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KR20180083174A - 전자전 지원 시스템(Warfare Support System)의 신호도래방위각 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

전자전 지원 시스템(Warfare Support System)의 신호도래방위각 측정 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20180083174A
KR20180083174A KR1020170005396A KR20170005396A KR20180083174A KR 20180083174 A KR20180083174 A KR 20180083174A KR 1020170005396 A KR1020170005396 A KR 1020170005396A KR 20170005396 A KR20170005396 A KR 20170005396A KR 20180083174 A KR20180083174 A KR 20180083174A
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KR
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antennas
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measuring
azimuth angle
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KR1020170005396A
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박병구
김상원
김영민
이동원
Original Assignee
국방과학연구소
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Abstract

본 발명은, 전자전 지원 시스템(Warfare Support System)의 신호도래방위각 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 플랫폼의 자세 정보를 측정하고, 다수의 안테나를 통해 위협 신호를 수신하고, 상기 위협 신호의 위상차를 측정하고, 상기 측정된 위상차를 근거로 상기 위협 신호의 신호도래방위각을 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자전 지원 시스템(Warfare Support System)의 신호도래방위각 측정 장치 및 그 방법{Apparatus and method for detecting direction of arrival signal in Warfare Support System}
본 발명은 인터페로메트리(Interferometry) 방식의 신호도래방위각 측정기(Direction Finder)가 장착된 플랫폼에서 플랫폼의 피치(Pitch) 운동에 따른 신호도래방위각(direction of arrival signal) 오차 보상 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자전 지원(ES, Electronic Warfare Support) 시스템은 지향성 안테나의 회전 또는 2개 이상의 안테나에 수신되는 신호의 위상차 또는 신호 세기 차이 등을 이용하여 신호도래방위각을 측정한다. 그중에서도 2개 이상의 안테나를 이용하여 각 안테나에 입력되는 신호의 위상차를 이용하여 신호원의 신호도래방위각을 탐지하는 인터페로메트리(Interferometry) 방향 탐지 방식이 정확도가 상대적으로 우수하여 많이 사용되고 있다. 그러나 이러한 방식은 전자전 지원 시스템이 탑재된 플랫폼의 피치(Pitch) 운동에 따라 신호도래방위각 측정 오차가 발생한다.
본 발명은 인터페로메트리(Interferometry) 방식의 신호도래방위각 측정 장치를 포함하는 전자전 지원(ES, Electronic Warfare Support) 시스템에서 플랫폼의 피치(Pitch) 운동에 따른 신호도래방위각 측정 오차를 보상하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치는, 인터페로메트리(Interferometry) 방식의 신호도래방위각 측정기(Direction Finder)를 통해 신호도래방위각(direction of arrival signal)을 측정하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치에 있어서,
플랫폼의 자세 정보를 측정하는 측정부;
위협 신호를 수신하는 다수의 안테나로 구성된 안테나부와;
상기 안테나부에 인입되는 상기 위협 신호로부터 제어 신호에 따른 특정 신호를 선별적으로 수신하는 RF 전단부와;
상기 플랫폼의 자세정보를 수신하고, 상기 위협 신호로부터 특정 신호를 선별적으로 수신하도록 하는 상기 제어 신호를 발생하고, 상기 제어 신호를 RF 전단부에 전달하는 제어부와;
상기 위협 신호의 위상차를 측정하고, 상기 측정된 위상차를 근거로 위협 신호의 신호도래방위각을 측정하는 신호방향 탐지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 신호방향 탐지부는,
상기 자세정보 중에서 피치(Pitch) 정보를 이용하여 신호도래방위각의 측정 오차를 보상하기 위한 보상값을 산출하고, 상기 측정한 신호도래방위각에 상기 보상값을 더함으로써 오차가 보상된 신호도래방위각을 구할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 신호방향 탐지부는,
상기 측정된 신호도래방위각(
Figure pat00001
)을
Figure pat00002
식을 통해 계산하며,
여기서,
Figure pat00003
는 상기 다수의 안테나가 두 안테나라고 가정할 때, 상기 두 안테나 간의 거리를 나타내며,
