PDW의 일 예.
도 5는 복수의 PDW를 펄스 주파수 기준으로 정렬한 배열 정보의 예시도.
도 6은 배열 정보를 이용하여 스펙트럼을 전시한 예시도.
도 7은 배열 정보를 이용하여 워터폴을 전시한 예시도.
도 8은 워터폴 화면에서 새로운 과제작성 지원 기능의 예시도.
도 9는 스펙트럼 화면에서 새로운 과제작성 지원 기능의 예시도.
본 발명은 일반적인 전자전 지원 수신기 구조에서 추가적인 스펙트럼 분석기의 설치 없이 지상 및 항공연동부의 통신 대역폭 사용을 최소화 하면서 수신기에서 생성되는 PDW를 정보를 이용하여 관심 대상이 되는 주파수 영역의 스펙트럼을 지상에서 전시하는 방법을 제시한다.
또한, 본 발명은 운용사가 디스플레이상에 전시되는 스펙트럼 정보를 이용하여 추가적인 수집전략을 작성할 수 있도록 지원하는 방법을 제시한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원(ES) 수신기의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 ES 수신기는 레이더 신호인 RF신호를 수신하는 안테나부(100), 상기 안테나부(100)에서 수신된 RF 신호를 중간주파수(IF)신호로 변환해주는 RF수신부(110), 상기 변환된 IF신호를 이용하여 펄스 상세 정보(PDW)를 생성하는 PDW생성부(120), 항공의 RF수신부(미도시)와 PDW생성부(미도시)를 제어하고 상기 생성된 PDW를 분석/처리하는 항공 제어/분석부(130), 지상 및 항공간의 데이터 통신을 담당하는 항공 연동부(140) 및 지상 연동부(150), 항공장비를 제어하기 위해 수집 전략을 지상 연동부(150)로 전송하거나 스펙트럼을 전시하기 위한 데이터를 생성하는 지상 제어/분석부(160), 지상 제어/분석부(160)에서 생성된 스펙트럼 데이터를 전시하고, 수집 전략과 각종 지상 및 항공장비의 제어를 입력받을 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI : Graphic User Interface)를 전시하는 디스플레이부(170)를 포함한다.
이와같이 구성된 전자전 지원(ES) 수신기에서 PDW를 이용하여 주파수 영역의 스펙트럼을 전시하고 상기 스펙트럼 정보를 이용하여 추가 수집전략을 작성하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원(ES) 수신기의 PDW를 이용한 스펙트럼 전시 방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 스펙트럼 수집 GUI의 일 실시예이다.
도 1 및 2에 도시된 바와같이, 운용사(또는 운용자)는 디스플레이부(170)에 전시된 도 3과 같은 스펙트럼 수집 GUI(200)를 이용하여 스펙트럼 데이터의 생성에 필요한 PDW정보를 수집하기 위하여 설정정보를 입력한다(S100). 상기 설정정보는 관심 주파수 영역, 수신기의 대역폭, 수신 임계치, 안테나의 극성 및 수집시간 등을 포함할 수 있다.
상기 설정정보의 입력이 종료된 후 스펙트럼 수집 GUI(200)의 적용버튼이 눌려지면, 상기 입력된 설정정보는 지상 제어/분석부(160), 지상 연동부(150)을 통하여 항공기의 항공 연동부(140)로 전송된다(S110).
상기 항공 연동부(140)로 전송된 설정정보는 항공 제어/분석부(130)로 전달되고, 항공 제어/분석부(S400)는 전달된 설정정보를 기반으로 안테나부(100), RF수신부(110) 및 PDW 생성부(120)을 제어하여 PDW를 수집한다(S120).
상기 항공 제어/분석부(130)는 설정정보를 기반으로 수직과 수평형태로 나누어져 있는 안테나부(100)의 극성을 선택하고, 관심 주파수 영역을 근거로 관련 대역별 안테나 즉, 설정된 주파수에 알맞은 안테나를 선택한다. 또한, 상기 항공 제어/분석부(130)는 RF수신부(110)를 제어하기 위해 수신기 대역폭을 기반으로 관심 주파수영역을 여러 개로 나눈다.
예를 들어, 도 2에서 관심 주파수 영역이 2000MHz~6000MHz이고 수신기 대역폭이 1000MHz이라고 가정하면, 항공 제어/분석부(S400)는 아래와 같이 관심 주파수 영역을 4개의 대역으로 나눈다.
관심대역 1 : 2000~3000MHz,
관심대역 2 : 3000~4000MHz,
관심대역 3 : 4000~5000MHz
관심대역 4 : 5000~6000MHz
상기 관심 주파수 영역이 여러 개의 관심대역으로 나누어지면, 항공 제어/분석부(130)는 저주파 대역역에서부터 고주파 대역까지 각 관심대역 별로 순차적으로 제어하여 PDW를 생성하게 된다.
