KR102441345B1 - 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이다가 장착될 항공기 기종에 적용되는 레이돔을 장착할 수 있는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법에 관한 것으로서, 비행체에 탑재할 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 레이다 비행 시험 설비로서, 수직 이착륙이 가능한 비행체; 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비; 상기 비행체에 탑재 가능하고, 상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 동작을 제어하기 위한 단말 장치; 및 상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비를 상기 비행체에 연결하기 위한 케이블 장치;를 포함하고, 항공기용 레이다의 시험에 소요되는 기간을 단축시키고, 비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이다가 장착될 항공기 기종에 적용되는 레이돔을 장착할 수 있고, 항공기용 레이다의 비행 시험에 소요되는 기간을 단축시키며, 비용을 절감할 수 있는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법에 관한 것이다.
레이다 장치는 무선탐지 및 거리 측정장치로서 전자파 에너지를 표적에 송신하여 되돌아온 반사파를 기준으로 표적 또는 물체의 위치를 탐지해 내는 원리를 응용한 장치이다. 이러한 레이다 장치는 차량, 선박, 항공기 등에 설치되어, 표적의 탐색, 위치 결정, 항해, 유도, 폭격 그리고 여러 가지 목적으로 사용되고 있다.
한편, 레이다 장치의 개발 과정은 실제 다양한 상황에 대비하여 기능 및 성능을 검증하기 위한 시험을 포함한다. 차량이나 선박에 탑재되는 레이다 장치의 경우, 지상에서 시험할 수 있으나, 항공기에 탑재되는 레이다 장치의 경우에는 실제 비행을 통한 시험으로 그 기능 및 성능을 시험하고 있다. 이때 비행역학을 고려한 다양한 형상의 항공기용 레이돔을 적용했을 때에 발생하는 레이다 성능 변화에 대한 영향성도 시험한다. 그런데 항공기용 레이다의 보호를 위해 적용되는 레이돔은 항공기 기종에 따라 형상과 물리적 특성이 다르며, 해당 레이돔은 레이다에서 발생시키는 전자파의 투과율과 전자파의 송신 및 수신 방향성의 변화 등에 영향을 주기 때문에 반드시 레이다가 적용될 항공기 기종에 대한 레이돔을 사용하여 레이다를 시험하여야 하는 과정을 통한 레이다의 성능 점검이 필요하다.
이에 항공기에 탑재되는 레이다 장치를 시험하기 위해서는 항공기 레이돔을 포함한 항공기를 개조하고, 레이다 장치를 설치한 후, 비행 시험을 수행하고 있다.
그런데 항공기를 개조하는데 많은 시간과 비용이 소요되며, 특히 항공기 개조 후 감항성 심사를 병행하기 때문에 추가적인 비용과 많은 시간이 소요되는 문제가 있다. 또한, 개발된 레이다가 장착되는 항공기마다 레이돔의 크기나 형상이 다르기 때문에 비행 시험을 수행할 때마다 시험용 항공기의 레이돔을 개조하고 감항 인증도 다시 받아야 하는 번거로움도 있다. 게다가 이러한 비행 시험은 시험장비 장착과 시험인원 탑승을 위해 대형 항공기를 이용하여 수행되고 있기 때문에 항공기 구입 또는 임대 비용, 인건비, 연료비, 정비비 등 막대한 비용이 소요되는 문제가 있다.
본 발명은 레이다의 비행 시험에 소요되는 비용을 절감하고, 비행 시험 준비 시간을 단축시킬 수 있는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법을 제공한다.
본 발명은 레이다가 장착될 다양한 항공기 기종에 적용되는 레이돔을 장착할 수 있고, 반복해서 사용할 수 있는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비는, 비행체에 탑재할 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 레이다 비행 시험 장비로서, 화물 수송을 위해 제작되고, 상기 레이다 장치를 시험하기 위한 공간을 제공하는 컨테이너; 및 상기 레이다 장치를 시험하도록 상기 컨테이너의 내부에 설치되는 레이다 시험 장치;를 포함할 수 있다.
상기 컨테이너는 일방향으로 연장되고 서로 마주보는 상부면과 하부면, 상기 상부면과 하부면이 연장되는 방향으로 일측 및 타측을 연결하는 전면과 후면 및 상기 상부면과 하부면의 양쪽을 연결하는 측면을 포함하는 육면체로 형성되고, 상기 전면은 상기 레이다 장치의 레이돔을 설치하기 위한 고정구를 포함하고, 상기 후면은 도어를 포함할 수 있다.