Figure pat00004
는 상기 두 안테나에 신호가 도달하는 차이를 거리로 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 방법은, 인터페로메트리(Interferometry) 방식의 신호도래방위각 측정기(Direction Finder)를 통해 신호도래방위각(direction of arrival signal)을 측정하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 방법에 있어서,
플랫폼의 자세 정보를 측정하는 단계와;
다수의 안테나를 통해 위협 신호를 수신하는 단계와;
상기 위협 신호의 위상차를 측정하는 단계와;
상기 측정된 위상차를 근거로 상기 위협 신호의 신호도래방위각을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 시스템(Warfare Support System)의 신호도래방위각 측정 장치 및 그 방법은, 신호원의 신호도래방위각이 포함된 PDW들을 통계 처리하여 신호원의 신호도래방위각을 추정하고 동일 신호원에 해당하는 다수의 신호도래방위각 결과들을 이용하여 신호원의 위치를 추정하는 전자전 지원 시스템에서, 피치에 따른 신호도래방위각 측정 오차를 보상하여 신호도래방위각 측정 정확도를 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 전자전 지원 시스템에서 위협 신호를 수신하여 신호도래방위각을 측정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일반적인 전자전 지원 수신기가 탑재된 플랫폼을 측면과 위에서 본 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일반적인 전자전 지원 수신기가 탑재된 플랫폼에서의 고각에 대한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 신호방향 탐지부의 안테나를 2개로 가정하고 신호원과 플랫폼간의 고각이 없는 경우에 신호원의 신호도래방위각을 측정하는 방법의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 신호방향 탐지부의 안테나를 2개로 가정하고 고각이 있는 경우에 신호원의 신호도래방위각을 측정하는 방법의 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 신호방향 탐지부에서 신호를 수신하고 신호도래방위각을 측정한 후, 피치정보를 이용하여 보상값을 산출하여 오차가 보상된 신호도래방위각을 출력하는 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 신호방향 탐지부에서 피치에 따른 신호도래방위각 오차 테이블을 구성하고 피치 정보가 수신되면 측정된 신호도래방위각 정보를 이용하여 오차 보상값을 산출하는 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 0도, 피치 0도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 -5도, 피치 0도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 0도, 피치 5도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 -5도, 피치 5도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
전자전 지원 시스템은 고밀도 전자파 신호 환경에서 레이더 신호와 같은 위협 신호를 탐지/식별하기 위한 시스템이다.
전자전 지원 시스템은 위협 신호의 탐지/식별을 위하여 광대역의 관심대역에서 활동하는 신호를 펄스단위 변수 제원(신호도래방위각 측정값을 포함)으로 실시간으로 측정하여 PDW(pulse description word)를 생성한다. 그리고 펄스열 분리기법을 통해 수집된 PDW들로부터 동일 신호원의 것으로 판단되는 PDW들을 분리한다.
전자전 지원 시스템은 동일 신호원으로 분리된 PDW들을 통계 처리하여 신호원의 신호도래방위각을 추정하게 된다. 그리고 전자전 지원 시스템은 서로 다른 시스템의 위치에서 수신된 동일 신호원의 신호도래방위각 결과들을 이용하여 신호원의 위치를 추정하게 된다.
그러므로 각 PDW들을 생성할 때 측정되는 신호도래방위각 측정값은 통계 처리후 신호원의 도래방위각 또는 위치 추정에 영향을 미치게 되므로 측정오차를 최소화하여야 한다. 특히, 인터페로메트리 방식의 신호도래방위각 측정 장치가 탑재된 플랫폼의 경우 플랫폼의 운동은 신호도래방위각 측정 성능에 영향을 준다.
따라서, 본 발명은 플랫폼의 피치(Pitch) 운동에 따른 신호도래방위각 측정 오차를 설명하고, 그 오차를 보상할 수 있는 방법 및 그 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치를 나타낸 도로서, 전자전 지원 시스템은 위협 신호를 수신하여 신호도래방위각을 측정한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치는,
플랫폼의 자세 정보를 측정하는 측정부(100);
위협 신호를 수신하는 다수의 안테나로 구성된 안테나부(500)와;
안테나부(500)에 인입되는 위협 신호로부터 제어 신호에 따른 특정 신호를 선별적으로 수신하는 RF 전단부(400);
플랫폼의 자세정보 측정부(100)로부터 플랫폼 자세정보를 수신하고,
상기 위협 신호로부터 특정 신호를 선별적으로 수신하도록 하는 상기 제어 신호를 발생하고, 그 제어 신호를 RF 전단부(400)에 전달하는 제어부(200);
RF 전단부(400)로부터 상기 다수의 안테나를 통해 수신된 위협 신호의 위상차를 측정하고, 그 측정된 위상차를 근거로 위협 신호의 신호도래방위각을 측정하는 신호방향 탐지부(300)를 포함한다.
