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KR20060103512A - 3중모드 코보어사이트 추적장치 - Google Patents

3중모드 코보어사이트 추적장치 Download PDF

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KR20060103512A
KR20060103512A KR1020067010577A KR20067010577A KR20060103512A KR 20060103512 A KR20060103512 A KR 20060103512A KR 1020067010577 A KR1020067010577 A KR 1020067010577A KR 20067010577 A KR20067010577 A KR 20067010577A KR 20060103512 A KR20060103512 A KR 20060103512A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
energy
sensor
laser energy
assembly
laser
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020067010577A
Other languages
English (en)
Inventor
셔우드 씨. 쥬니어 키에르난
도날드 제이. 워커
다니엘 이. 스탬
윌리엄 비. 야블론
폴 엠. 디숍
Original Assignee
노드롭 그루만 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 노드롭 그루만 코포레이션 filed Critical 노드롭 그루만 코포레이션
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Abstract

3중모드 코보어사이트 추적장치는 파라볼라 면을 구비하는 제 1 집속 미러 어셈블리와 유전체 미러 코팅을 포함하는 전방에 위치된 유전체의 제 2 미러 어셈블리를 포함한다. 이 제 2 미러 어셈블리는 적외선 에너지를 제 2 미러의 일측상의 중앙 종축에 위치된 적외선 검출기 어셈블리로 반사시킨다. 제 2 미러 어셈블리는 공동 및 공통 신호경로 내의 밀리미터파의 RF 에너지와 레이저 에너지를 제 2 미러의 다른 쪽에 위치된 수단에 실질적으로 방해받지 않고 전파한다. 제 2 미러는 공통 RF-광신호 경로로부터 벗어난 레이저 에너지를 추출하여 레이저 센서 어셈블리 쪽으로 전환하고, 이 에너지는 함께 위치된 두갈래로 갈라진의 도파 어셈블리에 전파될 때 RF 신호를 거의 교란시키지 않는다. 이 도파 어셈블리는 RF 에너지를 제 1 미러 뒤에 위치되는 RF 센서에 결합시킨다.

Description

3중모드 코보어사이트 추적장치{Tri-mode Co-boresighted Seeker}
본 발명은 공통 송수신 개구면(apterture)에 위치되는 다중 모드 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미사일 추적장치(missile seeker)와 같은 항공탑재 플랫폼(airborn flatform) 상에 위치되는 3중모드 코보어사이트 센서 시스템(tri-mode co-boresighted sensor system)에 관한 것이다.
예를 들어 미사일 추적장치에 사용되는 단일모드 센서가 당해 기술분야에서 잘 알려져 있으나 이는 허위표적의 포착(false target acquisition) 때문에 저하된 성능을 보여준다. 이러한 고유의 결함을 극복하기 위한, 공통 개구면(common aperture) 내에 밀리미터파 센서(milemeter wave sensor) 및 적외선 센서(infrared sensor)를 포함하는 2중모드 추적장치가, 1993년 5월 24일자로 티.시.브르수가드(T. C. Brsugard) 등에게 허여된 "공통수신 개구면 내의 밀리미터파 및 적외선 센서"라는 명칭의 미국특허 제5,214,438호에 도시 및 설명되어 있다. 더 최근에는 레이저 스폿 추적기를 부가적으로 포함하는 3중모드 추적장치가 본 발명의 양수인에 의해 개발되었으며, 2003년 8월 12일자로 제이. 엠. 포셋(J. M. Fawcett) 등에게 허여된 "3중모드 추적장치"라는 명칭의 미국특허 제6,606,066호에 도시 및 기재되어 있다. 이들 특허의 세부사항은 참고로 본 명세서에 포함된다.
