KR102237510B1 - 위협물을 격퇴하기 위한 방법 및 방어 시스템 - Google Patents

위협물을 격퇴하기 위한 방법 및 방어 시스템 Download PDF

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Abstract

위협물(2)이 방어 수단(3)에 대해 더 잘 보이도록 하는 것이 제안된다. 이러한 맥락에서, 위협물(2)은, 방어 수단(3)을 위해 더욱 강렬하게 이미지화되어야 한다. 더욱 효과적인 이미지화의 목적을 위해, 위협물(2)이, 더 강한 IR 특징을 방출하는 것 그리고 그에 따라 방어 수단(3)을 위해 배경에 대해 충분히 두드러지는 것이, 준비된다. 더 강한 IR 특징은, 위협물(2)의 표면(9)을 가열함에 의해 야기되고, 이는 레이저 무기 시스템(7)에 의해 구현된다. 방어 수단(3)은, 이러한 가열을 더 양호하게 검출할 수 있으며, 그리고 이를 위한 IR 탐지 헤드를 구비한다.

Description

위협물을 격퇴하기 위한 방법 및 방어 시스템
본 발명은, 표적물들 및/또는 위협물들로부터의 방어를 위한, 특히 이동형 또는 고정형 물체들로부터의 방어를 위한, 방법에 관한 것이다. 이들은, 유도 미사일들과 같은 미사일들, 로켓들, 수류탄들, 헬리콥터들, 항공기 및 차량들을 포함한다. 특히, 방법은, 위협물들에 대한 인지 및 제거에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 적어도 하나의 레이저 시스템 및, 미사일들, 유도 무기, UAV, 등과 같은, IR 센서들에 기초하게 되는, 방어 수단을 포함하는, 방어 시스템에 관한 것이다.
위협물들로부터의 보호를 위해, 보호될 물체들은, 불꽃 조명에 의해 은폐될 수 있는 가운데, 보호될 물체는, 예를 들어 위험 지역 밖으로 이동될 수 있다. 장치들 및 방법들은, 특히 DE 10 2005 020 159 B4 또는 DE 10 2005 035 251 A1에 공지된 바와 같이, 본원에서 그 자체로 입증되었다. DE 10 2011 009 154 A1은, DE 10 2011 009 154 A1은, 탐지기 전방에서 가능한 한 가깝게 공격기 바로 전방으로 연막(smokescreen)을 이동시킨다.
지능형 레이더 유도 위협물에 대한 능동적 기만(active deception)이, DE 10 2011 120 929 A1에서 공지된다. 능동적 기만은, 무기 몸체의 표면 상에 또는 아래에 부착되는, 안테나 어레이에 의해 제공된다. 지향성 효과 및 방출될 레이더 신호는 양자 모두, 적절한 신호 처리 및 기하학적 구조에 의해 영향을 받는다. 그에 따라, 다양한 표적물들에 대한 중요한 특징들이, 표적물로부터의 위협을 우회시키기 위해, 반사된 신호에 또한 인가될 수 있다.
간섭하는 방사체들의 사용은, 다른 방책을 제공한다. DE 10 2013 014 192 A1은, 비행 물체에 변조된 측정 복사(modulated measurement radiation)를 전송하기 위해, 변조 코드를 갖는 레이저 유닛을 사용한다. 그에 따라, 탐지기의 표적물 포착은 교란된다. 더불어, 비행 물체로부터 반사되는 측정 복사는, 변조 코드와 상관되어 검출되며, 그리고 비행 물체에 대한 거리는, 상관 관계로부터 결정된다. 부분적으로 광학적 조인트(optical joint) 둘레에서 안내되는 차폐 요소를 갖는 차폐 유닛을 통합하는 것이, 간섭하는 복사로부터 차폐하기 위한 DE 10 2011 104 021 A1에서 고려된다.
미사일이 그에 따라 인식되고 분류되는 것인, 방어 복사(defense radiation)에 의한 미사일로부터의 방어를 위한 방법이, DE 10 2011 009 459 A1에서 논의된다. 방어 전략은, 조사 방향과 미사일의 비행 방향 사이의 조사 각도에 의존하여 준비된다. 이러한 개념은, 더욱 신뢰할 수 있는 손상을 위해, 가능한 한 많은 복사 에너지를 미사일의 선택된 기능적으로 민감한 미사일 요소들 내에 축적시키는 것에 대한 고려로부터 시작한다. 그에 따라 선택된 미사일 요소를 정확한 조사 각도에서 타격하는 것이 중요하다. 이와 연관되는 기술적 지출은 높다.
