KR20200094190A - 방출 원들의 식별을 위한 시스템 - Google Patents

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리미티드 라이어빌리티 컴퍼니 사이언티픽 앤드 매뉴팩처링 컴플렉스 디자인 뷰로 “타겟”
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Abstract

본 발명은 방출 원들의 식별을 위한 시스템을 개시한다. 상기 시스템은 적어도 네 개의 기지국들(1-2), 그 중 하나는 메인 기지국(1)이다. 상기 시스템은 0-6 주파수 대역들에서 동작한다. 각각의 기지국은 안테나-피더 시스템(3), 멀티채널 무선 수신 경로(4), 제어, 분석 및 신호 처리 시스템(5) 및 전력 공급 시스템(6)을 포함한다. 상기 안테나-피더 시스템은 고체 금속 시트 포물면(paraboloid)-형태의 미러(7), 0 주파수 대역 안테나(19), 상기 주파수 대역들 각각에서의 보상 안테나들(15-18)을 포함한다. 상기 시스템은 또한 IFF() 및 TACAN() 시스템 신호 안테나(12) 및 GNSS 신호 안테나(11)를 포함한다. 상기 무선 수신 경로(4)는 모든 대역들을 위한 신호 증폭, 신호의 중간 주파수로의 변환을 제공한다. 또한, 시스템은 수신된 신호들의 타임스탬핑을 위한 수단을 제공한다.

Description

방출 원들의 식별을 위한 시스템
본 발명은 전파 엔지니어링 장비와 관련되며, 지상, 표면 및 공중 물체에 설치된 펄스 및 연속된 방출을 포함한 다양한 등급 및 시스템의 방출 원들을 모니터링하고 제어하는데 사용될 수 있다.
무선 주파수 대역에서 방출 원들을 식별하는 과제는 수동형 전파 탐지(radiolocation) 기술 방법에 의해 대다수 해결된다. 능동형 레이다에 대비하여, 수동형 레이다는 오직 하나의 레이다 기지국(station, 또는 “탐지소”)에 의해서만 신호의 수신을 통해 방출 원으로의 거리(range)를 결정하는 것을 허용하지 않고, 따라서 방출 원의 좌표들을 결정하기 위해서, 알려진 거리에서의 각각으로부터 분리되고 시스템에 통합된 복수의 기지국들로부터 수신된 데이터를 사용하는 것이 필수적이다.
잘 알려진 모뎀 모니터링 및 레이데 시스템 중에는 독일 회사 Rohde & Schwarz 사가 제조한, “& S®UMS300” 및 “R & S®MP007”이 있다(https://cdn.rohde-schwarz.com에서 브로셔 “R & S®UMS300 Compact Monitoring and Radiolocation System" 및 the "R & S®MP007 Portable Direction Finding System"를 참조). 이 시스템들은 ITU 표준에 따른 무선 주파수(RD; radio frequency) 모니터링의 다양한 성능들을 이용하고, 그리고 방출 원의 위치가 TDOA(Time Difference of Arrival - 신호 도착 시간 차) 기술에 기반하여 결정되는 것에 따라 AOA(Angle of Arrival - 신호의 도래각) 방법을 이용한 직접적으로 방출 원을 획득하는 몇몇 방향 탐지기로 구성된다.
위에서 특정된 모니터링 및 레이다 시스템의 각각의 방향 탐지(DF; Direction Finding) 센서는 전파 경로들이 완전히 ITU 표준에 부합하게 생성되고 20MHz에서 6GHz (선택사항)까지의 주파수 대역의 고속 스캐닝 및 방출 원들의 반송파 주파수, 변조 타입, 스펙트럼 폭의 결정을 제공하는 광대역 DF 안테나를 이용한다. 신호의 수동적 수신 모드에 추가로, 능동형 레이다 모드의 가능성이 존재한다. 수신의 시작의 정확한 타임스탬프를 갖는 각각의 전파 소스의 임의의 신호를 추가하기 위해, 이러한 모니터링 및 레이다 시스템의 각각의 DF 센서는 GPS 수신기, 이더넷 인터페이스 및 모니터링 및 전파 탐지의 메인 모듈과 통신하기 위한 라우터를 구비하며, 선택사항으로서 모바일 무선 네트워크(GSM, 3G 또는 4G)에 연결하기 위한 추가 모듈을 완비할 수도 있다.
모니터링 및 레이다 시스템 R & S®UMS300 및 R & S®MP007의 구별되는 특징들 중에, DF 센서들의 소형화, 배치의 용이성, 높은 주파수 스캐닝 레이트, 업그레이드 가능성이 있는 최신형(up-to-date) 소프트웨어 패키지를 포함한 가변한 LRU 제공 사업자(operator)들을 이용함으로써 DF 센서들의 현대화 수준을 선택할 능력이 있다. 언급된 시스템들에 속하는 몇몇 주요한 결점들은: 좁은 주파수 모니터링 대역, 작은 검출 거리(range), AC 주전원(main)들 근처에만 DF 센서들의 고정 배치 등이 있다.
잘 알려진 ESM/ELINT 시스템 85B6-A ("Vega" - 러시아), (1999년 9월 28일부터 1999년 10월1일에 터키, 앙카라에서 개최된 국제 전시회 IDEF TURKIYE-99 의 자료 참조. “Rosvooruzhenie" 사의 홍보 브로셔 및 전단, "Military parade" 2001년 1-2월호, 3 좌표 ELINT 시스템 85B6-A "Vega", Doctor of Sciences, Peretyagin I)는 방출 원의 검출, 인지, 분류를 위한 것이다. 해당 시스템은 무선 주파수 모니터링 85B6-COII-A("Orion")의 몇몇 기지국을 포함하고, 이들 각각은 안테나 어레이, 전자 스위치를 갖는 저-잡음 광대역 증폭기들을 포함하는 전파 수신 경로, 광대역 주파수 변환 디바이스, 신호의 주파수-시간 변환을 위한 아날로그 디바이스, 전-디지털 프로세싱 디바이스를 포함한 제어, 분석, 신호 처리 장비, 방출 원들의 방향 탐지의 파라미터들을 변경하기 위한 디바이스, 데이터 관리 및 처리를 위한 개인용 컴퓨터(PC) 형태의 안테나-피더 디바이스로 구성된다.
ELINT 시스템 "Vega"는 주파수 스펙트럼의 고속 스캐닝을 통해 방출 원들의 방향 탐지, 단기 파형들, 몇몇 유형의 복잡한 그리고 잡음 같은 신호들을 포함한, 광 대역 주파수들에서 전파 방출의 원들로부터 신호들의 검출, 그들의 파라미터들의 결정 및 컴퓨팅 시스템(PC)의 디스플레이 상에 결과 출력을 포함한 전파 방출 원들(특정된 등급들 또는 물체들의 유형들에 속하는)의 소프트웨어-기반 식별을 제공한다.
ELINT 시스템 "Vega"의 결점 중에는 출력 데이터의 열악한 품질을 초래하는 입력 신호들의 처리의 불충분한 정도, 불충분한 DF 정확도 및 전파 방출 원들의 검출 거리, 및 모뎀 복잡한 파형들(다중 주파수 신호, 워블링(wobbling) 등)의 파라미터들을 수신하고 결정할 수 없는 것 등이 있다.
제안하는 기술적 해결책에 상세한 기술 측면에서 가장 가까운 아날로그는 RF 스펙트럼 모니터링 기지국을 이용하여 구성된 시스템(우크라이나 특허 97271호 참조. IPC G01S 3/02 G01S 13/66)이다. 상기 기지국은 지지-회전(support-rotary) 디바이스 및 캘리브레이션 장비, 자동화된 작업장(workplace)을 포함한 전파 수신 경로, 제어, 분석 및 신호 처리 시스템, 및 방출 원들의 식별을 위한 기지국의 모든 구성요소들로 전력을 공급하는 전력 공급 시스템을 포함한 안테나-피더(feeder) 시스템을 포함한다. 상기 안테나-피더 시스템은 1-4 주파수 대역들의 피드 유닛을 포함한 1-4 주파수 대역들의 안테나 미러 및 0-4 주파수 대역 각각에서 상기 안테나-피더 시스템 방향 패턴들의 좌, 우측 로브들 모두를 집합적으로 제공하는 두 개의 안테나 및 4-6 주파수 대역들의 안테나들뿐만 아니라 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 보상 안테나를 포함한 0-주파수 대역의 안테나 시스템을 포함한다.
신호 입력이 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템의 첫번째 출력에 연결되고 전력 입력이 상기 전력 시스템의 첫번째 출력에 연결되는, 상기 지지-회전 디바이스는 방위각에서 360° 범위 내에서 영역의 스캐닝을 가능하게 한다. 상기 캘리브레이션 장비는 제어 모듈, 참조 신호들의 멀티-채널 오실레이터 및 각 주파수 대역들에서의 고-주파수 스위치들을 포함한다.
고-주파수 스위치들의 첫번째 입력은 각 주파수 대역에서의 모든 안테나들의 출력들에 연결된다. 고-주파수 스위치들의 두번째 입력은 참조 신호들의 멀티-채널 오실레이터의 출력에 연결된다. 참조 신호들의 고-주파수 스위치들의 출력들은 상기 안테나-피더 시스템의 출력들로서 서브(serve)되고 참조 신호들의 고-주파수 스위치들의 입력들은 상기 캘리브레이션 장치의 제어 모듈의 대응하는 출력에 연결된다. 이 모듈의 데이터 입력은 상기 자동화된 작업장의 첫번째 출력에 연결된다.
전파 수신 경로는 자동화된 작업장, 상기 안테나-피더 방향 패턴들의 좌, 우측 로브들의 신호들 및 0 주파수 대역에 있는 보상 안테나 신호를 처리하기 위한 0 내지 4 주파수 대역들 각각에 있는 “HF-IF”채널들을 갖는 멀티-채널 무선 수신기, 상기 안테나-피더 방향 패턴들의 좌, 우측 로브들의 비디오 신호들 및 0 주파수 대역에서 상기 보상 안테나의 비디오 신호의 형성(formation)을 위한 멀티채널 유닛을 포함한다.
비디오 신호 스위칭 유닛 및 중간 주파수(intermediate frequency; IF) 스위칭 유닛은 0 내지 4 주파수 대역들 각각에서 “HF-IF”채널들의 대응하는 출력들에 연결된다. 각각의 “HF-IF”채널은 직렬-연결된 고 주파수 필터, 고 주파수의 프리-증폭기, 고 주파수의 감쇄기, 증폭기-변환기 “고 주파수 - 중간 주파수”, 중간 주파수 필터, 중간 주파수 증폭기, 중간 주파수 감쇄기를 포함한다.
상기 고-주파수 필터의 입력은 상기 “HF-IF”채널의 입력이고 상기 안테나-피더 시스템의 대응하는 출력에 연결된다. 중간 주파수(IF) 감쇄기의 출력은 “HF-IF”채널의 출력이다. 고 주파수 감쇄기 및 중간 주파수 감쇄기들의 제어 입력들 뿐만 아니라 증폭기-변환기의 제어 입력들, 상기 “HF-IF”채널들 각각의 “고 주파수 - 중간 주파수”는 상기 자동화된 작업장의 두번째 출력에 연결된다.
멀티-채널 비디오 신호들 형성 유닛에서, 각 채널들이 직렬-연결된 진폭 검출기, 비디오 신호들의 증폭기, 임계치 디바이스 및 시간 스트로브(strobe) 생성기를 포함하고, 상기 진폭 검출기의 입력은 상기 멀티-채널 비디오 신호 형성 유닛의 채널의 입력이고, 상기 시간 스트로브 생성기의 출력은 상기 멀티-채널 비디오 신호 형성 유닛의 채널의 출력이다. 상기 시간 스트로브 생성기들의 모든 출력들은 모든 제어 입력들이 상기 자동화된 작업장의 세번째 출력에 연결되는, 상기 비디오 신호 스위칭 유닛의 대응하는 입력에 연결되고, 상기 비디오 신호 스위칭 유닛의 출력은 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템의 첫번째 입력에 연결된다.
중간 주파수(IF) 신호 스위칭 유닛의 제어 입력은 상기 자동화된 작업장의 세번째 출력에 연결되고, 상기 IF 신호 스위칭 유닛의 출력들은 중간 주파수에서 선택된 주파수 대역의 방향 패턴들의 좌, 우측 로브들의 전파 경로의 출력이다. 상기 자동화된 작업장은 양-방향 통신 선을 통해 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템과 연결된다. 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템은 양-방향 통신 선들로 상호 연결된 기지국의 컴퓨팅 시스템 및 GNSS 수신기를 포함한다.
GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기의 입력은 GNSS 신호들의 안테나 출력에 연결된다. 상기 자동화된 작업장은 또한 입력이 ATC(air traffic control) 시스템의 안테나 수신 신호들의 출력에 연결되는, ATC 시스템의 신호의 수신기 및 디코더, 신호 선택 시스템, 상기 방향 탐지(DF) 장비, 방출 원들의 인지를 위한 디바이스 및 상기 안테나-피더 시스템의 제어 시스템을 포함한다. 동시에, 상기 신호 선택 시스템의 출력은 DF 장비의 제어 입력에 연결된다.
RF 스펙트럼 모니터링의 시스템의 이점들에는, 이동성 및 지구 상에서 가상적으로 어디에 있던 그들의 소유인 전자 장비의 전자 방출의 수신을 통해 지상, 해상 및 비행 물체의 식별, 인지, 분류 및 추적을 위한 주된 임무를 수행할 능력이다. 단점들은: 상기 안테나-피더 시스템의 방향 패턴의 측면 로브들에 의해 신호 수신의 가능성으로 인해 전파 방출 원들의 좌표들을 결정하는데 실패 알람의 높은 가능성이다.
또한, ELINT 기지국들의 사업자들의 높은 수준의 숙련도(proficiency)를 요구하는 전파 방출 원들에 대한 방향 결정을 위한 알고리즘의 복잡성, 스캐닝 동안 상기 안테나-피더 시스템을 포함한 플랫폼의 기울임 가능성으로 인한 낮은 DF 정확성, 전파 원들의 현재 좌표들을 결정하는데 낮은 수준의 자동화, 불충분한 검출 거리, ELINT 기지국들의 모든 기초 파라미터들을 확보하기 위한 작업 중의 루틴 유지, 보수 작업의 복잡성이 지속적으로 나타난다.
본 발명의 주된 과제는 전파 방출 원들의 좌표를 올바르게 결정할 확률을 높이고, 방출 원들의 자동화된 식별을 갖춘 시스템의 동작 모드를 확장하고, 시스템의 검출 거리를 증가시키고, 그리고 동작 중에 파라미터들의 안전성을 확보하는 것에 있다.
이 과제는 방출 원들의 식별을 위해 적어도 네 개의 기지국들을 포함한 방출 원들의 식별을 위한 시스템으로서 해결된다. 0-6 주파수 대역들의 방출 원들의 식별을 위한 첫번째 메인 기지국은 자신의 데이터 및 좌표 계산을 위해 특별한 소프트웨어의 사용하는 다른 기지국으로부터 가져온 데이터를 처리하는데 적합한 장비를 포함한다. 방출 원들의 식별을 위한 나머지 세 개의 기지국은 상기 첫번째 메인 기지국으로부터 20-30킬로미터의 거리에 배치된다.
방출 원들의 식별을 위한 각 기지국은 지지-회전 디바이스 및 캘리브레이션 디바이스를 포함한 안테나-피더 시스템, 자동화된 작업장을 갖는 전파 수신 경로, 제어, 분석, 신호 처리 시스템, 레벨링(levelling) 시스템 및 방출 원들의 식별을 위한 상기 기지국의 모든 구성요소들로 에너지를 제공하는 전력 제공 시스템을 포함한다.
상기 안테나-피더 시스템은 1-4 주파수 대역들의 포물면(paraboloid)의 일 부분으로서 고체 금속 시트로 이루어진 미러(mirror)를 포함하고, 상기 안테나-피더 시스템의 방향 패턴들의 좌, 우측 로브들의 1-4 주파수 대역들 각각에서 집합적으로 제공하는 1-4 주파수 대역들의 피드 유닛을 갖는다.
안테나 피더 시스템은 또한 방향 패턴의 좌측 및 우측 로브들을 보장하는 두 개의 안테나 및 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 보상 안테나를 포함한다. 지지-회전(rotary) 디바이스는 방위각에서 360° 범위 내에서 영역의 스캐닝을 제공한다. 캘리브레이션 장비는 제어 모듈, 참조 신호들의 멀티-채널 생성기 및 각 주파수 대역에서 고-주파수 스위치들을 포함한다.
고-주파수 스위치들은 각 주파수 대역에서 모든 안테나들의 출력들에 연결된다. 고-주파수 스위치들의 출력은 상기 안테나-피더 시스템의 출력이고, 고-주파수 스위치들의 제어 입력들은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈의 대응하는 출력에 연결되고, 고-주파수 스위치들의 데이터 입력은 상기 자동화된 작업장의 첫번째 출력에 연결된다.
전파 수신 경로는 또한 안테나 피더 방향 페턴들의 좌, 우측 로브들의 신호들을 처리하기 위한 0 내지 4 주파수 대역들 각각에 있는 “HF-IF”채널들, 0 주파수 대역의 보상 안테나의 신호들을 처리하기 위한 “HF-IF”채널, 상기 안테나-피더 방향 패턴들의 좌, 우측 로브들의 비디오 신호들 및 0 주파수 대역의 보상 안테나의 비디오 신호의 형성을 위한 채널들을 포함한 멀티-채널 무선 수신기, 및 비디오 신호 스위칭 유닛 및 “HF-IF”채널들의 대응하는 출력들에 연결되고 0 내지 4 주파수 대역들 각각에서 비디오 신호들의 형성을 위한 채널들의 입력들에 연결되는 IF 신호 스위칭 유닛을 포함한다.
각각 “HF-IF”채널은 직렬-연결된 고 주파수 필터, 고 주파수 프리-증폭기, 고 주파수 감쇄기, 증폭기-변환기 “고 주파수 - 중간 주파수”, 중간 주파수 필터, 중간 주파수 증폭기, 중간 주파수 감쇄기를 포함한다. 상기 고-주파수 필터의 입력은 “HF-IF”채널의 입력이고 상기 안테나-피더 시스템의 대응하는 출력에 연결된다. 상기 중간 주파수 감쇄기의 출력은 “HF-IF”채널의 출력이다. 고 주파수 감쇄기 및 중간 주파수 감쇄기의 제어 입력들은, 각 “HF-IF”채널들의 증폭기-변환기 “고 주파수 - 중간 주파수”를 위한 제어 입력들과 마찬가지로, 상기 자동화된 작업장의 두번째 출력에 연결된다.
비디오 신호들의 형성을 위한 각 채널은 직렬-연결된 진폭 검출기, 비디오 신호의 증폭기, 임계치 디바이스 및 시간 스트로브 생성기를 포함한다. 진폭 검출기의 입력은 비디오 채널들의 형성을 위한 채널의 입력이다. 시간 스트로브 생성기의 출력은 비디오 신호들의 형성을 위한 채널의 출력이다. 상기 비디오 신호 형성 채널들의 모든 출력들은 상기 비디오 신호 스위칭 유닛 및 상기 자동화된 작업장의 대응하는 입력들에 연결된다. 상기 비디오 신호 스위칭 유닛 및 상기 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 제어 입력들은 상기 자동화된 작업장의 세번째 출력에 연결된다. 비디오 신호 출력들이고 선택된 주파수 대역의 방향 패턴의 좌, 우측 로브들의 전파 수신 경로의 중간 주파수에서 출력되는, 상기 비디오 신호 스위칭 유닛의 출력들 및 상기 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 출력들은 기지국의 컴퓨팅 시스템의 대응하는 입력들로 연결된다.
상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템은, 양-방향 통신 선들을 통해 자동화된 작업장 및 입력이 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)의 안테나 수신 신호의 출력에 연결되는 GNSS 수신기, IFF 신호들의 수신기 및 디코더에 연결되는 기지국의 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 상기 디코더의 입력은 안테나 수신 IFF 및 TACAN 신호들의 출력에 연결된다.
상기 기지국의 컴퓨팅 시스템은 또한 신호 선택 시스템, 방향 탐지 장비, 방출 원들의 인지를 위한 디바이스 및 상기 안테나-피더 시스템의 지지-회전 디바이스의 제어 시스템에 연결된다. 신호 선택 시스템의 출력은 DF 장비의 제어 입력에 연결된다. 메인 기지국의 컴퓨팅 시스템은 보안 로컬 데이터 교환 네트워크를 통해 그에 위치한 방출 원들의 좌표들의 결정을 위한 장비와 연결되고, 상기 시스템의 다른 기지국들의 컴퓨터 시스템들과 연결된다.
본 발명의 개념에 따라, 상기 안테나-피더 시스템은 약하게 지향된 방향 패턴들을 갖는 1 내지 4 주파수 대역들의 보상 안테나, 그리고 IFF/TACAN 시스템들에 의해 방출된 신호들의 주파수 대역뿐만 아니라 5/6 주파수 대역들의 원형 방향 패턴 4를 갖는 안테나들의 추가를 통해 개선되었다.
디지털적으로 제어된 감쇄기들이 참조 신호들의 생성기들의 출력 및 상기 고-주파수 스위치들의 다른 입력들 사이의 주파수 대역 각각에서 상기 안테나-피더 시스템의 캘리브레이션 장비의 묶음에 추가되었다. 상기 감쇄기들의 제어 입력들은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈의 추가 출력들에 연결된다. 약하게 지향된 방향 패턴들을 갖는 1 내지 4 주파수 대역들의 보상 안테나에 의해 수신된 신호들의 처리를 위한 "HF-IF" 채널들 및 비디오 신호 처리 채널들이 상기 전파 수신 경로에 부가적으로 추가된다. 이러한 "HF-IF" 채널들의 출력들은 상기 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 대응하는 추가 입력들 및 출력이 상기 비디오 신호 스위칭 유닛 및 상기 자동화된 작업장의 대응하는 추가 입력들에 연결되는 부가적으로 추가된 비디오 신호들 처리 채널의 입력에 연결된다.
TACAN(tactical air navigation system)의 신호들의 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들 처리를 위한 "HF-IF" 채널, n-채널 신호 멀티플라이어 및 5/6 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들 처리를 위한 n개의 "HF-IF" 채널들, m-채널 신호 멀티플라이어 및 4 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들 처리를 위한 m-채널들 "HF-IF"이 상기 전파 수신 경로에 추가된다.
제어, 분석 및 신호 처리 시스템은 추가적으로 TACAN(tactical air navigation system)의 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 원-채널 미터(meter)를 포함하고, 그 입력은 TACAN(tactical air navigation system)의 신호들의 처리를 위한 "HF-IF" 채널의 출력에 연결된다. 또한, 입력들이 5/6 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들의 처리를 위한 "HF-IF" n 채널들의 출력에 연결되는, 5/6 주파수 대역들에서 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 n 싱글-채널 미터들 및 m 싱글-채널 미터들이 상기 시스템에 부가적으로 추가되었다. 입력들이 4 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들을 처리하기 위한 m 채널 "HF-IF"의 출력에 연결되는, 4 주파수 대역들에서 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들이 추가되었다.
신호들의 주파수 및 시간 파라미터들은 그 입력들이 삼(3)-채널 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 출력들에 연결된다. 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 모든 싱글-채널 미터들 및 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 삼-채널 미터는 양-방향 통신 선들을 통해 기지국의 컴퓨팅 시스템과 연결된다. 방출 원들의 식별을 위한 각 기지국의 장비는 개선된 오프-로드 성능을 갖는 특별한 화물 차량의 샤시 상에 설치된다.
상기 샤시의 측면들에 마운팅된 네 개의 이동가능한 지지대들로 구성된 방출 원들의 식별을 위한 각 기지국의 레벨링 시스템은 수평 센서들의 출력에 신호 입력들이 연결되는 제어 모듈뿐만 아니라, 이동가능한 지지대들의 수직 움직임을 가능하게 하는 네 개의 기어 모터들 및 지지-회전 디바이스의 플랫폼 상 및/또는 상기 샤시 상에 고정된 수평 센서들을 이용하여 자동으로 이루어진다.
상기 제어 모듈의 네 개의 출력들은 개별적인 모터-리듀서(reducer)들의 전력 입력들에 연결되고 상기 제어 모듈은 양-방향 통신 링크에 의해 기지국의 컴퓨팅 시스템과 연결된다. 1 내지 4 주파수 대역들의 보상 안테나들은 원형 방향 패턴들을 갖거나 또는 "카디오이드(cardioid)" 타입 방향 패턴들을 갖도록 사용될 수 있고, 최대 각 좌표(angular coordinates)가 상기 대응하는 주파수 대역에서 상기 안테나-피더 시스템 방향 패턴들의 좌측 및 우측 로브들의 최대의 각도 좌표들의 산술 평균으로부터 180도 만큼 차이난다. 또한, 상기 안테나-피더 시스템의 미러는 적어도 4.25m2의 면적으로 이루어진다.
