KR102204415B1 - 항공전자전 실작전운용 기반 방향탐지 성능분석 척도용 시뮬레이션 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공 전자전 시뮬레이션 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것이다. 상기 항공 전자전 시뮬레이션 장치는 복수의 전자전 위협 모델들 중 적어도 하나를 이용하여 가상의 전자파를 생성하는 전자파 생성부, 기 설정된 운항 시나리오에 따라 항공기의 운항을 모의하고, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 전자전 조우 모의부 및 상기 항공기에 배치된 복수의 안테나들에 근거하여 상기 전자파를 이용한 방향탐지를 수행하고, 방향탐지 결과정보를 출력하는 방향탐지 모의부를 포함한다.

Description

항공전자전 실작전운용 기반 방향탐지 성능분석 척도용 시뮬레이션 시스템 및 방법{SIMULATION SYSTEM AND METHOD FOR DIRECTION FINDING MEASURE OF PERFORMANCE USING REAL AVIONICS ELECTRONIC WARFARE OPERATION}

본 발명은 항공 전자전 시뮬레이션 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로 항공전자전 실작전운용 기반 방향탐지 성능분석 척도용 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제안한다.

전자전은 일반적으로 전자공격(Electronic Attack), 전자보호(Electronic Protection), 전자지원(Electronic Support)으로 세분화된다.

전자공격(EA)이 전자파를 이용하여 상대 전자장비를 무력화시키는 것이라면, 전자보호(EP)는 상대의 전자공격으로부터 자기의 전자장비를 보호하기 위한 모든 활동을 뜻하며, 전자지원(ES)은 상대의 전자기 스펙트럼 에너지를 수집, 분석하여 위협(threat)을 인식하고, 위협의 위치 분석, 신호 분석, 도청 등을 통해 전자전 활동을 지원하는 것을 말한다.

방향 탐지(direction finding, DF) 기술은 전자파를 이용하여 표적을 추적하는 레이더, 유도무기 또는 전자파를 이용한 통신장비 등의 방향을 찾아내는 기술로서, 전자 지원(ES) 장비의 핵심이 된다. 이를 통하여 획득된 방향 정보는 신호처리기의 전처리 데이터로 이용되어 신호분석의 효율성을 향상시키거나, 전자공격(EA) 장비에 활용되어 효과적인 전자공격을 가능하게 한다.

특히 항공전자전 분야에서 이러한 방향 탐지 기술은 체계개발 전에 운용 항공기 선정과 방향탐지 성능 만족 가능성을 사전에 연구하여 체계개발 시 방향탐지 장치 개발에 내재될 수 있는 개발위험성을 제거하는 데 체계 주요 성능척도 (Measure Of Performance - MOP)의 주요 요소로서 사전 시뮬레이션 분석이 반드시 필요하다.

이에 대하여 종래 기술들은 단순히 안테나 위치를 선정하는 방법을 제시하는 것에 국한될 뿐, 실제 항공전자전 체계 운용을 기반으로 체계개발 전 대상 항공기 모델을 이용하여 다양한 전자전 위협환경을 기반으로 하는 전자전 조우급 시뮬레이션 시스템과 연동하여 실 운용환경을 반영한 성능척도를 제시하고 있지 못한 실정이다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 항공전자전 실작전운용 기반 방향탐지 성능을 분석할 수 있는 항공 전자전 시뮬레이션 장치 및 그것의 제어 방법을 제공한다.

본 발명은 항공 전자전 시뮬레이션 장치 및 그것의 제어 방법을 제공한다.