상기 신호방향 탐지부(300)는, RF 전단부(400)로부터 전달된 다수의 안테나(500)로부터 위협 신호를 수신하고, 그 수신된 위협 신호의 위상차를 측정하고, 그 측정된 위상차를 근거로 신호도래방위각을 구하고, 제어부(200)로부터 전달된 자세정보 중에서 피치(Pitch) 정보를 이용하여 신호도래방위각의 측정 오차를 보상하기 위한 보상값을 산출하고, 상기 구한 신호도래방위각에 상기 보상값을 더함으로써 오차가 보상된 신호도래방위각을 구한다.
플랫폼 자세정보 측정부(100)는 관성항법장치(INS: Inertial Navigation System) 등을 이용하여 플랫폼의 자세정보(Roll, Pitch, Yaw) 등을 주기적으로 측정하고, 그 측정한 자세 정보를 제어부(200)에 주기적으로 전달한다.
제어부(200)는 측정부(100)로부터 자세정보를 주기적으로 수신하고, 그 자세 정보를 신호방향 탐지부(300)에 전달한다. 또한, 제어부(200)는 운용자로부터 설정된 수신하고자 하는 신호의 주파수 대역정보를 이용하여 RF전단부(400)를 제어한다.
신호방향 탐지부(300)는 RF 전단부(400)로부터 전달된 다수의 안테나(500)로부터 위협 신호를 수신하고, 제어부(200)으로부터 주기적으로 전달받은 자세정보를 수신한다. 그리고 수신된 위협 신호의 위상차를 측정하여, 그 측정된 위상차와 자세정보를 근거로 신호도래방위각을 구한다.
신호방향 탐지부(300)는, 제어부(200)로부터 전달된 자세정보 중에서 피치(Pitch) 정보를 이용하여 신호도래방위각의 측정 오차를 보상하기 위한 보상값을 산출하고, 상기 구한 신호도래방위각에 상기 보상값을 더함으로써 오차가 보상된 신호도래방위각을 구한다.
RF전단부(400)는 안테나부(500)로부터 전달되는 위협 신호 중에서 제어부(200)의 제어에 따라 수신하고자 하는 신호의 주파수 대역의 정보만을 선택적으로 신호방향 탐지부(300)로 전달한다.
안테나부(500)는 위협 신호를 수신하는 다수의 안테나로 구성될 수 있으며 수신한 신호를 RF전단부(400)로 전달한다.
본 발명에서는 2개의 안테나가 안테나부(500)로 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 2개의 안테나로 안테나부(500)가 구성된 것으로 가정하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전자전 지원 수신기가 탑재된 플랫폼(600)을 측면과 위에서 본 개념도이다. 도면 부호 700은 다수의 안테나부를 의미한다.
상기 플랫폼이란 도 1의 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치를 포함하는 이동체를 의미하며, 상기 이동체는 유도탄, 항공기 등이 될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 전자전 지원 수신기가 탑재된 플랫폼(600)에서의 고각(플랫폼(600)의 수평면과 신호원(800) 간의 각도)에 대한 개념도이다.
도 4에서 도 13을 참고하여, 신호방향 탐지부(300)에서 보상값을 산출하여 측정된 신호도래방위각에 보상값을 더함으로써 피치 운동에 의한 오차가 보상된 신호도래방위각을 구하는 방법을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 신호원과 플랫폼간의 고각이 없는 경우에 신호원의 신호도래방위각을 측정하는 방법의 개념도이다.
그리고 각 도면에서 플랫폼의 좌표계는
Figure pat00005
3차원 직각좌표계를 가정하며, 운동의 중심은 원점(0,0,0)으로 가정한다.
도 4를 참조하면, 고각이 없는 경우 신호원의 신호도래방위각(
Figure pat00006
)은 다음 수학식1과 같이 측정된다.
