KR20120056330A - 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20120056330A
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Abstract

본 발명에 따른 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치는 플랫폼 단위로 위협물을 식별할 수 있는 제1 탐지기를 포함하여 상기 위협물을 탐지할 수 있는 서로 다른 종류의 탐지기를 2개 이상 구비하는 위협물 탐지부, 상기 위협물과 대응되는 최대 사거리 정보 및 상기 위협물과 관련된 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물로부터 상기 위협물까지의 최대 거리 정보를 포함하는 위협물 정보를 기저장하는 위협물 정보 저장부, 상기 제1 탐지기에서 식별된 제1 위협물에 해당하는 위협물 정보를 상기 위협물 정보 저장부에서 추출하고, 상기 추출된 위협물 정보를 이용하여 제1 위협물과 상기 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출하는 각도 산출부 및 상기 제1 탐지기를 제외한 제2 탐지기에서 탐지된 제2 위협물의 위치를 분석하여 상기 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 이격 각도를 만족하면 상기 제1 위협물과의 통합 후보로 상기 제2 위협물을 설정하는 위협물 통합부를 포함함으로써 신뢰성 있고 신속한 위협물의 통합이 가능하므로 위협물에 대해 적절한 대처를 신속하게 수행할 수 있다.

Description

이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR THREAT DATA INTEGRATION}
본 발명은 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위협물과 관련된 기저장 정보를 이용하여 신속하고 신뢰성 있게 위협물 정보를 통합하는 기술에 관한 것이다.
현재 운용되고 있는 생존장비들은 수신기와 대응장비들이 물리적으로 분리되어 서로 연동되지 않는 형태로 구성되어 있는 관계로 수동 대응시 조종사들의 업무부하를 증가시키고 효과적인 대응을 제한함으로써 생존성 저하를 초래하고 있다. 따라서, 이를 극복할 수 있는 생존장비 체계의 통합 운용이 필요한 상태이다. 생존장비 체계의 통합 운용 방법은 수신기로부터 수신된 위협물의 정보를 이용하여 위협 특성을 정확하게 분석하고 위협물에 대한 최적의 대응책을 선정할 수 있으며, 결과적으로 전자전 장비의 경보와 대응 능력을 극대화시킬 수 있다.
위협물에 대한 최적의 대응책을 선정하기 위해서는 서로 다른 센서로부터 수신된 복수의 위협물에서 견련성이 있는 위협물을 통합할 필요가 있다. 복수의 위협물을 탐지하기 위해 헬기 등 항공기에는 RWR, LWR, MWR과 같은 경보수신기가 있으며, 이기종 다중센서로부터 획득된 위협데이터들을 이용하여 각 수신기로부터 탐지된 위협이 동일한 플랫폼으로부터 수신된 정보인지를 분석하여 위협물의 특징을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 이와 같은 경우 각기 다른 수신기에서 탐지된 위협물을 통합 관리함으로써 위협물에 대한 최적의 대응책을 용이하게 선정할 수 있게 된다.
본 발명은 이기종 다중센서를 통하여 수신된 위협물 정보와 관련된 기저장 정보를 이용하여 신속하고 신뢰성 있게 위협물을 통합시키는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치는 플랫폼 단위로 위협물을 식별할 수 있는 제1 탐지기를 포함하여 상기 위협물을 탐지할 수 있는 서로 다른 종류의 탐지기를 2개 이상 구비하는 위협물 탐지부, 상기 위협물과 대응되는 최대 사거리 정보 및 상기 위협물과 관련된 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물로부터 상기 위협물까지의 최대 거리 정보를 포함하는 위협물 정보를 기저장하는 위협물 정보 저장부, 상기 제1 탐지기에서 식별된 제1 위협물에 해당하는 위협물 정보를 상기 위협물 정보 저장부에서 추출하고, 상기 추출된 위협물 정보를 이용하여 상기 최대 사거리 지점에서 상기 제1 위협물과 상기 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출하는 각도 산출부 및 상기 제1 탐지기를 제외한 제2 탐지기에서 탐지된 제2 위협물의 위치를 분석하여 상기 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 이격 각도를 만족하면 상기 제1 위협물과의 통합 후보로 상기 제2 위협물을 설정하는 위협물 통합부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 탐지기는 MWR(Missile Warning receiver, 미사일 경보 수신기), RWR(Radar Warning Receiver, 레이다 경보 수신기), LWR(Laser Warning Receiver, 레이저 경보 수신기)일 수 있다.