상기 항공 전자전 시뮬레이션 장치는 복수의 전자전 위협 모델들 중 적어도 하나를 이용하여 가상의 전자파를 생성하는 전자파 생성부; 기 설정된 운항 시나리오에 따라 항공기의 운항을 모의하고, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 전자전 조우 모의부; 및 상기 항공기에 배치된 복수의 안테나들에 근거하여 상기 전자파를 이용한 방향탐지를 수행하고, 방향탐지 결과정보를 출력하는 방향탐지 모의부를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 방향탐지 결과정보는 상기 항공기의 위치를 기준으로 하는 방위각 및 고각을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 방향탐지 모의부는, 상기 항공기에서 상기 안테들이 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 후보안들에 대하여 방향탐지를 수행하며, 상기 방향탐지 결과정보는 상기 복수의 후보안들 중 방향탐지 오차가 최소인 어느 하나의 후보안을 알리는 알림정보를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자전 조우 모의부는 사용자 입력에 근거하여 안테나 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 설정하고, 상기 사용자 입력에 대응하는 어느 하나의 후보안을 생성해 상기 복수의 후보안들에 포함시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자전 조우 모의부는, 상기 전자파의 특성에 근거하여 상기 항공기를 구성하는 메쉬의 총 개수를 변경해 상기 항공기의 운항을 모의할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자파의 주파수가 높아질수록 상기 메쉬의 총 개수가 커질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자파의 진폭이 커질수록 상기 메쉬의 총 개수가 작아질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자전 조우 모의부는, 상기 항공기를 구성하는 상기 메쉬의 총 개수에 근거하여 상기 안테나들의 총 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자전 조우 모의부는, 인접한 메쉬들이 형성하는 각도의 평균값이 가장 큰 지점 순서대로 상기 안테나들을 배치할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 항일 실시 예에 따르면, 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법은 복수의 전자전 위협 모델들중 적어도 하나를 이용하여 가상의 전자파를 생성하는 단계; 기 설정된 운항 시나리오에 따라 항공기의 운항을 모의하고, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 단계; 및 상기 항공기에 배치된 복수의 안테나들에 근거하여 상기 전자파를 이용한 방향탐지를 수행하고, 방향탐지 결과정보를 출력하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 방향탐지 결과정보를 출력하는 단계는 상기 항공기에서 상기 안테나들이 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 후보안들에 하여 방향탐지를 수행하는 단계; 상기 복수의 후보안들 각각에 대한 방향탐지 결과정보를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 방향탐지 결과정보는 상기 복수의 후보안들 중 방향탐지 오차가 최소인 어느 하나의 후보안을 알리는 알림정보를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제어 방법은, 사용자 입력에 근거하여 안테나 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 설정하는 단계; 및 상기 사용자 입력에 대응하는 어느 하나의 후보안을 생성해 상기 복수의 후보안들에 포함시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 단계는, 상기 전자파의 특성에 근거하여 상기 항공기를 구성하는 메쉬의 총 개수를 변경하는 단계; 및 상기 메쉬의 총 개수가 변경된 상기 항공기를 이용하여 상기 기 설정된 운항 시나리오에 따라 상기 항공기의 운항을 모의하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면,상기 전자파의 주파수가 높아질수록 상기 메쉬의 총 개수가 커질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자파의 진폭이 커질수록 상기 메쉬의 총 개수가 작아질 수 있다.

