KR101158721B1 - 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법 - Google Patents

자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법에 관한 것으로서, 봉쇄 예정인 적항구에 근접 시에 정밀한 위치 보정을 할 수 있으며, 모함이 적의 감시체계에 발각될 위험을 최소화할 수 있는, 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰는, 적항구가 존재하는 부설위치로 자항하기 위한 항법 및 동력을 제공하는 항법제어 및 추진부; 상기 항법제어 및 추진부에 구비되며, 필요 시에 수면 근처로 부유하여 상기 항법제어 및 추진부에 GPS데이터를 제공한 후에 항법제어 및 추진부로 돌아오는 와인딩 GPS부; 자기 감응 및 음향 감응을 통해 적함을 감지하는 탐색부; 및 상기 탐색부가 적함을 감지하면 폭발하여 적함을 봉쇄하는 기뢰부; 에 의해 달성된다.

Description

자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법{MOBILE MINE, AND METHOD TO INDUCE MOBILE MINE ON LAYING POSITION}
본 발명은 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법에 관한 것으로서, 봉쇄 예정인 적항구에 근접 시에 정밀한 위치 보정을 할 수 있으며, 모함이 적의 감시체계에 발각될 위험을 최소화할 수 있는, 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법에 관한 것이다.
자항기뢰는 폭약/발화 장치를 갖추고 수중에 부설되어 적함을 폭파하는 기뢰의 일종으로서, 모함으로부터 발사된 후에 적항구 쪽으로 자항 이동하여 착저 후 센서 감응에 의해 폭침하는 무기이다.
기존의 기뢰는 수상함 또는 잠수함에서 봉쇄하려는 적항구 근처까지 은밀히 잠입해야만 부설이 가능하므로, 적항구 접근 시에 적의 음파탐지기 등에 노출될 확률이 높은 단점으로 인해 전술 운용에 한계가 있어왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 봉쇄 예정인 적항구에 근접 시에 정밀한 위치 보정을 할 수 있음은 물론, 모함이 적의 감시 체계에 발각될 위험을 최소화할 수 있는 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰는, 적항구가 존재하는 부설위치로 자항하기 위한 항법 및 동력을 제공하는 항법제어 및 추진부; 상기 항법제어 및 추진부에 구비되며, 정밀 위치 착저를 위한 종말유도 위치보정의 필요 시에 수면 근처로 부유시켜 상기 항법제어 및 추진부에 GPS데이터를 제공한 후에 항법제어 및 추진부로 돌아오는 와인딩 GPS부(고정형 GPS 대치 가능 : 이 경우는 자항기뢰 자체가 수면 근처로 부상); 자기 감응 및 음향 감응을 통해 적함을 감지하는 탐색부; 및 상기 탐색부가 적함을 감지하면 폭발하여 적항구를 봉쇄하는 기뢰부; 를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법은, (a) 자항기뢰는 적항구가 존재하는 부설위치값 및 부설위치 주변지형 데이터를 입력받는 단계; (b) 자항기뢰는 모함에서 발사된 후에 복합 보정 항법을 통해 부설위치로 자항하는 단계; (c) 자항기뢰는 부설위치 근처에 도달한 경우에 와인딩 GPS부를 수면 근처로 접근시켜 GPS데이터를 수신받은 후에 와인딩 GPS부를 회수하는 단계; (d) 자항기뢰는 상기 복합 보정항법 데이터 및 GPS데이터를 이용하여 종말 정밀유도에 의해 착저하는 단계; 및 (e) 자항기뢰는 자기 감응 및 음향 감응을 통해 적함을 감지하면 폭발하여 적항구를 봉쇄하는 단계; 를 포함한다.
