KR101667597B1 - 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치 및 방법 - Google Patents

플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 시뮬레이션 시나리오에 따라 운행하는 항공기를 대표하고 상기 항공기의 실제 배기구의 화염 특성을 나타내는 제1 IR 램프를 구비하는 모의 항공기, 상기 항공기가 발사하는 플레어의 특성을 나타내는 제2 IR 램프를 구비하는 모의 플레어, 기결정된 판정 방법에 따라 상기 제1 및 제2 IR 램프의 광 특성에 기반하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어 중 하나를 타겟으로 인식하는 IR 탐색기, 및 상기 시뮬레이션 시나리오에 따른 상기 항공기 및 상기 플레어의 궤적, 연소 특성 및 상기 탐색기의 접근 정도에 따라 상기 탐색기에서 바라본 상기 항공기 배기구의 화염 및 상기 플레어의 적외선 발생량을 예측하여 상기 제1 IR 램프 및 상기 제2 IR 램프의 조도를 제어하는 램프제어부를 포함하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치를 개시한다.

Description

플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치 및 방법{CHASING AND DECOYING SIMULATION APPARATUS BETWEEN AIRCRAFT WITH FLARE AND SEEKER AND METHOD THEREOF}
본 발명은 전자전(電子戰)과 관련한 추적/기만 모의 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 특정 제원의 항공기와 이에 구비되는 플레어 및 탐색기 사이의 추적/기만 성공 여부를 시뮬레이션하기 위한 모의 장치 및 방법에 관한 것이다.
플레어는 항공기의 화염을 탐지하는 적외선 탐색기(IR Seeker)를 장착한 유도 미사일을 기만하기 위해 방사되는 항공기 생존 장비로 널리 이용되고 있다.
현대전(現代戰)에서 전자전 수행 능력은 전쟁의 승패를 좌우하는 전력이다. 20세기 후반과 21세기 전반에 발발했던 여러 전쟁의 결과는 전자전 수행 능력의 중요성을 여실히 보여주었다.
시대가 지날수록 최신예 항공기는 더욱 정밀하고 복잡한 전자전 수행 능력을 갖추어가고 있지만, 최신예 항공기의 가격은 기존 항공기의 수십 배에 이르러, 웬만한 경제력을 갖춘 나라가 아니라면 쉽게 구입할 수도 없을 정도가 되었다.
만일, 이러한 고가의 항공기가 저가의 미사일 1기에 의해 격추된다면, 이는 전력 측면에서는 물론이고, 경제적 측면에서도 어마어마한 손실을 발생시키게 된다.
이에 따라, 한 편에서는 고가의 항공기를 보호할 수 있는 항공기 생존 장비의 개발이 활발하게 이루어지고 있고, 다른 한 편에서는 항공기를 끝까지 추적하여 격추시킬 수 있는 다양한 무기들의 개발도 활발하게 이루어지고 있다. 이처럼 새로운 창과 방패가 계속해서 개발되고 있지만, 실제로 창이 방패를 뚫을 수 있을지, 방패로 창을 막아낼 수 있을지는 실제 전투 상황이 벌어지지 않는다면 확인하기가 어렵다.
이러한 일환으로 대한민국 등록특허 제10-1188768호는 "항공 생존 장비의 성능 검증을 위한 3차원 헬기 자세 시뮬레이터 및 그 방법"을 개시하고 있으며, 이에는 구체적으로, 헬기가 자세를 바꿈에 따라 변경되는 헬기 기동 상황별 위협 정보의 분석 및 이에 따른 채프/플레어 대응 수행이 성공적으로 수행되는지를 검증하는 시뮬레이터 기술이 제안되고 있다. 이러한 시뮬레이터 기술은 제약이 많은 실전 비행 환경을 대신하여 다양한 비행 자세 시험을 위해 제안된 3차원 헬기 자세 시뮬레이터 기술로서, 유도 미사일로부터 실제로 헬기가 보호된 것인지 검증할 수 있는 해결안은 제공되지 못하는 한계를 가진다.
