KR102494977B1 - Method and apparatus for analyzing kill ratio of CIWS - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치는, M&S(modeling & simulation) 분석 프로세스를 통해 탄환의 상대 속도를 기반으로 근접 방어 시스템(close-in weapon system, CIWS)의 격추율을 분석함으로써, 근접 방어 시스템에서 대함 미사일 시험 시 한계가 많은 조건을 대체한 성능 예측 및 최적화를 수행할 수 있다.The method and apparatus for analyzing the kill rate of a close-in defense system according to a preferred embodiment of the present invention are based on the relative velocity of bullets through a modeling & simulation (M&S) analysis process, By analyzing the kill rate, it is possible to perform performance prediction and optimization that replaces many limiting conditions when testing anti-ship missiles in the proximity defense system.

Description

근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치{Method and apparatus for analyzing kill ratio of CIWS}Method and apparatus for analyzing kill ratio of close defense system {Method and apparatus for analyzing kill ratio of CIWS}

본 발명은 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 근접 방어 시스템(close-in weapon system, CIWS)의 성능을 예측하는, 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for analyzing a kill rate of a close-in defense system, and more particularly, to a method and apparatus for predicting the performance of a close-in weapon system (CIWS).

종래에는 탄환과 대함 유도탄의 상대 속도가 일정 수치 내여야 명중한다는 조건만 제시되어 있으며, 이를 예측하는 내용에 대해서는 개발이 되어 있지 않다.Conventionally, only the condition that the relative speed of the bullet and the anti-ship missile is within a certain value is presented, and the contents of predicting this have not been developed.

비상 사태에 대비하여 탄을 함정 안정 영역까지 보유할 필요가 있으며, 추가적인 대함 유도탄 공격을 방어하기 위해 상대 속도를 미리 예측하여 표적에 대한 사격 개시 및 발사 탄환 수를 산출해야 한다.In preparation for an emergency, it is necessary to hold ammunition up to the safe area of the trap, and to prevent additional anti-ship missile attacks, the relative speed must be predicted in advance to start firing at the target and calculate the number of bullets fired.

그러나, 실제 대함 유도탄 속도 별 시험에 한계가 있기 때문에 M&S(modeling & simulation) 분석으로 대체할 필요가 있다.However, since there is a limit to testing by actual anti-ship missile speed, it is necessary to replace it with M&S (modeling & simulation) analysis.

본 발명이 이루고자 하는 목적은, M&S(modeling & simulation) 분석 프로세스를 통해 탄환의 상대 속도를 기반으로 근접 방어 시스템(close-in weapon system, CIWS)의 격추율을 분석하는, 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.An object to be achieved by the present invention is to analyze the kill rate of a close-in weapon system (CIWS) based on the relative velocity of a bullet through a modeling & simulation (M&S) analysis process. It is to provide an analysis method and apparatus.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other non-specified objects of the present invention may be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법은, 표적을 탐지 및 추적하는 단계; 탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점(predicted hitting point, PHP)을 계산하고, 상기 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득하며, 상기 발사각을 기반으로 상기 예상 요격 지점에서의 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는 단계; 및 격추 가능 영역 및 상기 탄환의 상대 속도를 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.To achieve the above object, a method for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of detecting and tracking a target; A predicted hitting point (PHP) is calculated using the detected and tracked target information, a launch angle of a bullet is obtained based on the predicted hitting point, and the bullet is fired at the predicted hitting point based on the launch angle. obtaining the relative speed of ; and determining whether or not the bullet is shot down based on the shootable area and the relative speed of the bullet.

여기서, 상기 탄환의 상대 속도 획득 단계는, 상기 탄환의 초속, 상기 탄환의 발사 후 상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때까지의 경과 시간 및 상기 발사각을 기반으로 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, the step of acquiring the relative velocity of the bullet may include obtaining the relative velocity of the bullet based on the initial velocity of the bullet, the elapsed time from firing of the bullet until the bullet reaches the expected interception point, and the firing angle can be made with

여기서, 상기 탄환의 상대 속도 획득 단계는, 표적 거리, 표적 고각 및 비과 시간을 기반으로 상기 발사각을 획득하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, the step of acquiring the relative velocity of the bullet may include obtaining the launch angle based on a target distance, a target elevation angle, and a flight time.

여기서, 상기 탄환의 상대 속도 획득 단계는, 상기 탄환의 초속 및 상기 표적 거리를 기반으로 상기 비과 시간을 획득하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, the step of acquiring the relative velocity of the bullet may include acquiring the flight time based on the initial velocity of the bullet and the target distance.

여기서, 상기 격추 여부 판단 단계는, 상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때의 상기 탄환의 위치가 상기 격추 가능 영역 내에 있는지 여부를 나타내는 제1 명중 조건 및 상기 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있는지 여부를 나타내는 제2 명중 조건을 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, the determining whether the bullet is shot down may include a first hit condition indicating whether the position of the bullet when it arrives at the expected interception point is within the shootable range and the relative speed of the bullet is a shootable speed range. It may be configured to determine whether the bullet is shot down based on a second hit condition indicating whether the bullet is within the range.

여기서, 상기 격추 여부 판단 단계는, 상기 제1 명중 조건을 판단하는 경우, 상기 표적의 탄두부 영역을 기준으로 설정된 상기 격추 가능 영역 내에 상기 탄환의 위치가 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 상기 격추 가능 영역 외에 상기 탄환의 위치가 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않은 것으로 판단하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, in the determining whether or not to shoot down, when the first hit condition is determined, it is determined that the bullet shoots down the target if the position of the bullet is within the shootable area set based on the warhead area of the target. and determining that the bullet did not shoot down the target if there is a location of the bullet outside the shoot-down possible area.