상술한 바와 같은 구성 및 방법을 가지는 본 발명은, 기뢰와 추진체를 결합하고 항법센서를 이용해 자항을 함으로써 적의 감시체계에 발각될 위험을 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 와인딩 GPS를 사용함으로써 봉쇄 예정인 적항구가 위치하는 부설위치에 근접할 시에 정밀한 위치 보정을 할 수 있으며 위치 보정 후에 와인딩 GPS를 되감아 회수함으로써 은밀성을 더욱 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰를 설명하기 위한 것으로서, 모함, 자항기뢰 및 적함을 함께 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법을 수행하는 단계들을 나타낸 순서도.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰 및 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰가 모함에서 발사된 후에 적항구를 향해 자항하는 모습을 도시하였으며, 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 자항기뢰의 구성을 블록도로 도시하였다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰(100)는, 적항구가 존재하는 부설위치로 자항하기 위한 항법 및 동력을 제공하는 항법제어 및 추진부; 상기 항법제어 및 추진부에 구비되며, 정밀 위치 착저를 위한 종말유도 위치 보정의 필요 시에 수면 근처로 부유하여 상기 항법제어 및 추진부에 GPS데이터를 제공한 후에 항법제어 및 추진부로 돌아오는 와인딩 GPS부(108); 자기 감응 및 음향 감응을 통해 적함을 감지하는 탐색부; 및 상기 탐색부가 적함(300)을 감지하면 폭발하여 적항구를 봉쇄하는 기뢰부; 를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰(100)의 각 구성 요소에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 항법제어 및 추진부는 적항구가 존재하는 부설위치로 자항하기 위한 항법 및 동력을 제공하기 위한 것으로서, 모함(200)에서 발사된 후에 부설위치로 자항하기 위한 제어를 수행하는 항법제어부와, 모함(200)에서 발사된 후에 부설위치로 자항하기 위한 동력을 발생시키는 추진/구동부(106)를 포함하여 구성된다.
상기 항법제어부는 관성항법장치(102), 심도계(103), 속도계(104), 측심계(105), 와인딩 GPS부 및 정밀유도 컴퓨터(101)를 포함하여 구성된다.
상기 관성항법장치(102)는 현재 위치를 감지하여 부설위치로 유도하기 위한 것이며, 상기 심도계(103)는 수면으로부터 위치하는 깊이를 측정하며, 상기 속도계(104)는 도플러 효과를 이용하여 속도를 측정하며, 상기 측심계(105)는 수심을 측정한다.
상기 와인딩 GPS부는 GPS(107), 와이어(108), 부유낭(109), 펀칭나이프(110) 및 소형윈치(116)를 포함하여 구성되며, 이와 같은 구성의 와인딩 GPS부는 자항기뢰(100)가 부설위치 근처에 도달하였다고 판단한 경우에 상기 GPS(107)와 부유낭(109)이 수면 근처로 부유하여 소정 시간 동안 상기 정밀유도 컴퓨터(101)에 GPS데이터를 제공한 후에 펀칭나이프(110)로 부유낭(109)에 구멍을 내어 와이어(108)를 수형윈치(116)에 와인딩하여 항법제어부로 돌아온다. 이때, GPS데이터를 획득하기 위해 자항기뢰(100) 전체가 수면 근처로 부유하지 않고 와인딩 GPS부의 GPS(107)와 부유낭(109)만이 수면 근처로 부유함으로써 자항기뢰(100)가 수중에 안전하게 은닉될 수 있는 장점이 있다. 또한, 수면 근처로 부유한 GPS(107)와 부유낭(109)이 사용후에 회수됨으로써 버려지는 부유물이 발생하지 않으므로 은닉성을 더욱 확보할 수 있는 장점이 있다.
상기 정밀유도 컴퓨터(101)는 자항기뢰(100)가 모함(200)에서 발사되기 전에 자항 경로점 및 부설위치 주변지형 데이터를 다운로드하며, GPS(107)로부터 입력된 GPS데이터를 이용하여 부설위치를 정밀 보상한 후에, 보상된 부설위치 데이터와 상기 초음파 입체카메라(113)로부터 입력받은 초음파 입체지형데이터의 비교를 통해 복합 종말 정밀유도에 의해 자항기뢰(100)가 암초 등을 피해 안정적으로 착저될 수 있도록 한다.
상기 탐색부는 자기감응 센서(111), 음향감응 센서(112) 및 초음파 입체카메라(113)를 포함하여 구성되며, 이와 같이 구성된 탐색부는 자항기뢰(100)가 종말 정밀유도에 의해 착저된 후에 자기감응 센서(111), 음향감응 센서(112)에 의한 자기/음향/복합 감응을 통해 적함을 감지한다.