DIRCM 레이저 무기 시스템을 위한 레이저 소스의 사용은 또한, DE 10 2006 047 845 A1에 개시되는 바와 같이, IR 탐지기를 갖는 미사일에 대한 항공기의 자기-방어를 위해 제안된다. DE 197 24 080 A1은 또한, 고-강도 복사의 지향성 레이저 빔에 의한, 적외선 탐지기를 갖는 미사일의 파괴를 제공한다. 이러한 목적을 위해, 고 출력 및/또는 복사를 갖는 레이저들 또는 레이저 무기들이, 필요하다.
미사일들(로켓들)에 대한 방어 시스템이, WO 2005/056384 A1으로부터 공지된다. 기만 표적물들이 일반적으로 화염으로서 지면을 타격한다는, 그리고 더불어 이러한 유형의 방책이 비경제적이며 그리고 항상 효과적이지 않다는 단점으로부터 시작하여, 본 문서는, IR 위협물에 대한 방책으로서, 항공기의 가장 뜨거운 열원보다 더 밝고, 더 강하며, 그리고 더 큰, 또는 더 높은 복사 강도를 갖는, 열원 또는 특징을 제공하는 것을 제안한다. 로켓에 대한 매력적인 열원 또는 표적물이 그에 따라 형성된다. 이러한, 더 밝고, 더 강하며, 그리고 더 큰 열원은, 이때, 항공기의 견인 라인(towline) 내에 위치하게 된다.
본 발명은, 위협물에 대한 간단한 인식을 효과적으로 가능하게 하며 그리고 그의 신뢰할 수 있는 제거를 보장하는 방법을 개시하는 목적에 관련된다.
목적은, 청구항 1의 특징들에 의해 달성된다. 종속 청구항들은, 유리한 실시예들을 포함한다.
본 발명은, 표적물 또는 위협물이 방어 수단에 대해 더 양호하게 보일 수 있도록 하는 개념에 기초하게 된다.
US 5,050,476 A는, 표적물을 열적으로 표시하기 위한 레이저를 포함하고, 레이저를 사용하여 뜨거운 지점(hot point)이 표적물 상에 생성되는, 로켓 시스템에 관한 것이다. 열 탐지 로켓은 이때, 표적물 상의 가열된 지점을 파악한다. 로켓 내의 다양한 탐지기들을 위한 레이저 출력은, 이 경우, 레이저가 스위치 온 되는 시간에 의존한다. 이 경우, 이는, 공격 수단이다. 위협물 또는 표적물로부터의 방어를 위한 사용은, 여기에서 논의되지 않는다.
표적물 또는 위협물은, 본 발명에 따른 방어 수단을 위해 더욱 강도 높게 이미지화되어야 한다. 이 경우에, 위협물 또는 표적물 자체가 IR 탐지기를 구비하도록 형성되는지 또는 그렇지 않은지는, 중요하지 않다.
더욱 효과적인 이미지화를 위해, 표적물/위협물 자체가, 더 강한 IR 특징을 방출하며 그리고 그에 따라, 발사될 방어 수단을 위해, IR 센서를 사용하여 배경으로부터 충분히 두드러질 수 있는 것이, 제공된다. 표적물/위협물은 그에 따라, 방어 수단에 의해 더 양호하게 검출될 수 있으며, 즉 이러한 방어 수단에 의해 성공적으로 격퇴될 수 있다. 금속들, 강철, 플라스틱, 및 다른 재료들(예를 들어, 콘크리트)이, 레이저 복사를 흡수하며 그리고 그에 따라 가열되는, 속성이 활용된다.
이러한 개념을 구현하기 위해, 레이저 복사가 표적물/위협물을 그의 표면 상에서 가열하는 것이, 제공된다. 가열은, 표적물/위협물의 표면 상에 생성되는, 더 큰 가열된(적색) 지점을 야기한다. 표적물/위협물에 대한 이러한 강화된 전자-광학적 이미지화는, 방어 수단으로서의, IR 탐지기를 구비하는 미사일에 의해 더 양호하게 기록될 수 있다.
