KR101772557B1 - 발사체 3차원 위치 추적 방법 - Google Patents
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Abstract
발사체 3차원 위치 추적 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1 및 제 2 추적 레이더들, 광학 추적 시스템, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 원격 자료 수신 시스템, 및 비행 종단 지령 장비를 포함하는 발사체 추적 시스템에 있어서, 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간과 제 3 원격 자료 수신 시스템의 데이터 수신 시간으로 제 3 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리를 계산하는 것, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것, 및 구해진 기울기 값을 이용하여 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리 값을 보정하는 것을 포함한다.
Description
본 발명은 발사체 3차원 위치 추적 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 원격 자료 수신 시스템의 데이터를 이용한 발사체 3차원 위치 추적 방법에 관한 것이다.
우주 발사체는 정해진 임무의 수행을 위해 장거리 비행 궤적을 갖는다. 우주 발사체에 대한 연속적인 추적을 위해 고흥, 제주 및 원격지(팔라우(Palau) 또는 태평양 해상)에 각각 추적 시스템(system)이 구비되어야 한다.
이러한 추적 시스템들의 연동은 발사 통제 시스템으로부터 처리되어 보내지는 추적 연동 데이터(slaving data)를 통해서 이루어진다. 발사 통제 시스템의 추적 연동 데이터를 생성하는 시스템이 고장이 날 경우, 각각의 추적 레이더(radar)는 서로 연동이 가능하기 때문에, 상호 간의 데이터 추적이 가능하다. 하지만, 원격 자료 수신 시스템(telemetry)의 경우에는 우주 발사체에 대한 방위각 및 고각에 대한 데이터밖에 추적을 못하기 때문에, 우주 발사체에 대한 연동 데이터가 없다. 이런 경우, 원격지에 있는 원격 자료 수신 시스템에서는 안테나(antenna) 지향을 제대로 할 수가 없어 우주 발사체에 대한 추적에 실패할 가능성이 있어, 미리 생성된 우주 발사체의 기준 궤적에 따라 원격 자료 수신 시스템의 안테나를 지향하여 우주 발사체를 추적하는 방법밖에 없다.
더욱이, 원격지에는 운용 효율과 비용을 고려하여 추적 레이더가 구축되어 있지 않다. 그러므로 원격지에서는 우주 발사체의 온보드(on-board)에서 보내주는 위성 항법 장치(Global Positioning System : GPS) 신호와 단일 펄스(monopulse) 추적을 통한 방위각 및 고각 외에는 별도의 우주 발사체 위치 추적 장비가 없다.
만약 원격 자료 수신 시스템에서 별도의 추가 시스템의 구축이 없이 우주 발사체의 3차원 위치 정보에 대한 측정이 가능하다면, 우주 발사체의 발사 임무의 안정성이 높아질 수 있고, 그리고 추가 시스템의 구축을 위한 비용이 절약될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원격 자료 수신 시스템을 통해 발사체의 3차원 위치 정보를 측정할 수 있는 발사체 3차원 위치 추적 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 발사체 3차원 위치 추적 방법을 제공한다. 이 방법은 제 1 및 제 2 추적 레이더들, 광학 추적 시스템, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 원격 자료 수신 시스템들, 및 비행 종단 지령 장비를 포함하는 발사체 추적 시스템에 있어서, 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간과 제 3 원격 자료 수신 시스템의 데이터 수신 시간으로 제 3 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리를 계산하는 것, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것, 및 구해진 기울기 값을 이용하여 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리 값을 보정하는 것을 포함할 수 있다.
제 1 추적 데이터는 발사체의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다.
제 2 추적 데이터는 발사체의 방위각 및 고각일 수 있다.
기울기 값을 구하는 것은 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값을 시각 동기화하는 것일 수 있다.
이 방법은 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리 값을 보정한 후, 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 3 추적 데이터를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다. 제 3 추적 데이터는 발사체의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다.
또한, 상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 제공한다. 이 방법은 제 1 및 제 2 추적 레이더들, 광학 추적 시스템, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 원격 자료 수신 시스템들, 및 비행 종단 지령 장비를 포함하는 발사체 추적 시스템에 있어서, 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드 위성 항법 장치로부터 수신된 위성 항법 장치 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것, 및 구해진 기울기 값을 이용하여 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리 값을 보정하는 것을 포함할 수 있다.
제 1 추적 데이터는 발사체의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다.
제 2 추적 데이터는 발사체의 방위각 및 고각일 수 있다.
