KR101280484B1 - 공간 감지형 침투 신관 및 신관 제어 방법 - Google Patents

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KR101280484B1
KR101280484B1 KR1020110076970A KR20110076970A KR101280484B1 KR 101280484 B1 KR101280484 B1 KR 101280484B1 KR 1020110076970 A KR1020110076970 A KR 1020110076970A KR 20110076970 A KR20110076970 A KR 20110076970A KR 101280484 B1 KR101280484 B1 KR 101280484B1
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김기륙
이장우
엄원영
김용석
여환곤
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국방과학연구소
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본 명세서에 의하면, 공간 감지형 침투 신관이 제시된다. 상기 공간 감지형 침투 신관은 제1 가속도 센서와; 상기 제1 가속도 센서에 의해서 출력되는 신호들을 증폭하여 출력하는 제1 증폭필터부와; 상기 제1 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하고, 상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰 경우, 제1 펄스를 출력하는 제1 증폭비교부와; 일정 크기 이상의 충격을 감지하면, 제2 펄스를 출력하는 충격 감지부와; 상기 제1 증폭필터부, 상기 제1 증폭비교부, 및 상기 충격 감지부와 연결되고, 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면 침투탄이 표적물과 충돌된 것으로 판단하고, 상기 제1 증폭필터부의 출력을 이용하여 감가속도의 변화량을 산출하고, 상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는 경우, 기폭 신호를 출력하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.

Description

공간 감지형 침투 신관 및 신관 제어 방법{Penetration Fuze for detecting a space within the hard target and method for controling Fuze}
본 발명은 침투탄이 견고한 표적을 관통할 때, 특정 시점에서 탄두를 기폭시켜주는 공간 감지형 침투 신관에 관한 것이다.
견고한 표적 내의 적을 효과적으로 제압하기 위해서는, 침투탄이 견고한 표적을 관통하여, 표적 내의 공간을 지날 때 탄두를 기폭시키는 것이 효과적이다.
이를 위해, 기존에 개발된 침투 지연 신관은 충격 스위치를 사용하여 침투탄의 표적 충돌을 감지한 후, 미리 설정된 일정 시간 지연을 시켜서, 탄두 기폭 신호를 출력시켰다. 그러나, 이는 표적에 대한 사전 정보를 정확히 알지 못하는 경우, 큰 효과를 거두지 못하는 단점이 있다.
또한, 기존에 독일에서 개발된 침투 신관은 가속도 센서의 크기 정보만 이용하여 표적 내의 빈 공간이 존재하는지를 감지하는 방식을 적용하였다. 그러나, 이러한 기존에 개발된 침투 신관은 복잡한 형태의 견고 표적에 대해서는 정확한 공간 감지가 어렵다는 단점이 있다.
구체적으로, 도 1을 참조하여, 독일에서 개발된 침투 신관에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 1은 기존의 공간 감지형 침투 신관의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 기존의 독일 공간 감지형 침투 신관 작동의 개념을 나타낸다.
도 1을 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 기존의 공간 감지형 침투 신관은 가속도 센서(11), 증폭/필터부(12), A/D 변환기(13), 컨트롤러(15), 기폭부(16), 전원공급부(17)를 포함한다.
도 1에 도시된 이와 같은 침투 신관은 상기 가속도 센서(11)를 이용하여 표적 내의 공간을 감지한다. 그러나, 이와 같이 상기 가속도 센서(11)의 출력 신호 크기 정보만을 이용하기 때문에, 복잡한 형태의 견고한 표적에 대해서는 정확한 공간 감지가 어렵다는 단점이 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 기존의 공간 감지형 침투 신관은 가속도 센서(11) 출력 신호를 증폭 및 필터링하고, 이 신호가 일정 크기의 기준 전압 보다 큰지 여부를 비교한다.
만약, 상기 가속도 센서(11)의 출력 신호가 기준 전압 보다 크면, 신호의 상승 시간에 펄스를 출력시켜, 침투탄이 표적을 충돌하였음을 인식하고, 그리고 신호의 하강 시간에 펄스를 출력시켜, 침투탄이 표적을 관통하여 표적 내의 공간으로 비행함을 나타내어, 표적 내의 공간을 감지하고, 일정 시간 지연 후, 도 2의 (b)에 나타난 바와 같은 기폭 신호를 출력하게 하였다.