따라서, 신무기가 개발될 때마다, 아군의 항공기가 적군의 유도 미사일로부터 보호될 수 있을 것인지, 아군의 유도 미사일이 적군의 항공기를 격추시킬 수 있을 것인지를 검증할 수 있는 항공기 및 유도 미사일의 탐색기(seeker)의 기술 보완이 필요하다.
그러므로 신무기체계의 제원, 알고리즘 등을 용이하게 적용하여, 추적-기만의 성공 결과를 예측할 수 있는 시뮬레이터 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 플레어를 통해 유도 미사일의 적외선 탐색기를 기만할 수 있는지를 모의하여, 항공기, 플레어 및 적외선 탐색기 간의 상호 성능을 검증할 수 있는 모의 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치는, 시뮬레이션 시나리오에 따라 운행하는 항공기를 대표하고, 상기 항공기의 실제 배기구의 화염 특성을 나타내는 제1 IR 램프를 구비하는 모의 항공기; 상기 항공기가 발사하는 플레어의 특성을 나타내는 제2 IR 램프를 구비하는 모의 플레어; 기결정된 판정 방법에 따라 상기 제1 및 제2 IR 램프의 광 특성에 기반하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어 중 하나를 타겟으로 인식하는 IR 탐색기; 및 상기 시뮬레이션 시나리오에 따른 상기 항공기 및 상기 플레어의 궤적, 연소 특성 및 상기 탐색기의 접근 정도에 따라, 상기 탐색기에서 바라본 상기 항공기 배기구의 화염 및 상기 플레어의 적외선 발생량을 예측하여, 상기 제1 IR 램프 및 상기 제2 IR 램프의 조도를 제어하는 램프제어부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 모의 항공기는, 광출력구; 및 상기 광출력구를 통하여 상기 제1 IR 램프에서 방출되는 빛의 양을 조절하도록, 상기 광출력구의 개방된 면적을 조절 가능하도록 구성되는 조리개를 더 포함한다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 모의 플레어는, 광출력구; 및 상기 광출력구를 통하여 상기 제2 IR 램프에서 방출되는 빛의 양을 조절하도록, 상기 광출력구의 개방된 면적을 조절 가능하도록 구성되는 조리개를 더 포함한다.
본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 IR 램프 및 상기 제2 IR 램프에 전력을 공급하는 전원공급부를 더 포함하고, 상기 램프제어부는 상기 전원공급부에서 상기 제1 및 제2 IR 램프에 제공하는 전력의 크기를 조절함으로써 조도를 제어하도록 이루어진다.
본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치는, 상기 시뮬레이션 시나리오에 따라 이동하는 상기 항공기 및 상기 플레어의 공간상의 궤적을 상기 IR 탐색기가 바라보는 2차원 평면상의 궤적으로 변환하는 탐색-뷰 산출부; 및 상기 2차원 평면상의 궤적에 기초하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어의 모션을 제어하는 모션 제어부를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 시뮬레이션 시나리오에 따라 모의 항공기 및 모의 플레어를 분리 이동시키는 단계; 상기 모의 항공기와 상기 모의 플레어의 위치 및 제원 및 탐색기의 추적 접근 정도에 기초하여, 상기 모의 항공기의 제1 IR 램프 및 상기 모의 플레어의 제2 IR 램프의 조도를 제어하는 단계; 및 상기 탐색기가 상기 제1 및 제2 IR 램프의 조도에 기초하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어 중 하나를 타겟으로 선택하고 추적하는 단계를 포함하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 방법을 개시한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 시뮬레이션상 상기 탐색기가 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어를 바라볼 때의 상대적인 위치를 구현하기 위해, 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어를 분리 이동시키는 단계는 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어를 2차원 평면상에서 이동시키고, 상기 탐색기의 이동 및 접근에 따른 상대적인 위치는 상기 제1 및 제2 IR 램프의 조도를 제어하여 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 특정 제원의 항공기, 플레어 및 IR 탐색기 간의 우위를 모의 실험을 통하여 간략히 확인할 수 있다. 이러한 본 발명을 신무기 체계 개발에 적극 적용하면, 아군 무기체계의 기술적 문제점을 용이하게 보완할 수 있는 솔루션이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치의 개략적인 블록 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 모의 항공기 및/또는 모의 플레어를 대체할 수 있는 광량을 제어하기 용이하도록 마련된 모의체의 일 예를 보인 개념도.