본 발명에 따르면, 항공 전자전 장비 개발 전, 실제 항공기가 아닌 항공기 3차원 모델을 기반으로 실제 운용환경을 모델링해 전자지원(ES) 분야에서 가장 중요한 방향탐지 성능 척도(MOP)를 제시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항공 전자전 시뮬레이션 장치를 설명하는 블록도
도 2는 도 1의 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법을 설명하는 흐름도
도 3a 및 도 3b는 전자파의 특성에 근거하여 항공기를 구성하는 메쉬의 총 개수를 변경하는 예를 설명하는 예시도들
도 4는 도 1의 항공 전자전 시뮬레이션 장치에 의하여 안테나 배치와 조합에 근거한 방향탐지 알고리즘을 적용하는 공학급 모델링 화면의 예시도
도 5는 도 1의 시뮬레이션 시스템에 의하여 방탐 능력 분석 설정 예시도; 및
도 6은 전문가의 종합적인 정량적 성능척도(MOP) 평가 대상이 되는 다양한 팩터에 대한 3차원 및 2차원 시험 결과를 도시한 시뮬레이션 결과 화면
도 7은 방향탐지 알고리즘 기반의 공학급 시뮬레이터를 설명하는 개념도
도 8은 사용자 입력에 근거하여 안테나 개수 및 배치 위치를 변경하는 예를 설명하는 예시도
도 9는 방향탐지 결과정보에 포함되는 정보를 설명하는 예시도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 해 의한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 전자전(Electronic Warfare) 무기체계 중 전자지원(Electronic Support) 분야의 방향탐지 성능분석을 항공전자전 체계 실 작전 운용기반으로 정량적이고 수치적으로 측정하여 주요 체계 성능 척도를 제시하기 위한 항공 전자전 시뮬레이션 장치 및 그것의 제어 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항공 전자전 시뮬레이션 장치를 설명하는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 항공 전자전 시뮬레이션 장치는 플랫폼 영향성 평가 데이터 생성부(10), 전자전 위협 및 항공기 기동모의 생성부(20), 전자전 조우 모의부(30), 공학급 방향탐지 모의부(40) 및 전자전 방향탐지 성능척도 평가부(50)를 포함할 수 있다.

상기 항공 전자전 시뮬레이션 장치는 각 구성요소가 개별 요소로 형성된 시스템으로 이루어질 수 있다.

상기 플랫폼 영향성 평가 데이터 생성부(10)는 통신 대역의 대표적인 주파수(20MHz, 80MHz, 150MHz, 250MHz, 500MHz, 800MHz, 1GHz)를 선정하고, 체계개발 예정 대상 항공기에 특정 개수대로 배치되는 안테나(모노폴 안테나, 블레이드 안테나)의 특성을 모델링하여특정 상용 SW를 이용하여 도 4와 같이 평면파 입사각(고각: 45도~135도, 방위각(0도~360도))에 따른 위상(Phase) 정보와 진폭(Magnitude) 정보를 획득하고 이를 라이브러리화 하여 플랫폼 영향성 평가 데이터 생성부를 구성할 수 있다. 이때, 대상항공기의 주파수에 대한 반사손실과 3차원 복사패턴을 용이하게 해석하여 위상(Phase) 정보와 진폭(Magnitude) 정보를 획득하기 위해 도3과 같이 메쉬 개수를 주파수 별로 부분적으로 조정하여 시뮬레이션 시간을 최적화하여 데이터를 획득할 수 있다. 이렇게 생성된 데이터는 도 9의 신호생성부에서 보는 바와 같은 형태의 데이터들을 Raw data로 라이브러리화하여 전자전 조우 모의부와 연동하여 공학급 방향탐지 모의부의 입력값으로 전달하게 된다.

전자전위협 및 항공기 기동모의 생성부(20)는 시뮬레이션 시나리오 및/또는 항공기, 전자전 위협 등의 제원을 입력받아 세팅하고, 설정된 시나리오 및 무기체계의 특성에 따라 시뮬레이션을 수행하며 서버 혹은 PC, 및 시뮬레이션 프로그램으로 구현될 수 있다. 모의 항공기는 시뮬레이션 시나리오에 따라 운행하는 항공기를 대표하는 것으로서 도 5의 3차원 가시화 비행 모의 장치로부터 획득되는 3차원 상의 항공기 운행을 2차원 공간으로 매칭하여 움직이도록 제어될 수 있으며, 또는 시뮬레이션 모델링에 따라서는 모의 항공기의 위치를 단순 사전 지정 궤적을 입력받아 고정 운용될 수도 있다. 전자전 위협신호는 시뮬레이션 시나리오에 따라 다수의 전자전 위협(threat)을 WGS84 좌표계 위에 DTED 2를 기반으로하는 고도정보로 모의된 가상 작전범위 기반으로 한반도 작전반경에 위치하도록 배치하여 방사 전파를 생성한다. 여기에서, 전자전 위협은 전파의 송신시설 또는 장비로써, 각종 통신시설, 유도미사일의 목표 탐지/추적 시설, 통신기반 무기체계 등을 의미한다. 또한, 전자전 위협에 활용되는 구체적인 정보들 예컨대, 위협의 위치, 위협의 장비 사양, 전파 신호의 주파수 및 변조/암호화 방식, 전력량, 신호 대 잡음비(SNR) 등은 가상의 것이거나 이미 파악된 실제 정보를 기반으로 모델링 되어 모의 운용된다.