그러나, 이와 같은 방식은 단순한 표적에 대해서는 표적 내의 공간을 용이하게 감지하지만, 만약 복잡한 구조의 표적일 경우 도 2(a)에 나타난 증폭/필터부(12)의 출력 신호가 매우 복잡하게 출력되므로, 표적 내의 공간을 용이하게 감지할 수 없다는 단점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 기존의 독일의 공간 감지형 침투 신관의 전술한 단점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신관에 가속도 센서를 장착하여 표적 충돌시 가속도 센서로부터 출력되는 신호의 크기 정보 뿐만이 아니라, 신호의 변화량 정보를 동시에 이용하여, 표적 내의 공간을 감지하고, 일정시간 지연시켜서, 탄두 효과를 극대화할 수 있는 최적 위치 및 시점에서 탄두 기폭 신호를 출력하는 방안을 제안한다.
보다 구체적으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서에 의하면, 침투탄 신관이 제시된다. 상기 침투탄 신관은 제1 가속도 센서와; 상기 제1 가속도 센서에 의해서 출력되는 신호들을 증폭하여 출력하는 제1 증폭필터부와; 상기 제1 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하고, 상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰 경우, 제1 펄스를 출력하는 제1 증폭비교부와; 일정 크기 이상의 충격을 감지하면, 제2 펄스를 출력하는 충격 감지부와; 상기 제1 증폭필터부, 상기 제1 증폭비교부, 및 상기 충격 감지부와 연결되고, 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면 침투탄이 표적물과 충돌된 것으로 판단하고, 상기 제1 증폭필터부의 출력을 이용하여 감가속도의 변화량을 산출하고, 상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는 경우, 기폭 신호를 출력하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
상기 침투탄 신관은 제2 가속도 센서와; 상기 제2 가속도 센서에 의해서 출력되는 신호들을 증폭하고, 잡음을 제거하여 출력하는 제2 증폭필터부와; 상기 제2 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하고, 상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰 경우, 상기 제1 펄스를 출력하는 제2 증폭비교부를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 신호 처리부는 상기 제2 증폭필터부, 상기 제1 증폭비교부와 추가 연결될 수 있다.
상기 제1 증폭필터부는 상기 증폭된 신호에서 잡음을 제거할 수 있다.
상기 제1 증폭비교부는:상기 제1 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하는 증폭부와; 상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰지를 비교하는 비교부를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는: 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면, 상기 제1 펄스 또는 제2 펄스가 잡음에 의한 것인지 혹은 표적물과 충돌에 의한 것인지를 판단할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는: 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면 상기 제1 펄스 또는 제2 펄스가 잡음에 의한 것인지 혹은 표적물과 충돌에 의한 것인지를 판단하는 표적 충돌 감지 기능부와; 상기 제1 증폭필터부의 출력들을 디지털 신호들로 변환하는 ADC와; 상기 변환된 디지털 신호들을 이용하여 감가속도의 변화량을 산출하고, 상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는지를 판단하는 표적 공간 감지 기능부를 포함할 수 있다.
상기 표적 공간 감지 기능부는: 상기 변환된 소정 개수의 디지털 신호들의 값들을 샘플링한 후 제1 합계 값을 산출하고, 상기 산출한 제1 합계값과 이전에 산출했던 합계값 간의 제1 차이값을 구하여, 상기 감가속도의 변화량으로 간주하고, 상기 감가속도의 변화량을 상기 비교값과 비교할 수 있다. 이때, 상기 변화량으로 간주되는 상기 제1 차이값이 상기 비교값보다 작은 경우, 후속하여 샘플링되는 디지털 신호들에 대한 제2 합계값을 추가적으로 구하고, 상기 추가적으로 구한 제2 합계값과 상기 제1 합계값 간의 제2 차이값을 상기 비교값과 비교할 수 있다.
상기 신호처리부는: 상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는 경우, 소정 시간이상 지연시킨 후, 상기 기폭 신호를 출력할 수 있다.