또한, 상기 위협물 통합부는 상기 제1 위협물과 상기 통합 후보 중에서 통합의 기준을 상기 MWR에서 탐지된 위협물, 상기 LWR에서 탐지된 위협물, 상기 RWR에서 탐지된 위협물 순서로 설정할 수 있다.
또한, 상기 위협물 통합부는 상기 위협물 정보를 이용하여 상기 제1 위협물과 관련된 시퀀스 위협물의 발생 시각차 및 발생 순서를 만족하는 통합 후보를 상기 제1 위협물과 통합할 수 있다.
또한, 상기 위협물 통합부는 상기 탐지기의 방향 탐지 오차를 상기 이격 각도에 가산하여 통합 가능한 방위각 범위를 산출하고, 상기 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 방위각 범위를 만족하면 상기 제1 위협물과의 통합 후보로 상기 제2 위협물을 설정할 수 있다.
또한, 상기 위협물 저장부는 기실험을 통해 획득한 이격 각도를 저장하고, 상기 위협물 통합부는 상기 제2 위협물만이 존재하면 어느 하나의 제2 위협물을 상기 제1 위협물로 상정하고, 상기 상정된 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 위협물 저장부에 저장된 이격 각도를 만족하는 제2 위협물을 상기 상정된 제1 위협물과의 통합 후보로 설정할 수 있다.
이때, 상기 위협물 통합부는 상기 제1 위협물에 통합될 통합 후보가 복수인 경우 다음의 수학식에 의한 가중치를 부여하고, 0과 1사이에서 정해진 기설정값 이상의 가중치를 갖는 통합 후보에 대해서만 상기 제1 위협물과 통합시킬 수 있다.
Figure pat00001
이때, θdiff는 제1 위협물과 통합 후보 간의 각도차
Δdist는 이격 각도
Δerr는 탐지기의 방향 탐지 오차 각도
또한, 상기 위협물 통합부는 상기 제1 위협물과 상기 제1 위협물에 통합된 통합 후보와의 각도차가 상기 방위각 범위보다 큰 해제 기준 각도 이상으로 커지면 상기 제1 위협물과 상기 통합 후보와의 통합을 해제할 수 있다.
한편, 본 발명의 위협물 통합 방법은 탐지기에서 식별된 위협물에 해당하는 위협물 정보를 위협물 정보 저장부에서 추출하는 단계, 상기 추출된 위협물 정보에 포함된 최대 사거리 정보 및 시퀀스 위협물까지의 최대 거리 정보를 이용하여 상기 식별된 위협물과 상기 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출하는 단계, 상기 탐지기에서 탐지된 위협물의 위치를 분석하여 상기 식별된 위협물을 기준으로 상기 이격 각도를 만족하는 다른 위협물을 상기 식별된 위협물과의 통합 후보로 설정하는 단계, 상기 추출된 위협물 정보에서 상기 식별된 위협물과 상기 시퀀스 위협물의 발생 시각차 및 발생 순서를 파악하는 단계 및 상기 통합 후보에서 상기 발생 시각차 및 상기 발생 순서를 만족하는 통합 후보를 상기 식별된 위협물과 통합하는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 위협물 통합 장치 및 방법은 위협물 정보를 이용하여 산출한 이격 각도를 위협물 통합의 조건으로 기능하도록 함으로써 신뢰성 있는 통합이 가능하다.
또한, 기저장된 상태의 위협물 정보를 이용함으로써 신속한 통합이 가능하다.
또한, 위협물 통합시 MWR에서 탐지된 위협물, LWR에서 탐지된 위협물, RWR 에서 탐지된 위협물 순서로 통합 기준을 마련함으로써 항공기에 최대 위협 요소가 되는 미사일을 중심으로 한 통합이 가능하다. 결과적으로 우선적으로 대처해야 하는 위협물을 중심으로 통합을 수행함으로써 위협물에 대한 최적의 대응 방안을 마련할 수 있다.
또한, 이격 각도에 탐지기의 방향 탐지 오차를 반영함으로써 통합의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한 방향 탐지 오차로 인해 통합되지 않아야 할 위협물이 통합될 수 있는 점을 고려하여 추가적으로 가중치 개념을 도입함으로써 신뢰성 있는 통합이 가능하다.
도 1은 본 발명과 관련된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치를 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명과 관련된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치에서 이격 각도를 산출하는 방식을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명과 관련된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법을 나타낸 흐름도.
이하, 본 발명과 관련된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 1에 도시된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치는 위협물 탐지부(110), 위협물 정보 저장부(150), 각도 산출부(170) 및 위협물 통합부(130)를 포함하고 있다.