여기서, 상기 격추 여부 판단 단계는, 상기 제2 명중 조건을 판단하는 경우, 거리에 따른 명중 가능 속도 정보를 이용하여 상기 예상 요격 지점에서의 상기 탄환의 상대 속도가 상기 격추 가능 속도 범위 내에 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 상기 탄환의 상대 속도가 상기 격추 가능 속도 범위 외에 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 판단하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, in the determining whether or not to shoot down, when the second hit condition is determined, if the relative speed of the bullet at the expected interception point is within the shootable speed range using information on the possible hit speed according to the distance, the bullet can be shot down. It is determined that the target is to be shot down, and it is determined that the bullet does not shoot down the target if the relative speed of the bullet is outside the range of possible shooting down speed.

여기서, 상기 격추 여부 판단 단계는, 상기 제1 명중 조건 및 상기 제2 명중 조건 중 미리 설정된 하나의 명중 조건을 먼저 판단하고, 상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단하지 않고 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단하며, 상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단되면 상기 다른 명중 조건을 판단한 결과를 기반으로 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는지 여부를 최종적으로 판단하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, in the determining whether or not to shoot down, one preset hit condition among the first hit condition and the second hit condition is first determined, and as a result of determining the one hit condition, the bullet does not shoot down the target. If it is determined that the bullet does not shoot down the target without determining other hit conditions, it is finally determined that the bullet does not shoot down the target, and as a result of determining the one hit condition, it is determined that the bullet shoots down the target, the other hit condition Based on the determined result, it may be made to finally determine whether the bullet shoots down the target.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되어 상기한 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 중 어느 하나를 컴퓨터에서 실행시킨다.A computer program according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is stored in a computer-readable recording medium and executes any one of the above-mentioned methods for analyzing the shooting down rate of a proximity defense system on a computer.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치는, 표적을 탐지 및 추적하는 표적 추적부; 탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점(predicted hitting point, PHP)을 계산하고, 상기 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득하며, 상기 발사각을 기반으로 상기 예상 요격 지점에서의 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는 상대 속도 획득부; 및 격추 가능 영역 및 상기 탄환의 상대 속도를 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는 격추 여부 판단부;를 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention includes a target tracking unit for detecting and tracking a target; A predicted hitting point (PHP) is calculated using the detected and tracked target information, a launch angle of a bullet is obtained based on the predicted hitting point, and the bullet is fired at the predicted hitting point based on the launch angle. a relative speed obtaining unit for obtaining a relative speed of; and a shoot-down determination unit that determines whether the bullet is shot down based on the shoot-down possible area and the relative speed of the bullet.

여기서, 상기 상대 속도 획득부는, 상기 탄환의 초속, 상기 탄환의 발사 후 상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때까지의 경과 시간 및 상기 발사각을 기반으로 상기 탄환의 상대 속도를 획득할 수 있다.Here, the relative speed obtainer may obtain the relative speed of the bullet based on the initial speed of the bullet, an elapsed time from firing of the bullet until the bullet reaches the expected interception point, and the firing angle.

여기서, 상기 격추 여부 판단부는, 상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때의 상기 탄환의 위치가 상기 격추 가능 영역 내에 있는지 여부를 나타내는 제1 명중 조건 및 상기 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있는지 여부를 나타내는 제2 명중 조건을 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단할 수 있다.Here, the shoot-down determination unit may include a first hit condition indicating whether the position of the bullet when the bullet arrives at the expected interception point is within the shoot-down range and the relative speed of the bullet is within the shoot-down range. Whether or not the bullet is shot down may be determined based on the second hit condition indicating whether or not the bullet is shot down.

여기서, 상기 격추 여부 판단부는, 상기 제1 명중 조건 및 상기 제2 명중 조건 중 미리 설정된 하나의 명중 조건을 먼저 판단하고, 상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단하지 않고 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단하며, 상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단되면 상기 다른 명중 조건을 판단한 결과를 기반으로 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는지 여부를 최종적으로 판단할 수 있다.Here, the shot down determination unit first determines one hit condition set in advance among the first hit condition and the second hit condition, and as a result of determining the one hit condition, it is determined that the bullet does not shoot down the target. If it is determined, it is finally determined that the bullet does not shoot down the target without determining another hit condition, and if it is determined that the bullet shoots down the target as a result of determining the one hit condition, the other hit condition is determined. Based on the result, it may be finally determined whether the bullet shoots down the target.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치에 의하면, M&S(modeling & simulation) 분석 프로세스를 통해 탄환의 상대 속도를 기반으로 근접 방어 시스템(close-in weapon system, CIWS)의 격추율을 분석함으로써, 근접 방어 시스템에서 대함 미사일 시험 시 한계가 많은 조건을 대체한 성능 예측 및 최적화를 수행할 수 있다.According to the method and apparatus for analyzing the kill rate of a close-in defense system according to a preferred embodiment of the present invention, a close-in weapon system (CIWS) based on the relative velocity of a bullet through a modeling & simulation (M&S) analysis process By analyzing the shoot down rate, it is possible to predict and optimize performance in place of many limiting conditions when testing anti-ship missiles in a close-in defense system.

또한, 본 발명은 대함 미사일의 아음속/초음속 비행 시 탄환의 표적 탄두부 영역 명중 여부에 탄환의 상대 속도를 추가로 고려함으로써 무장 사격 통제의 최적화 설계에 활용 가능하다.In addition, the present invention can be utilized for the optimization design of armed fire control by additionally considering the relative speed of a bullet in whether or not the bullet hits the target warhead area during subsonic/supersonic flight of the anti-ship missile.

