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원격계측(TLM, Telemetry System) 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템에 있어서, 공군기에서 운용되는 유도탄(계측탄)에 목표물의 탄착점을 정확하게 타격하도록 정확환 위치, 속도, 자세의 항법해를 제공하는 GPS 유도 키트; 및상기 GPS 유도 키트가 유도탄에 탑재되고, 폭탄 투하 전후에 비행 전 구간에 대해 TLM(Telemetry System) 무선 링크를 통해 항법 계통 원격계측(TLM) 자료 전송 구조로 GPS 유도 키트가 탑재된 유도탄(이하, "GPS 유도탄"이라 한다)의 정확한 위치, 속도, 자세의 항법 데이타를 지상통제실의 계측 시스템으로 전송하는, GPS 유도탄에 탑재된 탑재계측 장치;를 포함하며, 상기 GPS 유도탄에 탑재된 상기 탑재계측 장치로부터 TLM(Telemetry System) 무선 링크를 통해 DGPS 기준국 수신기로 상기 GPS 유도탄의 항법 데이타를 수신받아, 상용 DGPS(Differential GPS) 처리 소프트웨어를 사용하여 DGPS 기준국 수신기의 원시 측정치 정보에 근거하여 저장장치에 저장된 항법 계통 GRC(GPS Receiver Card) 원시 측정치를 추출하여 DGPS 기준 궤적을 산출하고, GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System) 통합 항법 위치 데이타를 추출하여 위치 오차를 분석하여 항법 성능 분석을 통해 상기 GPS 유도탄의 항법데이타의 성능 평가를 실시하는 지상통제실의 지상 계측 시스템을 더 포함하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템
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제1항에 있어서,상기 GPS 유도 키트는, 상기 공군기의 조종사 시현 장치(PDU, Pilot Display Unit)에 내장된 GPS 수신기의 항법해 및 위성 궤도력(Ephemeris) 정보를 투하 전 구간에서 GPS/INS 통합 항법 장치의 데이터 전송카드(DTC,Data Transfer Card)로 무선 데이터 링크로 통신되는 비행조정장치(FCU, Flight Control Unit); 및 측정된 GPS 유도탄의 가속도와 각속도 정보를 통합 항법 카드(INC:Integration Navigation Card)로 제공하고, RS-422 방식의 SDLC(Synchronous Data Link Protocol) 인터페이스를 통해 가속도 및 각속도 정보를 제공하는 관성측정 장치(IMU:Inertial Measurement Unit); 를 포함하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템
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제3항에 있어서,상기 비행조정장치(FCU)는 안내 제어 카드(GCC, Guidance Control Card)와 조종사 시현 장치(PDU,Pilot Display Unit)와의 통신을 담당하는 데이터 전송카드(DTC, Data Transfer Card); 조종사 시현 장치(PDU)로부터 GPS 안테나를 통해 입력받은 조종사의 명령 처리 및 GPS/INS 통합 항법 장치로부터 입력받은 항법 정보를 이용하여 날개의 플래퍼론을 구동하기 위한 조종 명령의 생성을 수행하는 안내 제어 카드(GCC,Guidance Control Card); GRC(GPS Receiver Card) 수신기와 상기 관성측정장치(IMU, Inertial Measurement Unit)의 정보를 수신하여 통합 항법을 수행하고, 상기 안내 제어 카드(GCC)에 유도 조종에 필요한 항법 데이터를 전달하는 통합 항법 카드(INC:Integration Navigation Card); 및 상기 통합 항법 카드(INC:Integration Navigation Card)에 통합 항법을 위한 GPS 위성 항법 정보를 제공하는 GPS 수신기 카드(GRC, GPS Receiver Card);를 포함하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템
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제1항에 있어서,상기 지상통제실의 지상 계측 시스템은, 상기 GPS 유도 키트로부터 TLM(Telemetry System) 무선 링크를 통해 DGPS 기준국 수신기로 GPS 유도탄의 항법 데이타를 수신받아 저장하고, 상용 DGPS(Differential GPS) 처리 소프트웨어를 사용하여 DGPS 기준국 수신기의 원시 측정치 정보에 근거하여 저장장치에 저장된 항법 계통 GRC(GPS Receiver Card) 원시 측정치를 추출하여 DGPS 기준 궤적을 산출하고, GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System) 통합 항법 위치 데이타를 추출하여 위치 오차를 분석하여 항법 성능 분석을 통해 상기 GPS 유도탄의 항법데이타의 성능 평가를 실시하는 지상 계측 시스템;상기 지상 계측 시스템과 연결되고, 상기 GPS 유도탄의 탄착점에 대한 비행 궤적에 따른 항법 파라미터 데이타를 제공하는 항법 파라미터 추출부; 상기 항법 계통 GRC(GPS Receiver Card) 원시 측정치를 저장하는 저장장치; 및 상기 항법 파라미터 추출부와 연결되고, 상기 GPS 유도탄의 DGPS 기준 궤적 및 상기 GPS 유도탄의 항법데이타의 성능 평가 분석 결과를 출력하는 디스플레이 장치; 를 포함하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템