논의가 되고 있는 상기 시스템에 속하는 다음의 차별화되는 특징들은, 아날로그 시스템들과 다르게, 다음을 포함한다:
- 상기 안테나-피더 시스템에 약하게-지향된 방향 패턴들을 갖는 1 내지 4 주파수 대역들의 보상 인테나들의 추가;
- 상기 안테나-피더 시스템에 IFF(Identification Friend or Foe equipment) 및 TACAN(tactical air navigation system)에 의해 방출된 신호들의 주파수 대역들 뿐만 아니라 원형 방향 패턴들 4, 5/6 주파수 대역들을 갖는 안테나들의 추가;
- 상기 안테나-피더 시스템의 캘리브레이션 장비에 참조 신호들의 멀티채널 오실레이터의 출력들 및 고-주파수 스위치들의 첫번째 입력들 사이의 주파수 대역들 각각에서 디지털-제어된 멀티채널 감쇄기의 추가. 상기 감쇄기들의 모든 제어 입력들은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈의 추가적인 출력들에 연결된다;
- 약하게-지향된 방향 패턴들을 갖는 1 내지 4 주파수 대역들의 보상 안테나들에 의해 수신된 신호들의 처리를 위한 추가적인 "HF-IF" 채널들 및 비디오 신호 처리 채널들의 1 내지 4 주파수 대역들 각각에 전파 경로 추가. 상기 "HF-IF" 채널들의 모든 출력들은 IF 신호 스위칭의 유닛의 대응하는 추가적인 입력들에 연결된다. 상기 비디오 신호 처리 채널들의 출력들은 상기 비디오 신호 스위칭 유닛의 대응하는 추가적인 입력들에 연결된다;
- IFF(Identification Friend or Foe equipment) 및 TACAN(tactical air navigation system)에 의해 방출된 신호들의 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들의 처리를 위한 채널 "HF-IF"을 상기 전파 주파수 경로에 추가;
- 5/6 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들의 처리를 위한 n-채널 신호 멀티플라이어 및 "HF-IF"의 n개 채널들을 상기 전파 주파수 경로에 추가;
- 4 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들을 처리하기 위한 m-채널 신호 멀티플라이어 및 m 채널들 "HF-IF"를 상기 전파 주파수 경로에 추가;
- IFF(Identification Friend or Foe equipment) 및 TACAN(tactical air navigation system)에 의해 방출된 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하기 위해 싱글-채널 미터를 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템에 추가. 상기 미터의 입력은 TACAN(tactical air navigation system)의 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" 채널의 출력에 연결된다;
- 5/6 주파수 대역들의 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하기 위해 n개의 싱글-채널 미터들을 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템에 추가. 그들(n개의 싱글-채널 미터들)의 입력들은 5/6 주파수 대역들의 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들을 처리하기 위한 n개의 "HF-IF" 채널들의 출력들의 출력들에 연결된다;
- 4 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들을 처리하기 위해, 입력들이 m개의 "HF-IF" 채널들의 출력들에 연결되는, 4 주파수 대역의 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 측정하기 위해 m개의 단일-채널 미터들을 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템에 추가;
- 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하기 위해 삼(3)-채널 미터를 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템에 추가. 상기 미터들의 입력들은 상기 IF 신호 스위칭 유닛의 출력들에 연결된다;
- 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하는 모든 싱글-채널 미터들 및 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하는 삼(3)-채널 미터를 추가적인 양-방향 통신 선들을 통해 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템과 연결;
- 하나의 커스터마이즈된 개선된 오프-로드 능력이 있는 화물 차량의 샤시에 방출 원들의 식별을 위한 각각의 기지국의 전체 장비 묶음을 마운팅;
- 이동가능한 지지대들의 수직 이동 가능성을 보장하는 네 개의 기어 모터들, 지지-회전디바이스의 플랫폼 및/또는 상기 샤시에 고정된 수평 센서들, 신호 입력들이 상기 수평 센서들의 출력들에 연결된, 상기 제어 모듈을 통해, 방출 원들의 식별을 위한 각각의 기지국에, 상기 샤시의 빔(beam)들의 측면들에 배치한 네 개의 이동가능한 지지대들을 포함한, 레벨링 시스템의 자동화. 상기 제어 모듈의 네 개의 출력들은 대응하는 기어 모터들의 모듈들의 전력 입력들에 연결된다. 상기 제어 모듈은 정보 버스(information bus)를 통해 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템에 연결된다;
- 1-4 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴들을 갖는 보상 안테나들의 사용;
- 최대 각 좌표가 대응하는 주파수 대역에서 상기 안테나-피더 시스템 방향 패턴들의 좌측 및 우측 로브들의 최대의 각 좌표들의 산술 평균으로부터 180도 만큼 차이나는, 상기 대응하는 주파수 대역에서 "카디오이드(cardioid)" 타입 방향 패턴들을 갖는 1 내지 4 주파수 대역들의 보상 안테나들의 사용;
- 적어도 4.25m2의 영역을 갖는 상기 안테나-피더 시스템의 미러의 구조물.
본 발명은 방출 원들의 식별을 위한 기지국들의 배치를 도시하는 도 1에서 추가적으로 설명된다; 도 2는 방출 원들의 식별을 위한 상기 기지국의 안테나-피더 시스템의 모든 메인 구성요소들을 도시한다; 도 3은 방출 원들의 식별을 위한 상기 기지국의 전파 수신 경로의 메인 구성요소를 도식적으로 도시한다; 도 4는 채널 “HF-IF”의 간략화된 블록도를 도시한다; 도 5는 전파 수신 경로에서 채널 형성 비디오 신호들의 간략화된 블록도를 도시한다; 도 6은 방출 원의 식별을 위한 상기 기지국의 제어, 분석 및 신호 처리 시스템의 기능적 블록도를 도시한다; 도 7은 방 출원들의 식별을 위한 기지국의 샤시 상의 자동화 레벨링 시스템의 모든 구성 요소들의 배치/위치를 도시하고; 도 8은 방출 원들의 식별을 위한 기지국의 자동화 레벨링 시스템의 블록도를 도시한다.
모든 구성들이 방출 원들의 식별을 위한 기지국과 어떻게 밀접하게 연관되는지의 지각을 원활히 하기 위해, 표 1은 상기 구성들의 명칭, 그들의 주된 기능적 목표 및 이들이 이용가능한 도면 번호를 나타낸다.
No. 설명 도면
1 방출 원들의 식별을 위한 메인 기지국 - 방출 원들의 식별을 위한 기지국에 의해 다루어지는 모든 과제를 해결하고(2), 방출 원들의 식별을 위한 시스템의 다른 기지국들에 의해 제공된 데이터에 기반하여 방출 원들의 모든 좌표들의 결정을 수행함 1
2 방출 원들의 식별을 위한 기지국 - IFF(Identification Friend or Foe equipment) 및 TACAN(tactical air navigation system)에 의해 방출된 신호들의 수신을 통해 비행중인 물체들의 좌표들 뿐만 아니라, 방출 원들의 방위각 좌표들의 검출, 식별 및 결정을 제공함 1
3 안테나-피더 시스템(antenna-feeder system) - 고-주파수 신호들(HF): 0-대역(0.13 - 0.47 GHz), 첫번째 (0.75-2.00 GHZ), 두번째(2.00-4.00GHz), 세번째(4.00-8.00 GHz), 네번째(8.00-12.00 GHz), 다섯번째(12.00-15.00 GHz) 및 여섯번째(15.00-18.00 GHz) 주파수 대역들, 그리고 주파수 대역들(0.730-0.813 GHz) 및 (1.025-1.150 GHz)에서 IFF 시스템 및 TACAN의 신호들, GNSS 신호들의 수신을 가능하게 함 1, 2, 7
4 전파 수신 경로 - 모든 주파수 대역들에서, 상기 전파 수신 경로의 전달비(transfer ratio)의 변경 가능성을 가진채, HF 신호들의 여과 및 증폭, 그들을 중간 주파수(IF)로 변환, 상기 IF 신호들의 증폭을 제공함 1, 3, 7
5 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 - 방출 원들의 식별을 위해 기지국 (1) 및 (2)의 모든 동작 모드들을 제어하고, 신호들을 분석 및 처리하며, 방출 원들의 식별을 위해 기지국 (1) 및 (2)의 모든 구성요소들을 위한 명령들을 생성함 1, 6, 7
6 전력 공급 시스템 - 방출 원들의 식별을 위해 기지국 (1) 및 (2)의 모든 구성요소들을 위한 전력 공급 전압을 제공함 1, 7
7 1-4 주파수 대역들의 상기 AFS의 미러 - 주파수 대역들에서 방출 원들의 전자기 신호들의 수신 및 피드 유닛 (8)의 방향으로 그들을 반사함 2, 7
8 1-4 주파수 대역들을 위한 피드 유닛 - 이 주파수 대역들에서 수평면에 두-빔 방향 패턴(direction pattern; DP)을 형성하는 발광체(illuminator)들의 배치를 위한 것. 2, 7
9 0 주파수 대역의 방향 패턴(DP)의 우측 로브의 안테나 - 0 주파수 대역의 수평면에서 우측 로브를 형성함 2, 7
10 0 주파수 대역의 방향 패턴(DP)의 좌측 로브의 안테나 - 0 주파수 대역의 수평면에서 좌측 로브를 형성함 2, 7
11 원형 방향 패턴을 갖는 GNSS 안테나 - 360°의 방위각의 범위에서 GNSS에 의해 방출된 신호들의 수신을 제공함 2, 7
12 IFF 시스템 및 TACAN(tactical air navigation system)에 의해 방출된 신호들을 수신하는 안테나 - 상기 안테나의 원형 방향 패턴은 방위각 360° 섹터 내에서 5/6 주파수 대역들에서 신호들의 수신을 제공함 2, 7
13 원형 방향 패턴을 갖는 5/6 주파수 대역들의 신호들을 수신하는 안테나 - 방위각 360° 섹터 내에서 5/6 주파수 대역들에서 신호들의 수신을 제공함 2, 7
14 원형 방향 패턴을 갖는 4 주파수 대역의 신호들을 수신하는 안테나 - 방위각 360° 섹터 내에서 4 주파수 대역에서 신호들의 수신을 제공함 2, 7
15 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 4 주파수 대역의 신호들을 수신하는 안테나 - 해당 주파수 대역에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴의 측면 로브들보다 높은 이득 인자(gain factor)를 갖는 4 주파수 대역에서 신호들의 수신을 보장함 2
16 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 3 주파수 대역의 신호들을 수신하는 안테나 - 해당 주파수 대역에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴의 측면 로브들보다 높은 이득 인자(gain factor)를 갖는 3 주파수 대역에서 신호들의 수신을 보장함 2
17 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 2 주파수 대역의 신호들을 수신하는 안테나 - 해당 주파수 대역에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴의 측면 로브들보다 높은 이득 인자(gain factor)를 갖는 2 주파수 대역에서 신호들의 수신을 보장함 2
18 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 1 주파수 대역의 신호들을 수신하는 안테나 - 해당 주파수 대역에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴의 측면 로브들보다 높은 이득 인자(gain factor)를 갖는 1 주파수 대역에서 신호들의 수신을 보장함 2
19 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 0 주파수 대역의 신호들을 수신하는 안테나 - 안테나 (9) 및 (10)의 수평면에서 방향 패턴의 측면 로브들보다 높은 이득 인자(gain factor)를 갖는 0 주파수 대역에서 신호들의 수신을 보장함 2
20 캘리브레이션 장비 - 전파 주파수 경로(4)의 채널들 "HF-IF"(28)의 HF 감쇄기(36) 및 IF 감쇄기(40)의 이득 인자를 제어하기 위한 신호들의 형성을 제공함 2
21 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 - 자동화된 작업장(AW)(33)에 의해 생성된 명령들을 통해 상기 캘리브레이션 장비(20)의 몇몇 구성들을 위한 제어 신호들의 형성을 제공함 2
