수상함정 소노부이 자동투하 및 관제 시스템 {Submarine control system of ship}
본 발명은 적의 잠수함을 요격하기 위한 수상함정의 소노부이 자동투하 및 관제 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아군의 대잠헬기를 거치지 않는 다종의 군용 선박이 자체적으로 적의 잠수함을 관제 할 수 있는 대잠 관제 시스템에 관한 것이다.
잠수함은 20세기 초 처음 등장하였고, 군사적으로 활용되어 역사적으로 많은 사상자와 손실을 낸 선박이다. 해저 잠수를 통해 적의 눈에 발각되지 않으면서 선단에서 어뢰를 발사하는 형태로 적 함선에게 공격을 수행해 온 잠수함은 육안과 레이더의 탐지가 어렵기 때문에 역사적으로 많은 함선이 잠수함에 의해 피격되었다. 따라서 이러한 문제를 방지하고자 잠수함의 탐지 및 관제는 해상에 투하하는 소노부이(sonobouy) 라는 센서가 근래 개발되어 다양한 용도로 사용되어지고 있다. 참고할 만한 문헌으로서 대한민국 등록 특허 공보 제 10-1091646호에 기술된 소나 및 소나 구동 방법이 있는데, 상술한 기술의 기술적인 요지는 소나(SONAR) 및 소나 구동 방법에 관한 것으로서, 표적을 탐지하는데 있어서 탐지 거리와 갱신 주기 간의 트레이드 오프(trade-off) 관계를 보완하여, 단거리 표적에 대한 영상 획득 속도를 유지하면서도 장거리에 있는 표적에 대한 영상 획득이 가능한 소나 및 소나 구동 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 소나는 서로 직교하고 소수비(prime number ratio)의 송신 주기를 가지는 제1 내지 제n 송신 신호를 동시에 생성한 후에 음향 신호로 변환하여 출력하는 송신부와, 상기 송신부에서 출력된 음향 신호가 표적에 반사되어 입력되면 전기 신호로 변환한 후에 상기 제1 내지 제n 송신 신호의 파형을 정합 필터로 이용하여 정합 필터링(matched filtering)을 수행하여 상기 표적을 탐지하는 수신부로 장치가 구성된다. 종래 소노부이 장치를 사용하는 방식은 소노부이 장치가 상공에서 해상으로 투하 되어야만 하고, 그 정보의 관제와 송신은 상공에서 확인하고, 이것을 함정에 전송하는 방식이었다. 이러한 방식은 탐지의 프로세스가 비교적 복잡하고 데이터의 송신을 위해 항상 항공체가 함정을 따라 다녀야만 했으며, 항공체의 빠른 속력과 연료 소비로 인해 관제의 지속시간이 길지 않았던 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 함정이 독자적인 잠수함의 관제가 가능하게 하며, 그 유지시간이 비교적 길고 함정이 해상에서 잠수함을 발견했을 때 바로 전투를 수행하여 요격할 수 있는 기능을 제공하는 시스템을 얻고자 하기 위함이다.