포셋 등의 특허에서, 짐벌 어셈블리(gimbal assembly) 상에 위치된 제 1 반사경의 초점에 RF 송수신기가 위치된다. 밀리미터파 에너지의 경로에는 제 1 반사경로로부터의 적외선 에너지를 반사시키기 위해 선택적으로 코팅된 다이크로닉 미러(dichronic mirror)가 위치된다. RF 송수신기 너머의 위치에 레이저 에너지의 초점이 모아지도록 제 1 반사경의 외부 가장자리 또는 림(rim)이 부가적으로 변형된다. RF 송수신기 뒤에 인접하여 등을 맞대는 방향으로 레이저 센서가 배치된다. 레이저 에너지는 제 2 반사경과 광학 시스템을 이용하여 검출된다. 여기에서 광학 시스템은 제 2 반사경로로부터의 레이저 에너지가 레이저 검출기를 향하도록 해준다. 이러한 구성에서, 레이저 에너지의 수신은 제 1 미러의 외주부 상에 비교적 작은 구역으로 한정된다. 따라서 검출될 수 있는 레이저 에너지의 양을 엄격히 제한하기 때문에 집광 개구면(collecting aperture)를 한정한다.
또한 레이저 파장을 적외선 초점면으로 전파하는 것이 시도될 수 있으나, 이는 원하는 모든 파장과 그들의 색 특성을 통과시키는 물질의 제한된 선택 때문에 적외선 성능을 저하시키게 된다. 이러한 제한된 선택으로 인해 특히 적외선 대역을 초과하는 범위에서의 광학적 설계를 풀컬러 보정하는 것이 불가능하게 된다. 물질의 선택에 관한 제약은 또한 적외선 검출기 장치에서의 전자기 간섭(Electro Magnetic Interference: EMI) 자화율의 문제점을 야기시킨다.
3중모드 추적장치의 개발에 대한 다른 시도로서 중간 이미지 위치, 즉 제 2 미러와 릴레이 광전지 사이에 레이저 센서를 위치시키는 것이 있다. 이것은 색보정과 EMI 문제점이 제거되기 때문에 적외선 경로에 상당한 이점을 제공하지만, 여전 히 다른 중요한 한계가 남아있다. 이들 한계로는 전방 적외선 파의 왜곡, 화질의 손상 및 필수 전자장치 지지체를 패키징하기 위한 용적의 부족이 포함된다. 또한 백그라운드의 태양 에너지를 받아들이지 않도록 레이저 센서에는 좁은 대역필터가 필수적이다. 이는 적외선 대역을 통과하는 코팅을 요구하고, 조절시켜야하는 넓은 범위의 입사각을 부여함으로써 비록 코팅설계를 불가능하게 하지는 않지만 매우 곤란하게 한다.
따라서, 종래의 모든 해결방법은 전반적으로 적합한 시스템 설계에 있어 일부 단점 및/또는 난점을 부과하는 고유의 한계를 가지고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 다중 모드 센서를 개선하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공통 송수신 개구면 내에 위치되는 다중 모드 센서의 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 RF 센서, 적외선 센서 및 레이저 센서를 포함하는 3중모드 추적장치를 제공하기 위한 것이다. 여기에서 3개의 센서 각각은 시스템 집광 개구면의 동일한 표면적을 공통으로 그리고 동시에 이용한다.
본 발명의 또 다른 목적은 동일한 광 어셈블리의 엘리먼트를 통해 동일한 신호경로를 이동하면서 레이저 및 RF신호에 대해 동일장소의 초점위치를 갖는 다중 모드 추적장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 RF신호가 신호경로 내에서 전파될 때 실질적으로 RF신호에 교란을 일으키지 않으면서 공동 또는 공통 RF 광신호 경로로부터의 광신호를 추출 또는 전환하는 3중모드 추적장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 3개 신호 전부가 서로 간섭이나 영향을 최소로 유지하도록 2개의 빔 분리작용을 제공하면서 3개의 신호모드 전부가 제 1 미러 전체 개구면를 이용하게 허용하는 3중모드 코보어사이트 추적장치를 제공하기 위한 것이다.
