KR940011259B1 - 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템 - Google Patents

섬유광학 레이다 유도미사일 시스템 Download PDF

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KR940011259B1 KR1019900701785A KR900701785A KR940011259B1 KR 940011259 B1 KR940011259 B1 KR 940011259B1 KR 1019900701785 A KR1019900701785 A KR 1019900701785A KR 900701785 A KR900701785 A KR 900701785A KR 940011259 B1 KR940011259 B1 KR 940011259B1
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드 라 샤펠레 미쉘
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Abstract

내용 없음.

Description

섬유광학 레이다 유도미사일 시스템
[도면의 간단한 설명]
도면은 본 발명의 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템에 관한 예시적인 실시태양의 블럭도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 원격조종 로케트에 관한 것으로, 특히, 섬유광학 유도 원격조정 로케트에 관한 것이다.
비록 본 발명이 특정응용을 위한 실시태양의 설명과 관련하여 본 명세서에 기술되었으나, 본 발명은 그것으로 한정되지 않는 것으로 이해 되어야 할 것이다. 본 기술분야의 통상적인 지식을 가지며 본 명세서에 제공된 내용을 접하게 되는 사람이라면 본 발명의 범주내에서 부가적인 변경, 응용, 및 실시태양과 본 발명의 이용될 수 있는 부가적인 분야를 알 수 있을 것이다.
[관련기술의 설명]
텔레비젼 및 적외선(IR) 섬유광학 유도미사일은 본 기술분야에 잘 알려져 있다. TV 유도미사일은 미사일내에 실장된 폐쇄회로 카메라를 이용하여 부호화된 비디오 신호를 전형적으로 발사용 로케트내에 또는 거기에 실장된 영상처리기 또는 텔레비젼 표시장치로 송신한다. IR 유도미사일은 적외선 검출기를 이용하여 적외선 신호를 기지 또는 발사기지의 IR 영상처리기로 보낸다. 각각의 기술에 있어서, 섬유광학 링크는 미사일과 발사기간에 확실하고 저잡음인 데이타 채널 장치를 제공함으로서 충분한 시스템 성능개선을 제공하는 것으로 알려져 왔다.
그러나, 본 기술분야에 잘 알려진 바와 같이 TV 및 IR 유도미사일의 성능은 어떤 악천후 조건하에서 심각하게 제한될 수가 있다. 예를들면, 연기, 안개 및 어둠으로 인해 시계가 제한될 수 있으며 그에 따라 TV 유도미사일의 성능이 제한될 수 있다. 따라서, 유도미사일 기술 및 시스템 기술분야에 있어서는 섬유광학 통신링크와 함께 고해상도 악천후 유도의 장점의 결합이 요구되고 있다.
그와 같은 잘 알려진 기법중의 하나가 레이다이다. 불행히도 섬유광학 유도미사일에서 고해상도 레이다 기법의 구현에 관련한 비용은 너무 고가인 관계로 이러한 접근방법이 지금까지는 적당하지 못했다. 그런 이유로 본 기술분야에서는 값싼 섬유광학 레이다 유도미사일에 대한 요구가 미해결된 채로 남아 있다.
[개요]