상기 컨테이너는 비행체에 상기 컨테이너를 매달기 위해 케이블 장치를 연결할 수 있는 복수의 체결구를 포함할 수 있다.
상기 컨테이너는 환기구를 포함하고, 상기 컨테이너 내부의 공기 흐름을 조절하도록 상기 컨테이너의 내부에 설치되는 환기 장치를 포함할 수 있다.
상기 레이돔을 상기 고정구에 고정시키기 위한 치구를 포함하고, 상기 치구는 레이돔의 크기나 형상에 따라 복수개로 마련될 수 있다.
상기 레이다 장치와 상기 레이다 시험 장치를 설치하기 위해 상기 컨테이너 내부에 설치되는 거치대를 포함할 수 있다.
상기 거치대는 상기 레이다 장치와 상기 레이다 시험 장치를 전기적으로 연결할 수 있는 배선 블록을 포함할 수 있다.
상기 레이다 시험 장치는, 상기 컨테이너의 자세 정보 및 위치 정보를 포함하는 비행 정보를 제공하기 위한 항법부; 상기 비행 정보를 이용하여 상기 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 정보를 생성하고, 상기 레이다 장치의 동작을 제어하기 위한 모의부; 상기 레이다 장치와 상기 모의부에서 생성되고, 처리되는 정보를 저장하기 위한 저장부; 및 상기 레이다 장치, 상기 항법부 및 상기 모의부에 전력을 공급하기 위한 주 전원부;를 포함할 수 있다.
상기 레이다 시험 장치는, 상기 레이다 장치와 상기 모의부의 온도를 조절하기 위한 냉각부를 포함할 수 있다.
상기 주 전원부는, 전력을 생산하기 위한 발전기; 및 상기 발전기에서 생산되는 전력을 상기 레이다 장치, 상기 항법부 및 상기 모의부에 공급하기 위한 전원공급기;를 포함할 수 있다.
상기 전원공급기는 무정전전원공급기를 포함할 수 있다.
상기 레이다 시험 장치는, 상기 컨테이너에 설치되는 태양광 발전 장치를 더 포함하고, 상기 태양광 발전 장치는 상기 전원공급기에 전력을 공급할 수 있다.
상기 컨테이너는 폐컨테이너를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 레이다 비행 설비로서, 비행체에 탑재할 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 레이다 비행 시험 설비로서, 수직 이착륙이 가능한 비행체; 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비; 상기 비행체에 탑재 가능하고, 상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 동작을 제어하기 위한 단말 장치; 및 상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비를 상기 비행체에 연결하기 위한 케이블 장치;를 포함할 수 있다.
상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비는, 화물 수송을 위해 제작되고, 상기 레이다 장치를 시험하기 위한 공간을 제공하는 컨테이너; 및 상기 레이다 장치를 시험하도록 상기 컨테이너의 내부에 설치되는 레이다 시험 장치;를 포함할 수 있다.
상기 컨테이너는, 일부가 상기 컨테이너의 외부로 노출되도록 상기 레이다 장치의 레이돔을 고정시키기 위한 고정구를 포함하고, 상기 고정구는 상기 컨테이너의 전면에 형성될 수 있다.
상기 단말 장치와 상기 레이다 시험 장치를 연결하기 위한 통신 케이블을 포함할 수 있다.
