KR102492125B1 - 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102492125B1
KR102492125B1 KR1020210026129A KR20210026129A KR102492125B1 KR 102492125 B1 KR102492125 B1 KR 102492125B1 KR 1020210026129 A KR1020210026129 A KR 1020210026129A KR 20210026129 A KR20210026129 A KR 20210026129A KR 102492125 B1 KR102492125 B1 KR 102492125B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
threat
distance
designation
maximum
Prior art date
Application number
KR1020210026129A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220122025A (ko
Inventor
김다솔
김상현
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020210026129A priority Critical patent/KR102492125B1/ko
Publication of KR20220122025A publication Critical patent/KR20220122025A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102492125B1 publication Critical patent/KR102492125B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00—Means of attack or defence not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G13/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels; Vessels characterised thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치는, 탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하는 탐지 처리부; 상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 위협 평가를 수행하여 상기 적어도 하나의 대상 표적에 대한 위협 순위를 산출하는 위협 평가 처리부; 및 상기 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 상기 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 표적 지정부를 포함할 수 있다.

Description

근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치{Method and Apparatus for Assessing Threat for Proximity High-speed Targets}
본 발명은 근접하는 표적에 대한 위협 평가를 수행하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 전투함정은 근접방어 무기체계(CIWS: Close-In Weapon System)를 탑재를 통해 위협표적으로부터 함정 생존성을 추구한다. 근접방어 무기체계의 효과적 운용을 위해서는 대상 표적에 대한 위협평가 방법이 중요하다.
근접방어 무기체계의 대상 표적은 주로 고속(아음속 ~ 초음속)의 대공 표적이며, 고속의 대공 표적에 대한 근접거리 대응 체계의 위협 평가를 위한 평가 결과 도출이 필요하다. 일반적으로 기 적용중인 전투함정의 위협평가 방법은 초음속과 같은 고속 표적은 고려하고 있지 않으며, 특히 고속 표적의 근접거리 대응을 위한 위협평가 방법은 적용되어 있지 않다. 전술한 종래의 위협평가 방법에 대응하는 대공 표적의 기동 분석에 기반한 함정용 위협 평가 시스템과 같은 기술은 한국등록특허 제10-2137487-0000호에 기재되어 있다.
한편, 종래의 위협평가 방법은 모든 표적에 대해서 TTG(Time to go)를 계산하여 자함에 가장 짧은 시간에 도달하는 표적을 가장 위협도가 큰 표적으로 판단한다. 종래의 위협평가 방법은 근접방어 무기체계의 사격 가능 거리에 도달하기 이전인 원거리부터 단순 TTG에 의한 위협도를 판단함에 따라, 실제 근접 거리에서 큰 위협이 되는 대상 표적에 대한 대응 시간 확보가 부족하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 근거리 접근하는 표적에 대한 위협 평가를 수행하고, 위협 평가 결과에 근거하여 표적의 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 근접 고속 표적 위협평가 장치는, 탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하는 탐지 처리부; 상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 위협 평가를 수행하여 상기 적어도 하나의 대상 표적에 대한 위협 순위를 산출하는 위협 평가 처리부; 및 상기 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 상기 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 표적 지정부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 근접 고속 표적 위협평가 방법은, 탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하는 탐지 처리 단계; 상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 위협 평가를 수행하여 상기 적어도 하나의 대상 표적에 대한 위협 순위를 산출하는 위협 평가 처리 단계; 및 상기 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 상기 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 