위협물 탐지부(110)는 플랫폼 단위로 위협물을 식별할 수 있는 제1 탐지기를 포함하여 상기 위협물을 탐지할 수 있는 서로 다른 종류의 탐지기(제1 탐지기, 제2 탐지기)를 2개 이상 구비한다. 제2 탐지기는 제1 탐지기를 제외한 탐지기로 탐지만 이루어진 탐지기를 의미한다. 동일한 탐지기라 하더라도 위협물의 종류에 따라 제1 탐지기가 되거나 제2 탐지기가 될 수 있다. 플랫폼(flatform)은 후술하는 위협 시퀀스와 관련하여 사용되는 용어로서, 위협 시퀀스를 구성하는 위협물 각각을 의미한다. 즉, 플랫폼 단위로 위협물을 식별하는 것으로 위협물의 구체적인 종류를 판단할 수 있다.
본 실시예에서 기술되는 위협물은 항공기를 격추시킬 목적의 미사일, 항공기를 탐지하는 탐지 레이더, 미사일을 탐지된 항공기로 유도하는 추적 레이더 등과 같이 위협물 통합 장치가 설비되거나 상기 위협물 통합 장치의 출력 데이터를 전송받는 항공기에 위해가 되는 각 물체를 지칭하는 것으로 한다. 위협 정보는 이러한 위협물을 각종 처리 장치에서 활용이 가능하도록 데이터화한 것으로서, 이하에서 설명되는 위협물 정보 또한 위협 정보의 형태를 취할 수 있다.
위협물 탐지부는 이와 같은 위협물의 위치를 탐지하게 되며, 여러 종류의 위협물을 탐지하기 위해 서로 다른 종류의 탐지기를 복수개 구비할 수 있다. 즉, 위협물 탐지부는 이기종 다중센서를 구비할 수 있다. 본 발명의 목적은 서로 다른 종류의 탐지기에서 탐지된 위협물(실제로는 위협 정보)을 통합시키기 위한 것이므로 위협물 탐지부는 적어도 2개 이상의 서로 다른 종류의 탐지기(이기종 센서)를 구비한다.
탐지기(센서)는 미사일을 탐지하는 MWR(Missile Warning receiver, 미사일 경보 수신기)(113), 탐지 레이더와 추적 레이더, 경우에 따라 미사일을 탐지하는 RWR(Radar Warning Receiver, 레이다 경보 수신기)(111), 레이저 장비(미사일, 추적 장치)를 탐지하는 LWR(Laser Warning Receiver, 레이저 경보 수신기)(115)일 수 있다.
위협물 탐지부는 이기종 다중센서로부터 수신되는 위협물의 방위각 정보를 이용하여 현재 탐지된 위협물 중에서 통합 기준이 되는 대상을 정한다.
위협물 정보 저장부(150)는 위협물과 대응되는 최대 사거리 정보 및 위협물과 관련된 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물로부터 상기 위협물까지의 최대 거리 정보를 포함하는 위협물 정보를 기저장하고 있다.
'위협물과 대응되는 최대 사거리 정보'의 의미는 위협물에 따라 결정된다. 위협물이 미사일이면 '위협물과 대응되는 최대 사거리 정보'는 미사일의 최대 사거리 정보가 된다. 만약 위협물이 추적 레이더이면 '위협물과 대응되는 최대 사거리 정보'는 해당 추적 레이더에 의해 유도될 수 있는 미사일의 최대 사거리 정보가 된다. 결론적으로 '위협물과 대응되는 최대 사거리 정보'는 미사일의 최대 사거리 정보이다.
위협 시퀀스(sequence)란 견련성을 갖는 위협물들의 동작 순서 또는 구성을 의미한다. 항공기를 격추시킬 목적의 미사일이 발사되는 과정을 살펴보면 우선 탐지 레이더에서 항공기를 탐지함으로써 항공기의 존재를 파악한다. 그 후 추적 레이더를 통해서 탐지된 항공기를 추적하고 추적 레이더에 의해 유도되는 미사일이 발사된다. 이때 탐지 레이더, 추적 레이더, 미사일은 물리적으로 분리된 위협물이지만 항공기 격추의 관점에서 견련성이 있다. 따라서, 탐지 레이더 → 추적 레이더 → 미사일은 동일한 위협 시퀀스에 해당한다. 시퀀스 위협물은 위협 시퀀스를 구성하는 개개의 위협물을 지칭한다. 따라서, 위협물과 시퀀스 위협물 간의 최대 거리 정보는 예를 들어 위협물이 미사일인 경우 해당 미사일의 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물인 탐지 레이더 또는 추적 레이더에서 해당 미사일까지의 최대 거리 정보이다.