상기 레이다 시험 장치는 상기 단말 장치와 무선 통신을 가능하게 하는 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 레이다 비행 시험 방법은, 컨테이너를 마련하는 과정; 상기 컨테이너에 레이다 장치를 설치하는 과정; 상기 컨테이너의 내부에 레이다 시험 장치를 설치하는 과정; 비행체에 상기 컨테이너를 연결하는 과정; 및 상기 비행체를 수직 이륙시키고, 상기 레이다 장치를 시험하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 레이다 장치가 장착될 항공기 기종에 적용하는 레이돔을 장착하기 위해 상기 컨테이너를 관통하는 고정구를 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 컨테이너를 마련하는 과정은, 상기 컨테이너의 내부에 상기 레이다 장치의 일부 및 상기 레이다 시험 장치를 안착시킬 거치대를 설치하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다 장치를 설치하는 과정은, 일부가 외부로 노출되도록 상기 컨테이너에 상기 레이돔에 고정시키는 과정; 상기 컨테이너의 내부에서 상기 레이돔에 상기 레이다 장치의 레이다 안테나를 설치하는 과정; 상기 거치대에 상기 레이다 장치의 레이다 신호 처리부를 설치하는 과정; 및 상기 레이다 시험 장치에 상기 레이다 신호 처리부를 연결하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 비행체에 상기 컨테이너를 연결하는 과정은, 상기 레이다 시험 장치를 상기 비행체에 탑재할 단말 장치에 연결하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다 장치를 시험하는 과정은, 상기 컨테이너 내부에서 전력을 생산하는 과정; 및 생산된 전력을 상기 레이다 장치와 상기 레이다 시험 장치에 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 전력을 생산하는 과정은, 발전기를 이용하여 전력을 생산하는 과정; 및 태양열을 이용하여 전력을 생산하는 과정; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 항공기용 레이다의 비행 시험을 수행하는데 소요되는 비용을 절감하고, 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 레이다의 비행 시험을 위해 항공기를 개조하지 않고, 컨테이너에 레이다 비행 시험에 사용되는 레이다 장치 및 레이다 시험 장치를 설치할 수 있다. 또한, 컨테이너에 다양한 형태의 레이다 장치의 레이돔을 설치할 수 있도록 하여, 컨테이너를 비행 시험에 반복해서 사용할 수 있다. 또한, 비행 시험을 위해 항공기의 감항성 심사를 생략할 수 있어, 레이다 비행 시험을 위한 대기 시간을 단축하여 비행 시험에 소요되는 전체 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 설비의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 설비의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이다 비행 시험 설비는, 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 레이다 비행 시험 설비로서, 수직 이착륙이 가능한 비행체(100)와, 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비(200)와, 비행체(100)에 탑재 가능하고, 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비(200)의 동작을 제어하기 위한 단말 장치(500) 및 비행체(100)에 컨테이너(210)를 연결하기 위한 케이블 장치(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 비행체(100)는 중량물을 지지할 수 있고, 수직 이륙 및 수직 착륙이 가능한 비행체를 포함할 수 있다. 이러한 비행체(100)는 다양한 용도의 상용 헬리콥터나 드론 등을 포함할 수 있다. 비행체(100)는 레이다 비행 시험을 위해 개조되지 않고, 원래 용도 그대로 사용될 수 있다. 이때, 비행체(100)는 컨테이너(210)를 현수하기 위한 케이블 장치(400)를 연결하고, 케이블 장치(400)의 길이를 조절할 수 있는 윈치(110)를 포함할 수 있다.
단말 장치(500)는 비행체(100)에 탑재 가능하고, 레이다 시험 장치(220)의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 내장할 수 있다. 단말 장치(500)는 사용자가 휴대할 수 있는 크기를 가질 수 있으며, 예컨대 랩탑(lap top), 태블릿(tablet) 등을 포함할 수 있다. 단말 장치(500)는 레이다 시험 장치(220)와 통신 케이블(510)을 이용하여 데이터 통신을 수행할 수 있고, 무선 통신 방식으로 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
케이블 장치(400)는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비(200)에 연결하기 위한 적어도 4개의 케이블(미도시)을 포함할 수 있고, 4개의 케이블을 비행체(100)의 윈치(110)에 체결하기 위한 체결부재(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비(200)는 화물 수송을 위해 제작되고, 레이다 장치(300)를 시험하기 위한 공간을 제공하는 컨테이너(210) 및 레이다 장치(300)를 시험하도록 컨테이너(210)의 내부에 설치되는 레이다 시험 장치(220)를 포함할 수 있다. 레이다 시험 장치(220)는 컨테이너(210)의 내부에 고정 설치되며, 레이다 장치(300)는 컨테이너(210)의 내부에 교체 가능하도록 설치될 수 있다. 예컨대 레이다 시험 장치(220)는 컨테이너(210) 내부에 항시 설치되어 있고, 레이다 장치(300)는 레이다 비행 시험 시에만 컨테이너(210)에 설치될 수 있다. 이에 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비(200)는 레이다가 장착될 다양한 항공기 기종에 적용될 수 있으며, 레이돔을 포함한 레이다 장치에 따라 개조할 필요 없이 레이다 비행 시험에 반복해서 사용될 수 있다.
