KR100967044B1 - 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치 - Google Patents

무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100967044B1
KR100967044B1 KR1020090080371A KR20090080371A KR100967044B1 KR 100967044 B1 KR100967044 B1 KR 100967044B1 KR 1020090080371 A KR1020090080371 A KR 1020090080371A KR 20090080371 A KR20090080371 A KR 20090080371A KR 100967044 B1 KR100967044 B1 KR 100967044B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inertial navigation
cover
aerial vehicle
unmanned aerial
navigation system
Prior art date
Application number
KR1020090080371A
Other languages
English (en)
Inventor
김진성
구충서
우종응
조대현
Original Assignee
한국항공우주산업 주식회사
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 한국항공우주산업 주식회사 filed Critical 한국항공우주산업 주식회사
Priority to KR1020090080371A priority Critical patent/KR100967044B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100967044B1 publication Critical patent/KR100967044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

본 발명은 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치에 관한 것으로, 양측에 플랜지부가 각각 형성된 덮개와, 상기 덮개의 상기 플랜지부에 삽입 설치되는 다수개의 샤프트 및 상기 다수개의 샤프트에 관통되어 상기 플랜지부의 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 탄성부재와 제2 탄성부재를 포함하여, 상기 덮개의 내측에 고정 설치되는 관성항법장치에 직접 가해지는 충격 및 진동을 상기 제1 탄성부재와 제2 탄성부재가 완화시키도록 구성되어, 무인 항공기에 탑재된 관성항법장치를 외부의 충격 및 진동으로부터 보호할 수 있다.
무인 항공기, 관성항법장치, 충격완화장치, 스프링, 스펀지