이들 목적 및 기타의 목적은 파라볼라 면을 구비하는 제 1 미러와 적외선 에너지를 적외선 검출기 어셈블리에 반사시키는 유전체 미러 코팅을 포함하는 전방 위치의 유전체 제 2 미러를 포함하는 집속 개부면을 구비하는 3중모드 코보어사이트 추적장치에 의해 달성된다. 여기에서 제 2 미러는 공동 또는 공통 신호경로 내의 밀리미터파 RF 에너지와 레이저 에너지를 공통 RF-광 경로로부터 레이저 에너지를 추출하고 전환하는 수단에 실질적으로 방해받지 않고 전파한다. 이 추출 및 전환수단은 RF 에너지를 제 1 미러 뒤에 위치된 검출기에 결합하는 두갈래로 갈라진 도파 어셈블리에 전파할 때 그 RF 신호에 거의 교란을 일으키지 않는다. 레이저 에너지를 추출하는 수단은 직교 위치된 4개의 광파이프 세트 또는 레이저 에너지를 RF-광 경로의 측면에 위치한 레이저 검출기 외측으로 향하게 하기 위한 반사면을 구비하는 프리즘으로 구성된다. 이러한 구성에 의해 3개의 센서, 즉 RF 센서, 적외선 센서 및 레이저 센서가 제 1 미러의 집속 개구면의 사용가능한 동일한 부분을 공통으로 동시에 이용할 수 있게 된다.
본 발명의 추가의 응용성의 범위는 이하에 제공되는 발명의 상세한 설명으로부터 보다 분명하게 될 것이다. 그러나 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내고 있는 상세한 설명 및 특정 실시예는 당해 기술분야의 기술자라면 본 발명의 사상과 범위 내에서 본 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변경과 수정을 행하는 것이 명백하기 때문에 예시를 위한 것이라는 점을 이해해야 한다.
본 발명은 예시로서 제공되는 첨부도면과 관련하여 고려해보면 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서 첨부도면은 본 발명을 제한하는 것으로서 고려되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 부분 절개 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예의 중앙 종단면도;
도 3, 도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 실시예에서 RF 및 반능동 레이저(semi-active laser: SAL) 에너지 전파의 예시도;
도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서 공통 RF-광에너지 경로로부 레이저 에너지를 추출 및 전환하기 위한 광파이프의 직교배열의 사시도;
도 7은 도 6에 도시된 엘리먼트와, 도 2에 도시된 제 2 렌즈 및 중간 회절렌즈의 배열을 예시한 측면도;
도 8은 도 6에 도시된 광파이프 배열의 컴포넌트를 도시한 분해 사시도;
도 9는 도 6 내지 도 8에 도시된 엘리먼트 내에서의 RF 및 레이저 에너지 전파의 예시도;
도 10은 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 부분 절개도;
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 중앙 종단면도;
도 12 및 도 13은 공통 RF 광경로와 제 2 미러를 전파하는 RF 및 레이저 에너지를 분리 및 전환하기 위해 도 10 및 도 11에 도시된 실시예에 사용되는 엘리먼트의 사시도;
도 14는 도 13에 도시된 실시예에서 공통 신호 경로로부터의 레이저 에너지를 추출 및 전환하기 위한 4개의 빔분리 프리즘의 어셈블리를 도시한 도면; 및
도 15는 도 12 내지 도 14에 도시된 엘리먼트 내의 공통 RF 및 레이저 에너지 전파의 예시도.
본 발명은 예를들어 미사일 등의 항공탑재 플랫폼(airborne platform)에 사용되는 추적장치의 공통 보어사이트(common boresight) 또는 중앙 종축 상에 정렬된 3개의 센서, 즉 밀리미터파 센서, 적외선 센서 및 반능동 레이저 에너지 센서를위한 공통 개구면(common aperture)에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 3개 모드 전부가 전체 송수신 개구면에 동시에 사용될 수 있게 된다.
