| 5차년도 |
Low C-SWaP 의 EO/IR 연동 레이다 1차 시스템, 서브시스템 설계
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1) 주관연구기관 (ETRI) ○ 시스템 요구사항 및 시스템 인증시험 절차서 작성 (기술문서 2, 경찰청 협의) ○ 최적 운용 탐지 EO/IR 레이다 기술 분석서 작성 (양산 절감 전략 수립)(특허2, 기술문서 1) ○ 시스템 규격 및 시험 절차서 작성 (기술문서 2, 경찰청 협의) ○ 레이다 서브시스템 RF 송수신 모듈, MMIC 모듈 구조 설계서 및 시험 절차서 작성 (특허1, 기술문서 4) - RF 송신 및 수신용 증폭기 MMIC 개념 설계 - RF 송신 및 수신용 다기능 MMIC 개념 설계 - 빔 제어 모듈 구조 분석 및 개념 설계 ○ RTCA SC-228 DAA phase 2 지상기반 감시레이다 기고문 제출 (기고문1)2) 한화시스템 ○ 레이다 서브시스템 신호처리 모듈 상위설계 및 시험절차서 작성 (기술문서 2)3) 인텍텔레콤 ○ 커버리지 시뮬레이션 서브시스템 규격서 및 시험절차서 작성 (기술문서 2) ○ EO/IR 서브 시스템 규격서 및 시험절차서 작성 (기술문서 2) ○ EO/IR 카메라 모듈 및 영상신호처리 모듈 구조설계 및 시험절차서 작성 (기술문서 4) ○ 지시/제어/통신 서브시스템 규격서 및 시험절차서 작성 (기술문서 2) ○ 지시/제어/통신 모듈 구조설계 및 시험절차서 작성 (기술문서 2)4) MTG ○ 레이다 서브시스템 송신 안테나 모듈, 수신안테나 모듈 구조설계 및 시험절차서 작성(기술문서 4) - Waveguide Slot 형태의 복사소자 및 Traveling Wave 방식을 적용한 직렬급전기 적용 가능성 검토 - 레이다용 하이브리드 스캔 배열 안테나 구조분석 및 개념설계 - 앙각 방향 주파수 스캐닝 안테나 구조분석 및 개념설계5) RFPT ○ 레이다 서브시스템 규격서 및 시험절차서 작성 (기술문서 2)
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ RCS 0.01m2의 소형 무인비행장치를 거리3km이내에서 탐지 가능한 Low C-SWaP Ku-대역 FMCW 레이다 패널 개발 - 레이다 패널은 고도각 20o,방위각 100o를 커버하는 송신 안테나, 수신안테나, RF 송수신, 레이다 신호 발생 및 수신 처리 장치를 포함 - Low C-SWaP 구현을 위한 핵심 기술로 송수신 RF MMIC 4종(SSPA, 송신핵심 칩, LNA, 수신핵심 칩) 개발 - 주파수, 능동형 하이브리드 스캔 방식의 독창적인 송수신 안테나 개발 ○ 레이다에서 표적셀 정보를 수신하여 자동으로 최적 지향각 구동 및 카메라 줌 하여 거리 3km 이내의 표적의 영상 획득이 가능한 EO/IR 영상 분석 장치 개발 - 거리 2km 이내에서는 표적의 식별 및 추적이 가능 ○ 레이다 패널 최대 4개, EO/IR 장치 최대 2개의 정보를 종합하여 지시하고, GUI를 통한 운용자의 지시에 따라 제어 ○ 레이다 설치 예정 지역의 3D 지형지물 정보에 기반하여 RCS에 대한 커버리지를 추정하여 지도상에 표시하고 최적 설치 위치를 운용자에게 제안하는 커버리지 시뮬레이터 개발○ 레이다 전파로부터 인체를 보호하기 위한 인체방호 기술 개발 및 운용 가이드라인○ 기술적 기대 효과 - 작은 크기로 인해서 레이다 반사 면적이 작고 도심내 주변 클러터가 심한 검출 환경에서 운영하기 위해서는 요구기술의 수준이 매우 높으며, 이러한 방식은 추후 기상레이다, 스텔스기 탐지 등 넓은 응용분야를 가질 것으로 기대됨. - 주로 군사용 목적으로 개발된 지상 탐지 감시장치의 경우 탐지거리가 수십 km로 장거리이고 탐지 성능이 우수하나 무인비행장치 탐지를 위한 민수용으로 사용하기에는 가격, 크기, 무게 및 전력 소모 등이 지나치게 높은 문제가 있음. 따라서 LoW C-SWaP을 실현하기 위한 기술개발을 통해 민수용으로 사용가능한 수준의 가격과 저고도 무인비행장치 탐지 및 식별이 가능한 시스템을 제작 및 구현을 통해서 해당 제품이 민수용으로서 폭넓게 사용될 것으로 기대됨.
