Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

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Estimation Method of Cable Fault Location in Rocket Motors Using M-sequence Signals

M시퀀스 신호를 이용한 로켓 추진기관 케이블 결함 위치 추정 기법

  • Son, Ji-Hong (The 5th Research and Development Institute, Agency for Defense Development)
  • 손지홍 (국방과학연구소 제5기술연구본부)
  • Received : 2020.03.09
  • Accepted : 2020.05.08
  • Published : 2020.05.31
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Abstract

This paper describes the estimation method of cable fault location in rocket motors using M-sequence (Maximal Length Sequence). In order to estimate the location of a cable fault, three methods have been usually used: TDR (Time Domain Reflectometry), FDR (Frequency Domain Reflectometry), and TFDR (Time-Frequency Domain Reflectometry). However, these methods suffer the disadvantage of requiring users to be close to a test field, which is dangerous. The estimation method of cable fault location using M-sequence is proposed to solve this problem. The proposed method can make use of DAS (Data Acquisition System). The experiments were three cases: damaged, open, and short. The RG-58 coaxial cable was used in the experiments. As a result, the proposed method has better performance than that of conventional methods such as TDR and TFDR.

본 논문은 M시퀀스 신호를 이용하여 로켓 추진기관의 케이블 결함 위치 추정 기법에 관한 논문이다. 케이블 내부 결함 위치를 추정하기 위해서 다양한 방법이 연구되어왔는데, 이 중에서 TDR(Time Domain Reflectometry), FDR(Frequency Domain Reflectometry), TFDR(Time-Frequency Domain Reflectometry) 등이 가장 널리 사용되어 왔다. 이 방법들은 케이블 결함 상태를 진단하기 위해 주로 사용되지만 사용자가 시험환경에 접근하여 수행해야하기 때문에 리스크가 매우 크다. 따라서 시험안전을 확보하고 기존의 방법 대비 동등 이상의 성능을 지니는 M시퀀스 신호를 이용한 케이블 결함 위치 추정 방법을 제안한다. 제안된 방법은 로켓 추진기관 시험에 사용되고 있는 DAS(Data Acquisition System)를 활용하도록 하고, 주로 물리량 계측에 이용되는 RG-58 케이블을 적용하여 기존의 방법인 TDR, TFDR과 비교하여 성능을 검증하였다. 시험 결과 40 m 이내 근거리 케이블 결함 추정에서는 기존의 방법보다 낮은 오차율을 나타났고, 50 m에서는 기존의 방법과 비슷한 오차율을 확인하였다. 따라서 무기체계에 사용되는 DAS를 활용하고 일반적으로 사용되는 M시퀀스 신호를 응용하여 작업자가 시험환경에 접근하지 않고 안전하게 케이블 결함을 추정할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

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