이하 도면을 참조하면, 전체 명세서를 통해 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타내며, 도 1 내지 도 9는 본 발명의 제 1 실시예를 상세히 나타내고 있다. 참조번호 10은 3중모드 추적장치 어셈블리의 레이돔(radom)을 나타낸다. 이 3중모드 추적장치 어셈블리는 레이돔(10)과 짐벌 어셈블리(16)를 지지하는 하우징(12)에 고정되는 환형 베이스 부재(14)를 포함한다. 파라볼라 반사면(parabolic reflecting surface)(20)을 포함하는 제 1 미러 어셈블리(18)는 그것이 2개의 직교방향으로 독립적으로 이동가능하게 제어될 수 있도록 짐벌 어셈블리(16) 상에 장착 된다. 제 1 미러 어셈블리(18)는 중앙의 개구부를 포함하며, 그 개구부를 통해 도 2에 CL로 도시된 중앙의 종축에 위치되는 적외선 릴레이 광전지(22)와 축상으로 결합된 검출기/듀어(detector/dewar) 어셈블리(24)를 포함하는 적외선 센서 어셈블리가 위치된다. 이 적외선 어셈블리(24)의 신호출력은 적외선 촬상 회로기판 어셈블리(25)로 공급된다.
적외선 릴레이 광전지(22)의 앞에는 반능동 레이저(semi active laser: SAL) 신호 집속을 위한 레이저 센서 어셈블리 및 RF 센서 어셈블리가 인접하게 배치된 장치가 위치된다. 이 RF 센서 어셈블리는 도파 공급부재(wave guide feed member)를 포함하며, RF 및 레이저 에너지 빔의 분리검출을 위해 RF 및 레이저 에너지 빔을 분리시킨다. 이 추적장치의 적외선 및 RF 기능은 실질적으로는 레이저 센서 어셈블리가 마치 존재하지 않는 것과 동일하게 남아있다. 이는 제 2 미러 어셈블리의 유전체 미러(26)를 위치시키고, 적외선 에너지를 반사시키도록 설계된 유전체 코팅(28)을 갖게 함으로써 달성된다. 한편, 이 유전체 코팅(28)은 예를 들면, 도 9에 참조번호 30으로 도시된 바와 같은 공동 또는 공통 신호경로 내에서 적외선 에너지는 반사시키고, 밀리미터파 RF 에너지와 반능동 레이저 에너지는 투과시킨다. 제 2 미러(26)는 제 1 미러 어셈블리(18)와 결합된 지지부재(31) 상에 장착된다. 제 2 미러(26)의 바로 앞에는 회절 엘리먼트(32)가 회절렌즈의 형태로 존재한다. 이 회절 엘리먼트는 레이저 에너지 센서 어셈블리 상에 레이저 에너지를 집속시키지만 RF 신호에는 영향을 미치지 않는 기능을 한다. 회절렌즈(32)는 렌즈로서 작용하는 엘리먼트 내에서 작은 표면 변화들이 존재하지만 전체 표면의 외형(profile)은 평 편하다는 점에서 프레넬 렌즈(Fresnel lens)와 유사하다. 회절렌즈(32)내의 이들 표면 변화는 RF가 이들 치수에 반응하지는 않지만 훨씬 더 짧은 광파장은 이들 표면변화에 반응하도록 RF 파장에 비해 "미시적 레벨(microscopic level)"로 유지된다. 유전체의 제 2 미러(26)에 인접하여 회절렌즈(32)를 삽입함으로써, 광신호는 도 4에 도시된 바와 같이 RF 에너지의 초점으로부터 도 5에 도시된 바와 같은 두갈래로 갈라진 RF 도파부재(38)의 표면(36)으로 상당히 짧은 초점이 형성될 수 있다. 이 도파부재(38)는 제 1 미러 어셈블리(18)의 뒤에 위치되는 송수신기 회로기판(40)에 RF 에너지를 결합시키도록 되어 있다. 반능동 레이저(SAL) 에너지와 RF 에너지 사이의 작은 초점차이는 제 2 미러(26)와 유전체 코팅(28) 및 레이돔(10)의 광학재료의 색수차에 기여한다. 레이저 센서는 이미지가 레이저 센서의 양호한 초점이나 그 부근에 존재할 것을 필요로 한다. 제 2 미러(26) 뒤에 회절렌즈(32)를 삽입함으로써 광신호(반능동 레이저)가 RF 초점으로부터 상당히 짧게 집중될 수 있다.
