KR102427632B1 - 레이다 시험 설비 및 방법 - Google Patents

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KR102427632B1 KR1020210192928A KR20210192928A KR102427632B1 KR 102427632 B1 KR102427632 B1 KR 102427632B1 KR 1020210192928 A KR1020210192928 A KR 1020210192928A KR 20210192928 A KR20210192928 A KR 20210192928A KR 102427632 B1 KR102427632 B1 KR 102427632B1
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이광병
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한화시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이다 시험 설비 및 방법에 관한 것으로, 비행체에 탑재되는 레이다의 성능을 시험하기 위한 레이다 시험 설비로서, 상기 레이다의 이동 경로를 형성하기 위한 케이블; 상하방향으로 연장되도록 배치되고, 상기 케이블을 지상으로부터 이격시키도록 지지하는 지지체; 상기 레이다를 탑재시킬 수 있고, 상기 레이다를 공중에 배치시킬 수 있도록 상기 케이블에 설치되는 거치대;를 포함하고, 레이다가 운용되는 환경과 유사한 환경을 조성하여 레이다의 성능을 시험할 수 있다.

Description

레이다 시험 설비 및 방법{Radar test equipment apparatus and method}
본 발명은 레이다 시험 설비 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공중에서 운용되는 레이다의 성능을 시험할 수 있는 레이다 시험 설비 및 방법에 관한 것이다.
합성 개구 레이다(SAR; Synthetic Aperture Radar)의 영상은 광학 영상과는 달리 기후, 시간에 관계없이 전천후로 획득이 가능하다는 장점으로 인해 지표면 정보 식별, 해상 감시, 재해 감시 뿐만 아니라, 군사 목적 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. SAR 장비의 주요 탑재 플랫폼은 위성 또는 항공기와 같이 빠르게 이동하는 플랫폼으로 일정 시간 동안의 신호를 수집하고 합성하여 영상을 형성하게 된다. 따라서 지상에서 운용되는 레이다 시스템에 비해 SAR 장비는 실제 플랫폼에 탑재하기 전에 시스템의 성능 분석에 큰 제약이 따른다.
이러한 SAR 장비의 성능 분석에는 비행 시험이 요구되지만, 막대한 비용과 시간이 소요되기 때문에 주로 차량에 SAR을 탑재하고 높은 위치의 교량이나 도로를 주행하면서 주변 환경을 대상으로 공대지를 모사한 레이다 시험을 수행하고 있다. 그런데 지상에 설치된 다양한 구조물 등에 의해 SAR이 운용되는 실제 공중 또는 우주의 환경과 동일한 시험 환경을 구현하는데 어려운 문제가 있다. 또한, 지상의 시험 환경이 변화로 인해, 동일한 조건으로 반복 시험이 어렵고, 시험 환경에 대한 정확한 정보(측정 시 레이다의 정확한 위치, 탐지대상과의 거리/ 크기/ 재질 등)를 획득하는데 한계가 있다. 특히, 지상에서는 기상 조건이 지속적으로 변화하기 때문에, 위성에서의 운용과 같이 기상조건 등의 영향없이 빠른 속도에서 시험을 수행할 수 없는 문제가 있다.
KR 10-2019-0075571 A
본 발명은 레이다가 운용되는 환경과 유사한 환경에서 시험을 수행할 수 있는 레이다 시험 설비 및 방법을 제공한다.
본 발명은 레이다의 성능을 정확하고 효율적으로 시험할 수 있는 레이다 시험 설비 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 레이다 시험 설비는, 비행체에 탑재되는 레이다의 성능을 시험하기 위한 레이다 시험 설비로서, 상기 레이다의 이동 경로를 형성하기 위한 케이블; 상하방향으로 연장되도록 배치되고, 상기 케이블을 지상으로부터 이격시키도록 지지하는 지지체; 상기 레이다를 탑재시킬 수 있고, 상기 레이다를 공중에 배치시킬 수 있도록 상기 케이블에 설치되는 거치대;를 포함할 수 있다.
상기 지지체는 상기 레이다의 시험 고도를 조절하기 위해 길이 조절이 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 거치대는 상기 레이다가 지상을 향하도록 측면 및 바닥 중 적어도 한 군데에 상기 레이다를 탑재시킬 수 있는 탑재 공간을 포함할 수 있다.