컨테이너(210)는 주로 일반 화물을 수송하는데 사용되는 규격화된 금속 상자를 의미한다. 컨테이너(210)는 일방향으로 연장되고 서로 마주보는 상부면과 하부면, 상부면과 하부면이 연장되는 방향으로 일측 및 타측을 연결하는 전면과 후면 및 상부면과 하부면의 양쪽을 연결하는 측면을 포함하는 육면체로 형성될 수 있다. 컨테이너(210)는 금속 플레이트와 금속 프레임을 조립 및 용접하여 제작되며, 상부 모서리에는 케이블을 연결할 수 있는 체결구(216)가 형성되고, 측면 하부에는 지게차의 포크를 삽입할 수 있는 복수의 삽입구(218)가 형성될 수 있다. 또한, 컨테이너(210)의 전면, 후면, 측면 중 적어도 하나에는 컨테이너(210)의 내부를 개방 및 폐쇄할 수 있는 도어(214)가 형성될 수 있다. 여기에서는 도어(214)가 컨테이너(210)의 후면에 형성된 예에 대해서 설명한다.
이러한 컨테이너(210)는 사용 기한이 만료된 폐컨테이너나, 비행 시험을 위해 새로 제작된 컨테이너를 포함할 수 있다. 컨테이너(210)는 항공기 또는 항공기의 동체 역할을 하며, 내부에 레이다 장치(300)와 레이다 장치(300)를 시험하기 위한 레이다 시험 장치(220)를 수용할 수 있다.
한편, 레이다 장치(300)는 레이돔(310)과, 레이돔(310)에 설치되는 레이다 안테나부(320)와, 레이다 안테나부(320)와 신호를 송수신하고, 처리하기 위한 레이다 신호 처리부(330) 및 레이다 안테나부(320)와 레이다 신호 처리부(330)에 전력을 공급하기 위한 레이다 전원부(340)를 포함할 수 있다.
레이돔(310)은 레이다 안테나부(320)의 덮개로 사용되는 구조물로, 나일론 등과 같은 전기 절연체로 형성될 수 있다. 레이돔(310)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 항공기에 사용되는 레이돔은 돔(dome) 형상으로 형성되며, 공기와의 마찰이나, 새, 우박 등과 충돌하는 경우에도 견딜 수 있는 강도를 가져야 한다. 이러한 레이돔(310)은 통상 항공기의 동체 앞부분, 예컨대 노즈(nose)에 설치된다. 이에 컨테이너(210)의 전면에 레이돔(310)을 설치하기 위한 고정구(212)를 형성할 수 있다. 고정구(212)는 컨테이너(210)의 전면을 관통하도록 형성되고, 레이돔(310)의 일부가 삽입될 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 이때, 고정구(212)는 다양한 크기의 레이돔(310)을 설치할 수 있도록 형성될 수 있다. 예컨대 고정구(212)는 항공기용으로 사용될 수 있는 최대 크기의 레이돔이 삽입될 수 있을 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 고정구(212)에 레이돔(310)을 설치하기 위해서는 레이돔(310)을 컨테이너(210)에 고정시킬 수 있는 치구(242)와, 고정부재(244)가 사용될 수 있다. 치구(242)는 레이돔(310)의 크기나 형상에 따라 다양한 크기 및 형상을 갖도록 복수 개로 제작될 수 있다. 예컨대 치구(242)는 레이돔(310)을 삽입하기 위한 관통구를 포함할 수 있으며, 이때 관통구는 레이돔(310)을 삽입시켜 지지할 수 있을 정도의 크기로 형성되고, 고정구(212)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이렇게 복수개로 제작되는 치구(242)는 각각 컨테이너(210)에 고정하기 위해 고정부재(244)를 삽입하기 위한 구멍이 형성될 수 있다. 치구(242)에 형성되는 구멍은 컨테이너(210)의 고정구(212) 주변에 고정부재(244)를 삽입하기 위한 구멍에 대응하는 위치에 형성될 수 있도록 치구(242)마다 동일한 위치에 형성될 수 있다.