Figure pat00007
여기서,
Figure pat00008
는 두 안테나 간의 거리를 나타내며,
Figure pat00009
는 y축의 단위벡터(0,1,0)과 플랫폼의 헤딩방향과의 시계방향 각도 차이를 의미하며,
Figure pat00010
는 신호가
Figure pat00011
축과 평행하게
Figure pat00012
축 방향으로 진행한다고 가정할 때 두 안테나에 신호가 도달하는 차이를 거리로 나타낸 도이다.
두 안테나를 연결하는 안테나 베이스 라인(base line)의 축은 플랫폼 헤딩 방향과 동일하며, 이 안테나 베이스 라인을 기준으로 시계방향으로 신호원의 입사각도를 측정한 것이 신호도래방위각(
Figure pat00013
)이다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각이 있는 경우에 신호원의 신호도래방위각을 측정하는 방법의 개념도이다.
도 5를 참조하면, 고각(
Figure pat00014
)이 있는 경우(
Figure pat00015
) 신호도래방위각은 다음 수학식2-3과 같이 측정된다.
Figure pat00016
Figure pat00017
여기서 두 안테나를 연결하는 안테나 베이스 라인(base line)의 축은 플랫폼 헤딩 방향과 동일하며, 이 안테나 베이스 라인을 기준으로 시계방향으로 신호원의 입사각도를 측정한 것이 신호도래방위각(
Figure pat00018
)이다.
그리고
Figure pat00019
는 두 안테나 간의 거리이며,
Figure pat00020
는 신호가
Figure pat00021
축과 평행하게
Figure pat00022
축 방향으로 진행한다고 가정할 때 두 안테나에 신호가 도달하는 차이를 거리로 표현한 것이다.
도 5에서 u는 y축의 단위벡터 (0,1,0)를 z축을 기준으로 시계방향으로
Figure pat00023
만큼 회전한 후, 다시 y축을 기준으로 고각(
Figure pat00024
)만큼 회전한 단위벡터이다. R은 임의의 u벡터가 있을 때
Figure pat00025
만큼 회전변환 시키는 변환 매트릭스이다. 플랫폼을 원점을 중심으로 주어진 벡터
Figure pat00026
를 축으로 피치각(
Figure pat00027
)만큼 반시계 방향으로 회전하는 피치(Pitch) 운동에 따른
Figure pat00028
위치에 있는 안테나의 새로운 위치
Figure pat00029
는 수학식 4와 같이 계산된다.
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
이러한 플랫폼의 피치 운동 후, O와
Figure pat00033
위치에 있는 두 안테나의 좌표값을 이용하여 신호도래방위각(
Figure pat00034
)을 계산하는 수학식 5-6은 다음과 같다.
Figure pat00035
Figure pat00036
여기서,
Figure pat00037
는
Figure pat00038
의 x축 좌표값으로 신호가 y축과 평행하게 -x축 방향으로 진행한다고 가정할 때 두 안테나에 신호가 도달하는 차이를 거리로 표현한 것과 동일한 값이다.
도 6는 본 발명에 따른 신호방향 탐지부(S300)에서 신호를 수신하고 신호도래방위각을 측정한 후, 피치정보를 이용하여 보상값을 산출하여 오차가 보상된 신호도래방위각을 출력하는 개념도이다.
도 6을 참고하여, 신호방향 탐지부(300)에서 오차가 보상된 신호도래방위각을 계산하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
단계(S100)에서는 RF전단부(400)로부터 두 안테나로부터 수신된 신호를 수신한다.
단계(S200)에서는 두 안테나로부터 수신된 신호의 위상차를 이용하여 아래 수학식 7과 같이 신호도래방위각(
Figure pat00039
)을 측정한다.
Figure pat00040
여기서,
Figure pat00041
는 수신된 신호의 파장을 의미하며,
Figure pat00042
는 두 안테나에 수신된 신호의 위상차를 의미한다.
단계(S300)에서는 피치(Pitch)정보를 이용하여 오차 보상값을 산출하며 산출방법은 도 7을 참고하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 신호방향 탐지부(300)에서 피치에 따른 신호도래방위각 오차 테이블을 구성하고 피치 정보가 수신되면 측정된 신호도래방위각 정보를 이용하여 오차 보상값을 산출하는 개념도이다.
단계(S400)에서는 단계(S200)에서 측정된 신호도래방위각에 단계(S300)에서 구한 보상값을 더함으로써 오차가 보상된 신호도래방위각을 산출한다.
도 7을 참고하여, 피치정보를 이용한 보상값 산출 방법에 대해서 설명한다.