또한, 본 발명은 다수 표적 교전 조건에 대해 근접 방어를 위한 최적화된 사격 개시 시간, 사격 유지 시간, 사격 발수 등의 운용법을 도출 할 수 있다.In addition, the present invention can derive an operating method such as an optimized fire start time, fire sustain time, and shot number for close-quarters defense against multiple target engagement conditions.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리와 발사각에 따른 탄환의 상대 속도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리에 따른 명중 가능 속도 정보의 일례를 나타내는 도면으로, 초음속 비행 표적에 대한 명중 가능 속도 정보를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리에 따른 명중 가능 속도 정보의 다른 예를 나타내는 도면으로, 아음속 비행 표적에 대한 명중 가능 속도 정보를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격추율 분석 동작의 성능을 설명하기 위한 도면으로, 아음속 비행 표적의 경우를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격추율 분석 동작의 성능을 설명하기 위한 도면으로, 초음속 비행 표적의 경우를 나타낸다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of the relative speed of a bullet according to the distance and launch angle according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example of possible hit speed information according to a distance according to a preferred embodiment of the present invention, and shows possible hit speed information for a supersonic flying target.
FIG. 4 is a diagram showing another example of possible hit speed information according to a distance according to a preferred embodiment of the present invention, showing possible hit speed information for a subsonic flying target.
5 is a flowchart illustrating a method for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining the performance of a kill rate analysis operation according to a preferred embodiment of the present invention, showing the case of a subsonic flying target.
7 is a diagram for explaining the performance of a kill rate analysis operation according to a preferred embodiment of the present invention, and shows the case of a supersonic flying target.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.

본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In this specification, identification codes (eg, a, b, c, etc.) for each step are used for convenience of explanation, and identification codes do not describe the order of each step, and each step is clearly Unless a specific order is specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

본 명세서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다"등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this specification, expressions such as "has", "may have", "includes" or "may include" indicate the existence of a corresponding feature (eg, numerical value, function, operation, or component such as a part). indicated, and does not preclude the presence of additional features.

또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.In addition, the term '~unit' described in this specification means software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~unit' performs certain roles. However, '~ part' is not limited to software or hardware. '~bu' may be configured to be in an addressable storage medium and may be configured to reproduce one or more processors. Therefore, as an example, '~unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data structures and variables. Functions provided within components and '~units' may be combined into smaller numbers of components and '~units' or further separated into additional components and '~units'.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법 및 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a method and apparatus for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치에 대하여 설명한다.First, an apparatus for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리와 발사각에 따른 탄환의 상대 속도의 일례를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리에 따른 명중 가능 속도 정보의 일례를 나타내는 도면으로, 초음속 비행 표적에 대한 명중 가능 속도 정보를 나타내고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 거리에 따른 명중 가능 속도 정보의 다른 예를 나타내는 도면으로, 아음속 비행 표적에 대한 명중 가능 속도 정보를 나타낸다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of the relative speed of bullets according to distance and launch angle according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an example of possible hit speed information according to a distance according to a preferred embodiment of the present invention, showing possible hit speed information for a supersonic flying target, and FIG. 4 is a preferred embodiment of the present invention. This is a diagram showing another example of the possible hit speed information according to the distance according to , which shows the possible hit speed information for a subsonic flying target.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치(이하 '격추율 분석 장치'라 한다)(100)는 M&S(modeling & simulation) 분석 프로세스를 통해 탄환의 상대 속도를 기반으로 근접 방어 시스템(close-in weapon system, CIWS)의 격추율을 분석한다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for analyzing the kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a 'death rate analyzer') 100 is a relative target of a bullet through a modeling & simulation (M&S) analysis process. Analyze the kill rate of a close-in weapon system (CIWS) based on speed.

함정 근접 방어 시스템은 탄약을 고속 발사하는 개틀링 건을 구비한다. 대함 유도탄이 자함을 향해 비행하는 속도에 따라 개틀링 건이 4200발/분 이상의 고속 발사를 통해 자함을 방어한다. 하지만, 발사된 탄환은 대함 유도탄과의 상대 속도에 따라 소정의 속도 이상이 되면 탄약 물리적 특성상 기능이 손상될 수 있고, 대함 유도탄 탄두부에 관통되기 위해서 소정의 속도 이상의 상대 속도를 가져야 한다. 이를 위해, 실제 무기 체계 시험을 통한 결과 분석이 어렵기 때문에 본 발명은 대함 유도탄과 탄환의 상대 속도 및 거리에 따라 명중률을 극대화하고 함정 안전 영역 내까지 최대한 개틀링 건이 탄환을 보유할 수 있도록 분석하는 M&S를 제시한다.The ship's close-in defense system is equipped with a gatling gun that fires ammunition at high speed. Depending on the speed at which anti-ship guided missiles fly toward their own ships, the gatling gun defends them through high-speed firing of over 4200 rounds/minute. However, if the fired bullet exceeds a predetermined speed depending on the relative speed with the anti-ship missile, the function of the ammunition may be damaged due to the physical characteristics of the ammunition, and it must have a relative speed of more than a predetermined speed in order to penetrate the anti-ship missile warhead. To this end, since it is difficult to analyze the results through actual weapon system tests, the present invention maximizes the accuracy rate according to the relative speed and distance of the anti-ship guided missile and the bullet and analyzes the Gatling gun to hold the bullet as much as possible within the safe area of the ship M&S presents

즉, 근접 방어 시스템에서 대함 미사일을 방어할 때 탄환이 미사일의 특정 영역에 명중하였더라도, 탄환과 대함 미사일의 상대 속도에 따라 격추 여부가 판단된다. 상대 속도가 소정의 속도 이상이 되면 탄환이 미사일 탄두부에 도달하기 전에 탄약의 재질 등 물리적 특성과 비행 특성에 따라 탄두부가 삭마되는 등 기능이 소실되게 된다. 반대로 상대 속도가 소정의 속도 이하일 때는 해성 급 대함 미사일 탄두부에 탄환이 도달하더라도 둔감성 폭약 특성 상 대함 미사일 관통자가 터지지 않게 된다.That is, when defending against an anti-ship missile in the proximity defense system, even if a bullet hits a specific area of the missile, whether or not it is shot down is determined according to the relative speed of the bullet and the anti-ship missile. When the relative speed exceeds a predetermined speed, before the bullet reaches the warhead of the missile, its functions such as ablation of the warhead are lost according to physical characteristics such as the material of the ammunition and flight characteristics. Conversely, when the relative speed is less than a predetermined speed, even if the bullet reaches the warhead of the Haesong-class anti-ship missile, the anti-ship missile penetrator does not explode due to the characteristics of insensitive explosives.

