KR101942090B1 - 비행 시험용 신호 중계 장치 - Google Patents

Abstract

런 스테이션 내부에 위치하는 비행 시험용 시험항공기로부터 송신되는 신호의 손실을 방지하도록 한 본 발명에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치는 상기 런 스테이션 내에 배치되어 상기 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호를 수신하는 제 1RF 신호 수신기, 상기 제 1RF 신호 수신기에 연결되어 상기 RF 신호를 광 신호로 변환하고 상기 광 신호를 상기 런 스테이션의 외부로 송신하는 광 신호 변환기 및 상기 지상국에 배치되어 상기 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기를 포함하므로, 신호 대 잡음비를 감소시켜 신호의 손실을 최소화시키고, 비행 시험에 따른 측정데이터들의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

비행 시험용 신호 중계 장치{Apparatus for relaying signal of flight test}

본 발명은 비행 시험용 신호 중계 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 런 스테이션의 내부에 위치하는 비행 시험용 시험항공기로부터 송신되는 신호를 런 스테이션의 외부에 배치된 지상국으로 중계하는 비행 시험용 신호 중계 장치에 관한 것이다.

조종사 외에 별도 인원의 탑승이 곤란한 전투기와 같은 시험항공기의 비행 시험에서는 시험항공기 내에 각종 측정장치가 장착되며, 이들 측정장치에 의해 측정된 데이터들은 RF 신호로 송신된다.

이러한 시험항공기의 비행 시험을 위해서는 런 스테이션(Run Station)과 지상국이 함께 운용된다. 런 스테이션은 격납고와 유사한 시설물로, 시험항공기는 비행 시험 전, 후에 런 스테이션의 내부에 보관될 수 있다. 런 스테이션의 내부에는 시험항공기의 비행 시험 전, 후에 시험항공기의 비행 시험에 필요한 첨단 전자 시스템, 시험항공기의 시동에 필요한 장치들의 세팅 및 지상 점검을 위한 장치들이 설치될 수 있다. 지상국은 런 스테이션의 외부에 배치될 수 있다. 지상국은 시험항공기와의 통신을 통해 시험항공기의 비행 시험에 따른 측정데이터들을 수신할 수 있다.

한편, 시험항공기의 시동 직후, 시험항공기는 활주로를 주행하기 전까지 런 스테이션의 내부에 위치하며, 비행 시험을 마친 시험항공기는 활주로를 거쳐 런 스테이션의 내부로 복귀한다.

따라서 시험항공기는 비행 시험의 전, 후에 작동되는 첨단 전자 시스템, 시험항공기의 시동에 필요한 장치의 작동 상태 등을 측정한 측정데이터들을 지상국에서 수신하기 위해서는, 런 스테이션의 내부에서 외부로 송신되어야 한다.

하지만 런 스테이션과 같이 가시광선이 확보되지 않는 환경에서, 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호는 신호 대 잡음비가 높아 신호의 손실이 크고, 비행 시험의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제1247992호 (2013. 03. 27.)

본 발명의 목적은 런 스테이션 내부에 위치하는 비행 시험용 시험항공기로부터 송신되는 신호의 손실을 방지하도록 한 비행 시험용 신호 중계 장치를 제공하는 데 있다.

런 스테이션(Run-Station) 내부에 위치하는 비행 시험용 시험항공기와 상기 런 스테이션의 외부에 배치된 지상국 간의 본 발명에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치는 상기 런 스테이션 내에 배치되어 상기 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호를 수신하는 제 1RF 신호 수신기, 상기 제 1RF 신호 수신기에 연결되어 상기 RF 신호를 광 신호로 변환하고 상기 광 신호를 상기 런 스테이션의 외부로 송신하는 광 신호 변환기 및 상기 지상국에 배치되어 상기 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기를 포함할 수 있다.

상기 광 신호 수신기는 상기 광 신호를 RF 신호로 복원할 수 있다.

상기 광 신호 변환기와 상기 광 신호 수신기는 유선 광 통신 인터페이스와 무선 광 통신 인터페이스 중 어느 하나의 인터페이스를 통해 통신 수 있다.

상기 비행 시험용 신호 중계 장치는 상기 지상국에 설치되어 상기 런 스테이션의 외부에 위치하는 상기 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호를 수신하는 제 2RF 신호 수신기를 더 포함할 수 있다.

