KR102596416B1 - 모의 표적 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 레이더 시험 시스템 - Google Patents

모의 표적 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 레이더 시험 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하며, 레이더 신호의 주파수 대역을 변환하는 수신부, 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 표적의 표적 정보를 통해 표적에 따른 표적 신호를 생성하는 표적 신호 발생부, 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 표적의 표적 정보를 기준으로 해면 반사에 따른 거짓 표적의 거짓 표적 정보를 모의하며, 거짓 표적에 따른 거짓 표적 신호를 생성하는 거짓 표적 신호 발생부 및 표적 신호 발생부 및 거짓 표적 신호 발생부로부터 각각 표적 신호와 거짓 표적 신호를 전달 받아 레이더로 송신하는 송신부를 포함하는 모의 표적 신호 발생 장치를 제안한다.

Description

모의 표적 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 레이더 시험 시스템{Simulated target signal generating apparatus and radar test system having the same}
본 발명은 모의 표적 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 레이더 시험 시스템에 관한 것이며, 특히, 해면 반사파에 의한 거짓 표적에 따른 거짓 표적 신호를 발생시키는 모의 표적 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 레이더 시험 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 레이더에서 저고도로 비행하는 표적을 탐지 및 추적하는 경우, 수신되는 신호는 표적에 의해 반사되어 직접 레이더로 입사되는 신호 외에도 표면에 의해 반사되는 신호도 합쳐서 수신된다. 이때, 표적에 의해 직접 수신되는 신호 외에 다중 경로에 의한 영향으로 다른 신호가 합쳐져서 들어오므로, 모노펄스 각도 추출 시 오차가 크게 발생하는 문제가 있다.
종래에는 다중경로 영향을 최소화하기 위해서 레이더 안테나의 빔폭과 신호 처리 측면을 고려한다. 이때, 좁은 안테나 빔폭은 다중경로 현상을 원천적으로 억제가 가능하나 좁은 빔폭을 가지기 위해서는 큰 개구면 크기가 필요하며, 이는 무게 증가와 비용의 증가로 연결되는 문제가 있다.
또한, 신호 처리 측면에서는 다중 경로 신호 억제를 위한 다양한 알고리즘을 사용하거나, 안테나 빔 운용 기법을 통한 억제를 수행하지만, 시험을 통해 설계 및 구현 결과에 대한 수정/보완과 검증이 필요하며, 근접 방에 무기 체계를 해상 환경 및 함정에 탑재된 환경에서 시험 및 검증 시 많은 시간과 비용이 수반되며, 무기체계 개발 사업의 일정 위험을 초래할 가능성이 큰 문제가 있다.
종래에는 다양한 지형, 속도, 각도 및 재밍 등 다양한 상황에 따른 다중 모의표적 신호를 생성하거나, 하나의 모의 표적에서 다중 산란 신호를 발생시키는 기능을 보유하고 있다.
한국등록특허 10-2208173호 한국등록특허 10-1990082호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이더 신호에 의한 표적의 해면 반사파에 의한 다중경로 영향으로 나타나는 모의 표적의 모의는 제시함에 따라 해면 반사파를 제거하고, 해면 반사파 제거 기능에 대한 기술적 위험 사항을 사전에 해소하는 것에 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하며, 상기 레이더 신호의 주파수 대역을 변환하는 수신부; 상기 주파수 대역이 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 통해 상기 표적에 따른 표적 신호를 생성하는 표적 신호 발생부; 상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 기준으로 해면 반사에 따른 거짓 표적의 거짓 표적 정보를 모의하며, 상기 거짓 표적에 따른 거짓 표적 신호를 생성하는 거짓 표적 신호 발생부; 및 상기 표적 신호 발생부 및 상기 거짓 표적 신호 발생부로부터 각각 상기 표적 신호와 상기 거짓 표적 신호를 전달 받아 상기 레이더로 송신하는 송신부를 포함하는 모의 표적 신호 발생 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 표적 정보는, 상기 레이더와 상기 표적 간의 거리, 상기 표적의 속도 값, 상기 표적의 크기를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수신부는, MIXER 모듈을 사용하여 상기 레이더 신호를 하향 변환 하고, 자체 점검을 수행하며, 상기 표적 신호 또는 상기 거짓 표적 신호 발생 시 상기 레이더 신호의 수신을 차단하는 수신 RF 회로부; 및 상기 수신 RF 회로부를 통해 하향 변환된 레이더 신호를 상기 표적 신호 발생부 및 상기 거짓 표적 신호 발생부에서 사용이 가능하도록 하향 변환 하여 전달하고, 신호 검출 및 타이밍 신호를 발생시키며, 상기 표적 신호 또는 상기 거짓 표적 발생 시 상기 수신 RF 회로부를 통해 하향 변환된 레이더 신호를 차단하는 수신 IF 회로부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 거짓 표적 신호 발생부는, 상기 레이더 신호의 수신 레벨을 1 dB 단위로 측정하며, 상기 레이더 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog Digital Converter); 상기 디지털 신호를 상기 표적 정보를 기준으로 설정된 거짓 표적 값에 따라 거리, 속도 또는 RCS를 적어도 하나 제어하도록 상기 거짓 표적 신호를 생성하는 제2 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA, field-programmable gate array); 및 상기 거짓 표적 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 송신부로 전달하는 제2 디지털 아날로그 변환기(DAC, Digital Analog Converter)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 송신부는, 상기 표적 신호 발생부로부터 상기 표적 신호를 전달 받아 송신하는 제1 송신부; 및 상기 거짓 표적 신호 발생부로부터 상기 거짓 표적 신호를 전달 받아 송신하는 제2 송신부를 포함하고, 상기 제2 송신부는, 상기 제2 DAC를 통해 전달된 상기 아날로그 신호의 거짓 표적 신호를 상기 레이더에서 사용 가능한 주파수 대역으로 상향 변환하며, 자체 점검을 수행하고, 제2 디지털 제어 감쇄기(DCA, Digital Control Attenuator)를 사용하여 거리 및 레이더 반사 면적(RCS, Radar Cross Section) 별로 레벨을 제어하는 거짓 표적 송신 IF 회로부; 및 MIXER 모듈과 AMP 모듈을 사용하여 상기 거짓 표적 송신 IF 회로부로부터 수신된 거짓 표적 신호를 상향 변환하고 증폭하며, 자체 점검을 수행하는 거짓 표적 송신 RF 회로부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 거짓 표적 신호 발생부는, 상기 표적의 속도 값을 기준으로 상기 거짓 표적의 이동에 따른 도플러 주파수의 변화를 통해 상기 거짓 표적의 속도를 모의하며, 상기 도플러 주파수는 기저대역과 S-대역에서의 도플러 주파수 변화 두 단계로 나누어, 상기 기저대역에서는 제2 디지털 아날로그 변환기의 클럭 변경을 통해 1단계의 도플러 주파수를 생성하고, 설정된 대역에서의 LO 주파수는 고정된 값이므로 상기 거짓 표적의 속도에 따른 고정된 도플러 주파수를 생성하여, 2단계의 도플러 주파수를 생성하고, 상기 1단계의 도플러 주파수와 상기 2단계의 도플러 주파수의 합으로 모의되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 거짓 표적 신호 발생부는, 상기 표적의 거리 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 반영한 상기 거짓 표적의 거리를 모의하며, 상기 거짓 표적의 거리는 상기 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후, 상기 표적의 거리 값을 기준으로 상기 해면 반사 경로 거리를 계산하여 시간으로 환산한 후 시간 지연을 수행하여 시간 지연 값을 산출하여 모의되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 시간 지연 값은, 상기 표적의 거리, 다중경로 현상에 의한 상기 거짓 표적의 거리, 상기 표적의 고도, 상기 레이더 신호의 입사각 및 반사각, 상기 레이더의 빔폭, 상기 레이더와 상기 거짓 모의 표적 신호 발생 장치 간의 거리, 빛의 속도를 고려하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 거짓 표적 신호 발생부는, 상기 표적의 거리 값과 RCS에 따른 상관 관계를 고려하여 상기 거짓 표적의 크기를 모의하며, 상기 거짓 표적의 크기는 상기 표적의 거리 값, 파라미터 및 해면의 상태를 고려하여 계산된 거울 정반사(Specular reflection coefficient) 계산 값을 반영하여 모의되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 거짓 표적 신호 발생부는, 상기 거짓 표적의 모의 표적 신호가 고각 방향으로 입사각이 증가함에 따라 상기 레이더의 빔 복 내에서 상기 거짓 표적의 고각 방향성을 모의하며, 상기 거짓 표적 신호 발생 장치는 초기 위치 대비 고각 방향으로 입사각이 증가하는 환경을 모의하도록 구동 모터의 동작에 의해 상기 송신부를 레일을 따라 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 레이더에 따른 표적의 탐지 또는 추적을 위한 레이더 시험 시스템에 있어서, 상기 레이더에서 상기 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하고, 상기 표적의 해면 반사에 의해 생성되는 모의 표적에 따른 모의 표적 신호를 상기 레이더로 송신하는 안테나; 상기 표적에 따른 표적 정보를 이용하여 해면 반사파에 의한 다중 경로의 영향으로 발생하는 모의 표적에 따른 상기 모의 표적 신호를 생성하는 모의 표적 신호 발생 장치; 및 상기 표적 정보에 따라 요구되는 상기 모의 표적 신호를 생성하도록 상기 모의 표적 신호 발생 장치를 제어하는 제어 명령을 생성하는 제어부를 포함하는 레이더 시험 시스템을 제안한다.
