• 제목/요약/키워드: Ballistic missile defense

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운동학적 특징을 이용한 다기능 레이다 표적 분류 (Target Classification for Multi-Function Radar Using Kinematics Features)

  • 송준호;양은정
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.404-413
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    • 2015
  • 대공 레이다에서 표적의 분류는 대 탄도탄 모드 수행의 가장 중요한 부분 중 하나이다. 대 탄도탄 모드에서는 항공기와 탄도탄을 분류하여 각 표적에 따른 대응 방법을 결정한다. 표적 분류의 속도와 정확도는 적의 공격에 대한 대응 능력과 직접적인 관련이 있으므로, 효율적이고 정확한 표적 분류 알고리즘이 필수적이다. 일반적으로, 레이다는 표적 분류를 위해 JEM(Jet Engine Modulation) 및 HRR(High Range Resolution), ISAR(Inverse Synthetic Array Radar) 영상 등을 사용하는데, 이러한 기법들은 표적 분류를 위한 별도의(광대역 등) 레이다 파형과 DB(Data Base) 및 분류 알고리즘을 요구한다. 본 논문은 별도의 파형 없이 실제 다기능 레이다에서 적용 가능한 표적 분류 기법을 제안한다. 특징 벡터로 추적 시 얻은 표적의 운동학적인 특징(kinematics features)을 이용하여 레이다 하드웨어 및 시간 관점에서 레이다 자원을 아끼고, 구현이 간단하여 빠르고 상대적으로 정확한 퍼지 논리(fuzzy logic)를 분류 알고리즘으로 사용하여 실제 환경에서의 적용성을 높였다. 항공기의 실측 데이터와 탄도탄의 모의 신호를 사용하여 제안한 분류 알고리즘의 성능과 적합성을 증명하였다.

대탄도탄 방어용 유도기법 연구 (A Guidance Law Study for Anti-Ballistic Missile Defense)

  • 정호락;송택렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.84-99
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    • 1998
  • 탄도탄 요격용 유도무기의 closed-loop 유도기법으로 종말유도의 효율성을 증대시키기 위해 산정된 비행자세 각으로 표적을 요격하기 위한 중기유도 법칙을 제시한다. 제시된 유도법칙은 잡음환경하에서의 비선형 레이더 측정치를 사용하는 확장칼만필터(EKF) 알고리즘을 사용하여 추정된 표적의 상태변수를 이용하고 표적의 운동을 간략화 하여 구한 추정된 표적의 위치를 기반으로 한다. 제시된 중기유도법칙의 3차원 공간으로의 확장에 대해서도 연구한다. 제시된 중기유도법칙을 적용하고, 종말유도법칙으로 비례항법유도(PNG)을 사용하는 일련의 시뮬레이션을 통해 유도성능을 확인한다.

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전술객체 위치 모의 및 추적을 위한 필터링 알고리즘 연구 (Filtering Algorithms for Position Evaluation and Tracking of Tactical Objects)

  • 김석권;진승리;손재원;박동조
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.199-208
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    • 2010
  • 모델링 시뮬레이션에서 전술객체의 위치는 시공간 위치 정보(Time, Space and Position Information, TSPI)로 표현된다. 미 국방성에서 시험, 훈련, 평가 시스템을 연동하기 위해 개발한 TENA(Test and Training Enabling Architecture)의 TSPI 객체 모델을 참고하여 시공간 위치 정보의 형태 및 정보 기록 소요를 도출하였다. 전술 데이터 링크(Tactical Data Link, TDL) 중 가장 정교한 링크 16(Link-16)의 PPLI(Precise Participant Location and Identification) 메시지를 통해 시공간 위치 정보의 교환 방식에 대해 알아보았다. 객체 위치 모의 및 추적을 위한 필터링 알고리즘으로 선형 시스템을 위한 칼만 필터 및 비선형 시스템을 위한 확장형 칼만 필터와 unscented 칼만 필터를 소개한다. 운동 방정식을 이용하여 탄도 미사일의 궤적을 모델링 한 후에, unscented 칼만 필터로 추정한 탄도 미사일의 궤적 추적 성능을 시뮬레이션 하였다.

