KR100561831B1

KR100561831B1 - 실시간 디지털 자동 조준감사 장치

Info

Publication number: KR100561831B1
Application number: KR1020040067782A
Authority: KR
Inventors: 추경준
Original assignee: 주식회사 로템
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-17
Also published as: KR20060019227A

Abstract

본 발명은 실시간 디지털 자동조준감사장치에 관한 것으로서, 특히, 일정 단위 시간별 자동으로 제어/보정하는 실시간 디지털 자동조준 감사장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사장치는, 주포 레이저 빔; 조준선 보정장치; 탄도계산장치; 및 사격통제전자유닛을 구비하며, 포수조준경 조준선, 전차장 조준경 조준선과 주포 조준점간의 오차를 조준선 보정장치에 의해 발생되는 DCT 값을 직접 탄도계산장치에 의해 계산하여 사격통제유닛으로 전달하기 때문에, 조준경의 보정과정, 즉, 조준감사를 간단하게 행할 수 있다.

전차, 조준감사

Description

실시간 디지털 자동 조준감사 장치 {REAL-TIME DIGITAL AUTOMATIC BORESIGHTING SYSTEM}

도 1 은 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사장치의 개략 블럭도.

도 2 은 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사 과정을 나타낸 흐름도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조준선 보정장치 2 : 탄도계산장치

3 : 사격통제 전자유닛 4 : 포수조준경(GPS)

5 : 전차장 조준경(CPS) 10 : 목표물

20 : GPS 조준점 30 : 주포 조준점

40 : GPS 조준점과 주포 조준점간의 방위각 오차

50 : GPS 조준점과 주포 조준점간의 고저각 오차

60 : 목표물 70 : CPS 조준점

80 : 주포 조준점

90 : CPS 조준점과 주포 조준점간의 방위각 오차

100 : CPS 조준점과 주포 조준점간의 고저각 오차

본 발명은 실시간 디지털 자동조준감사장치에 관한 것으로서, 특히, 일정 단위 시간별 자동으로 제어/보정하는 실시간 디지털 자동조준 감사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전차 등에는 포를 탑재하고 있는데, 실전에서 포탄의 발사는, 전차장 또는 포수가 각각의 조준경으로 목표물을 관측하여 포탄을 발사하도록 되어 있다.

이러한 포탄의 발사과정에서, 전차장의 조준경과 주포, 포수의 조준경과 주포간에 조준점이 서로 일치하지 않으면, 실제 포탄의 표적과는 달라지게 되므로, 전차장과 포수는 각각 상시 조준감사를 행하고 있다.

여기서, 조준감사란 주포의 중심 조준선과 조준경 (GPS 및 CPS) 의 조준선 (LOS; Line-of-Sight) 간의 기계 및 전기적 오차를 최소화하기 위해 정렬하는 과정을 말한다.

종래에는 조준감사시에 전투차량의 조준경 (GPS, CPS) 에 대해 포수 및 전차장이 수동으로 제어를 하는 방식으로서 승무원 개개인의 시력차이나 실제 전투상황에서의 긴박함 등으로 인해 오차가 발생할 여지가 많으며, 2인 1조가 되어 조준감사 망원경을 주포의 말단부에 설치하고, 외부승무원의 주포 조준선과 내부 승무원 (포수 또는 전차장) 의 조준경을 상호 일치시키는 과정을 통해 감사함으로써, 감사에 장기간 소요되고, 개개인의 오차에 따른 정확한 조준선 정렬에 오차 내지 장애가 발생하게 된다.

