KR100643178B1 - 롤링 모션의 기구적 외란 보상을 위한 3축 안정화 장치 - Google Patents

롤링 모션의 기구적 외란 보상을 위한 3축 안정화 장치 Download PDF

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KR100643178B1
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최재형
노창균
김도종
강윤식
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 조준경이 장착된 전차 등 기동체에 있어서 고저(pitch) 방향, 선회(yawing) 방향뿐만 아니라 롤(roll) 회전 방향의 외란 보상도 가능한 반사경의 3축 안정화 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반사경의 3축 안정화 장치는, 반사경, 반사경 회전축, 고저 자이로, 자이로 회전축 및 고저 모터를 구비한 고저 회전 기구부와; 롤 회전축, 롤 김벌(gimbal), 롤 자이로, 롤 리졸버 및 롤 모터를 구비한 롤 회전 기구부와; 선회 회전축, 선회 자이로, 선회 리졸버 및 선회 모터를 구비한 선회 회전 기구부와; 지지대를 포함하며, 바람직하게는 상기 고저 회전 기구부는 상기 롤 회전 기구부에 의하여 지지되고, 상기 롤 회전 기구부는 상기 선회 회전 기구부에 의하여 지지되며, 상기 선회 회전 기구부는 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 3축 안정화 장치는 조준경을 이용하여 대상 물체를 관측할 때 탐지 및 인식 효율을 높여주고 대상 물체를 빠르고 정확하게 조준할 수 있게 해준다.
롤, 외란, 보상, 3축, 안정화, 반사경, 조준경, 전차.

Description

롤링 모션의 기구적 외란 보상을 위한 3축 안정화 장치{3-AXIS STABILIZATION DEVICE FOR MECHANICALLY COMPENSATING THE DISTURBANCE OF ROLLING MOTIONS}
도 1은 종래의 반사경 2축 안정화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명인 반사경 3축 안정화 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 후면도로서, 도 2에서 지지대 때문에 보이지 않는 후방 부분의 구성 요소를 도시하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 상기 실시예에 있어서 반사경을 포함하는 고저 회전 기구부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 상기 실시예에 있어서 고저 회전 기구부와 롤 회전 기구부가 결합된 것을 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 상기 실시예에 있어서 고저 회전 기구부, 롤 회전 기구부 및 선회 회전 기구부가 결합된 것을 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서 롤 회전축과 선회 회전축이 일체로 형성된 것을 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서 회전 기구부들을 지지하는 지지대를 도시하는 사시도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1: 3축 안정화 장치
2: 반사경
3: 반사경 회전축
4: 고저 모터
5: 고저 리졸버(resolver)
6: 고저/선회 자이로
7: 자이로축
8: 롤 회전축
9: 롤 김벌
10: 롤 모터/리졸버
11: 롤 자이로
12: 선회 회전축
13: 선회 모터
14: 선회 리졸버
15: 롤 회전축 베어링
16: 선회 회전축 베어링
17: 지지대
101: 2축 안정화 장치
102: 반사경
104: 고저 모터
106: 자이로
107: 자이로축
112: 선회 회전축
113: 섹션 모터
115: 연결밴드
116: 선회방향 김벌
117: 지지대
본 발명은 조준경 등이 장착된 기동 운반체의 진동 및 기동에 의해 발생하는 회전 방향의 자세 변화를 보상하여 안정된 영상을 획득하게 해주는 안정화 장치에 관한 것이고, 구체적으로는 전차 등의 조준선 안정화 시스템에 있어서 롤링 모션의 외란 보상을 가능케 하는 반사경의 3축 안정화 장치에 관한 것이다.
안정화 장치란 시스템이 외부의 진동 및 흔들림에 대하여 일정하게 자세를 유지할 수 있도록 해주는 장치이다. 전차를 비롯한 기동 운반체에서 물체를 관측, 탐지, 추적 및 조준하기 위한 조준경에는 외란에 대하여 안정된 영상을 확보하기 위한 안정화 장치가 사용된다. 특히 전차의 경우에는 조준선 안정화 장치가 사용되 어 기동 중인 전차의 자세와 상관없이 달리면서도 관측장치로부터 탐지된 표적을 계속 조준할 수 있다.
