KR100780807B1

KR100780807B1 - 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비

Info

Publication number: KR100780807B1
Application number: KR1020060087403A
Authority: KR
Inventors: 황강석; 안기현; 전원보
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-11-30

Abstract

본 발명은 위험이 내포된 유도무기체계 스퀴브소자의 이상 유무를 원거리에서 신속, 정확하게 확인할 수 있도록 한 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비에 대한 것으로, 스퀴브소자 점검의 신뢰성과 안전성을 높이기 위해 점검전류 자가진단회로를 내장하고, 유도탄 내의 모든 스퀴브소자를 릴레이 로직을 통해 직렬로 연결하며, 이들의 등가저항 값을 점검전류를 인가하여 아날로그-디지털 변환기를 통해 측정함으로써 스퀴브소자의 이상 유무를 확인할 수 있도록 한 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비에 관한 것이다.

본 발명은 장입유도탄이라도 작전 시나리오 진행 중에 스퀴브소자를 포함한 관련 계통 즉, 스퀴브 구동회로, 배선 등의 정상유무를 원거리에서도 쉽게 확인할 수 있어 유도탄의 생존성과 체계 운용성을 크게 향상시킬 수 있음은 물론, 안전사고 예방 및 인력과 예산 절감 효과를 얻을 수 있다.

장입유도탄, 유도무기체계, 스퀴브 소자, 점검회로, 원거리확인

Description

스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비{A digital onboard using squib device test circuit}

도 1은 본 발명에 따른 스퀴브소자의 등가회로도

도 2는 본 발명 스퀴브소자 점검회로의 블록도

도 3은 본 발명 스퀴브소자와 디지탈 탑재 장비와의 연결관계를 나타낸 블록도

도 4는 본 발명 스퀴브소자 점검 회로도

도 5는 본 발명의 스퀴브소자를 두개 사용한 실시예의 회로도

도 6은 본 발명을 이용한 유도무기체계의 개념도

도 7은 본 발명의 모의저항을 통한 성능시험결과를 나타낸 도면

도 8은 본 발명의 스퀴브 모의기를 통한 성능시험결과를 나타낸 도면

도 9는 본 발명의 라이브 스퀴브를 통한 성능시험 결과를 나타낸 도면

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1:스퀴브소자 직렬 연결회로 2:점검전류 발생회로

3:스퀴브소자 등가저항 측정회로 5:스퀴브 소자 점검회로

10:스퀴브 소자 15:유도탄 발사 통제장치

20:디지탈 탑재장치 30:유도탄

본 발명은 방산분야(디지털 탑재장비와 스퀴브소자를 사용하는 유도무기체계) 및 민수분야(디지털 탑재장비와 스퀴브소자를 사용하는 시스템 장비)에 적용되는 스퀴브 소자 점검회로에 관한 것으로, 특히 유도탄 내의 모든 스퀴브소자를 릴레이 로직을 통해 직렬로 연결하고 이들의 등가저항 값을 점검전류를 인가하여 아날로그-디지털 변환기를 통해 측정함으로써 위험이 내포된 유도무기체계 스퀴브소자의 이상 유무를 원거리에서 안전하고 신속, 정확하게 확인할 수 있는 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비에 대한 것이다.