바람직하게는, 상기 모의 표적 신호 발생 장치는, 상기 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하며, 상기 레이더 신호의 전력 또는 펄스를 확인하여 주파수를 변환하는 수신부; 상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 통해 상기 표적에 따른 상기 표적 신호를 발생하는 표적 신호 발생부; 상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 기준으로 상기 모의 표적의 모의 표적 정보를 모의하며, 상기 모의 표적에 따른 상기 모의 표적 신호를 생성하는 모의 표적 신호 발생부; 및 상기 표적 신호 발생부 및 상기 모의 표적 신호 발생부로부터 각각 상기 표적 신호와 상기 모의 표적 신호를 전달 받아 송신하는 송신부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 모의 표적 신호 발생부는, 상기 표적의 속도 값을 기준으로 상기 모의 표적의 이동에 따른 기저대역과 S-대역에서의 도플러 주파수 변화 두 단계로 나누어, 상기 기저대역에서는 제2 디지털 아날로그 변환기의 클럭 변경을 통해 1단계의 도플러 주파수를 생성하고, 설정된 대역에서의 LO 주파수는 고정된 값이므로 상기 모의 표적의 속도에 따른 고정된 도플러 주파수를 생성하여, 2단계의 도플러 주파수를 생성하고, 상기 1단계의 도플러 주파수와 상기 2단계의 도플러 주파수의 합으로 모의되는 도플러 주파수의 변화를 통해 상기 모의 표적의 속도를 모의하고, 상기 표적의 거리 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 반영한 상기 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후, 버퍼에 저장되며, 상기 표적의 거리 값을 기준으로 상기 해면 반사 경로 거리를 계산하여 시간으로 환산한 후 시간 지연을 수행하여 시간 지연 값을 산출하여 상기 모의 표적의 거리를 모의하며, 상기 표적의 거리 값과 RCS에 따른 상관 관계를 고려하여 상기 표적의 거리 값, 파라미터 및 해면의 상태를 고려하여 계산된 거울 정반사(Specular reflection coefficient) 계산 값을 반영하여 상기 모의 표적의 크기를 모의하며, 상기 모의 표적의 모의 표적 신호가 고각 방향으로 입사각이 증가하는 환경을 모의하도록 상기 송신부가 구동 모터의 동작에 의해 레일을 따라 이동하여 상기 레이더의 빔 복 내에서 상기 모의 표적의 고각 방향성을 모의하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명은 레이더의 해면 반사파 제거 알고리즘 검증 및 수정/보완이 레이더 통합 시험에 적용 가능하며, 근접방어무기체계의 해상/육상 체계 통합시험 전에 해면 반사파 제거 기능에 대한 기술적 위험 사항을 사전에 해소할 수 있으며, 이에 따라 사업을 수행하는데 있어 일정 위험 요소를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 해상/육상 체계 통합 시험 시 해면 반사파 제거 기능을 위한 시험 시간 할당을 축소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 해변 반사파 제거 기능이 검증된 레이더를 확보함에 따라 우수한 레이더 추적 정확도를 제공할 수 있으며, 이에 따라 근접방어무기체계의 격추율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근접방어무기체계의 추적 레이더의 다중 경로 현상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모의 표적 신호 발생 장치를 포함하는 레이더 시험 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중경로 환경에서 레이더 시험 시스템의 제어부를 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모의 표적 신호 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근접방어무기체계의 Sea-skimming 표적 탐지/추적 시험 환경을 기준으로 원전계 시험에서 모의 표적 신호 발생 장치를 활용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거짓 표적 신호의 안테나 빔폭 내에서 입사 고각을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거짓 표적 신호 송신 안테나를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명은 모의 표적 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 레이더 시험 시스템에 관한 것이다.
다중경로 억제를 위한 방안은 레이더 안테나 빔폭과 신호 처리 두 측면에서 대응 가능하다. 여기서, 좁은 안테나 빔폭은 다중경로 현상을 원천적으로 억제가 가능하다. 그러나 좁은 빔폭을 가지기 위해서는 큰 개구면 크기가 필요하며, 이는 무게 증가와 비용의 증가로 연결되는 단점을 가지게 된다. 또한, 신호 처리 측면에서 다중경로 신호 억제를 위한 다양한 알고리즘을 사용하거나, 안테나 빔 운용 기법을 통한 억제가 가능하다.
종래에는 다양한 지형, 속도, 각도 및 재밍 등 다양한 상황에 따른 다중 모의 표적 신호를 생성하거나, 하나의 모의 표적에서 다중 산란 신호를 발생시키는 기능을 보유하고 있다. 그러나, 종래에는 레이더 신호에 의해 모의되고 있는 모의 표적의 해면 반사파에 의한 다중경로 영향으로 나타나는 거짓 표적의 모의는 제시하고 있지 않는다.
따라서, 다중경로 신호에 대한 억제 알고리즘 및 빔 운용 기법은 시험을 통해 설계 및 구현 결과에 대한 수정/보완과 검증이 필요하다. 근접방어무기체계를 해상 환경 및 함정에 탑재된 환경에서 시험 및 검증 시(육상/해상통합시험) 많은 시간과 비용이 수반되어 하며, 무기 체계 개발 사업의 일정 위험을 초래할 가능성이 크다. 따라서, 레이더 부체계 통합 단위에서 1차적인 시험 및 검증이 필요하며, 다중경로 현상에 의한 레이더 모의표적신호 발생이 가능한 장치와 원전계 시험환경 및 방법이 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이더 시험 시스템(1)은 해면 밀착비행(Sea-skimming)하는 표적의 해면 반사파에 의한 다중경로 영향을 모의하며, 해면 밀착비행(Sea-skimming)하는 표적을 방어해야 하는 근접방어무기체계 추적 레이더(2)의 주요 요구 기능인 해면 반사파 제거 기능을 모의표적 신호를 통한 시험으로 수행할 수 있다.