도 3 및 도 4는 항공기와 플레어의 3차원 공간에서의 좌표를 탐색기가 항공기와 플레어를 바라보는 시점을 기준으로 하여 2차원 평면 좌표로 매핑하는 알고리즘을 설명하기 위한 개념도들.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 본 발명과 관련된 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모의 장치는 시뮬레이션 제어부(10), 모의 항공기(20), 모의 플레어(30), 탐색기(40), 탐색-뷰 산출부(50), 모션 제어부(60) 및 램프 제어부(70)를 포함한다.
시뮬레이션 제어부(10)는 사용자로부터 시뮬레이션 시나리오 및/또는 항공기, 탐색기(40), 플레어 등의 제원을 입력받아 세팅하고, 설정된 시나리오 및 무기체계의 특성에 따라 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션 제어부(10)는 전반적인 시뮬레이션을 수행하는 서버(또는 PC) 및 시뮬레이션 프로그램으로 구현될 수 있다.
모의 항공기(20)는 시뮬레이션 시나리오에 따라 운행하는 항공기를 대표하는 것으로서, 실제 모의 장치에 설치될 수 있다. 모의 항공기(20)는 시나리오에 따라 3차원 상의 항공기 운행을 2차원 공간으로 매칭하여 움직이도록 제어될 수 있다. 모의 항공기(20)는 시뮬레이션 모델링에 따라서는 그 위치가 고정될 수도 있다.
모의 항공기(20)에는 항공기 특유의 화염 특성을 나타내는 제1 IR 램프가 설치될 수 있다. 또한, 모의 항공기(20)는 방사되는 적외선의 양을 제어할 수 있는 조리개, 전원공급장치 등을 선택적으로 포함할 수도 있다.
모의 플레어(30)는 시뮬레이션 상에서 항공기가 발사하는 플레어를 모의하기 위한 것으로서, 플레어의 화염 특성을 나타내는 제2 IR 램프를 구비할 수 있다. 또한, 모의 플레어(30)는 미리 결정된 제원에 따라 이동 중 방사되는 적외선의 양을 제어할 수 있는 조리개, 전원공급장치 등을 선택적으로 포함할 수도 있다.
시뮬레이션 시나리오는 플레어(30)가 방사되는 환경, 항공기의 제원, 초기 속도, 추진 가속도 등을 결정한다. 따라서, 플레어(30)의 이동 속도는 항공기의 초기 속도, 추진 가속도, 자유 낙하시 공기 저항, 플레어의 제원 등에 따라 결정되고, 시뮬레이션 시나리오, 플레어(30)의 제원 등에 따라 화염의 특성이 다르게 나타난다.
항공기 및/또는 플레어의 화염 특성은 제1 IR 램프와 제2 IR 램프의 조도 제어에 의해 제어될 수 있다. 일 예로, 제1 IR 램프의 조도 제어는 제1 IR 램프에 공급되는 전력량, 제1 IR 램프에서 방출되는 빛의 양을 조절하는 조리개의 제어를 통해 구현될 수 있다. 이러한 항공기 및/또는 플레어의 화염 특성은, 후술할 바와 같이, 탐색기(40)와의 상대적 거리의 변동에 따라 탐색기(40)에서 수신되는 광량이 변동될 수 있도록 제어되어야 한다.