제1 탐지기에서 탐지된 위협물을 제1 위협물이라 할 때 제1 위협물은 제1 탐지기의 정의에 따라 플랫폼 단위의 식별이 이루어진 상태로, 이를 통해 위협물 정보 저장부에서 해당 위협물 정보를 추출할 수 있게 된다.
각도 산출부(170)는 이렇게 제1 위협물에 해당하는 위협물 정보를 위협물 정보 저장부에서 추출하고, 추출된 위협물 정보를 이용하여 최대 사거리 지점에서 제1 위협물과 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출한다. 각도 산출부에서는 제1 위협물을 이용하여 해당하는 위협물 정보를 추출한 후, 오로지 위협물 정보만을 이용하여 이격 각도를 산출한다.
즉, 도 2에서와 같이 이격 각도는 항공기의 현재 위치에서 위협물까지 거리를 고려하지 않고(파악할 수 없을 수도 있음) 위협물 정보에 포함된 최대 사거리 정보 ⓐ와 최대 거리 정보 ⓒ를 이용해 이격 각도를 산출한다. 항공기와 관련된 다른 요소를 적용하지 않음으로써 이격 각도는 매우 용이하게 얻어지게 된다. 이격 각도 산출에 이용되는 시퀀스 위협물은 위협물 탐지부에서 탐지된 것이 아니라 위협물 정보 저장부의 위협물 정보에 포함된 것이다.
현실적으로 항공기가 위협물과 대응되는 최대 사거리에 고정되는 경우는 불가능하므로 이렇게 얻어진 이격 각도는 실제 항공기 위치에서의 현재 각도보다 작다. 이렇게 이격 각도가 현재 각도보다 작게 설정되도록 한 이유는 견련성 없는 위협물 간의 통합을 최소화하기 위함이다. 추후 설명하겠지만 현실적으로 각 탐지기의 방향 탐지 오차로 인하여 이격 각도보다 큰 각도(방위각 범위)를 이용하여 통합 여부를 판단할 수도 있는데, 특히 이와 같은 경우 현재 각도를 사용할 경우 견련성 없는 위협물 간의 통합이 빈번해진다. 견련성 없는 위협물 간의 통합은 오히려 위협물에 대한 최적의 대응책 선정을 제한하게 되므로 배제되어야 한다.
위협물 통합부(130)는 제2 탐지기에서 탐지된 제2 위협물의 위치를 분석하여 제1 위협물의 위치를 기준으로 이격 각도를 만족하면 제1 위협물과의 통합 후보로 제2 위협물을 설정한다.
위협물 통합부는 제1 위협물과 제2 위협물을 통합하는 요소로, 신뢰성 있는 통합을 위해 여러 조건을 검증하게 된다. 그 중 하나로 이격 각도를 만족하는지 여부를 파악할 수 있다. 위협물 통합부에 의해 제1 위협물과 통합시키고자 하는 제2 위협물은 물리적으로 제1 위협물과 동일하나 제2 탐지기에서도 탐지된 위협물이거나, 물리적으로 다른 위협물이나 해당 위협물과 관련된 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물이다. 이와 같은 위협물의 특징은 발생 위치가 동일 또는 근사하거나, 발생 시각차가 적고 일련의 발생 순서를 갖는다는 것이다. 이 중에서 발생 위치의 조건을 파악하는데 이격 각도를 이용한다. 이격 각도를 만족하면 발생 시각차 및 발생 순서를 파악하는데 이때에도 위협물 정보를 이용한다. 위협물 정보에는 최대 사거리 정보와 최대 거리 정보가 포함되는데 여기서 최대 거리 정보가 시퀀스 위협물과 관련한 것이므로 시퀀스 위협물 개개에 대한 정보, 시퀀스 위협물의 선정에 필요한 위협 시퀀스의 정보가 포함된다. 따라서 위협물 통합부는 위협물 정보를 이용하여 제1 위협물과 관련된 시퀀스 위협물의 발생 시각차 및 발생 순서를 파악하고, 통합 후보에서 이렇게 파악된 발생 시각차 및 발생 순서를 만족하는 통합 후보를 제1 위협물과 통합한다. 물론, 발생 시각차 및 발생 순서를 파악하는 대상은 사전에 이격 각도를 만족시켜야 할 것이다.
