KR20000041303A - 레이다 시스템의 피아식별 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이다 시스템의 피아식별 방법에 관한 것으로서, 탐지된 소정 표적의 피아(freind or foe)식별을 위한 레이다 시스템의 피아식별 방법은, 표적에 소정의 제1암호문을 송신하는 단계; 표적으로부터 제1암호문에 대해 바르게 해독된 응답이 수신되면, 표적을 아군기(friend)로 식별하고, 해독이 틀린 응답이 수신되면 소정의 제2암호문을 표적에 송신하는 단계; 표적으로부터 제2암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 표적을 적군기(foe)로 식별하는 단계; 표적으로부터 제2암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면, 표적에 제3암호문을 송신하는 단계; 및 표적으로부터 제3암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면 표적을 적군기로 식별하고, 제3암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면 표적을 아군기로 식별하는 단계를 구비한다.
본 발명에 의하면, 레이다 시스템에서의 피아식별시, 피아식별 오류발생을 줄이기 위해 여러 가지 목적의 암호 모드를 복합 사용한 수하문들을 보내어 표적의 피아식별의 오류발생 확률을 줄일 수 있다.

Description

레이다 시스템의 피아식별 방법
본 발명은 레이다의 피아식별 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정의 수하를 위한 규약에 따라 피아를 식별하는 레이다 시스템의 피아식별 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 레이다 시스템의 구성을 도시한 것으로서, 레이다 시스템은, 레이다 통제 장치(100), 탐지 레이다 장치(110), 탐지물 제어 장치(120), 추적 레이다 장치(130), 피아 식별 장치(140) 및 기타의 레이다 장치(150)를 구비한다. 레이다 통제 장치(100)는 내부에 여러 가지 통신방식의 하드웨어 및 소프트웨어를 구비하여 탐지 레이다 장치(110), 탐지물 제어 장치(120), 추적 레이다 장치(130), 피아 식별 장치(140) 및 기타의 레이다 장치(150)등의 주변 장치들과 데이터를 주고 받거나 사용자의 명령을 받아 이들의 동작을 제어한다. 주변장치들로부터 수신한 데이터는 소정 방식으로 처리하여 레이다 시스템을 운영하는 사용자에게 필요 정보로서 출력한다. 여기서, 피아 식별 장치(140)는 레이다신호에의해 탐지된 상대방 비행기가 어떤 종류의 것인지를 판별하는 장치이다. 가령, 군사용 레이다 시스템의 경우, 상대방 비행기가 아군의 것인지 적군의 것인지등을 판별하기 위한 장치이다.
도 2는 도 1의 피아식별기(140)의 구성도를 도시한 것으로서, 피아식별기는 안테나(200), 송수신기(210), 피아식별처리부(220) 및 인터페이스부(230)로 구성된다. 안테나(200)는 피아식별을 위한 무선 신호가 송수신되는 장치이고, 송수신기(210)는 안테나(200)로 보낼 송신 신호 또는 안테나(200)로부터 받은 수신신호를 송수신에 알맞은 신호로 코딩 또는 디코딩한다. 피아식별처리부(220)는 수하(interrogation)를 위한 신호처리 및 수하한 후 수신된 응답을 처리하여 피아를 식별한다. 인터페이스부(230)는 도 1의 레이다 통제 장치(100)와의 신호 교환이 이뤄지도록 한다.