레이더 시험 시스템(1)은 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 통해 표적 신호 모의 방법을 통한 시험을 수행할 수 있으며, 레이더의 해면 반사파 제거 알고리즘 검증 및 수정/보완이 레이더 통합시험 레벨에서 사용이 가능하며, 근접방어무기체계(2)의 해상/육상체계통합시험 전에 해면반사파 제거 기능에 대한 기술적 위험 사항을 사전에 해소 가능하도록 할 수 있다. 따라서, 사업을 수행하는데 있어 일정 위험요소도 해결 가능할 수 있다.
레이더 시험 시스템(1)은 해상/육상 체계 통합 시험 시 해면 반사파 제거 기능을 위한 시험 시간 할당도 축소될 것으로 예상되며, 해변 반사파 제거 기능이 검증된 레이더를 확보함에 따라 우수한 레이더 추적 정확도를 제공 가능하며, 근접방어무기체계의 격추율을 향상시킬 수 있다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 해면 반사파 또는 지상의 반사파 제거 기능이 요구되는 레이더 무기체계의 원전계 모의표적 시험에서 활용할 수 있다. 또한, 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 민수용 레이더 센서에서 다중경로 영향으로 인한 거짓 표적 신호 제거 기능을 시험하기 위한 레이더 개발 분야에서 활용할 수 있으며, 반드시 상술한 바에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근접방어무기체계의 추적 레이더의 다중 경로 현상을 나타내는 도면이다.
근접방어무기체계는 해면에서 낮게 비행하는 해면 밀착비행(Sea-skimming) 표적에 대하여 대응이 필요하다. 그러나, Sea-skimmer 표적을 탐지 및 추적 시 해면 반사파에 의한 다중경로 영향은 추적 레이더의 안테나가 항상 낮은 고각 조향 시 발생할 수 있다. 이 때, 레이더는 다중경로에 의한 거짓 표적 신호로 인해 표적 정보의 혼동이 발생하고, 추적 정확도가 저해되고, 심지어 추적을 소실하기도 한다. 따라서, 근접방어무기체계의 추적레이더 안테나는 근본적으로 좁은 안테나 빔을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 거짓 표적은 고스트(Ghost) 표적 또는 이미지(Image) 표적일 수 있으며, 실존하지 않는 허위 표적을 나타낸다.
해면 밀착비행(Sea-skimming)은 미사일 등이 적 레이더 탐지를 피해 은밀하게 공격할 수 있도록 저고도로 물위를 스치듯 날아가는 것을 나타낸다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좁은 안테나 빔폭을 나타내는 도면이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상대적으로 넓은 안테나 빔폭을 나타내는 도면이다.
도 1은 임의의 레이더와 표적의 고도와 표적 거리에서 탐지/추적 시 다중경로 현상을 나타낸다.
도 1의 (a)를 참조하면, 좁은 안테나의 빔폭의 경우, 다중경로 신호는 안테나의 Null 및 부엽으로 탐지되며, 표면 방사 신호(Surface Reflected signal)가 탐지되기 어렵다.
또한, 도 1의 (b)를 참조하면, 상대적으로 넓은 안테나의 빔폭의 경우, 다중경로 신호는 안테나의 메인 빔폭에서 탐지되며, 표적에 의해 직접 반사되는 신호(Direct Return Signal)와 표면 반사 신호(Surface Reflected signal)가 유사한 표적신호 크기로 수신될 수 있다.
표면 반사 신호(Surface Reflected signal)에 의한 직접 반사되는 신호(Direct Return Signal)의 혼동 발생은 표적 정보의 추적 정확도를 저하시키며, 그에 따라 사격통제 시스템의 분산되는 증가되게 되며, 표적에 대한 요격 능력이 저하될 수 있다.
따라서, 다중경로 신호에 대한 억제 알고리즘 및 빔 운용 기법은 시험을 통해 설계 및 구현 결과에 대한 수정/보완과 검증이 필요하다. 근접방어무기체계를 해상환경 및 함정에 탑재된 환경에서 시험 및 검증 시(육상/해상통합시험) 많은 시간과 비용이 수반 되어하며, 무기체계 개발 사업의 일정 위험을 초래할 가능성이 크다. 따라서, 레이더 부체계 통합 단위에서 1차적인 시험 및 검증이 필요하며, 다중경로 현상에 의한 레이더 모의 표적 신호 발생이 가능한 장치와 원전계 시험환경 및 방법이 필요하다.
따라서, 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 포함하는 레이더 시험 시스템(1)을 통해 다중경로 현상에 의한 시험을 수행할 수 있으며, 해면 반사파를 제거할 수 있다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 레이더 원전계 모의 표적 시험 시 모의되고 있는 모의 표적 신호의 시나리오(자함과 표적 간의 거리, 표적의 속도, 표적의 크기)에 따른 모의 표적의 거짓 표적 모의 신호를 생성하여 레이더로 송신한다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 시나리오에서 설정된 표적의 속도 값을 기준으로 레이더를 기준으로 표적과 해면 반사에 의한 거짓 표적의 방향 차이를 반영한 표적 속도를 모의하고, 해면 반사에 의한 실 표적과의 거리 차이(반사신호 도달 경로의 거리 차이) 반영한 거리를 모의할 수 있다.
또한, 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 설정된 해상 상태(Sea-state)에서 시나리오의 표적 위치 별 해면에 의한 반사계수 특성을 반영한 표적의 크기를 모의할 수 있으며, 실 표적 모의신호를 발생하는 안테나는 총강 조준기(Bore-sight)에 고정되나, 접근하는 거짓 표적 모의 신호를 발생하는 안테나는 초기 위치 대비 고각 방향으로(실 표적 모의신호 발생 안테나 방향으로) 시나리오에 따라 이동하여 안테나 빔 폭 내에서 거짓 표적의 고각 방향성을 모의할 수 있다.
이하에서는, 모의 표적 신호는 표적 신호로 명명하고, 거짓 표적 모의 신호는 거짓 표적 신호로 명명하여 설명하고, 시나리오는 표적 정보로 명명하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모의 표적 신호 발생 장치를 포함하는 레이더 시험 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 레이더 시험 시스템(1)은 모의 표적 신호 발생 장치(10), 안테나(20) 및 제어부(30)를 포함한다. 레이더 시험 시스템(1)은 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
레이더 시험 시스템(1)은 근접방어무기체계의 능동 위상 배열 레이더(2)와 통신을 주고받을 수 있다. 예를 들어, 근접방어무기체계의 능동 위상 배열 레이더(2)는 레이더 시험 시스템(1)으로 레이더 신호를 송신 또는 수신할 수 있으며, 레이더 시험 시스템(1)는 근접방어무기체계의 능동 위상 배열 레이더(2)가 송신한 레이더 신호를 수신하고, 모의 표적 신호를 송신할 수 있다. 여기서, 모의 표적 신호는 모의한 표적에 따른 신호로서, 예를 들어, 모의 표적 신호는 표적 신호로 명명되고, 거짓 모의 표적 신호는 거짓 표적 신호로 명명될 수 있다.
도 2는 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 포함한 레이더 시험 시스템(1)으로서, 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 활용한 레이더의 원전계 시험에 관련된 일반적인 인터페이스 구성 및 기능 블록도이다.
레이더 시험 시스템(1)은 레이더(2)로부터 수신된 신호를 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 안테나로 수신하여 제어부(30)의 명령(시나리오에 따른 명령 생성)에 따라 요구되는 표적(이동/고정)을 모의 표적 신호 발생 장치(10)에서 생성한 후 레이더(2)로 재송신하여 레이더(2)의 표적 탐지/추적 기능/성능 확인 및 점검을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이더 신호는 레이더에서 송신된 신호가 표적에 의해 반사되어 수신된 신호를 나타내며, 표적 신호는 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 통해 모의된 표적의 신호를 나타내며, 거짓 표적 신호는 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 통해 모의된 표적의 해면 반사에 의한 모의된 거짓 표적의 신호를 나타낸다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 수신부(100), 표적 신호 발생부(200), 거짓 표적 신호 발생부(300) 및 송신부(400)를 포함한다. 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
수신부(100)는 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하며, 레이더 신호의 전력 및 펄스를 확인하고, 주파수 대역을 변환할 수 있다.