도 2는 도 1에 도시된 모의 항공기(20) 및/또는 모의 플레어(30)를 대체할 수 있는 광량을 제어하기 용이하도록 마련된 모의체의 일 예를 보인 개념도이다. 본 모의체는 모의 항공기(20) 및/또는 모의 플레어(30)에 적용될 수 있으며, 모의 항공기(20) 및/또는 모의 플레어(30)의 특성에 따라 그 형상 및 세부 구조는 적절하게 변경될 수 있다.
도 2를 참조하면, 모의체는 하우징(80) 내부에 IR 램프(81)가 구비된 형태를 가진다. IR 램프에서 출력되는 적외선은 하우징(80)에 형성되는 광 출력구를 통하여 방출되는데, 상기 광 출력구에는 광 출력구의 개방된 면적을 조절 가능하도록 구성되는 조리개(82)가 설치되어, 광량을 제어하도록 이루어질 수 있다.
이처럼 모의 항공기(20) 및 모의 플레어(30)의 형태가 중요하지 않은 본 모의 장치에서는 광량을 제어할 수 있는 모의체로 항공기 및 플레어를 대체할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 탐색기(40)는 시뮬레이션의 대상이 되는 실제 탐색기 또는 이에 대응하는 모의 탐색기로 구현될 수 있다. 탐색기(40)는 예컨대 지대공 IR 유도탄에 설치되는 탐색기(Seeker)로서 실물로 구현되거나 동일 제원의 탐색기를 재구성하여 구현될 수 있으며, 시뮬레이션 시나리오에 따라 모의 항공기(20)와 모의 플레어(30) 중 하나를 타겟으로 인식하게 된다.
탐색-뷰 산출부(50)는 시뮬레이션 시나리오에서 3차원 공간에서 이동하는 항공기와 플레어를 이동 중인 탐색기(40)에서 바라본 뷰에 대응하는 2차원 평면 상으로 매핑함으로써, 3차원 공간에서의 움직임을 시뮬레이션이 허용된 공간 내에서 시뮬레이션하기 용이한 단순한 움직임으로 변환시킨다.
시뮬레이션의 최종 목적은 탐색기(40)가 항공기를 계속해서 추적하는지, 아니면 플레어에 의해 기만되어 항공기 추적을 중단하는지를 검증하는 것이다. 탐색-뷰 산출부(50)에 의해 항공기와 플레어의 공간상의 움직임을 탐색기(40)에서 바라보는 평면 형태의 뷰로 변환하게 되면, 상기 검증이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
탐색-뷰 산출부(50)의 매핑 알고리즘을 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4는 항공기와 플레어의 3차원 공간에서의 좌표를 탐색기(40)가 항공기와 플레어를 바라보는 시점을 기준으로 하여 2차원 평면 좌표로 매핑하는 알고리즘을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 3을 참조하면, 항공기, 플레어, 탐색기(40)는 각각 A, F, M에 위치하고 있으며, 탐색기(40) 및 항공기 사이의 거리는 d이다.
3차원 공간 좌표 상에서 원점을 임의의 한 점으로 선택할 때, 비행기 및 플레어의 좌표를 결정할 수 있다. 도시된 바와 같이, 비행기의 좌표는 (Ax, Ay, Az)로 표현될 수 있고, 플레어의 좌표는 (Fx, Fy, Fz)로 표현될 수 있다.
새롭게 구성할 2차원의 가상 좌표계로 변환된 비행기 및 플레어의 좌표를 구하기 위하여, 2차원 가상 좌표계의 원점을 정의한다.
먼저, 플레어와 같은 높이를 갖는 임의의 평면(Y=Fy)에 대하여 항공기를 상기 평면에 직교 투영할 때 만나는 교점을 A'라고 하면, A'의 좌표는 (Ax, Fy, Az)가 된다.
다음, 탐색기(40)의 위치(M)에서 A'을 잇는 선분을 연장하여 일 직선을 구한다. 여기에서, 항공기의 위치(A)를 지나며 상기 일 직선에 대하여 직교하는 직선을 그어 교차점(O')을 얻는다.
상기 교차점(O')이 구하고자 하는 2차원 가상 좌표계의 원점으로 정의된다.