상기 거치대는 수평 방향 및 상하방향 중 적어도 한 방향으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 케이블에서 상기 거치대의 위치, 이동 속도 및 자세 중 적어도 하나를 측정할 수 있는 측정장치; 및 측정된 정보를 상기 레이다에 제공할 수 있는 통신장치;를 포함할 수 있다.
상기 측정 장치는 상기 거치대, 지지체 및 케이블 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
상기 통신 장치는 지상에 마련되는 레이다 신호 처리 장치에 송신할 수 있다.
상기 거치대를 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있는 동력 장치를 포함할 수 있다.
상기 동력 장치는, 동력을 발생시킬 수 있고, 상기 거치대에 설치되는 동력기; 및 상기 동력기에서 발생되는 동력을 이용하여 회전할 수 있고, 상기 거치대를 상기 케이블에 연결하는 구름부재;를 포함할 수 있다.
상기 동력장치는, 동력을 발생시킬 수 있고, 상기 지지체에 설치되는 동력기; 및 상기 동력기에서 발생되는 동력을 이용하여 회전할 수 있고, 상기 지지체에 설치되는 풀리;를 포함하고, 상기 케이블은 폐루프를 형성하도록 상기 풀리에 설치되고, 상기 거치대는 상기 케이블에 연결될 수 있다.
상기 레이다를 지지시키도록 상기 거치대에 설치되는 클램프 부재; 및 상기 클램프 부재를 상하방향으로 이동시키도록 상기 거치대에 설치되는 승강기;를 더 포함할 수 있다.
상기 동력장치, 상기 승강기 및 상기 거치대의 동작을 제어할 수 있는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 레이다 시험 방법은, 지상으로부터 이격되는 공중에 케이블을 이용하여 레이다의 이동 경로를 마련하는 과정; 상기 케이블에 레이다를 설치하는 과정; 및 상기 레이다를 이동시키고, 상기 레이다의 성능을 시험하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 이동 경로를 마련하는 과정은, 지상에 상하방향으로 연장되는 지지체를 설치하는 과정; 및 상기 지지체에 상기 케이블을 연결하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 레이다를 설치하는 과정은, 합성 개구 레이다를 마련하는 과정; 및 상기 합성 개구 레이다가 지상을 향하도록 상기 케이블에 설치되는 거치대에 지지시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 레이다를 설치하는 과정은, 지상과 상기 레이다 간의 거리를 조정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은, 지상에 마련된 기준 표적에 레이다 신호를 방사하는 과정; 상기 기준 표적으로부터 반사되는 신호를 수신하는 과정; 및 수신된 신호와 미리 마련된 기준 표적의 정보를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 레이다의 영점을 조정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은, 상기 레이다가 배치되는 고도, 상기 레이다의 이동 속도 및 상기 레이다가 배치되는 각도 중 적어도 하나를 조정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은, 지상에 설치되는 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 마련하는 과정; 상기 레이다를 이용하여 지상에 설치되는 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 획득하는 과정; 획득된 시험 표적 정보와 미리 마련되어 있는 시험 표적 정보를 비교하는 과정; 및
비교 결과에 따라 상기 레이다의 성능을 보정하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은, 상기 거치대의 위치, 이동 속도 및 자세를 측정하는 과정; 및 측정된 거치대의 정보를 정보를 상기 레이다에 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은, 상기 레이다가 실제 운용될 때의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은, 지상에 마련되는 레이다 신호 처리 장치의 제어를 통해 미리 설정된 시나리오에 따라 자동으로 수행하고, 모니터링할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 레이다가 운용되는 환경과 유사한 환경을 조성할 수 있다. 따라서 지상의 다양한 환경 변화에도 레이다의 성능을 정확하고 안정적으로 시험할 수 있다. 또한, 일정한 조건에서 레이다의 성능을 반복해서 시험할 수 있고, 시험 환경에 대한 정확한 정보를 제공할 수 있으므로, 레이다의 성능을 효율적으로 시험할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 레이다 시험 방법으로 레이다를 시험하는 상태를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 시험 설비는, 항공기나 위성 등과 같은 비행체에 탑재되는 레이다의 성능을 시험하는데 사용될 수 있다. 그러나 시험 설비는 이에 한정되지 않고 공중에서 운용되는 다양한 장비의 성능을 시험하는데 사용될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 레이다 시험 방법으로 레이다를 시험하는 상태를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래에는 레이다(10)를 차량(20)에 탑재시키고, 높은 교량이나 도로에서 차량(20)을 주행시키면서 레이다(10)의 성능을 시험하였다. 이 경우, 차량(20)을 동일한 속도로 주행시키더라도 차량(20)을 동일한 경로로 이동시키기 어려워 동일한 조건으로 레이다(10)의 성능을 반복해서 시험하는데 한계가 있었다. 또한, 차량(20)이 주행하는 교량이나 도로 주변에 설치되는 구조물들에 의해 레이다(10)의 성능을 정확하게 시험하는데 한계가 있었다.