단계(S301)에서는 피치에 따른 신호도래방위각 오차 테이블을 구성하며 수학식 6을 이용한 피치에 따른 신호도래방위각 오차는 도 8 내지 도 11의 예시와 같다.
도 8은 본 발명에 따른 전자전 지원 시스템에서 안테나를 2개로 가정하고 고각 0도, 피치 0도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
도 9은 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 -5도, 피치 0도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
도 10는 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 0도, 피치 5도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 안테나를 2개로 가정하고 고각 -5도, 피치 5도인 경우 신호도래방위각이 30에서 150도로 변화할 때 오차를 예시한 개념도이다.
이하에서는, 피치에 따른 신호도래방위각 오차 테이블을 구성하는 방법을 설명한다.
신호도래방위각 오차 테이블은 두 가지 방법으로 구성될 수 있다. 첫 번째로, 아래 표 1, 2의 예시 같이 피치 값 및 방위를 특정 단위로 변화시키면서 피치에 따른 오차 테이블을 구성할 수 있다.
방위각(도) 1도 2도
Figure pat00043
오차(도) x.x도 x.x도
Figure pat00044
방위각(도) 1도 2도
Figure pat00045
오차(도) x.x도 x.x도
Figure pat00046
두 번째로, 아래 표 3, 4의 예시와 같이 피치 값과 방위를 특정 단위로 변화시키면서 피치에 따른 방위각 오차를 표 1, 2와 같이 구한 후, 전체 방위에 대해서 오차를 최소화시킬 수 있는 대푯값으로 오차 테이블을 구성할 수 있다.
방위각(도) 1도 2도
Figure pat00047
오차(도) x.x 도
방위각(도) 1도 2도
Figure pat00048
오차(도) x.x 도
단계(S302)에서는 피치(Pitch) 정보를 수신한다.
단계(S303)에서는 피치 정보, 신호도래방위각 정보, 피치에 따른 신호도래방위각 오차 테이블을 이용하여 오차 보상값을 산출한다.
상기 오차 보상값을 산출 방법으로서, 첫 번째 방법으로 수신된 피치 정보와 측정된 신호도래방위각에 가장 근사한 한 개의 오차 테이블 필드를 찾아서 그 필드의 값에 -1을 곱하여 보상값을 산출한다. 두 번째 방법으로 일치하는 필드가 있는 경우에는 그 필드의 값에 -1을 곱하여 보상값을 산출하고, 일치하는 필드가 없는 경우에는 가장 근사한 두 필드를 찾고 두 필드의 값을 선형 보간(linear interpolation)하여 -1을 곱하여 보상값을 산출한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자전 지원 시스템(Warfare Support System)의 신호도래방위각 측정 장치 및 그 방법은, 신호원의 신호도래방위각이 포함된 PDW들을 통계 처리하여 신호원의 신호도래방위각을 추정하고 동일 신호원에 해당하는 다수의 신호도래방위각 결과들을 이용하여 신호원의 위치를 추정하는 일반적인 전자전 지원 시스템에서, 피치에 따른 신호도래방위각 측정 오차를 보상하여 신호도래방위각 측정 정확도를 개선하는 효과가 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 인터페로메트리(Interferometry) 방식의 신호도래방위각 측정기(Direction Finder)를 통해 신호도래방위각(direction of arrival signal)을 측정하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치에 있어서,
    플랫폼의 자세 정보를 측정하는 측정부;
    위협 신호를 수신하는 다수의 안테나로 구성된 안테나부와;
    상기 안테나부에 인입되는 상기 위협 신호로부터 제어 신호에 따른 특정 신호를 선별적으로 수신하는 RF 전단부와;
    상기 플랫폼의 자세정보를 수신하고, 상기 위협 신호로부터 특정 신호를 선별적으로 수신하도록 하는 상기 제어 신호를 발생하고, 상기 제어 신호를 RF 전단부에 전달하는 제어부와;
    상기 위협 신호의 위상차를 측정하고, 상기 측정된 위상차를 근거로 위협 신호의 신호도래방위각을 측정하는 신호방향 탐지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호방향 탐지부는,
    상기 자세정보 중에서 피치(Pitch) 정보를 이용하여 신호도래방위각의 측정 오차를 보상하기 위한 보상값을 산출하고, 상기 측정한 신호도래방위각에 상기 보상값을 더함으로써 오차가 보상된 신호도래방위각을 구하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호방향 탐지부는,
    상기 측정된 신호도래방위각(
    Figure pat00049
    )을
    Figure pat00050
    식을 통해 계산하며,
    여기서,
    Figure pat00051
    는 상기 다수의 안테나가 두 안테나라고 가정할 때, 상기 두 안테나 간의 거리를 나타내며,
    Figure pat00052
    는 상기 두 안테나에 신호가 도달하는 차이를 거리로 나타낸 것을 특징으로 하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 장치.