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적ㆍ산업적 측면 Teal Group에 따르면 무인비행장치는 15년 연간 64억달러에서 24년 115달러로 증가할 것으로 전망됨. 이에 따라 소형 무인기 탐지 및 식별 시스템 시장은 2021년까지 전세계 시장 13.1억불, 국내시장 300억원 규모로 소형 무인기의 활용의 증대와 더불어 지속적으로 성장할 것으로 추정됨. 저고도 무인비행장치 탐지 시스템 기술 개발 추세를 보면 현재 관련 특허 및 논 문이 급증하는 추세이며, 다양한 중소기업을 중심으로 제품의 출시 및 미국 FAA의 시스템 평가 시험 등의 동향을 판단하면 LOW C-SWaP을 실현한 시장 경쟁력을 가진 시스템의 조기 개발을 토대로 세계 시장에 진입이 가능함○ 사회적 측면 - 손쉽게 무인비행장치를 취득하고 운용할 수 있는 환경으로 인해서 2014년과 2015년 청와대, 일본총리공관, 백악관 등의 무인비행장치 침투 사례등등 국가 주요 기관, 시설 및 행사장에 대한 침투 우려가 증대되고 있음. 주요 시설 및 비행금지구역에 대한 무인비행장치 침입 위협이 국가적, 사회적인 문제가 되고 있음. 따라서 저고도 무인비행장치 탐지 시스템의 기술 개발을 통해서 소형 무인비행장치에 편승한 불법, 위법 또는 악의적 무인비행장치를 사전에 탐지할 수 있어서 국가 안보강화에 기여할 것으로 기대함 - 저고도 무인비행장치 탐지 시스템의 개발은 무인기교통관리 시스템의 1차 감시 시스템으로 활용될 수 있으며, 주요 민간 시설에도 대인, 차량, 비행물체 등의 침입 감시 시스템으로 응용될 수 있음
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| 활용방안 |
○ 국내외표준화 및 인체보호지침서 제작을 통한 레이다민수시장 확대기반 마련○ 수요 부처인 경찰청에서 조기에 소요 수량을 예고하여 기업의 적극적 투자 및 생산 유도○ 기업은 시장 경쟁력을 바탕으로 공공 및 민간 주요 시설에 대한 침입 방지 시스템을 구현하여 내수 및 수출 상품화 ○ 공공 및 민간의 주요 시설에 대한 불법 무인기 침입에 대한 안전 대책 강화○ K-UTM의 1차 감시레이다(Primary Surveillance 레이다) 기술 확보○ (경찰청) 드론을 이용한 불법 행위 감시 및 대응을 위한 시스템으로 활용 - 국내외 주요 경호 대상에 대한 테러 방지를 위한 감시 시스템으로 활용 - 많은 사람이 모이는 대규모 집회, 스포츠 경기, 행사장에 드론을 이용한 테러를 막기 위한 대 테러 대응 시스템으로 활용 - 다중센서 기반의 이동형 감시 장치를 차량에 탑재하여 운용하고, 유/무선 전송으로 통제시스템과 연동하는 이동형 시스템을 구축하여 기동성 있는 감시 작전 수행을 지원○ 무인비행장치 교통관리 시스템의 1차 감시 시스템으로 활용 - 동시 개발 중인 저고도 무인기 교통관리 시스템(UTM)이 본격 운용될 경우, 시스템의 통제를 무시하는 무인비행장치에 대한 감시, 대응 시스템으로 활용○ 주요 시설 방호 시스템으로 활용 - 주요 민간 시설, 공항, 항만, 원전 등의 대인, 차량, 비행물체 등의 침입 감시 시스템으로 활용 - 레이더와 EO/IR 통합, 연동 운용하여 불법 무인비행물체를 즉각 탐지하여 경보하고, 최단 시간 내에 대응 작전을 수행할 수 있도록 하여 운영의 효율성을 극대화○ 접경선 부근의 군사적 감시 시스템 - 연안, 국경 등에서 드론을 이용한 공격, 불법 정찰에 대응하기 위한 감시 및 대응 시스템으로 활용○ 저고도 무인비행장치 감시 시스템 해외 시장 진출 - 본 과제를 통해 Low C-SWaP 및 우수한 무인비행장치 탐지 및 식별 성능을 갖는 무인비행장치 탐지/식별 레이다및 EO/IR 장비를 개발하여 해외 시장 진입 및 점유율 제고
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