이에 본 발명에서는 지상으로부터 이격되는 위치에 실제 레이다(10)가 운용되는 환경과 유사한 환경에서 레이다(10)의 성능을 시험할 수 있는 시험 설비를 구축함으로써 주변의 구조물에 의한 방해를 받지 않고, 동일한 조건에서 레이다(10)의 성능을 반복해서 시험할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이다 시험 설비는, 비행체에 탑재되는 레이다(10)의 성능을 시험하기 위한 장치로서, 레이다(10)의 이동 경로를 형성하기 위한 케이블(120)과, 상하방향으로 연장되도록 배치되고, 케이블(120)을 지상으로부터 이격시키도록 지지하는 지지체(110)와, 레이다(10)를 탑재시킬 수 있고, 레이다(10)를 공중에 배치시킬 수 있도록 케이블(120)에 설치되는 거치대(140)를 포함할 수 있다. 또한, 레이다 시험 설비는 거치대(140)를 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있는 동력장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 레이다 시험 설비는 지상에 설치되고 레이다(10)의 영점을 조정하기 위한 기준 표적(161)과, 레이다(10)의 성능을 시험하기 위한 시험 표적(162a, 162b)을 포함할 수 있다. 레이다 시험 설비는 레이다 시험 설비의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 레이다(10)의 성능을 시험하기 위해 레이다(10)와 신호를 송수신하고, 레이다(10)로부터 송신되는 신호를 분석할 수 있는 제어기(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 레이다 시험 설비는 작업자를 작업 위치로 이동시키기 위한 작업 장치(150)를 더 포함할 수도 있다.
레이다(10)는 위성이나 항공기 등과 같은 비행체에 탑재될 수 있고, 공중에서 지상으로 신호를 발사하고, 지상에서 반사되어 돌아오는 신호를 측정하여 2차원 영상으로 복원하는 합성 개구 레이다(Synthetic aperture radar; SAR, 10)를 포함할 수 있다. 참고로, 합성 개구 레이다는 측방관측(side-looking) 영상 레이다로서, 인공 위성이나 항공기에 탑재되어 작동하며, 안테나에서 마이크로파 펄스를 지구 표면에 발사한 후 후방산란되어(back-scattered) 돌아오는 신호를 측정하여 지상의 상태를 2차원 영상으로 복원하는 장비이다. 지표면에 반사되어 돌아오는 레이다 신호는 지표면의 물리적 특성(표면 거칠기, 기하학 구조, 향방(orientation))이나 전기적 특성(유전율(dielectric constant), 수분량, 전도도(conductivity)) 및 센서의 레이다 주파수에 의해 결정된다.
지지체(110)는 케이블(120)을 지상으로부터 이격시키기 위한 구성으로서, 서로 이격되도록 배치되는 제1지지체(111)와 제2지지체(112)를 포함할 수 있다. 이때, 제1지지체(111)와 제2지지체(112)는 상하방향으로 연장되도록 지상에 고정 설치될 수 있다. 예컨대 제1지지체(111)와 제2지지체(112)는 평지에 설치될 수도 있고, 산간지대에 설치될 수도 있다. 또는 제1지지체(111)와 제2지지체(112) 중 하나는 평지에 설치되고, 나머지 하나는 산간지대에 설치될 수도 있다. 다만, 지지체(110)는 케이블(120)을 수평으로 지지할 수 있도록 설치되는 것이 좋다. 지지체(110)는 철탑, 철 기둥, 콘크리트 구조물 등을 이용하여 구축될 수 있다. 지지체(110)는 레이다가 운용되는 높은 위치, 예컨대 공중에서 레이다(10)의 성능을 시험할 수 있도록, 지상으로부터로 수 내지 수백 m 또는 수십 m 이격된 위치까지 연장되도록 설치될 수 있다. 이러한 지지체(110)는 레이다(10)를 시험하기 위한 위치, 예컨대 고도를 조정하기 위해 길이 조절이 가능하도록 형성될 수도 있다.