표적 지정 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 표적 진입각, 표적 속도 등의 근접 고속 표적의 특징 정보를 이용하여 위협 평가 대상을 선별함으로써, 자함에 궁극적인 위협이 되는 근접 고속 표적에 대한 위협 평가가 가능하게 하고, 근전방어무기체계에 효과적인 위협 평가를 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 대상 표적 각각의 최소 교전거리의 도착시간(TTG)와 최소 교전거리까지 근접방어 무기체계의 무장의 비행시간(TOF)를 종합하여 위협 순위를 결정함에 따라 자함에 가장 위험적인 근접 고속 표적을 정확하게 구별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 교전의 효과도가 가장 높을 시점을 계산하여 교전 대상 표적을 지정함으로 표적 위협순위 변화에 따른 근접방어 무기체계의 표적 대응 시간 지연을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치를 포함하는 근접 방어 무기 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근접 방어 무기 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치의 대상 표적을 탐지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치의 위협 평가 처리 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 근접 방어 무기 시스템은 함정 무기체계 분야에 적용되어 해상의 근거리 고속표적에 대한 방어체계에서의 위협 평가 및 표적 지정을 수행하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기동 무기체계, 항공 무기체계, 화력 무기체계 등의 다양한 분야에 적용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치를 포함하는 근접 방어 무기 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 근접 방어 무기 시스템(100)은 근접 고속 표적 위협평가 장치(200) 및 교전 처리장치(300)를 포함한다. 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 탐지 처리부(210), 위협 평가 처리부(220) 및 표적 지정부(230)를 포함하고, 교전 처리장치(300)는 정밀 추적부(310), 교전 수행부(320), 요격 평가 처리부(330) 및 표적 전환부(340)을 포함할 수 있다. 도 1의 근접 방어 무기 시스템(100)은 일 실시예에 따른 것으로서, 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 근접 방어 무기 시스템(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 자함, 함포, 비행체 등과 같은 아군 무기체계에 근거리 접근하는 표적에 대한 위협 평가를 수행하고, 위협 평가 결과에 근거하여 표적의 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정한다. 이하, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)에 포함된 구성요소 각각에 대해 설명하도록 한다.
탐지 처리부(210)는 탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하는 동작을 수행한다. 여기서, 탐색 레이더는 근접방어 무기체계와 연동하는 레이더일 수 있다. 근접방어 무기체계는 자함의 마지막 방어 수단으로 최종적으로 자함에 초근거리에 근접하는 고속 표적에 대한 방어체계로 극단적인 상황에서 운용하는 체계를 의미한다.
탐지 처리부(210)는 탐색 레이더를 기반으로 자함에 접근하는 모든 표적에 대한 초기 탐지를 수행한다. 여기서, 탐지 처리부(210)는 초기 탐지를 수행하면서 모든 표적의 전체 또는 일부에 대해 추적을 함께 수행할 수 있다. 이후, 탐지 처리부(210)는 초기 탐지 결과 중 근접 탐지 조건을 만족하는 대상 표적을 선별한다.
구체적으로, 탐지 처리부(210)는 초기 탐지 결과에 포함된 모든 표적 각각에 대한 표적 진입각 및 표적 속도를 산출하고, 표적 진입각 및 표적 속도 각각을 근접 탐지 조건과 비교하여 대상 표적(근접 고속 표적)을 선별한다.
우선, 탐지 처리부(210)에서 표적 진입각을 산출하여 대상 표적을 선별하는 동작을 설명하도록 한다.
탐지 처리부(210)는 표적 진입각이 기 설정된 일정각도(A 도) 이내인 표적만 대상 표적으로 선별한다. 탐지 처리부(210)는 [수학식 1]을 이용하여 대상 표적을 선별할 수 있다.
Figure 112021023380362-pat00001
여기서, 표적 진입각은 표적의 애스팩트 앵글(Aspect Angle)을 시선각(Line of Sight Angle)으로 나눈 값으로 산출될 수 있다.
예를 들어, 탐지 처리부(210)는 기 설정된 일정각도(A도)가 70 도일 경우 80 도로 접근하는 표적에 대해서는 대상 표적에서 제외시켜 위협 평가가 수행되지 않도록 한다. 즉, 탐지 처리부(210)는 표적 진입각을 이용하여 최종적으로 자함에 초근거리로 접근하지 않는 것으로 판단된 표적을 필터링하여 근접방어 무기체계의 대상표적으로 간주하지 않는다.
다음으로, 탐지 처리부(210)에서 표적 속도를 산출하여 대상 표적을 선별하는 동작을 설명하도록 한다.
탐지 처리부(210)는 표적의 진행방향 속도(방사 방향 속도)를 측정하고, 표적의 진행방향 속도가 기 설정된 일정속도(B m/s) 이상인 표적만 대상 표적으로 선별한다. 탐지 처리부(210)는 [수학식 2]을 이용하여 대상 표적을 선별할 수 있다.
Figure 112021023380362-pat00002
여기서, 일정속도(B m/s)는 기 설정된 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 표적 진입각을 기준으로 대상 표적이 1차적으로 필터링된 상태에서 1차 필터링된 대상 표적들의 속도를 기반으로 산출되어 설정된 속도일 수 있다.
