KR101570062B1 - System and method for measuring the rate of fire using sound pressure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음압을 이용한 발사율 계측 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 발사율 계측 시스템은, IEPE(Integrated Electr-onics Piezo Electric) 방식의 폭압 센서의 동작을 위한 아날로그 회로 및 A/D 컨버터 기능을 가진 FPGA 모듈을 포함하며, 상기 폭압 센서를 통해 음압을 감지하는 음압 감지부; GPS 안테나와 연결되는 GPS 모듈을 이용하여 GPS 시각을 획득하는 시각 획득부; 및 상기 감지된 음압이 사전에 설정한 트리거 레벨 이상으로 계측되면, 획득한 신호를 분석하여 발사율을 산출하는 신호 처리부;를 포함한다. The present invention relates to a system and a method for measuring a launch rate using sound pressure. The launch rate measurement system according to an embodiment of the present invention includes an FPGA module having an analog circuit and an A / D converter function for operating an explosion-proof sensor of an IEPE (Integrated Electron-on-Piezo Electric) A sound pressure sensing unit for sensing a sound pressure through the sound pressure sensor; A time acquiring unit acquiring GPS time using a GPS module connected to a GPS antenna; And a signal processing unit for analyzing the acquired signal and calculating a firing rate when the sensed sound pressure is measured to be equal to or higher than a preset trigger level.

Description

음압을 이용한 발사율 계측 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING THE RATE OF FIRE USING SOUND PRESSURE}FIELD AND METHOD FOR MEASURING THE RATE OF FIRE USING SOUND PRESSURE FIELD OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 발사율을 계측할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for measuring the firing rate.

일반적으로 발사율을 계측하는 방법에는 LVDT(Linear Variable Differential Transducer)나 로드셀, 가속도 센서 등을 무기체계에 부착하여 포의 주퇴운동, 주퇴력, 또는 충격량으로부터 추정하는 방법과, 고속카메라나 도플러 레이더를 사용하여 탄 발사시 발생 되는 탄의 포구 이탈 시점을 분석하여 추정하는 방법이 존재한다. In general, the method of measuring the fire rate includes a method of estimating from the spinning motion, main propulsion, or the impact amount of a gun by attaching a linear variable differential transducer (LVDT), a load cell and an acceleration sensor to the weapon system, There is a method of estimating and analyzing the point of departure of the shot generated when the shot is shot.

이중 현재 가장 많이 쓰이는 방법으로는 높은 정확도 및 신뢰도를 가진 포구 속도용 도플러 레이더를 사용하는 것이다. 하지만 이 포구 속도용 도플러 레이더는 고가의 장비이기 때문에 보유할 수 있는 장비의 대수가 한정되어 있다. 이에 따라, 저가의 장비로 비슷한 성능을 내며 쉽게 발사율을 계측할 수 있는 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. Currently, the most popular method is to use a Doppler radar for high speed and high accuracy. However, since this Doppler radar is expensive equipment, the number of equipment that can be held is limited. As a result, studies have been made on a system capable of easily measuring the firing rate with a similar performance with low cost equipment.

화포에서 발생하는 충격음은 추진가스의 팽창에 의한 소음, 초음속으로 비행하는 탄두의 소닉붐, 탄두가 표적에서 폭발할 때 발생하는 폭발음의 3가지로 분류될 수 있다. Impact sounds generated from canvases can be classified into three categories: noise caused by expansion of propulsion gas, sonic boom flying at supersonic speed, and explosion sound generated when a warhead explodes in a target.

이중 추진가스의 팽창에 의한 소음은 최소 160 dBpk 이상의 음압레벨을 가지며, 100㎲ 이하의 빠른 상승 시간을 갖는다. 이러한 충격음을 이용해 시간영역에서 발사 간의 시간을 계산하여 발사율을 추정할 수 있다.The noise due to the expansion of the double propelling gas has a sound pressure level of at least 160 dBpk and has a fast rise time of less than 100 μs. Using these impact sounds, the firing rate can be estimated by calculating the time between launches in the time domain.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 음압을 이용하여 발사율을 계측할 수 있는 발사율 계측 시스템 및 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and a method for measuring a launch rate using sound pressure.

본 발명의 일 실시 예에 따른 음압을 이용한 발사율 계측 시스템은, IEPE(Integrated Electr-onics Piezo Electric) 방식의 폭압 센서의 동작을 위한 아날로그 회로 및 A/D 컨버터 기능을 가진 FPGA 모듈을 포함하며, 상기 폭압 센서를 통해 음압을 감지하는 음압 감지부; GPS 안테나와 연결되는 GPS 모듈을 이용하여 GPS 시각을 획득하는 시각 획득부; 및 상기 감지된 음압이 사전에 설정한 트리거 레벨 이상으로 계측되면, 획득한 신호를 분석하여 발사율을 산출하는 신호 처리부;를 포함한다. The launch rate measuring system using negative pressure according to an embodiment of the present invention includes an FPGA module having an analog circuit for operating an explosion-proof sensor of IEPE (Integrated Electro-onics Piezo Electric) method and an A / D converter function, A sound pressure sensor for sensing a sound pressure through the pressure sensor; A time acquiring unit acquiring GPS time using a GPS module connected to a GPS antenna; And a signal processing unit for analyzing the acquired signal and calculating a firing rate when the sensed sound pressure is measured to be equal to or higher than a preset trigger level.

실시 예에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 계측된 트리거 레벨 이상의 음압을 상기 획득한 GPS 시각과 동기화하는 것을 특징으로 한다. In the embodiment, the signal processing section synchronizes the sound pressure equal to or higher than the measured trigger level with the acquired GPS time.

본 발명의 일 실시 예에 따른 음압을 이용한 발사율 계측 방법은, IEPE(Integrated Electr-onics Piezo Electric) 방식의 폭압 센서를 통해 음압을 감지하는 단계; GPS 안테나와 연결되는 GPS 모듈을 이용하여 GPS 시각을 획득하는 단계; 및 상기 감지된 음압이 사전에 설정한 트리거 레벨 이상으로 계측되면, 획득한 신호를 분석하여 발사율을 산출하는 단계;를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of measuring a rate of emission using sound pressure, the method including sensing a sound pressure through an explosion-proof sensor of an IEPE (Integrated Electro-onics Piezo Electric) system; Acquiring GPS time using a GPS module connected to a GPS antenna; And calculating the firing rate by analyzing the obtained signal when the sensed sound pressure is measured to be equal to or higher than a preset trigger level.

실시 예에 있어서, 상기 발사율을 산출하는 단계는, 상기 계측된 트리거 레벨 이상의 음압을 상기 획득한 GPS 시각과 동기화하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment, calculating the firing rate may comprise synchronizing the sound pressure above the measured trigger level with the acquired GPS time.

본 발명에 의하면, 음압을 이용하기 때문에 비접촉 방식으로 설치가 용이하므로 계측 준비에 소요되는 시간 및 인력을 획기적으로 절감할 수 있으며, 저가로 구성할 수 있다. 또한, 발사율뿐만 아니라 음압의 크기도 계측할 수 있다.According to the present invention, it is possible to drastically reduce the time and manpower required for preparation of measurement since it is easy to install in a non-contact manner due to the use of sound pressure, and can be constructed at low cost. In addition, not only the firing rate but also the magnitude of the sound pressure can be measured.

본 발명은 국내에서 선례가 없는 독자적인 기술로, 군수 분야에 지속적으로 활용될 수 있다.The present invention can be utilized continuously in the military field with its own technology which is unprecedented in the country.

도 1은 본 발명에 따른 음압을 이용한 발사율 계측 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 계측 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 발사율 계측 프로그램에서 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 사용된 발사율 계측 프로그램의 세부 구성을 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 발사율 계측 시스템에 의해 획득한 결과의 실시 예를 보여주는 그래프이다.
도 6은 40 mm 구경 탄의 연발기능 시험의 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 7 내지 도 8은 MVRS-700으로 획득한 결과와 본 발명에 따른 발사율 계측 시스템으로 획득한 결과의 실시 예를 보여주는 개념도이다. 1 is a block diagram showing an apparatus for measuring a launch rate using sound pressure according to the present invention.
2 is a flow chart showing the measurement method according to Fig.
3 is a flowchart showing a process performed in the launch rate measurement program.
4 is a conceptual diagram showing a detailed configuration of the launch rate measurement program used in the present invention.
5 is a graph showing an embodiment of the results obtained by the launch rate measurement system according to the present invention.
6 is a conceptual diagram showing an embodiment of a spiral function test of a 40 mm caliber.
FIGS. 7 to 8 are conceptual diagrams showing the results obtained with the MVRS-700 and the results obtained with the launch rate measurement system according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

본 발명에 따른 음압을 이용한 발사율 계측 시스템은 물리량 계측 중 발사율을 계측하기 위한 장비에 대한 것으로 충격음을 측정하여 발사율을 추정한다. 또한 각 발당 dB단위의 음압을 계측하며 기존의 발사율 계측 시스템보다 준비 및 후처리 시간을 획기적으로 단축할 수 있도록 개발되었다.The launch rate measurement system using sound pressure according to the present invention is a device for measuring the launch rate during physical quantity measurement, and estimates the launch rate by measuring an impact sound. In addition, it measures the sound pressure in dB per each foot, and has been developed to dramatically shorten the preparation and post-treatment time compared to the conventional launch rate measurement system.

도 1은 본 발명에 따른 음압을 이용한 발사율 계측 시스템을 보여주는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a system for measuring a launch rate using sound pressure according to the present invention.

도 1을 참조하면, 음압을 이용한 발사율 계측 시스템은 음압 감지부(100), 시각 획득부(200) 및 신호 처리부(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the emission rate measuring system using negative pressure includes a sound pressure sensing unit 100, a time acquiring unit 200, and a signal processing unit 300.

구체적으로, 음압 감지부(100)는 음압을 측정할 수 있으며, IEPE(Integrated Electr-onics Piezo Electric) 방식의 폭압 센서(120)의 동작을 위한 아날로그 회로 및 A/D 컨버터 기능을 가진 FPGA 모듈(110)을 포함할 수 있다. Specifically, the sound pressure sensing unit 100 may measure the sound pressure and may include an analog circuit for operating the explosion-proof sensor 120 of the IEPE (Integrated Electro-onic Piezo Electric) method and an FPGA module having an A / 110).

그리고, 시각 획득부(200)는 GPS 안테나(220)와 연결되는 GPS 모듈(210)을 이용하여 GPS 시각을 획득한다. The time acquisition unit 200 acquires the GPS time using the GPS module 210 connected to the GPS antenna 220.

또한, 신호 처리부(300)는 모듈 제어부(310) 및 계측 프로그램(320)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 모듈 제어부(310) 및 계측 프로그램(320)은 음압 감지부(100) 및 시각 획득부(200)의 동작을 제어하는 것으로 이와 관련된 구체적인 사항은 후술한다. The signal processing unit 300 may include a module control unit 310 and a measurement program 320. Specifically, the module control unit 310 and the measurement program 320 control the operation of the sound pressure sensing unit 100 and the time acquisition unit 200, and details related thereto will be described later.

도 2는 도 1에 따른 계측 방법을 보여주는 순서도이다. 2 is a flow chart showing the measurement method according to Fig.

도 2를 참조하면, 우선, 화포 포구 끝 단 측면에 폭압 센서(120)가 설치된 화포로부터 연속적으로 탄이 발사되는 단계(S210)가 진행된다. Referring to FIG. 2, a step S210 is performed in which the cannon is continuously fired from the canvas in which the explosion-proof sensor 120 is installed on the canopy end side end face.

이때 폭압 센서(120)는 포구와 같은 높이로 설치되어야 하며, 거리가 가까울수록 정확한 측정을 할 수 있으나 폭압 센서(120)의 성능을 고려하여 최단거리로 설정될 수 있다. At this time, the explosion sensor 120 should be installed at the same height as the port, and the closer the distance is, the accurate measurement can be made, but the shortest distance can be set in consideration of the performance of the explosion sensor 120.

그리고 화포 부근에 설치된 폭압 센서(120)와 FPGA 모듈(110)을 연결 한 다음 GPS 안테나(220)와 GPS 모듈(210)을 연결하여 충격음 계측 시 GPS 시각과 동기화될 수 있도록 한다. Then, the explosion sensor 120 installed near the canvas is connected to the FPGA module 110, and then the GPS antenna 220 and the GPS module 210 are connected to synchronize with the GPS time when the impact sound is measured.

이어서 발사율 계측 시험 시 일정 트리거 레벨을 통해 충격음을 감지하는 단계(S220)가 진행된다. 그리고 신호 획득 및 분석을 통해 발사율과 발생 음압을 계산하는 단계(S230)가 진행된다. Then, a step S220 of detecting the impact sound through the constant trigger level is performed during the measurement of the launch rate. Then, a step S230 of calculating the firing rate and the sound pressure to be generated is performed through signal acquisition and analysis.

구체적으로, 신호 획득시 잡음을 피하기 위하여 시스템 설정에서 Mask Time과 Hysteresis Level을 설정한다. Mask Time 설정은 예상 발사율을 통해 발사 시간 간격을 사전에 계산하여 사격 간 설정시간 동안 발생 된 트리거 레벨 이상의 신호가 폭압으로 인식되지 않도록 해준다. 그 결과, 획득 신호의 외부 잡음에 의해 발생 되는 발사율 계산 오류를 방지할 수 있다. Specifically, set the Mask Time and Hysteresis Level in the system settings to avoid noise during signal acquisition. The Mask Time setting proactively calculates the firing time interval through the estimated firing rate, so that the signal above the trigger level generated during the firing time set time is not recognized as the explosion. As a result, it is possible to prevent an error in the calculation of the emission rate caused by the external noise of the acquired signal.

Hysteresis Level 설정에서는 이전에 충격음 데이터를 통해 충격음 외에 발생하는 잡음의 Level을 선별하여 설정해준다. 이때 일정한 Level 이상의 충격음을 계측 프로그램(320)을 통해 획득하여 발사율 및 dB 단위의 음압을 추정할 수 있다. In Hysteresis Level setting, the level of noise that occurs outside the impact sound is selected and set through the impact sound data previously. At this time, an impact sound of a certain level or higher can be acquired through the measurement program 320 to estimate the firing rate and the sound pressure in dB.

도 3은 발사율 계측 프로그램(320)에서 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다. FIG. 3 is a flowchart illustrating a process performed by the launch rate measurement program 320. FIG.

도 3을 참조하면, 먼저, 발사율 전용 계측 프로그램은 FPGA 모듈(110)과 GPS 모듈(210) 등의 장치의 연결 유무를 확인하기 위한 검색을 진행한다(S310). Referring to FIG. 3, first, the measurement program for the emission rate rate is searched for checking whether the devices such as the FPGA module 110 and the GPS module 210 are connected (S310).

이에 이상 유무를 판단하여(S320), 이상이 발견하지 않으면 초기화 작업(S330)을 진행한다. 장치 초기화를 완료하고 정상 작동이 확인되면(S340), 계측 시스템에 대한 세부 설정을 진행한다(S350). If it is determined that there is an abnormality (S320), if the abnormality is not found, the initialization operation (S330) is performed. When the device initialization is completed and the normal operation is confirmed (S340), detailed setting for the measurement system is performed (S350).