요격시험평가 안전구역 설정을 위한 AUTODYN을 이용한 파편분산 및 낙하 예측 모델링 (Debris Dispersion and Falling Prediction Modeling Using AUTODYN to Determine Interception Test Evaluation for Safety Zone)

  • 강보현;김상호;박기순;정봉철;이석우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.745-753
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    • 2019
  • Recently, with the development of long-range / high-altitude guided weapon system for defense against ballistic missile, test range and firing altitude for guided weapons are increasing. Due to the increase in the test range and the intercepting altitude, it is expected to increase the range of safety area required for the firing test. Comparing to the foreign countries which have many desert or non-residence, in the domestic circumstances where the population is concentrated and distributed, it is more important to predict the falling area and to set the safety area for safely carry out the long-range / high-altitude intercept test. In this paper, we consider the following three points. The first is the booster fall trajectory modeling, the second is the shroud fall trajectory modeling, and finally, the debris dispersion modeling for the missile intercept. Especially, the AUTODYN model was used to predict debris falling area which produced in the high-speed guided missile intercepting test.

동적 RCS의 주기성과 통계적 특성을 이용한 기두부와 단 분리 시 조각들의 구분 (Classification of the Front Body of a Missile and Debris in Boosting Part Separation Phase Using Periodic and Statistical Properties of Dynamic RCS)

  • 최영재;최인식;신진우;정명수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권7호
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    • pp.540-549
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    • 2018
  • 초고속 고기동 미사일의 요격에 있어서 기두부와 단 분리 시 조각들을 식별하는 것은 중요한 문제이다. 기두부는 비행 안정성을 위하여 세차운동을 하며, 단 분리 시 조각들은 텀블링 운동을 한다. 기두부와 단 분리 시 조각들의 주기적인 미세거동에 의하여 이들의 동적 RCS에서는 주기성과 통계적 특성이 나타난다. 본 논문에서는 기두부와 단 분리 시 조각들의 동적 RCS에서 나타나는 주기성과 통계적 특성을 이용하여 기두부와 단 분리 시의 조각들을 분류하는 방법을 제안하였다. 동적 RCS가 가지고 있는 주기성과 통계적 특성으로부터 세 종류의 특성벡터를 추출하고, SVM(support vector machine)을 사용하여 분류하였다.

다대다 대응 위협평가 및 무기할당 알고리즘 연구: 탄도미사일 및 장사정포 위협을 중심으로 (A Study of Multi-to-Majority Response on Threat Assessment and Weapon Assignment Algorithm: by Adjusting Ballistic Missiles and Long-Range Artillery Threat)

  • 임준성;유병천;김주현;최봉완
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.43-52
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    • 2021
  • In weapon assignment studies to defend against threats such as ballistic missiles and long range artillery, threat assessment was partially lacking in analysis of various threat attributes, and considering the threat characteristics of warheads, which are difficult to judge in the early flight stages, it is very important to apply more reliable optimal solutions than approximate solution using LP model, Meta heuristics Genetic Algorithm, Tabu search and Particle swarm optimization etc. Our studies suggest Generic Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm in the basis of various attributes of threats. First job of studies analyzes information on Various attributes such as the type of target, Flight trajectory and flight time, range and intercept altitude of the intercept system, etc. Second job of studies propose Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm were applied to obtain a more reliable solution by reflection the importance of the interception system. It analyzes ballistic missiles and long-range artillery was assigned to multiple intercept system by real time threat assessment reflecting various threat information. The results of this study are provided reliable solution for Weapon Assignment problem as well as considered to be applicable to establishing a missile and long range artillery defense system.