수신부(100)는 수신 RF 회로부(112) 및 수신 IF 회로부(114)를 포함한다.
수신 RF 회로부(112)는 MIXER 모듈을 사용하여 레이더 신호를 하향 변환 하고, 자체 점검을 수행하며, 표적 신호 또는 거짓 표적 신호 발생 시 상기 레이더 신호의 수신을 차단할 수 있다.
수신 IF 회로부(114)는 수신 RF 회로부를 통해 하향 변환된 레이더 신호를 표적 신호 발생부 및 거짓 표적 신호 발생부에서 사용이 가능하도록 하향 변환 하여 전달하고, 신호 검출 및 타이밍 신호를 발생시키며, 표적 신호 또는 거짓 표적 발생 시 수신 RF 회로부를 통해 하향 변환된 레이더 신호를 차단할 수 있다.
표적 신호 발생부(200)는 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 표적의 표적 정보를 통해 표적에 따른 표적 신호를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표적 신호 발생부(200)는 거짓 표적 신호 발생부(300)와 동일한 동작을 수행하여 표적 신호를 생성할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
표적 정보는 레이더와 표적 간의 거리, 표적의 속도 값, 표적의 크기를 적어도 하나 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
거짓 표적 신호 발생부(300)는 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 표적의 표적 정보를 기준으로 해면 반사에 따른 거짓 표적의 거짓 표적 정보를 모의하며, 거짓 표적에 따른 거짓 표적 신호를 생성할 수 있다.
거짓 표적 신호 발생부(300)는 제2 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog Digital Converter), 제2 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA, field-programmable gate array) 및 제2 디지털 아날로그 변환기(DAC, Digital Analog Converter)를 포함한다.
제2 아날로그 디지털 변환기는 레이더 신호의 수신 레벨을 1 dB 단위로 측정하며, 레이더 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
제2 필드 프로그래머블 게이트 어레이는 디지털 신호를 표적 정보를 기준으로 설정된 거짓 표적 값에 따라 거리, 속도 또는 RCS를 적어도 하나 제어하도록 거짓 표적 신호를 생성할 수 있다.
제2 디지털 아날로그 변환기는 거짓 표적 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신부(400)로 전달할 수 있다.
거짓 표적 신호 발생부(300)는 표적의 속도 값을 기준으로 거짓 표적의 이동에 따른 도플러 주파수의 변화를 통해 거짓 표적의 속도를 모의할 수 있다. 도플러 주파수는 기저대역과 S-대역에서의 도플러 주파수 변화 두 단계로 나누어, 기저대역에서는 제2 디지털 아날로그 변환기의 클럭 변경을 통해 1단계의 도플러 주파수를 생성하고, 설정된 대역에서의 LO 주파수는 고정된 값이므로 거짓 표적의 속도에 따른 고정된 도플러 주파수를 생성하여, 2단계의 도플러 주파수를 생성하고, 1단계의 도플러 주파수와 2단계의 도플러 주파수의 합으로 모의될 수 있다.
거짓 표적 신호 발생부(300)는 표적의 거리 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 반영한 거짓 표적의 거리를 모의할 수 있다. 거짓 표적의 거리는 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후, 표적의 거리 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 계산하여 시간으로 환산한 후 시간 지연을 수행하여 시간 지연 값을 산출하여 모의될 수 있다. 여기서, 시간 지연 값은 표적의 거리, 다중경로 현상에 의한 상기 거짓 표적의 거리, 표적의 고도, 레이더 신호의 입사각 및 반사각, 레이더의 빔폭, 레이더와 거짓 모의 표적 신호 발생 장치 간의 거리, 빛의 속도를 고려하여 산출될 수 있다.
거짓 표적 신호 발생부(300)는 표적의 거리 값과 RCS에 따른 상관 관계를 고려하여 거짓 표적의 크기를 모의할 수 있다. 거짓 표적의 크기는 표적의 거리 값, 파라미터 및 해면의 상태를 고려하여 계산된 거울 정반사(Specular reflection coefficient) 계산 값을 반영하여 모의될 수 있다.
거짓 표적 신호 발생부(300)는 거짓 표적의 모의 표적 신호가 고각 방향으로 입사각이 증가함에 따라 상기 레이더의 빔 복 내에서 거짓 표적의 고각 방향성을 모의할 수 있다. 거짓 표적 신호 발생 장치(300)는 초기 위치 대비 고각 방향으로 입사각이 증가하는 환경을 모의하도록 구동 모터의 동작에 의해 송신부(400)를 레일을 따라 이동시킬 수 있다.
송신부(400)는 표적 신호 발생부 및 거짓 표적 신호 발생부로부터 각각 표적 신호와 거짓 표적 신호를 전달 받아 레이더로 송신할 수 있다.
송신부(400)는 표적 신호 발생부(200)로부터 표적 신호를 전달 받아 송신하는 제1 송신부(410) 및 거짓 표적 신호 발생부(300)로부터 거짓 표적 신호를 전달 받아 송신하는 제2 송신부(420)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 송신부(410)는 제2 송신부(410)와 동일한 동작을 수행하여 표적 신호를 송신할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 송신부(420)는 거짓 표적 송신 IF 회로부(422) 및 거짓 표적 송신 RF 회로부(424)를 포함한다.
거짓 표적 송신 IF 회로부(422)는 제2 DAC를 통해 전달된 아날로그 신호의 거짓 표적 신호를 레이더에서 사용 가능한 주파수 대역으로 상향 변환하며, 자체 점검을 수행하고, 제2 디지털 제어 감쇄기(DCA, Digital Control Attenuator)를 사용하여 거리 및 레이더 반사 면적(RCS, Radar Cross Section) 별로 레벨을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 디지털 제어 감쇄기는 0 dBm 내지 25 dBm의 수신 레벨을 유지할 수 있다.
거짓 표적 송신 RF 회로부(424)는 MIXER 모듈과 AMP 모듈을 사용하여 거짓 표적 송신 IF 회로부(422)로부터 수신된 거짓 표적 신호를 상향 변환하고 증폭하며, 자체 점검을 수행할 수 있다.
레이더 시험 시스템(1)은 모의 표적 신호 발생 장치(10), 안테나(20) 및 제어부(30)를 포함한다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 표적에 따른 표적 정보를 이용하여 해면 반사파에 의한 다중 경로의 영향으로 발생하는 모의 표적에 따른 모의 표적 신호를 생성할 수 있다.
안테나(20)는 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하고, 표적의 해면 반사에 의해 생성되는 모의 표적에 따른 모의 표적 신호를 레이더로 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나(20)는 수신 안테나(22), 표적 신호 송신 안테나(24) 및 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(30)는 표적 정보에 따라 요구되는 모의 표적 신호를 생성하도록 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중경로 환경에서 레이더 시험 시스템의 제어부를 나타내는 예시도이다.
도 3은 제어부(30)의 소프트웨어 구성요소 간 실행 개념도이다. 도 3을 참조하면, 제어부(30)는 장치 제어부(32) 및 표적 신호 발생 제어부(34)를 포함한다. 제어부(30)는 도 3에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
사용자는 장치 제어부(32)를 통해 표적에 따른 시나리오(표적 정보)를 생성하여 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 제어하고, 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 상태를 점검할 수 있다.
사용자에 의한 장치 제어부(32)의 운용으로 표적 신호 발생 제어부(34)에서는 시나리오 기반의 표적 신호 모의 기능을 수행하며, 모의 표적 신호 발생 장치(10)에 맞는 포맷으로 변환하여 표적 정보를 전달할 수 있다.