이에, 본 발명은 근접 방어 시스템의 격추율 분석 시, 대함 미사일의 아음속 비행/초음속 비행을 구분하여 탄약이 대함 미사일 탄두부 영역에 명중된 것 외에 탄환의 거리에 따른 대함 미사일과의 상대 속도를 고려하여 명중 여부를 추가적으로 판단하여 격추율을 분석하는 M&S 도구를 제시한다.Therefore, in the analysis of the kill rate of the proximity defense system, the present invention distinguishes between subsonic flight and supersonic flight of the anti-ship missile, and considers the relative speed with the anti-ship missile according to the distance of the bullet in addition to the ammunition hitting the warhead area of the anti-ship missile. We suggest an M&S tool that analyzes the kill rate by additionally judging hit or not.

이를 위해, 격추율 분석 장치(100)는 표적 추적부(110), 상대 속도 획득부(130) 및 격추 여부 판단부(150)를 포함할 수 있다.To this end, the shoot-down rate analyzer 100 may include a target tracking unit 110, a relative speed acquisition unit 130, and a shoot-down determination unit 150.

표적 추적부(110)는 표적을 탐지 및 추적할 수 있다.The target tracker 110 may detect and track a target.

즉, 표적 추적부(110)는 정해진 탐색 빔 스케쥴링에 따라 운용 중에 기동하고 있는 표적이 빔 안으로 들어오면, 레이다 성능 및 표적 특성에 따라 탐지 확률을 계산하고 포착 여부를 결정할 수 있다.That is, the target tracking unit 110 may calculate a detection probability according to radar performance and target characteristics and determine whether to acquire a target when a target maneuvering during operation according to predetermined search beam scheduling enters the beam.

그리고, 표적 추적부(110)는 탐색에 포착된 표적 정보를 추적 레이다로 인계하여 추적을 시작할 수 있다.Then, the target tracking unit 110 may start tracking by handing over the target information captured in the search to the tracking radar.

상대 속도 획득부(130)는 표적 추적부(110)를 통해 탐지 및 추적된 표적 정보를 기반으로 예상 요격 지점(predicted hitting point, PHP)에서의 탄환의 상대 속도를 획득할 수 있다.The relative velocity acquisition unit 130 may obtain the relative velocity of the bullet at a predicted hitting point (PHP) based on target information detected and tracked through the target tracking unit 110 .

즉, 상대 속도 획득부(130)는 탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점을 계산할 수 있다.That is, the relative speed acquisition unit 130 may calculate an expected interception point using detected and tracked target information.

그리고, 상대 속도 획득부(130)는 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득할 수 있다.Also, the relative velocity acquisition unit 130 may obtain a launch angle of the bullet based on the expected interception point.

예컨대, 상대 속도 획득부(130)는 표적 거리 Rtarget, 표적 고각 θ 및 비과 시간 tf을 기반으로 아래의 [수학식 1]을 통해 발사각 γ을 획득할 수 있다.For example, the relative speed obtainer 130 may obtain the launch angle γ through Equation 1 below based on the target distance R target , the target elevation angle θ, and the passing time t f .

Figure 112021047752147-pat00001
Figure 112021047752147-pat00001

여기서, g는 중력 가속도를 나타낸다. v는 2β/3V0이다. β는 항력 계수를 나타내며, 0.087이다. V0은 탄환의 초속을 나타낸다.Here, g represents the gravitational acceleration. v is 2β/3V 0 . β represents the drag coefficient and is 0.087. V 0 represents the initial velocity of the bullet.

이때, 상대 속도 획득부(130)는 탄환의 초속 V0 및 표적 거리 Rtarget를 기반으로 아래의 [수학식 2]를 통해 비과 시간 tf을 획득할 수 있다.At this time, the relative velocity acquisition unit 130 may obtain the flight time t f through [Equation 2] below based on the bullet's initial velocity V 0 and the target distance R target .

Figure 112021047752147-pat00002
Figure 112021047752147-pat00002

그리고, 상대 속도 획득부(130)는 발사각을 기반으로 예상 요격 지점에서의 탄환의 상대 속도를 획득할 수 있다.Also, the relative speed obtaining unit 130 may obtain the relative speed of the bullet at the expected interception point based on the launch angle.

예컨대, 상대 속도 획득부(130)는 탄환의 초속 V0, 탄환의 발사 후 탄환이 예상 요격 지점에 도달할 때까지의 경과 시간 t 및 발사각 γ을 기반으로 아래의 [수학식 3]을 통해 탄환의 상대 속도 vx(t)를 획득할 수 있다. 그리고, 거리와 발사각에 따른 탄환의 상대 속도의 일례는 도 2에 도시된 바와 같다.For example, the relative velocity acquisition unit 130 obtains the bullet through [Equation 3] below based on the bullet's initial velocity V 0 , the elapsed time t from the bullet's launch until the bullet reaches the expected interception point, and the launch angle γ. The relative speed vx(t) of can be obtained. In addition, an example of the relative speed of the bullet according to the distance and launch angle is as shown in FIG. 2 .

Figure 112021047752147-pat00003
Figure 112021047752147-pat00003

여기서, vr(t)는 V0/(1+βt)2이다.Here, vr(t) is V 0 /(1+βt) 2 .

격추 여부 판단부(150)는 격추 가능 영역 및 탄환의 상대 속도를 기반으로 탄환의 격추 여부를 판단할 수 있다.The shoot down determination unit 150 may determine whether the bullet is shot down based on the shoot down area and the relative velocity of the bullet.

즉, 격추 여부 판단부(150)는 제1 명중 조건 및 제2 명중 조건을 기반으로 탄환의 격추 여부를 판단할 수 있다.That is, the shot down determination unit 150 may determine whether the bullet is shot down based on the first hit condition and the second hit condition.