최근, 유도무기체계는 거의 모든 이벤트를 스퀴브소자를 사용하여 구현하는 추세이며, 여러 개의 스퀴브소자 중 한 개라도 불량이 존재하면 유도탄은 정상적인 임무를 수행할 수 없음에도 불구하고, 종래에는 이와 같이 중요한 스퀴브소자를 유도탄이 발사관에 장입되면 점검할 수 없는 결점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 디지털 탑재장비를 탑재하는 유도무기체계의 스퀴브소자 점검을 위한 표준모델로 활용할 수 있도록 하기 위한 것으로, 원거리에서 스퀴브소자의 점검이 가능하고, 스퀴브소자에 점검전류를 인가하기 전에 점검전류가 안전한 값인지를 확인할 수 있는 자가진단회로 및 정전기나 외부노이즈에 의한 스퀴브 착화 방지회로를 보유하고 있으며, 스퀴브소자 뿐만 아니라 스퀴브소자를 착화시키기 위한 관련 계통의 이상 유무까지도 확인 가능하도록 한 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유도탄 발사통제장치에 의해 유도탄을 통제하도록 한 것에 있어서, 상기 유도탄이, 상기 유도탄 발사통제장치와 원거리 통신을 하기 위한 통신소자와, 상기 통신소자를 제어하기 위한 마이크로 프로세서와, 스퀴브소자를 점검하기 위한 스퀴브 소자 점검회로로 구성된 디지털 탑재장비와, 상기 스퀴브소자 점검회로와 점검전류를 주고 받는 스퀴브 소자를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 스퀴브소자 점검회로가, 여러 개의 스퀴브소자를 한 개처럼 구성해주는 스퀴브소자 직렬연결회로와, 상기 스퀴브소자 직렬연결회로에 1mA의 점검전류를 공급하는 점검전류 발생회로와, 상기 스퀴브소자 직렬연결회로로부터 점검전압을 입력받아 스퀴브소자의 등가저항에 걸리는 전압을 측정하는 스퀴브소자 등가저항 측정회로를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 스퀴브소자 직렬연결회로가, 상기 스퀴브소자와 연결되는 다수의 릴레이로 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 점검전류 발생회로가, 스퀴브소자 직렬연결회로에 전류를 제한하기 위해 직렬로 연결되는 전류제한용 저항과, 스퀴브소자 직렬연결회로와 병렬로 연결되고 자가진단을 위해 상기 전류제한용 저항과 직렬로 연결되는 릴레이와, 점검전류 검사용 저항을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 점검전류 발생회로내에 자가진단회로를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 스퀴브소자 등가저항 측정회로가, 하나의 릴레이와 아날로그를 디지탈 신호로 변환시키는 아날로그 디지탈 변환기를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 스퀴브소자(10)를 나타낸 것으로, 스퀴브소자(10)는 착화전류를 공급하면 화약을 터뜨리는 특성을 갖는 부품으로서 등가회로로 표현하면 1Ω 저항(R1)(R2) 2개가 연결되어 구성된다.

도 2는 본 발명의 스퀴브소자 점검회로(5)를 나타낸 것으로, 여러 개의 스퀴브소자를 마치 한 개처럼 구성해주는 스퀴브소자 직렬연결회로(1)와, 상기 스퀴브소자 직렬연결회로(1)에 1mA의 점검전류를 공급하는 점검전류 발생회로(2)와, 상기 스퀴브소자 직렬연결회로(1)로부터 점검전압을 입력받아 스퀴브소자의 등가저항에 걸리는 전압을 측정하는 스퀴브소자 등가저항 측정회로(3)로 구성된다.

도 3은 본 발명 스퀴브소자(10)와 디지탈 탑재 장비(20)와의 연결관계를 나타낸 블록도로, 스퀴브 소자(10)는 다수의 스퀴브 소자(제1스퀴브소자∼제N스퀴브 소자)로 구성된다.

상기 디지탈 탑재장비(20)는 상기 스퀴브소자(10)와 연결되는 릴레이(K1)(K2)와, 점검전류 검사용 저항(R1)으로 된 자가진단회로(6)와, 상기 자가진단회로(6)의 양단에 접속되어 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환시키는 아날로그 디지탈 변환기(ADC)와, 상기 아날로그 디지탈 변환기(ADC)와 상호 신호를 주고 받는 마이크로 프로세서(4)로 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 R2는 전류제한용 저항이다.

도 4는 도 3의 디지탈 탑재장비(20)의 일실시예를 나타낸 것으로, 스퀴브소자 직렬연결회로(1)는 릴레이(K1)(K2)로 구성하고, 점검전류 발생회로(2)는 저항(R1)과 릴레이(K3)로 구성하며, 스퀴브소자 등가저항 측정회로(3)는 아날로그-디지털 변환기(ADC)와 릴레이(K4)로 구현한 것이다.

도 5는 디지탈 탑재장비(20)에 2개의 스퀴브소자(10)를 연결한 상태를 나타낸 것으로, 스퀴브소자(10)의 개수가 증가하면 스퀴브소자 직렬연결용 릴레이(K1, K2)를 추가하고 릴레이(K1)(K2)와 스퀴브소자(10)를 배선으로 연결하여 구성한다.