장치 제어부(32)는 운용 CSU 및 전시 CSU를 포함할 수 있다.
운용 CSU는 모의 표적의 시나리오(표적 정보)를 생성하고, 표적의 시나리오(표적 정보)를 표적 신호 발생 제어부(34)로 전달하거나, 모의 표적 신호 발생 장치(10)로 전달하기 위해 통신 CSU에 전달할 수 있다.
표적 신호 발생 제어부(34)는 표적 정보 CSU, 보정 CSU, 연동 CSU 및 통신 CSU를 포함할 수 있다.
표적 정보 CSU는 표적 시나리오를 전달받아 보정 CSU로 전달할 수 있다.
보정 CSU는 사용자가 환경 설정을 할 수 있으며, 표적 정보 CSU로부터 표적 시나리오를 전달받아 보정하여 운용 CUS로 전달할 수 있다.
연동 CSU는 사용자가 비트(BIT)를 요청할 수 있으며, 통신 CSU와 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 입력 상태, 연동 정보, 점검 결과 및 상태 정보 등을 주고 받을 수 있다.
통신 CSU는 버스 구조 방식의 근거리통신망(LAN)을 통해 모의 표적 신호 발생 장치(10)와 통신을 수행할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
CSU(Channel Service Unit)는 신호를 전달할 수 있도록 적절한 프레임으로 변환할 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모의 표적 신호 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 구성도이다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 헤테로다인 방식을 이용하여 Ku-대역에서 기저대역으로 하향 변환을 하고, 표적 신호 발생부(200)에서 생성된 표적이 기저대역에서 Ku-대역으로 상향 변환하는 구조이다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 제어부(30)의 운용프로그램(GUI)의 제어 명령을 통해 표적의 거리, 속도, 크기를 제어하여 표적을 발생하게 된다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 RF 신호를 방사할 수 있는 기능 및 레이더에서 방사되는 RF 신호를 수신할 수 있는 기능을 보유한다. RF 신호(Radio Frequency signal)는 무선 등에 사용하는 고주파 신호를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 포함하는 레이더 시험 시스템(1)은 레이더(2)가 설치된 장소로부터 일정 거리 떨어진 비콘 타워에 설치될 수 있다. 이는 도 5 및 도 7을 통해 도시하였다.
레이더 시험 시스템(1)은 송/수신 안테나와 레이더의 제원을 이용하여 링크버짓 계산을 계산하여 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 입력 레벨 범위를 설정할 수 있다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)의 수신부(100)는 수신 RF 회로부(112) 및 수신 IF 회로부(114)를 포함한다.
수신부(100)로 입력된 신호는 수신 RF 회로부(112)와 수신 IF 회로부(114)를 거쳐 표적 신호 발생부(200)와 거짓 표적 신호 발생부(300)에 입력된다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 8-BIT ADC를 이용하여 1 dB 단위로 수신 레벨을 측정하고, DCA(Digital Control Attenuator)를 이용하여 표적 신호 발생부(200) 또는 거짓 표적 신호 발생부(300)에서 일정한 수신 레벨을 유지할 수 있도록 하였다. 다만, 0 dBm 이하의 입력 신호(레이더 신호)에서는 표적 신호가 발생되지 않으며, +25 dBm 이상의 레벨이 입력되면 RCS 및 거리에 따른 정확한 레벨이 모사되지 않으므로 주의가 필요하다.
레이더의 표적 거리 측정은 송신 기준 신호 대비 반사 신호 간의 시간 차이로 이루어진다. 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 이 원리를 이용해 일정 거리에 위치한 표적을 모의한다. 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 하드웨어로 거리 지연을 모사하기 때문에 거리 설정 범위 및 가변에 제한이 발생한다.
표적이 이동하면, 레이더 수신신호에서는 이동속도에 따른 도플러 주파수가 발생하게 되며, 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 표적의 이동속도에 따른 도플러 주파수를 모의한다.
레이더에서 수신되는 신호의 크기는 표적의 거리와 RCS에 의해 결정된다. 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 표적의 거리와 RCS에 따른 상관관계를 고려하여 표적 신호의 크기를 모의한다.
또한, 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 요동 모델(Swerling Case)에 따른 표적 신호의 RCS를 모의하며, 제어부(30)를 통한 시나리오 장입에서 표적 별 시작 및 종료 거리, RCS를 선택하고, 각 펄스 별 표적 제원을 설정하여 속도를 제어할 수 있다.
수신 RF 회로부(112)는 MIXER 모듈을 사용하여 레이더로부터 수신된 주파수 신호(레이더 신호)를 하향 변환 하고, 자체 점검 기능을 갖는다. 또한, 수신 RF 회로부(112)는 표적 신호 또는 거짓 표적 신호 발생 시에는 수신 신호를 차단하는 기능을 갖도록 설계될 수 있다.
수신 IF 회로부(114)는 레이더로부터 수신된 RF 주파수의 레이더 신호를 표적 신호 발생부(200) 또는 거짓 표적 신호 발생부(300)에서 사용이 가능하도록 하향 변환 하여 전달하고 신호 검출 및 타이밍 신호 발생 기능을 갖는다. 또한, 표적 신호 또는 거짓 표적 신호 발생 시에는 수신신호를 차단하는 기능과 자체점검 기능을 갖는다.
표적 신호 발생부(200) 및 거짓 표적 신호 발생부(300)는 ADC, DAC, DDS를 사용할 수 있다. 수신 IF 회로부(114)로부터 출력된 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 이 신호를 시나리오 기준으로 설정된 값에 따라 거리, 속도, RCS를 제어한 후, 아날로그 신호로 변환하여 표적 신호 IF 회로부(412)와 거짓 표적 신호 IF 회로부(422)로 신호를 전달할 수 있다.
표적 신호 IF 회로부(412)와 거짓 표적 신호 IF 회로부(422)는 표적 신호 발생부(200) 및 거짓 표적 신호 발생부(300)로부터 수신된 IF 주파수를 레이더에서 사용이 가능한 주파수 대역으로 주파수를 상향변환 하며, 자체점검 기능을 갖는다. 또한, 표적 신호 IF 회로부(412)와 거짓 표적 신호 IF 회로부(422)는 DCA(Digital Control Attenuator)를 사용하여 거리 및 RCS별로 레벨을 제어 할 수 있다.
표적 신호 송신 RF 회로부(414)와 거짓 표적 신호 송신 RF 회로부(424)는 MIXER 모듈과 AMP 모듈을 사용하여 표적 신호 IF 회로부(412)와 거짓 표적 신호 IF 회로부(422)로부터 수신된 주파수 신호를 상향 변환하고 증폭하며, 자체 점검 기능을 갖는다.
국부 신호 발생부(500)는 CLK, Ref, LO1 및 LO2를 포함하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, LO(Local Oscillator)는 국부 발전기로, Mixer에 기준 주파수원을 공급해주기 위한 주파수 소스원을 나타낸다. CLK는 장치의 부품들을 동작하게 하는 전기적 신호를 나타낸다. Ref.는 기준을 나타낸다.
제어 회로 카드(600)는 이더넷 통신을 통해 제어하며, 모의 표적 신호 발생 장치(10)와 제어부(30)의 통신 연결로 표적의 거리 및 속도, RCS 파라미터 설정이 가능하도록 하며 자체점검 기능을 갖는다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근접방어무기체계의 Sea-skimming 표적 탐지/추적 시험 환경을 기준으로 원전계 시험에서 모의 표적 신호 발생 장치를 활용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 원전계 시험을 나타내는 도면이다.
레이더 원전계 시험에서 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 설정된 표적 신호의 시나리오(자함(2)과 표적 간의 거리, 표적의 속도, 요동 모델에 따른 표적의 RCS)에 따라 표적 신호를 발생하고, 뿐만 아니라 모의되고 있는 표적의 거짓 모의 표적 신호를 생성하여 레이더로 송신할 수 있다.