상기 기뢰부는 전폭 탄두부(114), 감지/발화 제어부(115)를 포함하여 구성되며, 이와 같은 기뢰부의 감지/발화 제어부(115)는 탐색부가 자기/음향 복합 감응을 통해 적함을 감지하면 전폭 탄두부(144)를 폭발시킴으로써 적항구를 봉쇄한다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자항기뢰(100)를 부설위치로 유도하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 모함(200)에서 배꼽케이블을 통해 자항기뢰(100)의 초기 점검 및 모드 세팅(자기/음향/복합 감응 모드)이 수행된다. (S101)
다음으로, 자항기뢰(100)의 정밀유도 컴퓨터(101)는 적항구가 존재하는 부설위치 값, 자항 경로점 및 부설위치 주변지형 데이터를 입력받는다. (S102)
다음으로, 자항기뢰(100)의 관성항법장치(102)는 항법 초기정렬을 수행한다. (S103)
다음으로, 자항기뢰(100)는 모함(200)으로부터 발사되며, 발사된 상기 자항기뢰(100)는 관성항법장치(102), 심도계(103), 속도계(104), 측심계(105)에 의해 부설위치로 자율주행한다. (S104)
다음으로, 자항기뢰(100)는 부설위치로부터 소정 거리(예 : xxx[m]) 이내에 접근했는지 판단하여, 접근했다고 판단되는 경우에는 와인딩 GPS부의 GPS(107)와 부유낭(109)을 수면 근처로 접근시켜 소정 시간동안 GPS(107)를 통해 GPS데이터를 수신받은 후에 펀칭나이프(110)를 이용하여 부유낭(109)에 구멍을 내어 소형윈치(116)에 와이어(108)를 와인딩함으로써 GPS(107)와 부유낭(109)을 회수하고, 반면에 접근하지 않았다고 판단되는 경우에는 부설위치로부터 소정 거리 이내에 접근했는지 판단하는 과정부터 반복하여 다시 수행한다. (S105, S106, S107) 이때, GPS데이터를 획득하기 위해 자항기뢰(100) 전체가 수면 근처로 부유하지 않고 와인딩 GPS부의 GPS(107)와 부유낭(109)만이 수면 근처로 부유함으로써 자항기뢰(100)가 수중에 안전하게 은닉될 수 있는 장점이 있다. 또한, 수면 근처로 부유한 GPS(107)와 부유낭(109)이 사용후에 회수됨으로써 버려지는 부유물이 발생하지 않으므로 은닉성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 자항기뢰(100)의 정밀유도 컴퓨터(101)는 와인딩 GPS부로부터 받은 GPS데이터를 이용하여 부설위치를 정밀 보상한다. (S108)
다음으로, 자항기뢰(100)는 정밀유도 컴퓨터(101)에서 보상한 부설위치 데이터와 초음파 입체카메라(113)로부터 입력받은 초음파 입체지형데이터의 비교를 통해 복합 종말 정밀유도에 의해 안정적으로 착저한다. (S108)
다음으로, 자항기뢰(100)의 자기감응 센서(111)와 음향감응 센서(112)는 자기/음향/복합 감응에 의해 적함을 감지하며, 자항기뢰(100)의 전폭탄두부(114)는 자기감응 센서(111)와 음향감응 센서(112)의 자기/음향/복합 감응에 의해 적함이 감지되었다고 판단되는 경우에 폭발하여 적항구를 봉쇄하는 역할을 수행하게 된다. (S109)
상술한 바와 같은 구성 및 방법을 가지는 본 발명은, 기뢰와 추진체를 결합하고 항법센서를 이용해 자항을 함으로써 적의 감시체계에 발각될 위험을 최소화할 수 있으며, 와인딩 GPS를 사용함으로써 봉쇄 예정인 적항구가 위치하는 부설위치에 근접할 시에 정밀한 위치 보정을 할 수 있으며 위치 보정 후에 와인딩 GPS를 되감아 회수함으로써 은밀성을 더욱 확보할 수 있다.