전자전 조우 모의부(30)는 전체적인 방향탐지 성능분석 시뮬레이션 시스템의 중앙통제 및 제어를 담당하는 모듈로서, 시나리오 상의 전자전 위협 정보 및 항공기 기동모의 정보를 전자전 위협 및 항공기 기동모의 생성부(20)로부터 입력받아 플랫폼 영향성 데이터 생성부(10)에 전달하고, 여기에서 기 모의된 안테나별 위상과 진폭정보를 다시 수신 받아 공학급 방향탐지 모의부(4)에서 필요로하는 주파수, 수신전력, 안테나별 진폭, 안테나별 위상 및 잡음대신호비(SNR) 등을 전달하여 체계 적용 예정의 다양한 방향탐지 알고리즘을 기반으로 정밀하게 모의된 실험결과인 최종 방위각과 고각정보를 수신 받아 전자전 방향탐지 성능척도 평가부(50)에 전달하여 안테나 배치별 방탐 오차를 분석하고 이를 기반으로 최적 안테나 배치 방안을 도출해 낼 수 있는 많은 정보들을 개발자에게 제시할 수 있게 한다. 이러한 연동방안은 도 5와 같이 국제적인 시뮬레이션 연동 표준인 HLA/RTI 기반의 시뮬레이션 연동방법으로 근거리통신(LAN) 기반으로 연결하여 다양한 응용 분야에서 활용할 수 있도록 구축할 수 있다.

공학급 방향탐지 모의부(40)는 상기 설명된 전자전 조우 모의부(30)에서 수신 받은 주파수, 수신전력, 안테나별 진폭, 안테나별 위상 및 잡음대신호비(SNR) 등을 이용하여 도 7과 같이 구축된 방향탐지 알고리즘 기반의 공학급 시뮬레이터를 이용하여 도 9 그래프와 같은 알고리즘별(예를 들어 CVDF, MUSIC 등) 방위각 및 고각 정보를 도출하여 비교 분석할 수 있는 다양한 기능들을 갖는다. 이때 상위 교전급 시뮬레이터인 전자전 조우 모의부(30)와 이기종인 공학급 방향탐지 모의부(40)는 국제적인 시뮬레이터 연동 표준인 HLA/RTI 기반으로 연동하여 구축할 수 있다. 이때 방향탐지 알고리즘 구현을 위한 좌표 설정 파라메터는 안테나 수량(CVDF 알고리즘인 경우 예로 5개부터 실시)와 주파수(예: 20~500MHz), 고각(0~90도), 방위각(0~360도), 샘플링 주파수(예: 1GHz로 고정), 잡음대신호비(5~20dB-5dB step), 샘플 개수(예: 1000개), 도 6과 같이 안테나 배치를 구상할 경우 다음 수식을 결정하기 위한 Array 반경(예: 1.4m), 탐색단계(search step)(예: 2도) 등으로 구성된다.