본 발명의 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템은 본 기술분야의 요구에 부응하기 위해 미사일내에 배치되어 반사되는 레이다를 수신하고 그에 응답하여 제 1 광신호를 제공하는 레이다 수신기를 포함한다. 광수신기는 발사기에 배치되어 상기 제 1 광신호를 수신하고 그에 응답하여 한 세트의 전기신호를 제공한다. 제 2 광송신기는 발사기에 배치되어 광섬유 전송을 위해 주파수 기준 및 미사일 명령데이타를 제 2 광신호로 변환한다. 섬유광학 링크는 미사일과 발사기 사이에 연결되어 제 1 광신호를 상기 레이다 수신기에서 광수신기로 전달한다.
특정 실시태양에 있어서, 본 발명은 미사일내에 배치되고 레이다 반사를 수신하는 안테나를 포함하여 레이다 반사를 수신하기 위한 제 1 시스템, 수신된 레이다 반사를 응답하여 제 1 전기적인 신호를 제공하기 위한 레이다 목표물 탐색장치 및 상기 제 1 전기적인 신호를 제 1 광신호로 변환하기 위한 제 1 섬유광학 송신기를 포함한다. 광수신기는 발사기에 위치되고, 제 1 광신호를 수신하며 그에 응답하여 한 세트의 전기적인 신호를 제공한다. 발사기에서의 광수신기는 제 1 광신호를 제 2 전기적인 신호로 변환하는 제 1 섬유광학 수신기 및 상기 제 2 전기적인 신호를 처리하여 레이다 출력데이타를 제공하는 신호처리기를 포함한다. 섬유광학 링크는 상기 제 1 광신호를 레이다 수신기로부터 발사기의 광수신기로 전달하며, 제 2 광신호를 그 반대방향으로 전달하기 위한 것이다. 보다 특정한 실시태양에 있어서, 제 2 시스템은 발사기내에 배치되어 주파수 기준 및 미사일 명령데이타를 발생하고 제 2 섬유광학 송신기는 상기 주파수 기준 및 명령데이타를 제 2 광신호로 변환한다. 제 2 광수신기는 미사일 내부에 위치되어 상기 제 2 광신호를 주파수 기준 및 명령데이타로 변환시킨다.
본 발명은 시스템 구성 성분을 동작가능하게 분할함으로써 그들의 소모부분에 관련된 가격을 최소화 할 수 있다. 특히, 본 발명은 신호처리기와 주파수 기준 유니트를 발사기내에 설치함으로써 미사일의 가격을 낮추고 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
[본 발명의 설명]
도면은 본 발명의 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템(10)에 대한 예시적인 실시태양의 블럭도이다. 이 시스템(10)은 미사일 서브시스템(12) 및 발사기 시스템(14)을 포함한다. 상기 미사일 서브시스템(12)은 통상적인 레이다 목표물 탐색장치(18)에 연결된 레이다 안테나(16)를 포함한다. 본 기술분야에 잘 알려진 바와 같이 레이다 목표물 탐색장치(18)는 주파수 기준신호를 수신한 다음 안테나(16)를 통해 레이다 신호를 송출한다. 이와 같이 송출된 신호는 목표물, 표면등에서 반사되며, 레이다로 복귀하여 안테나(16)에 의해 검출된다. 예시적인 실시태양에 있어서, 레이다 목표물 탐색장치(18)는 이들 복귀신호들을 비디오(또는 기저대역)신호로 하향주파수 변환한다. 본 기술분야에 숙련자들은 본 발명이 발사기 서브시스템(14)으로의 전송전에 레이다 신호가 기저대역으로의 하향주파수 변환에 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다. 레이다 신호는 본 발명에서 나타내는 범주로부터 벗어남이 없이 수신되는 대로 발사기(14)에 송신될 수 있다.