여기서, 제1 명중 조건은 탄환이 예상 요격 지점에 도달할 때의 탄환의 위치가 격추 가능 영역 내에 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 제2 명중 조건은 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있는지 여부를 나타낼 수 있다.Here, the first hit condition may indicate whether the position of the bullet when it arrives at the expected interception point is within the area where the bullet can be shot down. The second hit condition may indicate whether the relative speed of the bullet is within a speed range capable of being shot down.

보다 자세히 설명하면, 격추 여부 판단부(150)는 제1 명중 조건을 판단하는 경우, 표적의 탄두부 영역을 기준으로 설정된 격추 가능 영역 내에 탄환의 위치가 있으면 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 격추 가능 영역 외에 탄환의 위치가 있으면 탄환이 표적을 격추하지 않은 것으로 판단할 수 있다.More specifically, when the first hit condition is determined, the shoot-down determination unit 150 determines that the bullet shoots down the target if the bullet is located within the shoot-down area set based on the warhead area of the target; If there is a position of a bullet outside the shootable area, it can be determined that the bullet did not shoot down the target.

그리고, 격추 여부 판단부(150)는 제2 명중 조건을 판단하는 경우, 거리에 따른 명중 가능 속도 정보를 이용하여 예상 요격 지점에서의 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있으면 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 외에 있으면 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 판단할 수 있다.In addition, when determining the second hit condition, the shoot down determination unit 150 shoots down the target if the relative speed of the bullet at the expected interception point is within the shootable speed range using the hit speed information according to the distance. and if the relative speed of the bullet is outside the range of speed that can be shot down, it can be determined that the bullet does not shoot down the target.

이때, 격추 여부 판단부(150)는 표적의 유형(아음속 비행 표적, 초음속 비행 표적 등)에 따라 서로 구분되어 있는 명중 가능 속도 정보 중에서 현재의 표적에 대응되는 명중 가능 속도 정보를 이용하여 제2 명중 조건을 판단할 수 있다. 예컨대, 표적이 초음속 비행 표적이면, 격추 여부 판단부(150)는 도 3에 도시된 바와 같은 초음속 비행 표적에 대한 명중 가능 속도 정보를 이용하여 제2 명중 조건을 판단할 수 있다. 반면, 표적이 아음속 비행 표적이면, 격추 여부 판단부(150)는 도 4에 도시된 바와 같은 아음속 비행 표적에 대한 명중 가능 속도 정보를 이용하여 제2 명중 조건을 판단할 수 있다.At this time, the shoot-down determination unit 150 determines the second hit by using the hit-possible speed information corresponding to the current target among the hit-possible speed information classified according to the type of target (subsonic flight target, supersonic flight target, etc.). conditions can be judged. For example, if the target is a supersonic flight target, the shoot down determination unit 150 may determine the second hit condition using information on the possible hit speed of the supersonic flight target as shown in FIG. 3 . On the other hand, if the target is a subsonic flight target, the shoot down determination unit 150 may determine the second hit condition using information on the possible hit speed of the subsonic flight target as shown in FIG. 4 .

아울러, 격추 여부 판단부(150)는 제1 명중 조건 및 제2 명중 조건 중 미리 설정된 하나의 명중 조건을 먼저 판단할 수 있다. 격추 여부 판단부(150)는 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단하지 않고 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단할 수 있다. 반면, 격추 여부 판단부(150)는 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단한 결과를 기반으로 탄환이 표적을 격추하는지 여부를 최종적으로 판단할 수 있다. 예컨대, 격추 여부 판단부(150)는 다른 명중 조건을 판단한 결과, 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단하고, 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단되면 탄환이 표적을 격추하는 것으로 최종적으로 판단할 수 있다.In addition, the shoot down determination unit 150 may first determine one of the first hit conditions and the second hit conditions. If it is determined that the bullet does not shoot down the target as a result of determining one hit condition, the shoot down determination unit 150 may finally determine that the bullet does not shoot down the target without determining other hit conditions. On the other hand, if it is determined that the bullet shoots down the target as a result of determining one hit condition, the shoot down determination unit 150 may finally determine whether the bullet shoots down the target based on the result of determining another hit condition. . For example, as a result of determining other hit conditions, the shoot down determination unit 150 finally determines that the bullet does not shoot down the target when it is determined that the bullet does not shoot down the target, and when it is determined that the bullet does not shoot down the target, the bullet The final judgment can be made by shooting down this target.

그러면, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법에 대하여 설명한다.Then, referring to FIG. 5, a method for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method for analyzing a kill rate of a proximity defense system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 격추율 분석 장치(100)는 표적을 탐지 및 추적할 수 있다(S110).Referring to FIG. 5 , the kill rate analysis device 100 may detect and track a target (S110).

즉, 격추율 분석 장치(100)는 정해진 탐색 빔 스케쥴링에 따라 운용 중에 기동하고 있는 표적이 빔 안으로 들어오면, 레이다 성능 및 표적 특성에 따라 탐지 확률을 계산하고 포착 여부를 결정할 수 있다.That is, the shoot-down rate analysis apparatus 100 may calculate a detection probability according to radar performance and target characteristics and determine whether to capture a target when a maneuvering target enters the beam during operation according to a predetermined search beam scheduling.

그리고, 격추율 분석 장치(100)는 탐색에 포착된 표적 정보를 추적 레이다로 인계하여 추적을 시작할 수 있다.And, the shoot-down rate analysis device 100 may start tracking by handing over the target information captured in the search to the tracking radar.

그런 다음, 격추율 분석 장치(100)는 탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점을 계산하고, 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득하며, 발사각을 기반으로 예상 요격 지점에서의 탄환의 상대 속도를 획득할 수 있다(S130).Then, the kill rate analysis device 100 calculates an expected interception point using the detected and tracked target information, obtains a launch angle of a bullet based on the expected interception point, and bullets at an expected interception point based on the launch angle. The relative speed of can be obtained (S130).

즉, 격추율 분석 장치(100)는 탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점을 계산할 수 있다.That is, the shoot-down rate analysis apparatus 100 may calculate an expected interception point using detected and tracked target information.