전차에서 일반적으로 사용되는 조준경은 잠망경과 같이 반사경에 반사된 대상 물체의 영상을 육안으로 관측하거나 전자/열상 장치 등을 이용하여 가공된 영상으로 얻는 방식으로서, 육안 관측 및 영상 처리의 기초 영상을 얻기 위한 반사경을 구비하고 있고 이러한 반사경은 안정화 장치에 장착된다. 이러한 안정화 장치는 조준경의 반사경 또는 관측 장치 전체를 관측 대상 물체가 위치하는 일정한 방향으로 유지시키기 위하여 차체의 자세 변화에 대해 그 외란의 크기만큼 반대 방향으로 반사경을 회전시키는 원리로 구현된다. 구체적으로는, 예를 들어 자이로(gyroscope)를 이용해서 플랫폼에 가해지는 절대 각속도를 계측하여, 반사경 또는 관측 장치 전체를 구동 수단에 의하여 이와 반대로 회전시키게 된다. 이러한 장치는 예를 들어, 전차용 조준경의 경우 1.5Km의 거리의 표적을 조준할 경우 전차가 험로(off road)를 시속 30~40Km로 달린다면 조준점을 15cm 정도 이내(RMS)로 유지하게 해준다. 이와 같이 조준선 안정화 장치는 전차, 전투차량, 항공기, 함정 등의 사격통제장치에 통합, 응용된다.
종래의 조준선 안정화 장치로는 고저각(pitching) 방향과 선회각(yawing) 방향의 2개 방향으로 회전시킬 수 있는 2축 안정화 장치가 사용되었다. 도 1에 종래의 2축 안정화 장치가 도시된다. 일반적으로 고저 회전 기구부는 2:1 회전비를 이용한 밴드 연결형 메커니즘을 적용하고, 이러한 고저각 방향의 밴드 메커니즘에 더하여 선회각 방향으로 회전이 가능하도록 되어 있다. 따라서, 기존의 조준선 안정 화 장치는 고저 및 선회 방향의 안정화 기능만을 수행할 수 있다. 즉, 기존의 2축 안정화 장치가 설치된 조준경을 사용할 때에는 롤(roll) 방향의 외란에 대해서는 영상이 보상되지 않으므로 목표물을 정확하게 조준하는 데에 어려움이 있었다.
기존의 2축 안정화 장치가 장착된 조준경을 사용하여 대상 물체를 관측할 때 롤 방향의 외란이 존재할 경우에 발생하는 문제를 구체적으로 살펴보면,
첫째, 기존의 2축 안정화 장치에서는 반사경에 반사되어 대안렌즈나 전자광학계를 거쳐 획득된 영상은 물체가 롤 외란의 크기만큼 회전하여 나타나고 이는 대상 물체를 탐지하고 인식하는 효율을 저하시키는 요인이 된다. 특히, 획득된 영상을 영상 처리함으로써 자동으로 물체를 탐지하거나 인식하는 자동화 시스템에서는 롤 방향의 외란에 의하여 그 작동 효율이 현저히 감소할 수 있다.
둘째, 조준경을 통하여 얻은 영상을 이용하여 물체를 조준하고 공격하기 위해서는 대상 물체가 조준경의 조준 중심에 있어야 한다. 그러나, 기존의 2축 안전화 장치에 의하면 롤 외란에 의하여 물체가 조준 중심에서 벗어날 수 있고 이러한 조준 중심에서 벗어난 물체는 정확하게 조준하기가 어렵다.
본 발명의 목적은 전술한 기존 안정화 장치의 문제점을 해결하는 것이다.
구체적으로 살펴보면, 본 발명의 목적은 첫째, 대상 물체의 영상 획득의 수단이 되는 반사경 자체가 기구적으로 세 방향(고저, 선회, 롤)의 외란에 대하여 보상 회전될 수 있게 하여, 육안 획득 영상 및 전자 광학계를 통하여 얻은 영상을 모든 회전 외란에 대하여 안정화하는 것이다. 본 발명의 두 번째 목적은 조준경 자체 의 회전 중심이 각각의 세 방향의 회전축과 최대한 가깝게 위치하도록 각 회전축과 반사경을 배열함으로써 조준경의 회전 반경을 최소화하고 조준경 및 안정화 장치를 소형화하는 것이다.