그에 따라, 더 강한 복사는, 표적물/위협물의 표면을 가열함에 의해 유도되고, 이는 바람직하게 레이저 무기 시스템에 의해 구현되며, 이는 이러한 목적을 위해 요구되는 레이저 복사를 공급한다. 방어 수단은 이때, 가열된 영역으로서 배경으로부터 더 양호하게 두드러지기 때문에, 이러한 가열을 더 양호하게 검출할 수 있다.
위협물 상으로의 레이저 무기 시스템의 스위치 온 및/또는 위협물에 대한 시간-제한된 레이저 빔의 방출은, 가능한 위협물이 검출 장치에 의해 인식된 이후에 실행된다.
표적물/위협물이, 예를 들어, 탐지기를 갖지 않는 미사일인 경우, 바람직하게, 미사일의 끝단부(첨두부(ogive), 후드(hood))가 가열된다. 위협물이 탐지기를 갖는 미사일인 경우, 바람직하게, 탐지기 자체가 가열된다. 더불어, 동체, 날개들, 그리고 또한 꼬리 유닛이, 개별적으로 또는 조합으로, 가열될 수 있다.
(탐지기를 갖는 또는 갖지 않는) 미사일이 플라스틱 후드를 갖는 경우, 이러한 플라스틱 후드를 파괴하기에 충분할 수 있다. 미사일의 비행 속성은 그에 따라 제한될 수 있고, 따라서 보호될 물체를 놓칠 수 있다. 미사일은 그에 따라, 쓸모없게 된다.
본 발명에 따르면, 레이저 무기 시스템 및 위협물 방어 수단은, 서로 기능적으로 조합된다. 레이저 무기 시스템은 1차적으로, 이 경우 위협물 자체를 파괴하는 목적을 갖지 않는다. 방출될 레이저 출력은, 그에 따라, 레이저 무기의 출력보다 작을 수 있다. 더불어, 위협물 방어 수단의 표적 정확성은, 이러한 레이저 무기 시스템에 의해 향상된다. 단지 하나의 방어 수단만의 방출 또는 방사는, 그에 따라 위협물로부터 방어하기에 충분하다. 더불어, 레이저 무기 시스템의 사용은, 확대된다. 위협물 방어 수단은, 레이저 무기 시스템에 의해 지원된다.
레이저 무기 시스템은, 실무적으로 공지된다. 그에 따라, DE 10 2012 150 074 B3은, 적어도 하나의 레이저 생성 유닛, 적어도 하나의 배출 스테이지 요소, 및 빔 광학적 요소를 포함하는, 빔 유도 유닛을 구비하는, 레이저 무기 시스템을 설명한다. 다른 레이저 무기 시스템이 또한, WO 2012/062399 A1에 개시된다.
방법을 수행하기 위해, 위협물을 검출하기 위한 적어도 하나의 검출 장치, 레이저 무기 시스템, 바람직하게 고-성능 레이저 무기 시스템, 그리고 방책(방어 수단), 이 경우, 로켓(미사일), IR 탐지기를 구비하는 미사일, 또는 IR 드론, 등이, 필요하다. 방어 시스템 내부의 조명 레이저의 사용이 또한 제공될 수 있다. 추적 시스템으로서의 표적물 탐지 시스템이 또한 유리하다. 위협물이 자체의 민감한 구조적 부품들 중의 적어도 하나에서 가열된 이후에, 방책 또는 방어 수단이, 위협물에 대항하여 기동 및 사용될 수 있다.
복수의 위협물의 경우에, 적어도 하나의 추가적 레이저 무기 시스템이 또한 사용될 수 있다. 단지 하나의 위협물 상에 작용할 수 있는, 하나 초과의 레이저 무기 시스템이, 이점을 가지며, 이는, 민감한 구조적 부품들의 가열이 더 빠르게 이루어지기 때문에, 위협물 제거를 위한 시간 창을 길게 만든다. 레이저 빔들은 바람직하게, 이러한 목적을 위해 표적물 상에 중첩될 수 있다.