수신된 신호는 아날로그/디지틀(A/D)변환기(20)에 의해 디지탈화되어 멀티플렉서(22)의 제 1 입력으로 제공된다. 멀티플렉서(22)로의 제 2 입력은 통상적인 미사일 상태 및 고정테스트 서브시스템(24)에 의해 제공된다. 본 기술분야에 알려진 바와 같이, 상기 미사일 상태 및 고정테스트 서브시스템(24)은 보드상의 센서(도시안됨)로부터의 미사일 속도 및 모드 정보를 제공한다. 따라서, 멀티플렉서(22)는 미사일 상태 정보와 함께 디지탈화된 레이다 복귀신호를 통상적인 제 1 섬유광학 송신기(26)에 공급한다. 상기 섬유광학 송신기(26)는 멀티플렉서(22)로부터의 전기적인 신호를 제 1 섬유광학 선(28)상의 제 1 파장 λ1의 광신호로 변환한다. 본 기술분야의 숙련자라면 다수의 판매자로부터 이러한 섬유광학 송신기를 구입할 수 있다. 본 발명의 관점에서는 본 기술분야에서 통상적인 숙련자가 할 수 있는 적절한 설계선택인 특정응용에 대한 변조 대역폭 및 레이저 선폭 요구에 충분히 부응하는 저속 송신기와 같은 섬유광학 송신기(26)의 사양이 요구되지 않는다. 본 발명에 있어서, 제 1 섬유광학 송신기(26)는 섬유내의 광학적인 손실을 극복하기에 충분한 출력전력을 가지며, 수신된 전기적인 신호를 광신호로 변환하는데 충분한 변조대역폭을 갖는다.
본 명세서에서 특정화하지는 않았지만, 본 발명에 사용되는 광섬유는 상업적으로 이용가능한 고강도 광섬유이다. 섬유광학 송신기(26)의 출력은 통상적인 파장분할 멀티플렉서(30) (WDM)의 입력으로 제공된다. 파장 분할 멀티플렉서(30)는 본 기술분야에 알려져 있다. 아래에 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 파장 분할 멀티플렉서(30)는 섬유광학 송신기(26)로부터의 파장이 λ1인 광레이다 복귀신호 및 미사일 상태신호를 실질적인 길이를 갖는 제 2 광섬유(32)를 경유하여 발사기 서브시스템(14)에 다운 링크(down link)한다. 파장 분할 멀티플렉서(30)는 동시에 광섬유(32)를 통해 발사기 서브시스템(14)으로부터 파장 λ2인 광신호에 대해 업 링크(up link)를 제공하며, 상기 신호는 제 3 광섬유(36)를 경유하여 제 1 섬유광학 수신기(34)로 전달된다. 제 2 섬유(32)는 스풀(도시안됨)상에 실장되며, 비행중 미사일(도시안됨)로부터 분배된다. 발사기가 이동하는 이동체상에 있는 경우, 제 2 광섬유(32)는 또한 이동체내의 스풀로부터 분배될 것이다.
본 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, 섬유광학 수신기(34)는 광검출기를 포함하여 수신된 광신호를 전기적인 신호로 변환한다. 여기에서, 섬유광학 수신기(34)는 이후에 설명될 입중계신호를 검출하거나 응답하기에 충분한 대역폭의 광다이오드를 가진 고속 광대역 수신기이다. 업 링크 신호는 레이다 전송 및 미사일 조정을 위한 주파수 기준신호와 제어데이타를 포함한다. 따라서, 제 1 섬유광학 수신기(34)의 출력은 필터(38)에 의해 정확하게 이들 두 신호성분으로 분리된다. 즉, 주파수 기준신호는 필터(38)내의 고역통과 필터에 의해 추출되어 전송되기 전에 저잡음 증폭기(40)에 의해 증폭된 다음 목표물 탐색기(18)에 입력된다. 미사일 조정 및 제어신호는 필터(38)내의 저역통과 필터에 의해 추출되어 증폭기(40)에 의해 증폭된 다음 통상적인 미사일 조정 및 제어 서브시스템(44)에 입력된다.
미사일 서브시스템(12)에 대한 업 링크 및 발사기 서브시스템(14)에 대한 다운 링크는 제 1 파장 분할 멀티플렉서(30), 제 2 광섬유(32) 및 기지국 또는 발사용 미사일에 실장된 발사기 서브시스템(14)에 포함된 통상의 제 2 파장 분할 멀티플렉서(46)에 의해 제공된다. 제2WDM(46)은 제 2 광섬유(32)로부터 입력되는 파장이 λ1인 광레이다 복귀신호 및 미사일 상태 데이타를 제 4 광섬유(50)를 경유하여 제 2 섬유광학 수신기(48)로 다운 링크한다. 이와 동시에 제2WDM(46)은 제 5 광섬유(54)를 통해 입력되는 제 2 섬유광학 송신기(52)로부터의 파장이 λ2인 광신호에 대한 업 링크를 제공하여 상기 신호가 제 2 광섬유(32)를 경유하여 미사일 서브시스템(12)에 유도되도록 한다. 제1 및 제2WDM은 누화를 최소화하기 위해 파장 λ1 및 λ2인 제1 및 제 2 신호가 적절하게 광분리되도록 설계된다.