반능동 레이저 에너지의 광초점에 광검출기가 위치되면, 광 검출기는 RF신호를 차단 및 간섭한다. 따라서 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예는 도 6 내지 도 8에 도시된 광파이프 어셈블리(42)를 이용하여야 한다. 이 광파이프 어셈블리(42)는 RF 간섭 또는 기계적 간섭을 일으키지 않고 광신호(반능동 레이저)를 광검출기가 위치되는 쪽으로 전환하여 채널을 형성하도록 작용한다. 도시된 바와 같이, 4개의 광파이프 부재(441, 442, 443, 444)는 4개의 파이프형 엘리먼트(461, 462, 463, 464)에 의해 직각으로 지지된다. 광파이브 부재(441, 442, 443, 444)는 그 초점에서 반능동 레이저 에너지를 포획하고, 그 에너지를 4개의 레이저 검출기(481, 482, 483, 484)를 결합하기 위한 주변영역에 전파하는 45도 각도의 표면(451, 452, 453, 454)을 포함한다. 어셈블리의 중앙에는 간격을 유지하고 지지하기 위해 4개의 프리즘 형상 필러 엘리먼트(501, 502, 503, 504)가 배치된다. 도시된 바와 같이, 광파이프(441, 442, 443, 444)와 레이저 검출기(481, 482, 483, 484) 사이에는 각각 전자기 에너지 간섭(EMI) 차폐를 위한 스크린 부재(521, 522, 523, 524)가 위치된다.
RF는 도 9에 도시된 바와 같이 RF가 방해받지 않고 통과하도록 단순한 유전체 판으로서의 필러 엘리먼트(501, 502, 503, 504) 및 광파이프(441, 442, 443, 444), 즉 윈도우를 보여주고 있다는 점에 주목해야 한다. 광파이프는 보통 신호를 포획하여 외면으로 지향시키기 위한 총 내부반사에 의존한다.
도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 회절렌즈(32)는 표면의 일부 구역이 반능동 레이저 에너지의 입사선에 거의 수직이 되도록 요철형태로 만곡되어 있다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 미러(20)로부터 반사되는 RF 및 반능동 레이저 신호는 광파이프 어셈블리에 의해 추출되는 반능동 레이저 에너지와 함께 제 2 미러(26)와 회절렌즈(32)를 통과하는 공통 신호경로를 공유하지만, RF 에너지는 실질적으로 도 2에 도시된 도파부재(38)의 표면(36)으로 거의 방해받지 않 고 전파된다. 레이저 에너지 검출기(481, 482, 483, 484)는 도시되지 않은 케이블 수단에 의해 제 1 Z미러 어셈블리(18)의 후방에 위치된 포스트 증폭기 버퍼 기판 어셈블리(54)에 결합된다.
비록 도시되어 있지는 않지만, 하우징(12)의 평편한 뒷벽(56)에는 회로기판(25, 40, 54)에 접속된 RF, 반능동 레이저, 및 적외선 신호를 포함하는 디지털 신호 처리회로가 위치된다.