한편, 위협물 통합부와 위협물 탐지부와의 사이에 위협 데이터 처리부(120)가 배치될 수 있다. 위협물 탐지부에서 탐지된 위협물이 여러개일 경우 위협물의 통합 전에 적절한 사전 처리가 필요하다. 예를 들어 위협물 통합부를 거친 위협물(데이터의 형태임)은 항공기에 장비된 레이더 등에 표시되는데 레이더의 특성상 모든 위협물을 표시하지는 않는다. 즉, 아무리 많은 수의 위협물이 탐지되더라도 위협물을 인식 가능한 정도로 표시해야 하므로 일시점에서는 일정 개수의 위협물만을 표시한다. 따라서, 탐지되었더라도 우선 순위가 낮은 위협물은 대기 상태로 있어야 하며, 업데이트된 위협물은 위치를 변경시켜야 하며, 위협이 제거된 위협물에 대해서는 삭제 처리하는 등의 사전 처리가 필요한데 이와 같은 처리를 위해 위협 데이터 처리부가 이용된다.
이상의 구성에 따르면 위협물 통합에 필요한 이격 각도를 위협물 정보 저장부에 저장된 위협물 정보를 이용하여 산출함으로써 신속하게 위협물을 통합할 수 있다. 또한, 이격 각도를 현재 각도보다 작게 함으로써 신뢰성 있는 위협물의 통합이 가능하다.
위협물 통합부는 제1 위협물과 통합 후보 중에서 통합의 기준을 우선순위에 따라 설정할 수 있다. 이때 우선순위는 위협물의 위협도를 고려하여 MWR에서 탐지된 위협물, LWR에서 탐지된 위협물, RWR에서 탐지된 위협물 순서로 설정될 수 있다. 예를 들어 미사일이 RF 신호를 이용하는 경우 RWR에서는 RF 신호를 통해 미사일을 식별하고 그 위치를 탐지할 수 있다. 즉, 미사일이 제1 위협물이 되는데 이와 같은 경우는 제1 위협물을 기준으로 통합 후보 중에서 탐지 레이더와 추적 레이더를 찾아 통합시킬 수 있다. 그런데 미사일이 전파를 이용하지 않고 적외선을 이용하는 경우 RWR에서는 탐지가 불가능하다. 따라서 RWR에서 식별하고 탐지된 추적 레이더 또는 탐지 레이더가 제1 위협물이 되는데 이때는 제1 위협물을 통합 후보 중 MWR에서 탐지된 미사일에 통합시켜야 한다.
한편, 위협물에 따라 플랫폼 단위의 식별이 불가능할 수도 있다. 이러한 상태에서의 통합을 위해 위협물 저장부는 기실험을 통해 획득한 이격 각도를 저장하고, 위협물 통합부는 제1 위협물이 없이 제2 위협물만이 존재하면 어느 하나의 제2 위협물을 제1 위협물로 상정하고, 이렇게 상정된 제1 위협물의 위치를 기준으로 위협물 저장부에 저장된 이격 각도를 만족하는 제2 위협물을 상정된 제1 위협물과의 통합 후보로 설정할 수 있다. 제1 위협물이 없는 상태이므로 각도 산출부에 의한 이격 각도 산출이 불가능하다. 따라서, 다양한 실험을 통해 신뢰할 수 있는 대표 이격 각도를 얻은 후 이를 이격 각도로서 활용하는 방안이다. 제1 위협물이 없는 상태에서 복수개 존재하는 제2 위협물 중 어느 하나의 제2 위협물을 제1 위협물로 상정하고 대표 이격 각도를 이용해 통합 후보를 설정하게 된다.
위협물 통합부는 탐지기의 방향 탐지 오차를 이격 각도에 가산하여 통합 가능한 방위각 범위를 산출하고, 제1 위협물의 위치를 기준으로 방위각 범위를 만족하는 제2 위협물을 통합 후보로 설정할 수 있다. 이와 같이 하는 이유는 현실적으로 탐지기 자체가 갖는 방향 탐지 오차를 고려하기 위함이다. 예를 들어 이격 각도가 0.5도인데 방향 탐지 오차가 1도인 경우 제2 위협물이 시퀀스 위협물인 경우라 하더라도 이격 각도를 만족시킬 수 없고 그에 따라 통합을 수행할 수 없다. 이러한 문제를 해소하기 위해 이격 각도(0.5도)에 방향 탐지 오차 각도(1도)를 가산한 방위각 범위(1.5)를 이용하여 통합 후보를 설정할 수 있다.
