KR101355928B1 - Control system mounted at the projectile and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일실시예들은 탄에 장착되는 제어시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시분할의 방식을 이용하여 하나의 송수신장치에서 지령 송수신, 원격측정 및 신관 송수신의 기능을 각각 독립적으로 수행할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a control system mounted on a bullet and a method of controlling the same. More specifically, the functions of command transmission, reception, telemetry and fuse transmission and reception are independently performed in one transceiver using a time division method. It is about a technique that can be performed.
최근 표적에 대한 타격효과를 증가시키기 위하여 기존의 탄두와는 달리 표적의 방향 쪽으로 탄두의 파편을 집중시키는 탄두가 개발되고 있으며, 이 표적지향성 탄두에는 표적과의 거리 및 방향을 탐지하기 위한 표적위치식별 일정 위치에서 탄을 폭발시키는 신관센서(Fuze Sensor)가 장착될 수 있다.Recently, warheads that concentrate warhead fragments toward the target's direction have been developed to increase the hitting effect on the target, and this target-oriented warhead has a target position identification for detecting the distance and direction to the target. Fuze sensor can be installed to explode the bullet at a certain position.
또한, 탄에는 신관센서 이외에 송수신 장치가 구비될 수 있다. 이러한 송수신 장치는 탄의 제어시스템을 형성할 수 있다. 이러한 제어시스템은 안테나 및 신호처리부로 구성되며, 탄체의 표면에 원주 방향으로 다수의 안테나를 사용하여 전자파를 송수신하고, 표적이 근거리에 존재하는 경우 이 안테나들로부터의 수신 신호를 분석하여 표적과의 거리와 표적의 방향을 판별하도록 형성될 수 있다.In addition, the bullet may be provided with a transmission and reception device in addition to the fuse sensor. Such a transceiving device can form a control system of bullet. This control system is composed of an antenna and a signal processor, and transmits and receives electromagnetic waves using a plurality of antennas in the circumferential direction on the surface of the body, and analyzes the received signals from these antennas when the target is located at a short distance. It may be configured to determine the distance and the direction of the target.
또한, 최근 미국 및 유럽국가에서는 곡사포와 박격포 등의 화포탄의 최대 사거리를 연장하거나, GPS를 이용하여 화포탄의 비행궤도는 교정함으로써 정확도를 높이려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 화포탄 개발과정에서 화포탄의 운동 및 궤적 정보와 각종 센서 데이터의 전송을 위해 원격계측 기술이 적용되고 있다. 화포탄에 탑재되는 원격계측(Telemetry) 장치는 안테나, 센서, 변조부 및 RF 송신부 등으로 구성된다.In addition, in recent years in the US and European countries, studies are being actively conducted to increase accuracy by extending the maximum range of artillery shells such as howitzers and mortars, or correcting the trajectory of the artillery shells using GPS. In the artillery shell development, telemetry technology is applied for the transmission of motion and trajectory information and various sensor data of artillery shells. The telemetry device mounted on the artillery shell is composed of an antenna, a sensor, a modulator, and an RF transmitter.
또한, 화포탄의 발사시에 지상에서 특정 명령(Command)을 전송하고, 이에 대한 응답 등을 수신하기 위한 지령 송수신기(Command Link)가 필요하다. 이러한 지령 송수신기는 주로 전자파를 이용해서 데이터를 송수신하며 통상적인 무선 송수신기의 구성을 가진다.In addition, a command link is required for transmitting a specific command from the ground at the time of firing the artillery shell and receiving a response thereto. Such a command transceiver mainly transmits and receives data using electromagnetic waves, and has a configuration of a conventional radio transceiver.
상기와 같은 신관 송수신, 원격측정 및 지령 송수신 기능을 모두 구비하기 위해서는 각각의 기능을 하는 장치를 탄의 내부에 장착하여야 하나, 종래에는 화포탄 내부의 공간에 여유가 충분한 큰 유도탄을 제외한 대부분의 유도탄이나 화포탄의 경우에는 내부 공간이 상당히 협소하여 설치가 어려운 문제점이 있었다.In order to have all of the above-described fuse transmission / reception, telemetry, and command transmission / reception functions, devices having respective functions must be mounted inside the bullet, but conventionally, most missiles except large guided missiles having sufficient space in the shells. In the case of or artillery shell, there was a problem that the installation is difficult because the interior space is quite narrow.