22 상기 캘리브레이션 장비의 멀티-채널 참조 신호 생성기 - 캘리브레이션 장비의 제어 모듈(21)의 신호들의 수신을 통해 0 내지 6 주파수 대역들 각각에서 그리고 IFF 시스템 및 TACAN에 의해 방출된 신호들의 주파수 대역에서, HF 테스트 신호들의 형성을 보장함 2
23 상기 캘리브레이션 장비의 참조 신호의 멀티채널 감쇄기 - 캘리브레이션 장비의 제어 모듈(21)의 신호들의 수신을 통해 캘리브레이션 장비의 참조 신호의 고-주파수 멀티채널 생성기(22)의 출력 신호들의 감쇄를 제공함 2
24 싱글-채널 고-주파수 스위치(선택기) - 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈(21)의 신호들에 의해, 대응하는 주파수 대역의 운영 또는 테스트 HF 신호를 그 출력으로 전송함 2
25 삼(3)-채널 고 주파수 스위치 - 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈(21)의 신호들에 의해 대응하는 주파수 대역의 세 개의 운영 또는 멀티플라이된 HF 테스트 신호를 그 출력으로 전송함 2
26 5/6 주파수 대역의 HF 신호들의 n-채널 멀티플라이어 - 전파 경로(4)의 n개의 채널들 "HF-IF"(28)의 5/6 주파수 대역들의 입력 신호들을 전송함 3
27 4 주파수 대역의 HF 신호들의 m-채널 멀티플라이어 - 전파 경로(4)의 m개의 채널들 "HF-IF"(28)의 4 주파수 대역의 입력 신호들을 피드(feed)함 3
28 HF-IF 채널 - 대응하는 주파수 대역의 HF 신호들의 여과, 증폭 및 제어된 감쇄를 보장하고, 그들을 IF로 변환하고, 모든 IF 신호들의 여과, 증폭 및 제어된 감쇄를 보장함 3, 4
29 삼(3) 채널 HF 신호 처리 유닛 - 0 내지 4 주파수 대역들 중 하나의 세 개의 신호들의 완전한 처리를 제공함 3
30 비디오 신호(VS) 처리 채널 - 수신된 비디오 신호들의 진폭 검출, 증폭,특정 진폭의 비디오 신호들의 선택 및 선택된 비디오 신호들로부터 디지털 신호들의 형성을 제공함 3, 5
31 시간 스트로브 스위칭 유닛 - 시간 스트로브들의 스위칭을 가능하게 함 3
32 IF 신호 스위칭 유닛 - 0-4 주파수 대역들의 IF 신호의 처리 및 스위칭을 제공함 3
33 기지국의 자동화된 작업장(AW; automated workplace) - 방출 원들의 식별을 위해 기지국(1) 및 (2)의 운영을 보장하고, 상공 상황 사진, 검출된 방출 원들의 파라미터의 디스플레이를 보장함 3
34 HF 필터 - 대응하는 주파수 대역의 HF 신호들을 투과함 4
35 HF 증폭기 - 대응하는 주파수 대역의 HF 신호들을 증폭함 4
36 HF 감쇄기 - 대응하는 주파수 대역의 HF 신호들의 이득을 조절함 4
37 HF 변환기-증폭기 - 대응하는 주파수 대역의 HF 신호들을 IF 신호들로 변환함 4
38 IF 필터 - IF 신호들을 투과함 4
39 IF 증폭기 - IF 신호들을 증폭함 4
40 IF 감쇄기 - IF 신호들의 이득 인자를 조절함 4
41 진폭 검출기 - IF 신호들을 검출함 5
42 HF 증폭기 - HF 신호들을 증폭함 5
43 스레시홀더(thresholder) - 특정 진폭의 비디오 신호들을 투과함 5
44 시간 스트로브 생성기 - 시간 스트로브들을 생성함 5
45 GNSS 신호 수신기 - GNSS 신호들의 수신, 디코딩, 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS)(49)으로의 데이터 전송을 제공함 6
46 IFF 신호들의 수신기 및 디코더 - IFF 신호들의 수신, 디코딩, 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS)(49)으로의 데이터 전송을 제공함 6
47 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 싱글 채널 미터 - 반송파 주파수 값들 및 특정 주파수 대역의 신호들의 펄스 시퀀스들의 시간 파라미터들의 측정을 제공함 6
48 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 삼(3)-채널 미터 - 반송파 주파수 값들 및 0 내지 4 주파수 대역들 중 하나로부터 신호들의 펄스 시퀀스들의 시간 파라미터들의 측정을 제공함 6
49 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS) - 방출 원들의 식별을 위해 기지국 (1) 및 (2)의 모든 구성요소 부분들을 위한 제어, 분석, 신호 처리 및 제어 명령을 위한 알고리즘 및 프로그램들 생성함 6
50 신호 선택 시스템 - 간섭 및 잡음의 배경에 대하여 유용한 신호들을 선택함 6
51 방향 탐지(DF; direction finding) 장비 - AFS(3)에 의해 수신된 모든 방출 원들에 대한 방향(bearing)들을 정의하고, 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하는 싱글-채널 미터들(47) 및 삼-채널 미터(48)에 의해 어떤 신호들이 처리되는지를 정의함 6
52 방출 원들의 등급의 식별을 위한 디바이스 - 특정 조건에 따라 방출 원들의 등급의 식별을 제공함 6
53 레벨링 시스템 - 상기 SCS(49)로부터의 명령들에 의해 수평 위치에서 지지-회전 디바이스(SRD; support-rotary device)의 플랫폼을 마운팅 가능성을 가능하게 함 6, 8
54 SRD 제어 시스템 - 상기 SCS(49)로부터의 명령들에 의해 신호들을 수신하는 AFS(3)의 방위각 방향을 선택함 6
55 방출 원들의 좌표들의 결정을 위한 장비 (오직 메인 기지국에서만) - 방출 원들의 식별을 위해 모든 기지국 (1) 및 (2)로부터의 데이터에 기반하여 검출된 방출 원들의 지리적 좌표들 및 기압 높이를 결정하는 것을 제공함 6
56 SRD 플랫폼 - 상기 AFS가 마운팅된 SRD 제어 시스템(54)의 구성 부품. 수직 축을 중심으로 회전할 수 있음. 7, 8
57 SRD의 기어 모터 - SRD 제어 시스템(54)의 구성품인 액츄에이터이고 상기 SRD 플랫폼(56)의 회전을 제공함 7
58 샤시 - 방출 원들의 식별을 위해 기지국 (1) 및 (2)의 모든 구성요소들을 수용하도록 설계됨 7, 8
59 상기 레벨링 시스템의 샤시 빔들 - 레벨링 시스템(53)의 이동가능한 지지대(61)가 따라 이동하는 샤시의 구성 요소. 7, 8
60 레벨링 시스템의 이동가능한 지지대 - 레벨링 시스템(53)의 구성 부품이고, 지표면에 대하여 상기 샤시(59)의 대응하는 빔의 수직 이동을 제공함 7, 8
61 수평 센서들 - 수평 위치로부터 편차 신호를 제공하는 센서들 및 가속도계들 7, 8
62 상기 레벨링 시스템의 모터-리듀서 - 상기 레벨링 시스템(53)의 부분인 액츄에이터이고 대응하는 이동가능한 지지대(61)의 이동을 제공함 7, 8
63 상기 레벨링 시스템의 제어 모듈 - 상기 SCS(49)의 명령들에 의해 정의되는 시간 간격들에서 상기 수평 센서(61)에 따라 이동가능한 지지대(60)의 이동을 제공함 8
도 1은 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 가능한 지형 배치를 도시한다. 방출 원들의 식별을 위한 메인 기지국 1의 위치는 방출 원들의 식별을 위한 기지국들 2의 지리 좌표들이 꼭지점들을 이루는 삼각형 주변의 가상의 원의 중심에 배치하는 것이 바람직하고(그러나 필수적인 것은 아님), 방출 원들의 식별을 위한 기지국들 2 간의 거리(베이스 라인)는 20km 내지 30km의 거리 내이다. 방출 원들 식별을 위한 모든 기지국들 2은 보안 로컬 데이터 교환 네트워크(GSM, 3G 또는 4G 모바일 무선 통신 네트워크를 포함한 유선, 광섬유, 또는 무선 채널들에 의한 데이터 전송)를 통해 방출 원들의 식별을 위한 메인 기지국 1에 연결된다.
방출 원들의 식별을 위한 기지국들 1 및 2의 각각은 안테나-피더 시스템(AFS) 3, 전파 수신 경로 4, 제어, 분석 및 신호 처리를 위한 시스템 5, 전력 공급 시스템 6을 포함한다.
도 2는 방출 원들의 식별을 위한 기지국들 1 및 2의 AFS(3)의 주요 구성요소들을 도시한다.
안테나 미러 7는 1 내지 4 주파수 대역들의 수평면에서 두-빔 방향 패턴(DP)을 형성하는 명시된 주파수 대역들의 각각을 위한 두 개의 수신 안테나들을 수용하는 피드 유닛(8)의 방향으로 1 내지 4 주파수 대역의 수신된 전자기 신호들을 반사하는 방식으로 구조적으로 배열된다.
0 주파수 대역에서 수평면에서 듀얼-빔 방향 패턴(DP)의 형성을 위해, 0-(주파수) 밴드의 방향 패턴의 우측 로브의 안테나 9 및 0 주파수 대역의 방향 패턴의 좌측 로브의 안테나 10가 존재한다.
상기 안테나-피더 시스템(AFS)은 수평면에서 운용하는 원형 방향 패턴 안테나들을 포함한다:
- GNSS 신호들의 수신을 위한 안테나 11;
- IFF/TACAN 신호들의 수신을 위한 안테나 12;
- 5/6 주파수 밴드들의 신호의 수신을 위한 안테나 13;
- 4주파수 대역의 신호의 수신을 위한 안테나 14.
상기 안테나-피더 시스템(AFS)은 또한 0-4 주파수 대역들을 위한 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 보상 안테나들을 포함한다:
- 4 주파수 대역의 신호의 수신을 위한 안테나 15;
- 3 주파수 대역의 신호의 수신을 위한 안테나 16;
- 2 주파수 대역의 신호의 수신을 위한 안테나 17;
- 1 주파수 대역의 신호의 수신을 위한 안테나 18;
- 0 주파수 대역의 신호의 수신을 위한 안테나 19.
GNSS 신호들을 수신하기 위한 안테나 11의 출력은 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 첫번째 입력에 연결된다. 상기 AFS 3 의 모든 다른 안테나들의 출력들은 상기 캘리브레이션 장비 20의 입력들에 연결되고, 상기 캘리브레이션 장비 20는 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 21, 참조 신호들의 멀티채널 생성기 22, 멀티채널 디지털 감쇄기 23, 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24 및 세 개의 싱글-채널 주파수 스위치들 24을 포함한 삼(3)-채널 고-주파수 스위치들 25을 포함한다. 상기 세 개의 싱글-채널 주파수 스위치들의 첫번째 입력들은 삼-채널 고-주파수 스위치 25의 각각 첫번째, 두번째 그리고 세번째 입력들이고, 상기 세 개의 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24의 두번째 입력들은 상호 연결되며 상기 삼-채널 고-주파수 스위치 25의 네번째 입력이다.
세 개의 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24의 제어 입력들은 서로 연결되고, 삼-채널 고-주파수 스위치 25의 제어 입력이고, 세 개의 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24의 출력들은 상기 삼-채널 고 주파수 스위치 25의 출력들이다. 참조 신호들의 상기 멀티채널 생성기 22의 제어 입력들은 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 21의 대응하는 출력에 연결되고, 참조 신호들의 상기 멀티채널 생성기 22의 고-주파수 출력들은 대응하는 주파수 대역들의 디지털 제어를 갖는 상기 멀티채널 감쇄기 23의 입력들에 연결되고, 상기 멀티채널 감쇄기 23의 제어 입력은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 21의 추가 출력에 연결된다.
수평면에서 원형 방향 패턴들을 갖는 안테나들(12, 13, 14)의 출력들은 대응하는 주파수 대역의 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24의 첫번째 입력들에 연결된다. 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24의 두번째 입력들은 대응하는 주파수 대역의 디지털 제어를 갖는 멀티채널 감쇄기 23의 출력들에 연결되고 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24의 제어 입력들은 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 21의 대응하는 출력들에 연결된다.
1-4 주파수 대역들에서 수평면에 있는 두-빔 방향 패턴을 형성하는 피드 유닛 8의 상기 안테나들의 출력들 및 0-대역의 방향 패턴의 우측 로브의 안테나 9 및 0-대역의 방향 패턴의 좌측 로브의 안테나 10 의 출력들은 모두 대응하는 주파수 대역의 삼-채널 고-주파수 스위치들 25의 첫번째 그리고 다른 입력들에 연결된다. 보상 안테나들 15 내지 19의 출력들은 대응하는 주파수 대역의 삼-채널 고-주파수 스위치들 25의 세번째 입력에 연결되고, 이들의 네 번째 입력들은 대응하는 주파수 대역의 디지털-제어되는 멀티채널 감쇄기 23의 출력에 연결된다. 삼-채널 고-주파수 스위치들 25의 제어 입력들은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 21의 대응하는 출력들에 연결된다.