케이블(120)은 제1지지체(111)와 제2지지체(112)에 연결되어 레이다(10)의 이동 경로를 형성할 수 있다. 케이블(120)은 복수 개의 강선(steel wire)을 꼬아서 스트랜드를 만들고, 복수개의 스트랜드를 심강(core)의 둘레에 꼬아서 합쳐진 구조로 만들어질 수 있다. 이는 레이다(10) 및 레이다(10)를 탑재시키기 위한 거치대(140)을 안정적으로 지지하기 위함이다. 이와 같은 케이블(120)은 다양한 방식으로 지지체(110)에 설치되어 레이다(10)의 이동 경로를 형성할 수 있다. 이와 관련해서는 나중에 구체적인 실시 예에서 다시 설명한다.
거치대(140)는 레이다(10)를 탑재하기 위한 공간을 제공하고, 케이블(120)에 설치되어, 케이블(120)을 따라 이동하거나 케이블(120)에 의해 이동할 수 있다. 거치대(140)는 레이다(10)의 안테나가 지상을 향하도록 지지할 수 있도록 마련될 수 있다. 거치대(140)는 다면체 형상을 갖도록 형성되고, 측면이나 바닥면에 레이다(10)를 지지시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 예컨대 거치대(140)의 바닥면에 레이다(10)를 지지시키면, 레이다(10)와 지상 사이에 방해물이 없는 실제 레이다(10)의 운용환경과 유사한 환경을 조성할 수 있다. 또한, 거치대(140)를 수평방향 및 상하방향으로 회전 가능하게도록 형성하여 레이다(10)의 각도를 조정할 수도 있다. 이와 같은 거치대(140)는 케이블(120)의 설치 방식에 따라 구체적인 구조가 변경될 수 있으므로, 거치대(140)의 구체적인 구조에 대해서는 나중에 구체적인 실시 예에서 다시 설명한다.
케이블(120)에서 거치대(140)의 위치, 이동 속도(가속도 포함) 및 자세를 측정할 수 있는 측정장치(미도시)를 포함할 수 있다. 측정장치는 거치대(140)에 설치될 수도 있고, 지지체(110)나 케이블(120)에 설치될 수도 있다. 예컨대 측정장치는 거치대(140)에 설치되어 지지체(110) 등에 설치되어 있는 타겟에 레이저빔을 조사하고 타겟에서 반사되는 레이저빔을 수신하여 거치대(140)의 위치, 이동 속도 및 자세를 측정할 수 있다. 이와 같은 측정장치는 거치대(140)의 위치, 이동 속도 및 자세를 측정할 수 있는 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
또한, 측정장치에서 측정되는 거치대(140)의 위치, 이동 속도 및 자세 등에 대한 정보를 레이다에 전송할 수 있는 통신장치(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 통신장치는 거치대(140)에 설치되어, 시험 중 레이다에 실시간으로 전송할 수 있다. 또한, 통신장치는 지상에 설치되는 레이다 신호처리 장치에 측정장치로부터 획득된 정보들을 전송할 수 있고, 레이다 신호처리 장치로부터 전송되는 시험 관련 정보, 예컨대 시험 시나리오를 수신하여 제어기로 전송할 수도 있다. 이에 제어기는 레이다 신호 처리 장치로부터 전송되는 시험 시나리오에 따라 레이다의 성능 시험을 자동으로 수행하도록 레이다 시험 설비를 제어할 수 있다.
동력장치(130)는 거치대(140)를 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 동력장치(130)는 거치대(140)에 설치되거나 지지체(110)에 설치될 수도 있다. 이러한 동력장치(130)는 지지체(110)나 지상에 설치되는 전력 공급장치(미도시)로부터 전력을 제공받아 작동할 수 있다. 동력장치(130)가 설치되는 위치에 따라 달라질 수도 있으나, 동력장치(130)가 거치대(140)에 설치되는 경우, 케이블(120)에는 전력 공급장치와 동력장치(130)를 연결하는 전력 공급 배선(미도시)이 설치될 수도 있다.
제어기는 거치대(140)의 이동 속도를 조절하도록 동력장치(130)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 제어기는 동력장치(130) 이외에도 거치대(140)와 후술하는 승강기(170) 등 레이다 시험 설비의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어기는 지상에 마련되는 레이다 신호처리 장치로부터 전송되는 레이다 시험에 관련된 시나리오에 따라 레이다 시험 설비를 자동으로 제어할 수 있다.