전자전 방향탐지 성능척도 평가부(50)는 상기 기술한 플랫폼 영향성 평가 데이터 생성부(10)와 전자전위협 및 항공기 기동모의 생성부(20), 전자전 조우 모의부(30), 공학급 방향탐지 모의부(40) 간의 연동 모의 실험을 통하여 다양한 방향탐지 알고리즘 및 안테나 배치별 방탐 오차 분석을 통하여 항공기 플랫폼에 최적의 안테나 배치 도출 및 작전 운용 성능을 분석 평가할 수 있는 종합적인 정보들을 저장하고 도시하는 기능 가질 수 있다. 이러한 실험들은 도 2와 같이 시뮬레이션 시작시 먼저 플랫폼 영향성 평가 데이터를 생성(10) 한 다음, 도 8과 같은 사용자 편의성을 고려한 설정화면을 통해 전자전 위협 환경 배치 설정과 항공기 기동데이터 및 안테나 배치를 설정(20)하고, 방향탐지 시뮬레이터를 기동(30)하여 방향탐지 오차 도출 및 MOP 평가(40) 과정을 반복적으로 실험하여 항공전자전체계 운용개념을 반영한 실 작전 운용 기반의 전자전 최적 방향탐지 성능 분석 척도(MOP)를 도출해 낼 수 있다.

도 2는 도 1의 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 2의 각 단계는 상기 항공 전자전 시뮬레이션 장치에 의하여 수행되며, 각 단계는 상기 항공 전자전 시뮬레이션 장치를 구성하는 개별 구성요소에 의하여 수행될 수 있다.

먼저, 전자파 생성부는 복수의 전자전 위협 모델들 중 적어도 하나를 이용하여 가상의 전자파를 생성할 수 있다(S210). 상기 전자파 생성부는 도 1의 상기 플랫폼 영향성 평가 데이터 생성부(10)일 수 있다.

예를 들어, 전자파 생성부는 도 4에 도시된 사용자 인터페이스를 통해 입력된 사용자 입력에 근거하여 전자파 특성을 결정하고, 결정된 특성으로 가상의 전자파를 생성할 수 있다.

상기 전자파 특성은 주파수, 위상, 진폭, 곡각 및 방위각으로 표현되는 평면파 입사각 중 적어도 하나에 의하여 정의될 수 있다.

상기 전자전 조우 평가부(30)는 기 설정된 운항 시나리오에 따라 항공기의 운항을 모의하고, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시킬 수 있다.

상기 전자전 조우 평가부(30)는 상기 전자파의 특성에 근거하여 상기 항공기를 구성하는 메쉬의 총 개수를 변경해 상기 항공기의 운항을 모의할 수 있다.

상기 전자파의 주파수가 높아질수록 파장이 짧아지므르, 상기 항공기의 반사면에 대한 영향이 작아진다. 반사면에 대한 영향이 작으므로, 메쉬의 총 개수를 늘려 시뮬레이션의 정확성을 높인다.

이와 달리, 상기 전자파의 주파수가 낮아질수록 파장이 길어지므로, 상기 항공기의 반사면에 대한 영향이 커진다. 반사면에 대한 영향이 커지면, 메쉬의 총 개수가 많아질수록 시뮬레이션에 소요되는 시간이 길어진다. 정밀도를 낮추되 시뮬레이션에 소요되는 시간을 줄이도록, 상기 전자전 조우 평가부(30)는 상기 전자파의 주파수가 낮아질수록 메쉬의 총 개수를 낮춘다.

결론적으로, 상기 전자파의 주파수가 높아질수록 상기 메쉬의 총 개수가 커지고, 상기 전자파의 진폭이 커질수록 상기 메쉬의 총 개수가 작아질 수 있다.

예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 전자파가 20MHz이고 15m 파장인 경우, 제1 개수의 메쉬들로 구성된 항공기의 운항이 모의될 수 있다. 이와 달리, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 전자파가 1GHz이고 λ/5 파장인 경우, 상기 제1 개수보다 많은 제2 개쉬의 메쉬들로 구성된 항공기의 운항이 모의될 수 있다.

전자파의 주파수 특성에 따라 메쉬가 변경되기 때문에, 항공기의 주파수에 대한 반사손실과 3차원 복사패턴을 용이하게 해석할 수 있으며, 위상 정보와 진폭 정보를 보다 빠르게 획득할 수 있다.

상기 전자전 조우 모의부(30)는 상기 항공기를 구성하는 상기 메쉬의 총 개수에 근거하여 상기 안테나들의 총 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.