이 경우 가산되는 방향 탐지 오차 각도로 인하여 시퀀스 위협물이 아님에도 통합 후보로 설정되는 제2 위협물이 있을 수 있다. 이러한 경우를 최소화하기 위해 가중치를 적용한다. 가중치는 방위각 범위, 발생 시각차 및 발생 순서를 만족하여 제1 위협물에 통합될 통합 후보가 복수인 경우에 이격 각도를 만족하거나 이격 각도에 근접한 통합 후보만을 제1 위협물에 통합시키기 위함이다. 가중치를 적용할 수 있는 배경은 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물의 수가 일정 개수로 제한된다는 것이다. 예를 들어 제1 위협물과 관련된 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물이 2개인 경우 시퀀스 위협물에 포함되는 제1 위협물 1개를 제외한 1개가 통합시키고자 하는 시퀀스 위협물의 개수가 된다. 방위각 범위를 이용할 경우 복수의 시퀀스 위협물로 파악되는 통합 후보가 있을 수 있는데 이중에서 시퀀스 위협물로 예상되는 1개를 추출하는데 가중치가 이용된다.
구체적으로 위협물 통합부는 제1 위협물에 통합될 통합 후보가 복수인 경우 수학식 1에 의한 가중치를 부여하고, 0과 1사이에서 정해진 기설정값 이상의 가중치를 갖는 통합 후보에 대해서만 제1 위협물과 통합시킬 수 있다. 이때 기설정값은 탐지기의 탐지 방향 오차 각도와 관련하여 정해질 수 있는데 탐지 방향 오차 각도가 유동적이므로 기설정값 또한 유동적일 수 있다.
Figure pat00002
이때, θdiff는 제1 위협물과 통합 후보 간의 각도차
Δdist는 이격 각도
Δerr는 탐지기의 방향 탐지 오차 각도
θdiff는 제1 위협물과 통합 후보 간의 각도차로서 적어도 방위각 범위를 만족하는 상태이다. 그래야만 통합 후보로 설정될 수 있기 때문이다.
이상에서와 같이 이격 각도, 발생 시각차, 발생 순서, 방위각 범위를 이용하여 통합을 수행한 경우라 하더라도 오류가 있거나 통합된 위협물 중 일부가 제거되는 경우가 있을 수 있다. 이와 같은 상태에서도 통합 상태를 유지하는 것은 바람직하지 못하므로 위협물의 통합을 해제할 수단이 필요하다.
이와 같은 통합의 해제 또한 위협물 통합부에서 수행될 수 있다. 구체적으로 위협물 통합부는 제1 위협물과 제1 위협물에 통합된 통합 후보와의 각도차가 방위각 범위보다 큰 해제 기준 각도 이상으로 커지면 상기 제1 위협물과 상기 통합 후보와의 통합을 해제할 수 있다. 살펴보면 통합의 해제에는 해제 기준 각도만을 이용한다. 즉 1개의 요소만으로 통합을 해제시키게 되므로 해제 기준 각도의 설정에 주의해야 한다. 통합이 이루어진 후 어느 정도 방위각 범위를 벗어난다고 해도 사전에 방위각 범위, 발생 시각차, 발생 순서를 모두 만족하였던 상태이므로 바로 통합을 해제시키는 것은 바람직하지 못하다. 기계의 오류, 전파 방해 등으로 인해 일시적으로 발생하는 현상일 수도 있기 때문이다. 따라서, 해제 기준 각도는 위협물이 적어도 이 정도 각도 차에서는 통합이 이루어져서는 안된다고 기대되는 각도로 방위각 범위보다 큰 각도로 정해진다.
도 3은 본 발명과 관련된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시된 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법은 도 1에 도시된 위협물 통합 장치의 동작으로서 설명될 수도 있다.
먼저, 탐지기에서 식별된(S 520) 위협물에 해당하는 위협물 정보를 위협물 정보 저장부에서 추출한다(S 530). 탐지기에서 위협물을 식별하기 위해서는 사전에 위협물을 탐지하는 동작을 수행하고 있어야 한다(S 510). 탐지된 위협물과 식별된 위협물이 없는 경우에는 위협물 탐지와 위협물 식별을 반복한다. 이때, 탐지기는 MWR(Missile Warning receiver, 미사일 경보 수신기), RWR(Radar Warning Receiver, 레이다 경보 수신기), LWR(Laser Warning Receiver, 레이저 경보 수신기) 중 적어도 2개 이상일 수 있다.