이하에서는 표적의 거리, 속도, 크기는 다음과 같은 방법으로 신호 모의를 수행하는 것을 자세히 설명한다.
표적의 거리 모의는 입력된 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 버퍼에 저장하였다가 표적의 거리에 따른 지연시간 이후에 레이더로 송신한다. 표적의 거리에 따른 지연시간은 아래 수학식 1과 같이 나타난다.
상술한 수학식 1에서, R은 표적과의 거리를 나타내며, C는 빛의 속도를 나타낸다. 여기서, 빛의 속도는 3x108이다.
또한, 표적의 속도 제어는 도플러 주파수의 변화로 표현되며 표적의 이동에 따른 도플러 주파수 변화는 수학식 2와 같다.
상술한 수학식 2에서, fd는 도플러 주파수를 나타내며, 는 표적 이동 속도를 나타내고, Λ는 파장의 길이를 나타낸다.
상술한 수학식을 모의하기 위해서는 파장 길이 즉, 사용 주파수를 알아야 하지만, 실제로 입력되는 정보는 RF 신호뿐이므로 이를 바로 모의할 수 없다. 따라서, 모의 표적 신호 발생 장치(10)는 도플러 주파수를 모의하기 위해서 기저대역과 S-대역에서의 도플러 주파수 변화 두 단계로 나누며, 기저대역에서는 DAC 클럭 변경을 통해 1단계 도플러 주파수를 생성하고, 2단계에서는 설정된 대역에서의 LO 주파수는 고정된 값이므로 속도에 따른 고정된 도플러 주파수를 생성하여 두 단계의 합으로 전체 도플러 주파수를 모의할 수 있다.
표적의 크기 제어는 표적의 거리와 RCS에 따른 상관 관계를 고려하여 표적 신호의 크기를 모의하며, 크기의 변화는 수학식 3과 같다.
상술한 수학식 3에서, S는 수신 신호(레이더 신호)의 크기(W)를 나타내고, Pt는 송신 출력(W)을 나타내고, Gt는 안테나 송신 이득을 나타내고, Gr은 안테나 수신 이득을 나타내고, Λ는 파장 길이(cm)를 나타내며, σ는 표적 RCS (m2)를 나타내고, R은 표적 거리(m)를 나타낸다.
상술한 수학식 1 내지 수학식 3은 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 표적 신호 생성 방안을 나타낸다.
이하에서는 거짓 표적의 거리, 속도, 크기를 다음과 같은 방법으로 신호 모의를 수행하는 것을 자세히 설명한다.
거짓 표적 속도는 시나리오에서 설정된 실 표적의 속도값을 기준으로 동일하게 모의할 수 있다.
거짓 표적 거리는 시나리오에서 설정된 실 표적의 거리값을 기준으로, 해면 반사 경로 거리를 반영하여 모의할 수 있다.
거짓 표적 크기는 시나리오에서 설정된 표적의 거리와 RCS에 따른 상관관계를 고려하여 표적 신호의 크기를 모의한 값에 설정된 Sea-state에 따른 해면에 의한 표적의 반사계수 특성을 반영하여 모의할 수 있다.
거짓 표적 신호의 안테나 빔폭 내에서 입사 고각은 다음과 같은 방법으로 모의를 수행한다.
실 표적의 표적 신호를 발생하는 안테나는 추적 레이더의 안테나 Bore-sight와 정렬되어 비콘 타워에 고정되나, 접근하는 거짓 표적 신호를 발생하는 안테나는 시나리오 시작 위치 기준 고각 방향으로(실 표적 신호 발생 안테나와 멀어지는 방향으로) 시나리오에 따라 이동하여 안테나 빔 폭 내에서 거짓 표적의 고각 방향성을 모의할 수 있다. 이때, 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 명령에 의하여 거짓 표적 안테나는 레일을 따라 이동할 수 있다. 여기서, 거짓 표적 안테나는 거짓 표적 신호를 발생하는 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)일 수 있다.
일반적으로 레이더의 원전계 모의표적 시험은 안테나 Bore-sight 기준으로 모의 표적을 발생하여 수행한다. 따라서, 표적은 안테나 Bore-sight 방향으로 접근 및 퇴각하는 표적에 대한 시험 만이 수행가능하며, 근접방어무기체계의 추적레이더 고도와 표적의 고도(비콘 타워에서 실 표적 모의신호 안테나 높이)가 동일한 시험환경(시나리오)에서 수행한다.
이하에서는 다중 경로 현상으로 인한 거짓 표적 발생 방안에 대해 자세히 설명한다.
도 5는 근접방어무기체계의 Sea-skimming 표적 탐지/추적 시험 환경을 기준으로 원전계 시험에서 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 활용한 방법을 나타낸다.
거짓 표적의 속도 모의는 시나리오에서 설정된 실 표적의 속도 값을 기준으로 거짓 표적 속도를 동일하게 모의한다. 표적의 속도는 도플러 주파수의 변화로 표현되며 표적의 이동에 따른 도플러 주파수 변화를 모의한다. 이때, 실표적의 속도 시나리오를 따를 수 있다.
거짓 표적의 거리 모의는 입력된 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 버퍼에 저장하였다가 표적의 거리에 따른 지연시간 이후에 레이더로 송신한다. 즉, 실 표적과는 달리 실 표적의 거리 시나리오 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 계산하여 시간으로 환산한 후 시간 지연을 수행한다. 시간 지연 값을 산출하는 수식은 수학식 4를 이용하여 수학식 5와 같이 산출될 수 있다.
수학식 4 및 수학식 5에서, RT는 레이더와 표적의 거리를 나타내고, RG는 다중경로 현상에 의한 레이더와 거짓 표적의 거리를 나타내고, Hr은 표적의 고도를 나타내고, 는 레이더 반사 신호(레이더 신호)의 입사각/반사각을 나타내고, BW는 추적 레이더 빔폭을 나타내며, RS는 모의 표적 신호 발생 장치(10) 설치 거리(비콘 타워와 추적 레이더 사이의 거리를 나타내고, C는 빛의 속도(3x108)을 나타내며, TG는 다중경로 현상에 의한 거짓 표적의 시간 지연 값을 나타낸다.
모의 표적 신호 발생 장치(10) 설치 거리는 시험 환경에 따라 달라질 수 있다.
거짓 표적의 크기 모의는 시나리오에 따라 설정된 표적의 거리와 RCS에 따른 상관관계를 고려하여 크기를 모의한다.
거짓 표적의 크기는 표적 신호의 크기를 모의 시 적용한 시나리오, 파라미터 및 해면의 상태를 고려한 정반사 계수(Specular reflection coefficient) 계산값을 반영하여 모의한다. 시나리오와 시나리오에 따른 파라미터를 기준으로 해면의 상태를 고려한 정반사 계수(Specular reflection coefficient)의 계산은 이하와 같이 계산될 수 있다.
수학식 6에서, 는 경로의 길이 차이(Path length difference)를 나타내며, rt1는 레이더로부터 해면 반사지점까지의 거리를 나타내고, rt2는 표적으로부터 해면 반사지점까지의 거리를 나타내며, rt는 레이더로부터 표적까지의 거리를 나타낼 수 있다.
이때, rt는 시나리오 기준으로 표적을 모의 시 알려진 값이며, rt1과 rt2는 수학식 7을 통해 도출 가능하다.
수학식 7에서, re는 지구 반지름을 나타내고, hr은 해면으로부터 레이더의 고도를 나타내고, ht는 해면으로부터 표적의 고도를 나타낸다. 이때, 입사각(Grazing angle)은 수학식 8과 같다.
수학식 8에서, 는 입사각(Grazing angle)을 나타낸다.
