KR101179074B1 - 공중폭발 모의시스템 및 공중폭발 모의방법 - Google Patents

공중폭발 모의시스템 및 공중폭발 모의방법 Download PDF

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KR101179074B1 KR1020110133673A KR20110133673A KR101179074B1 KR 101179074 B1 KR101179074 B1 KR 101179074B1 KR 1020110133673 A KR1020110133673 A KR 1020110133673A KR 20110133673 A KR20110133673 A KR 20110133673A KR 101179074 B1 KR101179074 B1 KR 101179074B1
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채제욱
최의중
이성배
김현준
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 레이저를 이용하는 공중폭발 모의시스템 및 공중폭발 모의방법에 관한 발명으로, 탄두가 공중 폭발하여 장애물에 가려진 표적이 피탄 되도록 표적의 상부로 설정된 목표지점으로 레이저를 발사하는 레이저 발사부, 상기 표적에 장착되고 상기 표적의 상부로 도달하는 상기 레이저를 감지하는 레이저 감지부 및 상기 목표지점과 상기 레이저 감지지점 사이의 거리를 측정하고, 상기 거리를 이용하여 표적이 피탄 되는지 여부를 판단하는 판단부를 포함한다. 따라서 레이저를 이용하여 인체에 무해하게 공중폭발장치를 사용한 모의교전이 가능하다.

Description

공중폭발 모의시스템 및 공중폭발 모의방법{AIRBURST SIMULATION APPARATUS AND METHOD OF SIMULATION FOR AIRBRUST}
본 발명은 공중폭발 모의시스템, 공중폭발 모의방법 및 이에 이용되는 이중총열이 장착된 모의장치에 관한 것이다.
본 발명은 공중폭발탄의 공중폭발을 모의실험하기 위한 공중폭발 모의장치에 관한 것이다. 국내외적으로 실제 전투현장과 유사한 전투훈련을 실시하기 위하여 가상교전장비인 마일즈 시스템(MILES : Multiple Integrated Laser Engagement System)을 활용한다. 마일즈 시스템은 레이저의 직진성, 데이터의 전달성 및 인체의 무해성 등 레이저의 특성을 이용하여 실제 무기 운용과 같은 효과를 발휘하기 위해 개발된 장비이다. 상기 마일즈 시스템은 레이저 발사부와 레이저 감지부를 포함하여, 레이저 감지부는 레이저 발사부에서 발사된 레이저의 명중여부를 감지한다.
최근에는 소구경의 소총탄과 대구경의 공중폭발탄을 선택적으로 발사할 수 있도록 한 이중총열이 장착된 복합발사형 개인화기가 이용되고 있다. 다만, 표적에 도달하는 레이저를 감지하는 마일즈 시스템으로는 은폐된 표적으로 공중폭발탄이 발사되는 공중폭발모드의 모의는 불가능한 문제점이 있다.
이러한 점에서 착안된 것으로, 이에 본 발명의 기술적 과제는 레이저를 이용하여 공중폭발모드를 모의하는 것에 목적이 있다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실 시예에 따르는 공중폭발 모의시스템은 레이저 발사부, 레이저 감지부 및 판단부를 포함한다. 상기 레이저 발사부는 탄두가 공중폭발하여 장애물에 가려진 표적이 피탄되도록 표적의 상부로 설정된 목표지점으로 레이저를 발사한다. 상기 레이저 감지부는 상기 표적에 장착되고 상기 표적의 상부로 도달하는 상기 레이저를 감지한다. 상기 판단부는 상기 레이저 목표지점과 상기 레이저 감지부가 감지한 상기 레이저의 도착지점 사이의 거리를 측정하고, 상기 거리를 이용하여 표적이 피탄되는지 여부를 판단한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 발사부는 바디부 및 레이저 발사기를 포함한다. 상기 바디부는 방아쇠를 구비한다. 상기 레이저 발사기는 상기 바디부에 설치되어 상기 방아쇠에 의하여 레이저를 발사한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 발사부는 상기 방아쇠에 의하여 돌출되어 모의탄을 가압하는 공이, 상기 모의탄에 가해지는 압력을 감지하고 이를 신호로 전환하여 상기 레이저 발사기에 전달하는 압력센서를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 발사부는 상기 레이저 발사 시에 소음을 발생시키는 사격소음 발생부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 방아쇠에 의하여 발사되는 공포탄 및 상기 공포탄의 발사를 감지하는 충격감지부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 발사부는 위성항법장치(GPS: Global Positioning System) 및 