상기 추출된 위협물 정보에 포함된 최대 사거리 정보 및 시퀀스 위협물까지의 최대 거리 정보를 이용하여 상기 최대 사거리 지점에서 상기 식별된 위협물과 상기 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출한다(S 540).
상기 탐지기에서 탐지된 위협물의 위치를 분석하여 상기 식별된 위협물을 기준으로 상기 이격 각도를 만족하는 다른 위협물(S 550)을 상기 식별된 위협물과의 통합 후보로 설정한다(S 560). 이때, 탐지기의 방향 탐지 오차를 이격 각도에 가산하여 통합 가능한 방위각 범위를 산출하고, 방위각 범위를 만족하는 다른 위협물을 식별된 위협물과의 통합 후보로 설정할 수도 있다.
상기 추출된 위협물 정보를 이용해 상기 식별된 위협물과 상기 시퀀스 위협물의 발생 시각차 및 발생 순서를 파악한다(S 570).
상기 통합 후보에서 상기 발생 시각차 및 상기 발생 순서를 만족하는 통합 후보(S 580)를 상기 식별된 위협물과 통합한다(S 590). 이때, 식별된 위협물과 통합 후보 중에서 MWR에서 탐지된 위협물, LWR에서 탐지된 위협물, RWR에서 탐지된 위협물 순서로 통합의 기준을 설정할 수 있다.
통합 후보가 방위각 범위를 이용해 설정되는 경우 식별된 위협물에 통합될 통합 후보가 복수이면 수학식 1에 의한 가중치를 부여하고, 0과 1사이에서 정해진 기설정값 이상의 가중치를 갖는 통합 후보에 대해서만 상기 제1 위협물과 통합시킬 수 있다.
RWR에서는 추적 레이더와 탐지 레이더만 탐지된 상태인데 MWR에서 미사일이 탐지되었다면 RWR에서 파악할 수 없는 레이저 유도 미사일이거나 열추적 미사일에 해당하는 것으로 볼 수 있다. 따라서, 불필요하게 전파 교란을 위한 체프를 발사할 필요없이 플레어를 발사하거나 회피 기동을 이행하도록 할 수 있다.
한편, 상기 통합 단계(S 590) 이후에, 상기 식별된 위협물과 상기 통합된 통합 후보와의 각도차가 상기 방위각 범위보다 큰 해제 기준 각도 이상으로 커지면 상기 식별된 위협물과 상기 통합된 통합 후보와의 통합을 해제하는 통합 해제 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
위협물을 통합시키고자 하는 시스템에 적용할 수 있다.
특히, 항공기의 레이더 시스템에 적용하는 것이 유리하다.
110...위협물 탐지부 111...RWR
113...MWR 115...LWR
130...위협물 통합부 150...위협물 정보 저장부
170...각도 산출부

Claims (14)

  1. 플랫폼 단위로 위협물을 식별할 수 있는 제1 탐지기를 포함하여 상기 위협물을 탐지할 수 있는 서로 다른 종류의 탐지기를 2개 이상 구비하는 위협물 탐지부;
    상기 위협물과 대응되는 최대 사거리 정보 및 상기 위협물과 관련된 위협 시퀀스를 구성하는 시퀀스 위협물로부터 상기 위협물까지의 최대 거리 정보를 포함하는 위협물 정보를 기저장하는 위협물 정보 저장부;
    상기 제1 탐지기에서 식별된 제1 위협물에 해당하는 위협물 정보를 상기 위협물 정보 저장부에서 추출하고, 상기 추출된 위협물 정보를 이용하여 상기 최대 사거리 지점에서 상기 제1 위협물과 상기 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출하는 각도 산출부; 및
    상기 제1 탐지기를 제외한 제2 탐지기에서 탐지된 제2 위협물의 위치를 분석하여 상기 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 이격 각도를 만족하면 상기 제1 위협물과의 통합 후보로 상기 제2 위협물을 설정하는 위협물 통합부;
    를 포함하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탐지기는 MWR(Missile Warning receiver, 미사일 경보 수신기), RWR(Radar Warning Receiver, 레이다 경보 수신기), LWR(Laser Warning Receiver, 레이저 경보 수신기)인 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위협물 통합부는 상기 제1 위협물과 상기 통합 후보 중에서 통합의 기준을 상기 MWR에서 탐지된 위협물, 상기 LWR에서 탐지된 위협물, 상기 RWR에서 탐지된 위협물 순서로 설정하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위협물 통합부는 상기 위협물 정보를 이용하여 상기 제1 위협물과 관련된 시퀀스 위협물의 발생 시각차 및 발생 순서를 만족하는 통합 후보를 상기 제1 위협물과 통합하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 위협물 저장부는 기실험을 통해 획득한 이격 각도를 저장하고,