항공 제어/분석부(130)는 첫 번째 관심 대역정보(저 대역부터 시작)를 이용하여 RF수신부(110)를 제어하여 설정정보에 포함된 수집시간(e.g., 10초) 동안 RF 신호(레이더 신호)를 IF신호로 변환하여 PDW 생성부(S300)에 입력되도록 한다.
PDW생성부(120)는 설정정보에 포함된 수신 임계치 이상의 신호가 존재할 경우 IF신호를 측정하여 PDW를 생성한다. 상기 PDW생성부(120)는 생성된 펄스 상세 정보(PDW)를 내부 메모리(미도시)에 저장하고 항공 제어/분석부(130)로 인터럽트(interrupt)신호를 보낸다. 이때 상기 펄스 상세 정보(PDW)에는 펄스 주파수, 펄스 폭, 펄스 세기, 펄스 도착 시간, 펄스 도래 방위각 및 극성 등과 같은 정보가 포함된다.
상기 PDW생성부(S300)로부터 PDW수집이 완료되었음을 나타내는 인터럽트신호가 입력되면, 항공 제어/분석부(130)는 PDW생성부(120)의 메모리에 저장된 PDW들을 읽어온다. PDW생성부(120)로부터 PDW들을 읽어오는 과정이 완료되면 항공 제어/분석부(130)는 다음 관심 대역에서 PDW를 수집할 수 있도록 안테나부(100), RF 생성부(120) 및 PDW생성부(120)를 다시 제어한다. 이후 모든 관심 대역에서 PDW가 수집되면 항공 제어/분석부(130)는 상기 메모리로부터 읽은 복수의 PDW를 항공 연동부(140)을 통해 지상의 지상 연동부(150)로 전송한다(S130).
상기 지상 연동부(150)는 항공 연동부(S500)로부터 수신한 복수의 PDW를 지상 제어/분석부(160)로 전송한다.
상기 지상 제어/분석부(160)는 수신한 복수의 PDW를 분석하여, 각 펄스의 주파수와 펄스 세기를 추출하고 펄스 주파수를 기준으로 PDW를 정렬하여 디스플레이부(170)로 전송하기 위해 배열 정보(자료)를 생성한다(S140).
따라서, 지상 제어/분석부(160)는 생성된 PDW의 배열 정보를 디스플레이부 (170)로 전송하여 스펙트럼이 전시되도록 제어하고, 해당 스펙트럼 정보를 시간적으로 누적하여 디스플레이부(170)에 워터폴(Waterfall) 형태로 표시한다 (S150).
도 4는 수신한 복수의 PDW의 일 예이고, 도 5는 복수의 PDW를 펄스 주파수 기준으로 정렬한 배열 정보의 예시도이다. 그리고, 도 6은 배열 정보를 이용하여 스펙트럼을 전시한 예시도이고, 도 7은 배열 정보를 이용하여 워터폴을 전시한 예시도이다.
예를들어 수신한 PDW가 10개라고 가정하고 PDW정보가 도 4과 같다면, 주파수 값을 기준으로 오름차순으로 정렬하면서 펄스세기 값을 연결하면 도 5와 같은 PDW의 배열 정보가 생성된다. 따라서, 지상 제어/분석부(160)는 생성된 PDW의 배열 정보를 디스플레이부(170)로 전송하여 도 6과 같은 스펙트럼이 전시되도록 제어한다.
또한, 지상 제어/분석부(160)는 예를 들어 동일한 스펙트럼 정보를 1초당 한번씩 10번을 받았다고 가정하면, 스펙트럼 정보를 시간적으로 누적해 가면서 디스플레이부(170)을 통해 워터폴(Waterfall) 형태로 도 7과 같이 전시되도록 제어한다. 디스플레이부(170)는 지상 제어/분석부(160)의 제어에 따라 도 5와 같은 PDW의 배열 정보를 기반으로 도 6과 같은 스펙트럼 및 도 7과 같은 워터폴을 전시한다.
도 8은 워터폴 화면에서 새로운 과제작성 지원 기능의 예시도이고, 도 9는 스펙트럼 화면에서 새로운 과제작성 지원 기능의 예시도이다.
운용사(또는 운용자)는 디스플레이부(170)에 전시되는 도 3과 같은 스펙트럼 GUI(200)의 스펙트럼과 워터폴을 보고 새로운 전략과제를 수동으로 추가 작성할 수 있다. 또한, 도 8 및 도 9와 같이 스펙트럼과 워터폴에 마우스를 이용하여 과제작성 지원을 위한 특정 값을 지정하면 상기 지정된 값과 관련된 PDW 제원이 연결되어, 상기 PDW의 제원을 기반으로 하여 새로운 전략과제를 작성하는데 필요한 설정값 중 일부(관심 주파수 영역, 수신 임계치, 안테나 극성)가 자동으로 표시된다.