이러한 목적의 달성을 위하여 본 발명은 관측된 대상 물체 영상의 고저 및 선회 방향 안정화 기능에 추가하여 롤 방향의 안정화 기능을 제공하는 새로운 반사경의 3축 안정화 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 반사경, 반사경 회전축, 고저(pitching) 방향의 절대 각속도를 계측하는 고저 자이로, 상기 반사경 회전축과 평행하고 상기 반사경 회전축과 같은 방향으로 회전하도록 연결된 자이로 회전축, 및 고저 방향의 회전력을 발생시키는 고저 모터를 구비하고, 고저 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 고저 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 고저 회전 기구부와; 롤 회전축, 롤(roll) 방향의 절대 각속도를 계측하는 롤 자이로, 및 롤 방향의 회전력을 발생시키는 롤 모터를 구비하고, 롤 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 롤 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 롤 회전 기구부와; 선회 회전축, 선회(yawing) 방향의 절대 각속도를 계측하는 선회 자이로, 및 선회 방향의 회전력을 발생시키는 선회 모터를 구비하고, 선회 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 선회 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 선회 회전 기구부와; 지지대를 포함하고, 상기 고저 회전 기구부, 상기 롤 회전 기구부 및 상기 선회 회전 기구부는 일체로 결합되어 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치가 제공된다.
상기 반사경의 3축 안정화 장치에서, 고저 회전 기구부의 고저 자이로와 선회 회전 기구부의 선회 자이로가 일체로 형성될 수도 있고, 고저 회전 기구부의 고저 자이로와 롤 회전 기구부의 롤 자이로가 일체로 형성될 수도 있으며, 롤 회전 기구부의 롤 자이로와 선회 회전 기구부의 선회 자이로가 일체로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 반사경의 3축 안정화 장치에서 고저 회전 기구부, 롤 회전 기구부 및 선회 회전 기구부는 각각 고저 리졸버, 롤 리졸버 및 선회 리졸버를 추가로 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 3축 안정화 장치에서 롤 김벌(gimbal)이 상기 롤 회전 기구부에 추가로 구비되고, 상기 고저 회전 기구부는 상기 롤 회전 기구부에 연결되어 지지되며, 상기 롤 회전 기구부는 다시 상기 선회 회전 기구부에 연결되어 지지되고, 상기 선회 회전 기구부는 상기 지지대에 의하여 지지된다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 고저 회전 기구부는 상기 선회 회전 기구부에 연결되어 지지되고, 상기 선회 회전 기구부는 다시 상기 롤 회전 기구부에 연결되어 지지되며, 상기 롤 회전 기구부는 상기 지지대에 의하여 지지될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들에 있어서, 상기 롤 회전 기구부와 상기 선회 회전 기구부는 롤 회전축과 선회 회전축의 연결에 의하여 서로 연결될 수 있고, 특히 롤 회전축과 선회 회전축은 90°의 각도를 이루어 일체로 결합되어 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 예시적인 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다.
반사경의 안정화 장치에서 회전 방향을 나타내기 위해 사용되는 용어에 관하여 설명하면, "고저(pitching) 방향"이란 반사경이 위/아래로 회전하는 방향을 말한다. 또한, "롤(roll) 방향"이란 반사경의 정면 쪽에서 봤을 때 장치의 중심을 기준으로 좌/우로 회전하는 방향을 말하며, "선회(yawing) 방향"이란 장치를 상부에서 보았을 때 장치의 중심을 기준으로 좌/우로 회전하는 방향을 말한다.
먼저, 도 1에서는 종래의 반사경 2축 안정화 장치가 도시된다.