2차원 가상 좌표계의 원점(O')으로부터 항공기의 위치(A)를 연결하는 직선이 가상 좌표계의 제1 축(Y')을 구성한다. 또한, 탐색기(40)의 위치(M)로부터 2차원 가상 좌표계의 원점(O')를 연결하는 직선 및 제1 축(Y')과 각각 직교하며 가상 좌표계의 원점(O')을 지나는 직선으로서, 탐색기(40)의 위치(M)와 플레어의 위치(F)를 연결한 직선과 교차하는 직선이 가상 좌표계의 제2 축(X')을 구성한다.
가상 좌표계는 X'-Y' 축으로 구성되는 평면 좌표계로서, 탐색기(40) 시점에서 바라본 평면 좌표계라고 할 수 있다.
시뮬레이션 시나리오는 항공기의 이동 경로, 플레어의 이동 경로, 시뮬레이션 환경(예를 들어, 바람, 공기저항 등), 그리고 탐색기(40)의 접근 위치를 제시한다. 이에 따라 탐색기(40)로부터 항공기의 거리(d), 탐색기(40)를 중심으로 항공기와 2차원 가상 좌표계의 원점(O')이 이루는 각(θ), 탐색기(40)를 중심으로 플레어(F)와 2차원 가상 좌표계의 원점(O')이 이루는 각(φ)은 상기 원점(O')가 결정된 후 결정될 수 있다.
따라서, 2차원 가상 좌표계상 항공기의 좌표는 (0,y')가 되고, 플레어의 좌표는 (x',0)가 되며, x', y'는 다음의 수식과 같이 결정된다.
Figure 112014102911238-pat00001
Figure 112014102911238-pat00002
2차원 가상 좌표계는 실제로 항공기가 상공을 비행할 때 적용되는 것으로 볼 수 있고, 이러한 좌표계는 실제 시뮬레이터 공간으로 축소될 수 있다.
도 4를 참조하면, O'AF'M 으로 구성되는 4면체는 O"A'F"M으로 구성되는 4면체와 비례 관계를 가지며, 이에 따라 가상 좌표계(X'-Y')는 시뮬레이션 좌표계(X"-Y")로 변환될 수 있다. 즉, 가상 좌표계의 원점(O')이 시뮬레이션 좌표계의 원점(O")으로, 항공기의 좌표(0, y')가 모의 항공기(20)의 좌표(0, y")로, 플레어의 좌표(x', 0)가 모의 플레어(30)의 좌표(x", 0)로 변환될 수 있다.
여기에서, 비례 관계 및 삼각 함수를 이용하여 x", y" 좌표는 아래 수식과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112014102911238-pat00003
Figure 112014102911238-pat00004
여기에서, d는 탐색기(40)와 항공기 사이의 거리로 정의되고, l은 탐색기(40)와 모의 항공기(20) 사이의 거리로 정의된다.
[수학식 3]과 [수학식 4]는 탐색기(40)와 모의 항공기(20) 거리가 고정인 경우 매우 흥미로운 결과를 제공한다. 즉, 모의 항공기(20) 및 모의 플레어(30)의 위치가 탐색기(40)에서 바라본 시야각에 의해 결정된다는 것이며, 이는 탐색기(40)를 중심으로 일정한 거리를 갖는 가상 좌표계로 모의 항공기(20) 및 모의 플레어(30)가 이동한다는 것을 의미한다.
살펴본 바와 같이, 3차원 공간상의 움직임을 탐색기(40)에서 바라본 2차원 평면상의 움직임으로 변환하여 플레어의 움직임을 제어하는 것이 가능하다. 다만, 시뮬레이션의 간략화를 위해 개략적인 플레어의 동선을 추정하여 제어하는 것 또한 가능하므로 본 발명의 기술적 사상은 위 수식과 같은 좌표 변환 알고리즘에 한정되지 않는다.