위협물 또는 표적물이, 방어 수단을 위해, 더 양호하게 보일 수 있게 되는 것이, 제안된다. 위협물 또는 표적물은, 이러한 맥락에서, 방어 수단을 위해, 더 강렬하게 이미지화되어야 한다. 더욱 효과적인 이미지화를 위해, 위협물 또는 표적물이, 더 강한 IR 특징을 방출하는 것 그리고 그에 따라 방어 수단을 위해 배경으로부터 충분히 두드러질 수 있는 것이, 제공된다. 더 강한 IR 특징은, 위협물 또는 표적물 자체의 표면을 가열함에 의해 유도되고, 이는 레이저 무기 시스템에 의해 구현된다. 방어 수단은, 이러한 가열을 더 양호하게 감지할 수 있으며 그리고 이러한 목적으로 위해 IR 탐지기를 구비한다.
원칙적으로, 방법은, 레이저 복사를 흡수할 수 있으며 그리고 그에 따라 가열될 수 있는 재료를 포함하는, 모든 가능한 표적물들 및 위협물들에 적용될 수 있다. 방법은, 모든 미사일들에 대해 적용 가능하며, 그리고 단지 위협하는 IR 또는 RF 미사일들만으로 제한되지 않는다. 더불어, 방법은 또한, 다른 표적물들/위협물들에 대해 사용될 수 있다. 이동하는 표적물들/위협물들에 부가하여, 고정형 표적물들/위협물들 또한, 그들 중에 포함된다.
본 발명은, 도면과 함께 예시적인 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
단일 도면이, 위협물 방어를 위한 방어 시스템(10)의 블록도를 도시한다.
위협물(2)은, 본 예시적인 실시예에서 접근하는 미사일이다. 위협물 방어를 위해, 본 예시적인 실시예에서, 무기(더욱 상세하게 도시되지 않음)(발사대)로부터 발사될 수 있는, IR 탐지기를 구비하는 로켓(미사일)(3)이, 제공된다.
방어 시스템(10)은, 레이더 또는 전자-광학적 시스템일 수 있는, 적어도 하나의 검출 장치(4)를 포함한다. 레이저(6)가, 방어 시스템(10) 내로, 조명 레이저로서 통합될 수 있다. 레이저 무기 시스템이, 참조 부호 ‘7’에 의해 식별되고, 이는, 본 발명에 따른 위협물(2)을 더 양호하게 특징짓기 위한 (식별하기 위한) 것이다. 레이저 무기 시스템(7)은, 이 경우, 고-성능 레이저이다. 방어 시스템(10)의 격발 제어부(fire control)가, 이것이 공지되어 있기 때문에, 더욱 상세하게 도시되지 않는다. 검출 장치(4) 등에 대한, 예를 들어, 접근하는 신호들, 데이터 등이, 격발 제어부를 통해 처리되며 그리고 신호들 또는 데이터로서, 방어 시스템(10) 내에 통합되는 액추에이터들로, 예를 들어, 더욱 상세하게 도시되지 않는 무기, 레이저(6) 또는 레이저 무기 시스템(7) 등으로, 출력된다.
레이저 무기 시스템(7)은, 적어도, 레이저 유닛, 단일-공진기 발진기 또는 마스터 발진기 출력 증폭기(MOPA)와 같은 레이저(고-성능 레이저), 및 연관된 광학적 유닛들(더욱 상세하게 도시되지 않음)로 구성된다.
검출 장치(4)에 의해, (고정형, 이동 가능한, 또는 이동하는) 보호될 물체(11) 주변의 모니터링될 공간이, 접근하는 미사일들(2)에 대해 규칙적으로 검색 및 모니터링된다.
위협물에 대한 인지와 더불어, 방책의 방출이, 격발 제어부에 의해 개시될 수 있으며, 그리고 로켓들(3)이, 공지의 방식으로 미사일(2)을 향해 보내질 수 있다. 이러한 목적을 위한 발사대(여기서 더욱 상세하게 도시되지 않음)는 또한, 방어 시스템(10)의 격발 제어부에 기능적으로 연결되어야 하지만, 물체(11)로부터 멀리 떨어져 위치하게 될 수 있다.
위협물(2)의 검출에 대한 시점에, 표적물 추적 시스템(더욱 상세하게 도시되지 않음)이 또한 그에 대해 스위칭될 수 있다.