종래의 반사경 2축 안정화 장치(101)에서는 반사경을 고저 방향과 선회 방향의 외란에 대해서만 외란의 반대방향으로 회전시킴으로써 반사경에 의하여 얻어지는 영상을 안정화시킨다. 상기 2축 안정화 장치(101)에서는 반사경(102)과 반사경 회전축, 자이로축(107), 연결밴드(115) 등이 선회방향 김벌에 장착되어 고저 회전 기구부를 이루고 있다. 반사경 회전축에는 고저방향 상대각도 계측을 위한 리졸버(resolver)가 장착된다. 자이로축(107)에는 자세 안정화를 위하여 절대 회전 각속도를 계측하는 자이로(106)와 고저방향 구동을 위한 고저 모터(104)가 조립되어 있다. 상기 안정화 장치의 자이로(106)는 고저방향과 선회방향의 2축 절대 각속도를 계측할 수 있다. 반사경의 안정화 장치에서는 안정화 제어 및 위치 제어가 모드 명령에 따라 각각 가능하도록 되어 있는데, 안정화 제어에는 자이로가 이용되고, 위치 제어에는 리졸버가 이용된다. 반사경 회전축(103)과 자이로축(107)은 연결밴드(115)로 체결되어 위치제어 및 안정화 제어가 수행된다. 2축 안정화 장치에서 자이로축의 길이는 반사경 회전축의 길이와 같다. 연결 밴드는 철 재료로 만들어질 수 있다. 특히, 반사경 회전축(103)과 자이로축(107)의 관성효과에 의한 성능저하를 고려하여 관성 안정기 축이 도입될 수 있다. 기구부의 주동축의 관성이 종동축의 관성보다 작을 경우, 이를 보상하기 위한 별도의 관성회전축을 연결밴드로 결합하여 안정화 성능을 향상시킬 수 있다.
선회 회전 기구부는 선회방향 김벌(116), 섹션(Section) 모터(113) 등이 선회 회전축(112) 위에 체결된 구조이다. 자이로축(107)에 장착된 2축 절대 회전 각속도 계측용 자이로(106)가 선회방향 안정화 계측기로 사용된다. 선회방향 최대 회전각도의 범위가 대개 -10° ∼ +10°로 한정되어 있으므로 정해진 각도 구간의 회전토크를 발생시킬 수 있는 섹션 모터를 선정하여 선회방향 김벌(116)에 구동력을 전달한다. 선회 회전축(112)과 선회방향 김벌(116) 사이의 상대 회전각도를 계측할 수 있도록 선회방향 리졸버가 장착된다. 2축 안정화 장치에서 고저 회전 기구부는 선회 회전 기구부에 직접 결합되며, 선회 회전 기구부는 지지대(117)에 지지된다.
도 2는 본 발명에 따른 반사경의 3축 안정화 장치의 일 실시예를 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 2에서 지지대(17)를 제거한 상태의 본 발명 3축 안정화 장치의 후면을 도시하는 도면이다. 도시된 반사경의 3축 안정화 장치는 고저 회전 기구부, 선회 회전 기구부뿐만 아니라 롤 회전 기구부도 포함하고 있어서 반사경이 설치된 기동체의 움직임에 따른 외란에 대하여 반사경을 고저 방향, 롤 방향, 선회 방향의 3개 축방향으로 반대 회전시킴으로써 반사경에서 얻어지는 물체의 영상을 안정화한다. 이하에서는 도시된 본 발명에 따른 반사경의 3축 안정화 장치의 구체적인 구성을 살펴본다.