이하 도 10 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예는 레이저 에너지(반능동 레이저)가 RF를 포함하는 공통 신호경로(30)(도 9)로부터 추출된다는 점을 제외하면 구조적으로 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 동일하다. 제 2 실시예는 레이저 에너지 센서 어셈블리와 RF 센서 어셈블리를 도 10 및 도 11에 도시된 RF 공급 도파부재(38)와 RF 및 레이저 에너지 빔의 분리검출을 위해 분리되는 곳의 중간점(58)에 있는 공통초점에 위치시킨다. 또한, 레이저 에너지 검출기는 도 10에 도시된 바와 같이 도파부재(38) 상에 직접 장착된다. 참조번호 60은 도 12에 도시된 바와 같이 도파부재(38)의 공통 RF 공급 반능동 레이저 집속부(62)에 부착된 레이저 에너지 검출기를 위한 어셈블리를 나타낸다. 이 실시예에서, 제 1 실시예의 회절렌즈(32)(도 2)는 생략되며, RF 및 반능동 레이저 에너지는 제 2 미러(26)를 지나 공유된 이미지면을 제공하는 도파부(62)의 바닥면(65) 내의 4개의 장방형 개구부(641, 642, 643, 644)를 통과한다. 4개의 빔 분리 프리즘(741, 742, 743, 744)은 장방형 개구부(641, 642, 643, 644)에 인접한 도파부 (62)의 내부에 위치되어 90도의 각도로 반능동 레이저 에너지를 반사시켜 4개의 장방형 개구부(721, 722, 723, 724)를 통해 측면(68, 70) 밖으로 레이저 에너지를 지향시킨다. 이 이 장방형 개구부 중 2개는 도 12 및 도 13에서 참조번호 721 및 722로 도시되어 있다. 필요하면 장방형 개구부(721, 722, 723, 724)는 도시되지 않은 작은 구멍의 어레이로서 구성될 수 있다. RF 전송을 방해하지 않기 위해 비금속 코팅으로 구성되는 유전체 미러 코팅이 프리즘 면(671, 672, 673, 674) 상에 더 구비되어 도파 집속부(62)의 측벽(68, 70)의 측면 개구부(721, 722, 723, 724) 외부로 레이저 에너지를 90도 반사시킬 필요가 있는 내부반사를 달성한다. 유사한 유전체 특성을 갖는 필러 프리즘(661, 662, 663, 664)이 부가되어 어셈블리를 거기를 통과하는 RF 에너지에 대한 단일의 균일한 블럭으로서 나타나게 해준다. 더욱이 이 블럭의 길이는 필요하면 그 길이를 도파부(62) 속으로 확장시킴으로써 RF 감쇄를 감축시키도록 최적화된다.
도 14 및 도 15에는 측벽(68, 70) 외부의 개구부(721, 722, 723, 724)에 존재하는 레이저 광 에너지의 EMI 차폐를 제공하기 위한 한 쌍의 스크린 부재(761, 762)가 도시되어 있다. 도 10에 도시된 레이저 에너지 검출기 어셈블리(60) 중 4개의 반능동 레이저 에너지 검출기(DET)는 도파부(62)의 측벽(68, 70)에 부착되어 있으며, 그 중 2개는 도 15에 참조번호 601, 602로 도시되어 있다.
비록 도시되어 있지는 않지만, 반능동 레이저 광 경로에서 90도의 만곡은 불록 내로 용융된 광섬유를 이용함으로써 달성될 수 있다. 광섬유 블록이 용융되기 전에 광섬유는 광 입력점과 광섬유의 출력이 절단되어 연마될 광섬유 블록의 면에 수직이 되도록 위치된다. 또한 필러재료가 필요하겠지만, 이것은 광섬유와 마찬가지로 용융된다. 광섬유 블록의 길이는 또한 광섬유 블록에 가해지는 RF 에너지의 영향을 제한할 수 있도록 맞추어 진다.
추적목적을 위해 약간 초점이 벗어난 레이저 이미지가 요구될 수 있다. 이는 도 12 및 도 13에 도시된 도파부(62)의 면(65) 내의 개구부(641, 642, 643, 644)를 통과하는 프리즘 또는 용융된 광섬유 블록을 확장함으로써 달성될 수 있다.
레이저 에너지를 통과시키지만 최소의 태양광 조사가 레이저 검출기에 도달하도록 광학 대역필터(optical bandness filter)가 요구되는 경우에는 이러한 필터가 제 2 미러(26)의 표면에 적용될 수 있는 한편 전체 개구면 집속 및 적절한 광대역 필터링이 허용된다.
지금까지 제공된 개념은 3중모드 추적장치를 배경으로 제공되었으나, 본 발명이 반드시 3중모드 코보어사이트 미사일 추적장치로 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 레이저 광 다른 광 에너지 및 RF 에너지가 집속되는 다른 응용분야와 관련하여 동일한 개구면을 이용하여 구현될 수 있다.