상기 침투탄 신관은 신관 점검을 위한 신호를 송수신하기 위한 인터페이스부를 더 포함할 수 있다. 상기 인터페이스부는 상기 침투탄이 충돌시 잡음이 발생하는 것을 방지하기 위해 옵토 커플로로 구현될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서에 의하면, 침투탄 신관 제어 방법이 제시된다. 상기 신관 제어 방법은 가속도 센서에 의해 센싱되어 출력되는 신호들을 소정 개수 이상 샘플링하는 단계와; 상기 샘플링된 신호들에 대한 합계값을 산출하는 단계와; 상기 산출된 합계값과 이전에 산출되었던 합계값 간의 차이값을 산출하는 단계와; 상기 산출된 차이값이 미리 정해진 비교값 보다 작은지 판단하는 단계와; 상기 산출된 차이값이 상기 비교값 보다 작은 경우, 상기 샘플링 단계, 상기 합계값 산출 단계, 상기 차이값 산출 단계, 상기 판단 단계를 반복하는 단계와; 상기 반복에 의해서도, 상기 차이값이 상기 비교값보다 작은 상태가 일정 시간 이상 지속되는 경우, 미리 정해진 시간 지연을 행하는 단계와; 상기 지연 후, 기폭 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 공간 감지형 침투 신관은 탄두 효과를 극대화할 수 있는 최적 위치 및 시점에서 탄두 기폭 신호를 출력할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 침투 신관은 견고한 표적 충돌/관통 과정에서 발생하는 고충격 환경에서 일부의 전자 회로부, 예컨대 일부 가속도 센서와 관련된 전자 회로부의 파손이 발생하더라도, 정상적으로 동작할 수 있다.
도 1은 기존의 공간 감지형 침투 신관의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공간 감지형 침투 신관 작동 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공간 감지형 침투 신관의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공간 감지형 침투 신관의 작동 개념도이다.
도 5는 도 3에 도시된 디지털 신호 처리부의 표적 공간 탐지 기능을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 공간 감지형 침투 신관의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공간 감지형 침투 신관의 작동 개념도이다.
도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 도 3은 본 발명에 따른 공간 감지형 침투 신관은 제1 가속도 센서(111), 제2 가속도 센서(112)와, 제1 증폭/필터부(121), 제2 증폭/필터부(122), 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132), 충격 감지부(140), 디지털 신호 처리부(150), 인터페이스부(160), 기폭부(170)를 포함할 수 있다.
상기 제2 가속도 센서(112)는 상기 제1 가속도 센서(111)가 충격에 의해 고장난 경우를 위한 예비적인 센서이다.
상기 제1 및 제2 가속도 센서(111, 112)는 침투탄이 견고한 표적을 관통하는 과정에서 받는 감가속 크기에 비례하는 전압 값을 출력한다. 이러한, 상기 제1 및 제2 가속도 센서(111, 112)는 충격격에 강한 가속도 센서로서, 예컨대 Piozerosistive 가속도 센서일 수 있다.
상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)는 각각의 가속도 센서(111, 112)로부터 출력되는 작은 신호를 증폭하고, 불필요한 신호 성분을 제거하여 출력한다.
상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)는 상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)로부터 출력(예컨대, 도 4의 (d)에 도시된 출력 신호)을 입력받아 증폭한다.
이어서, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)는 상기 증폭한 신호와, 미리 설정된 전압 크기 Vref값과 비교한다. 이를 위해 상기 제1 증폭 비교부(131) 및 제2 증폭 비교부(132) 각각은 증폭부, 비교부를 포함할 수 있다.
만약, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)가 증폭하여 출력한 신호가 상기 미리 설정된 전압 크기 Vref값 보다 큰 경우, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)는 도 4(e)에 도시된 바와 같은 펄스를 출력한다. 구체적으로, 상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)로부터 출력이 상기 미리 설정된 전압 크기 Vref값 보다 큰 경우, 도 4(e)에 도시된 바와 같은 펄스(이를 CompOut이라고 함, 이때 제1 가속도 센서에서 출력된 신호에 의해서 발생된 경우는 CompOut1이라고 하고, 제2 가속도 센서에서 출력된 신호에 의하여 발생하는 경우는 CompOut2이라고 함)가 출력된다
반면, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)로부터 출력이 상기 미리 설정된 전압 크기 Vref값 보다 작은 경우, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)는 도 4(e)에 도시된 바와 같은 펄스를 출력하지 않는다.
이때, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)가 도 4(e)에 도시된 바와 같은 펄스를 출력하는 경우, 침투탄이 표적에 충돌했을 가능성이 크다는 것을 의미한다.
상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)의 각 출력과, 상기 제1 증폭 비교부(131)와 제2 증폭 비교부(132)의 각 출력은 상기 디지털 신호 처리부(150)의 입력단으로 연결된다.