상기 비행 시험용 신호 중계 장치는 상기 광 신호 수신부에 의해 복원되는 RF 신호와, 상기 제 2RF 신호 수신기로 수신되는 RF 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하는 신호 선택부를 더 포함할 수 있다.

상기 신호 선택부는 상기 광 신호 수신부에 의해 복원되는 RF 신호와, 상기 제 2RF 신호 수신기로 수신되는 RF 신호 중 출력값이 큰 RF 신호를 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치는 런 스테이션과 같은 RF 신호 음역지역에 위치하는 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호를 광 신호로 변환하고, 광 통신을 통해 지상국으로 전달하므로, 신호 대 잡음비를 감소시켜 신호의 손실을 최소화시키고, 비행 시험에 따른 측정데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 실시예에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 시험항공기(1)의 비행 시험을 위해서는 런 스테이션(100)과 지상국(200)이 함께 운용된다. 런 스테이션(100)은 격납고와 유사한 시설물로, 시험항공기(1)는 비행 시험 전, 후에 런 스테이션(100)의 내부에 보관될 수 있다. 런 스테이션(100)의 내부에는 시험항공기(1)의 비행 시험 전, 후에 시험항공기(1)의 비행 시험에 필요한 첨단 전자 시스템, 시험항공기(1)의 시동에 필요한 장치들의 세팅 및 지상 점검을 위한 장치들이 설치될 수 있다.

지상국(200)은 런 스테이션(100)의 외부에 배치될 수 있다. 지상국(200)은 시험항공기(1)와의 통신을 통해 시험항공기(1)의 비행 시험에 따른 측정데이터들을 수신할 수 있다.

본 실시예에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치는 런 스테이션(100)의 내부에 위치하는 비행 시험용 시험항공기(1)와, 런 스테이션(100)의 외부에 배치된 지상국(200) 간의 비행 시험용 신호를 중계하기 위한 것으로, 제 1RF 신호 수신기(110), 광 신호 변환기(130) 및 광 신호 수신기(210)를 포함할 수 있다.

제 1RF 신호 수신기(110)는 런 스테이션(100)의 내부에 배치될 수 있다. 제 1RF 신호 수신기(110)는 안테나()를 통해 런 스테이션(100)의 내부에 위치하는 시험항공기(1)와 무선으로 연결될 수 있다. 제 1RF 신호 수신기(110)는 런 스테이션(100) 내부에 위치하는 시험항공기(1)로부터 송신되는 RF 신호를 수신한다. 제 1RF 신호 수신기(110)는 런 스테이션(100)의 내부에 배치되므로, 근거리 RF 수신 효율 및 수신각이 비교적 큰 수신기를 사용할 수 있다.

광 신호 변환기(130)는 제 1RF 신호 수신기(110)에 연결될 수 있다. 광 신호 변환기(130)는 제 1RF 신호 수신기(110)에 수신된 RF 신호를 광 신호로 변환한다. 광 신호 변환기(130)는 RF 신호로부터 변환된 광 신호를 런 스테이션(100)의 외부로 송신한다. 이러한 광 신호 변환기(130)는 후술될 광 신호 수신기(210)와 유/무선 광 통신 인터페이스를 통해 통신하므로, 광 신호 수신기(210)와 송수신하는 데이터의 손실을 방하기 위하여, 런 스테이션(100)의 외부에 설치되는 것이 바람직하다.

광 신호 수신기(210)는 지상국(200)에 배치될 수 있다. 광 신호 수신기(210)는 광 신호 변환기(130)로부터 송신되는 광 신호를 수신한다. 그리고 광 신호 수신기(210)는 광 신호를 RF 신호로 복원한다. 마찬가지로 광 신호 수신기(210)는 유/무선 광 통신 인터페이스를 통해 상술된 광 신호 변환기(130)와 통신하므로, 광 신호 변환기(130)와 송수신하는 데이터의 손실을 방하기 위하여, 지상국(200)의 외부에 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 광 신호 변환기(130)와 광 신호 수신기(210)를 연결하는 런 스테이션(100)과 지상국(200) 간의 광 통신 인터페이스는 유선 광 통신 인터페이스와, 무선 광 통신 인터페이스 중 어느 하나의 통신 인터페이스를 사용할 수 있다.