기울기 값을 구하는 것은 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값을 시각 동기화하는 것일 수 있다.
이 방법은 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리 값을 보정한 후, 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 3 추적 데이터를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다. 제 3 추적 데이터는 발사체의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하고, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간과 제 3 원격 자료 수신 시스템의 데이터 수신 시간으로 제 3 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리를 계산하고, 그리고 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구함으로써, 백업(backup)용 다른 추적 시스템이 없는 원격지에서 방위각과 고각만을 측정하는 제 4 원격 자료 수신 시스템만을 통해서 발사체의 3차원 위치 추적이 가능할 수 있다. 이에 따라, 원격 자료 수신 시스템을 통해 발사체의 3차원 위치 정보를 측정할 수 있는 발사체 3차원 위치 추적 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하고, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드 위성 항법 장치로부터 수신된 위성 항법 장치 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하고, 그리고 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구함으로써, 백업용 다른 추적 시스템이 없는 원격지에서 방위각과 고각만을 측정하는 제 4 원격 자료 수신 시스템만을 통해서 발사체의 3차원 위치 추적이 가능할 수 있다. 이에 따라, 원격 자료 수신 시스템을 통해 발사체의 3차원 위치 정보를 측정할 수 있는 발사체 3차원 위치 추적 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예들 각각에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 발사체 추적 시스템의 일부를 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
하나의 구성 요소(element)가 다른 구성 요소와 '접속된(connected to)' 또는 '결합한(coupled to)'이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접적으로 연결된 또는 결합한 경우, 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 '직접적으로 접속된(directly connected to)' 또는 '직접적으로 결합한(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템(item)들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '밑(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 장치 또는 구성 요소들과 다른 장치 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 장치의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 장치를 뒤집을 경우, 다른 장치의 '아래(below)' 또는 '밑(beneath)'으로 기술된 장치는 다른 장치의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 장치는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나(rounded) 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예들 각각에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 발사체 추적 시스템의 일부를 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 우주 센터 레인지 시스템(range system of space center)은 발사체 추적 시스템 및 발사 통제 시스템으로 구성된다. 발사체 추적 시스템은 발사체의 실시간 위치 추적, 광학 추적, 발사체의 온보드로부터의 원격 자료 데이터 수신을 통해 추적 임무를 수행하고, 그리고 발사 통제 시스템은 발사체의 온보드로부터의 원격 자료 데이터 수신을 통해 발사 임무를 수행하는 동시에 비정상 비행시 안전 관련 기능을 수행한다.
발사체 추적 시스템은 2기의 추적 레이더들(고흥 및 제주에 각각 1기씩), 1기의 광학 추적 시스템(고흥), 4기의 원격 자료 수신 시스템들(고흥에 1기, 제주에 2기 및 원격지에 1기) 및 1기의 비행 종단 지령 장비(고흥)를 포함한다.
도 1에서는 발사체(110)를 추적하는 발사체 추적 시스템의 일부인 제 2 추적 레이더(120), 제 3 원격 자료 수신 시스템(130) 및 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)이 도시되어 있다.
발사체(110)를 3차원적으로 위치를 추적하는 방법은 도 2 및 도 3에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발사체 3차원 위치 추적 방법은 제 2 추적 레이더(120)에서 생성된 발사체(110)에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행(S110)하는 것, 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)에서 발사체(110)에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체(110)의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간과 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 데이터 수신 시간으로 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)과 발사체(110) 사이의 거리를 계산(S120)하는 것, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더(120)의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것(S130), 및 구해진 기울기 값을 이용하여 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리 값을 보정(140)하는 것을 포함할 수 있다.
제 1 추적 데이터는 발사체(110)의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다. 제 2 추적 데이터는 발사체(110)의 방위각 및 고각일 수 있다.
제 3 원격 자료 수신 시스템(130)과 발사체(110) 사이의 거리를 계산(S120)하는 것은 발사체(110)의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간인 Ts와 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 데이터 수신 시간인 Tf의 차이에 전파의 속도가 빛의 속도인 c와 같다고 가정하여 아래와 같은 수학식 1을 적용하는 것일 수 있다.
기울기 값을 구하는 것(S130)은 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더(120)의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 계산 값을 시각 동기화하는 것일 수 있다. 여기서, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더(120)의 추적 값 및 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 계산 값은 각각 일정한 선형 직선을 갖기 때문에, 이들 사이의 기울기 값이 구해질 수 있다.