그 결과, 사격 명중률이 하락되어, 실제 전투상황에서 승무원 및 전투차량의 안전을 위협받는 사태에 직면하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 기존의 수동식 조준감사 방식 대신에, 디지털 자동보정에 의해 지능적이고 자동으로 조준감사를 행할 수 있는 실시간 디지털 자동조준감사장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사장치는,

주포에 장착되어, 주포 조준점을 획득하기 위하여 임의의 거리에 위치한 가상 표적물에 발사되는 주포 레이저 빔;

GPS 및 CPS 열영상장치를 이용하여, GPS 영상이미지 또는 CPS 영상이미지와, 주포 조준점 영상이미지를 획득하고, 그 획득된 영상이미지로부터, 조준선 보정장치는 영상 이미지의 GPS 차선 조준점 중심값과 주포 조준점간의 오차값을 산출하거나, 또는 영상이미지의 CPS 차선 조준점 중심값과 주포 조준점간의 오차값을 산출하고 탄도계산장치로 DCT 값으로 출력하는 조준선 보정장치;

위치오차제어기를 갖고, 상기 조준선 보정장치에 접속되어, 그로부터 출력된 DCT값으로부터 포의 명중률을 위한 위치보정계산을 행하고, 위치오차제어기가 보정값을 수신하여 그 보정값을 사격통제전자유닛으로 출력하는 탄도계산장치; 및

상기 탄도계산장치로부터의 보정값에 따라서, 포수 및 전차장 조준경을 제어하는 각각의 제어부에 직접 명령을 내려, 포수 조준경의 조준선과 전차장 조준경의 조준선을 보정토록 하는 사격통제전자유닛을 구비한다.

또, 상기 오차값의 성분은 방위각과 고저각으로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른, 실시간 디지털 자동조준감사장치를 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사장치의 개략 블럭도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사장치는, 조준선 보정장치 (1), 탄도계산장치 (2), 사격통제 전자유닛 (3), 포수 조준경 (GPS; 4) 및 전차장 조준경 (CPS; 5) 을 구비한다.

조준선 보정장치 (1) 는 3차원상의 2개의 이미지 (조준경 조준점 이미지와 주포 조준점 이미지) 를 매칭시키는 장치로서, 영상처리 알고리즘을 구현한 프로그램을 이용하여, 2개의 3D 영상을 획득하여 2D 디지털 영상으로 변환하고, 그 획득된 2차원 이미지를 샘플링(이미지를 쪼개어 좌표화함)하여 컴퓨터에서 처리함으로써, 주포 조준점과, 포수 조준경 조준선, 전차장 조준경 조준선간의 오차값을 산출하고, 그 오차값을 탄도계산장치 (2) 로 출력한다.

탄도계산장치 (2) 는 LRF, MRS, RATE GYRO, TURRET ANGLE SENSOR, X-WIND SENSOR 등으로 부터 신호를 수신받아 각도 (사인, 코사인)값, 수치 등의 아날로그값인 탄도값 (Ballistic Solution) 을 산출한 후, 전기장치에 사용할 수 있도록, 아날로그/디지탈 변환기를 이용하여 아날로그 신호인 탄도값을 DCT 신호의 형태로 변환한 포/포탑 구동 오차신호를 사격통제 전자유닛 (3) 으로 출력한다.

이 탄도계산장치 (3) 는 계산기 전자유닛과 계산기 조종판넬로 이루어지며, 계산기 전자유닛은 탄도계산에 필요한 각종 변수값을 연산하며, 구체적으로, 사격통제장치 타 시스템 운용 데이터, 예컨대 사거리, 좌우경사, 주포위치, 운용모드, 센서 데이터 (측풍, 방위각) 등을 직접 계산기 조종판넬의 수조작으로 또는 센서로부터 부터 자동으로 입력된다.

사격통제 전자유닛 (3) 은 사격통제장치 상호간에 데이터를 인터페이스하며, 예컨대 핸들신호 처리루틴에 의해 포수 조종핸들로부터 조준경 및 포/포탑 구동장치를 구동하기 위한 핸들신호를 처리하며, DCT 처리 루틴에 의해 조준경 대 주포의 오차를 보정하며, 주포의 고저각을 감지하는 포고저 감지기 (GTR) 에서 감지한 주포고각을 포 위치 처리루틴에 의해 시스템에 전달한다.