도 6은 유도탄 발사통제장치(15)와 유도탄(30)과의 연결관계를 나타낸 것으로, 유도탄(30)은 상기 유도탄 발사통제장치(15)와 원거리 통신을 하기 위한 통신소자(21)와, 상기 통신소자(21)를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(4)와, 스퀴브소자 점검회로(5)로 구성되며, 상기 디지탈 탑제장비(20)와 점검전류를 주고 받을 수 있는 스퀴브 소자(10)가 연결되어 구성된다.

즉, 상기 유도탄(30)은, 크게 디지탈 탑재장비(20)와 스퀴브 소자(10)로 구 성되고, 상기 디지탈 탑재장비(20)가, 통신소자(21), 마이크로 프로세서(4), 스퀴브소자 점검회로(5)로 구성된 것임을 알 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 스퀴브 소자 점검회로(5)의 동작은, 첫째, 스퀴브소자 직렬연결회로(1)를 통해 모든 스퀴브소자(10)를 직렬로 연결하고, 둘째, 점검전류 발생회로(2)를 통해 안전한 점검전류를 스퀴브소자(10)로 인가하며, 셋째, 스퀴브소자 등가저항 측정회로(3)를 통해 스퀴브소자의 등가저항에 걸리는 전압을 측정한다.

만일, 스퀴브소자(10) 중에서 하나라도 불량이면 전압이 4.5V ~ 5.0V의 전압이 계측되고, 모든 스퀴브소자(10)가 정상이면 (등가저항 × 1mA)의 전압이 계측되는데, 예를 들어, 스퀴브소자(10)를 10개 사용하면 약 20mV가 계측된다.

여기서, 점검전류를 인가할 때 가장 중요한 것은 점검전류를 안전한 수준으로 제한하는 것으로, 만일 점검전류가 한계치를 벗어나면 스퀴브소자(10)가 착화되는 예기치 못한 일이 발생할 수 있으므로 점검을 수행하기 위해서는 반드시 점검전류를 확인해야 한다.

그리고, 점검전류의 안전한 수준이란 스퀴브소자(10)의 점검시 스퀴브소자(10)가 착화되지 않을 만큼의 전류량을 의미하는 것으로, 스퀴브소자(10)의 비착화 조건은 1[W] 이하이다.

본 발명의 스퀴브소자 점검회로(5)에서는 수 초 동안 약 1mA의 전류를 인가하는데, 이 값은 비착화 조건을 충분히 만족하는 수치이다.

본 발명에서 점검전류의 안전한 수준 여부는 자가진단회로(Self Checking Circuit)를 통해 확인하는데, 자가진단회로는 도 3에서 볼 때 전류제한저항(4.7 KΩ)"을 통해 발생되는 점검전류를 점검전류 검사용 저항(R1)에 인가하고 이 저항(R1)에 걸리는 전압을 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 통해 측정함으로써 전류가 안전한 수준인가를 확인한다.

또한, 도 4와 같이, 스퀴브소자 직렬연결회로(1)는 릴레이(K1)(K2)로 구현하고, 점검전류 발생회로(2)는 저항(R1)과 릴레이(K3)로 구현하며, 스퀴브소자 등가저항 측정회로(3)는 아날로그-디지털 변환기(ADC)와 릴레이(K4)로 구현한다.

만일, 스퀴브소자(10)가 2개일 때에는 스퀴브소자 직렬연결용 릴레이(K1, K2)를 추가하고 릴레이와 스퀴브소자를 배선으로 연결한다.

본 발명을 적용한 유도무기체계 스퀴브소자 점검은 도 6과 같이 유도탄 발사통제장치(15)와 디지털 탑재장비(20)간의 인터페이스를 통해 유도탄(30)내의 스퀴브소자(10)의 이상 유무를 확인한다.

즉, 유도탄 발사통제장치(15)는 디지털 탑재장비(20)로 스퀴브소자(10)를 점검하라는 점검명령을 내린다.