그리고, 격추율 분석 장치(100)는 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득할 수 있다. 예컨대, 격추율 분석 장치(100)는 표적 거리 Rtarget, 표적 고각 θ 및 비과 시간 tf을 기반으로 위의 [수학식 1]을 통해 발사각 γ을 획득할 수 있다. 이때, 격추율 분석 장치(100)는 탄환의 초속 V0 및 표적 거리 Rtarget를 기반으로 위의 [수학식 2]를 통해 비과 시간 tf을 획득할 수 있다.Also, the shoot-down rate analyzer 100 may obtain a launch angle of a bullet based on an expected interception point. For example, the shoot-down rate analyzer 100 may obtain the launch angle γ through [Equation 1] based on the target distance R target , the target elevation angle θ, and the flight time t f . In this case, the shoot-down rate analyzer 100 may obtain the flight time t f through [Equation 2] based on the bullet's initial velocity V 0 and the target distance R target .

그리고, 격추율 분석 장치(100)는 발사각을 기반으로 예상 요격 지점에서의 탄환의 상대 속도를 획득할 수 있다. 예컨대, 격추율 분석 장치(100)는 탄환의 초속 V0, 탄환의 발사 후 탄환이 예상 요격 지점에 도달할 때까지의 경과 시간 t 및 발사각 γ을 기반으로 위의 [수학식 3]을 통해 탄환의 상대 속도 vx(t)를 획득할 수 있다.Also, the shoot-down rate analyzer 100 may obtain the relative speed of the bullet at the expected interception point based on the launch angle. For example, the shoot-down rate analyzer 100 calculates the bullet's initial velocity V 0 , the elapsed time t from the bullet's launch until the bullet reaches the expected interception point, and the launch angle γ through [Equation 3] above. The relative speed vx(t) of can be obtained.

이후, 격추율 분석 장치(100)는 격추 가능 영역 및 탄환의 상대 속도를 기반으로 탄환의 격추 여부를 판단할 수 있다(S150).Thereafter, the shoot-down rate analyzer 100 may determine whether the bullet is shot down based on the shoot-down possible area and the bullet's relative speed (S150).

즉, 격추율 분석 장치(100)는 제1 명중 조건 및 제2 명중 조건을 기반으로 탄환의 격추 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제1 명중 조건은 탄환이 예상 요격 지점에 도달할 때의 탄환의 위치가 격추 가능 영역 내에 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 제2 명중 조건은 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있는지 여부를 나타낼 수 있다.That is, the shoot-down rate analysis apparatus 100 may determine whether the bullet is shot down based on the first hit condition and the second hit condition. Here, the first hit condition may indicate whether the position of the bullet when it arrives at the expected interception point is within the area where the bullet can be shot down. The second hit condition may indicate whether the relative speed of the bullet is within a speed range capable of being shot down.

보다 자세히 설명하면, 격추율 분석 장치(100)는 제1 명중 조건을 판단하는 경우, 표적의 탄두부 영역을 기준으로 설정된 격추 가능 영역 내에 탄환의 위치가 있으면 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 격추 가능 영역 외에 탄환의 위치가 있으면 탄환이 표적을 격추하지 않은 것으로 판단할 수 있다.More specifically, when determining the first hit condition, the shoot-down rate analyzer 100 determines that the bullet shoots down the target if the bullet is located within the shoot-down area set based on the warhead area of the target; If there is a position of a bullet outside the shootable area, it can be determined that the bullet did not shoot down the target.

그리고, 격추율 분석 장치(100)는 제2 명중 조건을 판단하는 경우, 거리에 따른 명중 가능 속도 정보를 이용하여 예상 요격 지점에서의 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있으면 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 외에 있으면 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 판단할 수 있다.In addition, when determining the second hit condition, the shoot-down rate analyzer 100 shoots down the target if the relative speed of the bullet at the expected intercept point is within the shoot-down speed range using the hit speed information according to the distance. and if the relative speed of the bullet is outside the range of speed that can be shot down, it can be determined that the bullet does not shoot down the target.

이때, 격추율 분석 장치(100)는 표적의 유형(아음속 비행 표적, 초음속 비행 표적 등)에 따라 서로 구분되어 있는 명중 가능 속도 정보 중에서 현재의 표적에 대응되는 명중 가능 속도 정보를 이용하여 제2 명중 조건을 판단할 수 있다.At this time, the shoot-down rate analysis apparatus 100 performs a second hit using the hit-possible speed information corresponding to the current target among the hit-possible speed information classified according to the type of target (subsonic flight target, supersonic flight target, etc.). conditions can be judged.

아울러, 격추율 분석 장치(100)는 제1 명중 조건 및 제2 명중 조건 중 미리 설정된 하나의 명중 조건을 먼저 판단할 수 있다. 격추율 분석 장치(100)는 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단하지 않고 탄환이 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단할 수 있다. 반면, 격추율 분석 장치(100)는 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 탄환이 표적을 격추하는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단한 결과를 기반으로 탄환이 표적을 격추하는지 여부를 최종적으로 판단할 수 있다.In addition, the shoot-down rate analyzer 100 may first determine one preset hit condition among the first hit condition and the second hit condition. As a result of determining one hit condition, the shoot-down rate analysis apparatus 100 may finally determine that the bullet does not shoot down the target without determining other hit conditions when it is determined that the bullet does not shoot down the target. On the other hand, if it is determined that the bullet shoots down the target as a result of determining one hit condition, the apparatus 100 for analyzing the kill rate may finally determine whether the bullet shoots down the target based on the result of determining another hit condition. .

그러면, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격추율 분석 동작의 성능에 대하여 설명한다.Next, the performance of the kill rate analysis operation according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7 .