전술한 상세한 설명은 단순히 본 발명의 원리를 설명하고 있다. 따라서 당해 기술분야의 기술자라면 비록 본 명세서에서 구체적으로 설명되어 있지 않더라도 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 수정을 고안해 내고, 본 발명의 원리를 구현할 수 있는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (27)

  1. 항공탑재 플랫폼의 짐발 어셈블리 상에 장착되는 다중모드 코보어사이트 센서 시스템으로서,
    RF 에너지를 감지하는 RF 센서;
    제 1 유형의 광 에너지를 감지하는 제 1 광센서;
    제 2 유형의 광 에너지를 감지하는 제 2 광센서;
    상기 RF 에너지와 제 1 및 제 2 유형의 광 에너지에 대한 공통 집속 개구면을 갖는 제 1 미러 어셈블리; 및
    상기 제 1 미러 어셈블리 초점영역의 전방에 위치되어 RF 에너지와 제 1 유형의 광 에너지를 상기 제 1 미러 어셈블리의 초점영역에 전파하고, 상기 제 2 유형의 광 에너지를 상기 제 2 광 센서의 후방으로 반사시키는 반사면을 구비하는 제 2 송신/반사 미러 어셈블리를 구비하며,
    상기 RF 센서 및 상기 제 1 광 센서는 상기 제 2 광센서로부터 상기 제 2 미러 어셈블리의 반대 쪽 상의 상기 초점영역에 위치되고,
    상기 RF 에너지 및 상기 제 1 유형의 광 에너지는 상기 제 2 유형의 광 에너지와 함께 상기 제 1 미러 어셈블리의 반사면의 전체 집속 개구면를 동시에 이용하고, 상기 제 2 미러 어셈블리를 통과하는 공통신호를 상기 RF 센서 및 상기 제 1 광 센서와 공유하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 센서 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 센서는 레이저 에너지 센서를 포함하며, 상기 제 2 광 센서는 적외선 에너지 센서를 포함하고, 상기 RF 센서는 밀리미터파 RF 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 센서 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유형의 광 에너지는 레이저 에너지를 포함하며, 상기 제 2 유형의 광 에너지는 적외선 에너지를 포함하고, 상기 RF 에너지는 밀리미터파 RF 에너지를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 센서 시스템.
  4. 추적장치용 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템에 있어서,
    RF 에너지를 감지하는 RF 센서;
    레이저 에너지를 감지하는 레이저 에너지 센서;
    적외선 에너지를 감자하는 적외선 에너지 센서;
    상기 RF 에너지, 레이저 에너지 및 적외선 에너지에 대한 공통 집속 개구면을 갖는 제 1 미러 어셈블리; 및
    상기 제 1 미러 어셈블리의 초점영역 전방에 위치되어 RF 에너지와 레이저 에너지를 상기 제 1 미러 어셈블리의 초점영역에 전파하고, 상기 적외선 에너지를 상기 적외선 에너지 센서 어셈블리의 후방으로 반사시키는 반사면을 구비하는 제 2 송신/반사 미러 어셈블리를 구비하며,
    상기 RF 센서 어셈블리 및 상기 레이저 에너지 센서는 상기 적외선 에너지 센서로부터 상기 제 2 미러 어셈블리의 반대 쪽 상의 상기 초점영역에 위치되고,
    상기 RF 에너지 및 상기 레이저 에너지는 상기 적외선 에너지와 함께 상기 제 1 미러 어셈블리의 반사면의 전체 집속 개구면을 동시에 이용하고, 상기 제 2 미러 어셈블리를 통과하는 공통신호 경로를 상기 RF 센서 어셈블리 및 상기 레이저 에너지 센서 어셈블리와 공유하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 미러 어셈블리는 상기 제 1 미러 어셈블리의 중앙 종축과 교차하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 미러 어셈블리는 상기 중앙 종축에 직교하도록 위치되는 유전체 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 미러 어셈블리의 상기 반사면은 상기 적외선 센서와 대향하는 유전체 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유전체 수단은 상기 유전체 부재의 면 내에 유전체 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적외선 에너지 센서는 상기 중앙 종축 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 미러 어셈블리와 상기 레이저 에너지 센서 어셈블리 사이에 위치 되며, 상기 제 1 미러 어셈블리의 초점영역 내에 광학면과 RF 초점면을 형성하여 레이저 에너지를 상기 제 1 광 센서 어셈블리 상에 집중시키고, 상기 RF 에너지를 상기 RF 센서 어셈블리에 무방해로 전파하는 광 회절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회절수단은 회절렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저 에너지 어셈블리는, 상기 레이저 에너지 및 RF 에너지의 공통 신호경로로부터 벗어난 레이저 에너지를 추출하여 레이저 에너지 검출기에 위치된 적어도 한쪽으로 전환하고, 상기 RF 에너지를 상기 RF 센서 어셈블리에 무방해로 전파하는 적어도 하나의 레이저 에너지 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이저 에너지 도체는 상기 레이저 에너지와 RF 에너지의 공통 신호경로에서 각도를 갖는 반사면을 구비하는 광 파이프 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서.