한편, 상기 충격 감지부(140)는 충격 스위치(141)와, 충격 스위치 구동부(142)를 포함한다. 상기 충격 감지부(140) 내의 충격 스위치(141)와, 충격 스위치 구동부(142)는 침투탄이 연질 표적에 충돌한 경우를 대비한 것이다. 만약, 상기 표적 충돌에 의해 충격 스위치(141)가 작동할 경우, 상기 충격 스위치 구동부(142)는 도 4(f)에 도시된 바와 같은 I/SOut 신호를 출력한다.
다른 한편, 상기 디지털 신호 처리부(150)는 상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)의 각 출력(예컨대 도 4의 AmpOut1, AmpOut2), 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)의 각 펄스 출력(예컨대 도 4의 CompOut1, 2), 그리고 충격 스위치 구동부(142)의 출력(I/SOut)과 연결되어 있다.
상기 디지털 신호 처리부(150)는 상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)의 각 출력을 디지털로 변환하기 위해 ADC(Aanlog to Digital Converter)를 포함한다. 상기 아날로그 디지털 변환기는 상기 제1 증폭/필터부(121)와 제2 증폭/필터부(122)로부터 출력을 입력받아, 디지털 신호로 변환한다.
상기 변환된 디지털 신호는 상기 디지털 신호 처리부(150) 내에 내장된 표적 공간 감지부로 입력된다. 또한, 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)로부터 출력되는 펄스 신호는 상기 디지털 신호 처리부(150) 내에 내장된 표적 공간 감지부로 입력된다.
상기 표적 공간 감지부는 소프트웨어 코드들로 구현되어, 상기 디지털 신호 처리부(150) 내의 메모리에 저장되고, 상기 디지털 신호 처리부(150) 내의 프로세서에 의해서 실행될 수 있다.
이러한 상기 표적 공간 감지부는 상기 제1 증폭 비교부(131), 제2 증폭 비교부(132)에 의해서 증폭된 도 4(d)와 같은 신호가 표적 충돌에 의한 신호인지 또는 잡음 유입에 의한 것인지를 판단한다. 구체적으로, 상기 디지털 신호 처리부(150) 내의 상기 표적 공간 감지부는 도 4(e)에 도시된 펄스 신호(CompOut1 또는 CompOut2)가 x msec 이상의 펄스폭을 가진 펄스인 경우, 표적 충돌에 의한 표적 충돌 신호로 판단하고, 그 이하의 폭을 가진 펄스는 잡음으로 판단하여 무시한다.
정리하면, 상기 표적 공간 감지부는 상기 CompOut1, CompOut2, I/SOut 신호 중 어느 한 곳에서 x mec 이상의 펄스 폭을 가진 신호가 출력되면, 표적 충돌로 판단하고, 표적 내의 공간이 존재하는지 판단할 수 있다.
이를 위해, 상기 표적 공간 감지부는 견고한 표적과 충돌하는지를 감지하는 표적 충돌 감지 기능과, 견고한 표적 내에 공간이 존재하는지를 감지하기 위한 표적 공간 감지 기능을 수행할 수 있다.
상기 표적 공간 감지 기능은 상기 표적 공간 감지부가 상기 충돌을 감지하였을 경우에만 구동된다.
상기 표적 공간 감지 기능은 상기 제1 및 제2 증폭/필터부(121, 122)로부터 출력되는 신호(예컨대, AmpOut1, 또는 AmpOut2, 이를 감가속도 값이라 함)의 변화량 감시를 통해서, 침투탄이 표적을 관통중에 있는지 또는 표적 내의 공간을 관통하고 있는지를 판단한다. 만약, 침투탄이 표적을 관통할 경우 감가속도 값이 출력되고, 그 크기는 침투탄이 받는 충격량 크기에 비례해서 변화게 된다. 그러나, 침투탄이 표적 내의 빈 공간을지나게 될 경우, 감가속도 값은 출력되지 않거나, 아주 미소한 값만 출력되게 된다. 표적 관통 과정에서 발생하는 감가속도 값의 변화량 검사를 통해서, 표적 내에 빈 공간을 감지할 수 있다.
이와 같이 상기 표적 공간 감지부가 수행하는 표적 공간 감지 기능은 도 5를 참조하여 추후 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 상기 디지털 신호 처리부(150)는 상기 제1 가속도 센서(111)가 정상적인지를 판단하고, 만약 고장으로 판단되면, 상기 제2 가속도 센서(112)를 구동시킬 수 있다.