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격추율 분석 동작의 성능을 설명하기 위한 도면으로, 아음속 비행 표적의 경우를 나타내고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격추율 분석 동작의 성능을 설명하기 위한 도면으로, 초음속 비행 표적의 경우를 나타낸다.6 is a diagram for explaining the performance of the kill rate analysis operation according to a preferred embodiment of the present invention, showing the case of a subsonic flying target, and FIG. 7 shows the performance of the kill rate analysis operation according to a preferred embodiment of the present invention. As a drawing for explanation, it shows the case of a supersonic flying target.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 명중 조건만 고려한 경우(도 6의 적색 부분), 아음속 비행 표적은 거리 2km부터 표적이 격추되는 것처럼 보이지만, 실제 탄의 물리적 특성상 상대 속도가 매우 작기 때문에 격추가 불가능하다고 볼 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 제1 명중 조건과 제2 명중 조건을 전부 고려한 경우(도 6의 청색 부분), 탄환의 상대 속도도 고려하여 격추 여부를 판단하기 때문에 보다 정확한 격추율 계산이 가능한다.Referring to FIG. 6, when only the first hit condition according to the present invention is considered (red part in FIG. 6), the subsonic flying target seems to be shot down from a distance of 2 km, but the relative speed is very small due to the physical characteristics of the actual bullet. Shooting down is considered impossible. On the other hand, when both the first hit condition and the second hit condition according to the present invention are considered (blue area in FIG. 6), the relative speed of the bullet is also considered to determine whether the shot down occurs, so a more accurate shot down rate calculation is possible.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 명중 조건만 고려한 경우(도 7의 적색 부분), 초음속 비행 표적이 일정 거리 이내에서도 격추되는 것처럼 보이지만, 실제 초음속 비행 표적이 일정 거리 내에 위치하면 상대 속도가 매우 커지기 때문에 탄약의 능력이 상실되기 때문에 격추가 불가능하다고 볼 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 제1 명중 조건과 제2 명중 조건을 전부 고려한 경우(도 7의 청색 부분), 탄환의 상대 속도도 고려하여 격추 여부를 판단하기 때문에 보다 정확한 격추율 계산이 가능한다.Referring to FIG. 7, when only the first hit condition according to the present invention is considered (red part in FIG. 7), the supersonic flying target seems to be shot down within a certain distance, but the relative speed when the actual supersonic flying target is located within a certain distance It can be seen that it is impossible to shoot down because the ability of the ammunition is lost because the . On the other hand, when both the first hit condition and the second hit condition according to the present invention are considered (blue area in FIG. 7), the relative speed of the bullet is also considered to determine whether the shot is down or not, so a more accurate shot down rate calculation is possible.

이와 같은, 본 발명을 통해 탄약의 물리적 특성을 반영한 명중 조건에 따라 대함 미사일 속도별 격추 여부를 판단할 수 있고, 최적의 사격 통제 운용 알고리즘을 설계할 수 있다As described above, according to the hit condition reflecting the physical characteristics of the ammunition, it is possible to determine whether the anti-ship missile is shot down according to the speed through the present invention, and the optimal fire control operation algorithm can be designed.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록 매체로서는 자기기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.Even though all components constituting the embodiments of the present invention described above are described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent piece of hardware, some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or a plurality of pieces of hardware. It may be implemented as a computer program having. In addition, such a computer program can implement an embodiment of the present invention by being stored in a computer readable recording medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer. A recording medium of a computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, and the like.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 격추율 분석 장치,
110 : 표적 추적부,
130 : 상대 속도 획득부,
150 : 격추 여부 판단부100: shot down rate analysis device,
110: target tracking unit,
130: relative speed acquisition unit,
150: shot down determination unit

Claims (13)