따라서, 내부 공간이 협소한 소구경의 포탄의 경우 신관 송수신, 원격측정 및 지령 송수신 기능을 모두 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
Therefore, in the case of a small-caliber shell having a small internal space, there is a problem in that it cannot perform all of the fuse transmission, reception, telemetry and command transmission and reception functions.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 초고주파 송수신부와 신관 송수신, 원격측정 및 지령 송수신 기능을 각각 시분할의 방식을 통해 독립적으로 수행하는 프로세서를 구비함으로써, 포탄제작에 소요되는 부품의 개수를 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an ultra-high frequency transceiver and a processor to independently perform the function of time transmission and reception, fuse transmission and reception, telemetry and command transmission and reception by shells, This is to significantly reduce the number of parts required for manufacturing.
본 발명의 또 다른 목적은, 내부 공간이 협소한 소구경의 포탄이라도 설치가 가능한 다기능 송수신 장치를 장착함으로써, 신관 송수신, 원격측정 및 지령 송수신 기능을 모두 수행할 수 있도록 하는 것이다.
Still another object of the present invention is to equip a multi-function transceiver that can be installed even in a small-caliber shell having a small internal space, so that it can perform both fuse transmission, telemetry and command transmission and reception functions.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 탄에 장착되는 제어시스템은,상기 탄내에 장착되고, 안테나를 통하여 지상 장비로부터 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 송수신부와, 상기 송수신부로부터 송수신된 신호를 처리하며, 상기 탄내에 장착된 복수의 센서로부터 신호를 수신하도록 형성되는 프로세서 및 상기 프로세서로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 탄의 동작을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 송수신부, 프로세서 및 메인 컨트롤러 간의 신호를 전달하는 각 모드들이 시분할 방식으로 동작하도록 형성된다.In order to achieve the above object of the present invention, the control system mounted on the bullet according to an embodiment of the present invention, the transceiver is formed in the bullet, and is formed to transmit and receive radio signals from the ground equipment through the antenna; And a processor configured to process signals transmitted and received from the transceiver and to receive signals from a plurality of sensors mounted in the bullet box, and a main controller controlling the operation of the bullet using signals output from the processor. The processor is configured such that the modes for transmitting signals between the transceiver, the processor, and the main controller operate in a time division manner.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 각 모드들은, 상기 지상 장비와 상기 메인 컨트롤러 간의 신호를 전달하는 지령 송수신 모드, 센서들로부터 측정된 데이터를 합성하여 상기 지상 장비로 전송하는 원격 계측 모드 및 표적과 탄두 간의 상대적인 위치 및 거리 정보를 측정하여 상기 메인 컨트롤러로 표적 탐지 신호를 출력하는 신관 송수신 모드를 포함할 수 있다.According to an example related to the present disclosure, each of the modes may include a command transmission / reception mode for transmitting a signal between the ground equipment and the main controller, a remote measurement mode for synthesizing data measured from sensors, and transmitting the synthesized data to the ground equipment. And a fuse transmission / reception mode for measuring a relative position and distance information between the warhead and outputting a target detection signal to the main controller.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 프로세서는, 수신한 신호를 복호화하여 출력하는 데이터 변복조부와, 상기 센서 및 메인 컨트롤러로부터 신호를 수신하여 데이터를 합성한 뒤 상기 데이터 변복조부로 출력하는 데이터 합성부 및 표적에 의해 반사된 신호가 상기 데이터 변복조부로부터 수신되면, 이를 분석하여 표적과의 상대적인 위치 및 거리 정보를 측정하는 표적위치 식별부를 포함할 수 있다.According to an example related to the present disclosure, the processor may further include: a data modulator demodulating and decoding a received signal; and a data synthesizer configured to receive signals from the sensor and the main controller, synthesize data, and output the synthesized data to the data modulator. And when the signal reflected by the target is received from the data modulation and demodulation unit, it may include a target position identification unit for measuring the relative position and distance information with respect to the target.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 데이터 변복조부는, ASK(Amplitude Shift Keying) 방식, FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 방식, CW(Continuous Wave) 방식, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식, 펄스(Pulse) 방식, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 신호 또는 데이터를 변복조하도록 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the data modulation / demodulation unit includes an amplitude shift keying (ASK) method, a frequency shift keying (FSK) method, a phase shift keying (PSK) method, a continuous wave (CW) method, and a binary phase shift keying (BPSK). It may be formed to demodulate the signal or data in any one or more of the method, the pulse (Pulse) method, the frequency modulated continuous wave (FCMW) method.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 지상 장비로부터 상기 송수신부를 통하여 지령이 전송되고, 상기 지령은 상기 각 모드가 수행되는 순서 또는 시간을 변경하기 위한 명령 정보를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a command is transmitted from the ground equipment through the transceiver, and the command may include command information for changing the order or time at which each mode is performed.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 표적을 향하여 탄이 발사되면, 송수신부가 표적에 대하여 초고주파 신호를 송출하는 단계와, 상기 표적으로부터 반사된 신호가 안테나를 통하여 수신되면, 송수신부가 수신된 반사 신호를 프로세서로 출력하는 단계와, 상기 프로세서가 반사된 신호를 분석하여 상기 표적과의 거리 및 위치 정보를 측정하는 단계 및 상기 표적과의 거리 및 위치 정보가 기설정된 조건을 만족하는 경우 메인 컨트롤러로 표적 탐지신호를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 각 단계들의 신호는 시분할되어 독립적으로 상기 프로세서에 의해 처리되는 탄의 제어 방법을 개시한다.