전자나침반을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 감지부는 상기 레이저를 서로 이격된 거리에서 촬영하도록 이격되어 배치되는 제1 및 제2 카메라 및 상기 제1 및 제2 카메라의 상기 레이저를 향한 각도를 측정하는 자세감지부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 판단부는 상기 목표지점과 상기 감지된 레이저의 도착지점 사이의 거리를 측정하여, 상기 거리 및 기 설정된 기준거리에 의하여 상기 표적의 피탄여부를 판단한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 판단부는 상기 표적의 피탄 여부를 영상 및 소리 중 적어도 하나로 표시하는 표시부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 발사부에 의한 레이저 발사가 복수로 형성되는 경우, 상기 판단부는 상기 레이저의 도착이 감지된 시점과 상기 레이저 발사들의 발사 시점의 비교, 상기 표적 위치의 좌표와 상기 레이저 목표지점의 좌표의 비교 및 발사된 상기 레이저의 방향벡터와 상기 레이저 감지부에서 감지한 레이저의 방향벡터의 비교에 의하여 복수의 상기 레이저 중 어느 레이저에 의하여 상기 표적이 피탄되었는지 판단한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 레이저 발사부에서 발사될 수 있는 유효한 발사 수는 기 설정된 횟수로 제한되어 있다. 상기 판단부는 상기 기 설정된 횟수를 초과하여 발사되는 레이저는 무효한 것으로 판단한다.
삭제
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 공중폭발 모의방법은 탄두가 공중폭발하여 장애물에 의하여 적어도 일부가 가려진 표적이 피탄되도록 표적의 상부로 설정된 목표지점으로 레이저를 발사하는 단계, 상기 표적에 장착되고 상기 표적의 상부로 도달하는 상기 레이저를 감지하는 단계 및 상기 목표지점과 상기 레이저가 도달한 지점 사이의 거리를 측정하고, 상기 거리를 이용하여 표적이 피탄되는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 탄두가 공중폭발하여 상기 표적이 피탄되도록 표적의 상부로 설정된 상기 목표지점으로 상기 레이저를 발사하는 단계는, 방아쇠를 당겨 모의탄에 압력을 가하는 단계, 상기 모의탄에 가해진 압력을 감지하여 신호를 발생시키는 단계 및 상기 신호에 의하여 상기 레이저를 발사하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 탄두가 공중폭발하여 상기 표적이 피탄되도록 표적의 상부로 설정된 상기 목표지점으로 상기 레이저를 발사하는 단계는, 상기 표적까지의 거리를 예측하기 위하여 상기 레이저를 발사하는 지점에서부터 상기 장애물까지의 거리를 측정하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 레이저를 공중폭발 모의장치에 장착하여 장애물에 가려진 표적을 피탄시키는 공중폭발을 모의할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 카메라, GPS장치, 전자나침반 또는 실내위치 추적부를 이용하여 레이저의 목표지점과 감지지점을 정확히 파악하여 피탄 되었는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 소음발생부 또는 공포탄을 이용하여 실제상황과 유사하게 모사할 수 있다.
도 1은 레이저 발사기가 장착된 공중폭발 모의장치의 사시도.
도 2는 도 1의 레이저 발사기의 구성도.
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 모의탄 인터페이스부와 연동되는 압력센서 작동을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의사격시스템의 절차를 설명하기 위한 순서도.
도 5는 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의교전방법을 측면에서 바라본 개념도.
도 6은 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의교전방법을 위에서 바라본 개념도.
도 7은 레이저 감지기의 구성도.
도 8은 레이저 감지기가 구현된 헬멧의 개념도.
이하, 본 발명과 관련된 공중폭발 모의시스템 및 공중폭발 모의방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
상기 공중폭발 모의시스템은 레이저 발사부와 레이저 감지부를 포함한다. 공중폭발 모의실험을 수행하는 병사는 상기 레이저 발사부 및 상기 레이저 감지부 중 적어도 하나를 장착한다. 또한, 상기 레이저 발사부 및 상기 레이저 감지부로부터 얻어지는 정보를 판별하는 판단부를 포함한다. 이하, 레이저 발사부, 레이저 감지기 및 판단부를 구체적으로 설명한다.