또한, 컨테이너(210)에는 컨테이너(210) 내부의 공기 흐름을 조절하기 위한 환기구(219)가 형성될 수 있다. 레이다의 비행 시험 시 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)에서는 열이 발생하게 되는데, 이러한 열을 냉각시키기 위해 레이다 시험 장치(220)는 냉각부(225)를 포함할 수 있다. 그런데 냉각부(225)는 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)를 냉각시키면서 다시 열을 발생하게 되어, 밀폐된 컨테이너(210) 내부의 온도가 상승할 수 있다. 이에 냉각부(225)에 부하가 발생하게 되고, 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)의 냉각 효율이 저하될 수 있다. 따라서 컨테이너(210)에 환기구(219)를 형성하고, 환기구(219)에 환기팬 등과 같은 환기 장치(230)를 설치할 수 있다. 이를 통해 컨테이너(210) 내부에서 공기의 흐름을 조절하여 밀폐된 컨테이너(210) 내부의 온도를 효율적으로 조절하고, 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
컨테이너(210) 내부에는 적어도 레이다 장치(300)를 설치하기 위한 거치대(270)가 설치될 수 있다. 거치대(270)는 앵글, 캐비닛 등을 이용하여 제작될 수 있으며, 컨테이너(210) 내부에 고정 설치될 수 있다. 컨테이너(210)는 레이다 장치의 비행 시험 시 비행체(100)에 매달린 상태로 비행을 해야 하기 때문에, 컨테이너(210) 내부에 설치되는 레이다 장치(300)나 레이다 시험 장치(220)가 움직일 수 있다. 이 경우, 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)가 컨테이너(210) 내부에서 서로 충돌하는 등이 문제가 있으므로, 컨테이너(210) 내부에 거치대(270)를 설치하여 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)를 고정시킬 수 있다.
이러한 거치대(270)는 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)를 전기적으로 연결하기 위한 배선 블록()을 포함할 수 있다. 이때, 배선 블록()은 레이다 장치(300) 및 레이다 시험 장치(220)의 포트(미도시)에 삽입할 수 있는 커넥터(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 거치대(270)에 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)를 안착시키고, 커넥터를 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)에 연결하는 작업으로, 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)에 전력을 공급할 수 있고, 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
레이다 시험 장치(220)는 컨테이너(210)의 자세 정보 및 위치 정보를 포함하는 비행 정보를 제공하기 위한 항법부(223)와, 비행 정보를 이용하여 레이다 장치(300)의 성능을 시험하기 위한 정보를 생성하고, 레이다 장치(300)의 동작을 제어하기 위한 모의부(221)와, 레이다 장치(300)와 모의부(221)에서 생성되고, 처리되는 정보를 저장하기 위한 저장부(222) 및 레이다 장치(300), 항법부(223) 및 모의부(221)에 전력을 공급하기 위한 주 전원부(224)를 포함할 수 있다.
항법부(223)는 GPS(Global Positioning System) 안테나(223a)와, GPS 안테나(223a)에서 신호를 수신하여 컨테이너(210)의 자세 정보 및 위치 정보를 포함하는 비행 정보를 생성하는 수신기(223b)를 포함할 수 있다. GPS 안테나(223a)는 돔형상으로 이루어진 안테나 덮개와 RHCP(Right-hand circular polarization)과 저잡음 증폭기능을 수행하는 LNA(Low Noise Amplifier)보드, GPS L1신호와 GPS L2C신호 등의 GPS 신호를 수신하기 위해 적층구조의 패치를 포함할 수 있다. GPS 안테나(223a)는 컨테이너(210)의 외부로 노출되도록 설치될 수 있으며, 예컨대 컨테이너(210)의 상부에 설치될 수 있다. 이때, GPS 안테나(223a)는 컨테이너(210)의 상부면을 관통하도록 설치되고, 수신기(223b)는 GPS 안테나(223a)와 연결되도록 컨테이너(210)의 내부에 설치될 수 있다.
수신기(223b)는 GPS 안테나(223a)를 통하여 GPS 신호를 수신하여 위성항법을 수행하고, 관성데이터를 전달받아 관성항법을 수행하며, 위성항법과 관성항법을 통합한 복합항법을 수행하여, 최적의 항법해, 예컨대 컨테이너(210)의 위치, 속도, 자세 등과 같은 비행 정보를 생성하고, 이를 모의부(221)로 전달할 수 있다.
모의부(221)는 단말 장치(500)로부터 명령이 입력되면, 레이다 장치(300)의 성능을 시험하는 기능을 수행할 수 있다. 모의부(221)는 레이다 장치(300)의 레이다 신호 처리부(330)를 시나리오 및 제어 명령과 레이다 신호 처리부(330)의 동기신호에 따라 레이다 신호를 모의하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 모의부(221)는 신호 처리부(330)와 연결되는 주변 장치의 물리적인 인터페이스와 상태 및 제어 정보 같은 연동 메시지를 모의하여 실제 환경과 유사한 시험 환경을 제공할 수 있다. 모의부(221)는 실제 환경에 대한 모의와 기능을 구현하기 위해서 DSP(Digital Signal Processor) 보드에 실시간 처리 OS(Operating System)를 탑재한 임베디드 시스템으로 구성될 수 있다.