표적을 탐지 및 추적하는 단계;
탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점(predicted hitting point, PHP)을 계산하고, 상기 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득하며, 상기 발사각을 기반으로 상기 예상 요격 지점에서의 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는 단계; 및
격추 가능 영역 및 상기 탄환의 상대 속도를 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 탄환의 상대 속도 획득 단계는,
상기 탄환의 초속, 상기 탄환의 발사 후 상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때까지의 경과 시간 및 상기 발사각을 기반으로 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.detecting and tracking the target;
A predicted hitting point (PHP) is calculated using the detected and tracked target information, a launch angle of a bullet is obtained based on the predicted hitting point, and the bullet is fired at the predicted hitting point based on the launch angle. obtaining the relative speed of ; and
Determining whether or not the bullet is shot down based on the shootable area and the relative speed of the bullet;
The step of obtaining the relative velocity of the bullet,
and obtaining a relative velocity of the bullet based on the initial velocity of the bullet, an elapsed time from firing of the bullet until the bullet reaches the expected interception point, and the firing angle, shot down rate analysis method. 삭제delete 제1항에서,
상기 탄환의 상대 속도 획득 단계는,
표적 거리, 표적 고각 및 비과 시간을 기반으로 상기 발사각을 획득하는 것으로 이루어지는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.In paragraph 1,
The step of obtaining the relative velocity of the bullet,
Consisting of obtaining the launch angle based on target distance, target elevation and flight time,
A method for analyzing the kill rate of a close-in defense system. 제3항에서,
상기 탄환의 상대 속도 획득 단계는,
상기 탄환의 초속 및 상기 표적 거리를 기반으로 상기 비과 시간을 획득하는 것으로 이루어지는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.In paragraph 3,
The step of obtaining the relative velocity of the bullet,
Acquiring the flight time based on the initial speed of the bullet and the target distance,
A method for analyzing the kill rate of a close-in defense system. 제1항에서,
상기 격추 여부 판단 단계는,
상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때의 상기 탄환의 위치가 상기 격추 가능 영역 내에 있는지 여부를 나타내는 제1 명중 조건 및 상기 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있는지 여부를 나타내는 제2 명중 조건을 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는 것으로 이루어지는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.In paragraph 1,
The step of determining whether to shoot down,
A first hit condition indicating whether the position of the bullet when the bullet reaches the expected interception point is within the shootable range and a second hit condition indicating whether the relative speed of the bullet is within the shootable speed range It is made to determine whether the bullet is shot down based on
A method for analyzing the kill rate of a close-in defense system. 제5항에서,
상기 격추 여부 판단 단계는,
상기 제1 명중 조건을 판단하는 경우,
상기 표적의 탄두부 영역을 기준으로 설정된 상기 격추 가능 영역 내에 상기 탄환의 위치가 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 상기 격추 가능 영역 외에 상기 탄환의 위치가 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않은 것으로 판단하는 것으로 이루어지는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.In paragraph 5,
The step of determining whether to shoot down,
When determining the first hit condition,
If the position of the bullet is within the area where the bullet can shoot down the target, which is set based on the area of the warhead of the target, it is determined that the bullet will shoot down the target, and if the position of the bullet is outside the area where the bullet can shoot down the target, Consisting of judging that it was not shot down,
A method for analyzing the kill rate of a close-in defense system. 제5항에서,
상기 격추 여부 판단 단계는,
상기 제2 명중 조건을 판단하는 경우,
거리에 따른 명중 가능 속도 정보를 이용하여 상기 예상 요격 지점에서의 상기 탄환의 상대 속도가 상기 격추 가능 속도 범위 내에 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단하고, 상기 탄환의 상대 속도가 상기 격추 가능 속도 범위 외에 있으면 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 판단하는 것으로 이루어지는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.In paragraph 5,
The step of determining whether to shoot down,
When determining the second hit condition,
If the relative speed of the bullet at the expected interception point is within the range of the possible shooting speed using the information on the possible hit speed according to the distance, it is determined that the bullet is capable of shooting down the target, and the relative speed of the bullet is the possibility of shooting down the target. determining that the bullet does not shoot down the target if it is out of the speed range.
A method for analyzing the kill rate of a close-in defense system. 제5항에서,
상기 격추 여부 판단 단계는,
상기 제1 명중 조건 및 상기 제2 명중 조건 중 미리 설정된 하나의 명중 조건을 먼저 판단하고,
상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단하지 않고 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단하며,
상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단되면 상기 다른 명중 조건을 판단한 결과를 기반으로 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는지 여부를 최종적으로 판단하는 것으로 이루어지는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법.In paragraph 5,
The step of determining whether to shoot down,
first determining one hit condition set in advance among the first hit condition and the second hit condition;
As a result of determining the one hit condition, if it is determined that the bullet does not shoot down the target, it is finally determined that the bullet does not shoot down the target without determining another hit condition;
When it is determined that the bullet shoots down the target as a result of determining the one hit condition, it is finally determined whether the bullet shoots down the target based on the result of determining the other hit condition.
A method for analyzing the kill rate of a close-in defense system. 제1항 또는 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 근접 방어 시스템의 격추율 분석 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a computer-readable recording medium in order to execute the method for analyzing the kill rate of a proximity defense system according to any one of claims 1 or 3 to 8 on a computer. 표적을 탐지 및 추적하는 표적 추적부;
탐지 및 추적된 표적 정보를 이용하여 예상 요격 지점(predicted hitting point, PHP)을 계산하고, 상기 예상 요격 지점을 기반으로 탄환의 발사각을 획득하며, 상기 발사각을 기반으로 상기 예상 요격 지점에서의 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는 상대 속도 획득부; 및
격추 가능 영역 및 상기 탄환의 상대 속도를 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는 격추 여부 판단부를 포함하며,
상기 상대 속도 획득부는,
상기 탄환의 초속, 상기 탄환의 발사 후 상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때까지의 경과 시간 및 상기 발사각을 기반으로 상기 탄환의 상대 속도를 획득하는, 근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치.a target tracking unit that detects and tracks a target;
A predicted hitting point (PHP) is calculated using the detected and tracked target information, a launch angle of a bullet is obtained based on the predicted hitting point, and the bullet is fired at the predicted hitting point based on the launch angle. a relative speed obtaining unit for obtaining a relative speed of; and
a shoot-down determination unit for determining whether the bullet is shot down based on a shoot-down possible area and the relative velocity of the bullet;
The relative speed obtaining unit,
The apparatus for analyzing the kill rate of a proximity defense system, wherein the relative speed of the bullet is obtained based on the initial velocity of the bullet, the elapsed time from firing of the bullet until the bullet reaches the expected interception point, and the firing angle. 삭제delete 제10항에서,
상기 격추 여부 판단부는,
상기 탄환이 상기 예상 요격 지점에 도달할 때의 상기 탄환의 위치가 상기 격추 가능 영역 내에 있는지 여부를 나타내는 제1 명중 조건 및 상기 탄환의 상대 속도가 격추 가능 속도 범위 내에 있는지 여부를 나타내는 제2 명중 조건을 기반으로 상기 탄환의 격추 여부를 판단하는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치.In paragraph 10,
The shot down determination unit,
A first hit condition indicating whether the position of the bullet when the bullet reaches the expected interception point is within the shootable range and a second hit condition indicating whether the relative speed of the bullet is within the shootable speed range Based on, determining whether the bullet is shot down,
A close-in defense system's kill rate analyzer. 제12항에서,
상기 격추 여부 판단부는,
상기 제1 명중 조건 및 상기 제2 명중 조건 중 미리 설정된 하나의 명중 조건을 먼저 판단하고,
상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 판단되면 다른 명중 조건을 판단하지 않고 상기 탄환이 상기 표적을 격추하지 않는 것으로 최종적으로 판단하며,
상기 하나의 명중 조건을 판단한 결과, 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는 것으로 판단되면 상기 다른 명중 조건을 판단한 결과를 기반으로 상기 탄환이 상기 표적을 격추하는지 여부를 최종적으로 판단하는,
근접 방어 시스템의 격추율 분석 장치.
In paragraph 12,
The shot down determination unit,
first determining one hit condition set in advance among the first hit condition and the second hit condition;
As a result of determining the one hit condition, if it is determined that the bullet does not shoot down the target, it is finally determined that the bullet does not shoot down the target without determining another hit condition;
finally determining whether the bullet shoots down the target based on a result of determining the other hit condition when it is determined that the bullet shoots down the target as a result of determining the one hit condition;
A close-in defense system's kill rate analyzer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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