기준 표적(161)은 지상에 마련될 수 있고, 미리 설정된 위치에 고정되도록 설치될 수 있다. 시험 표적(162a, 162b)은 지상에 마련될 수 있고, 미리 설정된 위치에 설치될 수 있다. 시험 표적(162a, 162b)은 한 개 이상으로 마련될 수 있으며, 필요에 따라 설치 위치를 변경시킬 수도 있다. 이와 같은 기준 표적(161)과 시험 표적(162a, 162b)의 위치 정보는 레이다 신호 처리 장치(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있으며, 레이다(10)의 성능을 시험할 때 레이다(10)에서 측정되는 결과에 따라 레이다(10)의 영점을 조정하거나 레이다(10)의 성능을 보정하는데 사용될 수 있다.
또한, 레이다 시험 설비는 거치대(140)의 높이를 조절하기 위한 승강기(170)를 더 포함할 수도 있다. 이때, 승강기(170)는 제어기의 제어를 받아 거치대(140)의 높이, 즉 거치대(140)에 탑재되는 레이다(10)의 고도를 조절할 수 있다.
한편, 레이다(10)의 성능을 시험하기 위해서는 작업자가 레이다(10)를 거치대(140)에 탑재시키거나 거치대(140)로부터 레이다(10)를 분리해야 한다. 이에 작업자를 케이블(120)에 설치된 거치대(140)에 도달시킬 수 있는 작업 장치(150)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 작업 장치(150)는 상하방향으로 연장되도록 설치되는 가이드 프레임(151)과, 가이드 프레임(151)에 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 작업대(152)를 포함할 수 있다. 이때, 가이드 프레임(151)은 제1지지체(111)와 제2지지체(112) 중 어느 하나에 고정되도록 설치될 수 있다. 이외에도 작업 장치(150)는 작업자를 고소(高所)에 설치되는 거치대(140)에 도달시킬 수 있다면 이에 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다.
이하에서는 레이다 시험 설비의 다양한 실시 예에 대해서 설명한다. 여기에서는 각 실시 예에서 특징적인 구성에 대해서 구체적으로 설명하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 레이다 시험 설비를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 레이다 시험 설비는, 레이다(10)의 이동 경로를 형성하기 위한 케이블(120)과, 상하방향으로 연장되도록 배치되고, 케이블(120)을 지상으로부터 이격시키도록 지지하는 지지체(110)와, 레이다(10)를 탑재시킬 수 있고, 케이블(120)에 연결되는 거치대(140) 및 거치대(140)를 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있는 동력장치(130)를 포함할 수 있다.
지지체(110)는 서로 이격되도록 배치되는 제1지지체(111)와 제2지지체(112)를 포함할 수 있다. 제1지지체(111)와 제2지지체(112)에는 동력장치(130)가 설치될 수 있다. 동력장치(130)는 제1지지체(111)에 설치되는 제1풀리(131a)와, 제2지지체(112)에 설치되는 제2풀리(131b) 및 제1풀리(131a)와 제2풀리(131b) 중 적어도 하나를 회전시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있는 동력기(132)를 포함할 수 있다. 여기에서는 동력기(132)가 제2풀리(131b)에 연결되고, 제2풀리(131b)는 동력기(132)에서 발생되는 동력을 이용하여 회전할 수 있는 것으로 설명한다.
케이블(120)은 제1풀리(131a)와 제2풀리(131b)를 감싸도록 설치되고, 폐루프를 형성할 수 있다. 이에 동력기(132)를 작동시키면, 동력에 의해 제2풀리(131b)가 회전할 수 있고, 케이블(120)에 의해 케이블(120)이 이동하면서 제1풀리(131a)도 함께 회전할 수 있다.
거치대(140)는 레이다(10)를 탑재시키기 위한 공간을 제공하는 몸체(141)와, 몸체(141)를 케이블(120)에 결합시키기 위한 연결부재(142)를 포함할 수 있다. 이때, 몸체(141)는 레이다(10)의 안테나가 외부를 향할 수 있도록 레이다(10)의 일부를 삽입시킬 수 있는 구조로 형성될 수도 있고, 레이다(10)의 일부를 잡아서 고정시킬 수 있는 구조로 형성될 수도 있다. 연결부재(142)는 케이블(120)의 이동 방향을 따라 몸체(141)가 이동할 수 있도록 케이블(120)에 고정되도록 결합될 수 있다.