위협 평가 처리부(220)는 탐색 레이더의 탐지 표적, 연동 표적, 추적 레이더의 표적 정보 등을 종합하여 근접방어 무기체계에 효과적인 위협 평가를 수행하여 각 대상 표적(근접 고속 표적)의 위협 순위를 결정한다.
위협 평가 처리부(220)는 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 위협 평가를 수행하여 적어도 하나의 대상 표적에 대한 위협 순위를 산출한다.
위협 평가 처리부(220)는 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTTG) 및 방어 무기의 비행시간(TOF)를 기반으로 위협 평가 결과값을 산출하여 위협 평가를 수행한다. 위협 평가 처리부(220)는 위협 평가 결과를 기반으로 위협 순위를 산출한다.
구체적으로, 위협 평가 처리부(220)는 적어도 하나의 대상 표적 각각의 최소 교전거리에 도달하는 시간(TTTG)과 최소 교전거리까지의 방어 무기의 비행시간(TOF)을 합산한 위협 평가 결과값을 산출하고, 산출된 위협 평가 결과값을 이용하여 위협 순위를 산출한다. 여기서, 위협 평가 처리부(220)는 위협 평가 결과값이 작을수록 대상 표적에 대한 위협도가 높은 것으로 판단하여 위협 순위를 산출한다.
본 실시에 따른 근접방어 무기체계는 자함의 마지막 방어 수단으로 자함의 생존성을 향상을 위해 지정된 표적에 대해서 불필요한 지연없이 빠르고 효과적으로 대응해야 한다. 그러나, 표적의 속도와 근접방어 무기체계의 방어 무기의 특성에 따라 대응 가능한 최소 교전거리의 제약이 존재한다. 표적이 자함에 너무 근접할 경우에는 교전 대응 시간이 부족하여 근접방어 무기체계로 대응할 수 없으며, 표적이 자함과 너무 원거리에 있는 경우에는 불필요하게 방어 자산을 소비해야 한다.
이에, 본 실시에 따른 위협 평가 처리부(220)는 표적의 속도, 표적이 탐지된 시점 등 대상 표적에 대한 다양한 정보들을 종합하여 대상 표적 각각의 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG: Time To Go)과 최소 교전거리까지 방어무기가 비행에 필요한 비행시간(TOF: Time-of-Flight)를 산출한다.
위협 평가 처리부(220)는 대상 표적 각각에 대해 산출된 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG)와 방어 무기의 비행시간(TOF)을 이용하여 위협 평가 결과값을 산출함으로써, 복수의 대상 표적 중 어떤 표적이 가장 위협이 될 것이며, 어떠한 표적을 가장 먼저 방어 자산으로 대응해야 하는가를 평가한다. 위협 평가 처리부(220)는 [수학식 3]을 이용하여 대상 표적 각각에 대한 위협 평가 결과값을 산출한다.
Figure 112021023380362-pat00003
여기서, TTTG: 표적이 최소교전거리에 도달하는 시간, TOF: 최소교전거리까지의 방어 무기(함포, 유도탄)의 비행시간(Time of Flight)을 의미한다.
위협 평가 처리부(220)는 [수학식 3]을 통해 위협 평가 결과값을 산출하며, 위협 평가 결과값이 값이 작은 순서대로 위협 순위를 결정한다.
표적 지정부(230)는 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정한다.
표적 지정부(230)는 위협 순위 산출 결과 및 대상 표적의 거리에 따라 최적의 시점에 교전이 수행될 수 있도록 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정한다. 여기서, 교전 대상 표적은 정밀추적 및 교전의 대상을 의미한다.
근접방어 무기체계는 초근거리의 고속 표적을 효과적으로 대응해야 하므로 교전 대상 표적의 지정 이후에는 교전 처리장치(300)에서 정해진 교전 절차에 따라 최적의 교전을 수행해야 한다. 그러므로 위협 순위에 따라 위협 표적을 선정하고, 위협 표적의 거리에 따라 교전 대상 표적의 지정 시점을 계산해야 한다.
