KR101236719B1 - 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선도각 정보(방위각, 고각)를 적용할 때 선도각 정보를 근거로 조준원을 선도각 만큼 이동시킴으로써 표적을 조준원의 중앙에 위치시킬 수 있는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치는, 선도각을 발생하고, 화포를 제어하는 야간 운용 시스템에 있어서, 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 적외선 카메라와; 상기 야간 운용 시스템의 사격 통제용 계산기로부터 수신된 상기 선도각을 근거로 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원을 표적에 위치시키는 신호 처리기와; 상기 조준원에 위치한 표적을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

Description

화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법{IMAGE DISPLAY APPARATUS APPLIED TO NIGHT USE SYSTEM OF CANNON AND METHOD THEREOF}

본 발명은 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 화포의 야간 운용 시스템은 수동형 1세대 야간 암시장비(야간 조준경)를 통해 운용자가 수동으로 표적을 추적하는 방식이다. 또한, 화포(개량 발칸)의 운용 특성상, "Lock-on" 전에는 화포, 조준장치, 레이더 등이 이동 표적을 향하나 "Lock-on" 후에는 화포에 선도각이 적용되어 화포 및 포대가 선도각만큼 진행방향으로 지향하게 되어 있다. 수동형 1세대 야간 암시장비(야간 조준경)는, 광량 증폭 기술을 이용한 야간 조준경으로서, 소량의 달빛과 별빛을 증폭해 영상을 만든다.

따라서, 사수는 야간사격에도 표적을 지향해야 하나, 별도의 구동장치가 없는 경우 야간 조준경이 포대에 장착되므로 실제 표적을 보는 것이 아니라 선도각이 적용된 방향을 보게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 선도각 정보(방위각, 고각)를 적용할 때 선도각 정보를 근거로 조준원을 선도각 만큼 이동시킴으로써 표적을 조준원의 중앙에 위치시킬 수 있는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치는, 선도각을 발생하고, 화포를 제어하는 야간 운용 시스템에 있어서, 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 적외선 카메라와; 상기 야간 운용 시스템의 사격 통제용 계산기로부터 수신된 상기 선도각을 근거로 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원을 표적에 위치시키는 신호 처리기와; 상기 조준원에 위치한 표적을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호 처리기는 상기 선도각이 수신되면 상기 조준원의 위치를 상기 선도각만큼 이동시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호 처리기는 상기 사격통제용 계산기로부터 수신된 사격 정보를 상기 적외선 카메라로부터 출력된 영상 및 상기 조준원과 함께 상기 표시부에 표시할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 사격 정보는 표적의 거리, 선도각 정보, 사격 준비지시 정보, 추적/방해 전파/방사표시 정보일 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호처리기는 상기 적외선 카메라에 의해 촬영된 영상의 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와; 상기 사격통제용 계산기의 사격 정보를 수신하는 통신부와; 상기 수신된 선도각을 근거로 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원을 표적에 위치시키는 영상 처리부와; 상기 영상 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 신호처리기는 상기 사격 통제용 계산기로부터 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시 정보, 추적/방해전파/방사표시 정보를 포함하는 사격 정보가 수신되면 상기 촬영된 영상과 함께 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시정보에 대응하는 사격 준비 지시등, 추적/방해전파/방사표시 정보에 대응하는 추적/방해전파/방사표시 정보등을 상기 표시부에 표시할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치는, 선도각을 발생하고, 화포를 제어하는 야간 운용 시스템에 있어서, 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 적외선 카메라와; 상기 적외선 카메라에 의해 촬영된 영상의 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와; 상기 야간 운용 시스템의 사격통제용 계산기로부터 사격 정보를 수신하는 통신부와; 상기 선도각이 수신되면 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원의 위치를 상기 선도각만큼 이동시킴으로써 상기 촬영된 영상에 표시된 상기 조준원을 상기 표적에 위치시키는 영상 처리부와; 상기 영상 처리부에 의해 처리된 영상 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부를 포함하며, 여기서, 상기 영상 처리부는 상기 사격 통제용 계산기로부터 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시 정보, 추적/방해전파/방사표시 정보를 포함하는 상기 사격 정보가 수신되면 상기 촬영된 영상과 함께 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시정보에 대응하는 사격 준비 지시등, 추적/방해전파/방사표시 정보에 대응하는 추적/방해전파/방사표시 정보등을 표시부에 표시할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 방법은, 선도각을 발생하고, 화포를 제어하는 야간 운용 시스템의 운영 방법에 있어서, 적외선 카메라를 통해 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 단계와; 상기 선도각을 근거로 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원을 표적에 위치시키는 단계와; 상기 조준원에 위치한 표적을 표시부에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법은, 선도각 정보(방위각, 고각)를 적용할 때 선도각 정보를 근거로 조준원을 선도각 만큼 이동시킴으로써 표적을 조준원의 중앙에 위치시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템을 나타낸 개념도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도3은 선도각이 적용되기 전에 표시장치(전시기)에 표시된 조준원을 나타낸 예시도 이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따라 선도각이 적용되었을 때 표시장치(전시기)에 표시된 조준원을 나타낸 예시도 이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 안면부착형 전시기를 나타낸 예시도 이다.
도6은 사수에 착용된 안면부착형 전시기를 나타낸 예시도 이다.
도7 내지 도11은 본 발명의 실시예에 따라 화포에 장착된 적외선 카메라와 전시기(액정표시장치)를 나타낸 예시도 이다.