또한, 레이다 시험 장치(220)는 모의부(221)와 단말 장치(500)와 무선 통신을 위한 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 통신부는 모의부(221)와 일체로 형성될 수도 있고, 모의부(221)와 별개의 구조물로 형성될 수도 있다. 이러한 구성을 통해 레이다 시험 장치(220)는 비행체(100)에 탑재된 단말 장치(500)와 통신 케이블(510)로 연결하지 않고도, 무선 통신을 수행할 수 있다.
저장부(222)는 모의부(221)에서 전송되는 표적 정보, 레이다 신호 처리부(330)에서 생성되는 레이다 신호, 시험 데이터 등 저장할 수 있다.
주 전원부(224)는 레이다 장치(300)와, 레이다 시험 장치(220)에 전원을 공급할 수 있다. 주 전원부(224)는 전력을 생산하기 위한 발전기(224a) 및 발전기(224a)에서 생산되는 전력을 일부 저장하고, 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)에 공급하는 전원공급기(224b)를 포함할 수 있다. 이때, 전원공급기(224b)는 레이다 장치(300)의 레이다 안테나부(320) 및 레이다 신호 처리부(330)와, 모의부(221), 항법부(223)에 공급할 수 있다. 또한, 주 전원부(224)는 환기 장치(230)에 전력을 공급할 수 있다.
여기에서 전원공급기(224b)는 발전기(224a)에서 생산되는 전력의 일부를 저장하고, 일부는 레이다 장치(300)와 모의부(221), 항법부(223)에 공급할 수 있다. 전원공급기(224b)는 평상시에는 고품질의 안정된 전력을 공급할 수 있고, 정전 발생 시 저장되어 있는 전력을 이용하여 무정전 상태를 유지해줄 수 있는 무정전전원공급기(Uninterruptible Power Supply, UPS)를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 통해 컨테이너(210) 내부에서 자체적으로 전력을 생산하여 비행 시험을 수행할 수 있고, 무정전 상태를 유지하여 비행 시험을 안정적으로 수행할 수 있다.
한편, 레이다의 비행 시험 중 레이다 장치(300)와 레이다 시험 장치(220)의 모의부(221)는 많은 열을 발생시킬 수 있다. 이에 레이다 장치(300)와 모의부(221)를 냉각시킬 수 있는 레이다 시험 장치(220)에 냉각부(225)를 추가로 구성하여 레이다 장치(300)와 모의부(221)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 냉각부(225)는 주 전원부(224)로부터 전력을 공급받을 수 있고, 공냉 및 수냉 방식 중 적어도 한 가지 방식을 이용하여 레이다 장치(300)와 모의부(221)를 냉각시킬 수 있다. 이러한 냉각부(225) 역시 열을 발생시키는데, 냉각부(225)에서 발생하는 열은 환기 장치(230)를 이용하여 컨테이너(210)의 외부로 배출시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 변형 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비는, 화물 수송을 위해 제작되고, 레이다 장치(300)를 시험하기 위한 공간을 제공하는 컨테이너(210),레이다 장치(300)를 시험하도록 컨테이너(210)의 내부에 설치되는 레이다 시험 장치(220) 및 태양열 발전 장치(250)를 포함할 수 있다. 본 변형 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비는 태양열 발전 장치(250)를 제외하고, 앞서 설명한 실시 예에 따른 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비와 거의 동일한 구성을 갖는다.
태양열 발전 장치(250)는 컨테이너(210)의 표면에 설치되는 집열체(252)와, 집열체(252)에서 집열된 열을 이용하여 전력을 생산하는 발전부재(254)를 포함할 수 있다.
집열체(252)는 컨테이너(210)의 표면, 예컨대 상부면, 전면, 후면 및 측면 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 발전부재(254)는 집열체(252)와 연결되도록 컨테이너(210) 내부에 설치될 수 있다. 발전부재(254)는 주 전원부(224)의 전원공급기(224b)에 생산된 전력을 공급할 수 있도록, 전원공급기(224b)에 연결될 수 있다. 또는, 발전부재(254)는 내부에 축전지(미도시)를 포함할 수 있으며, 생산된 전력을 축전지에 저장했다가 컨테이너(210) 내부에 설치되는 조명 수단(미도시)에 전력을 공급할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 레이다 비행 시험 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이다 비행 시험 방법은, 컨테이너(210)를 마련하는 과정과, 컨테이너(210)에 레이다 장치(300)를 설치하는 과정과, 컨테이너(210)의 내부에 레이다 시험 장치(220)를 설치하는 과정과, 비행체(100)에 컨테이너(210)를 연결하는 과정 및 비행체(100)를 수직 이륙시키고, 레이다 장치(300)를 시험하는 과정을 포함할 수 있다.