Description

무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치{SHOCK ABSORBING DEVICE OF INERTIAL NAVIGATION SYSTEM FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE}
본 발명은 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치에 관한 것으로, 특히, 무인 항공기에 탑재된 관성항법장치를 외부의 충격 및 진동으로부터 보호할 수 있는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치에 관한 것이다.
일반적으로 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)는 내부에 탑재된 관성항법장치(Inertial Navigation System; INS)를 이용하여 비행하게 된다.
즉, 관성항법장치는 관성센서인 자이로와 가속도계에 의해 측정되는 항체의 선형 가속도와 각속도를 기초로 비행체의 위치, 속도 및 자세에 대한 정보를 계산하여 비행법에 필요한 정보를 무인 항공기에 제공함으로써 자발적인 비행을 가능하게 한다.
이러한 관성항법장치는 충격이나 진동에 매우 취약하여 충격이나 진동에 노출될 경우 오차 범위가 큰 데이터를 무인 항공기에 제공하게 되고, 이에 따라 무인 항공기가 잘못된 경로로 비행하여 사고를 일으키거나 손실될 수 있다.
종래에는 관성항법장치를 무인 항공기의 장비 바닥판에 직접 장착함으로써 무인 항공기에 가해지는 충격 및 진동이 관성항법장치에 그대로 전달되는 문제점이 있었다. 또한, 충격 및 진동이 반복적으로 지속될 경우에는 무인 항공기의 구조를 변경해야 하는 등 후처리 작업에도 어려움이 많았다.
이러한 문제점을 해결하고자 신뢰도가 높은 관성항법장치를 이용하였으나, 신뢰도가 높은 관성항법장치는 고가이고 부피가 커서 실용성이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 무인 항공기의 착륙장치와 엔진의 이엠에스(Engine Mount Structure; EMS)에 쇽마운트를 설치할 수도 있으나, 쇽마운트의 설치시에는 장기간의 시험을 거쳐야 할 뿐 아니라, 관성항법장치 자체를 보호하는 것이 아니기 때문에 관성항법장치의 성능에 영향을 줄 수 있는 충격과 진동을 완전히 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 무인 항공기의 비행 및 지상 운용시 발생하는 충격 및 진동으로부터 관성항법장치를 보호할 수 있는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 구조가 간단하여 무인 항공기의 구조 변경 없이 모든 기종에 장착할 수 있는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치를 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
청구항 1에 기재된 발명은, 「양측에 플랜지부가 각각 형성된 덮개와; 상기 덮개의 상기 플랜지부에 삽입 설치되는 다수개의 샤프트; 및 상기 다수개의 샤프트에 관통되어 상기 플랜지부의 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 탄성부재와 제2 탄성부재;를 포함하여, 상기 덮개의 내측에 고정 설치되는 관성항법장치에 직접 가해지는 충격 및 진동을 상기 제1 탄성부재와 제2 탄성부재가 완화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.」를 제공한다.
청구항 2에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 샤프트는 하단부 외주면에 적어도 하나 이상의 피치를 가지는 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.」를 제공한다.
청구항 3에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 무인 항공기용 관성항 법장치의 충격완화장치는, 상기 덮개와 상기 관성항법장치 사이에 삽입 설치되는 제3 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.」를 제공한다.
청구항 4에 기재된 발명은, 「제 3 항에 있어서, 상기 덮개와, 상기 제3 탄성부재 및 상기 관성항법장치는 접착제에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.」를 제공한다.
본 발명에 따르면, 관성항법장치에 가해지는 충격 및 진동을 제거하여 관성항법장치의 오차 범위를 최소화할 수 있다.
또한, 관성항법장치의 진동을 방지하여 정밀도가 높은 정보를 무인 항공기에 전달할 수 있다.
뿐만 아니라, 구조를 단순화하여 생산 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 관성항법장치의 신뢰성이 향상되어 무인 항공기를 안전하게 운용할 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치의 단면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치의 샤프트에 스프링이 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치(100)는 덮개(30)와, 샤프트(40) 및 제1, 제2 탄성부재(60, 61)를 포함하여 구성된다.
상기 덮개(30)는 관성항법장치(10)를 보호하고 장착하기 위한 구조물로서, 이를 위하여 내주면에 장착부(33)가 형성된다. 상기 장착부(33)는 상기 관성항법장치(10)와 밀착될 수 있도록 상기 관성항법장치(10)의 외주면에 대응되는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 덮개(30)의 양측에는 플랜지부(31, 32)가 형성되는데, 상기 플랜지부(31, 32)는 양단부에 관통홀(34)을 구비하여 상기 샤프트(40)의 설치를 가능하게 한다.
상기 샤프트(40)는 상기 덮개(30)를 무인 항공기(도면 미도시)의 장비 바닥판(20)에 설치하기 위한 구성으로, 상기 관통홀(34)을 관통하여 상기 장비 바닥판(20)에 고정된다.
계속하여, 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61)는 본 발명의 1차 충격완화 수단 으로서, 상기 샤프트(40)에 관통되어 상기 플랜지부(31, 32)의 상부와 하부에 각각 설치된다.
이에 따라, 상기 덮개(30)는 상기 장비 바닥판(20)으로부터 상방으로 이격되고, 상기 덮개(30)에 장착된 상기 관성항법장치(10) 역시 상기 장비 바닥판(20)으로부터 이격된 상태를 유지하게 된다.
따라서 상기 관성항법장치(10)에 외부의 충격이나 진동이 가해지더라도 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61)가 상하로 움직임으로써 충격 및 진동을 완화하여 상기 관성항법장치(10)에 영향을 미치지 않을 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61)의 장력을 조절하는 것도 가능하다. 보다 상세하게는, 상기 샤프트(40)의 하단부 외주면에 적어도 하나 이상의 피치(pitch)를 가지는 나사산(41)을 형성시키고, 상기 샤프트(40)를 상기 바닥판(20)에 조이거나 풀어줌으로써 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61)의 장력을 조절할 수 있다.
이 경우, 상기 샤프트(40)는 상술한 바와 같이 상기 덮개(30)의 네 모서리 부분에 각각 설치되는 바, 이러한 상기 샤프트(40)를 각각 또는 함께 조절하여 상기 관성항법장치(10)의 장착 각도도 조절할 수 있다.
본 실시예에서 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61)로는 코일형의 스프링을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 탄성력을 가져 충격이나 진동이 가해진 후에도 상기 관성항법장치(10)를 원래의 위치로 복원시킬 수 있다면 어떤 것이라도 사용 가능하다.
상기 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치(100)는, 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61) 외에도 2차 충격완화 수단으로서 제3 탄성부재(50)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제3 탄성부재(50)는 상기 덮개(30)와 상기 관성항법장치(10) 사이에 삽입 설치되어 상기 제1, 제2 탄성부재(60, 61)에 의해 제거되지 못한 잔여 충격 및 진동을 감소시킨다. 본 실시예에서 상기 제3 탄성부재(50)로는 스펀지를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 경우, 상기 관성항법장치(10)로 유입되는 충격 및 진동을 최소화할 수 있도록 상기 덮개(30), 상기 제3 탄성부재(50) 및 상기 관성항법장치(10)는 접착제를 이용하여 접합되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치가 무인 항공기에 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무인 항공기(1)의 선단부에는 각종 기기와 장비들이 설치되어 있기 때문에 여유 공간이 부족하다. 그러나 본 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치(100)는 소형의 관성항법장치에 적용 가능하므로 상기 무인 항공기(1)의 좁은 공간을 효율적으로 활용할 수 있어 바람직하다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치의 샤프트에 스프링이 결합된 모습을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치가 무인 항공기에 장착된 모습을 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 무인 항공기 10 : 관성항법장치
20 : 장비 바닥판 30 : 덮개
31, 32 : 플랜지부 33 : 장착부
34 : 관통홀 40 : 샤프트
41 : 나사산 50 : 제3 탄성부재
60 : 제1 탄성부재 61 : 제2 탄성부재

Claims (4)