다시 도 1을 참조하면, 모션 제어부(60)는 탐색기(40)에서 바라보는 뷰의 변화, 즉 2차원적인 움직임을 구현하는 것으로서, 탐색-뷰 산출부(50)에서 연속적으로 산출되는 2차원 평면상의 위치로 모의 항공기(20) 및 모의 플레어(30)를 이동시킴으로써 연속 모션을 제어하게 된다. 모션 제어부(60)는 모의 항공기(20)와 모의 플레어(30) 각각을 2차원적으로 움직이게 하기 위한 2축 모터 및 2축 모터의 구동을 위한 인버터를 포함할 수 있다.
램프제어부(70)는 시뮬레이션 시나리오에 따른 항공기 및 플레어의 궤적, 연소 특성 및 탐색기(40)의 접근 정도에 따라, 탐색기(40)에서 바라본 항공기 배기구의 화염 및 플레어의 적외선 발생량을 예측하여, 모의 항공기(20)에 구비되는 제1 IR 램프 및 모의 플레어(30)에 구비되는 제2 IR 램프의 조도를 제어하도록 이루어진다.
상기 제1 IR 램프 및/또는 제2 IR 램프의 조도 제어를 위해, 제1 IR 램프 및/또는 제2 IR 램프에 공급되는 전력량을 제어하기 위한 전원공급부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 또는, 모의 항공기(20) 및/또는 모의 플레어(30)에는 상기 제1 IR 램프 및/또는 제2 IR 램프에서 발생하는 광량을 제어하기 위한 조리개(82, 도 2 참조)가 더 포함될 수도 있다.
램프제어부(70)는 전원공급부의 전원공급량 또는 조리개의 조리개 값을 제어함으로써, 탐색기(40) 시점에서 인지할 수 있는 광량을 구현한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레어 기반 항공기 및 탐색기(40) 간의 추적-기만 모의 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 시뮬레이션 제어부(10)는 시뮬레이션 시나리오, 무기체계의 제원, 자연환경 특성 등을 설정하고(S1), 상기 시뮬레이션 시나리오에 따라 항공기의 비행 및 이에 따른 항공기 신호를 제어한다(S2).
항공기가 탐색기(40)와 조우하는 상황이 벌어지는 시나리오에서, 미리 설정된 제원에 따라 탐색기(40)가 상기 항공기 신호를 추적하도록 한다(S3).
다음, 미리 설정된 제원에 따라 항공기가 상기 탐색기(40)의 추적을 인지하고 플레어를 발사한다(S4).
이에, 탐색-뷰 산출부(50)는 항공기 및 플레어의 3차원 공간에서의 좌표를 탐색기(40)가 항공기 및 플레어를 바라보는 시점을 기준으로 2차원 평면 좌표로 환산한다(S5). 이때 2차원 평면 좌표는 전술한 바와 같이 모의 장치에서 수행할 수 있는 수준, 즉 시뮬레이션 좌표계 수준으로 축소될 수 있다.
다음으로 모션 제어부(60)는 2차원 평면 좌표를 기준으로 항공기를 대표하는 모의 항공기(20) 및/또는 플레어를 대표하는 모의 플레어(30)의 모션을 실시간으로 제어한다(S6).
이때, 램프제어부(70)는 탐색기(40)의 접근 위치, 항공기 및 플레어의 연소 특성 등의 제원, 시뮬레이션 시나리오 상의 환경적 요인 등을 고려하여 탐색기(40)에서 바라본 모의 항공기(20)의 제1 IR 램프 및 모의 플레어(30)의 제2 IR 램프의 조도를 예측하여 제어한다(S7).
탐색기(40)는 미리 결정된 제원, 즉 판정 알고리즘에 따라 제1 IR 램프 및 제2 IR 램프의 적외선을 감지하고 모의 항공기(20) 및 모의 플레어(30) 중 하나를 타겟으로 선택하게 되며, 최종적으로 탐색기(40)가 추적에 성공했는지 아니면 항공기가 탐색기(40)의 기만에 성공했는지를 평가하게 된다(S8).