구체적으로, 표적 지정부(230)는 위협 평가 결과값에 근거하여 위협도가 가장 높은 대상 표적을 위협 표적으로 선정하며, 위협 표적에 대한 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리를 산출한다. 여기서, 제1 최대 표적 지정거리는 기 설정된 최대 교전거리와 상기 최대 교전거리까지 방어 무장이 도착하기 위해 필요한 시간동안 표적이 이동하는 거리를 합산하여 산출된 거리를 의미한다. 또한, 제2 최대 표적 지정거리는 기 설정된 최소 교전거리와 대상 표적의 격침을 위해 방어 무장을 연속 발사하는 시간동안 표적이 이동하는 거리를 합산하여 산출된 거리를 의미한다.
표적 지정부(230)는 [수학식 4]를 이용하여 제1 최대 표적 지정거리(R(1)) 및 제2 최대 표적 지정거리(R(2))를 산출할 수 있다. 여기서, 제1 최대 표적 지정거리는 근접 고속 표적이 격침가능한 최대 교전거리를 기준으로 계산되며, 제2 최대 표적 지정거리는 자함의 최소 방어 지지점인 최소 교전거리를 기준으로 계산된다.
Figure 112021023380362-pat00004
여기서, 최소/최대교전거리는 표적의 속력 및 자함의 안전을 고려해서 결정되는 값, TOF : 최대교전거리까지 무장이 도착하기 위해 필요한 비행시간, RTOF : TOF 시간동안 표적이 이동하는 거리, 무장발사시간 : 표적의 격침을 위해 근접방어무기체계의 방어 무장을 연속 발사하는 시간, R무장발사시간 : 무장발사시간 동안 표적이 이동하는 거리를 의미한다.
표적 지정부(230)는 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리 중 작은 값을 최대 표적 지정거리로 결정한다. 표적 지정부(230)는 결정된 최대 표적 지정거리 내에 위협 표적이 접근하는 표적 지정 시점에 위협 표적을 교전 대상 표적으로 지정한다.
표적 지정부(230)는 지정된 교전 대상 표적에 대한 정보를 교전 처리장치(300)로 전송하여 교전에 관련된 절차가 수행되도록 한다.
한편, 표적 지정부(230)는 위협 평가 결과값에 근거하여 위협도가 가장 높은 대상 표적을 위협 표적으로 선정하는 과정에서, 위협도가 가장 높은 위협 표적 즉, 위협 평가 결과값이 동일한 위협 표적 이 두 개 이상인 경우, 두 개 이상의 위협 표적 각각에 대한 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리를 산출한다.
이후, 표적 지정부(230)는 두 개 이상의 위협 표적 각각의 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리 중 작은 값을 두 개 이상의 위협 표적 각각의 최대 표적 지정거리로 결정한다. 표적 지정부(230)는 두 개 이상의 위협 표적 각각의 최대 표적 지정거리를 비교하여 최대 표적 지정거리가 작은 값을 가지는 위협 표적을 위협도가 가장 높은 최종 위협 표적으로 선정한다.
표적 지정부(230)는 선정된 최종 위협 표적의 최대 표적 지정거리 내에 최종 위협 표적이 접근하는 표적 지정 시점에 최종 위협 표적을 교전 대상 표적으로 지정한다.
교전 처리장치(300)는 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)에서 교전 대상 표적이 지정된 이후 정밀 추적, 정밀추적, 교전, 요격평가, 표적전환 절차 등 근접방어 무기체계의 교전에 관련된 절차를 수행한다. 이하, 교전 처리장치(300)에 포함된 구성요소 각각에 대해 설명하도록 한다.
정밀 추적부(310)는 교전 대상 표적에 대한 정보를 획득하고, 교전 대상 표적에 대한 정밀 추적을 수행한다. 정밀 추적부(310)는 교전 대상 표적에 대한 표적 정보, 거리 정보, 속도 정보 등을 이용하여 교전을 위한 정밀 추적을 수행한다.
정밀 추적부(310)는 교전 대상 표적에 교전을 위한 무장을 할당하기 위해서 교전 대상 표적을 향해 레이더의 추적 빔을 운용하며, 추적 빔이 교전 대상 표적의 정 중앙에 조사되도록 빔 조향 제어를 수행할 수 있다. 이는 무장에서 필요로 하는 레이더 정확도를 최대한으로 확보하기 위함이다.