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제1항 또는 제4항에 있어서,상기 GPS 유도탄 투하전 단계에서, GPS/INS 통합항법 시스템은 조종사 시현 장치(PDU,Pilot Display Unit)에 내장된 GPS 수신기로부터 생성된 GPS 항법정보를 무선 데이터 링크를 통해 50Hz 주기로 지속적으로 갱신하며, 그 경로는 상기 데이터 전달 카드(DTC,Data Transfer Card)에서 무선 데이터를 수신하며, 상기 안내 제어 카드(GCC,Guidance Control Card)로 GPS 항법정보를 전송하고, 상기 안내 제어카드(GCC, Guidance Control Card)는 다시 상기 통합 항법 카드(INC:Integration Navigation Card)로 전송하며, 상기 GPS 수신 카드(GRC,GPS Receiver Card)는 투하 후, 빠른 위성 추적 및 3D 항법을 위해 GPS 위성 궤도력 정보를 투하전 단계부터 PDU GPS 수신기로부터 주기적으로 갱신하며,GPS 유도탄 투하 후 단계에서는 유도탄에 내장된 GPS 수신기 카드(GRC, GPS Receiver Card) 수신기의 GPS 항법 정보를 이용한 통합항법 시스템으로 구성이 변경되어 GPS 유도탄 자체적으로 GPS/INS 통합항법정보를 생성하고, GPS/INS 통합항법 시스템이 조종사 시현 장치(PDU:Pilot Display Unit) 내장 GPS 수신기에서 유도키트 내장 GPS 수신기로 변경되며, GPS 안테나가 개방됨에 따라 투하 초기 INS(Inertial Navigation System) 단독항법 구간이 발생하고, 항법정보에 오차를 발생시키는데, 투하전 단계에서 상기 GPS 수신 카드(GRC,GPS Receiver Card)가 갱신하고 있던 위성 궤도력 정보의 사용으로 GPS/INS 통합항법으로 빠르게 전환하여 사용하는 것을 특징으로 하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템
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제1항에 있어서,상기 항법 계통 원격계측(TLM) 자료 전송 구조는 Start Flag, Address, Data 영역, CRC(Cycle Reduncy Check), End Flag로 구성된다
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제1항에 있어서,상기 GPS 유도탄의 GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System) 통합 항법 장치는 상기 GPS 유도탄의 자세 및 위치를 제공하여 유도탄의 비행 자세와 경로의 제어에 영향을 주기 때문에 이에 대한 GPS 유도탄의 항법데이타의 성능 평가를 위해 항공기에서 운용되는 GPS 유도탄은 투하 전까지 동체의 파일런(pylon)에 장착되어 있으며, 투하 후 항공기로부터 분리되며, 투하전 유도탄의 위치, 속도, 자세 등의 항법 정보는 비행기에 장착된 비행 시험용 계측 장치의 항법 데이터와 성능 비교가 가능하며, DGPS(Differential GPS)를 이용한 후처리를 담당하는 지상 계측 시스템은 GPS 유도탄의 GRS(GPS Receiver Card) 원시 측정치 정보와 정밀 측위된 기준국의 GPS 정보를 이용하여 DGPS 기준궤적을 생성하고, 이를 GPS/INS 통합항법 궤적과 비교하여 GPS 유도탄의 항법 성능을 평가하는 것을 특징으로 하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 시스템
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원격계측(TLM, Telemetry System) 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 방법에 있어서, (a) 공군기에서 운용되는 유도탄(계측탄)에 목표물의 탄착점을 정확하게 타격하도록 정확환 위치, 속도, 자세의 항법해를 제공하는 GPS 유도 키트와 연결된 유도탄에 탑재된 탑재계측 장치에서 폭탄 투하 전후에 비행 전 구간에 대해 TLM(Telemetry System) 무선 링크를 통해 항법 계통 원격계측(TLM) 자료 전송 구조로 GPS 유도 키트가 탑재된 유도탄(이하, "GPS 유도탄"이라 한다)의 정확한 위치, 속도, 자세의 항법 데이타(비행 계측 데이타)를 지상통제실의 지상 계측 시스템으로 전송하는 단계; 및(b) 상기 GPS 유도탄에 탑재된 상기 탑재계측 장치로부터 TLM(Telemetry System) 무선 링크를 통해 DGPS 기준국 수신기로 상기 GPS 유도탄의 항법 데이타를 수신받아 저장하고, 상용 DGPS(Differential GPS) 처리 소프트웨어를 사용하여 DGPS 기준국 수신기의 원시 측정치 정보에 근거하여 저장장치에 저장된 항법 계통 GRC(GPS Receiver Card) 원시 측정치를 추출하여 GPS유도탄의 DGPS 기준 궤적을 산출하고, GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System) 통합 항법 위치 데이타를 추출하여 위치 오차를 분석하여 항법 성능 분석을 통해 상기 GPS 유도탄의 항법데이타의 성능 평가를 실시하는 단계;를 포함하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 방법
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제9항에 있어서,상기 GPS 유도탄의 탑재 계측장치에서, 상기 GPS 유도키트의 비행 계측 파라미터를 무선으로 상기 지상의 원격계측 시스템에 전달하며, 전체 비행 계측 파라미터 중 GPS/INS 항법 관련 파라미터는 일정한 통신 규칙에 따라 관성 항법, GPS 항법, 통합 항법 파라미터 등으로부터 정해진 형식의 항법 계측 자료를 생성하여 일정 주기로 GPS 유도탄(계측탄)의 탑재 계측 장치로 전송하고, 각 전송 프레임마다 계측 자료를 달리함으로써 전송하며, 지상 계측 시스템에서는 수신된 항법 계측 자료를 시현하여 GPS 유도탄의 위치, 속도, 자세등의 기본 정보를 실시간으로 확인하여 통합 항법 파라미터 이외의 부가적인 정보 또한 비행 전구간에 대해 실시간으로 확인하는 것을 특징으로 하는 원격계측 무선 링크를 이용한 GPS 유도탄의 실시간 항법데이터 획득 및 성능평가 방법
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