본 원 과제를 해결하기 위한 발명의 구성은 적의 잠수함을 요격하기 위한 수상함정 소노부이 자동투하 및 관제 시스템에 관한 것으로서, 선박의 선미 격실에 구비된 발사대(100)와, 상기 발사대(100)에서 발사해 내는 소노부이(30), 이를 탐지하는 레이더부(20)가 구비되며, 이러한 장치들로 구성된 시스템은 선박이 독자적인 탐지를 수행해 냄으로서 적 잠수함을 보다 효과적으로 탐지해내어 요격할 수 있도록 하는 일련의 과정이 구성된다. 적의 잠수함을 관제함에 있어서, 적의 잠수함의 의심되는 지역을 포착 단계(S101)를 구성한 후 선박의 선미 격실 내부에 구비된 발사대(100)가 소노부이(30)를 발사하는 소노부이 발사 단계(S102)를 구성한다. 소노부이 발사 단계(S102)에서 사용되는 소노부이(30)는 공압의 힘으로 선박의 선미 격실에서 발사되며, 발사가 된 후 일정 높이에서 낙하산(38)이 펼쳐지면서 수면으로 떨어진다. 발사된 소노부이(30)는 해수면에서 펼쳐지며 하단에 센서(31)와 데이터 송신부(32)가 전개된 후 가동되는 센서 작동단계(S103)를 구성한다. 이후 소노부이(30)의 하단에 구성된 데이터 송신부(32)가 함정으로 관제 신호를 지속 전달하는 관제 단계(S104)를 구성한다. 이와 같이 구성된 관제 단계(S104)는 지속적으로 구동상태가 지속되며 적 잠수함의 탐지를 센서(31)를 통해 수행해 낸다. 이후 잠수함이 관제되면 식별 신호의 전송을 통해 잠수함의 아군 혹은 적군 여부를 식별하는 식별 단계(S105)를 지니되, 관제 시 잠수함이 탐지되지 않은 상태에서 소노부이(30)의 탐지 가능시간이 초과하면 소노부이(30)의 배터리가 손실되고, 그대로 소노부이(30)의 탐지가 중단되도록 한다. 식별 단계(S105)에서 탐지된 잠수함이 적군임이 식별이 되면, 요격 수행여부를 가리도록 함정에서 선택하는 단계인 요격 선택 단계(S106)를 거침으로서, 적의 잠수함을 성공적으로 요격할 수 있도록 시스템이 구현된다.
이상과 같이 본 발명의 의하면 함정이 독자적인 잠수함의 관제가 가능하게 하며, 그 유지시간이 비교적 길고 함정이 해상에서 잠수함을 발견했을 때 바로 전투를 수행하여 요격할 수 있는 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 본 시스템의 구동 순서를 상세히 도시한 알고리즘도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 본 시스템의 통신 구조를 보다 상세히 도시한 시뮬레이션도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 소노부이(30)의 발사장면을 상세히 도시한 부분 투시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 발사대(100)의 형상을 좀 더 상세히 도시한 부분 사시도.
본 발명의 내용을 구체적으로 설명하기 이전, 도 2내지 도4에 도시되어있는 형상의 채색은 본 발명의 특허 청구범위와는 무관하며, 실시를 위해 사용자의 채색 지정의 범위로부터 자유롭도록 한다. 이하, 본 발명의 내용을 구성함에 있어서, 도면과 실시예를 토대로 보다 구체적으로 서술한다. 본 발명은 적의 잠수함을 요격하기 위한 수상함정 소노부이 자동투하 및 관제 시스템에 관한 것으로서, 도 2에 참조되어 있는 바 선박의 선미 격실에 구비된 발사대(100)와, 상기 발사대(100)에서 발사해 내는 소노부이(30), 이를 탐지하는 레이더부(20)가 구비되며, 이러한 장치들로 구성된 시스템은 선박이 독자적인 탐지를 수행해 냄으로서 적 잠수함을 보다 효과적으로 탐지해내어 요격할 수 있도록 하는 일련의 과정이 구성된다. 