이처럼, 폐루프를 형성하도록 케이블(120)을 설치하면, 케이블(120)이 제1풀리(131a)와 제2풀리(131b) 무한궤도 방식으로 회전 이동하기 때문에 거치대(140)에 탑재된 레이다(10)의 설치 방향을 변경시키지 않고도 전방위에서 다양한 형태의 신호 또는 표적 정보를 수집할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 레이다 시험 설비는, 제1실시 예에 따른 레이다 시험 설비와 달리 케이블(120)을 따라 이동 가능하도록 설치되는 거치대(140)를 포함할 수 있다. 이때, 거치대(140)는 동력장치(130)에 의해 케이블(120)에 연결될 수 있다.
동력장치(130)는 거치대(140)를 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있고, 거치대(140)에 설치되는 동력기(131)와, 동력기(131)에서 발생되는 동력을 이용하여 회전할 수 있는 구름부재(132)를 포함할 수 있다. 이때, 구름부재(132)는 휠(wheel)로 마련될 수 있고, 회전에 의해 케이블(120)을 따라 이동할 수 있도록 케이블(120)에 결합될 수 있다. 동력기(131)는 케이블(120)에 설치되는 전력 공급 배선을 통해 전력을 공급받아 작동될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 거치대(140)는 동력장치(130)에서 발생되는 동력을 이용하여 케이블(120)을 따라 이동될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 레이다 시험 설비는, 제2실시 예에 따른 레이다 시험 설비와는 달리 거치대(140)의 일부가 상하방향으로 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 이는 지상에서 거치대(140)에 레이다(10)를 탑재시키거나 거치대(140)에 탑재된 레이다(10)를 분리시키기 위함이다. 이 경우, 거치대(140)의 일부가 상하방향으로 이동 가능하기 때문에 제1 및 제2실시 예에서와는 달리 작업 장치(150)를 별도로 구비할 필요가 없다.
거치대(140)는 동력장치(130)에 의해 케이블(120)에 연결되는 몸체(141)와, 레이다(10)를 지지시킬 수 있도록 형성되고 몸체(141)에 분리 가능하도록 연결되는 클램프 부재(143)를 포함할 수 있다. 이때, 클램프 부재(143)는 레이다(10)의 일부를 삽입시킬 수 있도록 형성되거나, 별도의 체결부재(미도시)를 이용하여 레이다(10)를 지지시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 거치대(140)에는 클램프 부재(143)를 상하방향으로 이동시키기 위한 승강기(170)가 설치될 수 있다. 이때, 승강기(170)는 와이어 로프(171)와, 와이어 로프(171)를 권취 및 권출할 수 있는 와이어 드럼(172)을 포함할 수 있다. 와이어 로프(171)는 와이어 드럼(172)과 클램프 부재(143)를 연결하고, 와이어 드럼(172)의 동작에 의해 감기거나 풀리면서 클램프 부재(143)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
이러한 구성을 통해 작업자는 지상에서 거치대(140)에 레이다(10)를 탑재시키거나 거치대(140)에 탑재된 레이다(10)를 분리시킬 수 있다. 또한, 시험 시 레이다(10)를 시험이 수행되는 위치, 즉 고도에 배치시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 레이다 시험 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 레이다 시험 방법은, 지상으로부터 이격되는 공중에 케이블을 이용하여 레이다의 이동 경로를 마련하는 과정과, 상기 케이블에 레이다를 설치하는 과정 및 레이다를 이동시키고, 레이다의 성능을 시험하는 과정을 포함할 수 있다. 여기에서 레이다는 위성이나 비행체에 탑재되어 공중에서 운용되는 공대지형 레이다로서, 합성 개구 레이다를 포함할 수 있다.
먼저, 지상에 레이다의 성능을 시험하기 위한 시험 설비를 마련할 수 있다. 이때, 시험 설비는 일정한 조건에서 레이다의 성능을 시험할 수 있는 장소에 마련되는 것이 좋다. 예컨대 차량이 다니지 않는 산간지대에 철탑을 설치하고, 철탑에 케이블을 연결하여 지상으로부터 이격시키고, 케이블에 레이다를 탑재시킬 수 있는 거치대를 설치하여 시험 설비를 마련할 수 있다.