이하에서는, 선도각 정보를 근거로 조준원을 선도각 만큼 이동시킴으로써 표적을 조준원의 중앙에 위치시킬 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법을 도1 내지 도11을 참조하여 설명한다.

예를 들면, 표적을 추적하는 중에 선도각이 적용되면 포대(기존 야간 조준경위치)에 장착된 적외선 카메라는 포대와 마찬가지로 선도각이 적용된 방향으로 향하게 된다. 이때, 전시기의 조준원이 순간적으로 표적을 놓치는 현상이 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법은 선도각 정보(방위각, 고각)를 적용할 때 선도각 정보를 근거로 조준원의 위치를 선도각 만큼 이동시킴으로써 표적을 조준원의 중앙에 위치시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템을 나타낸 개념도이다.

먼저, 사수는 영상 표시 장치(100)에 표시된 조준원을 보고 포 지휘용 제어장치(30)를 통해 표적을 포착한다.

상기 사격통제용 계산기(40)는 상기 포 지휘용 제어장치(30)를 통해 표적이 포착되면(표적이 조준원 중앙에 위치하면) 안테나(10)를 통해 레이더 빔을 표적에 방사함으로써 표적의 거리 및 표적의 이동 속도를 획득한다. 상기 사격통제용 계산기(40)는 송수신기(50)를 통해 상기 안테나(10)를 제어하거나, 상기 송수신기(50)를 통해 상기 안테나(10)로부터 전송된 정보를 수신할 수 있다.

상기 사격통제용 계산기(40)는 영상 표시 장치(100)의 안테나(10)와 송수신기(50)를 이용한 표적 추적 정보(표적 이동 속도) 및 표적 거리를 근거로 선도각을 계산한다. 상기 선도각(先導角, Lead of Angle, LA)이란 포의 중심점에서 표적의 현재 위치와 표적의 미래 위치까지의 표적 비행 거리에 대한 대각을 나타낸다. 상기 선도각을 계산하는 방법 자체는 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 사격통제용 계산기(40)는 상기 적외선 카메라를 통해 전시기(표시장치)에 표시된 표적 및 조준원을 사용하여 지속적으로 표적을 추적한다.

상기 영상 표시 장치(100)는, 1세대 광량 증폭형의 야간 조준경의 야간 사격능력을 극복하기 위하여 피사체의 영상을 실시간 촬영하는(사물에서 방사되는 열에너지를 적외선 파장의 형태로 검출함) 적외선 카메라와, 상기 촬영된 영상을 표시하는 표시장치(전시기)를 포함한다.

상기 영상 표시 장치(100)는 상기 표시장치(전시기) 상에 사수가 필요한 정보(사격 정보)를 표시하는 OSD(On Screen Display) 기능 및 영상 보정의 처리를 위한 신호 처리기를 더 포함한다.

상기 적외선 카메라는 열의 강도에 따라 각각 다른 색 단계의 영상(적외선 영상)으로 보여주기 위한 적외선 센서와 광학렌즈를 포함할 수 있다.

상기 적외선 영상과 조준원 등의 정보는 주간 운용 시와 동일한 방식으로 표시하며, 사수가 야간에도 주간과 같은 정도의 사격능력을 발휘할 수 있도록 생성될 수 있다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

도2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치는, 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 적외선 카메라(110)와; 상기 사격 통제용 계산기(40)로부터 수신된 선도각 정보를 근거로 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원의 위치를 표적에 위치시키는 신호 처리기(120)와; 상기 조준원에 위치한 표적을 표시하는 표시장치(전시기)(13)로 구성된다.

상기 신호 처리기(120)는 조준원을 상기 표시장치(전시기)(130)에 표시한다.

상기 신호 처리기(120)는 상기 선도각 정보가 수신되면 상기 선도각 정보 만큼 상기 조준원의 위치를 이동시킴으로써 상기 표적이 상기 조준원의 중앙에 위치하도록 한다.