GNSS 신호들을 수신하기 위한 안테나 11의 출력 및 싱글-채널 고-주파수 스위치들 24및 삼-채널 고-주파수 스위치들 25의 모든 출력들은 상기 AFS 3의 출력들이다. 그들은 대응하는 주파수 대역의 전파 수신 경로 4의 입력들에 연결된다.
도 3은 방출 원들의 식별을 위한 기지국들 1 및 2의 전파 수신 경로 4의 모든 구성요소들을 도시한다.
5/6 주파수 대역에서 상기 AFS 3 의 출력은 n-채널 신호 멀티플라이어 26의 입력에 연결되고, 4 주파수 대역에서 상기 AFS 3의 출력은 m-채널 신호 멀티플라이어 27의 입력에 연결된다.
IFF/TACAN 신호들의 대역에서 상기 AFS 3의 출력은 해당 주파수 대역의 채널 “HF-IF”28의 입력에 연결되고 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 두번째 입력에 연결된다. 상기 주파수 대역의 채널 “HF-IF” 28의 출력은 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 세번째 입력에 연결된다.
n-채널 신호 멀티플라이어 26의 출력들은 5/6 주파수 대역들의 “HF-IF”의 n개의 채널들 28의 입력들에 연결된다. m-채널 신호 멀티플라이어 27의 출력들은 4 주파수 대역의 m개의 “HF-IF” 채널들 28의 입력들에 연결되고, 4 및 5/6 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나들 13 및 14에 의해 수신된 신호들을 처리하는 모든 “HF-IF” 채널 들 28의 출력들은 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 대응하는 입력들에 연결된다.
0-4 주파수 대역들에서 AFS 3의 삼-채널 고-주파수 스위치들 25의 출력들은 HF 신호 처리의 삼-채널 유닛들의 입력에 연결된다. 각각은 세 개의 동일한 “HF-IF”채널들 28로 구성되고, 이들의 출력들은 삼-채널 HF 신호 처리 유닛 29의 IF 출력들이고 또한 세 개의 신호 처리 채널들 30의 입력들과 상호연결된다. 이 채널들의 출력들은 삼-채널 HF 신호 처리 유닛들의 출력들이고, 시간 스트로브 스위칭 유닛 31 및 자동화된 작업장 33의 대응하는 입력들에 연결된다.
0 내지 4 주파수 대역들의 삼-채널 HF 신호 처리 유닛들 29의 IF 출력들은 IF 신호 스위칭 유닛 32의 대응하는 입력들에 연결된다. 상기 스위치의 출력들은 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 대응하는 입력들에 연결된다.
시간 스트로브 스위칭 유닛 31 및 IF 신호 스위칭 유닛 32의 제어 입력들은 자동화된 작업장 33의 세번째 출력에 연결된다. 상기 자동화된 작업장의 첫번째 출력은 상기 캘리브레이션 장비 20의 제어 모듈 21의 데이터 입력에 연결되고, 두번째 출력은 전파 수신 경로 4의 모든 “HF-IF” 주파수 채널들 28의 제어 입력들에 연결된다.
도 4는 상기 전파 수신 경로 4의 “HF-IF”채널 28의 주된 구성 요소들을 도시하며, 상기 전파 수신 경로는 상호연결된, 입력이 상기 “HF-IF” 채널들 28의 입력에 연결된 HF 필터들 34, HF 증폭기 35, 디지털 제어를 갖는 HF 감쇄기, “HF-IF”증폭기-변환기 37, IF 필터 39, 디지털 제어를 갖고 출력이 “HF-IF”채널 28의 출력인 IF 감쇄기 40의 직렬 연결로 구성된다.
도 5는 상기 전파 수신 경로 4의 비디오 신호 처리 채널 30의 주된 구성요소들을 도시하며, 이들은 직렬로 연결된, 입력이 상기 비디오 신호 처리 채널 30의 입력인 진폭 검출기 41, 비디오 신호 증폭기 42, 임계치 디바이스 43, 및 출력이 상기 비디오 신호 처리 채널 30의 출력인 시간 스트로브 포머(former) 44를 포함한다.
도 6은 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 주된 구성요소들을 도시한다.
상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5은 입력들이 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 첫번째 입력 및 두번째 입력인 GNSS 수신기 45, IFF 신호들의 수신기 및 디코더 46를 포함한다.
TACAN 시스템 신호의 식별을 위한 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 세번째 입력은 신호의 주파수 및 시간 파라미터들의 싱글-채널 미터 47의 입력에 연결된다.
유사하게, 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 (n+m) 입력들은 상기 AFS 3의 수평면의 원형 방향 패턴을 갖는 안테나들 13 및 14에 의해 수신된 4 및 5/6 주파수 대역의 신호의 병렬 처리를 위한 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 싱글-채널 미터들 47의 (n+m) 입력들에 연결된다.
상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 디지털 입력은 상기 시간 스트로브 스위칭 유닛 31의 디지털 출력에 연결된다.
신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 측정하는 삼-채널 미터 48의 입력들은 0 내지 4 주파수 대역들의 IF 신호들의 수신을 위해 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 입력들이고, 상기 전파 경로 4의 IF 신호 스위칭 유닛 32의 대응하는 출력에 연결된다.
GNSS 신호 수신기 및 IFF 신호 디코더 46의 출력들 그리고 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 모든 (n+m+1) 싱글-채널 미터들 47 및 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 삼-채널 미터 48의 출력들은 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS) 49과 양-방향 통신 선들로 연결된다.
상기 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS) 49은 신호 선택 시스템 50, 방향 탐지(DF) 장비 51, 방출원들의 식별을 위한 시스템 52, 상기 레벨링 시스템 53 및 상기 SRD 제어 시스템 54과 양방향 통신 선들로 연결된다.
또한, 상기 SCS 49는 자동화된 작업장(AW) 33과 LAN을 통해 그리고 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 상기 SCS 49의 데이터 교환의 보안 로컬 영역 네트워크를 통해 연결되고, 또한 방출 원들의 식별을 위한 주된 기지국에 위치한 방출 원 좌표 측정 장비 55에 연결된다.
도 7 및 도 8은 각각 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2에서 상기 레벨링 시스템 53의 구성요소들의 배치 및 상기 레벨링 시스템 53의 블록도를 도식적으로 보여준다.
다음의 구성요소들이 SRD 플랫폼 56에 마운팅된다: 1 내지 4 주파수 대역들을 위한 안테나 미러 7, 피드 유닛 8, 0 주파수 대역의 우측 로브의 안테나 9, 0 주파수 대역의 좌측 로브의 안테나 10, 0 주파수 대역의 보상 안테나 19 및 상기 AFS 3의 다른 구성요소들. SRD 플랫폼 56은 모터-리듀서 57의 도움을 이용해 수직축을 중심으로 회전한다. GNSS 신호들의 수신을 위한 안테나 11, IFF 및 TACAN 신호들의 수신을 위한 안테나 12, 5/6 주파수 대역 신호를 위한 안테나 13, 주파수 대역 4(수평면에서 원형 방향 패턴(DP)들을 갖는)의 신호들을 위한 안테나 14가 상기 SRD 플랫폼 56의 외부에 위치한다.
방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 모든 구성요소들이 위치한 샤시 58 위에는, 문자 L/F(left front), R/F(right front), L/R(left rear), R/R(right rear)로 표시된 레벨링 시스템의 네 개의 빔들 59이 있다.
상기 레벨링 시스템 53의 더 많은 자동화를 위해, 레벨링 시스템의 네 개의 모터-리듀서 62 및 레벨링 시스템 제어 모듈 63 뿐만 아니라 SRD 플랫폼 56 상에 및/또는 샤시 58 상에 수평 센서들 61이 추가된다.
수평 센서들 61의 출력들은 상기 제어 모듈 63의 입력들에 연결되고 상기 제어 모듈 63의 네 개의 전력 출력들은 대응하는 모터-리듀서들 62의 입력들에 연결된다. 상기 제어 모듈 63은 양-방향 통신 선을 통해 SCS 49에 의해 운용된다.
일반적으로, 다음과 같은 방식으로 방출 원들의 식별을 위한 시스템이 기능한다 (도 1 내지 8에 도시된 블록도, 그리고 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 구성요소들 각각의 임무에 따라).
상기 AFS 3의 SRD 플랫폼 56 상의 미러 7의 마운팅, 방위각 평면에서 원형 방향 패턴(DP)을 갖는 안테나들 11-14의 동작 높이로의 상승(elevation), SRD 플랫폼 56의 수평 위치를 고정(secure) (본 발명의 핵심과 연관되지 않은, 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 위치를 변경하는 모든 동작들은 자세히 설명하지 않음)을 포함한 이동 위치(transportation position)로부터 동작 위치(operating position)로 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2를 배치한 후에, 1 내지 4 주파수 대역들(도 2, 도 3 및 도 5에서 I, II, III, IV로 각각 표시된)의 방출 원들의 고 주파수 신호들이, 1-4 주파수 대역들에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴(DP)을 형성하는 안테나의 수신을 위한 피드 유닛 8의 방향으로 그들을 반사하는, 상기 미러 7에 의해 수신된다. 0 주파수 대역의 방출 원들의 신호들은 (도 2, 도 3 및 도 5에서 0으로 표시된) 0 주파수 대역에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴(DP)을 모두 형성하는, 0 주파수 대역의 방향 패턴의 우측 로브의 안테나 9에 의해 그리고 0 주파수 대역의 방향 패턴의 좌측 로브의 안테나 10에 의해 수신된다. 이 신호들의 진폭 레벨은 상기 SRD 플랫폼 56의 회전의 방위각 방향에 의존한다(즉, 이용가능한 측면 로브들을 갖는 대응하는 쌍의 안테나들의 방향 패턴(DP)들의 진폭에 의해 변조됨).
언급된 모든 안테나들에 추가로, 4 내지 0 주파수 대역들의 신호의 수신을 위한 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 보상 안테나들(15 내지 19)이 또한 상기 SRD 플랫폼 56 상에 마운팅된다. 이 보상 안테나들의 주된 기능은 대응하는 주파수 대역들에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴(DP)을 형성하는 안테나들의 측면 로브들의 방위각 방향에서 택해진 신호들의 레벨을 (1-2dB 만큼) 살짝 초과하는 출력들에서 신호들의 유용성(availability)을 보장한다.
가장 간단한 기술적 해결 수단은, 방향 패턴의 최소 방위각 좌표가 수평면에서 두-빔 방향 패턴의 주된 로브들의 최대의 방위각 좌표들의 산술 평균, 또는 대안으로, 수평면에서 상기 두-빔 방향 패턴의 주된 로브들의 최대의 방위각 좌표들의 산술 평균으로부터 180°만큼 차이가 있는 방향 패턴의 최대 방위각 좌표에 대응하는, “카디오이드(cardioid)”타입의 방향 패턴을 갖는 안테나들 뿐만 아니라 원형DP를 갖는 안테나들의 사용이다.
이러한 신호들의 진폭 비율을 분석함으로써, 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS) 49은 두-빔 방향 패턴(DP)의 측면 로브들에 의해 수신된 신호들을 블록(block)하고, 두-빔 방향 패턴(DP)의 메인 로브들에 의해 수신된 신호들의 방출 원들로의 베어링(bearing) 방향을 결정할 수 있다.
그에 추가로, (도 2, 도 5가 GPS로 지시하는) GNSS의 고-주파수 신호들은 상기 AFS 3의 안테나 11에 의해 수신되고, IFF 시스템(도 2, 도 3 및 도 5에서 IFF로 지시된)의 고-주파수 신호 및 TACAN(도 5에서 TAC로 식별된)은 상기 AFS 3의 안테나 12에 의해 수신되고, 5/6 주파수 대역들(도 2, 3 및 5에서 V/VI로 표시된)의 방출 원들의 고 주파수 신호들은 상기 AFS 3의 안테나 13에 의해 수신되고, 4 주파수 대역(도 2, 도 3 및 도 5에서 IV로 표시된)의 방출 원들의 고-주파수 신호들은 상기 SRD 56 외부에 위치한 안테나들 11-14을 갖는 상기 AFS 3의 원형 방향 패턴을 갖는 안테나 14에 의해 수신되고, 그리고 안테나들 11-14의 출력들에서 신호 레벨은 상기 SRD 플랫폼 56의 회전의 방위각 방향에 의존하지 않는다.