In addition, another embodiment of the present invention to achieve the above object, when the bullet is launched toward the target, transmitting and receiving unit transmits a microwave signal to the target, and when the signal reflected from the target is received through the antenna, The transceiver unit outputs the received reflected signal to the processor, the processor analyzes the reflected signal to measure distance and position information from the target, and distance and position information from the target satisfy a predetermined condition. And outputting a target detection signal to the main controller, wherein the signals of the steps are time-divided and independently processed by the processor.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 포탄의 내부 공간이 협소한 화포용 탄의 경우에도 원격 계측, 지령 송수신 및 신관 송수신이 가능하므로, 대공표적의 정확한 거리 및 방향을 탐지할 수 있으며, 포탄의 개발과정에 있어서, 포탄의 운동 및 궤적 정보와 각종 센서 데이터의 수집이 가능하고, 포탄을 발사한 이후에 포탄과 지상장비의 지령 및 응답을 송수신할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, even in the case of artillery bullets having a narrow internal space of the shell, it is possible to remotely measure, send and receive commands, and fuse transmission and reception, it is possible to detect the exact distance and direction of the large target, shell development process In the present invention, it is possible to collect the motion and trajectory information of the shell and various sensor data, and to transmit and receive the command and response of the shell and the ground equipment after the shell is fired.
또한, 원격 계측, 지령 송수신 및 신관 송수신이 가능한 제어시스템를 설치함으로써, 포탄 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, 포탄의 제작에 소요되는 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, by installing a control system capable of remote measurement, command transmission and reception and fuse transmission, it is possible to effectively use the space inside the shell, it is possible to significantly reduce the cost required for the production of the shell.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄에 장착되는 제어시스템을 설명하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 프로세서의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 프로세서의 시분할 방식을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 신관 송수신 모드의 동작을 설명하는 흐름도이다1 is a block diagram illustrating a control system mounted on a bullet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific configuration of the processor of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram illustrating a time division method of the processor of FIG. 1.
4 is a flowchart illustrating the operation of the fuse transmission and reception mode of FIG.
이하, 본 발명에 관련된 탄에 장착되는 제어시스템 및 그 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the control system attached to the bullet which concerns on this invention, and its control method are demonstrated in detail with reference to drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
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. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄에 장착되는 제어시스템을 설명하는 블록도이며, 도 2는 도 1의 프로세서의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a control system mounted on a bullet according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a specific configuration of the processor of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어시스템(14)은 메인 컨트롤러(11), 복수개의 센서(12) 및 안테나(13)와 함께 탄(10) 내에 설치된다.1 and 2, the