레이다 장치(300)의 비행 시험을 위한 컨테이너(210)를 마련할 수 있다. 컨테이너(210)를 마련하는 과정은, 사용 기한이 만료된 폐컨테이너나 비행 시험을 위해 새로 제작된 컨테이너를 마련할 수 있다. 다만, 비용 절감을 위해서는 폐컨테이너를 사용하는 것이 좋다. 컨테이너(210)를 마련하는 과정은 컨테이너(210)를 개조하는 과정을 포함할 수 있다. 컨테이너(210)를 개조하는 과정은 컨테이너(210)에 레이돔(310)를 고정시킬 고정구(212)를 형성하는 과정과, 컨테이너(210) 내부에 레이다 장치(300) 및 레이다 시험 장치(220)를 설치하기 위한 거치대(270)를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이때, 고정구(212)는 컨테이너(210)의 전면에 형성될 수 있으며, 다양한 크기의 레이돔(310)을 설치할 수 있도록 장착할 수 있는 레이돔(310)의 최대 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이에 컨테이너(210)를 마련하는 과정은 다양한 크기의 레이돔(310)을 컨테이너(210)에 고정시킬 수 있는 치구(242)를 제작하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 치구(242)는 레이돔(310)의 크기나 형상에 따라 복수개로 제작될 수 있다.
그리고 컨테이너(210) 내부에 레이다 시험 장치(220)를 설치할 수 있다. 또한, 컨테이너(210)에 태양광 발전장치(250)를 추가로 설치할 수도 있다.
이후, 레이다 비행 시험을 위해, 컨테이너(210)에 레이다 장치(300)를 설치할 수 있다. 먼저, 컨테이너(210)의 전면에 형성된 고정구(212)에 치구(242)를 이용하여 레이돔(310)을 설치할 수 있다. 이때, 레이돔(310)은 컨테이너(210)의 외부로 노출되도록 설치할 수 있다. 레이돔(310)이 설치되면, 컨테이너(210)의 내부에서 레이돔(310)에 레이다 안테나부(320)를 설치할 수 있다. 그리고 컨테이너(210)의 내부에서 레이돔(310)에 레이다 안테나부(320)를 설치할 수 있다. 레이다 안테나부(320)를 설치한 이후에는 컨테이너(210)의 내부에서 레이다 신호 처리부(330)를 설치할 수 있다. 레이다 신호 처리부(330)는 컨테이너(210) 내부에 설치된 거치대(270)에 안착된 후, 움직이지 않도록 거치대(270)에 고정될 수 있다. 여기에서는 레이다 안테나부(320)와 레이다 신호 처리부(330)가 별도의 구조체로 형성된 것으로 설명하지만, 레이다 안테나부(320)와 레이다 신호 처리부(330)는 하나의 구조체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 레이다 안테나부(320)는 레이돔(310)에 삽입되도록 레이다 신호 처리부(330)를 거치대(270)에 고정시킬 수 있다. 그리고 레이다 안테나부(320), 레이다 신호 처리부(330), 모의부(221), 저장부(222) 및 전원공급기(224b)를 상호 연결할 수 있다.
다음, 케이블 장치(400)를 이용하여 컨테이너(210)를 비행체(100)에 연결할 수 있다. 이때, 단말 장치(500)가 무선 통신이 가능하지 않은 경우에는 통신 케이블(510)을 이용하여 단말 장치(500)와 모의부(221)를 연결할 수 있다.
시험자가 단말 장치(500)를 가지고 비행체(100)에 탑승하면, 비행사는 비행체(100)를 수직 이륙시킬 수 있다.
이후, 발전기(224a)를 작동시켜 레이다 장치(300)의 레이다 안테나부(320) 및 레이다 신호 처리부(330)와, 항법부(223), 모의부(221) 등에 전력을 공급하면서, 레이다의 비행 시험을 수행할 수 있다. 또한, 레이다의 비행 시험을 수행하면서, 환기 장치(230)를 작동시켜 컨테이너(210) 내부의 공기 흐름을 조절하고, 태양열 발전장치(250)를 작동시켜 전력을 생산할 수도 있다.