2인 제로섬 게임 기반의 효과적인 SLBM 탐지를 위한 구축함 배치 최적화 (Optimization of Destroyer Deployment for Effectively Detecting an SLBM based on a Two-Person Zero-Sum Game)

  • 이진호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.39-49
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    • 2018
  • 잠수함으로부터 발사되는 SLBM은 은밀성으로 인해 탐지가 매우 제한적이며 이는 안보에 심각한 위협으로 인식된다. 본 연구는 SLBM의 효과적인 탐지를 위한 구축함 배치 최적화 문제를 고려한다. 최적화 모델은 2인 제로섬 게임을 기반으로 하여, 상대방의 입장에서 SLBM이 최대한 탐지되지 않는 발사 및 도착 지점과 비행궤적을 결정하고자 하며, 우리의 입장에서는 상대방의 SLBM 탐지를 최대화할 수 있는 구축함의 배치 계획을 수립한다. 제시된 2인 제로섬 게임 모델은 선형계획법으로 변환하여 최적해를 구할 수 있으며, 가상의 임의 구역과 시나리오를 생성하여 계산 실험을 수행하고 본 연구에서 제시하는 모델을 통해 게임에서의 상대방과 우리의 최적 혼합전략을 도출한 결과를 보여준다.

Propulsion System Design and Optimization for Ground Based Interceptor using Genetic Algorithm

  • Qasim, Zeeshan;Dong, Yunfeng;Nisar, Khurram
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.330-339
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    • 2008
  • Ground-based interceptors(GBI) comprise a major element of the strategic defense against hostile targets like Intercontinental Ballistic Missiles(ICBM) and reentry vehicles(RV) dispersed from them. An optimum design of the subsystems is required to increase the performance and reliability of these GBI. Propulsion subsystem design and optimization is the motivation for this effort. This paper describes an effort in which an entire GBI missile system, including a multi-stage solid rocket booster, is considered simultaneously in a Genetic Algorithm(GA) performance optimization process. Single goal, constrained optimization is performed. For specified payload and miss distance, time of flight, the most important component in the optimization process is the booster, for its takeoff weight, time of flight, or a combination of the two. The GBI is assumed to be a multistage missile that uses target location data provided by two ground based RF radar sensors and two low earth orbit(LEO) IR sensors. 3Dimensional model is developed for a multistage target with a boost phase acceleration profile that depends on total mass, propellant mass and the specific impulse in the gravity field. The monostatic radar cross section (RCS) data of a three stage ICBM is used. For preliminary design, GBI is assumed to have a fixed initial position from the target launch point and zero launch delay. GBI carries the Kill Vehicle(KV) to an optimal position in space to allow it to complete the intercept. The objective is to design and optimize the propulsion system for the GBI that will fulfill mission requirements and objectives. The KV weight and volume requirements are specified in the problem definition before the optimization is computed. We have considered only continuous design variables, while considering discrete variables as input. Though the number of stages should also be one of the design variables, however, in this paper it is fixed as three. The elite solution from GA is passed on to(Sequential Quadratic Programming) SQP as near optimal guess. The SQP then performs local convergence to identify the minimum mass of the GBI. The performance of the three staged GBI is validated using a ballistic missile intercept scenario modeled in Matlab/SIMULINK.

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네트워크 기반 미래 공중전력 운용개념 (The operational concept of the network based future airborne force power)

  • 김종열;권용수;김윤규
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제4권2호
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    • pp.45-54
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    • 2008
  • This paper describes an operational concept of the network based future airborne force power using a systems engineering approach. The battlefield is changing to new system of systems that command and control by the network based BM/C4ISR. Also, it is composed of various sensors and shooters in an single theater. Future threats may be characterized as unmanned moving bodies that the strategic effect is great such as UAVs, cruise missile and tactical ballistic missiles. New threats such as low altitude stealth cruise missile may also appear. The implementation of future airborne force power network systems against these future threats is required to complex and integrated approach based on systems engineering. This work developed the operational concepts of the future airborne network system, and then derived the requirements for performing missions effectively. In addition, the scheme of future airborne force power network systems is presented.

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위성 전군방공경보체계 QPSK 모뎀 설계 (QPSK Modem Design of Satellite Air-defence Warning System)

  • 김영훈
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.755-761
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    • 2015
  • Satellite Air-defence Warning System receives the aircraft/ballistic track information and air defense control command obtained from Master Control & Reporting Center (MCRC) and Air Missile Defence Cell (AMD Cell) Systems. It consists of terminal and control system to propagate track information and air defense control command control via the military satellite communications. In this paper, there were described track information, air defense control command, the frame structure of modem to transmit a voice information and modulation/demodulator design, network synchronization methods via the satellite network.