한편, 상기 인터페이스부(160)는 신관을 외부에서 제어하고, 신관 점검 신호를 출력하기 위한 것이다. 표적 관통 과정에서 신관 외부로 인출되는 이들 신호선이 절단되거나, 단락되는 현상이 발생하는데, 이 과정에서 잡음 등이 신관에 유입되어 오동작을 발생할 수 있으므로, 이러한 잡음에 의한 오동작을 제거하기 위해, 상기 인터페이스부(160)는 옵토 커플러로 구현될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 디지털 신호 처리부의 표적 공간 감지 기능을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 변수를 초기화한 후(S101), 상기 제1 및 제2 증폭/필터부(121, 122)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털로 변환한다(S102).
그리고, 상기 변환되어 입력되는 디지털 신호의 값을 소정 개수 샘플링하고(S103), 상기 소정 개수의 디지털 신호의 값들에 대한 합계(이를 Curr_Sum이라고 한다)를 산출한다(S104).
그리고, 상기 합계(Curr_Sum)를 이전의 산출했던 합계(이를 Pre_Sum이라고함)와의 차이 값(이를 Diff라고 함)을 계산한다(S105).
즉, Diff = |Curr_Sum - Pre_Sum| 이다.
그리고, 상기 차이값을 미리 설정된 비교값(이를 Thr라고 함)과 비교한다(S106). 만약, 상기 차이값이 상기 비교값보다 작은 경우에는, 이는 감가속도 값의 변화량이 작다는 것을 의미하고, 이는 침투탄이 빈 공간을 관통 중이기 때문에, 충격량이 거의 없을을 의미한다.
이와 같이, 상기 차이값이 상기 비교값보다 작은 경우에는, 추가적으로 입력되는 디지털 신호의 값을 소정 개수 샘플링하고, 합계를 산출한다(S107).
상기 추가적으로 샘플된 값의 합계가 또한 상기 비교 값보다 작다면, 이 상황이 수 ms 이상 지속되는지 판단한다(S108).
만약, 상기 추가적으로 샘플된 값의 합계가 또한 상기 비교 값보다 작은 상황이 수 ms 이상 지속되지 않는 경우에는, 이는 표적 내의 특성 변화로 인한 현상이기 때문에, 표적 내에 빈 공간으로 판단하지 않고, 카운트를 초기화(Count=0)하고(S109). 상기 이전의 합계값을 상기 현재 합계 값(Curr_Sum)으로 대체한다(S110).
만약, 상기 추가적으로 샘플된 값의 합계가 또한 상기 비교 값보다 작은 상황이 수 ms 이상 지속되는 경우, 침투탄이 표적 내의 빈 공간을 관통하고 있다고 판단하고, 시간 지연을 한 후(S111), 탄두를 기폭시키기 위한 펄스(예컨대 도 4(g)의 신호)를 출력한다(S112).상기 시간 지연은 탄투 효과를 극대화하기 위하여, 침투탄이 표적 내의 빈 공간을 일정 시간 이상 비행한 후, 폭발하도록 하기 위한 것이다.
한편, 전술한 S106과정에서 상기 차이값이 상기 비교값보다 큰 경우, 이는 감가속도 값의 변화량이 크다는 것을 의미하고, 이는 침투탄이 표적을 계속 관통하고 있음을 나타내므로, 상기 이전의 합계값을 상기 현재 합계 값(Curr_Sum)으로 대체하고(S110), S103과정으로 궤한한다.