또한, 지상에 레이다의 영점을 조정하기 위한 기준 표적과 레이다의 성능을 시험하기 위한 시험 표적을 설치하고, 기준 표적의 기준 표적 정보와 시험 표적의 시험 표적 정보를 마련할 수 있다. 이때, 기준 표적 정보와 시험 표적 정보는 각각의 표적에 대한 거리, 크기, 재질 등의 정보를 포함할 수 있다.
레이다를 시험하기 위해 거치대에 레이다를 탑재시킬 수 있다. 이때, 작업자는 별도로 마련된 작업 장치를 이용하여 거치대가 설치된 위치로 이동한 후, 거치대에 레이다를 탑재할 수 있다. 또한, 작업자는 케이블에 설치된 거치대 또는 거치대의 일부를 하강시키고, 지상에서 거치대에 레이다를 탑재시킬 수도 있다.
거치대에 레이다를 탑재한 다음, 지상에 설치되어 있는 기준 표적을 이용하여 레이다의 영점을 조정할 수 있다. 이때, 거치대를 미리 정해진 위치로 이동시킨 후 기준 표적에 신호, 예컨대 레이다 신호를 송신하고, 기준 표적으로부터 반사되는 신호, 예컨대 표적 정보를 수신할 수 있다. 이때, 레이다는 통신 장치를 통해 거치대, 지지체 및 케이블 중 적어도 하나에 설치되는 측정 장치로부터 측정된 거치대의 위치, 이동 속도, 자세 등과 같이 레이다 신호 처리에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있다. 여기에서 거치대의 위치, 이동 속도, 자세 등의 정보는 시험 대상인 레이다의 거치대의 위치, 이동 속도, 자세에 대한 정보와 동일할 수 있다. 이때, 통신 장치는 지상에 마련된 레이다 신호 처리 장치에 거치대 또는 레이다의 위치, 이동 속도, 자세 등과 같은 정보를 실시간으로 전송할 수도 있다. 그리고 수신된 표적 정보를 분석하여 레이다의 영점을 조정할 수 있다.
레이다의 영점이 조정되면, 동력 장치를 작동시켜 거치대와 레이다를 이동시키고, 레이다를 작동시켜 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 획득할 수 있다. 그리고 시험 표적 정보가 획득되면, 획득된 시험 표적 정보와 미리 마련되어 있는 시험 표적 정보를 비교하고, 비교 결과에 따라 레이다의 성능을 보정할 수 있다. 또한, 동일한 조건, 예컨대 레이다의 이동 속도 및 고도를 이전 시험과 동일하게 유지하고 레이다를 이동시키면서 동일한 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 획득할 수 있다. 이와 같은 시험은 레이다의 성능이 정확하게 보정될 때까지 수행될 수 있다.
또한, 레이다의 성능을 시험하는 과정에서 레이다가 배치되는 고도, 이동 속도 및 레이다의 각도 중 적어도 하나를 조절하고, 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 획득할 수도 있다.
이와 같은 방법으로 공중에서 운용되는 레이다의 성능을 시험하면, 주변 환경에 대한 영향을 최소화시키고, 동일한 조건에서 반복적인 시험이 가능하게 된다. 또한, 케이블과 같이 정해진 경로를 따라 레이다를 이동시키면서 레이다의 성능을 시험하기 때문에 레이다의 위치, 이동 속도 및 자세를 정확하게 파악할 수 있다. 이를 통해 레이다의 성능을 보다 정확하게 파악할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하며, 실시 예들 간에 다양한 조합도 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 레이다 20: 차량
110: 지지체 120: 케이블
130: 동력 장치 140: 거치대
150: 작업 장치 161: 기준 표적
162a, 162b: 시험 표적 170: 승강기

Claims (22)

  1. 비행체에 탑재되는 레이다의 성능을 시험하기 위한 레이다 시험 설비로서,
    상기 레이다의 이동 경로를 형성하기 위한 케이블;
    상하방향으로 연장되도록 배치되고, 상기 케이블을 지상으로부터 이격시키도록 지지하는 지지체;
    상기 레이다가 지상을 향하도록 탑재시킬 수 있고, 상기 레이다를 공중에 배치시킬 수 있도록 상기 케이블에 설치되는 거치대;
    상기 거치대를 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있는 동력 장치;
    상기 케이블에서 상기 거치대의 위치, 이동 속도 및 자세를 측정할 수 있는 측정장치; 및
    측정된 정보를 상기 레이다에 실시간으로 제공할 수 있는 통신장치;를 포함하는 레이다 시험 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지체는 상기 레이다의 시험 고도를 조절하기 위해 길이 조절이 가능하도록 설치되는 레이다 시험 설비.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 거치대는 측면 및 바닥 중 적어도 한 군데에 상기 레이다를 탑재시킬 수 있는 탑재 공간을 포함하는 레이다 시험 설비.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 거치대는 수평 방향 및 상하방향 중 적어도 한 방향으로 회전 가능하도록 형성되는 레이다 시험 설비.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정 장치는 상기 거치대, 지지체 및 케이블 중 적어도 하나에 설치되는 레이다 시험 설비.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 장치는 지상에 마련되는 레이다 신호 처리 장치에 송신할 수 있는 레이다 시험 설비.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력 장치는,