교전 수행부(320)는 사용자에 의해 조작 또는 입력된 제어 명령을 기반으로 정밀 추적이 수행된 교전 대상 표적과 교전을 수행한다. 교전 수행부(320)는 제어 명령에 대응하는 무장을 할당하고, 할당된 무장을 이용하여 교전 대상 표적과 교전을 수행할 수 있다.
요격 평가 처리부(330)는 교전에 의한 교전 대상 표적의 요격 또는 명중 여부를 판단한다.
요격 평가 처리부(330)는 교전 대상 표적의 파편을 탐지 및 분석하여 교전 수행 결과를 산출하여 교전 대상 표적의 요격 또는 명중 여부를 판단한다. 요격 평가 처리부(330)는 교전 대상 표적의 파편을 탐지 및 분석하여 요격 또는 명중 여부를 판단하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식을 기반으로 요격 또는 명중 여부를 판단할 수 있다.
표적 전환부(340)는 교전 대상 표적의 요격 또는 명중 여부에 따라 교전을 종료하고 대상 표적을 전환하는 동작을 수행한다.
표적 전환부(340)는 교전 대상 표적이 교전에 의해 요격 또는 명중된 경우 교전을 종료한다. 한편, 표적 전환부(340)는 교전을 종료하기 전 신규 교전 대상 표적이 추가로 존재하는 것으로 판단된 경우 신규 교전 대상 표적으로 표적을 전환하여 교전 동작이 수행되도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근접 방어 무기 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 근거리에 고속으로 접근하는 표적에 대한 위협 평가를 수행하고, 위협 평가 결과에 근거하여 표적의 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 근접 고속 표적 위협 평가 동작을 수행한다(S210). 단계 S210에 대한 자세한 설명은 도 3에 기재하도록 한다.
교전 처리장치(300)는 지정된 교전 대상 표적에 대한 정보를 획득하고, 교전 대상 표적에 대한 정밀 추적을 수행한다(S220).
교전 처리장치(300)는 사용자에 의해 조작 또는 입력된 제어 명령을 기반으로 정밀 추적이 수행된 교전 대상 표적과 교전을 수행한다(S230). 교전 처리장치(300)는 제어 명령에 대응하는 무장을 할당하고, 할당된 무장을 이용하여 교전 대상 표적과 교전을 수행할 수 있다.
교전 처리장치(300)는 교전 대상 표적의 파편을 탐지 및 분석하여 교전 수행 결과를 산출하여 교전 대상 표적의 요격 또는 명중 여부를 판단한다(S240).
교전 처리장치(300)는 교전 대상 표적의 요격 또는 명중 여부에 따라 교전을 종료하고 대상 표적을 전환하는 동작을 수행한다(S250).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 단계 S210에 대한 구체적인 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하고, 초기 탐지 결과에 포함된 모든 표적 각각에 대해 산출된 표적 진입각 및 표적 속도 각각을 근접 탐지 조건과 비교하여 대상 표적을 선별 및 추적한다(S310).
근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 탐색 레이더의 탐지 표적, 연동 표적, 추적 레이더의 표적 정보 등을 종합하여 근접방어 무기체계에 효과적인 위협 평가를 수행하여 각 대상 표적의 위협 순위를 결정한다(S320).
구체적으로, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTTG) 및 방어 무기의 비행시간(TOF)를 기반으로 위협 평가 결과값을 산출하여 위협 평가를 수행하며, 위협 평가 결과를 기반으로 위협 순위를 산출한다.
근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정한다(S330).
구체적으로, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 대상 표적 각각에 대한 위협 평가 결과값에 근거하여 위협도가 가장 높은 대상 표적을 위협 표적으로 선정하며, 위협 표적에 대한 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리를 산출한다. 이후, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리 중 작은 값을 최대 표적 지정거리로 결정한다. 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 결정된 최대 표적 지정거리 내에 위협 표적이 접근하는 표적 지정 시점에 위협 표적을 교전 대상 표적으로 지정한다.
도 3 및 도 4 각각에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 3 및 도 4에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 3 및 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4에 기재된 본 실시예에 따른 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법은 애플리케이션(또는 프로그램)으로 구현되고 단말장치(또는 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법을 구현하기 위한 애플리케이션(또는 프로그램)이 기록되고 단말장치(또는 컴퓨터)가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치 또는 매체를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치의 대상 표적을 탐지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
근접방어 무기체계는 자함의 마지막 방어 수단으로 최종적으로 자함에 초근거리에 근접하는 고속 표적에 대한 방어체계로 극단적인 상황에서 운용하는 체계를 의미한다.