상기 레이저 발사부는 공중폭발 모의장치에 의하여 구현된다.
도 1은 레이저 발사기가 장착된 공중폭발 모의장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 레이저 발사기의 구성도이다. 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 모의탄 인터페이스부와 연동되는 압력센서 작동을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4는 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의사격시스템의 절차를 설명하기 위한 순서도이다. 도 5는 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의교전방법을 측면에서 바라본 개념도이다. 도 7은 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의교전방법을 위에서 바라본 개념도이다.
도 1을 참조하면, 공중폭발형 모의장치는 이중총열 복합발사형 개인화기(1)로 형성될 수 있다. 상기 복합발사형 개인화기(1)는 공중폭발탄용 총열(5), 소총탄용 총열(4), 사격통제장치(3), 방아쇠(11), 레이저 발사장치(18) 및 복합형화기(2)를 포함한다.
상기 사격통제장치(3)의 조준경(미도시)을 통하여 표적이 숨어 있는 장애물을 감지하고, 사격통제장치 내부의 레이저거리측정기(미도시)와 연동되는 레이저발사버튼(12)을 작동하여 장애물까지의 사거리를 측정한다. 사거리증감 버튼(13, 14)을 활용하여 장애물의 두께를 고려한 표적까지의 거리를 조정한다.
상기 복합발사형 개인화기(1)는 소총탄, 공중폭발탄, 안전모드를 선택할 수 있다. 예를 들어 공중폭발탄을 선택한 경우 신관모드설정 버튼(15)을 이용하여 신관모드를 공중폭발, 착발 또는 지연폭발 중 하나의 모드로 선택할 수 있다. 착발은 폭발탄이 표적이 도달하는 순간 충격에 의하여 폭발한다. 지연폭발은 표적이 장애물 뒤에 숨어 있는 경우, 폭발탄이 장애물을 뚫고 들어간 후 일정시간 경과 후 폭발한다. 공중폭발은 표적의 상공에서 폭발하는 것을 의미한다.
상기 공중폭발형 모의장치는 레이저 발사기(7), 사격통제장치 인터페이스용 전선(8), 공중폭발 모의탄(9), 모의탄 인터페이스용 전선(10)을 더 포함한다. 또한, 상기 공중폭발형 모의장치는 사격통제장치 인터페이스부(25), 모의탄 인터페이스부(26)를 포함하고, 사격소음발생부(29) 및 사격충격감지부(28) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 발사기(7)에 전원을 공급하기 위한 전원부(27)가 설치된다.
도 1을 참조하면, 상기 레이저 발사기(7)는 상기 이중총열 복합발사형 개인화기(1)에 설치된다. 레이저는 상기 공중폭발탄 대신 발사된다. 따라서, 상기 공중폭발탄용 총열(5)과 인접하게 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 공중폭발탄용 총열(5)이 상기 공중폭발탄을 발사하는 방향과 동일한 방향으로 레이저가 발사되도록 배치한다.
상기 레이저는 상기 방아쇠(11)를 당겨 모의탄(9)에 가해지는 압력을 감지하여 발사되게 된다. 이하, 상기 모의탄(9)에 의하여 상기 레이저의 발사여부를 판단한다.
도 1 및 도 3a 내지 3c를 참조하면, 상기 방아쇠(11)를 당기면, 상기 방아쇠(11)와 연결된 공이치기(17)의 회전구속이 풀리면서 상기 공이치기(17)가 회전하여 상기 공이(16)를 타격한다. 상기 공이(16)는 전진하게 되어 상기 모의탄(9)의 압력센서에 압력을 가한다.
상기 압력센서는 상기 압력에 의하여 신호를 생성하고, 상기 신호는 상기 모의탄 인터페이스용 전선(10)을 통해 레이저 발사기(7)에 전송된다. 상기 신호는 코드변환기(24)를 거쳐 레이저 발사장치(18)에 전달되어, 상기 레이저가 발사된다.