여기서 탄(10)은 표적지향성 탄으로서 곡사포나 박격포에 사용될 수 있다. 또한, 소구경의 유도탄을 구성하는 탄두에 사용될 수 있다.Herein, the
메인 컨트롤러(11)는 탄(10)의 신관(미도시)이나 추진장치(미도시) 등을 제어하여, 탄(10)의 기폭여부, 비행속도 제어 등의 핵심적인 동작을 제어한다.The
복수개의 센서(12)는 탄(10)의 운동 및 궤적 정보와 탄(10) 내부의 상태를 감지하기 위해 탄(10)의 내부에 설치된다. 일 실시예에서, 복수개의 센서(12)는 탄(10)의 주요 구성품에 설치되어 구성품별 동작상태를 나타내는 센서, 속도변화를 감지하는 가속도센서, 회전운동을 감지하는 자이로센서 및 탄(10) 내부의 온도를 측정하는 온도센서 등일 수 있다. The plurality of
안테나(13)는 전자파를 송수신한다. 안테나(13)의 개수는 적어도 하나 이상 일 수 있으며, 제어시스템(14)이 복수개의 안테나(13)들로부터의 수신된 신호를 분석하여 표적과의 거리와 표적의 방향을 판별한다. The
안테나(13)의 개수는 탄두(10)의 파편이 집중되는 각에 기초를 두며, 이 각이 작을수록, 다시 말해 표적의 방향에 대한 분해능을 높이기 위해서는 안테나의 개수를 증가시키는 것이 바람직하다.The number of
제어시스템(14)은 안테나(13)를 통해 초고주파 신호를 송수신하며, 안테나(13)를 통해 수신한 초고주파 신호를 분석하여 표적과의 거리, 위치 등을 계측하고, 지상장비(20)의 지령을 부호화하여 메인 컨트롤러(11)로 출력하며, 복수개의 센서(12)의 신호들을 데이터로 합성하고, 복호화하여 안테나(13)를 통해 지상장비(20)로 송출한다. The
이하에서 제어시스템(14)의 구체적인 구성에 대해서 상술하겠다.The detailed configuration of the
제어시스템(14)는 안테나(13)를 통해 초고주파 신호를 송수신하는 초고주파 송수신부(100) 및 초고주파 송수신부(100)로부터 수신된 초고주파 신호 및 복수개의 센서(12)로부터 수신된 센싱 데이터를 처리하는 프로세서(200)를 포함한다.The
초고주파 송수신부(100)는 안테나(13)를 통해 전자파를 송수신한다. 초고주파 송수신부(100)는 지상장비(20)로부터 지령을 수신하거나, 지상장비(20)로 지령에 대한 응답을 송출하고, 프로세서(200)로부터 수신한 센싱 데이터 및 탄(10)의 내부 상태에 관한 신호를 지상장비(20)로 송출한다. The ultra-high frequency transceiver 100 transmits and receives electromagnetic waves through the
또한, 초고주파 송수신부(100)는 표적(30)과의 거리 및 위치를 파악하기 위하여 표적(30)에 대하여 초고주파 신호를 송출하고, 표적에 반사된 반사파 신호를 수신하여 프로세서(200)로 송신한다.In addition, the
프로세서(200)는 안테나(13)를 통해 수신한 초고주파 신호를 분석하여 표적과의 거리, 위치 등을 계측하고, 지상장비(20)의 지령을 부호화하여 메인 컨트롤러(11)로 출력하며, 복수개의 센서(12)의 신호들을 데이터로 합성하고, 복호화하여 안테나(13)를 통해 지상장비(20)로 송출한다. The
즉, 프로세서(200)는 지령 송수신 모드, 원격계측 모드 및 신관 송수신 모드를 수행할 수 있으며, 지령 송수신 모드, 원격계측 모드 및 신관 송수신 모드를 시분할 방식으로 수행하되, 상기 각 모드가 독립적으로 수행하도록 제어한다.That is, the
일 실시예에서, 프로세서(200)는 데이터 변복조부(210), 데이터 합성부(220) 및 표적위치식별부(230)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
데이터 변복조부(210)는 초고주파 송수신부(100)로부터 수신한 주파수 신호를 복호화하여 메인 컨트롤러(11) 또는 표적위치식별부(230)로 출력하거나, 데이터 합성부(220)로부터 수신한 데이터를 부호화하여 초고주파 송신부(100)로 출력한다. The data modulation /
일 실시예에서, 데이터 변복조는 지상장비(20) 또는 표적(30)과의 거리에 따른 감지 가능 거리, 표적(30)에 도달하는 시간, 수신 감도, 거리 정밀도 등을 고려하여 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식, FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 방식, CW(Continuous Wave) 방식, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식, 펄스(Pulse) 방식, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식 중 하나 이상의 방식을 선택하여 수행할 수 있다.In one embodiment, the data modulation / demodulation is performed by considering the detectable distance according to the distance to the
데이터 합성부(220)는 복수개의 센서(12) 및 메인 컨트롤러(11)로부터 각종 센서 신호 및 탄(10) 내부의 상태에 관한 신호를 수신하고, 수신된 신호를 데이터로 합성하여 데이터 변복조부(210)로 송신한다.The
표적위치식별부(230)는 초고주파 송수신부(100)로부터 표적(30)에 의해 반사된 반사파 신호가 데이터 변복조부(210)에서 부호화되어 수신되면, 수신된 데이터를 분석하여 표적과의 거리 및 위치를 측정한다. When the target
표적과의 거리 및 위치를 측정하는 방식은 데이터 변복조 방식에 따라 달라질 수 있으며, 이들 방식은 각각 감지 가능거리, 거리 정밀도, 수신 감도 등의 서로 다른 특성을 가지고 있으므로 적용하고자 하는 시스템에 맞는 방식을 선택해야 한다. The method of measuring the distance and the position from the target may be different according to the data modulation / demodulation method, and each method has different characteristics such as detectable distance, distance accuracy, and reception sensitivity, so select a method suitable for the system to be applied. Should be.