100 : 자항기뢰 200 : 모함
300 : 적함
101 : 정밀유도 컴퓨터 102 : 관성항법장치
103 : 심도계 104 : 속도계
105 : 측심계 106 : 추진/구동부
107 : GPS 108 : 와이어
109 : 부유낭 110 : 펀칭나이프
111 : 자기감응 센서 112 : 음향감응 센서
113 : 카메라 114 : 전폭 탄두부
115 : 감지/발화 제어부 116 : 소형윈치

Claims (9)

  1. 적항구가 존재하는 부설위치로 자항하기 위한 항법 및 동력을 제공하는 항법제어 및 추진부;
    상기 항법제어 및 추진부에 구비되며, 정밀 위치 착저를 위한 종말유도 위치보정의 필요 시에 GPS를 수면 근처로 부유시켜 상기 항법제어 및 추진부에 GPS데이터를 제공한 후에 상기 GPS를 항법제어 및 추진부로 회수하는 와인딩 GPS부;
    자기 감응 및 음향 감응을 통해 적함을 감지하는 탐색부; 및
    상기 탐색부가 적함을 감지하면 폭발하여 적항구를 봉쇄하는 기뢰부;
    를 포함하고, 상기 탐색부는 초음파 입체카메라를 구비하며, 상기 항법제어 및 추진부는 상기 GPS로부터 받은 GPS데이터를 이용하여 부설위치를 정밀 보상한 후에, 보상된 부설위치 데이터와 상기 초음파 입체카메라로부터 입력받은 초음파 입체지형데이터의 비교를 통해 종말 정밀유도에 의해 착저되도록 하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 항법제어 및 추진부는,
    모함에서 발사된 후에 부설위치로 자항하기 위한 제어를 수행하는 항법제어부; 및
    모함에서 발사된 후에 부설위치로 자항하기 위한 동력을 발생시키는 추진부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 항법제어부는,
    모함에서 발사되기 전에 상기 부설위치 주변지형 데이터가 저장되는 정밀유도 컴퓨터;
    현재 위치를 감지하여 부설위치로 유도하기 위한 관성항법장치;
    수면으로부터 위치하는 깊이를 측정하는 심도계;
    도플러 효과를 이용하여 속도를 측정하는 도플러 속도계; 및
    수심을 측정하는 측심계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 정밀유도 컴퓨터는 상기 GPS로부터 받은 GPS데이터를 이용하여 부설위치를 정밀 보상한 후에, 보상된 부설위치 데이터와 상기 초음파 입체카메라로부터 입력받은 초음파 입체지형데이터의 비교를 통해 종말 정밀유도에 의해 착저되도록 하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 와인딩 GPS부는 GPS와 소형윈치를 포함하여 구성되어 상기 GPS는 와이어로 소형윈치에 연결되며,
    부설위치 근처에 도달한 경우에 상기 GPS를 수면 근처로 부유시켜 소정 시간 동안 GPS데이터를 수신받은 후에 상기 GPS를 회수하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰.
  6. (a) 자항기뢰는 적항구가 존재하는 부설위치값, 자항 경로점 및 부설위치 주변지형 데이터를 입력받는 단계;
    (b) 자항기뢰는 모함에서 발사된 후에 부설위치로 자항하는 단계;
    (c) 자항기뢰는 부설위치 근처에 도달한 경우에 와인딩 GPS부의 GPS를 수면 근처로 부유시켜 GPS데이터를 수신받은 후에 상기 GPS를 회수하는 단계;
    (d) 자항기뢰는 상기 GPS데이터를 이용하여 종말 정밀유도에 의해 착저하는 단계; 및
    (e) 자항기뢰는 자기 감응 및 음향 감응을 통해 적함을 감지하면 폭발하여 적항구를 봉쇄하는 단계;
    를 포함하고, 상기 (d)단계에서 자항기뢰는 상기 GPS로부터 받은 GPS데이터를 이용하여 부설위치를 정밀 보상한 후에, 보상한 부설위치 데이터와 초음파 입체카메라로부터 입력받은 초음파 입체지형데이터의 비교를 통해 종말 정밀유도에 의해 착저하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 (c)단계에서,
    상기 와인딩 GPS부는 GPS와 소형윈치를 포함하여 구성되어 상기 GPS는 와이어로 소형윈치에 연결되며,
    상기 자항기뢰는 부설위치 근처에 도달한 경우에 상기 GPS를 수면 근처로 부유시켜 소정 시간동안 GPS데이터를 수신받은 후에 상기 GPS를 회수하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 (c)단계는,
    (c1) 자항기뢰는 부설위치로부터 소정 거리 이내에 접근했는지 판단하는 단계; 및
    (c2) 자항기뢰는 상기 (c1)단계에서 접근했다고 판단되면 상기 GPS를 수면 근처로 부유시켜 소정 시간동안 GPS데이터를 수신받은 후에 상기 GPS를 회수하고, 상기 (c1)단계에서 접근하지 않았다고 판단하면 (b)단계부터 차례로 다시 수행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자항기뢰를 부설위치로 유도하는 방법.
  9. 삭제
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