상기 신호처리기(120)는 통신부(예를 들면, RS-232 통신포트)(123)를 통하여 사격통제용 계산기의 사격 정보(표적거리, 선도각 정보, 사격 준비지시 정보, 추적/방해 전파/방사표시 정보)를 수신하고, 그 수신된 사격 정보를 적외선 카메라로부터 출력된 영상 및 조준원(사격 제원 표시 정보 또는 발사원)과 함께 상기 표시장치(전시기)(130)에 표시한다. 따라서, 사수가 조준원을 통해 표적을 확인하고 화포를 선도사격하면 화포의 탄이 표적의 미래 위치를 향해 발사된다. 여기서, 선도사격(先導射擊, Leading Fire)이란 이동 표적의 속도를 고려하여 그 표적의 전방에 지향되는 사격으로서, 비교적 속도가 빠른 공중 표적에 대한 대공사격일 때 선도사격을 적용한다.

상기 신호처리기(120)는, 상기 적외선 카메라(110)에 의해 촬영된 영상의 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하는 A/D(아날로그/디지털) 변환부(121)와; 사격통제용 계산기(40)의 사격 정보(표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비지시 정정보, 표적 추적/방해 전파/방사표시 정보)를 수신하는 통신부(123)(예를 들면, RS-232 통신포트)와; 상기 수신된 선도각 정보를 근거로 상기 촬영된 영상에 표시된 조준원을 표적에 위치시키는 영상 처리부(122)와; 상기 영상 처리부(122)에 의해 처리된 영상 신호(조준원에 표시된 표적을 포함하는 영상)를 아날로그 신호로 변환하는 D/A(디지털/아날로그) 변환부(122)로 구성될 수 있다.

도3은 선도각이 적용되기 전에 표시장치(전시기)에 표시된 조준원을 나타낸 예시도 이다.

도3에 도시한 바와 같이, 상기 신호 처리기(120)는 일반적인 조준원(3-1)과 표적(3-3)을 상기 표시 장치(130)에 표시한다.

상기 신호 처리기(120)는 사격 통제용 계산기(40)로부터 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시 정보, 추적/방해전파/방사표시 정보를 포함하는 사격 정보가 수신되면 상기 촬영된 영상과 함께 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시정보에 대응하는 사격 준비 지시등, 추적/방해전파/방사표시 정보에 대응하는 추적/방해전파/방사표시 정보등을 표시할 수도 있다.

상기 표적 거리, 선도각 정보, 사격 준비 지시 정보, 추적/방해전파/방사표시 정보를 포함하는 사격 정보를 발생하는 방법 자체는 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도4는 본 발명의 실시예에 따라 선도각이 적용되었을 때 표시장치(전시기)에 표시된 조준원을 나타낸 예시도 이다.

도4에 도시한 바와 같이, 상기 신호 처리기(120)는 선도각 적용 시, 순간적으로 표적을 놓치게 된다. 이는 선도각 적용 전에는 포대, 적외선 카메라(110), 안테나(10) 등이 표적을 향해 있지만, 선도각 적용 시, 포대는 현재 표적의 위치가 아닌 선도각이 적용된 방향을 향하게 된다. 이로 인해 포대에 적용된 적외선 카메라(110)는 순간적으로 선도각 방향을 향하게 되고, 그에 따라 표적이 표시 장치(전시기)에 표시된 조준원으로부터 순간적으로 이탈하게 된다.

따라서, 상기 신호 처리기(120)는 선도각 정보를 적용할 때 상기 선도각 만큼 상기 조준원(3-1)의 위치를 이동시킴으로써 표적(3-3)이 상기 조준원(3-1)의 중심점에 위치하게 된다. 또한, 상기 신호 처리기(120)는 선도각이 적용된 이후에도 실시간으로 조준원(3-1)을 표적(3-3)에 위치시킴으로써, 사수가 조준원의 중앙에 위치한 표적을 보면서 사격할 수 있다. 이때, 화포의 탄이 상기 선도각이 적용된 표적의 미래 위치를 향해 발사된다.

상기 신호 처리기(120)는 상기 표적(3-3)이 적외선 카메라(110)의 반시야각(FOV/2) 이내에 존재할 때 상기 표적(3-3)을 표시할 수 있다.

한편, 상기 영상을 표시하는 표시장치(전시기)(130)로서, 운용 환경을 고려하여 액정표시장치 또는 안면부착형 전시기가 사용될 수도 있다.