예를 들어, 상기 전자전 조우 평가부(30)는 인접한 메쉬들이 형성하는 각도의 평균값이 가장 큰 지점 순서대로 상기 안테나들을 배치할 수 있다. 이를 통해 전자파가 가장 많이 수집되는 위치에 안테나가 배치될 수 있다.

상기 방향탐지 모의부(40)는 상기 항공기에 배치된 복수의 안테나들에 근거하여 상기 전자파를 이용한 방향탐지를 수행하고, 방향탐지 결과정보를 출력할 수 있다.

상기 방향탐지 결과정보는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 항공기의 위치를 기준으로 하는 방위각 및 고각을 포함할 수 있다.

상기 방향탐지 모의부(40)는 상기 항공기에서 상기 안테들이 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 후보안들에 대하여 방향탐지를 수행할 수 있다. 상기 복수의 안테나들은 상기 항공기의 다양한 위치에 배칠될 수 있으며, 각 후보안은 상기 복수의 안테나들 중 적어도 하나의 위치가 다른 배치 형태를 가진다.

상기 방향탐지 결과정보는 상기 복수의 후보안들 중 방향탐지 오차가 최소인 어느 하나의 후보안을 알리는 알림정보를 포함할 수 있다.

상기 전자전 조우 모의부(30)는 사용자 입력에 근거하여 안테나 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 설정하고, 상기 사용자 입력에 대응하는 어느 하나의 후보안을 생성해 상기 복수의 후보안들에 포함시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 시뮬레이터를 이용하여 작전운용환경을 고려한 항공전자전 방향탐지 성능분석 척도를 선정할 수 있다.

구체적으로, 상기 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법은 실 작전 운용 기반의 전자전 최적 방향탐지 성능 분석 척도(MOP) 선정하도록 이루어 진다.

상기 제어 방법은, 방향탐지를 수행할 주파수 신호의 플랫폼 영향성 평가를 위한 데이터 생성 단계; 한반도 군 작전운용환경을 기반으로 하는 전자전 위협 및 항공기 기동모의 생성 단계; 상기 단계에서 생성된 데이터 들을 입력받아 공학급 방향탐지 모의 기능을 수행하여 고각 및 방위각에 대한 방향탐지 성능 요소를 생성하는 단계; 상기 단계를 연동하고 통합하여 공학급 시뮬레이터와 교전급 시뮬레이터를 연동하여 구동하는 전자전 조우 모의 단계; 및 상기 연동 모의 실험을 통하여 다양한 방향탐지 알고리즘 및 안테나 배치별 방탐 오차 분석을 통하여 항공기 플랫폼에 최적의 안테나 배치 도출 및 작전 운용 성능을 분석 평가할 수 있는 종합적인 정보들을 저장하고 도시하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제어 방법은 공학급 방향탐지 모의기능과 교전급 전자전 모의 기능을 연동하여 항공전자전 체계의 방향탐지 성능 분석 척도(MOP)를 새롭게 구성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제어 방법은 작전운용환경을 고려한 교전급 시뮬레이션 기반의 방탐오차 분석을 통하여 최적 방향탐지 안테나 배치를 선정해 사용자에게 제공할 수 있다.

상기 제어 방법은 네트워크를 통하여 플랫폼 영향성 평가 데이터 생성부에서 도출된 위상데이터와 진폭데이터를 전자전위협 및 항공기 기동모의 생성부에서 도출된 주파수, 수신전력, 신호대 잡음비 신호를 조합하여 공학급 방향탐지 모의부에 제공하고 그 모의 결과인 고각과 방위각을 수신하는 연동 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 항공전자전체계 개발 시 전자지원(ES) 분야에서 주요 성능 척도(MOP)인 방향탐지 성능에 대하여 실 작전운용을 반영한 전자전 조우급 시뮬레이션을 기반으로 정량적으로 사전 분석 및 검증하여 우리군의 전력운용 여건과 상황을 충분히 반영한 꼭 필요한 항공 전자지원 체계가 개발될 수 있도록 할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드(또는, 애플리케이션이나 소프트웨어)로서 구현하는 것이 가능하다. 상술한 자율 주행 차량의 제어 방법은 메모리 등에 저장된 코드에 의하여 실현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

