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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 유창경
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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북한은 1960년대 초부터 지속적으로 탄도탄 개발에 총력을 기울여온 결과 연간 약 100여기 이상의 스커드 미사일을 생산할 수 있는 생산성 확보와 600기 이상의 스커드 미사일과 200기 이상의 노동 미사일을 포함한 총 1000 여기 이상의 탄도탄을 보유하여 한반도 뿐 만 아니라 동북아 안보에까지 큰 위협을 끼치고 있다. 이러한 탄도탄 위협에 대비하기 위해 탄도탄 요격을 위한 방어 전략을 위해 다양한 전술들을 지속적으로 발전시켜오고 있으며, 이를 위해서는 탄도탄을 조기에 탐지하고 추적하여 예상 요격지점을 산출하는 것이 무엇보다 중요하다.
일반적으로 탄도탄의 비행단계는 부스트 탄계(Boost phase), 중간 단계(Midcourse phase), 재진입 단계(Re-entrt phase)으로 구분되며, 부스트 단계는 추진제의 연소를 통해 탄도탄이 탄착점까지 비행하기 위한 추력을 발생시키는 단계이고 중간단계는 부스트단계가 종료된 직후부터 대기권에 재진입하기 전까지의 단계이며 마지막으로 재진입단계는 외기권을 비행하던 탄도탄이 대기권에 재진입한 이후 탄착점까지 비행하는 단계를 말한다.
탄도탄은 부스트 단계 이후 추진체들로부터 분리되어 탄두를 포함한 재진입 비행체들만 남게 되는데 여기에 탄도탄 방어체계에 혼란을 야기 시키는 디코이(decoy) 등과 같은 탄도탄 방어체계 기만 시스템도 포함된다. 위에서 언급한 바와 같이 탄도탄 요격을 위해서는 탄도탄을 조기에 탐지하고 추적하는 것이 무엇보다 중요하기 때문에 이러한 탄두와 디코이 등과 같은 탄도탄 방어체계 기만 시스템 사이에서 최대한 신속하게 실 표적인 탄두를 식별하고 분리해내는 것이 중요하다.
본 논문에서는 탄도탄의 Burn-out 이후 탄도탄 추진체 분리 및 폭발로 인해 발생되는 Debris와 실 표적인 탄도탄 탄두의 실 표적 식별 유무에 대한 분석을 수행한다. Debris와 탄도탄에 대한 모델링을 통해 운동을 모의하고 탄도탄 형상정보로부터 구한 데이트를 이용하여 β-profile을 이용한 탄도탄 표적추적필터를 설계하고 Debris 표적과 탄도탄 탄두 표적에 대한 필터 결과 분석으로부터 표적 식별에 대한 분석을 수행한다.
일반적으로 탄도탄의 비행단계는 부스트 탄계(Boost phase), 중간 단계(Midcourse phase), 재진입 단계(Re-entrt phase)으로 구분되며, 부스트 단계는 추진제의 연소를 통해 탄도탄이 탄착점까지 비행하기 위한 추력을 발생시키는 단계이고 중간단계는 부스트단계가 종료된 직후부터 대기권에 재진입하기 전까지의 단계이며 마지막으로 재진입단계는 외기권을 비행하던 탄도탄이 대기권에 재진입한 이후 탄착점까지 비행하는 단계를 말한다.
탄도탄은 부스트 단계 이후 추진체들로부터 분리되어 탄두를 포함한 재진입 비행체들만 남게 되는데 여기에 탄도탄 방어체계에 혼란을 야기 시키는 디코이(decoy) 등과 같은 탄도탄 방어체계 기만 시스템도 포함된다. 위에서 언급한 바와 같이 탄도탄 요격을 위해서는 탄도탄을 조기에 탐지하고 추적하는 것이 무엇보다 중요하기 때문에 이러한 탄두와 디코이 등과 같은 탄도탄 방어체계 기만 시스템 사이에서 최대한 신속하게 실 표적인 탄두를 식별하고 분리해내는 것이 중요하다.
본 논문에서는 탄도탄의 Burn-out 이후 탄도탄 추진체 분리 및 폭발로 인해 발생되는 Debris와 실 표적인 탄도탄 탄두의 실 표적 식별 유무에 대한 분석을 수행한다. Debris와 탄도탄에 대한 모델링을 통해 운동을 모의하고 탄도탄 형상정보로부터 구한 데이트를 이용하여 β-profile을 이용한 탄도탄 표적추적필터를 설계하고 Debris 표적과 탄도탄 탄두 표적에 대한 필터 결과 분석으로부터 표적 식별에 대한 분석을 수행한다.
목차
1. 서 론1.1. 연구 배경1.2. 기술현황분석1.2.1. 탄도탄의 비행단계1.2.2. 탄도탄방어 개요1.2.3. 탄도탄 상태추정을 위한 표적추적필터 연구1.3. 연구 내용2. 탄도탄 및 Debris 모델링2.1. 탄도탄 형상 및 공력데이터 산출2.2. Debris 형상 및 공력데이터 산출2.3. 탄도탄 운동방정식2.3.1. Force equation2.3.2. Moment equation2.3.3. Kinematics2.4. 탄도탄 운동 시뮬레이션3. β-profile을 이용한 표적추적필터 설계3.1. 탄도탄 모델의 β-profile3.2. 상태추정 운동 모델 및 관측 모델3.2.1. 상태추정 운동 모델3.2.2. 관측 모델3.3. Square-Root Unscented Kalman Filter(SR-UKF)3.4. 필터 성능검증을 위한 탄도탄 추적 시뮬레이션3.4.1. 표적추적필터 결과3.5. 탄도탄 탄두 식별을 위한 추적필터 오차공분산 결과 분석3.5.1. 누적 상태오차 공분산을 이용한 표적식별 분석3.5.2. Monte-Carlo시뮬레이션을 통한 표적식별 시점 분석4. 결 론5. 참고문헌6. 부록
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