즉, 도 8 및 도 9와 같이, 스펙트럼이나 워터폴에서 마우스로 특정 지점을 클릭하면 과제작성 지원창(50)이 표시되어, 과제작성 지원창(50)을 통하여 새로운 수집전략 설정값을 설정할 수 있다. 상기 과제작성 지원창(50)에서 적용버튼이 눌려지면, 새로운 수집전략 설정값 중의 일부의 값이 스펙트럼 수집 GUI(200)에 자동으로 입력된다. 따라서, 운용사(운용자)는 모든 설정값들을 수정 및 확인한 후 스펙트럼 수집 GUI(200)의 적용버튼을 누르면, PDW정보를 수집하기 위한 새로운 설정정보가 지상 제어/분석부(160)으로 전달되어, 전술한 바와같이 항공에서 수집이 다시 이루어지고 지상으로 그 수집된 PDW들이 재전송된다.
상술한 바와같이 본 발명은 일반적인 항공용 전자전 지원(ES) 수신기 구조에서 추가적인 스펙트럼 분석기의 설치 없이 지상 연동부 및 항공 연동부의 통신 대역폭 사용을 최소화하면서 수신기에서 생성되는 PDW를 정보를 이용하여 관심의 대상이 되는 주파수 영역의 스펙트럼을 지상에서 전시하고, 상기 스펙트럼 정보를 이용하여 추가적인 수집 전략을 효과적으로 손쉽게 작성할 수 있다.
상기와 같이 설명된 본 발명에 따른 전자전 지원 수신기의 PDW를 이용한 스펙트럼 전시방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 안테나 110 : RF수신부
120 : PDW생성부 130 : 항공 제어/분석부
140 : 항공 연동부 150 : 지상 연동부
160 : 지상 제어/분석부 170 : 디스플레이부
200 : 스펙트럼 수집 GUI

Claims (8)

  1. 디스플레이부에 표시된 스펙트럼 수집 GUI를 통해 PDW(Pulse Description Word)를 수집하기 위한 설정정보를 입력하는 단계;
    항공 제어/분석부에서 상기 설정정보를 근거로 관심 주파수 영역내에서 레이더 신호를 수신하여 복수의 PDW(Pulse Description Word)를 수집하는 단계;
    지상 제어/분석부에서 상기 수집되어 전송된 복수의 PDW를 주파수 기준으로 정렬하여 배열 정보를 생성한 후 디스플레이부에 스펙트럼과 워터폴(Waterfall) 형태로 전시하는 단계; 및
    상기 디스플레이부에 전시된 스펙트럼 또는 워터폴 정보를 이용하여 추가 PDW수집 전략을 작성하는 단계:를 포함하며,
    상기 추가 PDW수집 전략을 작성하는 단계는
    (a) 스펙트럼 또는 워터폴의 특정 지점이 선택되면 특정 지점에 해당하는 수집전략 설정값을 새로운 창에 자동으로 표시하는 단계;
    (b) 상기 표시된 창에에서 적용 버튼이 입력되면 상기 표시된 수집전략 설정값의 일부를 중에서 관심 주파수 영역, 수신 임계치 및 안테나 극성을 자동으로 상기 스펙트럼 수집 GUI에 입력하여 상기 설정정보를 갱신하는 단계; 및
    (c) 상기 갱신된 설정정보를 항공 제어/분석부로 전송하여 PDW를 재수집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설정정보는
    관심 주파수 영역, 수신기의 대역폭, 수신 임계치, 안테나의 극성 및 수집시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 설정정보 및 상기 수집된 PDW는
    지상 연동부와 항공 연동부간 통신을 통해 송수신되는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 PDW를 수집하는 단계는
    설정정보에 포함된 극성을 기반으로 안테나의 극성을 선택하는 단계; 및
    설정정보에 포함된 관심 주파수 영역 및 수신기의 대역폭을 이용하여 상기 관심 주파수 영역을 복수의 관심대역으로 나누고, 각 대역에서 순차적으로 레이더신호를 수신하여 PDW를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수집된 PDW는
    펄스 주파수, 펄스 폭, 펄스 세기, 펄스 도착 시간, 펄스 도래 방위각 및 극성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼과 워터폴을 전시하는 단계는
    상기 항공 제어/분석부에서 수집된 각 PDW의 주파수와 펄스의 세기를 추출하는 단계;
    상기 추출된 주파수를 기준으로 복수의 PDW를 정렬하여 배열 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 배열정보를 디스플레이부에 스펙트럼으로 표시함과 함께 해당 스펙트럼을 누적하여 워터폴을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 수신기의 스펙트럼 전시 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020150137024A 2015-09-25 2015-09-25 전자전 지원 수신기의 pdw를 이용한 스펙트럼 전시방법 KR101754708B1 (ko)

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