도 3 및 도 4에서 십자 형태 표시(3-2)는 발명의 설명의 이해를 돕기 위하여 도시한 것이며, 본 발명의 실시예에서는 상기 십자 형태의 표시를 나타내지는 않는다. 이는 기술적인 어려움보다는 가장 작은 조준원으로도 충분하기 때문에 실제 표시 장치(130)에서는 표시하지 않는 것이나 필요에 따라 표시할 수도 있다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 안면부착형 전시기를 나타낸 예시도 이다.

도5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안면부착형 전시기는 진동과 같은 운용환경에 있어 견고화 형(Luggedize Type)이 적용될 수 있으며, 액정표시장치보다 사수 운용성 및 유지 보수에 유리한 장점이 있다. 또한, 안면부착형 전시기는 액정표시장치보다 경량화 및 은닉성의 장점을 가진다.

도6은 사수에 착용된 안면부착형 전시기를 나타낸 예시도 이다.

상기 안면부착형 전시기는 2m에서 400인치 화면을 보는 것과 같은 효과(해상도 800X600의 경우)를 가진다. 또한, 안면 부착형 전시기는 비구면 가상대화면 전시기와 영상제어부로 구분된다. 상기 안면부착형 전시기 자체는 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도7 내지 도11은 본 발명의 실시예에 따라 화포에 장착된 적외선 카메라와 전시기(액정표시장치)를 나타낸 예시도 이다.

도7은 기존의 야간 조준경 위치(포대)(7-1)를 나타낸 도이다.

도8에 도시한 바와 같이, 기존의 야간 조준경 위치(포대)(7-1)에 기본 블럭(8-1)이 장착된다.

도9에 도시한 바와 같이, 상기 기본 블록(8-1)에 상기 표시 장치(예를 들면, 액정 표시 장치)를 고정하기 위한 기구물(9-1)이 장착된다.

도10에 도시한 바와 같이, 상기 기본 블록(8-1)과 상기 기구물(구조물)(9-1) 사이에 상기 적외선 카메라(110)가 장착된다. 즉, 상기 적외선 카메라(110)의 고각 방향 적용을 위해 상기 적외선 카메라(110)를 상기 기본 블록(8-1)과 상기 기구물(9-1) 사이에 장착한다.

도11에 도시한 바와 같이, 상기 표시 장치(예를 들면, 액정 표시 장치)(130)가 상기 기구물(9-1)에 고정되게 장착된다. 즉, 기존의 야간 조준경 고정홀을 활용하여 상기 적외선 카메라(110)와 전시기(액정표시장치)(130)를 상기 화포에 장착할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법은, 선도각 정보(방위각, 고각)를 적용할 때 선도각 정보를 근거로 조준원을 선도각 만큼 이동시킴으로써 표적을 조준원의 중앙에 위치시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치 및 그 방법은 야간에도 이동표적에 대해 조준 사격이 가능하다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 적외선 카메라 120 : 신호 처리기
130 : 표시장치(전시기)

Claims (12)

1. 야간에 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 적외선 카메라;
   상기 표적에 대한 선도각 정보 수신시, 상기 선도각 정보를 기초로 산출된 상기 표적의 예상 전방 위치에 대응하며 화포 및 포대 중 적어도 하나가 이동되게 조준원을 상기 영상에 위치시키는 신호 처리기; 및
   상기 조준원을 포함하는 상기 영상을 표시하는 표시장치;를 포함하는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 신호 처리기는,
   상기 선도각 정보와 대응되게 상기 조준원을 이전 위치에서 다음 위치로 이동시키는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 선도각 정보, 상기 표적에 대한 표적 거리 정보, 사격 준비지시 정보, 표적 추적/방해 전파/방사 표시 정보를 포함하는 사격 정보를 생성하는 사격통제용 계산기를 포함하고,
   상기 신호 처리기는,
   상기 사격 정보 및 상기 조준원을 포함하는 상기 영상을 상기 표시장치에 표시하는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 신호처리기는,
   상기 적외선 카메라에 의해 촬영된 영상의 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와;
   상기 사격 정보를 수신하는 통신부와;
   상기 사격 정보에 포함된 상기 선도각 정보를 기초로, 상기 조준원을 포함하는 상기 영상을 생성하는 영상 처리부; 및
   상기 영상 처리부에 의해 처리된 상기 영상을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부를 포함하는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 야간에 표적을 포함하는 영상을 촬영하는 단계;
   상기 표적에 대한 선도각 정보 수신시, 상기 선도각 정보를 기초로 산출된 상기 표적의 예상 전방 위치에 대응하며 화포 및 포대 중 적어도 하나가 이동되게 조준원을 상기 영상에 위치시키는 단계; 및
   상기 조준원을 포함하는 상기 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 화포의 야간 운용 시스템에 적용된 영상 표시 방법.
   
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11. 삭제
12. 삭제

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