유선 광 통신 인터페이스는 런 스테이션(100)과 지상국(200)을 연결하는 광 섬유를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 광 통신 인터페이스는 레이저 다이오드(LD;Laser Diode)를 이용한 광 신호를 무선으로 송신하는 것으로서, 주파수의 특성상 장거리 고속 무선 통신이 가능하며, 가시광 무선통신 파장 780nm에서 유선 광통신 파장 1,500nm까지의 파장을 사용할 수 있다.

한편, 지상국(200)에는 광 신호 수신기(210) 외에, 제 2RF 신호 수신기(230)가 추가로 설치될 수 있다. 제 2RF 신호 수신기(230)는 런 스테이션(100)의 외부에 위치하는 시험항공기(1)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. 따라서 지상국(200)에는 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호와, 제 2RF 신호 수신기(230)를 통해 수신되는 RF 신호 중 어느 하나를 선택하는 신호 선택부(300)가 설치될 수 있다.

즉, 시험항공기(1)가 런 스테이션(100)의 내부에 위치하면, 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호에 비해, 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호의 출력값이 크게 검출될 수 있다. 반대로, 시험항공기(1)가 런 스테이션(100)의 외부에 위치하면, 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호에 비해, 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호의 출력값이 작게 검출될 수 있다.

따라서 신호 선택부(300)는 광 신호 변환기(130)와 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 두 RF 신호의 출력값을 비교하고, 두 RF 신호의 출력값의 비교 결과에 따라 두 RF 신호 중 출력값이 큰 RF 신호를 측정데이터로 활용할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

먼저, 시험항공기(1)는 비행 시험 전에 런 스테이션(100)의 내부에 보관될 수 있다. 시험항공기(1)에는 비행 시험 중에 측정해야 할 여러 가지 측정 장비들이 세팅될 수 있다.

한편, 전투기와 같은 시험항공기(1)는 외부장비를 이용해 메인엔진으로 압축공기를 직분사하여 블레이드 로터를 회전시키면서 점화하는 압축공기식 시동방식(F5, F4 전투기 방식), 시동장치 안에 화약이 충전된 카트리지를 장착하고 점화-폭발하여 발생하는 고압의 가스로 메인엔진을 구동시키는 화학연소식 시동방식(F4 전투기 방식) 및 별도로 설계되어 장착된 보조엔진(Auxiliary Power Unit;APU)을 가동시키고 여기서 발생되는 토크로 메인엔진을 직접 구동시키는 보조엔진식 시동방식(F16, F15 전투기 방식) 중 어느 하나의 시동방식을 사용하고 있다.

또한, 시험항공기(1)에는 항공 항법, 통신, 레이더 등의 첨단 전자 시스템이 장착되어 있으며, 상술한 바와 같은 시험항공기(1)의 시동 방식에 따라 시험항공기(1)의 엔진을 점화시키기 위한 보조적인 전력과 압축 공기의 공급이 필수적이다.

따라서 시험항공기(1)의 비행 시험을 위한 시동 전, 시험항공기(1)에 장착된 첨단 전자 시스템, 시험항공기(1) 시동에 필요한 장치들의 정상 작동 여부에 대한 지상 점검이 선행될 수 있다. 이와 같은 지상 점검에 따른 측정데이터들은 시험항공기(1)로부터 RF 신호로 출력된다. RF 신호는 런 스테이션(100)에 설치된 제 1RF 신호 수신기(110)로 수신된다. 제 1RF 신호 수신기(110)로 수신된 RF 신호는 광 신호 변환기(130)로 송신된다. 광 신호 변환기(130)는 RF 신호를 광 신호로 변환하고 광 신호를 런 스테이션(100)의 외부로 송신한다. 지상국(200)에 설치된 광 신호 수신기(210)는 광 신호를 수신하고 광 신호를 RF 신호로 복원한다.

이때, 시험항공기(1)는 런 스테이션(100)의 내부에 위치하므로, 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호에 비해, 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호의 출력값이 크게 검출될 수 있다. 따라서 신호 선택부(200)는 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호를 선택하여 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호에 로딩된 측정데이터를 활용할 수 있도록 한다.