도 3은 레이다 시스템에서 피아 식별을 위해 일반적으로 수행하는 수하(interrogation) 방법의 흐름도이다. 먼저, 소정 목적에 맞게 만들어진 수하문을 표적에 송신한다(300단계). 이 수하문에 대해 표적으로부터 소정의 응답이 와서(310단계), 그 응답이 기대한 것과 같은 것이면 아군으로 판별하고(320단계) 응답이 틀린 것이면 처음의 수하문과 다른 수하문을 송신한다(330단계). 이 수하문에대해 표적으로부터 소정의 응답이 있고(340단계) 그 응답이 바른것이면 적기가 아닌 것으로 판별하고(350단계) 응답이 틀린 것이면 적기로 간주한다(360단계). 300단계에서 송신하는 수하문은 군사용 목적을 위해 사용되는 비밀 모드(secure mode)를 사용하며, 이 수하문은 상대 표적이 비밀 메시지를 받을 수 있게 준비시키는 서문을 포함한 긴 암호문이다. 표적기가 이 수하문을 받아 암호를 해독하여 그에따른 소정의 응답 신호를 보내면 이 표적기는 적기가 아닌 것으로 간주된다. 320단계에서 송신하는 수하문은 특정모드(SpecIFic mode)의 수하문으로 상술한 비밀 모드에 비해 암호를 해독하기가 쉽게 되어 있다. 만약 표적기가 상대적으로 해독이 어려운 처음의 비밀모드에 대해 응답하지 않으면, 상대적으로 해독이 쉬운 특정모드의 수하문이 보내져, 그 특정모드의 수하문을 해독하여 바른 응답을 하게 되어도 그 표적기는 적기가 아닌 것으로 간주되므로, 피아식별시 오류가 발생되기 쉽고 그에 따라 보안상이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 레이다 시스템에서의 피아식별시, 피아식별 오류발생을 줄이기 위해 여러 가지 목적의 모드를 복합 사용한 수하문들을 보내어 피아를 식별하는 레이다 시스템의 피아식별 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 레이다 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 피아식별기의 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 레이다 시스템에서 피아 식별을 위해 일반적으로 수행하는 수하(interrogation) 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 레이다 시스템의 피아식별 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 레이다 시스템의 피아식별 방법의 상세 흐름도이다.
상기 과제를 해결하기 위한, 탐지된 소정 표적의 피아(freind or foe)식별을 위한 레이다 시스템의 피아식별 방법은, 상기 표적에 소정의 제1암호문을 송신하는 단계; 상기 표적으로부터 상기 제1암호문에 대해 바르게 해독된 응답이 수신되면, 상기 표적을 아군기(friend)로 식별하고, 해독이 틀린 응답이 수신되면 소정의 제2암호문을 상기 표적에 송신하는 단계; 상기 표적으로부터 상기 제2암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 상기 표적을 적군기(foe)로 식별하는 단계; 상기 표적으로부터 상기 제2암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면, 상기 표적에 제3암호문을 송신하는 단계; 및 상기 표적으로부터 상기 제3암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면 상기 표적을 적군기로 식별하고, 상기 제3암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면 상기 표적을 아군기로 식별하는 단계를 구비한다.
상기 과제를 해결하기 위한, 군사용 목적을 위해 사용되는 비밀 모드(secure mode) 및 표적 비행기의 종류나 임무를 묻는 군사용 항공 교통제어에 사용되는 제1모드, 비행기 고유번호를 묻기위해 사용되는 제2모드, 표준 항공교통제어 모드인 제3모드, 상기 제3모드와 같은 목적의 모드A 및 고도응답을 위한 모드C를 가지는 특별모드(SpecIFic mode;SIF mode)를 사용하여 표적 비행기를 식별하기 위한 레이다 시스템의 복합 모드 사용 피아식별 방법에 있어서, 레이다 탐지된 표적에 대해 상기 비밀모드의 수하(interrogation)문을 상기 표적에 송신하는 단계; 상기 표적으로부터 상기 비밀모드 수하문의 암호를 바르게 해독한 응답을 수신하면 상기 표적을 아군(friend)로 식별하는 단계; 상기 표적으로부터 응답이 없거나, 상기 수하문을 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드의 수하문을 상기 표적에 재송신하는 단계; 상기 표적으로부터 상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드의 수하문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면, 상기 특별 모드에 들어있는 다른 소정 모드의 수하문을 상기 표적에 재송신하는 단계; 상기 표적으로부터 상기 다른 소정모드의 수하문에 대해 바른 해독을 한 응답이 오면, 상기 표적을 아군으로 간주하는 단계; 및 상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드 및 상기 다른 소정 모드의 수하문에 대해 상기 표적으로부터 응답이 없거나, 틀리게 해석한 응답이 들어오면 적(foe)으로 간주하는 단계를 구비한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 레이다 시스템의 피아식별 방법의 흐름도로서, 탐지된 소정 표적의 피아(freind or foe)식별을 위한 레이다 시스템의 피아식별 방법은, 먼저 표적에 소정의 제1암호문을 송신한다(400단계). 