일반적인 전투함정의 위협평가 방법으로는 모든 주변 표적에 대해서 위협도를 계산, 비교하나 이러한 위협평가 방법은 근접방어 무기체계에는 비효율적이다.
이에, 본 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 표적 진입각을 산출하여 대상 표적을 선별하는 동작을 수행한다.
도 4를 참고하면, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 표적 진입각이 기 설정된 일정각도(A 도) 이내인 표적만 대상 표적으로 선별한다. 예를 들어, 기 설정된 일정각도(A도)가 70 도일 경우, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 자함을 기준으로 표적 집입각이 ±70 도 내에 들어오지 않고 80 도로 접근하는 표적에 대해서는 대상 표적에서 제외시켜 위협 평가가 수행되지 않도록 한다. 즉, 탐지 처리부(210)는 표적 진입각을 이용하여 최종적으로 자함에 초근거리로 접근하지 않는 것으로 판단된 표적을 필터링하여 근접방어 무기체계의 대상표적으로 간주하지 않는다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 근접 고속 표적 위협평가 장치의 위협 평가 처리 동작을 설명하기 위한 도면이다.
근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 탐색 레이더의 탐지 표적, 연동 표적, 추적 레이더의 표적 정보 등을 종합하여 근접방어 무기체계에 효과적인 위협 평가를 수행하여 각 대상 표적의 위협 순위를 결정한다.
구체적으로, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTTG) 및 방어 무기의 비행시간(TOF)를 기반으로 위협 평가 결과값을 산출하여 위협 평가를 수행하며, 위협 평가 결과를 기반으로 위협 순위를 산출한다. 여기서, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 위협 평가 결과값이 작을수록 대상 표적에 대한 위협도가 높은 것으로 판단하여 위협 순위를 산출한다.
도 5를 참고하면, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 표적의 속도, 표적이 탐지된 시점 등 대상 표적에 대한 다양한 정보들을 종합하여 자함(510)의 방어 무기를 기준으로 대상 표적 각각의 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG)과 최소 교전거리까지 방어무기가 비행에 필요한 비행시간(TOF)를 산출한다.
다시 말해, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 제1 대상 표적(520)에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG)과 최소 교전거리까지 방어무기가 비행에 필요한 비행시간(TOF)을 산출하여 제1 위협 평가 결과값을 산출하고, 제2 대상 표적(530)에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG)과 최소 교전거리까지 방어무기가 비행에 필요한 비행시간(TOF)을 제2 위협 평가 결과값을 산출함으로써, 복수의 대상 표적 중 어떤 표적이 가장 위협이 될 것이며, 어떠한 표적을 가장 먼저 방어 자산으로 대응해야 하는가를 평가한다.
도 5에서, 근접 고속 표적 위협평가 장치(200)는 제1 위협 평가 결과값과 제2 위협 평가 결과값을 비교하여 위협 평가 결과값이 작은 제1 대상 표적(520)의 위협도가 높은 것으로 판단하여 제1 대상 표적(520), 제2 대상 표적(530) 순으로 위협 순위를 산출한다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 근접 방어 무기 시스템 200: 근접 고속 표적 위협평가 장치
300: 교전 처리장치
210: 탐지 처리부 220: 위협 평가 처리부
230: 표적 지정부
310: 정밀 추적부 320: 교전 수행부
330: 요격 평가 처리부 340: 표적 전환부

Claims (12)

  1. 근접 고속 표적에 대한 위협 평가를 수행하는 장치에 있어서,
    탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하는 탐지 처리부;
    상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 위협 평가를 수행하여 상기 적어도 하나의 대상 표적에 대한 위협 순위를 산출하는 위협 평가 처리부; 및
    상기 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 상기 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 표적 지정부를 포함하되,
    상기 탐지 처리부는, 상기 탐색 레이더를 기반으로 접근하는 모든 표적에 대한 초기 탐지를 수행하고, 초기 탐지 결과 중 근접 탐지 조건을 만족하는 상기 대상 표적을 선별하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탐지 처리부는,
