실험실에서 전자전 장비와 고속 기동 무기체계 간 실 교전 모의용 조우 HILS 기술 연구

The Engagement HILS Technology Research in the Laboratory for Simulated Warfare between Electronic Warfare Equipment and High-speed Maneuvering Weapon System

Abstract

본 논문에서는 실제 교전이 일어나는 3차원 공간에서 고속 기동 중인 미사일 탐색기와 전자전 장비 간 교전 상황을 제한된 실험실 공간에서 교전 모의할 수 있는 HILS 시스템을 구축하기 위한 장치들을 구성할 수 있는 다양한 구현 방법들과 알고리즘에 관하여 기술하였다. 이 연구를 통하여 우리는 미래전장에서 다양한 고속 기동 무기체계들과 전자전 장비 간 실 교전 상황을 모의하는 실험들을 통하여 미래 전자전 장비의 주요 설계 요소들을 분석하는 방법들을 제시할 수 있었다. 즉 우리는 이 연구를 통하여 미래의 실 전자전 장비를 개발할 때 기술적인 위험요소들을 제거하고, 개발비용을 줄이며, 개발 기간을 단축할 수 있도록 도와주는 M&S 기술들을 개발하고 확인하였다. 본 연구결과는 전자전 무기체계 연구개발 분야 뿐 만 아니라 다양한 교전급 무기체계 HILS 연구 및 구축에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

In this paper, we describe the implementation methods and algorithms for the various technologies and devices required for the construction of the engagement HILS(Hardware In the Loop Simulation) in the limited space to simulate the high-speed maneuvering encounter situation of the weapon system in 3-dimensional real world space. Through this research, we have been able to suggest ways to analyze the major design elements of future electronic warfare equipment through experiments simulating actual engagements between various high-speed maneuvering weapons systems and electronic warfare devices in the future battlefield. It was confirmed that the M&S technology could be used to eliminate technical risks, reduce development cost, and shorten development time in the future real system development. The results of this study can be a great assist not only for the field of electronic warfare system research and development, but also for the research & implementation on HILS of various engaging class weapons systems.

Fig. 1. The Process for High-speed Maneuvering Electronic Warfare Engagement HILS Operation

Fig. 2. High-speed Maneuvering Weapon System Engagement HILS Configuration Diagram

Fig. 3. Engagement Scenario Concept

Fig. 4. The Engagement HILS Configuration in Electronic Warfare Chamber

Fig. 5. Overall Configuration Diagram of Simulated Target Machine

Fig. 6. Explorer 3 Axis Control Device Structure

Fig. 7. Missile Proportional Guidance Algorithm

Fig. 8. 3D ⇒2D How to Convert Laboratory Coordinate System 1

Fig. 9. 3D ⇒2D How to Convert Laboratory Coordinate System 2

Fig. 10.TMS Configuration Diagram

Fig. 11. Missile Explorer Appropriate Location Analysis Graph for Laboratory Simulation

Fig. 12. HILS Server Program

Table 1. 3-D Virtual Model