그러면, 유도탄(30)의 통신소자(21)를 통해 명령을 받아 스퀴브소자 점검회로(5)를 통해 스퀴브 소자(10)에 점검전류를 보내고 스퀴브소자(10)로부터 다시 점검전류를 받아 스퀴브소자(10)의 이상 유무를 확인한다.

따라서, 디지털 탑재장비(20)와의 통신을 통해 명령과 결과를 처리할 수 있으므로 원거리에서의 스퀴브소자(10) 점검이 가능하고, 유도탄(30)내에 통신소자(21), 스퀴브소자 점검회로(5) 등이 포함되어 있어 유도탄(30)이 발사관에 장입되어 있어도 점검을 수행할 수 있으며, 또한 작전 시나리오 상에서도 점검을 수행할 수 있다.

그리고, 원거리 점검이 가능하므로 안전성이 보장되며, 장입탄 상태 및 작전 중에도 점검이 가능하므로 유도탄 생존성 및 체계 운용성을 크게 향상시킬 수 있어 현재 두 유도무기체계에 적용해서 운용하고 있다.

한편, 본 발명의 성능시험은 다음과 같이 3가지 방법으로 수행하였고, 이에 대한 결과는 정상적이며, 매우 양호하였음을 도 7 내지 도 9의 그래프를 통하여 알 수 있다.

첫째, 도 7에 도시된 바와 같이, 모의저항을 통한 성능시험으로, 스퀴브소자(10)의 등가저항에 해당하는 저항을 가변하면서 수행하였으며 결과는 정상이었다.

둘째, 도 8에 도시된 바와 같이, 스퀴브 모의기를 통한 성능시험으로, 스퀴브소자(10) 대신 모의기를 연결하여 수행하였으며 결과는 정상이었으며, 이때 모의한 스퀴브 소자(10)의 개수는 15개이다.

셋째, 도 9에 도시된 바와 같이, 라이브 스퀴브를 통한 성능시험으로, 실제로 적용할 라이브 스퀴브를 연결하여 수행하였는데 결과는 정상이었으며, 이때 라이브 스퀴브 소자(10)의 개수는 15개이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 장입유도탄이라도 작전 시나리오 진행 중에 스퀴브소자를 포함한 관련 계통(스퀴브 구동회로, 배선)의 정상유무 를 쉽게 확인할 수 있어 유도탄의 생존성과 체계 운용성을 크게 향상시킬 수 있고, 안전사고 예방과 인력 및 예산을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유도탄내에 통신소자, 마이크로 프로세서, 스퀴브소자 점검회로, 스퀴브 소자가 내재되어 있어 유도탄이 발사관에 장입되어 있어도 점검을 수행할 수 있고, 작전 시나리오 상에서도 점검을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

유도탄 발사통제장치에 의해 유도탄을 통제하도록 한 것에 있어서,

상기 유도탄이 상기 유도탄 발사통제장치와 원거리 통신을 하기 위한 통신소자, 상기 통신소자를 제어하기 위한 마이크로 프로세서, 스퀴브소자를 점검하기 위한 스퀴브소자 점검회로를 포함하고,

상기 스퀴브소자는 상기 스퀴브소자 점검회로와 점검전류를 주고 받으며,

상기 스퀴브소자 점검회로는, 여러 개의 스퀴브소자를 한 개처럼 구성해주는 스퀴브소자 직렬연결회로와, 상기 스퀴브소자 직렬연결회로에 1mA의 점검전류를 공급하는 점검전류 발생회로와, 상기 스퀴브소자 직렬연결회로로부터 점검전압을 입력받아 상기 스퀴브소자의 등가저항에 걸리는 전압을 측정하는 스퀴브소자 등가저항 측정회로로 구성되며,

상기 점검전류 발생회로내에 자가진단회로가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비.
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제 1 항에 있어서,

상기 점검전류 발생회로가, 스퀴브소자 직렬연결회로에 전류를 제한하기 위해 직렬로 연결되는 전류제한용 저항과, 스퀴브소자 직렬연결회로와 병렬로 연결되고 자가진단을 위해 상기 전류제한용 저항과 직렬로 연결되는 릴레이와, 점검전류 검사용 저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비.
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