  1. 양측에 플랜지부가 각각 형성된 덮개와;
    상기 덮개의 상기 플랜지부에 삽입 설치되는 다수개의 샤프트; 및
    상기 다수개의 샤프트에 관통되어 상기 플랜지부의 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 탄성부재와 제2 탄성부재를 포함하여, 상기 덮개의 내측에 고정 설치되는 관성항법장치에 직접 가해지는 충격 및 진동을 상기 제1 탄성부재와 제2 탄성부재가 완화시키도록 구성된 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치에 있어서,
    상기 덮개는 상기 관성항법장치와 밀착될 수 있도록 상기 관성항법장치의 외주면에 대응되는 형상으로 이루어지는 장착부가 그 내주면에 형성되고,
    상기 플랜지부는 양단부에 관통홀을 구비하여 상기 샤프트의 설치를 가능하게 하고,
    상기 샤프트는 상기 관통홀을 관통하여 장비 바닥판에 고정되어서,
    상기 덮개가 상기 장비 바닥판으로부터 상방으로 이격되고, 상기 덮개에 장착된 상기 관성항법장치도 상기 장비 바닥판으로부터 이격된 상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수개의 샤프트는 하단부 외주면에 적어도 하나 이상의 피치를 가지는 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치는, 상기 덮개와 상기 관성항법장치 사이에 삽입 설치되는 제3 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 덮개와, 상기 제3 탄성부재 및 상기 관성항법장치는 접착제에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치.
KR1020090080371A 2009-08-28 2009-08-28 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치 KR100967044B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090080371A KR100967044B1 (ko) 2009-08-28 2009-08-28 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090080371A KR100967044B1 (ko) 2009-08-28 2009-08-28 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100967044B1 true KR100967044B1 (ko) 2010-06-29

Family

ID=42370591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090080371A KR100967044B1 (ko) 2009-08-28 2009-08-28 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100967044B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102431656A (zh) * 2011-09-01 2012-05-02 中国航空工业第六一八研究所 用于惯导系统与安装托架紧固的锁紧装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537382A (en) * 1982-02-04 1985-08-27 Sperry Corporation Sway rod suspension system
JPH09178486A (ja) * 1995-10-24 1997-07-11 Yokogawa Electric Corp 防振装置
JP2002286451A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Tokimec Inc ジャイロコンパス用防振緩衝装置
US6576880B2 (en) 2000-10-12 2003-06-10 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Flyer assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537382A (en) * 1982-02-04 1985-08-27 Sperry Corporation Sway rod suspension system
JPH09178486A (ja) * 1995-10-24 1997-07-11 Yokogawa Electric Corp 防振装置
US6576880B2 (en) 2000-10-12 2003-06-10 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Flyer assembly
JP2002286451A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Tokimec Inc ジャイロコンパス用防振緩衝装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102431656A (zh) * 2011-09-01 2012-05-02 中国航空工业第六一八研究所 用于惯导系统与安装托架紧固的锁紧装置
CN102431656B (zh) * 2011-09-01 2014-03-12 中国航空工业第六一八研究所 用于惯导系统与安装托架紧固的锁紧装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103210280B (zh) 一种微型惯性测量系统
US10684535B2 (en) Damping structure, gimbal assembly, and unmanned aerial vehicle
CN205190633U (zh) 六自由度无人直升机机载设备被动减震装置
WO2017179160A1 (ja) 無人航空機用防振構造
US10919646B2 (en) Unmanned vehicle
US6578682B2 (en) Compact vibration isolation system for an inertial sensor assembly
CN104791412B (zh) 无人机传感器及设备减震平台
KR101384140B1 (ko) 영구자석을 이용한 진동저감장치
JP2007163471A (ja) 慣性計測ユニット用遮断システム
JP2009248853A (ja) ヘリコプター用防振懸架装置
CN104776141B (zh) 减震支架及应用该减震支架的飞行设备
EP3058429A1 (en) Global airframe health characterization
CN205809699U (zh) 一种飞行测量控制装置及含其的无人飞行器
CN201971165U (zh) 航拍云台减震装置
KR100967044B1 (ko) 무인 항공기용 관성항법장치의 충격완화장치
CN204647130U (zh) 无人机传感器及设备减震平台
KR20120068119A (ko) 고감쇠 수평형 동흡진기
EP3147256A2 (en) Shock mount in environment sensor protector for non-isolated systems
CN207466983U (zh) 运动传感器组件及无人机
CN106352873A (zh) 一种小型惯性测量单元的内减振结构
EP3091249B1 (en) Isolation systems for image data gathering devices
KR102050391B1 (ko) 무인비행장치용 비행 콘트롤러의 진동 및 자기장 저감을 위한 마운트 장치
CN107856872A (zh) 无人机相机保护装置
US20170350913A1 (en) Suspension System
Bushnell et al. Flight test of an international space station active rack isolation prototype system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130513

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140603

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150602

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160523

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170620

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190619

Year of fee payment: 10