    상기 초기 탐지 결과에 포함된 모든 표적 각각에 대한 표적 진입각 및 표적 속도를 산출하고, 상기 표적 진입각 및 상기 표적 속도 각각을 상기 근접 탐지 조건과 비교하여 상기 대상 표적을 선별하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위협 평가 처리부는,
    상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG) 및 방어 무기의 비행시간(TOF)를 기반으로 위협 평가 결과값을 산출하여 상기 위협 평가를 수행하고, 위협 평가 결과를 기반으로 상기 위협 순위를 산출하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위협 평가 처리부는,
    상기 적어도 하나의 대상 표적 각각의 최소 교전거리에 도달하는 시간(TTTG)과 최소 교전거리까지의 방어 무기의 비행시간(TOF)을 합산한 상기 위협 평가 결과값을 이용하여 상기 위협 순위를 산출하되,
    상기 위협 평가 결과값이 작을수록 대상 표적에 대한 위협도가 높은 것으로 판단하여 상기 위협 순위를 산출하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표적 지정부는,
    상기 위협 평가 결과값에 근거하여 상기 위협도가 가장 높은 대상 표적을 상기 위협 표적으로 선정하며,
    상기 위협 표적에 대한 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리를 산출하고, 상기 제1 최대 표적 지정거리 및 상기 제2 최대 표적 지정거리 중 작은 값을 상기 최대 표적 지정거리로 결정하되,
    상기 최대 표적 지정거리 내에 상기 위협 표적이 접근하는 표적 지정 시점에 상기 위협 표적을 상기 교전 대상 표적으로 지정하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 표적 지정부는,
    기 설정된 최대 교전거리와 상기 최대 교전거리까지 방어 무장이 도착하기 위해 필요한 시간동안 표적이 이동하는 거리를 합산하여 상기 제1 최대 표적 지정거리를 산출하고,
    기 설정된 최소 교전거리와 상기 대상 표적의 격침을 위해 방어 무장을 연속 발사하는 시간동안 표적이 이동하는 거리를 합산하여 상기 제2 최대 표적 지정거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 장치.
  8. 근접 고속 표적 위협평가 장치에서 근접 고속 표적에 대한 위협 평가를 수행하는 방법에 있어서,
    탐색 레이더를 통해 적어도 하나의 대상 표적을 탐지하는 탐지 처리 단계;
    상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 위협 평가를 수행하여 상기 적어도 하나의 대상 표적에 대한 위협 순위를 산출하는 위협 평가 처리 단계; 및
    상기 위협 순위 산출 결과에 근거하여 위협 표적을 선정하고, 상기 위협 표적에 대한 최대 표적 지정거리를 산출하여 교전 대상 표적을 지정하는 표적 지정 단계를 포함하되,
    상기 탐지 처리 단계는, 상기 탐색 레이더를 기반으로 접근하는 모든 표적에 대한 초기 탐지를 수행하고, 초기 탐지 결과 중 근접 탐지 조건을 만족하는 상기 대상 표적을 선별하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 방법
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탐지 처리 단계는,
    상기 초기 탐지 결과에 포함된 모든 표적 각각에 대한 표적 진입각 및 표적 속도를 산출하며, 상기 표적 진입각 및 상기 표적 속도 각각을 근접 탐지 조건과 비교하여 상기 초기 탐지 결과 중 근접 탐지 조건을 만족하는 상기 대상 표적을 선별하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 위협 평가 처리 단계는,
    상기 적어도 하나의 대상 표적 각각에 대한 최소 교전거리까지의 도착시간(TTG) 및 방어 무기의 비행시간(TOF)를 기반으로 위협 평가 결과값을 산출하여 상기 위협 평가를 수행하고, 위협 평가 결과를 기반으로 상기 위협 순위를 산출하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위협 평가 처리 단계는,
    상기 적어도 하나의 대상 표적 각각의 최소 교전거리에 도달하는 시간(TTTG)과 최소 교전거리까지의 방어 무기의 비행시간(TOF)을 합산한 상기 위협 평가 결과값을 이용하여 상기 위협 순위를 산출하되,
    상기 위협 평가 결과값이 작을수록 대상 표적에 대한 위협도가 높은 것으로 판단하여 상기 위협 순위를 산출하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 표적 지정 단계는,
    상기 위협 평가 결과값에 근거하여 상기 위협도가 가장 높은 대상 표적을 상기 위협 표적으로 선정하며,
    상기 위협 표적에 대한 제1 최대 표적 지정거리 및 제2 최대 표적 지정거리를 산출하고, 상기 제1 최대 표적 지정거리 및 상기 제2 최대 표적 지정거리 중 작은 값을 상기 최대 표적 지정거리로 결정하되,
    상기 최대 표적 지정거리 내에 상기 위협 표적이 접근하는 표적 지정 시점에 상기 위협 표적을 상기 교전 대상 표적으로 지정하는 것을 특징으로 하는 근접 고속 표적 위협평가 방법.