이후, 레이다 장치(300)의 비행 시험이 완료되면, 비행체(100)를 수직 착륙시키고, 컨테이너(210)에서 레이다 장치(300)를 분리할 수 있다. 그리고 비행 시험 결과에 따라 레이다 장치(300)를 레이다 장치(300)를 전투기 등의 항공기에 설치하거나, 수리 후 비행 시험을 다시 수행할 수도 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 비행체 200: 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비
210: 컨테이너 220: 레이다 시험 장치
230: 환기 장치 300: 레이다 장치
310: 레이돔 320: 레이다 안테나부
330: 레이다 신호 처리부 340: 레이다 전원부
210: 컨테이너 220: 레이다 시험 장치
230: 환기 장치 300: 레이다 장치
310: 레이돔 320: 레이다 안테나부
330: 레이다 신호 처리부 340: 레이다 전원부
Claims (25)
- 비행체에 탑재할 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 레이다 비행 시험 장비로서,
상기 레이다 장치를 시험하기 위한 공간을 제공하는 컨테이너; 및
상기 컨테이너의 내부에 설치되고, 상기 레이다 장치를 시험하기 위한 레이다 시험 장치;를 포함하고,
상기 컨테이너는 화물 수송을 위해 제작된 폐컨테이너이고,
일방향으로 연장되고 서로 마주보는 상부면과 하부면, 상기 상부면과 하부면이 연장되는 방향으로 일측 및 타측을 연결하는 전면과 후면 및 상기 상부면과 하부면의 양쪽을 연결하는 측면을 포함하는 육면체로 형성되고, 상기 전면에는 상기 레이다 장치의 레이돔을 설치하기 위한 고정구가 형성되며,
상기 레이돔을 상기 고정구에 고정시키기 위한 치구 및 고정부재를 더 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 1에 있어서,
상기 후면은 도어를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 1에 있어서,
상기 컨테이너는 비행체에 상기 컨테이너를 매달기 위해 케이블 장치를 연결할 수 있는 복수의 체결구를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 1에 있어서,
상기 컨테이너는 환기구를 포함하고,
상기 컨테이너 내부의 공기 흐름을 조절하도록 상기 컨테이너의 내부에 설치되는 환기 장치를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 2에 있어서,
상기 치구는 레이돔의 크기나 형상에 따라 복수개로 마련되는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 1에 있어서,
상기 레이다 장치와 상기 레이다 시험 장치를 설치하기 위해 상기 컨테이너 내부에 설치되는 거치대를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 6에 있어서,
상기 거치대는 상기 레이다 장치와 상기 레이다 시험 장치를 전기적으로 연결할 수 있는 배선 블록을 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 2에 있어서,
상기 레이다 시험 장치는,
상기 컨테이너의 자세 정보 및 위치 정보를 포함하는 비행 정보를 제공하기 위한 항법부;
상기 비행 정보를 이용하여 상기 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 정보를 생성하고, 상기 레이다 장치의 동작을 제어하기 위한 모의부;
상기 레이다 장치와 상기 모의부에서 생성되고, 처리되는 정보를 저장하기 위한 저장부; 및
상기 레이다 장치, 상기 항법부 및 상기 모의부에 전력을 공급하기 위한 주 전원부;를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 8에 있어서,
상기 레이다 시험 장치는,
상기 레이다 장치와 상기 모의부의 온도를 조절하기 위한 냉각부를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 8에 있어서,
상기 주 전원부는,
전력을 생산하기 위한 발전기; 및
상기 발전기에서 생산되는 전력을 상기 레이다 장치, 상기 항법부 및 상기 모의부에 공급하기 위한 전원공급기;를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 10에 있어서,
상기 전원공급기는 무정전전원공급기를 포함하는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 청구항 10에 있어서,
상기 레이다 시험 장치는
상기 컨테이너에 설치되는 태양광 발전 장치를 더 포함하고,
상기 태양광 발전 장치는 상기 전원공급기에 전력을 공급할 수 있는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비. - 삭제
- 비행체에 탑재할 레이다 장치의 성능을 시험하기 위한 레이다 비행 시험 설비로서,
수직 이착륙이 가능한 비행체;
청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 기재되는 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비;
상기 비행체에 탑재 가능하고, 상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비의 동작을 제어하기 위한 단말 장치; 및
상기 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비를 상기 비행체에 연결하기 위한 케이블 장치;를 포함하는 레이다 비행 시험 설비. - 삭제
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| KR1020200136906A KR102441345B1 (ko) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020200136906A KR102441345B1 (ko) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | 컨테이너형 레이다 비행 시험 장비, 레이다 비행 시험 설비 및 방법 |
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| KR20220052685A (ko) | 2022-04-28 |
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