다만, 도시된 바와 다르게 상기 모의탄(9) 대신 공포탄을 사용할 수 있다. 사격충격감지부(28)에서 공포탄 사격시의 충격을 감지하고, 이에 의하여 레이저를 발사한다.
도 5의 (a)단계 및 (b)단계, 도 6의 (a)단계 및 (b)단계를 참조하면, 상기 공중폭발형 모의장치는 위성항법장치(Global Positioning System; GPS, 20), 전자나침반(21), 무선 송수신부(22)를 더 포함한다. 상기 전자나침반(21)은 2축 자기센서, 틸트센서를 이용하거나 3축 자기센서를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 전자나침반(21)은 레이저 광축의 진북으로부터의 회전각도인 방위각
Figure 112011098938980-pat00001
과 지면으로부터의 경사각인 고각(
Figure 112011098938980-pat00002
)을 측정할 수 있다.
상기 레이저가 발사되면, 발사 제어부(19)는 공중폭발 목표위치의 GPS좌표(
Figure 112011098938980-pat00003
)를 계산한다. 상기 공중폭발 목표위치의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00004
)는 상기 전자나침반(21)이 측정하는 레이저의 3차원 방향벡터(
Figure 112011098938980-pat00005
), 상기 레이저 발사기(7)에 내장된 GPS(20)로 측정되는 레이저 발사위치의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00006
) 및 상기 레이저거리측정기로 측정되는 사거리(L) 정보를 통하여 도출된다.
상기 공중폭발 목표위치의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00007
), 레이저의 3차원 방향벡터(
Figure 112011098938980-pat00008
), 레이저 발사위치의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00009
), 사거리(L) 정보와 상기 레이저 발사기(7)의 식별기호(ID: Identification Number)가 상기 무선 송수신부(22)를 통하여 훈련통제본부로 전송된다.
상기 표적이 건물 내부와 같이 상기 GPS 수신이 되지 않는 영역에 배치된 경우, 상기 GPS(20)를 대신하여, 실내위치추적부(23)를 포함할 수 있다.
상기 실내위치추적부(23)는 각종 센서 예를 들어, 자이로 센서(gyro sensor), 가속도 센서, 초음파 센서 및 RF 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이를 통해 병사의 이동 경로를 추적할 수 있다. 즉, 상기 병사가 건물 내부에 배치되는 경우, GPS 좌표를 알고 있는 건물 내부의 특정지점에 센서를 설치하면, 상기 병사가 상기 특정지점을 지나갈 경우, 상기 센서가 병사의 위치를 감지하게 된다. 이를 이용하여 상기 병사의 3차원 GPS 좌표를 보정할 수 있다.
도 4는 공중폭발 모의장치를 이용한 공중폭발 모의사격시스템의 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4의 (a) 및 (b) 단계를 참조하면, 표적은 장애물 즉, 벽 뒤나 참호 안에 숨어있다. 사격통제장치(3) 내의 조준경을 통하여 레이저 조준점(A)을 표적이 숨어있는 레이저 발사 목표지점(T), 즉 장애물과 일치시킨다.
도 4의 (c) 및 (d) 단계를 참조하면, 상기 레이저거리측정기를 작동하여 장애물까지의 거리를 측정하고, 상기 표적이 장애물 뒤에 이격되어 숨어 있는 거리와 장애물의 두께를 고려하여 상기 사거리증감 버튼(13, 14)을 이용하여 사거리를 조정한다. 이 경우, 상기 레이저거리측정기에서 발사되는 레이저의 광축은 상기 레이저 발사기(7)에서 발사되는 광축과 일치되도록 정렬된다.
상기 사거리(L), 탄종 및 신관모드의 정보는 상기 사격통제장치(3) 우측면에 위치한 외부 연결구(6)와 연결된 사격통제장치 인터페이스용 전선(8)을 통해 상기 레이저 발사기(7)에 전송된다.
도 4의 (e) 및 (f)단계를 참조하면, 상기 사격통제장치(3)의 조준경 상에는 탄도 계산된 사격차선(R)이 전시된다. 다만, 상기 사격차선(R)은 중력에 의한 포물선 형태의 탄도가 반영된 값이다. 따라서, 직진성을 갖는 레이저의 발사 시에는 레이저 조준점(A)을 조준에 사용한다. 따라서, 레이저는 상기 레이저 조준점(A)을 향하여 발사된다.