또한, 거짓 표적의 고각(Elevation angle)은 수학식 9와 같다.
수학식 9에서, EI는 거짓 표적의 고각(Elevation angle)을 나타내고, Et는 레이더로부터 표적의 고각(Elevation angle)을 나타낸다.
표적과 거짓 표적의 비 조준 각도(off-boresight angle)는 수학식 10과 같다. 여기서, 비 조준 각도는 레이더에서 송신된 신호가 표적에 의해 반사되어 수신되는 반사 신호가 수신되는 각도를 나타낸다.
수학식 10에서, 는 표적의 비 조준 각도를 나타내고, 는 거짓 표적의 비 조준 각도를 나타내며, Et는 레이더로부터 표적의 고각(Elevation angle)을 나타내고, E0은 안테나 총강 조준기(Bore-sight)의 고각(Elevation angle)을 나타낸다.
정반사 계수(Specular reflection coefficient)는 수학식 11과 같이 계산될 수 있다.
수학식 11에서, 는 정반사 계수를 나타내며, 는 편파를 나타낸다. 이때, 편파는 (수직 편파)와 (수평 편파)를 포함한다.
, g0, εc 수학식 12와 같이 표현될 수 있다. 여기서, 는 편파를 나타내고, εc는 무한 주파수에서 해수에 대한 유전 상수를 나타낸다.
표적과 자함의 시나리오에 따른 정반사 계수(Specular reflection coefficient)를 계산 시 g0 값(Grazing angle조건 변화)의 변화에 따라 정반사 계수(Specular reflection coefficient)가 다른 수식으로 계산되는 것을 나타내며, 이 때, g0 는 다른 수식으로 계산되는 기준되는 값을 나타낸다.
수학식 12에서, 는 로서 반송 주파수를 나타내고, 는 반송 주파수의 파장을 나타내며, 는 해면 편차(RMS Sea)에 평균 레벨 이상의 지표면 고도(surface Elevation above the mean level)를 뺀 값을 나타내고, 는 해수의 정적 유전체 매개 변수(static dielectricparameters of the Seawater)를 나타내며, 는 4.9 for Seawater를 나타내고, 는 해수의 완화 시간(Relaxation time of the Seawater)을 나타내며, 는 해수의 이온 전도도(Ionic conductivity of the Seawater)를 나타낸다.
이때, 해수의 온도가 10 ℃일 때 는 72.2이며, 는 1.12 x 10-11(s)이고, 는 3.6 x 1010이다. 또한, 해수의 온도가 20 ℃일 때 는 69.1이며, 는 9.21 x 10-12(s)이고, 는 4.7 x 1010이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거짓 표적 신호의 안테나 빔폭 내에서 입사 고각을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 접근하는 거짓 표적은 고각 빔 폭 내에서 입사각의 각도가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 입사각의 각도는 x로 표현될 수 있다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 거짓 표적 신호의 안테나 빔폭 내에서 입사 고각은 다음과 같은 방법으로 모의를 수행할 수 있다.
실 환경에서 Sea-skimming 표적을 탐지/추적 시 다중경로 현상에 의해 접근하는 거짓 표적의 신호는 도면 6과 같이 안테나 빔폭 내에서 고각 방향으로 입사각이 증가한다.
그러나, 모의 표적 신호 발생 장치(10)를 이용한 환경은 비콘 타워에서 추적 레이더(2)의 빔이 조사되는 면적은 시나리오 따른 표적 거리에 관계없이 없이 항상 고정 값을 갖는 제약사항을 갖고 있다. 따라서, 모의 표적 신호 발생 장치(10)도 이 입사각 증가를 모의하기 위하여 도면 7과 같이 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)의 이동을 통해 모의를 수행한다. 즉, 모의 표적 신호 발생 장치(10)의 제어 명령을 실시간으로 수신하여 안테나 구동 모터(720)의 구동을 통해 레일(710)을 따라 구동을 구현할 수 있다.
거짓 표적 신호의 입사 고각 모의에 대하여 다음과 같이 설정할 수 있다.
시험환경 및 시나리오 조건에서, RT는 6 km -> 1km로 설정하고, RG는 RT / cos로 설정하며, Hr은 5 m로 설정하고, BW는 1.5 deg로 설정하며, RS는 500 m로 설정할 수 있다.
500 m 거리에서(비콘 타워에서) 안테나 빔 중심에서 빔 외곽까지의 거리는 500*tan(1.5/2) = 6.55 m이고, 6km 표적 거리에서 거짓 표적의 입사각은 tan-1(10/6000) = 0.095 deg이며, 1km 표적 거리에서 거짓 표적의 입사각은 tan-1 (10/1000) = 0.572 deg이고, 6km 표적 거리에서 거짓 표적을 모의하기 위한 비콘 타워에서 실 표적 안테나와 거짓 표적 안테나 간의 거리차는 500*tan(0.95) = 0.83 m이며, 6km 표적 거리에서 거짓 표적을 모의하기 위한 비콘 타워에서 실 표적 안테나와 거짓 표적 안테나 간의 거리차는 500*tan(0.572) = 5.0 m이다.
따라서, 6km에서 1km 이동 표적에 대한 거짓 표적을 모의하기 위하여 0.83 m에서 5 m까지 표적의 속도에 따라 이동함에 거짓 표적의 입사각 조절이 구현될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거짓 표적 신호 송신 안테나를 나타내는 도면이다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 입사각의 증가를 모의하기 위해 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)의 위치를 이동시킬 수 있다.
모의 표적 신호 발생 장치(10)는 안테나 구동 레일부(700)를 더 포함할 수 있다. 안테나 구동 레일부(700)는 레일(710), 안테나 구동 모터(720) 및 안테나 구동모터 제어부(730)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)는 레일(710)을 따라 상하로 이동할 수 있다. 이때, 레일(710)은 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)가 부착되어 안테나 구동 모터(720)에 의해 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)를 상하로 이동시킬 수 있다.
또한, 안테나 구동 모터 제어부(730)는 거짓 표적 신호 송신 안테나(26)가 레일(710)을 따라 이동하는 거리를 결정하여 안테나 구동 모터(720)를 제어할 수 있다.