따라서, 1 내지 4 주파수 대역들에서 상기 AFS 3로의 보상 안테나들 18 내지 15의 추가는 상기 안테나들이 선택의 목적 및 시간 및 주파수 파라미터들의 추가적인 결정을 위해 초기 임계치 HF 신호들의 주파수 대역들의 출력들을 수신하도록 보장했고, 대응하는 주파수 대역들에서 수평면에서 듀얼-빔 방향 패턴(DP)의 메인 로브들에 근접한 방위각 방향으로부터 오는 신호들만을 신호 선택하는 시스템을 도와준다(측면 로브들에 의해 수신된 신호들은 항상 보상 안테나들의 신호보다 약함). 이 혁신은 아날로그 장비에 비교하여 실패 알람 비율을 현저히 낮추었다.
SRD 플랫폼 56 외부의 상기 AFS의 안테나들 11-14의 배치 및 수평면에서 원형 방향 패턴들(DP)의 제공은 이 안테나들이 4 및 5/6 주파수 대역들에서 360° 방위각 부분에서 신호들을 계속 수신하도록 보장한다(자동화된 작업장(AW)의 운영자에 의해 특정된 다른 과제들을 위한 SRD 플랫폼 56의 가능한 회전들과 연관된 시간 간격이 없는 것과, 방출 원들의 연속된 식별을 이용한 주파수 및 시간 파라미터들의 정확한 측정은 매우 더 많은 수의 검출된 방출 원을 보장한다).
상기 AFS 3 및 아날로그 장비 간의 또다른 큰 차이는 상기 캘리브레이션 장비 20에 디지털-제어된 멀티채널 감쇄기 23(참조 신호들의 멀티채널 오실레이터 22와 삼-채널 고-주파수 스위치들 25에 있고 삼-채널 고-주파수 스위치들 25의 네번째 입력들에 연결된 싱글-채널 HF 스위치를 포함하는 싱글-채널 HF 스위치들 24의 다른 입력들 사이에 위치함)의 추가이다. 상기 감쇄기의 제어 입력은 예를 들어 다이내믹 레인지의 상한에 놓인, 레벨의 참조 신호들에 대한 것뿐만 아니라, 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 동작을 대단히 원활히하는 민감도 레벨 및 운영자의 자격을 위한 상대적으로 낮은 요구사항에서도 상기 다이내믹 레인지 내의 몇몇 특정 포인트들에서 (상기 전파 경로 4의 초기 캐스케이드(initial cascades)에서부터 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 싱글-채널 미터들 47 및 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 삼-채널 미터 48의 출력들 까지) 모든 처리 채널들의 자동 테스팅을 가능하게 하는 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈 21의 추가 출력들에 연결된다.
아날로그 장비와 비교하여, 방출 원들의 식별을 위한 제안된 시스템의 방출 원의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 또다른 고유한 특징은 상기 AFS 3의 안테나 미러 7의 변형이다. 전통적으로, 상기 AFS를 설계할 때 SRD(파라미터 - 전력)의 기어 모터 57의 용량, 상기 AFS의 세일 면적(sail area)의 감소(미리 면적의 감소, 상기 미러의 천공된 반사 표면의 사용), 상기 AFS의 이득 비율의 증가(상기 미러의 커진 표면적, 상기 미러의 고체 반사 표면의 사용, 보호 전파 투명 레이어를 적용함으로써 뒤따라오는 연마와 같은, 미러 표면의 특이한 처리) 간의 합리적인 트레이드 오프를 추구한다.
상기 SRD 56의 외부의 주파수 대역들 4, 5/6의 안테나들의 배치(상기 SRD 플랫폼 56에 위치한 상기 AFS 3의 무게 감소를 유도하는), 그들의 부피 파라미터들은 일정하게 유지하면서(세일(sail) 면적은 증가함) 모터-리듀서들 62의 모뎀 성능의 증가를 고려하면, 아날로그와 비교하여 상기 주된 미러의 반사 면적의 수 배의 감소된 크기는 금속 시트(sheet)의 사용을 통해 1-4 주파수 대역들에서 수평면에서 두-빔 방향 패턴(DP)을 형성하는 안테나들의 이득 비율이 700km (면적은 4.25m2이고, 이 안테나들의 이득 비율은 아날로그 장비를 초과함) 까지의 거리에서 지상 방출 원들의 식별을 수행하는데 충분하도록 보장하며, 상기 SRD의 상기 제어 시스템 54의 필요한 동작 모드들은 모터-리듀서들 62의 도움을 통해 가능하다고 계산 및 쓰루(through) 필드 테스트들에 의해 밝혀졌다.
상기 AFS 3의 출력에서, (동작 모드에서) 모든 안테나들의 HF 신호들 또는 상기 전파 경로 4로 처리를 위해 수신된 (테스트 모드에서) 디지털-제어된 멀티채널 감쇄기 23의 대응하는 출력들로부터 신호들이 존재한다. 이는 GNSS 신호들의 수신 채널에서 테스트 모드는 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 부분인 GNSS 신호들의 수신기에서 수행되기 때문에 안테나 11의 신호들에 적용되지 않는다.
동시에 복수의 주파수 채널들에서 병렬 처리를 위한 5/6 및 4 주파수 대역들의 신호 멀티플리케이션은 전파 수신기 경로 4, n-채널 멀티플라이어 26 및 m-채널 멀티플라이어 27에서 수행된다. 이러한 채널들의 수 m 및 n은 다음 수학식에 의해 결정될 수 있다:
Figure pct00001
여기서 m은 4 주파수 대역들에서 바람직한 주파수 채널의 수, n은 5/6 주파수 대역들에서 바람직한 주파수 채널들의 수, AF4는 주파수 대역 4의 값, 이 경우 AF4=4GHz, AF5/6는 5/6 주파수 대역들의 값, 이 경우 AF5/6 = 6GHz, Δf4는 4 주파수 대역에서 하나의 주파수 채널의 대역폭, Δf5/6은 5/6 주파수 대역들에서 하나의 주파수 채널의 대역폭이다.
예를 들어, 만약 하나의 주파수 채널의 대역폭을 아날로그 장비에서와 동일하게 - 0.5GHZ로선택하면, 병렬 처리의 주파수 채널의 전체 수는 20( m+n=4.0/ 0.5 + 6.0/0.5 = 8+12 = 20)이다.
상기 전파 수신 경로 4에 할당된 주된 기능들은 (m+n+1)개의 "HF-IF" 채널들 28에 의해 제공된다. 다음의 기능들은 TACAN 시스템의 고-주파수 신호들, 4 및 5/6 주파수 대역들에서 n-채널 멀티플라이어 26 및 m-채널 멀티플라이어 27의 출력 신호들을 위해 이용가능하다: 여과(HF 필터 34), 증폭(HF 증폭기 35), 제어된 감쇄(디지털 제어를 갖는 HF 감쇄기 36), 중간 주파수로 변환(HF-IF 증폭기-변환기 37), 중간 주파수에서 필터 (IF 필터 38), 중간 주파수에서 증폭(IF의 증폭기 39), 중간 주파수에서 제어된 감쇄(IF 신호들의 디지털 제어된 감쇄기 40).
상기 캘리브레이션 장비 20의 테스트 신호들을 이용하여 캘리브레이션된 각각의 HF-IF 채널 28의 출력 신호들은 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5에 의해 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 결정하는데 사용될 수 있다.
0-4 주파수 대역들 각각에서 상기 SRD 플랫폼 56에 위치한 상기 안테나들의 출력들로부터 HF 신호들의 처리는 HF 신호 처리의 세 개의 채널들(방향 패턴(DP)의 우측 로브를 형성하는 HF 안테나의 신호를 위한, 방향 패턴(DP)의 좌측 로브를 형성하는 HF 안테나의 신호를 위한, 상기 보상 안테나의 HF 신호를 위한 세 개의 채널들)에 의해 제공되며, 이들 각각은 진폭 검출(진폭 검출기 41), 비디오 신호(VS)의 증폭(VS 증폭기 42), 특정 진폭의 비디오 신호들의 선택(임계치 디바이스 43) 및 시간 스트로브의 형성(시간 게이트의 포머(former) 44)를 성공적으로 구현하는 비디오 신호(VS)의 처리를 위한 세 개의 채널들(30)을 포함하고, 세 개의 "HF-IF" 채널들 28은 그 입력들이 HF 신호들의 처리의 삼-채널 유닛의 IF 입력들이고, 상기 HF 신호들의 처리의 상기 삼-채널 유닛의 IF 출력들의 출력들이고, 또한 이들 각각은 각각 고유의 처리 채널 30의 입력과 연결되며, 상기 비디오 신호 처리 채널들 30의 출력들은 시간 스트로브 스위칭 유닛 31 및 자동화된 작업장(AW) 33의 대응하는 비디오 신호 입력들에 연결되는 삼-채널 HF 신호 처리 유닛 29의 비디오 출력이다.
상기 SRD 플랫폼 56에 위치한 안테나의 출력들로부터 HF 신호 처리 알고리즘과 비교하여 항공 교통 제어 시스템의 안테나 12, 5/6 주파수 대역들을 위한 안테나 13 및 4 주파수 대역들을 위한 안테나 14의 HF 신호 처리 알고리즘의 출력에서의 차이는, 사실 상기 SRD 플랫폼에 위치한 안테나의 출력들을 위한 HF 신호 처리 알고리즘의 경우 방출 원들의 신호의 검출이 병렬로 이루어지고, 그리고 이 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들은 자동화된 작업장(AW) 33의 운영자에 의해 선택된 시간 간격들/스케줄에서 지속적으로 수행된다는 점이다(검출 시간에 자동적으로, 주파수 대역들의 우선순위를 고려하여 자동적으로 그리고 수동적으로 등).
방출 원들로부터 신호들의 검출을 위한 절차는 순차적으로 수행되는 다음의 동작들 및 단계들을 수반한다: 자동화된 작업장(AW) 33에서 비디오 신호 처리 채널들 30의 출력들로부터 시간 스트로브 신호의 분석, 방출 원들의 신호들이 있을 수 있는 주파수 대역들의 결정, 자동화된 작업장(AW) 33에서 시간 스트로브 스위칭 유닛 31으로 명령들을 전송, 할당된 주파수 대역의 신호들의 선택을 위한 IF 신호 스위칭 유닛 32, 시간 스트로브 스위칭 유닛 31, IF 신호 스위칭 유닛 32에 의한 명령들의 처리, 비디오 신호들 및 IF 신호들을 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 장비에 의해 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 결정을 위한 유닛들의 출력들로 전송.
이 경우, 운영자는 선택된 주파수 대역에서 방출 원의 신호 파라미터들을 더욱 정확히 결정하기 위해 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 상기 SRD 제어 시스템 54의 동작의 대응하는 모드(특정 범위의 방위각들에서 섹터 감시 모드, 요구되는 방향(bearing)의 선택의 수동 모드 등)를 선택할 수 있다.
방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2 각각의 정확한 위치를 결정하기 위해, 방출 원들의 식별을 위한 주된 기지국 1의 방출 원들의 좌표들을 결정하기 위한 상기 장비 55에서 사용되는 값들에는 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 GNSS 신호 수신기 45가 있다. 상기 수신기의 입력들은 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 첫번째 입력이고, 출력은 두-방향 통신 링크를 통해 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS) 49와 연결된다. 명령들이 하나 또는 다른 GPS(global positioning system)를 선택하고, 셀프-테스트 모드(BITE)를 포함한 상기 GNSS 수신기 45의 동작 모드를 변경하기 위해 상기 GNSS 수신기 45로 발행된다. 역방향에서의 데이터 패키지들의 전달은 특정된 동작 모드의 프로토콜에 따라 수행된다.
IFF 시스템의 HF 신호들의 처리를 위한 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 두번째 입력은 상기 IFF 신호들의 수신기 및 디코더 46의 입력에 연결된다. 상기 디코더의 출력은 양-방향 통신 선을 통해 상기 SCS 49와 연결된다. 명령들이 테스트 모드를 포함한 상기 수신기 및 디코더의 동작 모드들을 변경하고 그리고 디코딩/해독(decryption) 프로토콜들을 선택하기 위해 상기 IFF 시스템 신호들의 수신기 및 디코더 46 모두에게 발행된다. 역방향으로의 데이터 패키지들의 전달은 특정된 동작 모드의 프로토콜들에 따라 수행된다.
4 및 5/6 주파수 대역들에서 TACAN 신호들, n-채널 멀티플라이어 26의 출력 신호들 및 m-채널 멀티플라이어 27의 출력 신호들이 그 입력에 해당하는, 상기 전파 수신 경로 4의 "HF-IF" 채널들 28의 (m+n+1)개의 출력들로부터의 IF 신호들은 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템 5의 [3 내지 (m+n+3)]의 입력들로 전송된다. 이 입력들은 동시에 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 싱글-채널 미터 47의 (m+n+1)개의 입력들이고, 이들의 출력들은 양-방향 통신 선들을 통해 상기 SCS 49로 연결된다.