이하, 상기 발사된 레이저를 감지하는 감지부와 피탄여부를 검토하는 판단부를 설명한다. 상기 감지부와 상기 판단부는 상기 레이저 감지기(30)에 의하여 구현된다.
도 7은 레이저 감지기의 구성도이다. 도 8은 레이저 감지기가 구현된 헬멧의 개념도이다.
도 7을 참조하면, 상기 레이저 감지기(30)는 제1 및 제2 카메라(33, 34), GPS(37), 카메라 자세감지부(35), 표시부(41), 경보 발생부(42) 및 전원부(38)과 감지 제어부(36)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 예를 들어 상기 레이저 감지기(30)는 표적의 헬멧(31)에 장착될 수 있다. 상기 레이저 감지기(30)는 상기 헬멧(31) 주위의 전 영역을 감지할 수 있도록 헬멧(31)의 최상부 및 상기 헬멧(31)의 원주방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 이와 다르게 상기 레이저 감지기(30)는 표적의 전투복에 설치될 수 있으며, 설치되는 위치는 한정되지 않는다.
상기 제1 및 제2 카메라(33, 34)는 상기 레이저 감지기(30) 상공을 지나가는 레이저를 감지하기 위하여 필요 시, 적외선 필터가 장착된다. 또한, 상기 제1 및 제2 카메라(33, 34)가 서로 이격 배치되어, 상기 레이저를 스테레오 영상으로 촬영할 수 있다. 따라서 촬영된 상기 레이저까지의 거리 및 상기 제1 및 제2 카메라(33, 34)가 각각 상기 표적에 장착되는 위치를 기준으로 상기 레이저의 3차원 상대 좌표값을 계산할 수 있다.
즉, 상기 발사된 레이저가 상기 장애물 뒤에 숨어있는 표적이 착용한 레이저 감지기(30)의 상공을 지나갈 경우, 이를 스테레오 영상으로 촬영한다.
상기 제1 및 제2 카메라(33, 34)의 지향각도를 파악하기 위하여 상기 카메라 자세감지부(35)가 설치된다. 예를 들어, 상기 카메라 자세감지부(35)는 자이로센서(gyro sensor)를 포함할 수 있다.
상기 GPS(37)를 통하여 인공위성에서 전송된 전파를 이용하여 현재 레이저 감지부(30)의 위치를 파악할 수 있게 된다. 즉, 상기 표적의 위치를 파악하고, 상기 표적의 실제 위치와 상기 레이저 목표지점 사이의 거리를 측정하여, 상기 설정된 목표지점이 상기 실제의 표적의 위치에 근접한지 여부에 의하여 레이저에 의하여 상기 표적이 피탄될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 GPS(37)를 이용한 상기 표적의 실제 위치와 상기 레이저 목표지점을 비교하여 상기 목표지점이 올바르게 설정되었는지의 판단과 상기 목표지점과 상기 레이저가 도달하여 상기 레이저 감지기(30)에 의하여 감지된 레이저 도착지점 사이의 거리를 비교하여 기 설정된 거리 이내인지 판단에 의하여, 상기 표적이 피단되었는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 표시부(41)는 상기 표적이 피탄되었는지 여부를 나타내주는 전시창(미도시)을 포함한다. 상기 표적이 움직이는 경우에, 모의교전을 수행하는 병사가 다른 병사에 의하여 피탄되었는지 여부를 보여주기 위함이다.
상기 표적이 피탄된 경우에 표적의 피탄사실을 멀리서도 파악할 수 있도록 상기 경보 발생부(42)는 경보음을 발생시킨다. 상기 감지 제어부(36)는 상기 제1 및 제2 카메라(33, 34), 카메라 자세감지부(35), GPS(37) 및 표시부(41)의 동작을 제어한다.