KR1020210026129A 2021-02-26 2021-02-26 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치 KR102492125B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210026129A KR102492125B1 (ko) 2021-02-26 2021-02-26 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210026129A KR102492125B1 (ko) 2021-02-26 2021-02-26 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220122025A KR20220122025A (ko) 2022-09-02
KR102492125B1 true KR102492125B1 (ko) 2023-01-26

Family

ID=83281153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210026129A KR102492125B1 (ko) 2021-02-26 2021-02-26 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102492125B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102647229B1 (ko) * 2023-05-15 2024-03-13 한화시스템 주식회사 표적 식별 장치 및 해상 표적 식별 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402795B1 (ko) * 2013-03-27 2014-06-03 국방과학연구소 고기동 대함표적의 효과적 대응을 위한 함포 사격 통제 시스템 및 방법
KR102012466B1 (ko) * 2019-06-03 2019-10-21 한화시스템(주) 구역 방어 기반의 위협 평가 장치 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402795B1 (ko) * 2013-03-27 2014-06-03 국방과학연구소 고기동 대함표적의 효과적 대응을 위한 함포 사격 통제 시스템 및 방법
KR102012466B1 (ko) * 2019-06-03 2019-10-21 한화시스템(주) 구역 방어 기반의 위협 평가 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220122025A (ko) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6407262B2 (ja) 砲ベースの対航空機防御のための砲撃管制の方法
KR102492125B1 (ko) 근접 고속 표적에 대한 위협 평가 방법 및 그를 위한 장치
CN115238226A (zh) 一种防空有效杀伤区计算方法
KR102396924B1 (ko) 요격방법, 필터링 방법 및 요격장치
KR102303941B1 (ko) 근접방어무기체계의 표적 식별 방법 및 표적 식별 장치
RU2571530C1 (ru) Способ повышения эффективности стрельбы из вооружения самоходных объектов
KR102551654B1 (ko) 고위협 표적 인식 방법 및 그를 위한 장치
CN112182501B (zh) 巡航导弹的突防概率计算方法和装置
KR102277949B1 (ko) 근접 방어 무기 체계 및 레이다를 이용한 탄착 오차 산출 방법
JP2018091713A (ja) 追尾装置およびマルチセンサシステム
JP2000338236A (ja) 目標追随装置
KR101683178B1 (ko) 표적 확인을 통한 유도 무기 발사 방법 및 유도 무기 발사 시스템
KR102578568B1 (ko) 수상함 전투체계에서 대공 표적에 대한 위협 평가 시스템 및 그 방법
KR102494975B1 (ko) 근접 방어 시스템의 사격 거리와 사격 시간 예측 방법 및 장치
US10191136B2 (en) Determining miss distance and bullet speed of a burst of bullets
KR102489645B1 (ko) 탄착군 확률 모델 기반 대공표적 실시간 명중평가 방법 및 장치
KR102494977B1 (ko) 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치
KR102489644B1 (ko) 30 mm 개틀링 함포의 실시간 사격 통제 명령 산출 장치 및 방법
KR102492128B1 (ko) 근접 방어 시스템의 격추율 산출 장치 및 방법
US11940249B2 (en) Method, computer program and weapons system for calculating a bursting point of a projectile
KR102489371B1 (ko) 수상함 함대 구역방어를 위한 자동 구역 교전관리 시스템 및 방법
KR102480563B1 (ko) 함포 대공 사격 탄착점 산출 및 전시 시스템, 및 그 방법
RU186630U1 (ru) Боевая головка самонаведения зенитной ракеты, оснащённая акустическим пеленгационным датчиком координат цели
RU2803113C1 (ru) Боевой модуль средства передвижения
KR102494976B1 (ko) 근접 방어 시스템의 오차 거리 예측 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant