KR100254013B1 - A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data - Google Patents

A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data Download PDF

Info

Publication number
KR100254013B1
KR100254013B1 KR1019970066281A KR19970066281A KR100254013B1 KR 100254013 B1 KR100254013 B1 KR 100254013B1 KR 1019970066281 A KR1019970066281 A KR 1019970066281A KR 19970066281 A KR19970066281 A KR 19970066281A KR 100254013 B1 KR100254013 B1 KR 100254013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
target
obtaining
shooting
command center
Prior art date
Application number
KR1019970066281A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990047764A (en
Inventor
박영수
정현기
이긍원
임무택
이상정
Original Assignee
이경운
한국자원연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이경운, 한국자원연구소 filed Critical 이경운
Priority to KR1019970066281A priority Critical patent/KR100254013B1/en
Publication of KR19990047764A publication Critical patent/KR19990047764A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100254013B1 publication Critical patent/KR100254013B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/04Aiming or laying means for dispersing fire from a battery ; for controlling spread of shots; for coordinating fire from spaced weapons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/14Indirect aiming means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G11/00Details of sighting or aiming apparatus; Accessories

Abstract

PURPOSE: An artillery shooting target data obtaining system and method thereof and a transmission method of the data are provided to extract perpendicular coordinates for an observation team position or a target position on the basis of a reference line in a short time, thereby increasing the probability of hitting the target from a first shooting. CONSTITUTION: A system for obtaining artillery shooting target data includes an observation team system(P2) having a GPS receiver for receiving output signals of a GPS satellite via the GPS antenna for obtaining longitude and latitude coordinates and WGS-84 perpendicular coordinates, a rangefinder for obtaining a distance between the observation team and a target(P3), a tiltmeter for obtaining tilts of axes X and Y, a magnetometer for obtaining a strength of magnetic fields of axes x, y and z, a computer receiving data obtained by the GPS receiver, the tiltmeter, the magnetometer and the rangefinder for selectively computing a magnetic declination and an inclination according to IGRFCAL program, and a radio service for transmitting the numerated data of the computer to a radio service of an FDC(Fire Direction Center;P1), and an FDC system having a GPS receiver for obtaining geographic coordinates by receiving signals form the GPS satellite via a GPS antenna, the radio service for receiving the numerated data from the observation team system, and a computer for computing a vector to the target on the basis of the geographical coordinates and the numerated data.

Description

포병 사격목표 제원획득 시스템과 그 제원획득 및 획득된 제원의 전달방법Artillery shooting target acquisition system and its acquisition method and delivery method

본 발명은 포병 관측팀이 사격목표를 설정하여 그 목표의 제원을 측정한 다음 초탄을 발사하기 위해 측정한 자료를 포대본부로 전달하고, 제2탄, 제3탄,… 을 발사하기 위하여 목표에 대한 수정제원을 포대본부로 전달하는 시스템의 성능을 향상할 수 있도록 된 포병 사격목표 제원획득시스템과 그 제원획득 및 획득된 제원의 전달방법에 관한 것이다.In the present invention, the artillery observing team sets a shooting target, measures the specifications of the target, and then transmits the measured data to the turret headquarters to fire the shot coal. An artillery shooting target acquisition system that can improve the performance of the system for delivering amendment specifications to the turret headquarters for launching the target, and the method for obtaining and obtaining the specifications.

여기서, 현재 운용되고 있는 종래의 시스템에 대해 그 처리순서에 따라 설명한다.Here, the conventional system currently in operation will be described according to the processing procedure.

(1) 관측팀이 자신의 위치를 지형도 상에서의 좌표로 추출한다.(1) The observation team extracts its location as coordinates on the topographic map.

이 경우 개활지, 사막, 눈덮인 곳 등에서는 자신의 위치를 지형도 상에서 추출할 수 없는 단점이 있다.In this case, in open areas, deserts, snowy places, etc., there is a disadvantage in that their location cannot be extracted from the topographic map.

(2) 목표의 위치를 지형도 상에서 좌표로 추출한다. 여기에는 다음과 같은 방법이 있다.(2) The location of the target is extracted as coordinates on the topographic map. Here's how:

① 목표 주위의 지형지물을 이용한다.① Use features around the target.

이 경우도 역시 개활지, 사막, 눈덮인 곳 등에서는 목표의 위치를 지형도 상에서 추출할 수 없는 단점이 있다.In this case, too, in open areas, deserts, snow-covered places, etc., there is a disadvantage in that the location of the target cannot be extracted from the topographic map.

② 상기 ①항에서와 같이 관측팀이 자신의 위치를 지형도 상에서 좌표로 추출했을 경우에는, 기계식 또는 레이저 거리측정기를 이용하여 목표까지의 거리를 측정하고, 방향측정기를 이용하여 목표의 방향을 수동으로 읽어서, 관측장교 자신으로부터 목표까지의 상대적인 거리 및 방향을 이용하여 목표의 위치를 좌표로 추출한다.② When the observation team extracts its position on the topographic map as in the above ①, measure the distance to the target using a mechanical or laser range finder, and use the direction finder to manually adjust the direction of the target. By reading, the position of the target is extracted as coordinates using the relative distance from the observation officer itself to the target.

(3) 상기 과정에서 얻어진 좌표를 포대본부[사격지휘센터(FDC;Fire Direction Center)]에 무전으로 전달한다. 이 때, 이 좌표를 전달하는 방법에는 다음과 같은 방법이 있다.(3) Wirelessly transmit the coordinates obtained in the above procedure to the turret headquarters (Fire Direction Center (FDC)). At this time, there are the following ways to transfer these coordinates.

① 음성의 형태로 전달하는 방법; 이 자료를 전달하는 데에는 최소한 몇 초가 걸리며, 이 방법은 아군이 사용하고 있는 주파수를 적이 알고 있는 경우에는 쉽게 도청되어 역이용 당하거나, 전파방해를 당할 가능성이 높다.① how to communicate in the form of voice; It takes at least a few seconds to transmit this data, and this method is likely to be easily tapped, back-utilized, or jammed if the enemy knows what frequency it is using.

② 음성신호를 변조하여 전달하는 방법; 이 방법은 음성신호를 송·수신 양쪽이 미리 약속한 변조를 거쳐서 전달하므로 이와 같은 변조, 복조 장치를 갖고 있지 않은 자는 감청, 도청을 해도 어떠한 말을 하는지 알 수 없는 방법으로서, 상기 ①항 보다는 우수하나 전파방해에 취약한 점에서는 다름이 없다. 또한, 이에 사용되는 무전기가 매우 고가이다.② modulates and transmits a voice signal; Since this method transmits a voice signal through a modulation previously promised by both transmitting and receiving parties, a person who does not have such a modulation and demodulation device cannot know what to say even when intercepting or eavesdropping. However, there is no difference in being vulnerable to interference. In addition, radios used therein are very expensive.

③ 목표에 대한 제원을 수치화하고, 암호화하여 전달하는 방법; 이 방법은 자료를 전송하는데에 1초도 걸리지 않으므로, 운용되는 주파수가 알려질 가능성이 적고, 도청이 불가능하며, 전파방해를 받을 가능성도 적다. 이 방법은 관측팀과 포대를 연결하는 무선전신 시스템에 이를 위한 마이크로프로세서를 이용한 하위시스템을 부착함으로써 가능하며, 전통적으로 사용되어온 무전기를 그대로 사용할 수 있다.③ how to quantify, encrypt and deliver the specifications for the goal; Since this method takes less than one second to transmit data, it is unlikely that the operating frequency will be known, no eavesdropping will be possible, and the possibility of radio interference will be less. This can be done by attaching a microprocessor subsystem to the radiotelegraph system that connects the observation team to the turret, and allows the use of traditional radios.

(4) 사격통제센터에서 관측팀에게 목표제원자료를 수신했음을 확인하는 신호를 전달해 주고((3)항에서의 여러 방법 중 관측팀이 이용한 똑같은 방법을 이용하는데, 이것은 관측팀의 무전기는 그가 포함된 포대의 무전시스템의 일부이기 때문이다.), 초탄을 발사한다.(4) The firing control center sends a signal to the observation team confirming that it has received the target specification data (using the same method used by the observation team, among other methods in paragraph (3), which includes the radio of the observation team; Part of the turret's radio system).

(5) 관측팀은 포탄의 탄착지점을 확인하고, 수정자료를 사격지휘센터로 전달한다((3)항과 같은 과정을 수행한다.)(5) The observation team checks the impact point of the shell and sends the corrected data to the firing command center.

(6) 사격통제센터에서는 관측팀에게 수정자료의 수신을 확인해 주고((4)항의 반복), 다음의 포탄을 발사한다.(6) The fire control center confirms the receipt of correction data to the observation team (repeated in (4)) and fires the following shells.

(7) (5)항과 (6)항을 관측팀 또는 사격지휘센터가 목표를 제압했다고 판단할 때까지 반복한다.(7) Repeat paragraphs (5) and (6) until the observation team or the firing command center determines that the target has been subdued.

그러나, 현재 운용되고 있는 시스템에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the current operating system has the following problems.

첫째, 평야지대, 사막 등의 개활지, 눈 덮인 지역 등 관측팀 자신이나 목표 주위에 기준으로 삼을 지형지물을 발견할 수 없을 때에는 관측팀 자신이나 목표의 위치를 좌표로 추출하는 것이 불가능하다.First, it is impossible to extract the location of the observation team itself or its targets by coordinates when it is impossible to find a feature to be based on the observation team itself or around the target, such as plains, open areas such as deserts and snowy areas.

둘째, 목표의 제원을 획득하기 위해서는 시간이 많이 걸린다.Second, it takes a long time to obtain the specifications of the target.

셋째, 아군의 통신시스템의 여러 자료가 도청되거나 적에게 역이용당할 가능성이 높다.Third, there is a high probability that various data of an allied communication system may be eavesdropped or used back by the enemy.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 어떠한 상황에서도 초탄부터 목표에 명중시킬 확률을 높이고, 사격목표 제원획득을 위한 시간이 짧으며, 무선교신 시간이 짧고, 보안성이 우수하며, 오류 발생시 순차적으로 신속히 종래의 방법으로 전환할 수 있도록 된 포병 사격목표 제원획득시스템과 그 제원획득 및 획득된 제원의 전달방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above points, and in any situation, the probability of hitting the target from the first shot is increased, the time for obtaining the shooting target specification is short, the radio communication time is short, the security is excellent, and the error is It is an object of the present invention to provide an artillery shooting target acquisition system and a method of transferring the specifications and acquired specifications so that they can be converted to the conventional method in a sequential manner.

도 1은 포병 사격목표 제원획득시스템의 운용을 설명하기 위한 위한 개요도,1 is a schematic diagram for explaining the operation of the artillery shooting target specifications acquisition system,

도 2는 관측팀이 운용하는 사격목표 제원획득시스템의 개요 및 관측팀 컴퓨터의 수치자료 입·출력도,2 is an overview of the shooting target specification acquisition system operated by the observation team and the numerical data input and output of the observation team computer,

도 3은 도 2 중 거리측정기(rangefinder)와 경사계(tiltmeter) 및 자장측정기(magnetometer)의 측면배치도,FIG. 3 is a side view of the rangefinder, tiltometer, and magnetometer of FIG. 2;

도 4는 도 2 중 거리측정기(rangefinder)와 경사계(tiltmeter) 및 자장측정기(magnetometer)의 평면배치도,FIG. 4 is a planar layout view of a rangefinder, a tiltometer, and a magnetometer in FIG. 2;

도 5는 사격목표 제원획득 및 전달을 나타낸 흐름도,5 is a flowchart showing the acquisition and delivery of shooting target specifications;

도 6은 측정된 자장세기와 경사의 분해 및 측정좌표계에서의 두 축을 중심으로 하는 좌표계의 회전을 설명하기 위한 도면,6 is a view for explaining the decomposition of the measured magnetic field strength and the slope and the rotation of the coordinate system about two axes in the measurement coordinate system,

도 7은 사격지휘센터에서의 GPS수신기의 운용도.7 is an operation diagram of the GPS receiver in the firing command center.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포병 사격목표 제원획득시스템은, GPS위성으로부터 발사된 신호를 인가받는 GPS안테나와, 이 GPS안테나를 통해 신호를 수신하여 경·위도 좌표 및 WGS-84 직각좌표를 얻는 GPS수신기, 장축을 x축, 오른쪽 방향을 y축, 아래쪽 방향을 z축으로 설정하고, 관측팀과 목표간의 거리를 구하기 위한 거리측정기, 이 거리측정기의 x,y,z축과 x,y,z축을 일치되게 장치하고, x축의 경사와 y축의 경사를 구하기 위한 경사계, x,y,z축을 상기 거리측정기의 x,y,z축과 일치되게 장치하고, x,y,z축의 자장의 세기를 구하기 위한 자장측정기, 상기 GPS수신기와, 경사계, 자장측정기 및, 거리측정기에서 구해진 자료를 입력받아 IGRFCAL 프로그램에 의해 자편각 및 복각을 선택적으로 계산하는 컴퓨터 및, 이 컴퓨터에 의해 계산되어 소정 포맷에 일치된 수치화 자료를 사격지휘센터측의 무전기로 전달하는 무전기를 구비하여 이루어진 관측팀 시스템과; GPS위성으로부터 발사된 신호를 인가받는 GPS안테나와, 이 GPS안테나를 통해 신호를 수신하여 지리좌표를 얻는 GPS수신기, 관측팀으로부터의 수치화 자료를 인가받는 무전기 및, 상기 지리좌표와 상기 무전기로부터의 수치화 자료를 기초로 목표까지의 벡터를 계산하는 컴퓨터를 구비하여 이루어진 사격지휘센터 시스템을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.The artillery shooting target acquisition system according to the present invention for achieving the above object is a GPS antenna that receives a signal emitted from a GPS satellite, and receives the signal through the GPS antenna, the longitude and latitude coordinates and WGS-84 rectangular coordinates GPS receiver to obtain the x axis, the long axis to the x-axis, the right direction to the y-axis, the lower direction to the z-axis, the distance meter to find the distance between the observation team and the target, the x, y, z and x, The inclinometer for arranging the y, z axis and the inclination of the x axis and the inclination of the y axis, the x, y, z axis is set to match the x, y, z axis of the range finder, and the magnetic field of the x, y, z axis A computer for receiving the data obtained from the magnetic field measuring instrument, the GPS receiver, the inclinometer, the magnetic field measuring instrument, and the distance measuring instrument for calculating the intensity of the magnetic field, and selectively calculating the magnetic declination and the dip by the IGRFCAL program; On day Observed side system the numerical data having been made in the transceiver for transmission to the transceiver of the shooting command center and side; GPS antenna receiving signals from GPS satellites, GPS receivers receiving signals through the GPS antennas to obtain geographical coordinates, radios receiving numerical data from observation teams, and digitizing from the geographical coordinates and radios It is characterized by comprising a fire command center system comprising a computer for calculating a vector to a target based on the data.

또한 본 발명에 따른 포병 사격목표 제원획득방법은, GPS안테나를 통해 GPS수신기로부터 경·위도 좌표 및 WGS-84 직각좌표의 형태로 얻어진 자료를 관측팀 컴퓨터에 전달하여 관측팀 자신의 위치를 획득하는 단계와; 경사계의 x, y, z축 및 자장측정기의 x, y, z축을 거리측정기의 x, y, z축에 일치되게 장치하여 단 한번의 버튼 조작으로 거리측정, 경사측정, 자장측정을 하고, 이로부터 얻어진 자료를 기초로 위치 벡터의 각 성분을 구하여 관측팀과 목표 사이의 상대적인 위치벡터를 획득하는 단계; 획득된 자료를 소정의 포맷에 일치시켜 하나의 연속으로 만들어 암호화한 다음 무전기를 통해 수치화 자료로 사격지휘센터에 전달하는 것에 의해 획득된 사격목표제원을 사격지휘센터로 전달하는 단계; GPS수신기로부터 지리좌표의 형태로 얻어진 자료에 의해 사격지휘센터 자체의 위치를 계산하고, (xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1∼m)과 (xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1∼n) 중 시간(timei)이 일치하거나 가장 가까운 자료를 추출한 다음 추출된 자료를 무빙 애버리지법에 의해 구한 위치벡터로부터 사격지휘센터와 관측팀 사이의 벡터를 구하며, 이 벡터와 상기 벡터로부터 사격지휘센터와 목표 사이의 상대적인 벡터를 구하여 사격지휘센터에서 목표의 위치를 계산하는 단계; 사격지휘센터가 관측팀에게 사격목표의 자료를 수신했음을 확인하는 신호를 전달하고 사격제원을 계산하여 각 포에 하달하여 초탄을 발사하는 수신확인신호 전달 및 초탄발사단계; 관측팀이 탄착지점을 확인하고 수정하여 제2탄 사격을 유도할 자료를 사격지휘센터로 송신하는 제2탄 사격유도자료 송신단계; 사격지휘센터가 관측팀에게 사격목표의 자료를 수신했음을 확인하는 신호를 전달하고, 사격제원을 계산하여 각 포에 하달하여 제2탄을 발사하는 수신확인신호 전달 및 제2탄 발사단계 및; 목표 제압 판단시까지 상기 제2탄 사격유도자료 송신단계와 상기 수신확인신호 전달 및 제2탄 발사단계를 반복하는 반복단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the artillery shooting target acquisition method according to the present invention, to obtain the position of the observation team by transmitting the data obtained in the form of longitude and latitude coordinates and WGS-84 rectangular coordinates from the GPS receiver through the GPS antenna to the observation team computer Steps; The x, y, z axis of the inclinometer and the x, y, z axis of the magnetic field gauge are aligned with the x, y, z axis of the range finder to measure distance, tilt, and magnetic field with a single button operation. Obtaining the relative position vector between the observation team and the target by obtaining each component of the position vector based on the data obtained from; Transmitting the shooting target specifications to the shooting command center by obtaining the obtained data in accordance with a predetermined format by making a continuous stream, encrypting the encrypted data, and transmitting the numerical data to the shooting command center through the radio; By the data obtained in the form of geographic coordinates from the GPS receiver to calculate the location of the firing command center itself, (xp2 i, yp2 i, zp2 i, timei; i = 1~m) and (i xp1, yp1 i, i zp1 After extracting the data with the same or closest time i among the time i ; i = 1∼n), obtain the vector between the firing command center and the observation team from the position vector obtained by the moving average method. Calculating a position of the target in the shooting command center by obtaining a relative vector between the shooting command center and the target from the vector and the vector; Shooting command center transmits a signal to confirm that the observation team has received the shooting target data, calculates the shooting specifications and delivers the acknowledgment signal and firing shotgun to reach each gun; A second shot induction data transmission step of the observation team confirming and correcting the impact point and transmitting data to induce the second shot to the shooting command center; A firing command center, which transmits a signal confirming that the observation team has received the shooting target data, calculates a shooting specification, and delivers an acknowledgment signal for firing the second shot and firing the second shot; And a repetitive step of repeating the second shot induction data transmission step, the acknowledgment signal transmission, and the second shot firing step until a target overpressure is determined.

또한 본 발명은, 사격지휘센터 시스템에는 상기 본부용 GPS안테나 및 GPS수신기 외에, 원격 지점에 설치되는 GPS안테나 및 GPS수신기와, 자편각을 계산하기 위해 망원경이 부착된 자장측정기 또는 나침반으로 이루어진 자편각 계산수단을 더 구비하여, GPS위성으로부터 상기 2개의 GPS안테나와 2개의 GPS수신기에 의해 동시에 수신된 위치자료로부터 기선의 벡터와 방위각을 계산하고, 상기 벡터와 방위각을 이용하여 상기 자편각 계산수단이 자편각을 계산하도록 된 것을 특징으로 하다.In addition, the present invention, in addition to the GPS antenna and GPS receiver for the headquarters in the firing command center system, a GPS antenna and a GPS receiver installed at a remote point, and magnetic azimuth calculation means consisting of a magnetic field measuring instrument or a compass with a telescope to calculate the magnetic declination The apparatus further includes calculating a vector and azimuth of a base line from position data simultaneously received by the two GPS antennas and two GPS receivers from a GPS satellite, and using the vector and the azimuth, the magnetic azimuth calculation means calculates a magnetic azimuth angle. To be characterized.

(실시예)(Example)

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 포병 사격목표 제원획득시스템과 이를 이용하여 사격목표의 제원을 획득하기 위한 방법을 그 처리순서에 따라 상세히 설명한다.First, the artillery shooting target acquisition system and the method for obtaining the shooting target specification using the same will be described in detail according to the processing procedure.

(1) 관측팀(P2)자신의 위치 획득(1) Observation team (P 2 ) Acquisition of own position

도 1은 포병 사격목표 제원획득시스템의 운용을 설명하기 위한 본 시스템의 전체적인 개요도이고, 도 2는 관측팀(P2)이 운용하는 사격목표 제원획득시스템의 개요 및 관측팀(P2) 컴퓨터의 수치자료 입·출력도이다.Figure 1 of the artillery firing target and overall schematic diagram of a specification acquiring the system for explaining the operation of the system, Figure 2 is the observation side (P 2) is an overview of the observation side of the shooting target specification acquisition system operating in (P 2) computer Numerical data input and output.

도 1 및 도 2에 있어서, 관측팀(P2) 자신의 위치는 GPS(Global Positioning System)안테나(6)를 통해 GPS수신기(7)로부터 경·위도 좌표(latp2i, longp2i, zp2i, timei; i=1∼m) 및 WGS-84 직각좌표 (xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1∼m)의 형태로 얻어지고, 이 자료는 도 2에서와 같이 관측팀(P2)의 컴퓨터(1)에 전달되어 컴퓨터(1)내의 메모리에 기록된다. 이 때, GPS위성으로부터 발사된 신호 중 사용하는 신호는 계산의 간단화를 위해서 코드(code) 신호를 사용한다.1 and 2, the position of the observation team P 2 itself is determined by the latitude and longitude coordinates latt2 i , longp2 i , zp2 i , from the GPS receiver 7 via the GPS (Global Positioning System) antenna 6. time i ; i = 1 to m) and WGS-84 rectangular coordinates (xp2 i , yp2 i , zp2 i , time i ; i = 1 to m). It is delivered to the computer 1 of P 2 and recorded in the memory in the computer 1. At this time, the signal used among the signals emitted from the GPS satellites uses a code signal to simplify the calculation.

한편, 자료의 개수(m)는 적당한 수를 설정하면 되고, 기록된 자료의 수가 m을 넘으면, 가장 먼저 들어온 자료를 삭제하고 다시 (xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1 ∼m)의 형태로 기록된다. 본 실시예에 있어서, 앞으로 관측팀 및 사격지휘센터가 주로 사용할 좌표계는 WGS-84에 기초한 지심(地心)좌표계(r : 반지름 θ : 여각(여위도), Φ : 경도)와 이로부터 추출된 직각좌표계이다. 이러한, GPS수신기(7)를 이용한 안테나의 위치, 즉 관측팀(P2) 및 사격지휘센터(P1)의 위치획득은, 관측팀(P2) 또는 사격지휘센터(P1)가 어떤 곳에 있든 상관없이 GPS수신기(7)의 안테나(6)가 지상에 노출되어 있기만 하면 가능하며, 안개, 비, 눈 등의 기상조건에도 상관없고, 야간에도 위치획득이 가능하다. 이러한 지심좌표계 및 직각좌표계는 GPS위성(도시되지 않았음) 자체의 위치의 부정확성에 의해 어느 정도의 오차는 내재하지만, 이 내재하는 오차를 10m 이하로 줄이기 위한 방법은 후술하는 (4)항에서 설명한다.On the other hand, the number of data (m) may be set to an appropriate number. If the number of recorded data exceeds m, the first data to be deleted is deleted and again (xp2 i , yp2 i , zp2 i , time i ; i = 1 to m). In the present embodiment, the coordinate system mainly used by the observation team and the firing command center is a geocentric coordinate system based on WGS-84 (r: radius θ: excitation angle, Φ: longitude) and extracted therefrom. Cartesian coordinate system. This, the position of the antenna using a GPS receiver 7, that is the observation side (P 2) and the position obtained in the firing command center (P 1) is an observation side (P 2) or fire Command Center (P 1) to somewhere Irrespective of whether or not, the antenna 6 of the GPS receiver 7 may be exposed to the ground, regardless of weather conditions such as fog, rain, and snow, and may be acquired at night. Such geocentric and rectangular coordinate systems have some errors due to the inaccuracy of GPS satellites (not shown), but a method for reducing the inherent errors to 10 m or less is described in (4) below. do.

(2) 관측팀(P2)과 목표(P3) 사이의 상대적인 위치벡터(V23) 획득(2) Acquisition of relative position vector (V 23 ) between observation team (P 2 ) and target (P 3 )

본 항에서의 목적은 도 1에 나타낸 바와 같은 벡터(V23)를 구하는 것이다. 공간에서의 어떤 한 벡터는 기준좌표계로부터의 거리와 방향을 알면, 그 벡터의 성분을 계산할 수 있는데, 이를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.The purpose in this section is to find the vector V 23 as shown in FIG. 1. If a vector in space knows the distance and direction from the reference coordinate system, the component of the vector can be calculated, which will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3 및 도 4는 도 2 중 거리측정기(2; rangefinder)와 경사계(3; tiltmet- er) 및 자장측정기(4; magnetometer)의 측면배치도와 평면배치도로서, 도 3 및 도 4에 있어서 거리측정기(2)의 장축을 x축, 거리측정기(2)를 사용하는 상태에서의 오른쪽 방향을 y축, 아래쪽 방향을 z축으로 설정하고, 경사계(3)의 x, y, z축 및 자장측정기(4)의 x, y, z축을 거리측정기(2)의 x, y, z축에 일치되게 장치한다.3 and 4 are side plan views and planar layout views of the rangefinder 2, the tiltmeter 3, and the magnetometer 4 in FIG. 2. The long axis of (2) is set to the x-axis, the right direction in the state using the range finder (2) is set to the y-axis, and the down direction is set to the z-axis, and the x, y, z-axis and the magnetic field meter of the inclinometer ( The x, y and z axes of 4) are set to match the x, y and z axes of the range finder 2.

단 한 번의 버튼 조작으로 거리측정, 경사측정, 자장측정이 가능하며, 이 때 얻어진 거리를 Dist, x축의 경사를 tiltx, y축의 경사를 tilty, x축의 자장세기를 Magx1, y축의 자장세기를 Magy1, z축의 자장세기를 Magz1로 메모리에 저장한다.Distance measurement, tilt measurement, and magnetic field measurement are possible with just one button operation.The distance obtained at this time is Dist, tilt of x-axis tiltx, tilt of y-axis tilty, magnetic field strength of x-axis Magx 1 , magnetic field strength of y-axis Magy 1 Saves the magnetic field strength of the z-axis to Magz 1 in memory.

관측팀(P2) 자신이 위치한 지점의 x, y, z 좌표는 상기한 (1)항에서 (xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1∼m)로서 이미 구했으므로 , 자편각 및 복각은 관측팀(P2)의 컴퓨터(1)에 탑재한 IGRFCAL 프로그램을 통해서 선택적으로 계산하여, Dec2, Inc2 이라는 이름으로 메모리에 저장한다. 즉, 이러한 계산은 사격지휘센터(P1)에서 할 수도 있으며 이것은 관측팀(P2)과 사격지휘센터(P1)간의 약속을 통해서 이루어진다. 이와 같이 서로의 약속에 의해서 IGRFCAL을 수행하는 이유는 다음과 같다. 즉, 도 7에서와 같이 사격지휘센터(P1)가 2 대의 GPS수신기를 이용한 기선설정 및 그 기선의 직각좌표계에서의 방향(azimuth)을 알고, 정밀한 디지털 또는 아날로그 나침반을 함께 사용하여 추출하는 자편각은 IGRFCAL에 의해 내삽법(interpolation)으로 계산한 자편각보다 정확하므로 포대본부에 이와 같은 시스템이 구비되어 있을 경우에는 포대본부에서 자편각을 계산하는 것이 더 유리하기 때문이다.Observation team (P 2 ) Since the x, y, z coordinate of the point where it is located is already obtained as (xp2 i , yp2 i , zp2 i , time i ; i = 1∼m) in the above paragraph (1), And the dip is selectively calculated through the IGRFCAL program mounted on the computer 1 of the observation team P 2 and stored in the memory under the name Dec2, Inc2. In other words, this calculation may be made at the firing command center (P 1 ), which is made through an appointment between the observation team (P 2 ) and the firing command center (P 1 ). The reason for performing IGRFCAL by mutual promise is as follows. That is, as shown in FIG. 7, the firing command center P 1 knows the baseline setting using two GPS receivers and the azimuth in the rectangular coordinate system of the baseline, and extracts it using a precise digital or analog compass together. Since is more accurate than the magnetic declination calculated by interpolation by IGRFCAL, it is more advantageous to calculate the magnetic declination at the turret headquarters if such a system is equipped at the turret headquarters.

이 시스템의 목적 중의 하나는 다음과 같다. 먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 목표를 보는 축을 Xmes로 하는 직각좌표계(Xmes, Ymes, Zmes) 내에서 자장측정기(4)에 의해 측정된 3성분의 자장세기(Magx1, Magy1, Magz1)와 경사계(3)에 의해 측정된 측정시스템 자체의 Xmes, Ymes축이 수평면과 이루는 각도(tiltx, tilty) 로부터 지자기장의 합성성분인 Magt1을 계산한다. 그 다음에, 이 Magt1이 자북을 중심으로 하는 직각좌표계(Xmag, Ymag, Zmag) 내에서의 각 축방향의 자장성분 (Magx2, Magy2, Magz2)을 계산한다. 마지막으로, 포병사격에서 최종적으로 쓰이는 진북을 중심으로 하는 직각좌표계(Xgeo, Ygeo, Zgeo) 내에서의 각 축 방향의 자장성분(Magx3, Magy3, Magz3)을 계산한다. 그리고, 이 마지막의 자장성분(Magx3, Magy3, Magz3)과 경사각(tiltx, tilty)으로부터 목표의 진북으로부터의 방위각 (dectgtc)과 관측팀으로부터 목표를 보는 직선의 경사(tiltx)를 구한다. 여기서 경사(tiltx)는 상기한 바와 같이 경사계(3)로부터 구해져 있다. 이러한 dectgtc 를 추출하기 위해서는 다음과 같이 두 번의 벡터 회전을 다음과 같은 차례를 지키며 수행해야 한다. 이 때 측정된 자장세기 자체는 공간에서의 지자기이므로 계산을 수행하는 중에도 변하지 않는다.One of the purposes of this system is to: First, as shown in FIG. 6, the three-component magnetic field strengths Magx 1 , Magy 1 , Magz 1 measured by the magnetic field meter 4 in a rectangular coordinate system (Xmes, Ymes, Zmes) having an axis for viewing a target as Xmes. ) And Magt1, the composite component of the geomagnetic field, is calculated from the angles (tiltx, tilty) between the Xmes and Ymes axes of the measuring system itself measured by the inclinometer (3). Next, the magnetic field components Magx 2 , Magy 2 , and Magz 2 in each axial direction are calculated in the rectangular coordinate system Xmag, Ymag, and Zmag centered on the magnetic north. Finally, the magnetic field components (Magx 3 , Magy 3 , Magz 3 ) in each axial direction are calculated in the rectangular coordinate system (Xgeo, Ygeo, Zgeo) centered on the true north used in artillery fire. From the last magnetic field components Magx 3 , Magy 3 , and Magz 3 , the azimuth angle (dectgtc) from the true north of the target and the tilt of the straight line (tiltx) from which the target is viewed from the observation team are obtained. In this case, the tilt is calculated from the inclinometer 3 as described above. To extract this dectgtc, two vector rotations should be performed in the following order. At this time, the measured magnetic field strength itself is geomagnetic in space and thus does not change during calculation.

① Xmes축을 중심으로 한 tilty2 방향으로의 회전① Rotation in the tilty2 direction about the Xmes axis

측정된 tilty는 수평면으로부터의 각도이고, 실제로 회전시킬 각도 tilty2 는 Ymes축과 회전 후의 Ymes2축 사이의 각도로서 다음과 같이 계산된다.The measured tilty is an angle from the horizontal plane, and the angle tilty2 to be actually rotated is an angle between the Ymes axis and the Ymes2 axis after the rotation, and is calculated as follows.

Figure 1019970066281_B1_M0001
Figure 1019970066281_B1_M0001

이 때, tilty2의 부호는 tilty의 부호와 같다. 회전 후의 새로운 좌표계(Xmes2, Ymes2, Zmes2)에서의 자장성분(Magx2, Magy2, Magz2)은 다음과 같이 계산된다.At this time, the sign of tilty2 is the same as the sign of tilty. The magnetic field components Magx2, Magy2 and Magz2 in the new coordinate systems Xmes2, Ymes2 and Zmes2 after rotation are calculated as follows.

Figure 1019970066281_B1_M0002
Figure 1019970066281_B1_M0002

② Ymes2축을 중심으로 한 tiltx 방향으로의 회전② Rotation in the tiltx direction about Ymes2 axis

상기 ①항에서 계산된 자장성분 Magx2, Magy2, Magz2를, Ymes2축을 중심으로 하여 tiltx 만큼 회전시킨다. 회전 후의 새로운 좌표계(Xmes3, Ymes3, Zmes3)에서의 자장성분(Magx3, Magy3, Magz3)은 다음과 같이 계산된다.The magnetic field components Magx2, Magy2, and Magz2 calculated in the above ① are rotated by tiltx about the Ymes2 axis. The magnetic field components Magx3, Magy3, and Magz3 in the new coordinate systems Xmes3, Ymes3, and Zmes3 after rotation are calculated as follows.

Figure 1019970066281_B1_M0003
Figure 1019970066281_B1_M0003

이렇게 하면, 좌표축 Xmes3과 Ymes3은 수평면 상에 있게 되며, Zmes3은 수직하방이다.This way, the axes Xmes3 and Ymes3 are on the horizontal plane, and Zmes3 is vertically down.

③ 목표(P3)의 방향 획득③ Obtain direction of the target (P 3 )

상기 ②항에서 마지막으로 획득한 Magx3, Magy3, Magz3으로부터 Xmes3축 (목표를 조준하여 자료를 획득한 것임)의 자북으로부터의 방위각(tgtazm)은 다음과 같이 계산된다.From the last Magx3, Magy3, and Magz3 obtained in the above ②, the azimuth angle (tgtazm) from the magnetic north of the Xmes3 axis (the data obtained by aiming the target) is calculated as follows.

tgtazm = -arctan2(Magy3/Magx3)tgtazm = -arctan2 (Magy3 / Magx3)

여기서, tgtazm의 부호가 (-)이면 목표의 방향이 자북보다 서쪽에, (+)이면 목표의 방향이 자북보다 동쪽에 위치함을 뜻한다. 한편, 그 지역에서의 자편각 Dec2가 이미 구해졌으며, Dec2의 부호가 (-)이면 지자기의 방향이 진북보다 서쪽에, (+)이면 지자기의 방향이 진북보다 동쪽에 위치함을 뜻한다. 그러므로, 목표의 진북방향으로부터의 방위각 dectgtc는Here, a sign of tgtazm (-) indicates that the direction of the target is west of the magnetic north, and (+) indicates that the direction of the target is east of the magnetic north. On the other hand, the magnetic declination Dec2 in the area has already been obtained, and if the sign of Dec2 is negative, the direction of geomagnetism is to the west of true north, and if it is positive, the direction of geomagnetism is to the east of true north. Therefore, the azimuth dectgtc from the true north direction of the target

dectgtc = tgtazm + Dec2dectgtc = tgtazm + Dec2

으로 계산된다.Is calculated.

④ 목표(P3)의 경사 획득④ Acquiring the slope of the target (P 3 )

목표(P3)의 경사는 ②항에서 Xmes축의 경사 tiltx로서 이미 구해져 있다.The inclination of the target P 3 is already obtained as the inclination tiltx of the Xmes axis in ②.

⑤ 관측팀(P2)으로부터 목표(P3)에 이르는 벡터의 계산⑤ Calculation of the vector from the observation team (P 2 ) to the target (P 3 )

관측팀(P2)으로부터 목표(P3)에 이르는 벡터(V23)의 직각좌표계(Xgeo, Ygeo, Zgeo; 이를 지리좌표계라고도 한다)에서의 각 성분(x23, y23, z23)은,Each component (x 23 , y 23 , z 23 ) in the Cartesian coordinate system (Xgeo, Ygeo, Zgeo; also known as geographic coordinate system) of the vector (V 23 ) from the observation team (P 2 ) to the target (P 3 ) is ,

(x23, y23, z23) = (Dist * cos(tiltx) * cos(dectgtc), Dist * cos(tiltx) * sin(dectgtc), Dist * sin(tiltx))(x 23 , y 23 , z 23 ) = (Dist * cos (tiltx) * cos (dectgtc), Dist * cos (tiltx) * sin (dectgtc), Dist * sin (tiltx))

로 구해진다.Obtained by

(3) 획득된 사격목표제원의 전달(3) delivery of the shooting target specifications;

획득된 사격목표제원 중 사격지휘센터에 보낼 자료는 다음과 같다.Among the acquired shooting target specifications, the data to be sent to the shooting command center is as follows.

이를 상기 (2)항과 사격목표제원획득 및 전달의 흐름도를 도시한 도 5를 참조하여 설명한다. 상기 (2)항과 도 5에 도시된 바와 같이 IGRFCAL을 사격지휘센터(P1)가 하느냐 아니면 관측팀(P2)이 하느냐에 따라 보낼 자료는 서로 다르다.This will be described with reference to (2) above and FIG. 5 showing a flow chart of shooting target specification acquisition and delivery. As shown in (2) and FIG. 5, the data to be sent differs depending on whether the firing command center P 1 or the observation team P 2 performs IGRFCAL.

먼저, IGRFCAL을 사격지휘센터(P1)에서 하거나 GPS수신기를 이용한 기선 설정 및 자편각 계산을 할 경우(두번째 방법보다 더 유리한 방법임)에는, 관측팀 자신의 식별신호(ID), 관측팀 자신의 위치(xp2i, yp2i, zp2i, timei; I=1∼m), 거리(Dist), x축의 경사(tiltx), y축의 경사(tilty), x, y, z축의 자장세기(Magx1, Magy1, Magz1) 등이 필수적이며, 목표의 종류, 요구하는 포탄의 종류 등은 약속에 의하여 추가할 수 있다.First, when IGRFCAL is used at the firing command center (P 1 ) or when the baseline setting and self-declination calculation are performed using the GPS receiver (which is more advantageous than the second method), the observation team's own identification signal (ID) and the observation team's own Position (xp2 i , yp2 i , zp2 i , time i ; I = 1 to m), distance (Dist), tilt on x-axis (tiltx), tilt on y-axis, magnetic field strength (Magx on x, y, z-axis) 1 , Magy 1 , Magz 1 ), etc. are essential, and the kind of target, the type of shell required, etc. can be added by appointment.

다음으로, IGRFCAL을 관측팀(P2)에서 수행할 경우(첫번째 방법보다 덜 유리한 방법임)에는 관측팀 자신의 식별신호(ID), 관측팀 자신의 위치(xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1∼m), 관측팀으로부터 목표에 이르는 벡터(x23, y23, z23)는 필수적이며, 첫번째 방법에서와 마찬가지로 목표의 종류, 요구하는 포탄의 종류 등은 약속에 의하여 추가할 수 있다. 이러한 자료를 미리 약속된 포맷(format)에 맞추어 하나의 연속으로 만들고, 그것을 암호화하여 관측팀의 무전기를 통하여 음성이 아닌 수치화자료로 사격지휘센터(P1)로 전달한다. 이렇게 함으로써 무선교신 시간이 극히 짧아지므로, 적에게 아군의 주파수가 알려지거나 교신내용이 도청될 가능성이 훨씬 적어지게 된다.Next, when IGRFCAL is performed by the observation team (P 2 ) (which is less advantageous than the first method), the observation team's own identification signal (ID) and the observation team's own position (xp2 i , yp2 i , zp2 i , time i ; i = 1 to m), the vector from the observation team to the target (x 23 , y 23 , z 23 ) is essential, and as with the first method, the type of target, the type of shell required, etc. You can add These data are produced in a series in a pre-determined format, encrypted and transmitted to the firing command center (P 1 ) as digitized data, not voice, through the observation team's radio. This makes the radio communication time extremely short, making it less likely that the enemy will be informed of the frequency of the allies or intercepted.

(4) 사격지휘센터(P1)에서의 목표(P3)의 위치 계산(4) Calculation of the position of the target (P 3 ) in the firing command center (P 1 )

도 1에 도시된 바와 같이 사격지휘센터(P1)가 가장 필요로 하는 것은 각 포로부터 목표까지의 벡터(V13)이다. 이것은 P1, P3의 절대적인 위치를 알면 계산할 수 있다. 사격지휘센터(P1)는 여러가지 방법으로 지리좌표계에서의 자신의 위치를 추출할 수 있다. 그러나, 야간에 갑자기 이동한 경우나 나쁜 기상조건 하에서는 관측팀(P2)의 경우와 마찬가지로 자신의 위치를 추출할 수 없는 경우도 있다. 그러나, 사격에 있어서 중요한 것은 사격지휘센터(P1)의 포와 목표(P3) 사이의 상대적인 벡터(V13)이며, 본 발명의 장점 중의 하나는 사격지휘센터(P1) 자체의 절대적인 위치를 몰라도, 또한 관측팀(P2) 자신의 절대적인 위치를 몰라도 포와 목표 사이의 상대적인 벡터(V13)를 계산할 수 있으며, 이 벡터를 이용하여 정확한 사격을 수행할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 1, the most demanded shooting command center P 1 is a vector V 13 from each gun to the target. This can be calculated by knowing the absolute positions of P 1 and P 3 . The firing command center P 1 can extract its position in the geographic coordinate system in several ways. However, in the case of sudden movement at night or under bad weather conditions, it may not be possible to extract its own position as in the case of the observation team P 2 . However, a relative vector (V 13) between the Po and the target (P 3) of the key is shooting command center (P 1) in the shooting, the absolute position of one of the advantages of the present invention is firing command center (P 1) itself Without knowing it, the observation team (P 2 ) can also calculate the relative vector (V 13 ) between the gun and the target without knowing its absolute position, which can be used to perform accurate shooting.

① 사격지휘센터(P1) 자신의 위치 계산① Calculate your own position of fire command center (P 1 )

도 7에 도시된 바와 같이 사격지휘센터(P1)에서도 관측팀(P2)이 가지고 있는 것과 똑같은 GPS안테나(26)와 GPS수신기(27)를 갖추고 있다. 사격지휘센터(P1) 자체의 위치는 GPS수신기(27)로부터 지리좌표(xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1∼n)의 형태로 얻어지며, 이 자료는 사격지휘센터(P1)의 컴퓨터(11)의 메모리에 기록된다. 이 때, n은 관측팀(P2) 컴퓨터(1)의 자료의 개수(m) 보다 훨씬 크게 설정하는 것이 바람직하며, 자료의 갯수가 n을 넘으면, 가장 먼저 들어온 자료를 삭제하고 다시 (xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1∼n)의 형태로 기록한다.As shown in FIG. 7, the firing command center P 1 also has the same GPS antenna 26 and GPS receiver 27 as the observation team P 2 has. The position of the firing command center (P 1 ) itself is obtained from the GPS receiver 27 in the form of geographic coordinates (xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 to n). It is recorded in the memory of the computer 11 of P 1 . In this case, it is preferable to set n to be much larger than the number of data (m) of the observation team (P 2 ) computer (1) .If the number of data exceeds n, the first data is deleted and then (xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 to n).

② 사격지휘센터(P1)로부터 목표(P3)까지의 벡터(V13)의 계산② Calculation of the vector (V 13 ) from the firing command center (P 1 ) to the target (P 3 )

GPS체계의 원리에 의하여, 수신기의 절대적인 위치는 내재하는 원인들에 의하여 오차를 포함하고 있다. 그러나, 수신기 2개를 이용하는 경우, GPS 위성 자체의 위치 오차가 있으나, 이용된 위성들에서 똑같은 시간에 발사된 신호로부터 GPS수신기가 계산한 위치의 오차는 방향이 동일하므로 두 수신기에서 동일한 시간에 수신하여 계산한 두 위치의 상대적인 벡터는 오차가 극히 작다. 상기 (1)항에서 얻어진 (xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1∼m)과 상기 (4)의 ①항에서 얻어진 (xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1∼n) 중 시간(timei)이 일치하거나 가장 가까운 자료를 추출하고, 그 자료들을 무빙 애버리지(moving average)법에 의하여 계산한 위치 벡터를 각각 (xp2, yp2, zp2) 및 (xp1, yp1, zp1)이라 하면, 두 지점 사이의 벡터(V12)는 다음과 같이 계산한다.By the principle of the GPS system, the absolute position of the receiver contains errors due to inherent causes. However, when two receivers are used, there is a position error of the GPS satellite itself, but the error of the position calculated by the GPS receiver from the signals emitted at the same time in the used satellites is received at the same time because the directions are the same. The relative vector of the two positions, which is calculated by using (Xp2 i , yp2 i , zp2 i , timei; i = 1 to m) obtained in the above (1) and (xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = The position vectors whose time i coincide with or closest to time i are extracted, and the data are calculated by moving average method, respectively (xp2, yp2, zp2) and (xp1, yp1). , zp1), the vector V 2 between two points is calculated as follows.

Figure 1019970066281_B1_M0004
Figure 1019970066281_B1_M0004

한편, 도 1에서의 벡터(V23)의 지리좌표계(Xgeo, Ygeo, Zgeo; 직각좌표계라고도 한다)에서의 각 성분(x23, y23, z23)은 상기 (2)의 ⑤항에서 계산되어 상기 (3)항에서와 같이 사격지휘센터(P1)로 전달된다. 따라서, 최종적인 목적으로 하는 사격지휘센터(P1)와 목표(P3) 사이의 상대적인 벡터(V13)가 다음과 같이 구해진다.On the other hand, each component (x 23 , y 23 , z 23 ) in the geographic coordinate system (Xgeo, Ygeo, Zgeo; also known as the rectangular coordinate system) of the vector V 23 in FIG. 1 is calculated in ⑤ of the above (2). And delivered to the firing command center (P 1 ) as in (3) above. Therefore, the relative vector V 13 between the shooting command center P 1 and the target P 3 as the final object is obtained as follows.

V13=V12+V23 V 13 = V 12 + V 23

(5) 관측팀(P2)에게 사격목표(P3) 자료의 수신확인신호 전달 및 초탄 발사(5) Observation Team (P 2) for shooting the target (P 3) of the data transfer acknowledge signal and peat moss Launch

사격지휘센터(P1)는 관측팀(P2)에게 사격목표(P3)의 자료를 수신했음을 확인하는 신호를 보내 주고, 사격제원을 계산하여 각 포에 하달, 초탄을 발사한다. 이 때의 통신도 물론 수치화되고 암호화된 자료를 극히 짧은 시간에 전달하므로 주파수 노출이나 도청될 가능성이 적다.The shooting command center (P 1 ) sends a signal to the observation team (P 2 ) confirming that the data of the shooting target (P 3 ) has been received, calculates the shooting specifications, and fires a shotgun and a shot coal to each gun. The communication at this time, of course, delivers digitized and encrypted data in a very short time, so there is little chance of frequency exposure or eavesdropping.

(6) 관측팀(P2)이 탄착지점을 확인하고 수정하여 제2탄 사격을 유도할 자료를 사격지휘센터(P1)로 송신한다.(6) The observation team (P 2 ) confirms and corrects the impact point and transmits the data to induce the second shot to the fire command center (P 1 ).

(7) 사격지휘센터(P1)가 관측팀(P2)에게 사격목표(P3)의 자료를 수신했음을 확인하는 신호를 보내 주고, 사격제원을 계산하여 각 포에 하달, 제2탄을 발사한다.(7) The shooting command center (P 1 ) sends a signal to the observation team (P 2 ) confirming that the data of the shooting target (P 3 ) has been received, calculates the shooting specifications, and gives each gun a second shot. Fire.

(8) 관측팀(P2) 또는 사격지휘센터(P1)가 목표를 제압했다고 판단할 때까지 상기 (6)항 및 (7)항을 반복한다.(8) Repeat (6) and (7) above until the observation team (P 2 ) or shooting command center (P 1 ) determines that the target has been subdued.

한편, 시스템 상의 일부 또는 전부에 문제가 발생했을 경우에는 무전기가 작동하고 있는 한 순차적으로 신속히 재래의 방법으로 전환하여, 최소한의 목표제원획득 및 목표제원전달을 수행할 수 있게 된다.On the other hand, when a problem occurs in part or all of the system, as long as the radio is in operation, it is possible to quickly switch to the conventional method in order to perform minimum target acquisition and target specification transfer.

다음에는 사격지휘센터(P1)가 2개의 GPS수신기를 이용하여 기선(Reference Line)을 설정하고, 그 기선의 지리좌표계에서의 방위각을 계산하며, 망원경이 달린 자장측정기 또는 나침반을 이용하여 그 지점의 자편각을 계산하는 방법에 대해 설명한다.Next, the firing command center (P 1 ) sets up a reference line using two GPS receivers, calculates the azimuth angle in the geographic coordinate system of the base line, and uses the telescope's magnetic field meter or compass to determine the point. It describes how to calculate the magnetic declination angle.

이는 상기한 1개의 GPS수신기를 이용하는 방법과 달리 2개의 GPS수신기를 이용하는 것으로, 이 방법을 사용하면, 사격지휘센터가 어디에 위치하든 어떤 기상조건이나 야간에도 그 지점에서의 자편각을 계산하여 사격에서 최종적으로 쓰이는 지리좌표계 위에서의 포의 지향방향을 정확히 계산할 수 있다.This method uses two GPS receivers as opposed to the above-mentioned one GPS receiver. With this method, the magnetic declination angle is calculated at any point under any weather conditions or at night, regardless of where the shooting command center is located. The direction of the gun can be calculated accurately in the geographic coordinate system.

(1) 기선의 설정 및 기선의 방위각 계산(1) Establishment of baseline and calculation of azimuth of baseline

도 7에 도시된 바와 같이 사격지휘센터(P1)에는 본부용의 GPS안테나(26)와 GPS수신기(27)가 설치되고, 이로부터 약 200m 이상(길수록 오차는 적다) 떨어진 원격 지점(P4)에 GPS수신기(17)의 안테나(16)를 설치한다. 그리고, GPS위성으로부터 발사된 신호를 2개의 GPS안테나(16,26)가 동시에 인가받고, 이를 2개의 GPS수신기(17,27)가 동시에 수신하며, 이와 같이 동시에 수신된 지리좌표계에서의 위치자료 (xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1∼k)와 (xp4i, yp4i, zp4i, timei; i=1∼k)로부터 상기 (4)의 ②항과 같이 기선의 벡터(RL14)가 다음과 같이 계산된다.As shown in FIG. 7, the firing command center P 1 is provided with a GPS antenna 26 and a GPS receiver 27 for the headquarters, and a remote point P 4 distant from there (about 200 m or more in length). ), The antenna 16 of the GPS receiver 17 is installed. In addition, two GPS antennas 16 and 26 are simultaneously received by the GPS satellites, and two GPS receivers 17 and 27 simultaneously receive the signals from the GPS satellites. xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 to k) and (xp4 i , yp4 i , zp4 i , time i ; i = 1 to k) The vector RL 14 is calculated as follows.

Figure 1019970066281_B1_M0005
Figure 1019970066281_B1_M0005

이 때는, GPS 위성으로부터 발사된 신호 중 반송파위상(carrier phase) 자료를 사용하는데, 이 방법은 코드신호를 사용하는 것보다 시간도 많이 걸리고, 장비 및 운용도 복잡하지만, 비교적 후방에서 사용하는 것이고, 또한 그 각도를 0.1° 이내의 오차로 계산할 수 있으므로 채택하는 것이 유리하다. 여기서, 기선의 방위각(ang14)은 다음과 같이 계산된다.In this case, carrier phase data of signals emitted from GPS satellites are used. This method takes more time than using a code signal, is complicated in equipment and operation, but is used relatively backwards. It is also advantageous to adopt the angle since it can be calculated with an error within 0.1 °. Here, the azimuth angle ang14 of the base line is calculated as follows.

ang14 = arctan2(RL14y/RL14x)ang14 = arctan2 (RL 14y / RL 14x )

여기서, ang14의 부호가 (+)이면, 이 기선의 방향은 진북으로부터 동쪽에 있으며, (-)이면 이 기선의 방향은 진북으로부터 서쪽에 있음을 뜻한다.Here, if the sign of ang14 is (+), the direction of this base line is east from true north, and (-) means that the direction of this base line is west from true north.

(2) 기선과 망원경이 달린 자장측정기 또는 나침반을 이용한 자편각의 계산(2) Calculation of magnetic declination angle using magnetic field meter or compass with base line and telescope

도 7에 도시된 바와 같이 점(P1)의 직하부에 자장측정기의 중심 또는 나침반의 중심을 놓고 망원경으로 점(P4)을 본다. 그리고, 나침반의 회전숫자판을 상기 (1)항에서 구한 ang14가 망원경의 축과 일치하도록 돌린다. 그러면, 도 7에서와 같이 진북의 방향을 알 수 있으며, 또한 나침반의 북극이 가리키는 방향의 숫자가 자편각이 된다.As shown in FIG. 7, the center of the magnetic field measuring instrument or the compass is positioned directly below the point P 1 , and the point P 4 is viewed by a telescope. Then, turn the rotating numeric plate of the compass so that ang14 obtained in the above (1) coincides with the axis of the telescope. Then, as shown in FIG. 7, the direction of the true north can be known, and the number of directions in which the north pole of the compass points is self-declination.

(3) 자편각의 이용(3) Use of self-declination

상기와 같이 구해진 자편각을 이용하여 각 포는 각각 자신의 나침반을 이용하여 사격지휘센터(P1)가 하달한 포의 지향방향과 앙각을 설정할 수 있다.Using the self-declination angle obtained as described above, each artillery may set the direction and elevation of the artillery fired by the firing command center P 1 using its own compass.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 포병 사격목표 제원획득시스템은 다음과 같은 현저한 효과를 발휘할 수 있다.As described above, the artillery shooting target acquisition system according to the present invention can achieve the following remarkable effects.

첫째, 평야지대, 사막 등의 개활지, 눈 덮인 지역 등 관측팀 자신이나 목표 주위에 기준으로 삼을 지형지물을 발견할 수 없을 때에도 관측팀 자신이나 목표의 위치를 직각좌표로 추출할 수 있다. 따라서, 어떤 한 목표를 관측할 수만 있다면 어떠한 상황에서도 초탄부터 목표에 명중시킬 확률이 높다.First, even when the observation team itself or a feature around the target cannot be found, such as plains, open areas such as deserts, and snow-covered areas, the observation team itself or the position of the target can be extracted in Cartesian coordinates. Therefore, if you can observe any one target, you are likely to hit the target from the first round under any circumstances.

둘째, 목표의 제원을 획득하는 조작이 단 한 번이기 때문에 사격목표 제원획득을 위한 시간이 짧다.Second, since the operation of obtaining the specifications of the target is only one time, the time for obtaining the shooting target specifications is short.

셋째, 관측팀과 사격지휘센터 사이의 무선교신 시간이 짧고, 적측이 그 주파수를 알아서 도청을 하더라도 그 내용을 알 수 없으므로 보안성이 우수하다.Third, the radio communication time between the observation team and the shooting command center is short, and the security is excellent because the contents cannot be known even if the enemy knows the frequency.

넷째, 시스템상의 오류가 발생했을 때는 순차적으로 신속히 종래의 방법으로 전환할 수 있다. 즉, 본 발명에서 설명하고 있는 시스템은 현재 사용되고 있는 시스템의 성능을 매우 향상시키는 것이다.Fourth, when an error in the system occurs, it is possible to switch to the conventional method quickly and sequentially. That is, the system described in the present invention greatly improves the performance of the system currently being used.

Claims (2)

GPS위성으로부터 발사된 신호를 인가받는 GPS안테나(6)와,A GPS antenna 6 receiving a signal emitted from a GPS satellite, 이 GPS안테나(6)를 통해 신호를 수신하여 경·위도 좌표(latp2i, longp2i, zp2i, timei; i=1~m) 및 WGS-84 직각좌표(xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1~m)를 얻는 GPS수신기(7),Signals are received through this GPS antenna (6), and longitude and latitude coordinates (latp2 i , longp2 i , zp2 i , time i ; i = 1 ~ m) and WGS-84 rectangular coordinates (xp2 i , yp2 i , zp2 i) GPS receiver 7 to obtain time i ; i = 1 ~ m) 장축을 x축, 오른쪽 방향을 y축, 아래쪽 방향을 z축으로 설정하고, 관측팀(P2)과 목표(P3)간의 거리(Dist)를 구하기 위한 거리측정기(2),Set the long axis as the x-axis, the right direction as the y-axis, and the lower direction as the z-axis, and the rangefinder (2) for obtaining the distance (Dist) between the observation team (P 2 ) and the target (P 3 ) 이 거리측정기(2)의 x,y,z축과 x,y,z축을 일치되게 장치하고, x축의 경사(tiltx)와 y축의 경사(tilty)를 구하기 위한 경사계(3),Inclinometer 3 for arranging the x, y, z axis and the x, y, z axis of the range finder 2 in agreement, and obtaining the tilt of the x axis and the tilt of the y axis, x,y,z축을 상기 거리측정기(2)의 x,y,z축과 일치되게 장치하고, x,y,z축의 자장의 세기(Magx1,Magy1,Magz1)를 구하기 위한 자장측정기(4),The magnetic field measuring device for arranging the x, y, z axes to match the x, y, z axes of the range finder 2 and obtaining the intensity (Magx 1 , Magy 1 , Magz 1 ) of the magnetic fields of the x, y, z axes ( 4), 상기 GPS수신기(7)와, 경사계(3), 자장측정기(4) 및, 거리측정기(2)에서 구해진 자료를 입력받아 IGRFCAL 프로그램에 의해 자편각 및 복각을 선택적으로 계산하는 컴퓨터(1) 및,A computer (1) for receiving data obtained from the GPS receiver (7), the inclinometer (3), the magnetic field measuring device (4), and the distance measuring device (2) and selectively calculating magnetic declination and dip by an IGRFCAL program; 이 컴퓨터(1)에 의해 계산되어 소정 포맷에 일치된 수치화 자료를 사격지휘센터(P1)측의 무전기(15)로 전달하는 무전기(5)를 구비하여 이루어진 관측팀(P2) 시스템과;An observation team (P 2 ) system comprising a radio (5) for transmitting numerical data calculated by the computer (1) and conforming to a predetermined format to the radio (15) on the firing command center (P 1 ) side; GPS위성으로부터 발사된 신호를 인가받는 GPS안테나(26)와,A GPS antenna 26 receiving a signal emitted from a GPS satellite, 이 GPS안테나(26)를 통해 신호를 수신하여 지리좌표(xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1~n)를 얻는 GPS수신기(27),A GPS receiver 27 which receives a signal through the GPS antenna 26 and obtains geographic coordinates (xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 to n), 관측팀(P2)으로부터의 수치화 자료를 인가받는 무전기(15) 및,The radio 15 receiving numerical data from the observation team P 2 , and 상기 지리좌표(xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1~n)와 상기 무전기(15)로부터의 수치화 자료를 기초로 목표(P3)까지의 벡터(V13)를 계산하는 컴퓨터(11)를 구비하여 이루어진 사격지휘센터(P1) 시스템을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 포병 사격목표 제원획득시스템.Calculating a vector V 13 to a target P 3 based on the geographical coordinates xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 to n and the numerical data from the radio 15. An artillery shooting target acquisition system, characterized in that it comprises a shooting command center (P 1 ) system provided with a computer (11). GPS안테나(6)를 통해 GPS수신기(7)로부터 경·위도 좌표(latp2i, longp2i, zp2i, timei; i=1~m) 및 WGS-84 직각좌표(xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1~m)의 형태로 얻어진 자료를 관측팀(P2) 컴퓨터(1)에 전달하는 관측팀(P2) 자신의 위치를 획득하는 단계와;Latitude and longitude coordinates (latp2 i , longp2 i , zp2 i , time i ; i = 1 ~ m) and WGS-84 rectangular coordinates (xp2 i , yp2 i , zp2) from GPS receiver 7 via GPS antenna 6 acquiring the position of the observation team P 2 , which transmits the data obtained in the form of i , time i ; i = 1 to m) to the observation team P 2 computer 1; 경사계(3)의 x, y, z축 및 자장측정기(4)의 x, y, z축을 거리측정기(2)의 x, y, z축에 일치되게 장치하여 단 한번의 버튼 조작으로 거리측정, 경사측정, 자장측정을 하고, 이로부터 얻어진 자료를 기초로 위치 벡터(V23)의 각 성분(x23, y23, z23)을 구하여 관측팀(P2)과 목표(P3) 사이의 상대적인 위치벡터(V23)를 획득하는 단계;The x, y, z axis of the inclinometer (3) and the x, y, z axis of the magnetic field measuring device (4) are aligned with the x, y, z axis of the range finder (2) to measure the distance with a single button operation, between tilt measurement, a magnetic field measurement, the respective components of the position vector (V 23) on the basis of the data obtained therefrom (x 23, y 23, z 23) to obtain the observation side (P 2) and a target (P 3) Obtaining a relative position vector V 23 ; 획득된 자료를 소정의 포맷에 일치시켜 하나의 연속으로 만들어 암호화한 다음 무전기를 통해 수치화 자료로 사격지휘센터(P1)에 전달하는 것에 의해 획득된 사격목표제원을 사격지휘센터(P1)로 전달하는 단계;The shooting target specifications obtained by transferring the acquired data to a shooting command center (P 1 ) as a digitized data through the radio by encrypting the obtained data according to a predetermined format to a continuous sequence to the shooting command center (P 1 ). Delivering; GPS수신기(27)로부터 지리좌표(xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1~n)의 형태로 얻어진 자료에 의해 사격지휘센터(P1) 자체의 위치를 계산하고, (xp2i, yp2i, zp2i, timei; i=1~m)과 표(xp1i, yp1i, zp1i, timei; i=1~n) 중 시간(timei)이 일치하거나 가장 가까운 자료를 추출한 다음 추출된 자료를 무빙 애버리지법에 의해 구한 위치 벡터로부터 사격지휘센터(P1)와 관측팀(P2) 사이의 벡터(V12)를 구하며, 이 벡터(V12)와 상기 벡터(V23)로부터 사격지휘센터(P1)와 목표(P3) 사이의 상대적인 벡터(V13)를 구하여 사격지휘센터(P1)에서 목표(P3)의 위치를 계산하는 단계;From the GPS receiver 27, the position of the firing command center P 1 itself is calculated from the data obtained in the form of geographical coordinates (xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 to n), and (xp2 i , yp2 i , zp2 i , time i ; i = 1 ~ m) and the closest or the nearest time i of the table (xp1 i , yp1 i , zp1 i , time i ; i = 1 ~ n) And extract the extracted data from the position vector obtained by the moving average method to obtain a vector (V 12 ) between the firing command center (P 1 ) and the observation team (P 2 ), and the vector (V 12 ) and the vector ( Calculating the position of the target P 3 at the firing command center P 1 by obtaining a relative vector V 13 between the firing command center P 1 and the target P 3 from V 23 ); 사격지휘센터(P1)가 관측팀(P2)에게 사격목표(P3)의 자료를 수신했음을 확인하는 신호를 전달하고 사격제원을 계산하여 각 포에 하달하여 초탄을 발사하는 수신확인신호 전달 및 초탄발사단계;The firing command center (P 1 ) transmits a signal confirming that the observation team (P 2 ) has received the data of the shooting target (P 3 ), calculates the shooting specifications, and delivers an acknowledgment signal to reach each gun and fire the shotgun. And super coal launch step; 관측틴(P2)이 탄착지점을 확인하고 수정하여 제2탄 사격을 유도할 자료를 사격지휘센터(P1)로 송신하는 제2탄 사격유도자료 송신단계;A second shot induction data transmission step of transmitting observation data (P 2 ) to the shooting command center (P 1 ) by identifying and correcting the impact point to induce a second shot; 사격지휘센터(P1)가 관측팀(P2)에게 사격목표(P3)의 자료를 수신했음을 확인하는 신호를 전달하고, 사격제원을 계산하여 각 포에 하달하여 제2탄을 발사하는 수신확인신호 전달 및 제2탄 발사단계 및;The firing command center (P 1 ) transmits a signal confirming that the observation team (P 2 ) has received the data of the shooting target (P 3 ), calculates the shooting specifications, and receives each gun to fire the second shot. Transmitting a confirmation signal and firing a second shot; 목표 제압 판단시까지 상기 제2탄 사격유도자료 송신단계와 상기 수신확인신호 전달 및 제2탄 발사단계를 반복하는 반복단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 포병 사격목표 제원획득 및 획득된 제원의 전달방법.Acquiring artillery shooting target specifications and transmitting the obtained specifications, characterized in that it comprises a repeating step of repeating the transmission of the second shot guidance guide data and the transmission of the acknowledgment signal and the second shot firing until the determination of target overpowering Way.
KR1019970066281A 1997-12-05 1997-12-05 A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data KR100254013B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970066281A KR100254013B1 (en) 1997-12-05 1997-12-05 A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970066281A KR100254013B1 (en) 1997-12-05 1997-12-05 A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990047764A KR19990047764A (en) 1999-07-05
KR100254013B1 true KR100254013B1 (en) 2000-04-15

Family

ID=19526543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970066281A KR100254013B1 (en) 1997-12-05 1997-12-05 A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100254013B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101019082B1 (en) 2008-08-20 2011-03-07 (주)에치소프트 Advanced BTCS connected System

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030010982A (en) * 2001-07-28 2003-02-06 태 선 김 position coordinate data transmission device using navigation system
KR100887549B1 (en) * 2007-04-25 2009-03-09 프롬투정보통신(주) Apparatus for positioning system on target
KR100959257B1 (en) * 2007-12-24 2010-05-26 대한민국 an azimuth collection system for disaster position measurement and collection method
KR101763294B1 (en) 2015-12-16 2017-08-04 한화지상방산 주식회사 Shooting Control System and Method Using Thereof
KR101944596B1 (en) 2016-12-19 2019-01-31 주식회사 한화 Method and Apparatus for compensating meterological data
KR102492127B1 (en) * 2021-03-31 2023-01-26 엘아이지넥스원 주식회사 Method and apparatus for correcting automatically impact point of CIWS using tracking radar

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101019082B1 (en) 2008-08-20 2011-03-07 (주)에치소프트 Advanced BTCS connected System

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990047764A (en) 1999-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9239200B2 (en) Safety device of a gun and method for using safety device
US4741245A (en) Method and apparatus for aiming artillery with GPS NAVSTAR
US5554994A (en) Self-surveying relative GPS (global positioning system) weapon guidance system
US9874625B2 (en) Electromagnetic radiation source locating system
US5952959A (en) GPS relative position detection system
CN106712827B (en) Dynamic beam tracking test device and method for satellite-borne digital multi-beam receiving antenna
US4949089A (en) Portable target locator system
US6285318B1 (en) Micro-miniature beacon transmit-only geo-location emergency system for personal security
US8209140B2 (en) Cooperative calibration of heading sensors
US6388611B1 (en) Method and system for dynamic surveillance of a remote object using GPS
US20080290164A1 (en) Handheld automatic target acquisition system
EP0927363A1 (en) Direction determining apparatus
US7468695B1 (en) GPS attitude determination system and method using baseline extension
EP0864104A4 (en) Gps relative position detection system
US6691947B2 (en) Repetitive image targeting system
US4179088A (en) Offset beacon homing
KR100254013B1 (en) A system for obtaining the data of fire target of artillery and a method for obtaining and transmitting the data
EP0972210A1 (en) Surveying method and surveying system comprising a radio navigation unit
RU2247297C1 (en) Method for firing of guided missile with laser semi- active homing head
KR100963680B1 (en) Apparatus and method for measuring remote target's axis using gps
WO2003013010A1 (en) Target location system
EP2040029A1 (en) A multi mode active surveying pole
CN112346094A (en) Rapid and high-precision radar course angle measurement method
KR100386412B1 (en) Survival game circuit using Global Positioning System receiver and mobile phone and gaming method thereof
JP3640433B2 (en) ANTENNA DIRECTION DIRECTION CALCULATION METHOD AND ANTENNA DIRECTION DIRECTION CONTROL DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121226

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130730

Year of fee payment: 18

EXPY Expiration of term