    상기 위협물 통합부는 상기 제2 위협물만이 존재하면 어느 하나의 제2 위협물을 상기 제1 위협물로 상정하고, 상기 상정된 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 위협물 저장부에 저장된 이격 각도를 만족하는 제2 위협물을 상기 상정된 제1 위협물과의 통합 후보로 설정하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위협물 통합부는 상기 탐지기의 방향 탐지 오차를 상기 이격 각도에 가산하여 통합 가능한 방위각 범위를 산출하고, 상기 제1 위협물의 위치를 기준으로 상기 방위각 범위를 만족하면 상기 제1 위협물과의 통합 후보로 상기 제2 위협물을 설정하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 위협물 통합부는 상기 제1 위협물에 통합될 통합 후보가 복수인 경우 다음의 수학식에 의한 가중치를 부여하고, 0과 1사이에서 정해진 기설정값 이상의 가중치를 갖는 통합 후보에 대해서만 상기 제1 위협물과 통합시키는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
    Figure pat00003

    여기서, θdiff는 제1 위협물과 통합 후보 간의 각도차,
    Δdist는 이격 각도,
    Δerr는 탐지기의 방향 탐지 오차 각도.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 위협물 통합부는 상기 제1 위협물과 상기 제1 위협물에 통합된 통합 후보와의 각도차가 상기 방위각 범위보다 큰 해제 기준 각도 이상으로 커지면 상기 제1 위협물과 상기 통합 후보와의 통합을 해제하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 장치.
  9. 탐지기에서 식별된 위협물에 해당하는 위협물 정보를 위협물 정보 저장부에서 추출하는 단계;
    상기 추출된 위협물 정보에 포함된 최대 사거리 정보 및 시퀀스 위협물까지의 최대 거리 정보를 이용하여 상기 최대 사거리 지점에서 상기 식별된 위협물과 상기 시퀀스 위협물 간의 이격 각도를 산출하는 단계;
    상기 탐지기에서 탐지된 위협물의 위치를 분석하여 상기 식별된 위협물을 기준으로 상기 이격 각도를 만족하는 다른 위협물을 상기 식별된 위협물과의 통합 후보로 설정하는 단계;
    상기 추출된 위협물 정보에서 상기 식별된 위협물과 상기 시퀀스 위협물의 발생 시각차 및 발생 순서를 파악하는 단계; 및
    상기 통합 후보에서 상기 발생 시각차 및 상기 발생 순서를 만족하는 통합 후보를 상기 식별된 위협물과 통합하는 단계;
    를 포함하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 탐지기는 MWR(Missile Warning receiver, 미사일 경보 수신기), RWR(Radar Warning Receiver, 레이다 경보 수신기), LWR(Laser Warning Receiver, 레이저 경보 수신기) 중 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 통합 단계는 상기 식별된 위협물과 상기 통합 후보 중에서 상기 MWR에서 탐지된 위협물, 상기 LWR에서 탐지된 위협물, 상기 RWR에서 탐지된 위협물 순서로 통합의 기준을 설정하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통합 후보 설정 단계는 상기 탐지기의 방향 탐지 오차를 상기 이격 각도에 가산하여 통합 가능한 방위각 범위를 산출하고, 상기 방위각 범위를 만족하는 다른 위협물을 상기 식별된 위협물과의 통합 후보로 설정하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 통합 단계는 상기 식별된 위협물에 통합될 통합 후보가 복수인 경우 다음의 수학식에 의한 가중치를 부여하고, 0과 1사이에서 기설정값 이상의 가중치를 갖는 통합 후보에 대해서만 상기 제1 위협물과 통합시키는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법.
    Figure pat00004

    여기서, θdiff는 제1 위협물과 통합 후보 간의 각도차,
    Δdist는 이격 각도,
    Δerr는 탐지기의 방향 탐지 오차 각도.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 통합 단계 이후에,
    상기 식별된 위협물과 상기 통합된 통합 후보와의 각도차가 상기 방위각 범위보다 큰 해제 기준 각도 이상으로 커지면 상기 식별된 위협물과 상기 통합된 통합 후보와의 통합을 해제하는 통합 해제 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이기종 다중센서 위협 정보 통합 방법.
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