제1암호문을 구성하는 머리에는 표적이 비밀 메시지를 받을 수 있도록 준비시키는 스탠다드문이 포함되고, 소정의 다양한 수학적 알고리즘을 사용하여 암호화된 문장이 그에 뒤따른다. 이러한 수하문을 수신한 표적이 아군기라면, 그 표적은 이러한 수하문을 해독할 수 있는 역 알고리즘을 사용한 장치에 의해 응답을 하게 될 것이다. 표적으로부터 상기 제1암호문에 대해 바르게 해독된 응답을 레이다 시스템이 수신하면(410단계) 표적을 아군기(friend)로 식별하고(420단계), 틀리게 해독한 응답을 수신하면 소정의 제2암호문을 표적에 송신한다(430단계). 제2암호문은 제1암호문과는 다른 방식의 알고리즘에 의해 암호화된 수하 문장이다. 표적으로부터 제2암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면(440단계) 레이다 시스템은 그 표적에 제3의 암호문을 송신한다(450단계). 제3의 암호문은 제1 및 제2암호문과는 또 다른 수학적 알고리즘을 사용하여 암호화한 수한문이다. 표적으로부터 제2암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 레이다 시스템은 그 표적을 적군기(foe)로 식별하고(470단계) 제3암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신될 때(460단계)에도 적군기로 식별한다(470단계). 제3암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면(460단계) 아군기로 판별한다(480단계).
레이다 시스템에서 피아를 식별하기 위해 사용되는 암호문에는 비밀 모드(secure mode)의 암호문과, 특별 모드(SpecIFic mode; SIF mode)의 암호문이 있다. 비밀 모드는 군사용 목적을 위해서만 사용되며, 응답할 표적이 비밀 메시지를 받을 수 있도록 준비시키는 서문을 포함한 긴 수하문장을 사용한다. 수하문장은 다양한 수학적 알고리즘을 사용하는 장치에 의해 암호화된다. 표적은 이 비밀 모드의 수하문을 해독할 수 있는 역 알고리즘을 가지고 있어야 이 암호문을 해독할 수 있고 그에 따라 올바른 응답을 보낼 수 있다. 표적이 올바로 해독되지 않은 응답을 보내면, 레이다 시스템은 그 표적을 아군(friend)으로 인식하지 않는다. 특별 모드에는 특정 군사용 모드로 사용되는 모드 1, 모드 2, 모드 3과 일반 민간용 모드로 사용되는 모드 A, 모드 C가 포함된다. 모드 1은, 표적이 되는 비행기의 종류와 임무가 무엇인지를 결정하는 군사용 항공 교통제어에 사용된다. 모드 2는, 특별한 비행기를 식별하는 꼬리 번호(tail number; 항공기 고유 번호, 주로 항공기 꼬리에 부착됨)를 요구한다. 모드 3은 표준 항공 교통제어 모드이다. 모드 A는 모드 3과 같은 용도의 모드이다. 모드 B는 고도(height) 응답을 위한 모드로서, 비행규칙상 운항하는 모든 비행기의 명확한 제어를 제공하기 위해 국제적으로 사용된다.
도 5는 본 발명의 레이다 시스템의 피아식별 방법의 상세 흐름도를 도시한 것으로서, 먼저, 레이다 탐지된 표적에 대해 상기 비밀모드(secure mode)의 수하(interrogation)문을 표적에 송신한다(500단계). 표적으로부터 비밀모드 수하문의 암호를 바르게 해독한 응답을 수신하면(510단계), 그 표적을 아군(friend)으로 식별하고(520단계) 표적으로부터 응답이 없거나, 비밀 모드 수하문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 상술한 특별 모드에 포함된 모드들중 어느 한 모드의 수하문을 그 표적에 재송신한다(530단계). 표적으로부터 상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드의 수하문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면(540단계), 보냈던 수하문과는 다른, 특별 모드에 들어있는 다른 한 모드의 수하문을 표적에 재송신한다(550단계). 수하문을 받은 표적으로부터 다른 한 모드의 수하문에 대해 바른 해독을 한 응답이 오면(560단계), 그 표적을 아군으로 간주한다(570단계). 특별 모드에 들어있는 소정 모드 및 상기 다른 소정 모드의 수하문에 대해 상기 표적으로부터 응답이 없거나, 틀리게 해석한 응답이 들어오면 적(foe)으로 간주한다(580단계).