    상기 적어도 하나의 레이저 에너지 도체는, 상기 공통 신호경로 내에 위치된 내측 단부에 각도를 갖는 반사면을 구비하는 4개의 상호 직교 광파이프 부재를 포함하며, 상기 적어도 하나의 레이저 에너지 검출기는 상기 광 파이프 부재의 외측 단부에 위치된 레이저 에너지 검출기 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광 파이프 부재와 상기 레이저 에너지 검출기 사이에 위치되는 전자기간섭 차폐소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 RF 센서 어셈블리는 상기 초점영역으로부터 벗어난 상기 초점영역 내의 RF 에너지를 외부 RF 검출기에 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 RF 에너지를 공급하는 수단은 상기 RF 초점면에 개구부를 갖는 RF 도파부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 RF 도파부재는 상기 RF 초점면에 중앙 개구부를 갖는 두갈래로 갈라진 도파부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  19. 제 7 항에 있어서,
    상기 RF 센서 어셈블리 및 레이저 에너지 센서 어셈블리는 제 1 미러 어셈블리의 초점영역에 공통으로 위치되며 공유된 이미지 면을 구비하는 에너지 집속 수단 및 RF 에너지 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 레이저 에너지 집속수단 및 RF 에너지 공급수단은 도파 부재부에 공통으로 위치되어 RF 에너지를 외부 RF 검출기에 공급하고 상기 초점영역에 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 도파부재부는 두갈래로 갈라진 도파부재의 중앙 도파부를 포함하며, 상기 중앙 도파부는 상기 초점영역에 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 레이저 에너지 집속수단은 상기 개구부에 인접한 상기 중앙 도파부의 내부에 위치되어 상기 도파부의 측면 내의 적어도 하나의 개구부 밖의 상기 제 1 미러 어셈블리로부터 수신된 레이저를 반사시키는 레이저 에너지 반사수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 도파부 외부의 적어도 하나의 개구부에 인접 위치되어 상기 반사수단으로부터 반사된 레이저 에너지를 검출하는 레이저 에너지 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 레이저 에너지 반사수단은 복수의 빔 분할 프리즘을 포함하며, 각 빔 분할 프리즘은 상기 도파부 내의 각 측면 개구부에 90도의 각도로 레이저를 반사시키는 45도 경사진 반사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘은 상기 도파부 내에 나란히 위치된 4개의 빔 분할 프리즘 세트를 포함하고, 상기 레이저 에너지 검출기는 상기 도파부의 외부에 위치된 레이저 에너지 검출기 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 레이저 에너지 검출기 세트는 상기 도파부의 하나 이상의 측면에 선택적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 레이저 에너지 반사 프리즘 세트와 상기 레이저 에너지 검출기 세트 사이에 위치되는 전자기 에너지 간섭차폐 소자 세트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 코보어사이트 송수신 센서 시스템.
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Patent event code: PA01051R01D

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