발사체 3차원 위치 추적 방법은 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)과 발사체(110) 사이의 거리 값을 보정(S140)한 후, 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)에서 발사체(110)에 대한 제 3 추적 데이터를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다. 제 3 추적 데이터는 발사체(110)의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다. 이에 따라, 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)은 미리 생성된 발사체(110)의 기준 궤적에 따라 안테나를 지향하는 것이 아니라, 발사체(110)의 비행 궤적에 따라 안테나를 지향할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법은 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하고, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간과 제 3 원격 자료 수신 시스템의 데이터 수신 시간으로 제 3 원격 자료 수신 시스템과 발사체 사이의 거리를 계산하고, 그리고 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 거리가 계산된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구함으로써, 백업(backup)용 다른 추적 시스템이 없는 원격지에서 방위각과 고각만을 측정하는 제 4 원격 자료 수신 시스템만을 통해서 발사체의 3차원 위치 추적이 가능할 수 있다. 이에 따라, 발사 통제 시스템의 연동 데이터가 없을 때에도 발사체의 원활한 추적이 가능하고, 그리고 레이더와 같은 별도의 추적 장비 없이도 원격지에서 발사체에 대한 3차원 위치 데이터의 측정이 가능하게 되어 별도의 비용이 절감되는 동시에 우주 센터 레인지 시스템의 임무 수행 안정성이 높아질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 발사체 3차원 위치 추적 방법은 제 2 추적 레이더(120)에서 생성된 발사체(110)에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행(S210)하는 것, 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)에서 발사체(110)에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체(110)의 온보드 위성 항법 장치로부터 수신된 위성 항법 장치 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행(S220)하는 것, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더(120)의 추적 값과 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것(S230), 및 구해진 기울기 값을 이용하여 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)과 발사체(110) 사이의 거리 값을 보정(S240)하는 것을 포함할 수 있다.
제 1 추적 데이터는 발사체(110)의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다. 제 2 추적 데이터는 발사체(110)의 방위각 및 고각일 수 있다.
기울기 값을 구하는 것(S230)은 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더(120)의 추적 값과 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 계산 값을 시각 동기화하는 것일 수 있다. 여기서, 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더(120)의 추적 값 및 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템(130)의 계산 값은 각각 일정한 선형 직선을 갖기 때문에, 이들 사이의 기울기 값이 구해질 수 있다.
발사체 3차원 위치 추적 방법은 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)에서 계산된 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)과 발사체(110) 사이의 거리 값을 보정(S240)한 후, 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)에서 발사체(110)에 대한 제 3 추적 데이터를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다. 제 3 추적 데이터는 발사체(110)의 거리, 방위각 및 고각일 수 있다. 이에 따라, 제 4 원격 자료 수신 시스템(140)은 미리 생성된 발사체(110)의 기준 궤적에 따라 안테나를 지향하는 것이 아니라, 발사체(110)의 비행 궤적에 따라 안테나를 지향할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발사체 3차원 위치 추적 방법은 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하고, 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 발사체의 온보드 위성 항법 장치로부터 수신된 위성 항법 장치 데이터를 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하고, 그리고 좌표 변환이 수행된 제 2 추적 레이더의 추적 값과 좌표 변환이 수행된 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구함으로써, 백업용 다른 추적 시스템이 없는 원격지에서 방위각과 고각만을 측정하는 제 4 원격 자료 수신 시스템만을 통해서 발사체의 3차원 위치 추적이 가능할 수 있다. 이에 따라, 발사 통제 시스템의 연동 데이터가 없을 때에도 발사체의 원활한 추적이 가능하고, 그리고 레이더와 같은 별도의 추적 장비 없이도 원격지에서 발사체에 대한 3차원 위치 데이터의 측정이 가능하게 되어 별도의 비용이 절감되는 동시에 우주 센터 레인지 시스템의 임무 수행 안정성이 높아질 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 발사체
120 : 제 2 추적 레이더
130, 140 : 제 3, 제 4 원격 자료 수신 시스템
120 : 제 2 추적 레이더
130, 140 : 제 3, 제 4 원격 자료 수신 시스템
Claims (12)
- 제 2 추적 레이더, 제 3 및 제 4 원격 자료 수신 시스템들을 포함하는 발사체 추적 시스템에 있어서,
상기 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것;
상기 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 상기 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 상기 발사체의 온보드로부터 수신된 데이터 송신 시간과 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템의 데이터 수신 시간으로 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템과 상기 발사체 사이의 거리를 계산하는 것;
상기 좌표 변환이 수행된 상기 제 2 추적 레이더의 추적 값과 상기 거리가 계산된 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템의 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것; 및