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (7)

  1. 시뮬레이션 시나리오에 따라 운행하는 항공기를 대표하고, 상기 항공기의 실제 배기구의 화염 특성을 나타내는 제1 IR 램프를 구비하는 모의 항공기;
    상기 항공기가 발사하는 플레어의 특성을 나타내는 제2 IR 램프를 구비하는 모의 플레어;
    기결정된 판정 방법에 따라 상기 제1 및 제2 IR 램프의 광 특성에 기반하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어 중 하나를 타겟으로 인식하는 탐색기;
    상기 시뮬레이션 시나리오에 따른 상기 항공기 및 상기 플레어의 궤적, 연소 특성 및 상기 탐색기의 접근 정도에 따라, 상기 탐색기에서 바라본 상기 항공기 배기구의 화염 및 상기 플레어의 적외선 발생량을 예측하여, 상기 제1 IR 램프 및 상기 제2 IR 램프의 조도를 제어하는 램프제어부;
    상기 시뮬레이션 시나리오에 따라 이동하는 상기 항공기 및 상기 플레어의 공간상의 궤적을 상기 탐색기가 바라보는 2차원 평면상의 궤적으로 변환하는 탐색-뷰 산출부; 및
    상기 2차원 평면상의 궤적에 기초하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어의 모션을 제어하는 모션 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모의 항공기는,
    광출력구; 및
    상기 광출력구를 통하여 상기 제1 IR 램프에서 방출되는 빛의 양을 조절하도록, 상기 광출력구의 개방된 면적을 조절 가능하도록 구성되는 조리개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모의 플레어는,
    광출력구; 및
    상기 광출력구를 통하여 상기 제2 IR 램프에서 방출되는 빛의 양을 조절하도록, 상기 광출력구의 개방된 면적을 조절 가능하도록 구성되는 조리개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 IR 램프 및 상기 제2 IR 램프에 전력을 공급하는 전원공급부를 더 포함하고,
    상기 램프제어부는 상기 전원공급부에서 상기 제1 및 제2 IR 램프에 제공하는 전력의 크기를 조절함으로써 조도를 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 장치.
  5. 삭제
  6. 시뮬레이션 시나리오에 따라 모의 항공기 및 모의 플레어를 분리 이동시키는 단계;
    상기 모의 항공기와 상기 모의 플레어의 위치 및 제원 및 탐색기의 추적 접근 정도에 기초하여, 상기 모의 항공기의 제1 IR 램프 및 상기 모의 플레어의 제2 IR 램프의 조도를 제어하는 단계; 및
    상기 탐색기가 상기 제1 및 제2 IR 램프의 조도에 기초하여 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어 중 하나를 타겟으로 선택하고 추적하는 단계를 포함하며,
    시뮬레이션상 상기 탐색기가 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어를 바라볼 때의 상대적인 위치를 구현하기 위해,
    상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어를 분리 이동시키는 단계는 상기 모의 항공기 및 상기 모의 플레어를 2차원 평면상에서 이동시키고,
    상기 탐색기의 이동 및 접근에 따른 상대적인 위치는 상기 제1 및 제2 IR 램프의 조도를 제어하여 구현되는 것을 특징으로 하는 플레어 기반 항공기 및 탐색기 간의 추적-기만 모의 방법.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102671895B1 (ko) * 2024-02-28 2024-05-31 국방과학연구소 적외선 영상탐색기 탑재 대함미사일의 교란을 위한 함정방어 교전 모의 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6267039B1 (en) * 2000-02-09 2001-07-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Aircraft missile-hit survivability using infrared lamp and sacrificial support structure

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101188768B1 (ko) * 2011-01-31 2012-10-10 국방과학연구소 항공 생존 장비의 성능 검증을 위한 3차원 헬기 자세 시뮬레이터 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6267039B1 (en) * 2000-02-09 2001-07-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Aircraft missile-hit survivability using infrared lamp and sacrificial support structure

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