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 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 레이더 시험 시스템
2: 근접장어무기체계 레이더
10: 모의 표적 신호 발생 장치
20: 안테나
30: 제어부

Claims (13)

  1. 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하며, 상기 레이더 신호의 주파수 대역을 변환하는 수신부;
    상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 통해 상기 표적에 따른 표적 신호를 생성하는 표적 신호 발생부;
    상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적 정보를 기준으로 해면 반사에 따른 거짓 표적의 거짓 표적 정보를 모의하며, 상기 거짓 표적에 따른 거짓 표적 신호를 생성하는 거짓 표적 신호 발생부; 및
    상기 표적 신호 발생부 및 상기 거짓 표적 신호 발생부로부터 각각 상기 표적 신호와 상기 거짓 표적 신호를 전달 받아 상기 레이더로 송신하는 송신부를 포함하고,
    상기 거짓 표적 신호 발생부는, 상기 거짓 표적의 모의 표적 신호가 고각 방향으로 입사각이 증가함에 따라 상기 레이더의 빔 복 내에서 상기 거짓 표적의 고각 방향성을 모의하며,
    상기 거짓 표적 신호 발생부는 초기 위치 대비 고각 방향으로 입사각이 증가하는 환경을 모의하도록 구동 모터의 동작에 의해 상기 송신부를 레일을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표적 정보는,
    상기 레이더와 상기 표적 간의 거리, 상기 표적의 속도 값, 상기 표적의 크기를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는,
    MIXER 모듈을 사용하여 상기 레이더 신호를 하향 변환 하고, 자체 점검을 수행하며, 상기 표적 신호 또는 상기 거짓 표적 신호 발생 시 상기 레이더 신호의 수신을 차단하는 수신 RF 회로부; 및
    상기 수신 RF 회로부를 통해 하향 변환된 레이더 신호를 상기 표적 신호 발생부 및 상기 거짓 표적 신호 발생부에서 사용이 가능하도록 하향 변환 하여 전달하고, 신호 검출 및 타이밍 신호를 발생시키며, 상기 표적 신호 또는 상기 거짓 표적 발생 시 상기 수신 RF 회로부를 통해 하향 변환된 레이더 신호를 차단하는 수신 IF 회로부를 포함하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 거짓 표적 신호 발생부는,
    상기 레이더 신호의 수신 레벨을 1 dB 단위로 측정하며, 상기 레이더 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog Digital Converter);
    상기 디지털 신호를 상기 표적 정보를 기준으로 설정된 거짓 표적 값에 따라 거리, 속도 또는 RCS를 적어도 하나 제어하도록 상기 거짓 표적 신호를 생성하는 제2 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA, field-programmable gate array); 및
    상기 거짓 표적 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 송신부로 전달하는 제2 디지털 아날로그 변환기(DAC, Digital Analog Converter)를 포함하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 표적 신호 발생부로부터 상기 표적 신호를 전달 받아 송신하는 제1 송신부; 및 상기 거짓 표적 신호 발생부로부터 상기 거짓 표적 신호를 전달 받아 송신하는 제2 송신부를 포함하고,
    상기 제2 송신부는,
    상기 제2 DAC를 통해 전달된 상기 아날로그 신호의 거짓 표적 신호를 상기 레이더에서 사용 가능한 주파수 대역으로 상향 변환하며, 자체 점검을 수행하고, 제2 디지털 제어 감쇄기(DCA, Digital Control Attenuator)를 사용하여 거리 및 레이더 반사 면적(RCS, Radar Cross Section) 별로 레벨을 제어하는 거짓 표적 송신 IF 회로부; 및
    MIXER 모듈과 AMP 모듈을 사용하여 상기 거짓 표적 송신 IF 회로부로부터 수신된 거짓 표적 신호를 상향 변환하고 증폭하며, 자체 점검을 수행하는 거짓 표적 송신 RF 회로부를 포함하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 거짓 표적 신호 발생부는,
    상기 표적의 속도 값을 기준으로 상기 거짓 표적의 이동에 따른 도플러 주파수의 변화를 통해 상기 거짓 표적의 속도를 모의하며,
    상기 도플러 주파수는 기저대역과 S-대역에서의 도플러 주파수 변화 두 단계로 나누어, 상기 기저대역에서는 제2 디지털 아날로그 변환기의 클럭 변경을 통해 1단계의 도플러 주파수를 생성하고, 설정된 대역에서의 LO 주파수는 고정된 값이므로 상기 거짓 표적의 속도에 따른 고정된 도플러 주파수를 생성하여, 2단계의 도플러 주파수를 생성하고, 상기 1단계의 도플러 주파수와 상기 2단계의 도플러 주파수의 합으로 모의되는 것을 특징으로 하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 거짓 표적 신호 발생부는,
    상기 표적의 거리 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 반영한 상기 거짓 표적의 거리를 모의하며,
    상기 거짓 표적의 거리는 상기 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후, 상기 표적의 거리 값을 기준으로 상기 해면 반사 경로 거리를 계산하여 시간으로 환산한 후 시간 지연을 수행하여 시간 지연 값을 산출하여 모의되는 것을 특징으로 하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 시간 지연 값은,
    상기 표적의 거리, 다중경로 현상에 의한 상기 거짓 표적의 거리, 상기 표적의 고도, 상기 레이더 신호의 입사각 및 반사각, 상기 레이더의 빔폭, 상기 레이더와 상기 거짓 표적 신호 발생부 간의 거리, 빛의 속도를 고려하여 산출되는 것을 특징으로 하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 거짓 표적 신호 발생부는,
    상기 표적의 거리 값과 RCS에 따른 상관 관계를 고려하여 상기 거짓 표적의 크기를 모의하며,
    상기 거짓 표적의 크기는 상기 표적의 거리 값, 파라미터 및 해면의 상태를 고려하여 계산된 거울 정반사(Specular reflection coefficient) 계산 값을 반영하여 모의되는 것을 특징으로 하는 모의 표적 신호 발생 장치.
  10. 삭제
  11. 레이더에 따른 표적의 탐지 또는 추적을 위한 레이더 시험 시스템에 있어서,
    상기 레이더에서 상기 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하고, 상기 표적의 해면 반사에 의해 생성되는 모의 표적에 따른 모의 표적 신호를 상기 레이더로 송신하는 안테나;
    상기 표적에 따른 표적 정보를 이용하여 해면 반사파에 의한 다중 경로의 영향으로 발생하는 모의 표적에 따른 상기 모의 표적 신호를 생성하는 모의 표적 신호 발생 장치; 및
    상기 표적 정보에 따라 요구되는 상기 모의 표적 신호를 생성하도록 상기 모의 표적 신호 발생 장치를 제어하는 제어 명령을 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 모의 표적 신호 발생 장치는, 상기 레이더에서 표적으로 송신하여 반사된 레이더 신호를 수신하며, 상기 레이더 신호의 주파수 대역을 변환하는 수신부; 상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 통해 상기 표적에 따른 상기 표적 신호를 발생하는 표적 신호 발생부; 상기 주파수 대역이 변환된 레이더 신호를 전달받아 상기 표적의 표적 정보를 기준으로 상기 모의 표적의 모의 표적 정보를 모의하며, 상기 모의 표적에 따른 상기 모의 표적 신호를 생성하는 모의 표적 신호 발생부; 및 상기 표적 신호 발생부 및 상기 모의 표적 신호 발생부로부터 각각 상기 표적 신호와 상기 모의 표적 신호를 전달 받아 송신하는 송신부를 포함하며,
    상기 모의 표적 신호 발생부는, 상기 모의 표적의 모의 표적 신호가 고각 방향으로 입사각이 증가하는 환경을 모의하도록 상기 송신부가 구동 모터의 동작에 의해 레일을 따라 이동하여 상기 레이더의 빔 복 내에서 상기 모의 표적의 고각 방향성을 모의하는 것을 특징으로 하는 레이더 시험 시스템.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 모의 표적 신호 발생부는,
    상기 표적의 속도 값을 기준으로 상기 모의 표적의 이동에 따른 기저대역과 S-대역에서의 도플러 주파수 변화 두 단계로 나누어, 상기 기저대역에서는 제2 디지털 아날로그 변환기의 클럭 변경을 통해 1단계의 도플러 주파수를 생성하고, 설정된 대역에서의 LO 주파수는 고정된 값이므로 상기 모의 표적의 속도에 따른 고정된 도플러 주파수를 생성하여, 2단계의 도플러 주파수를 생성하고, 상기 1단계의 도플러 주파수와 상기 2단계의 도플러 주파수의 합으로 모의되는 도플러 주파수의 변화를 통해 상기 모의 표적의 속도를 모의하고,
    상기 표적의 거리 값을 기준으로 해면 반사 경로 거리를 반영한 상기 레이더 신호를 기저대역으로 변환시킨 후, 버퍼에 저장되며, 상기 표적의 거리 값을 기준으로 상기 해면 반사 경로 거리를 계산하여 시간으로 환산한 후 시간 지연을 수행하여 시간 지연 값을 산출하여 상기 모의 표적의 거리를 모의하며,
    상기 표적의 거리 값과 RCS에 따른 상관 관계를 고려하여 상기 표적의 거리 값, 파라미터 및 해면의 상태를 고려하여 계산된 거울 정반사(Specular reflection coefficient) 계산 값을 반영하여 상기 모의 표적의 크기를 모의하는 것을 특징으로 하는 레이더 시험 시스템.
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