먼저, 도시된 본 발명에서 고저 방향 회전을 발생시키는 부분인 고저 회전 기구부는 반사경(2), 반사경 회전축(3), 고저 모터(4), 고저 리졸버(5), 고저/선회 자이로(6) 및 자이로축(7)을 포함한다. 물체를 조준하거나 물체의 영상을 획득하는 반사경(2)이 반사경 회전축(3)에 장착되고, 반사경의 재질은 진동 등의 영향을 고려하여 강도 및 고유진동수가 높은 베릴륨 재질로 하는 것이 바람직하다. 반사경 회전축(3)의 도면상의 우측 단부에는 반사경을 고저 방향으로 회전시키기 위한 고저 모터(4), 좌측 단부에는 고저방향의 상대각도를 계측하기 위한 고저 리졸버(5)가 설치된다. 고저 회전 기구부에는 또한 고저/선회 자이로(6)와 자이로축(7)이 설치되고, 자이로축(7)은 밴드 연결형 구동 방식으로 반사경 회전축(3)과 연결된다. 고저/선회 자이로(6)는 고저방향과 선회방향의 절대 각속도를 계측하는 역할을 한다. 본 발명 반사경 안정화 장치에 따른 본 실시예에서는 안정화 제어 및 위치 제어가 모드 명령에 따라 각각 가능하도록 되어 있는데, 안정화 제어에는 자이로가 이용되고, 위치 제어에는 리졸버가 이용된다. 도 4는 롤 회전 기구부와 결합되기 전의 고저회전 기구부만을 확대하여 나타낸 사시도이며 고저/선회 자이로(6)와 자이로축(7)이 보다 상세하게 표시된다.
다음으로, 롤 방향 회전을 발생시키는 부분인 롤 회전 기구부는 롤 회전축(8), 롤 김벌(gimbal)(9), 롤 모터/리졸버(10) 및 롤 자이로(11)를 포함한다. 롤 김벌(9)의 상부에는 롤 방향의 절대 각속도를 계측하는 롤 자이로(11)가 설치되고 롤 김벌(9)의 중앙부에는 롤 모터/리졸버(10)가 설치되어, 롤 김벌(9)은 롤 회전축(8)을 중심으로 롤 방향의 외란을 보상하기 위해 롤 방향 외란의 반대방향으로 회 전할 수 있다. 도 5는 롤 회전축(8)을 제외한 롤 회전 기구부와 고저 회전 기구부의 결합체를 도시하며, 고저 회전 기구부는 롤 김벌(9)에 연결되어 있어서 롤 김벌(9)이 롤방향으로 회전할 때에 함께 회전한다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 선회 회전 기구부는 선회 회전축(12), 선회 모터(13) 및 선회 리졸버(14)를 포함한다. 전술한 자이로축(107)에 장착된 2축 절대 회전 각속도 계측용 고저/선회 자이로(106)가 고저 방향뿐만 아니라 선회 방향 안정화 계측기로도 사용된다. 선회 방향 최대 회전각도는 일정한 각도, 바람직하게는 -10° ∼ +10°로 한정되고 일정한 각도 구간의 회전 토크를 발생시킬 수 있는 섹션(section) 모터가 선회 모터(13)로 설치되어 선회 회전축(12)에 구동력을 전달한다. 선회 회전축(12)에 대한 상대 회전각도를 계측할 수 있도록 선회 리졸버(14)가 장착된다. 선회 회전 기구부는 지지대(17)에 회전 가능하게 지지된다. 전술한 바와 같이 고저 회전 기구부의 자이로로서 고저(pitching) 방향의 절대 각속도만을 계측하는 고저 자이로를 사용하는 경우, 선회 회전 기구부에는 선회(yawing) 방향의 절대 각속도를 계측하는 선회 자이로가 별도로 구비될 수 있다.
도 6은 고저 회전 기구부와 롤 회전 기구부가 결합체에 다시 선회 회전축(12)이 결합된 것을 도시한다. 도 2 내지 도 6의 실시예에 사용되는 롤 회전축(8) 및 선회 회전축(12)은 서로 수직을 이루며 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 일체화된 축의 일례가 도 7에 도시된다. 도 7에서 롤 회전축(8)에는 롤 회전축 베어링(15)이 장착되고 선회 회전축(12)에는 선회 회전축 베어링(16)이 또한 장착된다. 도 8에서는 선회 회전 기구부를 지지하는 지지대(17)가 도시된다. 선회모터 (13)는 도시된 바와 같이 이러한 지지대(17) 내에 장착될 수도 있다.