제어 명령들이 테스트 모드를 포함한, 동작 모드들(파라미터들의 전체 집합, 주파수만 결정, 펄스 폭(PW)만 결정, 펄스 반복 주기만 결정 등)을 변경하기 위해 주파수 및 시간 신호 파라미터들의 하나의 채널 미터들(47)로 전송된다. 역방향으로의 데이터 패키지들의 전달은 특정된 동작 모드의 프로토콜들을 따라 수행된다.
IF 신호 스위칭 유닛 32의 출력들로부터 IF 신호들은 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 삼-채널 미터 48의 대응 입력들로 전송된다. 기능성의 측면에서, 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 세 개의 싱글-채널 미터들 47의 동작과 동일하며, 상기 SCS 49와의 양-방향 통신 선의 공통 인터페이스의 이용가능성과 같은 몇몇 세부적인 사항에서만 차이가 있다.
언급된 디바이스들로부터 데이터가 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템(SCS) 49에서 두-방향 통신 선들을 통해 전송되는 동안, 보상 안테나의 신호들을 이용한 실패 신호들, 임펄스 간섭 또는 몇몇 다른 종류의 간섭(신호 선택 시스템 50을 통해)에 의해 유발될 수 있는 거절 신호들의 자동 스캐닝, 그리고 특정된 주파수 및 시간 파라미터들을 이용한 신호의 도착 방위각 방향의 결정이 발생할 수 있다.
신호 원들의 파라미터들의 결정을 위한 디지털 방법들의 사용으로 인해, 정확도는 현저히 향상되고(DP 시스템 51의 도움을 이용하여), 방출 원들의 등급들 및 타입들의 정의, 즉 - (방출 등급들의 결정을 위한 디바이스 52를 통하여) 식별 및 상기 식별의 결과들의 디스플레이가 추가적인 심볼들(방출 원들의 주파수 대역 및 타입들에 의존하여)을 포함한 다른 색깔들로 표시된 테이블 정보 또는 궤적(trajectory) 노트들의 형태로 이루어진다.
따라서, 방출 원들의 자동 식별이 방출 원들의 식별을 위한 제안된 시스템의 동작의 주된 모드이고, 만약 필요하다면, 자동화된 작업장 33의 운영자에 의해 그것을 수동 모드로 변환할 가능성을 배제하지는 않는다.
이동 위치에서 동작 위치로 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 위치들을 변경하는 경우, 정기적으로 수행된 동작들 중 하나는 기지국들의 레벨링이다(수평면에 엄격하게 평행인 SRD 플랫폼 56의 단단한 위치를 보장함). 만약 수동으로 수행되는 동작이 2 내지 3명의 작업자로 이루어진 서빙 팀을 요구한다면, 작업자가 얼마나 자격을 갖추었는지에 따라, 0.5° 내지 1.0°의 범위 내의 요구되는 레벨링 정확도를 확보하는데엔 약 10분이 소요된다.
만약 방출 원으로의 거리가 수백 킬로미터에 달한다면, 방출 원으로의 거리를 계산하는 오류는 수 킬로미터에 달할 수 있다. 또한, 토양층의 몇몇 기계적 진동 및 불균질로 인해 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 오래지속되는 동작 중에(특히 필드 조건들에서), 레벨링의 부정확성은 방출 원들로의 거리를 결정하는 에러의 증가를 초래하는 높은 값들에 달할 수 있다.
상기 SRD 플랫폼 56 및/또는 샤시 58에 위치한 수평 센서들 61, 네 개의 모터-리듀서들 62 및 제어 모듈 63의 추가로 인한 상기 레벨링 시스템 53의 추가적인 자동화는, 초기 레벨링 동작을 수행하는데 필요한 시간을 수 초로 현저히 감소시키고 더 높은 레벨링 정확도(상기 수평 센서들 61의 정확도 및 상기 수평 센서들 61이 마운팅되는 표면들의 제조 품질에 의해서 제한되는 0.1° 까지)를 제공하고 그리고 또한 상기 SRD 플랫폼 56의 포지셔닝을 연속적으로 또는 주기적으로 모니터링하고, 만약 필요하면, 상기 제어 모듈 63 및 이용가능한 기어-모터들 62을 사용하여 상기 포지셔닝을 조절하는 것을 가능하게 한다.
상기 레벨링 시스템 53은 다음과 같은 방식으로 동작한다. 이동 위치에서 동작 위치로 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 위치를 변경하는 경우 그리고 상기 레벨링 절차의 시작 바로 직전에, 이동가능한 지지대들 60이 제어 모듈 63(도 7 및 도 8에는 미도시)으로부터 명령들에 따라 브레이킹(정지) 위치로부터 해제된다.
상기 제어 모듈 63에 의해 처리된 수평 센서들 61의 신호들은 두-방향 통신 선을 통해 상기 SCS 49로 전송되고, 특별한 소프트웨어의 도움을 이용하여, 대응하는 모터 기어들 62의 동작의 시간 간격들이 상기 제어 모듈 63에서 명령들의 형식으로 계산되고 전송되며, 대응하는 명령들에 대한 데이터 첨부에 기반하여, 제어 신호들이 상기 제어 모듈 63의 네 개의 전력 출력들에서 생성되고 모터-리듀서들 62은 상기 SCS 49에서 소프트웨어에 의해 정의된 값들 내에서 지지대들 60을 움직인다.
그리고 나서, 상기 제어 모듈 63에 의해 처리된 수평 센서들 61의 새로운 신호 판독 값은 양방향 통신 선을 통해 상기 SCS 49로 전송되고, 이 사이클은 수평 위치에서의 편차가 예를 들어 마이너스 0.05° 부터 0.05°까지와 같은 미리 정의된 간격 내에 있도록 보장하도록 수차례 반복된다. 이 단계에서 최초 레벨링이 완성되고 상기 레벨링 시스템 53은, 상기 제어 모듈 63 및 상기 SCS 49 사이의 데이터 교환이 주기적으로 발생하는 상기 SRD 플랫폼 56의 수평 위치를 유지하기 위한 모드로 상기 SCS에 의해 스위칭된다.
데이터 패킷 교환 사이의 간격은 상기 SRD의 선택된 동작의 모드, 토양/바닥 또는 표면의 유형 및 품질에 의존하여 수 많은 옵션들로부터 상기 자동화된 작업장(AW) 33의 운영자에 의해 선택될 수 있다. 수평 센서들 61에 의해 제공된 데이터가 미리 결정된 간격 내에 발견된 경우, 상기 레벨링 시스템 53은 상기 이동가능한 지지대들 60의 위치를 변경하지 않고 상기 SCS 49와 주기적 데이터 교환 상태에 머무른다. 상기 수평 센서들 61로부터의 데이터가 주어진 간격을 넘어서지만 제한, 예를 들어 마이너스 0.15° 부터 0.15°까지의 이력(hysteresis) 마진의 제한들을 초과하지 않으면, 상기 레벨링 시스템 53은 상기 이동가능한 지지대들 60의 위치를 변경하지 않은 채 상기 SCS 49와 주기적 데이터 교환의 상태를 지속하지만, 상기 자동화된 작업장(AW) 33의 운영자의 모니터는 작업자가 무엇을 할지를 결정하기 위해 상기 SRD 플랫폼 56의 위치의 가능한 정정과 관련된 경계 경보를 표시한다(정정을 막고, 방출 원의 현재 식별 절차를 종료, 자동 정정을 허용 등). 자동 정정은 상기 수평 센서들 61로부터의 데이터가 상기 이력 마진을 초과하는 경우 발생한다.
따라서, 상기 자동화 레벨링 시스템 53을 이용하는 경우, 초기 레벨링 동작을 구현하기 위해 필요한 시간 간격은 상당히 감소된다(열배 정도만큼, by an order of magnitude). 그래서, 유지 보수 작업자의 자격을 위한 요건들이 또한 낮아지며, 이는 방출 원들의 식별을 위한 시스템의 동작 능력을 개선한다. 이에 추가로, 좌표들의 결정의 에러 마진이 방출 원들의 식별을 위한 시스템의 동작 동안 수백배 이상 정도만큼(by several orders of magnitude)감소한다.
표 2는 아날로그 장비와 방출 원들의 식별을 위한 제안된 시스템의 몇몇 비교되는 특징들을 보여준다. 이는 방출 원들의 식별을 위한 상기 제안된 시스템에 의해 신호 파라미터들, 좌표들을 결정하는 정확도 그리고 방출 원들의 최대 검출 거리의 현저한 개선을 보여준다. 또한, 상기 방출 원들의 식별을 위한 알고리즘의 대부분의 동작들은 운영자의 개입없이 충분히 자동화되고 수행되며, 이는 운영자의 자격을 위한 요건을 감소시킨다.
No 파라미터들 값들
아날로그 시스템 제안된 시스템
1 주파수 대역, GHz 0.13-18.00 0.13-18.00
2 지상 목표물 검출 거리, km 600 700
3 파노라마 감시 대역, GHz 0.13-18.00 0.13-18.00
4 좌표 측정의 RMS, MHz 0.4 0.01
5 민감도, -dB/W 140-145 142-148
6 방향(bearing) 정확도, 도
- 주파수 대역 0.13-0.47 GHz
- 주파수 대역 0.75-18.00 GHz
3.0
0.3-0.7
1.0
0.1-0.3
7 시간 파라미터의 측정 RMS*, μ
- 펄스 반복 주기
- 펄스 폭
0.1
0.1
0.01
0.01
8 펄스 반복 주기의 측정 범위, μ 이용불가능 5-150000
9 식별을 위한 방출 원들의 수 제한없음 제한없음
10 차량의 수 2 1
*RMS - 제곱평균(root mean square)
상기 요구되는 방향 패턴들을 갖는 0 내지 6 주파수 대역들을 위한 상기 AFS의 안테나들의 설계 파라미터들을 계산하는 방법 및 기술은 오래동알 알려져왔고 특히 최근에 무선 데이터 전송 기술들의 발전과 관련하여 실무상 널리 이용된다(다음의 자료들을 참조: Sazonov D.M., Antennas and microwave devices: A textbook for specialized radiotechnical universities. - M.: Higher school, 1988; Tsybayev B.G., Romanov B.S., Antenna amplifiers. - M.: Soviet Radio, 1980). 예를 들어, 독일의 Schwarzbeck 사(www.schwarzbeck.de) 는 40GHz 까지의 주파수 대역에서 로그-주기(log-periodic), 혼(horn), 핀(pin), 양극(dipole), 바이콘(bicone), 루프(loop), 로그-스피럴(spiral) 등의 100가지가 넘는 안테나 모델을 생산하며, 또한 고객맞춤형 안테나들의 제조 주문을 받는다.
저명한 외국 회사들에 의해 제조되는 다음의 전자 부품들이 사용될 수 있다: 상기 캘리브레이션 장비 20의 0-6 주파수 대역들을 위한 HF 스위치들과 같은 일본의 오므론(Omron)(http://www.omron.com)dml 릴레이들; 미국(USA)의 아날로그 디바이스((www.analog.com), 미국의 텍사스 인스트루먼트(https://www.ti.com), 미국의 모토롤라 (www.motorola.com) 사의 집적 회로(IC; integrated circuits)가 상기 캘리브레이션 장비 20의 0-1 주파수 대역 및 상기 전파 수신 경로 4의 “HF-IF”채널들의 구성부품들로서 사용될 수 있고; 중국의 시렌자 마이크로 디바이스(http://www.sirenza.com), 이스라엘의 아틀란티스 (http://www.atlantese.com) 사의 제품들 및 러시아 페테스부루크의 MCS(Microwave Components and Systems) (http://mwaves.ru) 사의 마이크로 조립체들(assemblies)가 상기 캘리브레이션 장비 20의 2-4 주파수 대역 및 상기 전파 수신 경로 4의 구성부품들로서 사용될 수 있다.
주파수 및 시간 신호 파라미터들의 싱글-채널 미터들 및 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템의 주파수 및 시간 파라미터들의 삼-채널 미터는 아날로그 디바이스, 텍사스 인스트루먼트 사의 고성능 ADC 및 미국 알테라(www.altera.com), 자일링스(http://www.xilinx.com) 사의 아날로그 프로그래밍가능한 논리 집적 회로(FPGAs)에 기반하여 구현될 수 있다.