구체적으로, 세부 설정 단계(S350)에서는 폴더 생성, 센서 감도, 샘플링 속도, 트리거 레벨, Mask Time, Hysteresis Level 등이 설정될 수 있다. In detail, in the detailed setting step S350, folder creation, sensor sensitivity, sampling rate, trigger level, mask time, hysteresis level, and the like can be set.

세부 설정을 완료한 뒤 계측을 시작하며(S360), 중간 중단 유무를 판단(S370)한 뒤 트리거 레벨 이상의 음압이 계측되면(S380) 신호를 저장하고 분석한다(S390).After completion of the detailed setting, the measurement is started (S360), the presence or absence of the intermediate stop is determined (S370), and the sound pressure equal to or higher than the trigger level is measured (S380).

도 4는 본 발명에 사용된 발사율 계측 프로그램(320)의 세부 구성을 보여주는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram showing a detailed configuration of the launch rate measurement program 320 used in the present invention.

도 4를 참조하면, 발사율 계측 프로그램(320)은 시스템 설정, 신호 획득 및 처리, 데이터 재생 및 분석으로 분류될 수 있다. Referring to FIG. 4, the launch rate measurement program 320 can be classified into system setting, signal acquisition and processing, data reproduction and analysis.

도 5는 본 발명에 따른 발사율 계측 시스템에 의해 획득한 결과의 실시 예를 보여주는 그래프이다. 5 is a graph showing an embodiment of the results obtained by the launch rate measurement system according to the present invention.

도 5를 참조하면, 그래프를 통해 신호 입력 시간 및 신호 간격을 확인할 수 있다. 또한 획득한 신호의 개수가 5개임을 확인할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 사항을 후술한다. Referring to FIG. 5, a signal input time and a signal interval can be confirmed through a graph. It is also confirmed that the number of acquired signals is five. Specific details related thereto will be described later.

본 발명에 따른 발사율 계측 시스템의 성능을 평가하기 위한 실험을 진행하였다. Experiments were conducted to evaluate the performance of the launch rate measurement system according to the present invention.

구체적으로, 발사 속도 계측 시스템의 성능 검증은 40 mm K236 복합기능탄 수락시험, 40 mm L/70 K216 고폭소이예광자폭탄 ASRP 시험과 병행하여 실시하였다. 연발기능 시험 시 두 장비에서 획득한 발사속도 데이터의 시간 간격 및 지속시간을 분석하여 개발 장비의 성능을 검증하고자 한다. Specifically, the performance evaluation of the launching speed measurement system was carried out in parallel with 40 mm K236 multifunctional carbons acceptance test and 40 mm L / 70 K216 high explosive photon bomb ASRP test. The performance of the development equipment is verified by analyzing the time interval and the duration of the launching speed data obtained from the two equipment during the revolving function test.

도 6은 40 mm 구경 탄의 연발기능 시험의 실시 예를 보여주는 개념도이다. 6 is a conceptual diagram showing an embodiment of a spiral function test of a 40 mm caliber.

도 6을 참조하면, 음압 센서(610), MVRS-700(620) 및 K40 무장 시스템(630)이 설치되어 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the sound pressure sensor 610, the MVRS-700 620, and the K40 arming system 630 are installed.

MVRS-700의 안테나는 setback= 2.3m, offset= 0.6m, height= 0.2m, 음압 센서는 setback= 0m, offset= 2.3m, height= -0.2m로 설치하였다. The antenna of MVRS-700 is installed with setback = 2.3m, offset = 0.6m, height = 0.2m, setback = 0m, offset = 2.3m, height = -0.2m for sound pressure sensor.

도 7 내지 도 8은 MVRS-700으로 획득한 결과와 본 발명에 따른 발사율 계측 시스템으로 획득한 결과의 실시 예를 보여주는 개념도이다. FIGS. 7 to 8 are conceptual diagrams showing the results obtained with the MVRS-700 and the results obtained with the launch rate measurement system according to the present invention.