    동력을 발생시킬 수 있고, 상기 거치대에 설치되는 동력기; 및
    상기 동력기에서 발생되는 동력을 이용하여 회전할 수 있고, 상기 거치대를 상기 케이블에 연결하는 구름부재;를 포함하는 레이다 시험 설비.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력장치는,
    동력을 발생시킬 수 있고, 상기 지지체에 설치되는 동력기; 및
    상기 동력기에서 발생되는 동력을 이용하여 회전할 수 있고, 상기 지지체에 설치되는 풀리;를 포함하고,
    상기 케이블은 폐루프를 형성하도록 상기 풀리에 설치되고,
    상기 거치대는 상기 케이블에 연결되는 레이다 시험 설비.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이다를 지지시키도록 상기 거치대에 설치되는 클램프 부재; 및
    상기 클램프 부재를 상하방향으로 이동시키도록 상기 거치대에 설치되는 승강기;를 더 포함하는 레이다 시험 설비.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 동력장치, 상기 승강기 및 상기 거치대의 동작을 제어할 수 있는 제어기를 포함하는 레이다 시험 설비.
  13. 지상으로부터 이격되는 공중에 케이블을 이용하여 레이다의 이동 경로를 마련하는 과정;
    상기 지상을 향하도록 상기 케이블에 레이다를 설치하는 과정; 및
    상기 레이다를 이동시키고, 상기 레이다의 성능을 시험하는 과정;을 포함하고,
    상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은,
    거치대의 위치, 이동 속도 및 자세를 측정하는 과정; 및
    측정된 거치대의 정보를 상기 레이다에 실시간으로 전송하는 과정을 포함하는 레이다 시험 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 이동 경로를 마련하는 과정은,
    지상에 상하방향으로 연장되는 지지체를 설치하는 과정; 및
    상기 지지체에 상기 케이블을 연결하는 과정;을 포함하는 레이다 시험 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 레이다를 설치하는 과정은,
    합성 개구 레이다를 마련하는 과정; 및
    상기 합성 개구 레이다를 상기 케이블에 설치되는 거치대에 지지시키는 과정;을 포함하는 레이다 시험 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 레이다를 설치하는 과정은,
    지상과 상기 레이다 간의 거리를 조정하는 과정을 포함하는 레이다 시험 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은,
    지상에 마련된 기준 표적에 레이다 신호를 방사하는 과정;
    상기 기준 표적으로부터 반사되는 신호를 수신하는 과정; 및
    수신된 신호와 미리 마련된 기준 표적의 정보를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 레이다의 영점을 조정하는 과정을 포함하는 레이다 시험 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은,
    상기 레이다가 배치되는 고도, 상기 레이다의 이동 속도 및 상기 레이다가 배치되는 각도 중 적어도 하나를 조정하는 과정을 포함하는 레이다 시험 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은,
    지상에 설치되는 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 마련하는 과정;
    상기 레이다를 이용하여 지상에 설치되는 시험 표적에 대한 시험 표적 정보를 획득하는 과정;
    획득된 시험 표적 정보와 미리 마련되어 있는 시험 표적 정보를 비교하는 과정; 및
    비교 결과에 따라 상기 레이다의 성능을 보정하는 과정;을 포함하는 레이다 시험 방법.
  20. 삭제
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은,
    상기 레이다가 실제 운용될 때의 이동 속도와 동일한 이동 속도로 이동시키는 과정을 포함하는 레이다 시험 방법.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 레이다의 성능을 시험하는 과정은,
    지상에 마련되는 레이다 신호 처리 장치의 제어를 통해 미리 설정된 시나리오에 따라 자동으로 수행하고, 모니터링하는 레이다 시험 방법.
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