또한, 발사기 서브시스템(14)은 WDM(46), 제 2 섬유광학 수신기(48) 및 제 2 섬유광학 송신기(52)에 부가하여, 신호처리기 및 컴퓨터(56), 주파수 기준유니트(58), 방향성 결합기(62)와 조정 및 제어 멀티플렉서(60)를 포함한다. 제 2 섬유광학 수신기(48)는 광검출기(도시안됨)를 포함하며, 디지탈화된 레이다 복귀신호 및 미사일 상태정보를 포함하는 수신된 광신호를 전기적인 신호로 변환한다. 여기에서 제 2 섬유광학 수신기(48)는 상업적으로 이용가능한 저속 광수신기이다.
제 2 섬유광학 수신기(48)의 출력은 신호처리기 및 제어컴퓨터(56)에 대한 입력이 된다. 신호처리기 및 제어컴퓨터(56)는 고속푸리에 변환(FFTs) 및 본 기술분야에 알려진 레이다 처리기술을 이용하여 디지탈화된 레이다 반사신호를 처리하며, 미사일로 궤환전송될 저속데이타 조정 및 제어명령을 발생한다. 신호처리기 및 제어컴퓨터(56)는 조정신호를 멀티플렉서(60)에 제공하며, 시스템 출력으로서의 진폭, 각, 및 영역 정보는 표시되거나, 다른 방법으로 원하는 바로 처리된다. 이와 같이 함으로서, 조작자가 미사일의 비행을 제어하여 목표물로 미사일을 유도한다. 주파수 기준유니트(58)는 기본적으로 기준 발진기 또는 본 기술분야에 숙련자가 알 수 있는 제어가능한 기준 발진기이다. 발진기는 코히어런트 레이다 신호를 송신하기 위해 레이다 목표물 탐색장치(18)에 의해 요구되는 고주파 기준신호를 제공한다. 조정 및 제어 멀티플렉서(60)는 조정 및 제어 서브시스템(도시안됨)으로부터의 조정 및 제어신호와 신호처리기 및 제어컴퓨터(56)로부터의 조정 및 제어조절신호를 혼합한다. FRU(58)와 조정 및 제어 멀티플렉서(60)의 출력은 통상적인 방향성 결합기(62)에 의해 결합되어 제 2 섬유광학 송신기(52)에 입력된다.
제 2 섬유광학 송신기(52)는 조합된 기준과 조정 및 제어신호를 광신호로 변환한다. 제 2 섬유광학 송신기(52)의 출력은 파장이 λ2인 업 링크 신호이며, 제 5 광섬유(54) 및 제2WDM(46)을 경유하여 미사일 서브시스템(12)에 제공된다. 바람직한 실시태양에 있어서, 제 2 섬유광학 송신기(52)는 광대역 송신기이다. 제 2 섬유광학 송신기(52)는 제5, 제2 및 제 3 광섬유(54, 32, 36)를 통한 광손실과, 복조에 있어서의 어떤 손실을 극복하기에 충분한 전력을 가져야 한다. 제 2 섬유광학 송신기(52)는 입력신호를 원하는 전송대역까지 변조하기에 충분한 고속응답시간 변조 대역폭을 가져야 한다.
따라서, 본 발명은 특정한 응용에 대한 특정한 실시태양을 기준으로 본 명세서에 설명되었다. 본 발명의 개시내용을 접한 본 기술분야의 숙련자는 본 발명의 범주내에서 부가적인 변경, 응용및 실시태양을 인식할 수 있을 것이다. 예를들면, 미사일에 의해 수신된 레이다 신호를 기저대역까지 하향주파수 변환을 할 필요가 없을 뿐만 아니라, 섬유광학 전송전에 디지탈신호로 변환할 필요가 없다. 즉, 수신된 레이다 신호는 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 햐항주파수 변환없이 발사기에 전달해도 된다. 더욱이, 광섬유는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다른 광결합기 또는 직접 광 통로로 대체할 수도 있다.