  4. 인터페로메트리(Interferometry) 방식의 신호도래방위각 측정기(Direction Finder)를 통해 신호도래방위각(direction of arrival signal)을 측정하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 방법에 있어서,
    플랫폼의 자세 정보를 측정하는 단계와;
    다수의 안테나를 통해 위협 신호를 수신하는 단계와;
    상기 위협 신호의 위상차를 측정하는 단계와;
    상기 측정된 위상차를 근거로 상기 위협 신호의 신호도래방위각을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자세정보 중에서 피치(Pitch) 정보를 이용하여 신호도래방위각의 측정 오차를 보상하기 위한 보상값을 산출하는 단계와;
    상기 측정한 신호도래방위각에 상기 보상값을 더함으로써 오차가 보상된 신호도래방위각을 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 측정된 신호도래방위각(
    Figure pat00053
    )을
    Figure pat00054
    식을 통해 계산하며,
    여기서,
    Figure pat00055
    는 상기 다수의 안테나가 두 안테나라고 가정할 때, 상기 두 안테나 간의 거리를 나타내며,
    Figure pat00056
    는 상기 두 안테나에 신호가 도달하는 차이를 거리로 나타낸 것을 특징으로 하는 전자전 지원 시스템의 신호도래방위각 측정 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102150569B1 (ko) * 2019-02-28 2020-09-01 국방과학연구소 유도탄 위치 추정 방법 및 장치
KR102204415B1 (ko) * 2019-07-30 2021-01-18 국방과학연구소 항공전자전 실작전운용 기반 방향탐지 성능분석 척도용 시뮬레이션 시스템 및 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001004874A (ja) * 1999-05-20 2001-01-12 Tyco Electronics Logistics Ag 光ファイバ用フェルール及び光ファイバ上にフェルールを固定する方法
JP2008014874A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Furuno Electric Co Ltd 船舶用レーダ
KR101357690B1 (ko) * 2012-10-16 2014-02-04 국방과학연구소 방향탐지용 인터페로미터 배열 안테나 이격비 산출방법
KR101603142B1 (ko) * 2015-04-23 2016-03-14 국방과학연구소 위상인터페로미터 방향 탐지시스템의 다중소자 배열간격 산출 방법
KR101640787B1 (ko) * 2015-05-12 2016-07-19 국방과학연구소 무선 신호 방향 탐지 시스템
KR20160120467A (ko) * 2015-04-08 2016-10-18 국방과학연구소 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001004874A (ja) * 1999-05-20 2001-01-12 Tyco Electronics Logistics Ag 光ファイバ用フェルール及び光ファイバ上にフェルールを固定する方法
JP2008014874A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Furuno Electric Co Ltd 船舶用レーダ
KR101357690B1 (ko) * 2012-10-16 2014-02-04 국방과학연구소 방향탐지용 인터페로미터 배열 안테나 이격비 산출방법
KR20160120467A (ko) * 2015-04-08 2016-10-18 국방과학연구소 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법
KR101603142B1 (ko) * 2015-04-23 2016-03-14 국방과학연구소 위상인터페로미터 방향 탐지시스템의 다중소자 배열간격 산출 방법
KR101640787B1 (ko) * 2015-05-12 2016-07-19 국방과학연구소 무선 신호 방향 탐지 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102150569B1 (ko) * 2019-02-28 2020-09-01 국방과학연구소 유도탄 위치 추정 방법 및 장치
KR102204415B1 (ko) * 2019-07-30 2021-01-18 국방과학연구소 항공전자전 실작전운용 기반 방향탐지 성능분석 척도용 시뮬레이션 시스템 및 방법
US11676505B2 (en) 2019-07-30 2023-06-13 Agency For Defense Development Simulation system and method for direction finding measure of performance using real avionics electronic warfare operation

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