이상에서 설명한, 표적 공간 감지 기능은 소프트웨어 코드들로 구현되어, 상기 디지털 신호 처리부(150) 내의 메모리에 저장되고, 상기 디지털 신호 처리부(150) 내의 프로세서에 의해서 실행될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (11)

  1. 침투탄 신관으로서,
    제1 가속도 센서와;
    상기 제1 가속도 센서에 의해서 출력되는 신호들을 증폭하여 출력하는 제1 증폭필터부와;
    상기 제1 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하고, 상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰 경우, 제1 펄스를 출력하는 제1 증폭비교부와;
    일정 크기 이상의 충격을 감지하면, 제2 펄스를 출력하는 충격 감지부와;
    상기 제1 증폭필터부, 상기 제1 증폭비교부, 및 상기 충격 감지부와 연결되고, 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면 침투탄이 표적물과 충돌된 것으로 판단하고, 상기 제1 증폭필터부의 출력을 이용하여 감가속도의 변화량을 산출하고, 상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는 경우, 기폭 신호를 출력하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 가속도 센서와;
    상기 제2 가속도 센서에 의해서 출력되는 신호들을 증폭하고, 잡음을 제거하여 출력하는 제2 증폭필터부와;
    상기 제2 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하고, 상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰 경우, 상기 제1 펄스를 출력하는 제2 증폭비교부를 더 포함하고,
    상기 신호 처리부는 상기 제2 증폭필터부, 상기 제1 증폭비교부와 추가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증폭필터부는 상기 증폭된 신호에서 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 증폭비교부는
    상기 제1 증폭 필터부에 의해서 증폭되는 신호를 추가 증폭하는 증폭부와;
    상기 추가 증폭된 신호의 값이 미리 설정된 비교값보다 큰지를 비교하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는
    상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면, 상기 제1 펄스 또는 제2 펄스가 잡음에 의한 것인지 혹은 표적물과 충돌에 의한 것인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는
    상기 제1 펄스 및 제2 펄스 중 하나 이상이 입력되면 상기 제1 펄스 또는 제2 펄스가 잡음에 의한 것인지 혹은 표적물과 충돌에 의한 것인지를 판단하는 표적 충돌 감지 기능부와;
    상기 제1 증폭필터부의 출력들을 디지털 신호들로 변환하는 ADC와;
    상기 변환된 디지털 신호들을 이용하여 감가속도의 변화량을 산출하고, 상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는지를 판단하는 표적 공간 감지 기능부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  7. 제6항에 있어서, 상기 표적 공간 감지 기능부는
    상기 변환된 소정 개수의 디지털 신호들의 값들을 샘플링한 후 제1 합계 값을 산출하고, 상기 산출한 제1 합계값과 이전에 산출했던 합계값 간의 제1 차이값을 구하여, 상기 감가속도의 변화량으로 간주하고, 상기 감가속도의 변화량을 상기 비교값과 비교하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 변화량으로 간주되는 상기 제1 차이값이 상기 비교값보다 작은 경우, 후속하여 샘플링되는 디지털 신호들에 대한 제2 합계값을 추가적으로 구하고, 상기 추가적으로 구한 제2 합계값과 상기 제1 합계값 간의 제2 차이값을 상기 비교값과 비교하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  9. 제1항에 있어서, 상기 신호처리부는
    상기 변화량이 미리 정해진 비교값 보다 작은 상태가 제1 시간 이상 지속되는 경우, 소정 시간이상 지연시킨 후, 상기 기폭 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  10. 제1항에 있어서,
    신관 점검을 위한 신호를 송수신하기 위한 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 인터페이스부는 상기 침투탄이 충돌시 잡음이 발생하는 것을 방지하기 위해 옵토 커플로로 구현되는 것을 특징으로 하는 침투탄 신관.
  11. 가속도 센서에 의해 센싱되어 출력되는 신호들을 소정 개수 이상 샘플링하는 단계와;
    상기 샘플링된 신호들에 대한 합계값을 산출하는 단계와;
    상기 산출된 합계값과 이전에 산출되었던 합계값 간의 차이값을 산출하는 단계와;
    상기 산출된 차이값이 미리 정해진 비교값 보다 작은지 판단하는 단계와;
    상기 산출된 차이값이 상기 비교값 보다 작은 경우, 상기 샘플링 단계, 상기 합계값 산출 단계, 상기 차이값 산출 단계, 상기 판단 단계를 반복하는 단계와;
    상기 반복에 의해서도, 상기 차이값이 상기 비교값보다 작은 상태가 일정 시간 이상 지속되는 경우, 미리 정해진 시간 지연을 행하는 단계와;
    상기 지연 후, 기폭 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신관 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101837738B1 (ko) * 2017-11-22 2018-03-12 국방과학연구소 비행 가속도 신호 및 충격 신호의 이력을 제공하는 방법 및 장치
KR101885730B1 (ko) * 2017-12-14 2018-08-06 국방과학연구소 비행환경 및 표적충돌 감지기능을 보유한 범용 전자식 안전장전장치 및 이의 제어 방법
KR101978885B1 (ko) 2019-02-11 2019-08-28 국방과학연구소 침투탄용 신관을 위한 공간 감지 장치 및 방법

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