구해진 상기 기울기 값을 이용하여 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템과 상기 발사체 사이의 거리 값을 보정하는 것을 포함하는 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 추적 데이터는 상기 발사체의 거리, 방위각 및 고각인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 추적 데이터는 상기 발사체의 방위각 및 고각인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 기울기 값을 구하는 것은 상기 좌표 변환이 수행된 상기 제 2 추적 레이더의 상기 추적 값과 상기 거리가 계산된 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템의 상기 계산 값을 시각 동기화하는 것인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 상기 계산된 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템과 상기 발사체 사이의 상기 거리 값을 보정한 후, 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 상기 발사체에 대한 제 3 추적 데이터를 산출하는 것을 더 포함하는 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 5항에 있어서,
상기 제 3 추적 데이터는 상기 발사체의 거리, 방위각 및 고각인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 2 추적 레이더, 제 3 및 제 4 원격 자료 수신 시스템들을 포함하는 발사체 추적 시스템을 이용한 3차원 위치 추적 방법에 있어서,
상기 제 2 추적 레이더에서 생성된 발사체에 대한 제 1 추적 데이터를 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것;
상기 제 3 원격 자료 수신 시스템에서 상기 발사체에 대한 제 2 추적 데이터를 생성하고, 그리고 상기 발사체의 온보드 위성 항법 장치로부터 수신된 위성 항법 장치 데이터를 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템을 기준으로 하는 구 좌표계로 좌표 변환을 수행하는 것;
상기 좌표 변환이 수행된 상기 제 2 추적 레이더의 추적 값과 상기 좌표 변환이 수행된 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템으로부터 도출된 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템과 상기 발사체 사이의 거리인 계산 값 사이의 차이로부터 기울기 값을 구하는 것; 및
구해진 상기 기울기 값을 이용하여 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 계산된 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템과 상기 발사체 사이의 거리 값을 보정하는 것을 포함하는 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 제 1 추적 데이터는 상기 발사체의 거리, 방위각 및 고각인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 제 2 추적 데이터는 상기 발사체의 방위각 및 고각인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 기울기 값을 구하는 것은 상기 좌표 변환이 수행된 상기 제 2 추적 레이더의 상기 추적 값과 상기 좌표 변환이 수행된 상기 제 3 원격 자료 수신 시스템의 상기 계산 값을 시각 동기화하는 것인 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 상기 계산된 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템과 상기 발사체 사이의 상기 거리 값을 보정한 후, 상기 제 4 원격 자료 수신 시스템에서 상기 발사체에 대한 제 3 추적 데이터를 산출하는 것을 더 포함하는 발사체 3차원 위치 추적 방법. - 제 11항에 있어서,
상기 제 3 추적 데이터는 상기 발사체의 거리, 방위각 및 고각인 발사체 3차원 위치 추적 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020160069594A KR101772557B1 (ko) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 발사체 3차원 위치 추적 방법 |
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| KR1020160069594A KR101772557B1 (ko) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 발사체 3차원 위치 추적 방법 |
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| KR1020160069594A KR101772557B1 (ko) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 발사체 3차원 위치 추적 방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190043024A (ko) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | 국방과학연구소 | 예상 궤적을 이용한 위치 결정 방법 및 장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193741A (ja) | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 目標追跡装置 |
| JP2012088163A (ja) | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Nec Corp | パルスレーダ装置、パルスレーダ装置制御方法およびその制御用プログラム |
-
2016
- 2016-06-03 KR KR1020160069594A patent/KR101772557B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193741A (ja) | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 目標追跡装置 |
| JP2012088163A (ja) | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Nec Corp | パルスレーダ装置、パルスレーダ装置制御方法およびその制御用プログラム |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 송하룡. GPS 기반 추적레이더 실시간 바이어스 추정 및 비동기 정보융합을 통한 발사체 추적 성능 개선. Journal of the Korea Industrial Information Systems Research. Dec. 2015. Vol. 20, No.6, pp.47-56. |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190043024A (ko) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | 국방과학연구소 | 예상 궤적을 이용한 위치 결정 방법 및 장치 |
| KR102038049B1 (ko) * | 2017-10-17 | 2019-10-29 | 국방과학연구소 | 예상 궤적을 이용한 위치 결정 방법 및 장치 |
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