즉, 직진성을 갖는 레이저의 특성상, 상기 제1 및 제2 카메라(33, 34)로 촬영된 영상 내의 레이저는 선분으로 표시된다. 상기 표적의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00010
) 및 상기 자세감지부(35)의 지향각도를 이용하여 상기 선분 양끝점의 3차원 GPS 좌표들을 구한다. 또한, 상기 선분 양 끝점의 3차원 GPS 좌표들을 이용하여 감지된 상기 레이저의 3차원 방향벡터(
Figure 112011098938980-pat00011
)를 구한다.
상기 표적의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00012
), 상기 레이저의 3차원 방향벡터(
Figure 112011098938980-pat00013
) 및 상기 레이저 감지기(30)의 정보(ID)는 상기 무선송신부(40)를 통하여 훈련통제본부로 실시간 무선 전송된다.
다만, 상기 표적이 건물 내부와 같이 상기 GPS 수신이 되지 않는 영역에 배치된 경우, 상기 GPS(37)를 대신하여, 실내위치추적부(39)를 포함할 수 있다. 상기 실내위치추적부(39)의 구현방식은 상기 레이저 발사기(7)에 설치된 실내위치추적부(23)가 구동되는 방식과 실질적으로 동일하다. 따라서, 구체적인 설명은 상기 실내위치추적부(23)의 구동방식의 설명으로 갈음한다.
상기 레이저 감지부(7)의 구동을 위하여 필요한 전원을 공급해주는 전원부(38)를 포함한다.
동일한 병사가 상기 레이저 발사기(7) 및 상기 레이저 감지기(30)를 모두 착용한 경우, 상기 GPS(20, 37)와 상기 실내위치추적부(23, 39)는 GPS 추적이 되는 영역인지 여부에 따라 하나의 GPS 또는 하나의 실내위치추적부만을 포함하여도 무방하다. 또한, 상기 GPS(20, 37), 실내위치추적부(23, 39), 전원부(27, 38) 및 무선 송수신부(22, 40)들을 통합하여 공통 모듈부로 형성하여 상기 레이저 발사기(7)와 상기 레이저 감지기(30)에 설치할 수 있다.
병사들의 발사가 동시다발적으로 형성되는 모의 교전인 경우, 어느 병사가 발사한 레이저가 감지되었는지 확인이 필요하게 된다. 따라서, 훈련통제본부에서 레이저 감지의 정보가 수신된 시점(
Figure 112011098938980-pat00014
)으로부터 기 설정된 시간 내의 시간(
Figure 112011098938980-pat00015
) 동안 수신된 레이저 발사정보를 1차적으로 선별한다.
상기 1차적으로 선별된 레이저 발사 정보들의 레이저 방향벡터들(
Figure 112011098938980-pat00016
)을 레이저 감지 정보의 레이저 방향벡터(
Figure 112011098938980-pat00017
)와 비교하여 일정 오차 범위 내에서 평행도가 확인되는 레이저 발사 정보들을 2차 선별한다.
상기 2차 선별된 레이저 발사 정보들 중, 상기 레이저 감지기(30)를 장착한 표적의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00018
)와 레이저를 발사한 병사들의 공중폭발 목표지점 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00019
) 들을 비교하여 두 지점간의 거리가 기 설정된 제2 거리(L2) 이내에 위치하게 되면, 표적이 피탄된 것으로 평가된다. 상기 제2 거리(L2)는 표적 및 병사의 GPS 좌표 오차와 공중폭발탄의 살상반경을 고려하여 설정될 수 있다.
상기 훈련통제본부에서 피탄 결과를 표적에 무선전송하면, 상기 표적의 레이저 감지기(30)의 무선 송수신부(40)에게서 이를 수신하여 상기 표시부(41)에 피탄결과를 전시한다. 또한, 상기 경보발생부(42)는 경보음을 발생시킨다.
또한, 상기 레이저 감지부(30)의 감지 제어부(36)는 각 병사의 사격발수를 기록할 수 있다. 예를 들어, 상기 사격발수를 초과하여 사격한 경우, 상기 방아쇠(11)를 당기더라도 레이저 발사가 이루어지지 않도록 구현될 수 있다.
훈련통제본부에서도 각 병사의 사격발수를 확인하여, 상기 사격발수를 초과하여 상기 레이저 감지부(30)에 감지된 레이저는 불명중으로 평가되도록 구성될 수 있다.