도 2 내지 도 8에서 도시하는 실시예에서는, 먼저 반사경이 고저 방향으로 회전할 수 있도록 고저 회전 기구부에 결합되어 있고, 고저 회전 기구부는 롤회전 기구부에 의해 지지되며, 롤 회전 기구부는 다시 선회 회전 기구부에 지지되어 선회 방향으로 회전할 수 있다. 이와 같이 도 2 내지 도 7에 도시된 반사경의 3축 안정화 장치의 실시예에서는 각 회전 기구부가 반사경(2)으로부터 지지대(17) 방향으로 고저-롤-선회 회전 기구부의 순서로 배치되어 있으므로, 회전 기구부들을 다른 순서로 배치하는 경우보다 반사경의 회전 중심이 각 회전축과 더 근접하여 위치할 수 있어서 반사경의 회전반경을 최소화하고 반사경 안정화 장치를 소형화, 단순화할 수 있는 이점이 있다.
도 2 내지 도 8에 도시되고 상세하게 설명된 상기 반사경의 3축 안정화 장치는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 일 실시예에 불과하며, 본 출원에서 보호받고자 하는 발명의 범위는 이하에서 첨부되는 특허청구범위의 해석에 의하여 정해질 것이다.
기존의 반사경 2축 안정화 장치는 고저 및 선회 방향의 외란에 대해서만 자세를 안정화할 수 있었으나, 본 발명에 따른 반사경의 3축 안정화 장치는 고저, 선회 및 롤의 세 방향의 외란에 대하여 반사경의 영상을 안정화할 수 있어서, 반사경에 의하여 대안렌즈나 전자광학계를 통하여 획득된 영상으로부터 물체를 탐지하고 인식하는 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 획득된 영상을 영상 처리하여 물체를 탐 지하는 자동화 시스템의 작동 효율을 증대시킬 수 있고 반사경이 조준경으로 사용되는 경우 조준 정밀성을 향상시킬 수 있다.
특히, 기동체 분야에서는 전차 등의 육상 기동체 뿐만 아니라 롤 방향의 회전 운동이 심한 해상 및 항공 기동체에도 폭넓게 적용할 수 있고, 나아가서 캠코더나 디지털 카메라 등의 촬영시에도 보다 안정된 영상을 획득할 수 있는 주요 기술로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 태양에 있어서 각 회전 기구부롤 반사경으로부터 고저회전 기구부-롤 회전 기구부-선회 회전 기구부-지지대의 순서로 결합하는 경우에는, 반사경의 회전 중심이 각 회전축과 최대한 근접하게 배치될 수 있어서 반사경의 회전반경을 감소시켜서 반사경 안정화 장치를 보다 소형화 및 단순화할 수 있는 추가적인 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 반사경, 반사경 회전축, 고저(pitching) 방향의 절대 각속도를 계측하는 고저 자이로, 상기 반사경 회전축과 평행하고 상기 반사경 회전축과 같은 방향으로 회전하도록 연결된 자이로 회전축, 및 고저 방향의 회전력을 발생시키는 고저 모터를 구비하고, 고저 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 고저 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 고저 회전 기구부와;
    롤 회전축, 롤(roll) 방향의 절대 각속도를 계측하는 롤 자이로, 및 롤 방향의 회전력을 발생시키는 롤 모터를 구비하고, 롤 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 롤 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 롤 회전 기구부와;
    선회 회전축, 선회(yawing) 방향의 절대 각속도를 계측하는 선회 자이로, 및 선회 방향의 회전력을 발생시키는 선회 모터를 구비하고, 선회 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 선회 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 선회 회전 기구부와;
    지지대를 포함하고,
    상기 고저 회전 기구부, 상기 롤 회전 기구부 및 상기 선회 회전 기구부는 일체로 결합되어 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  2. 반사경, 반사경 회전축, 고저(pitching) 방향의 절대 각속도와 선회(yawing) 방향의 절대 각속도를 계측하는 고저/선회 자이로, 상기 반사경 회전축과 평행하고 상기 반사경 회전축과 같은 방향으로 회전하도록 연결된 자이로 회전축, 및 고저 방향의 회전력을 발생시키는 고저 모터를 구비하고, 고저 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 고저 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 고저 회전 기구부와;
    롤 회전축, 롤 방향의 절대 각속도를 계측하는 롤 자이로, 및 롤 방향의 회전력을 발생시키는 롤 모터를 구비하고, 롤 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 롤 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 롤 회전 기구부와;
    선회 회전축과, 선회 방향의 회전력을 발생시키는 선회 모터를 구비하고, 선회 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 선회 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 선회 회전 기구부와;
    지지대를 포함하고,