특별 모드(SIF mode)에서 모드 1의 경우, 5개의 펄스를 조합한(25=32) 신호이고, 모드 2와 3 및 A는 12개의 펄스를 조합한 212=4096개의 조합의 신호가 가능하다. 비밀 모드(secure mode)의 경우는 신호 암호화 방법이 여러면에서 다르며 조합의 경우의 수가 4.3x109개나 되어, 특별 모드에서보다 상대적으로 해독률이 낮다. 종래에는 레이다 탐지된 표적의 피아 식별을 위해 최초로 비밀 모드의 수하문을 보냈을 때, 그 표적이 그 수하문에 대해 무응답 또는 잘못 해독한 응답을 보내게 되어도 그보다 해독 확률이 높은 SIF 모드시에 수하문의 암호를 해독하면 무조건 아군으로 간주하였으므로 피아식별시 오류가 발생 확률이 높았다. 본 발명에서는 SIF모드를 표적에 보내어 표적으로부터 맞는 응답을 수신한 상태에서 다시 SIF모드에 포함된 다른 모드를 보내어 그에 대한 표적으로부터의 응답으로 적 또는 아군을 판별하므로 피아식별시의 오류 발생 확률이 낮아진다.
본 발명에 의하면, 레이다 시스템에서의 피아식별시, 피아식별 오류발생을 줄이기 위해 여러 가지 목적의 암호 모드를 복합 사용한 수하문들을 보내어 표적의 피아식별의 오류발생 확률을 줄일 수 있다.

Claims (2)

  1. 탐지된 소정 표적의 피아(freind or foe)식별을 위한 레이다 시스템의 피아식별 방법에 있어서,
    상기 표적에 소정의 제1암호문을 송신하는 단계;
    상기 표적으로부터 상기 제1암호문에 대해 바르게 해독된 응답이 수신되면, 상기 표적을 아군기(friend)로 식별하고, 해독이 틀린 응답이 수신되면 소정의 제2암호문을 상기 표적에 송신하는 단계;
    상기 표적으로부터 상기 제2암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 상기 표적을 적군기(foe)로 식별하는 단계;
    상기 표적으로부터 상기 제2암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면, 상기 표적에 제3암호문을 송신하는 단계; 및
    상기 표적으로부터 상기 제3암호문에 대해 틀리게 해독한 응답이 수신되면 상기 표적을 적군기로 식별하고, 상기 제3암호문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면 상기 표적을 아군기로 식별하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레이다 시스템의 피아식별 방법.
  2. 군사용 목적을 위해 사용되는 비밀 모드(secure mode) 및 표적 비행기의 종류나 임무를 묻는 군사용 항공 교통제어에 사용되는 제1모드, 비행기 고유번호를 묻기위해 사용되는 제2모드, 표준 항공교통제어 모드인 제3모드, 상기 제3모드와 같은 목적의 모드A 및 고도응답을 위한 모드C를 가지는 특별모드(SpecIFic mode;SIF mode)를 사용하여 표적 비행기를 식별하기 위한 레이다 시스템의 피아식별 방법에 있어서,
    레이다 탐지된 표적에 대해 상기 비밀모드의 수하(interrogation)문을 상기 표적에 송신하는 단계;
    상기 표적으로부터 상기 비밀모드 수하문의 암호를 바르게 해독한 응답을 수신하면 상기 표적을 아군(friend)로 식별하는 단계;
    상기 표적으로부터 응답이 없거나, 상기 수하문을 틀리게 해독한 응답이 수신되면, 상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드의 수하문을 상기 표적에 재송신하는 단계;
    상기 표적으로부터 상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드의 수하문에 대해 바르게 해독한 응답이 수신되면, 상기 특별 모드에 들어있는 다른 소정 모드의 수하문을 상기 표적에 재송신하는 단계;
    상기 표적으로부터 상기 다른 소정모드의 수하문에 대해 바른 해독을 한 응답이 오면, 상기 표적을 아군으로 간주하는 단계; 및
    상기 특별 모드에 들어있는 소정 모드 및 상기 다른 소정 모드의 수하문에 대해 상기 표적으로부터 응답이 없거나, 틀리게 해석한 응답이 들어오면 적(foe)으로 간주하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레이다 시스템의 피아식별 방법.
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