1. 복수의 전자전 위협 모델들 중 적어도 하나를 이용하여 가상의 전자파를 생성하는 전자파 생성부;
   기 설정된 운항 시나리오에 따라 항공기의 운항을 모의하고, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 전자전 조우 모의부; 및
   상기 항공기에 배치된 복수의 안테나들에 근거하여 상기 전자파를 이용한 방향탐지를 수행하고, 방향탐지 결과정보를 출력하는 방향탐지 모의부를 포함하고,
   상기 전자전 조우 모의부는,
   상기 전자파의 특성에 근거하여 상기 항공기를 구성하는 메쉬의 총 개수를 변경해 상기 항공기의 운항을 모의하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방향탐지 결과정보는 상기 항공기의 위치를 기준으로 하는 방위각 및 고각을 포함하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 방향탐지 모의부는,
   상기 항공기에서 상기 안테나들이 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 후보안들에 대하여 방향탐지를 수행하며,
   상기 방향탐지 결과정보는 상기 복수의 후보안들 중 방향탐지 오차가 최소인 어느 하나의 후보안을 알리는 알림정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전자전 조우 모의부는
   사용자 입력에 근거하여 안테나 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 설정하고, 상기 사용자 입력에 대응하는 어느 하나의 후보안을 생성해 상기 복수의 후보안들에 포함시키는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 전자파의 주파수가 높아질수록 상기 메쉬의 총 개수가 커지는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 전자파의 진폭이 커질수록 상기 메쉬의 총 개수가 작아지는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전자전 조우 모의부는,
   상기 항공기를 구성하는 상기 메쉬의 총 개수에 근거하여 상기 안테나들의 총 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 전자전 조우 모의부는,
   인접한 메쉬들이 형성하는 각도의 평균값이 가장 큰 지점 순서대로 상기 안테나들을 배치하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치.
10. 복수의 전자전 위협 모델들 중 적어도 하나를 이용하여 가상의 전자파를 생성하는 단계;
    기 설정된 운항 시나리오에 따라 항공기의 운항을 모의하고, 상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 단계; 및
    상기 항공기에 배치된 복수의 안테나들에 근거하여 상기 전자파를 이용한 방향탐지를 수행하고, 방향탐지 결과정보를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 운항 시나리오에 근거하여 상기 전자파와 상기 항공기를 조우시키는 단계는,
    상기 전자파의 특성에 근거하여 상기 항공기를 구성하는 메쉬의 총 개수를 변경하는 단계; 및
    상기 메쉬의 총 개수가 변경된 상기 항공기를 이용하여 상기 기 설정된 운항 시나리오에 따라 상기 항공기의 운항을 모의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 방향탐지 결과정보를 출력하는 단계는
    상기 항공기에서 상기 안테나들이 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 후보안들에 대하여 방향탐지를 수행하는 단계;
    상기 복수의 후보안들 각각에 대한 방향탐지 결과정보를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 방향탐지 결과정보는 상기 복수의 후보안들 중 방향탐지 오차가 최소인 어느 하나의 후보안을 알리는 알림정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법.
12. 제10항에 있어서,
    사용자 입력에 근거하여 안테나 개수 및 각 안테나의 배치 위치 중 적어도 하나를 설정하는 단계; 및
    상기 사용자 입력에 대응하는 어느 하나의 후보안을 생성해 상기 복수의 후보안들에 포함시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법.
13. 삭제
14. 제10항에 있어서,
    상기 전자파의 주파수가 높아질수록 상기 메쉬의 총 개수가 커지는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법.
15. 제10항에 있어서,
    상기 전자파의 진폭이 커질수록 상기 메쉬의 총 개수가 작아지는 것을 특징으로 하는 항공 전자전 시뮬레이션 장치의 제어 방법.
    

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