추가로, 상기 레이저 발사기(7)를 이용하여 얻어지는 공중폭발 목표지점의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00020
)를 이용하여, 상기 훈련통제본부의 프로그램 상에서 상기 목표지점의 GPS 좌표(
Figure 112011098938980-pat00021
)에 공중폭발탄을 공중폭발 시키도록 제어할 수 있다. 이에 따르면, 표적에 대해 피탄효과를 훈련통제본부의 프로그램 상에서 직접적으로 부여할 수 있다.
상기와 같이 설명된 공중폭발 모의장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (14)

  1. 탄두가 공중폭발하여 장애물에 가려진 표적이 피탄되도록 상기 표적의 상부로 설정된 목표지점으로 레이저를 발사하는 레이저 발사부;
    상기 표적에 장착되고 상기 표적의 상부로 도달하는 상기 레이저의 도착을 감지하는 레이저 감지부; 및
    상기 레이저 목표지점과 상기 레이저 감지부가 감지한 상기 레이저의 도착지점 사이의 거리를 측정하고, 상기 거리를 이용하여 표적이 피탄되는지 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 발사부는,
    방아쇠를 구비하는 화기의 바디부; 및
    상기 바디부에 설치되어 상기 방아쇠에 의하여 레이저를 발사하는 레이저 발사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 레이저 발사부는,
    상기 방아쇠에 의하여 돌출되어 모의탄을 가압하는 공이; 및
    상기 모의탄에 가해지는 압력을 감지하고 이를 신호로 전환하여 상기 레이저 발사부에 전달하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 레이저 발사부는 상기 레이저 발사 시에 소음을 발생시키는 사격소음 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 레이저 발사부는,
    상기 방아쇠에 의하여 발사되는 공포탄; 및
    상기 공포탄의 발사를 감지하는 사격충격감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 레이저 발사부는 위성항법장치(GPS: Global Positioning System) 및 전자나침반을 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 레이저 감지부는,
    상기 레이저를 서로 이격된 거리에서 촬영하도록 이격되어 배치되는 제1 및 제2 카메라; 및
    상기 제1 및 제2 카메라의 상기 레이저를 향한 각도를 측정하는 자세감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 레이저 목표지점과 감지된 상기 레이저의 도착지점 사이의 거리를 측정하여, 상기 거리와 기 설정된 기준거리에 의하여 상기 표적의 피탄여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 판단부는 상기 표적의 피탄 여부를 영상 및 소리 중 적어도 하나로 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 발사부에 의한 레이저 발사가 복수로 형성되는 경우,
    상기 판단부는 상기 레이저의 도착이 감지된 시점과 상기 레이저 발사들의 발사 시점의 비교, 상기 표적 위치의 좌표와 상기 레이저 목표지점의 좌표의 비교 및 발사된 상기 레이저의 방향벡터와 상기 레이저 감지부에서 감지한 레이저의 방향벡터의 비교에 의하여 복수의 레이저 중 어느 레이저에 의하여 상기 표적이 피탄되었는지 판단하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 레이저 발사부에서 발사될 수 있는 유효한 발사 수는 기 설정된 횟수로 제한되어 있고,
    상기 판단부는 상기 기 설정된 횟수를 초과하여 발사되는 레이저는 무효한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의시스템.
  12. 탄두가 공중폭발하여 장애물에 의하여 적어도 일부가 가려진 표적이 피탄되도록 표적의 상부로 설정된 목표지점으로 레이저를 발사하는 단계;
    상기 표적에 장착되고 상기 표적의 상부로 도달하는 상기 레이저를 감지하는 단계;
    상기 목표지점과 상기 레이저가 도달한 지점 사이의 거리를 측정하고, 상기 거리를 이용하여 표적이 피탄되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 탄두가 공중폭발하여 상기 표적이 피탄되도록 표적의 상부로 설정된 상기 목표지점으로 상기 레이저를 발사하는 단계는,
    방아쇠를 당겨 모의탄에 압력을 가하는 단계;
    상기 모의탄에 가해진 압력을 감지하여 신호를 발생시키는 단계; 및
    상기 신호에 의하여 상기 레이저를 발사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 표적까지의 거리를 예측하기 위하여 상기 레이저를 발사하는 지점에서부터 상기 장애물까지의 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중폭발 모의방법.
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