삼-축 가속도계들(가속도계 센서들)이 상기 레벨링 시스템을 구현하는데 사용될 수 있고, 예를 들어, 12비트 데이터의 출력을 위한 디지털 직렬 인터페이스를 활용하는 이탈리아/프랑스의 STMicroelectronics(www.st.com) 사의 LIS331DLH 집적 회로; 기어 모터로서 - 이탈리아의 Transtecno (http://www.transtecno.com) 사의 ECM 타입의 웜 모터-리듀스(worm motor-reduces)가 기어 모터로서 사용될 수 있고, 상기 제어 모듈을 위한 프로세서로서, 미국의 Atmel, 미국의 Microch ip (http://www.microchip.com) 사의 컨트롤러들이 사용될 수 있다.
따라서, 방출 원들의 식별을 위한 상기 제안된 시스템의 방출 원들의 식별을 위한 기지국 1 및 2의 각각의 구성요소는 COTS 구성요소들을 사용하여 알려진 기술 해결수단 및 기술적 처리에 기반하여 구현될 수 있다.
결과적으로, 상기 제안된 발명은 전파 방출 원들의 좌표들의 정정 및 정확한 결정의 확률을 높이고, 방출 원들의 자동화된 식별을 이용한 상기 시스템의 운영의 모드들을 확장하며, 그리고 그 운영 중에 상기 시스템의 파라미터들의 안정성을 확보하고, 700km까지의 검출 거리를 증가시키는 것을 가능하게 한다.

Claims (4)

  1. 방출 원들의 식별을 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
    상기 방출 원들의 식별을 위한 적어도 네 개의 기지국들;
    0-6 주파수 대역들에서 검출된 전파 방출 원들 각각의 좌표들을 계산하기 위한 특별 소프트웨어를 사용하여 자신의 데이터 및 다른 기지국들로부터 수신된 데이터를 처리하도록 의도된 장비들을 구비한 상기 방출 원들의 식별을 위한 첫번째 메인 기지국;
    상기 첫번째 메인 기지국으로부터 20-30 킬로미터 떨어진 지상에 위치한 상기 방출 원들의 식별을 위한 나머지 세 개의 기지국들을 포함하고,
    상기 방출 원들의 식별을 위한 각 기지국은 지지-회전 디바이스 및 캘리브레이션 장비를 갖는 안테나-피더 시스템, 자동화된 작업장을 갖는 전파 수신 경로, 제어, 분석 및 신호 처리 시스템, 레벨링 시스템 및 상기 방출 원들의 식별을 위한 상기 기지국의 모든 구성요소 부품들에 에너지를 제공하는 전력 제공 시스템을 포함하고,
    상기 안테나 피더 시스템은 포물면(paraboloid) 부분 형태의 고체 금속 시트(sheet)로 구성된 1-4번째 주파수 대역들 미러(mirror)와 상기 안테나-피더 시스템의 방향 패턴들의 좌측 및 우측 로브(lobe)들을 집합적으로 가능하도록 설계된, 상기 1-4번째 주파수 대역들의 피드 유닛을 포함하고; 상기 안테나 피더 시스템은 또한 상기 방향 패턴의 좌측 및 우측 로브들을 가능하게 하는 두 개의 안테나들 및 약하게-지향된 방향 패턴을 갖는 보상 안테나로 구성된 0 주파수 대역의 안테나 시스템을 포함하고,
    상기 지지-회전 디바이스는 방위각에서 360°의 범위 내에서 주변 지역의 스캐닝을 제공하고; 상기 캘리브레이션 장비는 제어 모듈, 멀티채널 참조 신호 생성기 및 상기 주파수 대역 각각의 고-주파수 스위치들을 포함하고; 상기 고-주파수 스위치들의 첫번째 입력들은 상기 주파수 대역들 각각에서 모든 안테나들의 출력들에 연결되고; 상기 고-주파수 스위치들의 모든 출력들은 실제로 상기 안테나-피더 시스템의 출력들이며, 그리고 상기 고-주파수 스위치들의 제어 입력들은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈의 대응하는 출력들에 연결되고, 상기 제어 모듈의 데이터 입력은 상기 자동화된 작업장의 첫번째 출력에 연결되며;
    상기 전파 수신 경로는 상기 안테나-피더 시스템의 방향 패턴들의 상기 좌측 및 우측 로브들의 신호들의 처리를 위한 상기 0-4 주파수 대역들 각각에 있는 "HF-IF" 채널들, 상기 0 주파수 대역의 상기 보상 안테나의 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" 채널, 상기 방향 패턴들의 좌측 및 우측 로브들의 비디오 신호 및 상기 안테나-피더 시스템의 0 주파수 대역 보상 안테나의 비디오 신호의 형성을 위한 채널들을 갖는 멀티-채널 전파 수신기; 상기 0-4 주파수 대역들 각각의 대응하는 "HF-IF" 채널 출력들로의 입력들 및 상기 비디오 신호 형성 채널들의 입력들에 연결되는 비디오 신호 스위칭 유닛 및 중간 주파수(IF) 신호 스위칭 유닛을 포함하고, "HF-IF" 채널들 각각은 직렬 연결된 고 주파수 필터, 고-주파수 프리-증폭기, 고-주파수 감쇄기, "고주파수-중간주파수" 변환기 증폭기, 중간 주파수 필터, 중간 주파수 증폭기, 중간 주파수 감쇄기를 포함하고, 고 주파수 필터의 입력은 "HF-IF" 채널의 입력이고 상기 안테나-피더 시스템의 대응하는 출력에 연결되며; 상기 중간 주파수 감쇄기의 출력은 "HF-IF" 채널의 출력이고; 상기 고주파수 및 중간 주파수 감쇄기들의 입력들 및 상기 "HF-IF" 채널들 각각의 상기 "고주파수-중간주파수" 변환기 증폭기들의 입력들은 상기 자동화된 작업장의 두번째 출력에 연결되고; 각 비디오 신호 형성 채널은 직렬 연결된 진폭 검출기, 비디오 신호 증폭기, 임계치 디바이스, 및 시간 게이트 포머(former)를 포함하고; 상기 진폭 검출기의 입력은 상기 비디오 신호 형성 채널의 입력이고, 상기 시간 게이트 포머의 출력은 상기 비디오 신호 형성 채널의 출력이고, 상기 비디오 신호 형성 채널들의 모든 출력들은 상기 비디오 신호 스위칭 유닛 및 상기 자동화된 작업장의 대응하는 입력들에 연결되고; 상기 비디오 신호 스위칭 유닛 및 상기 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 모든 제어 입력들은 상기 자동화된 작업장의 세번째 출력에 연결되고, 상기 비디오 신호 스위칭 유닛의 모든 출력들 그리고 상기 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 모든 출력들은 비디오 신호 출력들 및 기지국의 컴퓨팅 시스템의 대응하는 입력들에 연결된 선택된 주파수 대역에서 방향 패턴의 좌측 및 우측 로브들의 전파 경로의 중간 주파수에서의 출력들이고; 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템은 자동화된 작업장 및 위성 GPS(global positioning system)의 수신기에 양-방향 통신 선들로 연결된 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템을 포함하고; 상기 수신기의 입력은 GPS의 신호 수신 안테나의 출력, IFF(identification friend or foe) 시스템의 신호들의 수신기 및 디코더에 연결되고, 디코더 입력은 IFF(identification friend or foe) 시스템 및 TACAN(tactical air navigation system)의 수신 안테나의 출력, 그리고 신호 선택 시스템, 방향 탐지 장비, 방출 원들 인지 및 식별 장비 및 상기 안테나-피더 시스템의 상기 지지-회전 디바이스의 제어 시스템에 연결되고; 상기 신호 선택 시스템의 출력은 상기 방향 탐지 장비의 상기 제어 입력에 연결되고, 상기 메인 기지국의 컴퓨팅 시스템은 보안 로컬 영역 네트워크를 통해 그 안에 위치한 방출 원들의 좌표들을 결정하기 위한 장비에 그리고 방출 원들을 식별하기 위한 다른 기지국들의 컴퓨팅 시스템들에 연결되며;
    상기 안테나-피더 시스템은 약하게-지향된 방향 패턴들을 갖는 1-4 주파수 대역들의 보상 안테나들과 4, 5/6 주파수 대역들 및 원형 방향 패턴들을 갖는 상기 IFF(identification friend or foe) 시스템 및 상기 TACAN(tactical air navigation system)에서 방출된 신호들의 대역의 안테나들을 포함하고; 상기 안테나-피더 시스템의 캘리브레이션 장비는 상기 멀티채널 참조 신호 생성기의 출력들과 상기 고-주파수 스위치들의 다른 입력들 사이의 상기 주파수 대역들 각각에서 디지털 제어를 갖는 멀티-채널 감쇄기를 포함하고; 상기 감쇄기의 모든 제어 입력들은 상기 캘리브레이션 장비의 제어 모듈의 추가 출력들에 연결되고; 상기 1-4 주파수 대역들 각각에서 전파 수신 채널은 약하게-지향된 방향 패턴들을 갖는 1-4 주파수 대역들의 보상 안테나들의 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" 및 비디오 신호 처리 채널들을 추가적으로 포함하며; 상기 "HF-IF" 채널들의 출력들은 상기 IF 신호 스위칭 유닛의 대응하는 추가 입력들 및 추가적으로 부가된 비디오 신호 처리 채널들의 입력들에 연결되고, 상기 추가적으로 부가된 비디오 신호 처리 채널들의 출력들은 상기 비디오 신호 스위칭 유닛의 대응하는 추가 입력들과 상기 자동화된 작업장의 입력들에 연결되며; 또한 "HF-IF" 채널은 상기 TACAN 신호들의 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 안테나의 신호들을 처리하기 위해 상기 신호들의 n-채널 멀티플라이어, 5/6 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 상기 안테나의 상기 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" n-채널들, m-채널 멀티플라이어 및 4 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 상기 안테나의 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" m-채널들을 추가하였으며; 상기 제어, 분석 및 신호 처리 시스템은 TACAN 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" 채널의 출력에 그 입력이 연결되는 TACAN으로부터의 신호들을 위한 싱글-채널 주파수 및 시간 미터 및 5/6 주파수 대역들에서 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들을 위한 n-싱글-채널 미터들을 포함하고; 상기 미터들의 입력들은 5/6 주파수 대역들에서 원형 방향 패턴을 갖는 상기 안테나의 상기 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" n- 채널들의 출력들에 연결되며; 상기 4 주파수 대역에서 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 m-싱글-채널 미터들의 입력들 은 4 주파수 대역에서 원형 방향 패턴을 갖는 상기 안테나의 신호들을 처리하기 위한 "HF-IF" m-채널들의 출력들에 연결되며; 상기 신호들의 주파수 및 시간 파라미터들의 삼-채널 미터의 모든 입력들은 중간 주파수 신호 스위칭 유닛의 출력들에 연결되고, 상기 신호들의 상기 주파수 및 시간 파라미터들의 모든 싱글-채널 미터들 및 상기 신호들의 상기 주파수 및 시간 파라미터들의 상기 삼-채널 미터는 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템에 추가적인 두-방향 통신 선들을 통해 연결되며; 방출 원들의 식별을 위한 각 기지국의 장비는 오프-로드 트럭의 샤시에 마운팅되고; 상기 방출 원들의 식별을 위한 각각의 기지국의 레벨링 시스템은 상기 샤시의 측면들에 있는 빔들에 배치된 네 개의 이동가능한 지지대들을 포함하고 네 개의 기어 모터들에 의해 자동적으로 제어되며; 상기 이동가능한 지지대들의 수직 이동 가능성이, 그 신호 입력들이 상기 수평 센서들의 출력들에 연결되는, 제어 모듈을 이용하여 상기 지지-회전 디바이스의 플랫폼 상에 및/또는 상기 샤시 상에 고정된 수평 센서들의 판독에 따라 제공되고; 상기 제어 모듈의 네 개의 출력들은 개별적인 기어 모터들의 전력 입력들에 연결되고, 상기 제어 모듈은 상기 기지국의 컴퓨팅 시스템과 양-방향 통신 선을 통해 연결되는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1-4 주파수 대역들의 보상 안테나들은 원형 방향 패턴들을 갖도록 이루어진, 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 1-4 주파수 대역들의 보상 안테나들은 "카디오이드(cardioid)" 유형의 방향 패턴을 갖고, 상기 패턴의 최대 각도 좌표는 적절한 주파수 대역에서 상기 안테나-피더 시스템의 방향 패턴들의 상기 좌측 및 우측 로브들의 최대 값들의 각도 좌표들의 산술 평균과 180°만큼 차이가 나는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 안테나-피더 시스템의 메인 미러는 적어도 4.25m2의 면적을 갖도록 이루어진, 시스템.
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