적의 잠수함을 관제함에 있어서, 도 1의 도시된 내용을 토대로 서술하면 적의 잠수함의 의심되는 지역을 포착 단계(S101)를 구성한 후 선박의 선미 격실 내부에 구비된 발사대(100)가 소노부이(30)를 발사하는 소노부이 발사 단계(S102)를 구성한다. 소노부이 발사 단계(S102)에서 사용되는 소노부이(30)는 도 3에 참조된 바와 같이 공압의 힘으로 선박의 선미 격실에서 발사되며, 발사가 된 후 일정 높이에서 낙하산(38)이 펼쳐지면서 수면으로 떨어진다. 이때 도 4를 참조하는 바, 소노부이(30)의 발사에 사용되는 발사대(100)는 후측 선단에 다수 구비되어 연립 결합된 봄베(110)의 기압 출력으로 소노부이(30)를 발사하며, 봄베(110)의 공압을 호스를 통해 캐터펄트(120) 후방에 결합된 약실(130)로 전달된다. 상기 발사대(100)의 전단에 구비된 캐터펄트(120)는 다수개의 기공이 구비되므로 다수의 소노부이(30)를 발사할 수 있고, 고각조절기(121)가 상기 캐터펄트(120)의 후방에 구비되어 있으므로 원하는 고각으로 소노부이(30)를 발사할 수 있다. 이때, 발사대(100)의 명령 전송은 선박의 상단에 있는 레이더부(20)에서 관할하므로 상기 발사대(100)의 일측 상단에는 송신 안테나(101)가 구비되고, 소노부이(30)의 장전은 수동식으로 이루어지므로, 상기 발사대(100) 측면에 구비된 소노부이 수납구(190)에 구치된 소노부이(30)를 꺼낸 후 약실(130)을 캐터펄트(120)로부터 분리하여 후장식 장전을 통해 장전한다. 이상과 같이 구성된 발사대(100)를 통해 발사된 소노부이(30)는 해수면에서 펼쳐지며 하단에 센서(31)와 데이터 송신부(32)가 전개된 후 가동되는 센서 작동단계(S103)를 구성한다. 이후 소노부이(30)의 하단에 구성된 데이터 송신부(32)가 함정으로 관제 신호를 지속 전달하는 관제 단계(S104)를 구성한다. 이와 같이 구성된 관제 단계(S104)는 지속적으로 구동상태가 지속되며 적 잠수함의 탐지를 센서(31)를 통해 수행해 낸다. 이후 잠수함이 관제되면 식별 신호의 전송을 통해 잠수함의 아군 혹은 적군 여부를 식별하는 식별 단계(S105)를 지니되, 관제 시 잠수함이 탐지되지 않은 상태에서 소노부이(30)의 탐지 가능시간이 초과하면 소노부이(30)의 배터리가 손실되고, 그대로 소노부이(30)의 탐지가 중단되도록 한다. 식별 단계(S105)에서 탐지된 잠수함이 적군임이 식별이 되면, 요격 수행여부를 가리도록 함정에서 선택하는 단계인 요격 선택 단계(S106)를 거침으로서, 적의 잠수함을 성공적으로 요격할 수 있도록 시스템이 구현된다. 이상과 같은 시스템을 수행함에 있어서, 레이더부(20)는 개별의 소노부이(30)를 다중 식별하도록 하며, 각 소노부이(30)마다 고유한 송신 체널을 지니도록 한다. 소노부이(30)가 지속적으로 함정에 전송하도록 하는 데이터 송신부(32)의 송신범위는 센서(31)가 관제를 수행하는 송신범위보다 넓으며, 그 송신범위는 본 원 시스템을 실시중인 선박의 교전 가능범위에 까지 미치도록 한다. 이상과 같은 내용을 토대로 수상함정 소노부이 자동투하 및 관제 시스템의 내용을 구체적으로 서술한바 특허 청구범위를 한정하도록 하나, 그의 실시범위는 당업자가 본 원 기술로부터 용이하거나 자명한 도출을 수행 할 수 있는 범위에 까지 미치도록 한다.
S101 : 포착 단계 S102 : 소노부이 발사 단계
S103 : 센서 작동단계 S104 : 관제 단계
S105 : 식별 단계 S106 : 요격 선택 단계
20 : 레이더부 30 : 소노부이
31 : 센서 32 : 데이터 송신부
38 : 낙하산 100 : 발사대
101 : 송신 안테나 110 : 봄베
120 : 캐터펄트 121 : 고각조절기
130 : 약실 190 : 소노부이 수납구 |