Claims (7)

  1. 미사일 ; 기지 ; 및 상기 미사일과 기지 사이에 신장되는 광섬유를 통해 제 1 광신호를 통신하고, 이와 동시에 상기 기지와 미사일 사이의 상기 광섬유를 통해 제 2 광신호를 통신하기 위한 섬유광학 링크수단으로 이루어지며, 상기 미사일은, 목표물에 레이다 신호를 송신하여 반사된 레이다 신호를 제공하기 위한 레이다 송신기, 반사된 레이다 신호를 수신하여 상기 제 1 광신호를 제공하기 위한 수단 및 상기 섬유광학 링크수단을 통해 상기 기지에 상기 제 1 광신호를 송신하기 위한 송신기수단을 포함하고, 상기 기지는, 상기 제 1 광신호를 수신하여 제 1 전기적인 신호를 제공하는 기지 수신기수단, 상기 제 1 전기적인 신호를 처리하여 주파수 기준정보를 제공하는 기지 처리수단 ; 상기 주파수 기준정보를 수신하여 주파수 기준신호를 제공하는 주파수 기준 유니트 ; 조정 및 제어조절신호를 제공하는 멀티플렉서수단, 상기 주파수 기준신호와 상기 조정 및 제어조절신호를 조합하여 그 조합된 기준과 조정 및 제어신호를 제공하기 위한 결합수단 ; 상기 조합된 기준과 조정 및 제어신호를 수신하여 상기 섬유광학 링크수단을 통해 상기 미사일로 통신하기 위한 제 2 광신호를 발생하는 섬유광학 송신기수단을 포함하며, 상기 미사일은, 상기 제 2 광신호를 수신하여 제 2 전기적인 신호를 제공하는 미사일 수신기수단, 상기 제 2 전기적인 신호를 처리하여 상기 주파수 기준신호를 복원하는 미사일 처리수단 및 상기 복원된 주파수 기준신호를 상기 레이다 송신기에 결합하기 위한 수단을 더 포함하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미사일은 상기 반사된 레이다 신호를 수신하기 위한 레이다 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 미사일은 상기 제 1 광신호를 제공하기 위한 목표물 탐색기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 미사일은 복수의 기능적인 서브시스템을 포함하고, 상기 제 1 전기적인 신호를 처리하여 상기 기능적인 서브시스템들 중 적어도 두개에 의해 사용될 수 있는 한 세트의 전기적인 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유광학 링크수단은, 상기 미사일내에 배치되어 제 1 파장이 상기 제 1 광신호가 상기 광섬유를 통하고 이와 동시에 상기 제 2 광신호가 상기 미사일 수신기수단으로 향하게 하는 제 1 광멀티플렉서수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 섬유광학 링크수단은, 상기 기지에 배치되어 상기 제 1 광신호가 상기 광섬유에서 상기 기지 수신기수단으로 향하게 하고 이와 동시에 제 2 파장의 상기 제 2 광신호가 상기 광섬유를 통과케 하는 제 2 광 멀티플렉서수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
  7. 미사일 ; 기지 ; 및 상기 미사일과 기지 사이의 광섬유를 통해 제 1 광신호를 송신하고 상기 기지와 미사일 사이의 광섬유를 통해 제 2 광신호를 송신하기 위한 섬유광학 링크수단으로 이루어지며, 상기 미사일은, 목표물에 레이다 신호를 송신하여 반사된 레이다 신호를 제공하기 위한 레이다 송신기와, 상기 반사된 레이다 신호를 상기 제 1 광신호로 변환하여 상기 기지로 송신하는 수단을 포함하고, 상기 기지는, 상기 제 1 광신호를 제 1 전기적인 신호로 변환하는 기지 수신기수단, 상기 제 1 전기적인 신호를 처리하여 주파수 기준정보를 제공하는 기지 처리수단 ; 상기 주파수 기준정보를 수신하여 주파수 기준신호를 제공하는 주파수 기준 유니트 ; 조정 및 제어조절신호를 제공하는 멀티플렉서수단, 상기 주파수 기준신호와 상기 조정 및 제어조절신호를 조합하여 그 조합된 기준과 조정 및 제어신호를 제공하기 위한 결합수단 ; 상기 조합된 기준과 조정 및 제어신호를 상기 제 2 광신호로 변환하여 상기 미사일에 송신하는 섬유광학 송신기수단을 포함하며, 상기 미사일은, 상기 제 2 광신호를 수신하여 제 2 전기적인 신호를 제공하는 미사일 수신기수단, 상기 제 2 전기적인 신호를 처리하여 상기 주파수 기준신호를 복원하는 미사일 처리수단 및 상기 복원된 주파수 기준신호를 상기 레이다 송신기에 결합하기 위한 수단을 더 포함하는 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템.
KR1019900701785A 1988-12-19 1989-11-06 섬유광학 레이다 유도미사일 시스템 KR940011259B1 (ko)

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US07/286,436 US5035375A (en) 1988-12-19 1988-12-19 Fiber optic radar guided missile system
US286,436 1988-12-19
US286436 1988-12-19
PCT/US1989/004903 WO1990007093A1 (en) 1988-12-19 1989-11-06 Fiber optic radar guided missile system
USPUS89/04903 1989-11-06

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