앞서 설명한 바와 같이, 실험은 크게 두 가지 방식으로 진행하였다. 구체적으로, 5연발 사격을 실시한 40 mm K236 연발기능 시험(도 7) 및 8연발 사격을 실시한 40 mm K216 연발기능 시험(도 8)을 각각 MVRS-700에 의한 시험과 비교하였다. As described above, the experiment was conducted in two ways. Specifically, the 40 mm K236 function test (Fig. 7) and the 40 mm K216 function test (Fig. 8), which were carried out with 8 rolls, were compared with the MVRS-700 test, respectively.

도 7a는 MVRS-700으로 획득한 도플러 신호(5연발)의 VTI(velocity time intensity) plot을 보여주는 개념도이다. FIG. 7A is a conceptual diagram showing a VTI (velocity time intensity) plot of a Doppler signal (five consecutive) obtained by the MVRS-700.

도 7b는 본 발명에 따른 발사율 계측 시스템으로 획득한 충격파 신호(5연발)를 보여주는 개념도이다. 7B is a conceptual diagram showing a shock wave signal (five waves) obtained by the launch rate measurement system according to the present invention.

도 7c는 40 mm K236 연발기능 시험 계측 결과를 비교하여 보여주는 개념도이다. 7C is a conceptual diagram showing a comparison result of the measurement results of the 40 mm K236 function test.

도 7c를 참조하면, 계측 시스템으로부터 획득한 신호의 개수는 5개이고 지속 시간이 836.72 ms이므로, 발사 속도는 286.83 rpm이 된다. 이는 기존의 계측 시스템으로 측정한 발사 속도보다 0.02 rpm이 낮으며, 상대 오차는 0.006972%가 된다. Referring to FIG. 7C, since the number of signals acquired from the measurement system is 5 and the duration is 836.72 ms, the firing rate is 286.83 rpm. It is 0.02 rpm lower than the firing rate measured by the existing measurement system and the relative error is 0.006972%.

도 8a는 MVRS-700으로 획득한 도플러 신호(8연발)의 VTI(velocity time intensity) plot을 보여주는 개념도이다. FIG. 8A is a conceptual diagram showing a VTI (velocity time intensity) plot of a Doppler signal (eight consecutive) obtained by the MVRS-700.

도 8b는 본 발명에 따른 발사율 계측 시스템으로 획득한 충격파 신호(8연발)를 보여주는 개념도이다. FIG. 8B is a conceptual diagram showing a shock wave signal (8 series) obtained by the launch rate measurement system according to the present invention.

도 8c는 40 mm K216 연발기능 시험 계측 결과를 비교하여 보여주는 개념도이다. FIG. 8C is a conceptual diagram showing a comparison result of measurement results of the 40 mm K216 function test.

도 8c를 참조하면, 기존의 계측 시스템으로 측정한 발사 속도보다 0.01 rpm이 낮으며, 상대 오차는 0.003472%가 된다. Referring to FIG. 8C, 0.01 rpm is lower than the firing rate measured by the conventional measurement system, and the relative error is 0.003472%.

결과적으로, 본 발명에 의하면, 음압을 이용하기 때문에 비접촉 방식으로 설치가 용이하므로 계측 준비에 소요되는 시간 및 인력을 획기적으로 절감할 수 있으며, 저가로 구성할 수 있다. 또한, 발사율뿐만 아니라 음압의 크기도 계측할 수 있다.As a result, according to the present invention, it is possible to drastically reduce the time and manpower required for preparation of measurement, and can be constructed at a low cost. In addition, not only the firing rate but also the magnitude of the sound pressure can be measured.

상기와 같이 음압을 이용한 발사율 계측 시스템 및 계측 방법은 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the configuration and the method of measuring the emission rate using the sound pressure are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but all or some of the embodiments may be modified so that various modifications may be made. Or may be selectively combined.