다음으로, 상기와 같이 구성되는, 실시간 디지털 자동조준감사장치에 의한 조준감사하는 과정을, 도 1과 함께 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 실시간 디지털 자동조준감사 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 단계S101 에서, 주포에 레이저건을 장착하고, 주포 레이저 빔을 발사한다. 이때, 레이저빔은 적의 레이저 교란에 대비하여 특정파장대역을 스위칭 변조한 레이저빔으로서, 임의의 거리에 위치한 가상 표적물에 발사함으로써, 주포의 조준점을 획득한다.

그후, 단계 S102 에서, 조준선 보정장치 (1) 에 탑재된, GPS 및 CPS 열영상 장치 (16, 15) 를 이용하여, GPS 영상이미지 또는 CPS 영상이미지와, 주포 조준점 영상이미지를 획득한다.

그후, 단계 S103 에서, 그 획득된 영상이미지로부터, 조준선 보정장치 (1) 는 방위각과 고저각에 대해, 영상 이미지의 GPS 차선 조준점 중심값과 주포 조준점간의 오차값을 산출하거나, 또는 영상이미지의 CPS 차선 조준점 중심값과 주포 조준점간의 오차값을 산출하고 탄도계산장치 (2) 로 DCT 값으로 출력한다.

이때, 오차값의 성분은 방위각과 고저각으로 이루어진다.

그후, 단계 S104 에서, 탄도계산장치 (2) 은 포의 명중률을 위한 위치보정계산을 행하고, 위치오차제어기가 보정값을 수신하여 그 보정값을 사격통제전자유닛 (3) 으로 출력한다.

그러면, 단계 S105 에서, 사격통제전자유닛 (3) 은 포수 및 전차장 조준경 (4, 5) 을 제어하는 각각의 제어부에 직접 명령을 내려, 포수 조준경 (4) 의 조준선과 전차장 조준경 (5) 의 조준선을 보정토록 한다.

이와 같은 방법에 의해, 포수조준경 (4) 조준선, 전차장 조준경 (5) 조준선과 주포 조준점간의 오차를 조준선 보정장치 (1) 에 의해 발생되는 DCT 값을 직접 탄도계산장치 (2) 에 의해 계산하여 사격통제유닛 (3) 으로 전달하기 때문에, 조준경의 보정과정, 즉, 조준감사를 간단하게 행할 수 있다.

한편, 이상의 설명에서는 전차에 대하여 설명을 하였지만, 포를 탑재하여 조준감사를 수행하는 어떠한 장치에도 동일하게 적용할 수 있다.

이상 본 발명에 따른 실시간 자동 디지털 조준감사장치 및 그 방법은, 실제 전투상황에서도 실시간 보정을 통한 사격명중률을 향상시키며, 안전하고 신속한 조준감사로 야전군 전투력 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims

주포에 장착되어, 주포 조준점을 획득하기 위하여 임의의 거리에 위치한 가상 표적물에 발사되는 주포 레이저 빔;

GPS 및 CPS 열영상장치를 이용하여, GPS 영상이미지 또는 CPS 영상이미지와, 주포 조준점 영상이미지를 획득하고, 그 획득된 영상이미지로부터, 조준선 보정장치는 영상 이미지의 GPS 차선 조준점 중심값과 주포 조준점간의 오차값을 산출하거나, 또는 영상이미지의 CPS 차선 조준점 중심값과 주포 조준점간의 오차값을 산출하고 탄도계산장치로 DCT 값으로 출력하는 조준선 보정장치;

위치오차제어기를 갖고, 상기 조준선 보정장치에 접속되어, 그로부터 출력된 DCT값으로부터 포의 명중률을 위한 위치보정계산을 행하고, 위치오차제어기가 보정값을 수신하여 그 보정값을 사격통제전자유닛으로 출력하는 탄도계산장치; 및

상기 탄도계산장치로부터의 보정값에 따라서, 포수 및 전차장 조준경을 제어하는 각각의 제어부에 직접 명령을 내려, 포수 조준경의 조준선과 전차장 조준경의 조준선을 보정토록 하는 사격통제전자유닛을 구비하는 실시간 디지털 자동조준감사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 오차값의 성분은 방위각과 고저각으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 디지털 자동조준감사장치.