계속해서, 상술된 바와 같은 시험항공기(1)의 지상 점검이 완료되면, 시험항공기(1)의 비행 시험을 위해 조종사는 시험항공기(1)에 탑승하여 시험항공기(1)를 시동한다. 시험항공기(1)에 시동이 걸리면, 시험항공기(1)의 첨단 전자 시스템 및 시동 장치들의 작동되고 첨단 전자 시스템 및 시동 장치들의 작동에 따른 측정데이터들은 시험항공기(1)로부터 RF 신호로 출력된다. RF 신호는 런 스테이션(100)에 설치된 제 1RF 신호 수신기(110)로 수신된다. 제 1RF 신호 수신기(110)로 수신된 RF 신호는 광 신호 변환기(130)로 송신된다. 광 신호 변환기(130)는 RF 신호를 광 신호로 변환하고 광 신호를 런 스테이션(100)의 외부로 송신한다. 지상국(200)에 설치된 광 신호 수신기(210)는 광 신호를 수신하고 광 신호를 RF 신호로 복원한다.

마찬가지로, 시험항공기(1)는 런 스테이션(100)의 내부에 위치하므로, 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호에 비해, 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호의 출력값이 크게 검출될 수 있다. 따라서 신호 선택부(200)는 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호를 선택하여 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호에 로딩된 측정데이터를 활용할 수 있도록 한다.

계속해서, 시험항공기(1)는 런 스테이션(100)의 밖으로 나와 활주로를 따라 이륙하고 본격적인 비행 시험이 이루어진다. 이때, 런 스테이션(100)의 외부에 위치하는 시험항공기(1)로부터 송신되는 RF 신호는 지상국(200)에 설치된 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신된다.

이때, 시험항공기(1)가 런 스테이션(100)의 외부에 위치하므로, 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호에 비해, 광 신호 수신기(210)를 통해 복원되는 RF 신호의 출력값이 작게 검출될 수 있다. 따라서 신호 선택부(200)는 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호를 선택하여 제 2RF 신호 수신기(230)로 수신되는 RF 신호에 로딩된 측정데이터를 활용할 수 있도록 한다.

상술된 바와 같이 본 실시예에 따른 비행 시험용 신호 중계 장치는 런 스테이션과 같은 RF 신호 음역지역에 위치하는 시험항공기(1)로부터 송신되는 RF 신호를 광 신호로 변환하고, 광 통신을 통해 지상국(200)으로 전달하므로, 신호 대 잡음비를 감소시켜 신호의 손실을 최소화시키고, 비행 시험에 따른 측정데이터들의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

1 : 시험항공기
100 : 런 스테이션
110 : RF 신호 수신기
130 : 광 신호 변환기
200 : 지상국
210 : 광 신호 수신기
230 : RF 신호 수신기
300 : 신호 선택부

Claims (6)

1. 런 스테이션(Run-Station) 내부에 위치하는 비행 시험용 시험항공기와 상기 런 스테이션의 외부에 배치된 지상국 간의 비행 시험용 신호 중계 장치에 있어서,
   상기 런 스테이션 내에 배치되어 상기 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호를 수신하는 제 1RF 신호 수신기;
   상기 제 1RF 신호 수신기에 연결되어 상기 RF 신호를 광 신호로 변환하고 상기 광 신호를 상기 런 스테이션의 외부로 송신하는 광 신호 변환기;
   상기 지상국에 배치되어 상기 광 신호를 수신하는 광 신호 수신기;
   상기 지상국에 설치되어 상기 런 스테이션의 외부에 위치하는 상기 시험항공기로부터 송신되는 RF 신호를 수신하는 제 2RF 신호 수신기;및
   상기 광 신호 수신기에 의해 복원되는 RF 신호와, 상기 제 2RF 신호 수신기로 수신되는 RF 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하는 신호 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 시험용 신호 중계 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광 신호 수신기는 상기 광 신호를 RF 신호로 복원하는 것을 특징으로 하는 비행 시험용 신호 중계 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 광 신호 변환기와 상기 광 신호 수신기는 유선 광 통신 인터페이스와 무선 광 통신 인터페이스 중 어느 하나의 인터페이스를 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 비행 시험용 신호 중계 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 신호 선택부는
   상기 광 신호 수신기에 의해 복원되는 RF 신호와, 상기 제 2RF 신호 수신기로 수신되는 RF 신호 중 출력값이 큰 RF 신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 비행 시험용 신호 중계 장치.

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