Claims (4)

IEPE(Integrated Electr-onics Piezo Electric) 방식의 폭압 센서의 동작을 위한 아날로그 회로 및 A/D 컨버터 기능을 가진 FPGA 모듈을 포함하며, 상기 폭압 센서를 통해 음압을 감지하는 음압 감지부;
GPS 안테나와 연결되는 GPS 모듈을 이용하여 GPS 시각을 획득하는 시각 획득부; 및
상기 감지된 음압이 사전에 설정한 트리거 레벨 이상으로 계측되면, 획득한 신호를 분석하여 발사율을 산출하는 신호 처리부;를 포함하며,
상기 신호 처리부는,
기 설정된 예상 발사율에 근거하여 발사 시간 간격을 사전에 산출하고, 사격 간 시간 동안 발생 된 상기 트리거 레벨 이상의 신호는 폭압으로 인식하지 않으며,
이전에 계측된 충격음 데이터에 근거하여 충격음 이외에 발생하는 잡음의 레벨을 산출하고, 상기 레벨에 근거하여 상기 발사율 산출 시 잡음을 제외하는 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 발사율 계측 시스템.A negative pressure sensing unit including an FPGA module having an A / D converter function and an analog circuit for operating an explosion-proof sensor of an IEPE (Integrated Electro-onic Piezo Electric) system, the negative pressure sensing unit sensing the negative pressure through the explosion sensor;
A time acquiring unit acquiring GPS time using a GPS module connected to a GPS antenna; And
And a signal processing unit for analyzing the acquired signal and calculating a firing rate when the detected sound pressure is measured to be equal to or higher than a preset trigger level,
The signal processing unit,
Wherein the trigger time interval is calculated in advance based on the predetermined expected fire rate, the signal exceeding the trigger level generated during the shooting time is not recognized as the explosion,
Wherein the level of noise generated in addition to the impact sound is calculated on the basis of the previously measured impact sound data, and the noise in the calculation of the fire rate is excluded based on the level. 제 1항에 있어서,
상기 신호 처리부는,
상기 계측된 트리거 레벨 이상의 음압을 상기 획득한 GPS 시각과 동기화하는 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 발사율 계측 시스템. The method according to claim 1,
The signal processing unit,
And the sound pressure equal to or higher than the measured trigger level is synchronized with the acquired GPS time. IEPE(Integrated Electr-onics Piezo Electric) 방식의 폭압 센서를 통해 음압을 감지하는 단계;
GPS 안테나와 연결되는 GPS 모듈을 이용하여 GPS 시각을 획득하는 단계; 및
상기 감지된 음압이 사전에 설정한 트리거 레벨 이상으로 계측되면, 획득한 신호를 분석하여 발사율을 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 발사율을 산출하는 단계는,
기 설정된 예상 발사율에 근거하여 발사 시간 간격을 사전에 산출하고, 사격 간 시간 동안 발생 된 상기 트리거 레벨 이상의 신호는 폭압으로 인식하지 않으며,
이전에 계측된 충격음 데이터에 근거하여 충격음 이외에 발생하는 잡음의 레벨을 산출하고, 상기 레벨에 근거하여 상기 발사율 산출 시 잡음을 제외하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 발사율 계측 방법. Sensing a sound pressure through an IEPE (Integrated Electro-onic Piezo Electric) type explosion sensor;
Acquiring GPS time using a GPS module connected to a GPS antenna; And
And analyzing the acquired signal to calculate a firing rate when the detected sound pressure is measured to be equal to or higher than a preset trigger level,
The step of calculating the firing rate may include:
Wherein the trigger time interval is calculated in advance based on the predetermined expected fire rate, the signal exceeding the trigger level generated during the shooting time is not recognized as the explosion,
Calculating a level of a noise generated in addition to the impact sound based on the previously measured impact sound data, and excluding the noise in the calculation of the fire rate based on the level. 제 3항에 있어서,
상기 발사율을 산출하는 단계는,
상기 계측된 트리거 레벨 이상의 음압을 상기 획득한 GPS 시각과 동기화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압을 이용한 발사율 계측 방법. The method of claim 3,
The step of calculating the firing rate may include:
And synchronizing the sound pressure equal to or higher than the measured trigger level with the acquired GPS time.
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