단일 발사가 미사일(2)을 제거하는 것을 위해, 명확하게 인지 가능한 표적물(미사일(2))이 로켓(3)과 직면하는 것이, 제공된다. 이러한 미사일(2)은, 이러한 목적을 위해 배경으로부터 더 양호하게 두드러지도록 기대된다. 이러한 더 양호한 두드러짐은, 위협물 상에서의 적어도 점 형상 가열(punctiform heating)에 의해 구현 가능하다. 실제로, 대략 2°C의 온도 차이가, 충분한 것으로 확인되었다. 15°C의 주변 온도에서, 17°C로 가열하는 것은, 충분할 수 있으며 그리고 달성되어야 한다.
검출 장치(4)가 접근하는 미사일(2)을 감지하자마자, 조명 레이저(6)가 미사일(2)로 스위칭되며 그리고 레이저 복사(6.1)를 미사일 상에 고정하는 옵션이, 존재한다. 미사일(2) 상의 이러한 고정된 지점(8)은 바람직하게, 미사일(2)의 가시 구역(일반적으로 미사일 끝단부) 내에 위치하게 된다. 고정된 지점(8)은, 이 경우, 미사일(2)의 민감한 구조적 부품들 상에, 바람직하게 미사일(2)의 끝단부(첨두부, 후드), 꼬리 유닛, 등에, 위치하게 될 수 있다. 고정된 지점(8)은, 미사일(2) 상에 그의 레이저 빔(7.1)을 정렬하기 위해 레이저 무기 시스템(7)에 의해, 사용될 수 있다.
레이저 빔(7.1)의 도움과 더불어, 미사일(2)은, 그의 표면(9) 상에서, 바람직하게 끝단부(첨두부, 후드)의 구역에서, 가열되거나 데워진다. 미사일(2)은 그에 따라, 이러한 지점에서 더 따뜻해지며 그리고, 로켓(3)의 IR 탐지기를 위한, 미사일(2) 상의 명확하게 인지 가능한 지점을 이미지화한다. 로켓(3)은, 미사일(2)을 정확하게 제거할 수 있다.
방법은 또한, 고정형 위협물들/표적물들에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 위협물(2)로부터의 방어를 위한 방법으로서:
    - 위협물(2)을 감지하는 단계,
    - 상기 위협물(2)이 감지되자마자, 조명 레이저(6)가 위협물(2)로 스위칭되며 레이저 복사(6.1)를 위협물(2) 상에 고정하는 단계,
    - 상기 위협물(2) 상의 상기 레이저 복사(6.1)가 고정된 지점(8)으로 레이저 시스템(7)의 레이저 빔(7.1)을 방출하는 단계,
    - 상기 위협물(2)의 표면(9) 상에 레이저 빔(7.1)을 타격하는 단계
    를 포함하고,
    - 상기 레이저 빔(7.1)은, 적어도 점 형상 방식으로 상기 위협물(2)의 상기 표면(9)을 가열하며, 그리고
    - 가열은, 방어 수단(3)의 IR 탐지기에 의해 검출 가능한 것인, 위협물로부터의 방어를 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    가열은, 위협물(2)의 전방 구역에서 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전방 구역은, 상기 위협물(2)의 끝단부, 첨두부, 또는 후드일 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로 상기 위협물(2)의 동체, 날개들, 그리고 또한 꼬리 유닛이, 개별적으로 또는 조합으로, 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 위협물(2)로부터 물체(11)를 보호하기 위한 방어 시스템(10)으로서,
    적어도 하나의 검출 장치(4), 상기 위협물(2)이 감지되자마자 레이저 복사를 위협물(2) 상에 고정하는 조명 레이저(6), 상기 위협물(2) 상의 상기 레이저 복사가 고정된 지점으로 레이저 빔을 방출하여 상기 위협물(2)의 표면(9)을 가열하기 위한 적어도 하나의 레이저 무기 시스템(7), 및 방어 수단(3)을 발사하기 위한 적어도 하나의 무기에 의해 특징지어지는 것인 방어 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 위협물(2)은, 고정형 또는 이동형인 것을 특징으로 하는 방어 시스템.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 방어 수단(3)은, IR 탐지기를 구비하는 로켓인 것을 특징으로 하는 방어 시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 방어 수단(3)은, IR 탐지기를 구비하는 로켓인 것을 특징으로 하는 방어 시스템.
  9. 물체(11)로서,
    제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 방어 시스템(10)을 구비하는 것인, 물체.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 물체(11)는, 고정형 또는 이동형인 것을 특징으로 하는 물체.
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  12. 삭제
  13. 삭제
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