    상기 고저 회전 기구부, 상기 롤 회전 기구부 및 상기 선회 회전 기구부는 일체로 결합되어 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  3. 반사경, 반사경 회전축, 고저 방향(pitching)의 절대 각속도와 롤(roll) 방향의 절대 각속도를 계측하는 고저/롤 자이로, 상기 반사경 회전축과 평행하고 상기 반사경 회전축과 같은 방향으로 회전하도록 연결된 자이로 회전축, 및 고저 방향의 회전력을 발생시키는 고저 모터를 구비하고, 고저 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 고저 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 고저 회전 기구부와;
    롤 회전축과, 롤 방향의 회전력을 발생시키는 롤 모터를 구비하고, 롤 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 롤 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 롤 회전 기구부와;
    선회 회전축, 선회 방향의 절대 각속도를 계측하는 선회 자이로, 및 선회 방향의 회전력을 발생시키는 선회 모터를 구비하고, 선회 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 선회 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 선회 회전 기구부와;
    지지대를 포함하고,
    상기 고저 회전 기구부, 상기 롤 회전 기구부 및 상기 선회 회전 기구부는 일체로 결합되어 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  4. 반사경, 반사경 회전축, 고저 방향의 절대 각속도를 계측하는 고저 자이로, 상기 반사경 회전축과 평행하고 상기 반사경 회전축과 같은 방향으로 회전하도록 연결된 자이로 회전축, 및 고저 방향의 회전력을 발생시키는 고저 모터를 구비하고, 고저 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 고저 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 고저 회전 기구부와;
    롤 회전축, 롤(roll) 방향의 절대 각속도와 선회 방향(yawing)의 절대 각속도를 계측하는 롤/선회 자이로, 및 롤 방향의 회전력을 발생시키는 롤 모터를 구비하고, 롤 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 롤 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 롤 회전 기구부와;
    선회 회전축과, 선회 방향의 회전력을 발생시키는 선회 모터를 구비하고, 선회 방향의 외란 보상을 위하여 상기 반사경을 선회 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성된 선회 회전 기구부와;
    지지대를 포함하고,
    상기 고저 회전 기구부, 상기 롤 회전 기구부 및 상기 선회 회전 기구부는 일체로 결합되어 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고저 회전 기구부는 고저 리졸버(resolver)를 추가로 구비하고,
    상기 롤 회전 기구부는 롤 리졸버를 추가로 구비하고,
    상기 선회 회전 기구부는 선회 리졸버를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤 회전 기구부는 롤 김벌(gimbal)을 추가로 구비하고,
    상기 고저 회전 기구부는 상기 롤 회전 기구부에 연결되어 지지되고, 상기 롤 회전 기구부는 상기 선회 회전 기구부에 연결되어 지지되며, 상기 선회 회전 기구부는 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 롤 회전 기구부는 롤 김벌(gimbal)을 추가로 구비하고,
    상기 고저 회전 기구부는 상기 롤 회전 기구부에 연결되어 지지되고, 상기 롤 회전 기구부는 상기 선회 회전 기구부에 연결되어 지지되며, 상기 선회 회전 기구부는 상기 지지대에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고저 회전 기구부는 상기 롤 회전 기구부의 상기 롤 김벌에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 고저 회전 기구부는 상기 롤 회전 기구부의 상기 롤 김벌에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 롤 회전축과 상기 선회 회전축은 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 롤 회전축과 상기 선회 회전축은 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 롤 회전축과 상기 선회 회전축은 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 롤 회전축과 상기 선회 회전축은 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 3축 안정화 장치.
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KR101768898B1 (ko) 2015-12-28 2017-08-17 동명대학교산학협력단 사격훈련용 자동 가진시스템의 제어방법

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