예를 들면, 근거리, 높은 거리측정 정밀도 및 상대적으로 짧은 시간 내에 표적과의 거리 및 방향을 탐지해야 하는 경우 CW(Continuous Wave) 방식의 일종인 코드상관방식과 수신전력 비교방식을 이용할 수 있다.For example, when it is necessary to detect a distance and a direction from a target within a short distance, high distance measurement accuracy, and a relatively short time, a code correlation method and a reception power comparison method, which is a type of continuous wave (CW) method, may be used.
도 3은 도 1의 프로세서의 시분할 방식을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a time division method of the processor of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 프로세서(200)는 지상장비(20)와 지령과 응답을 주고 받을 수 있는 지령 송수신 모드(T1), 포탄(20)내에 설치된 복수개의 센서(12) 및 메인 컨트롤러(11)로부터 포탄(20)의 운동, 궤적 및 내부의 상태에 대해 지상장비(20)로 송출하는 원격계측모드(T2) 및 표적(30)과의 거리 및 위치를 측정하는 신관 송수신 모드(T3)를 시분할의 방식으로 수행하되, 상기 각 모드가 독립적으로 수행하도록 제어한다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로 지령 송수신 모드(T1)에서 프로세서(200)는 초고주파 송수신부(100)를 통해 지상장비(20)에서 전자파 형태로 송신한 지령 신호를 수신하여 탄(10)의 메인 컨트롤러(11)로 전달하며, 지령에 대한 메인 컨트롤러(11)의 응답을 초고주파 송수신부(100)로 출력하여 지상장비(20)와 통신을 하도록 한다. Specifically, in the command transmission and reception mode (T1), the
여기서, 지령이란, 탄(10)을 제어하고 설정하기 위한 명령을 말하는데, 시한신관인 경우, 기폭시점까지의 비행 시간 정보, 근접신관의 경우 폭발고도 정보 내지 탄의 자세 제어를 위한 구동정보 등을 포함할 수 있다.Here, the command refers to a command for controlling and setting the
일 실시예에서, 지령은 탄(10)의 무장해제, 표적(30)의 변경, 기폭조건의 변경 등의 명령을 포함할 수 있으며, 각 모드(T1, T2, T3)가 수행되는 순서 또는 시간을 변경하기 위한 명령 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 모드(T1, T2, T3)가 수행되는 순서 및 시간은 초기의 설정에 의해 설정될 수 있지만, 이러한 설정은 지령에 의해 변경될 수도 있다. In one embodiment, the instructions may include instructions such as disarming the
또한, 응답이란 지령 신호에 따른 지령의 정확한 수신 여부, 지령 수행 중 또는 수행 종료 후의 결과 값 등의 사전에 약속된 응답일 수 있다.In addition, the response may be a previously promised response such as whether or not the command is correctly received according to the command signal, a result value during or after the command is executed.
원격계측 모드(T2)에서 프로세서(200)는 복수개의 센서(12) 및 메인 컨트롤러로(11)부터 탄(10)의 운동, 궤적 및 내부의 상태에 대한 신호를 수신하여 데이터를 합성하며, 합성된 데이터를 초고주파 송수신부(100)로 출력하여 합성된 데이터를 지상장비(20)에 전송하도록 제어한다.In the remote measurement mode (T2), the
신관 송수신 모드(T3)에서 프로세서(200)는 초고주파 송수신부(100)로부터 전자파 신호를 수신하여 표적(30)과의 거리 및 위치를 측정하여 탄(10)의 메인 컨트롤러(11)로 표적 탐지 신호를 출력하도록 제어한다. In the fuse transmission / reception mode T3, the
즉, 신관 송수신 모드는 제어시스템(14)이 신관센서로 동작을 수행하는 경우이며, 이 경우, 신호의 변복조 방식은 표적과의 거리 및 방향을 측정하는 방식과도 관련되어 있으므로, 표적(30)과의 거리에 따른 감지 가능 거리, 표적(30)에 도달하는 시간, 수신 감도, 거리 정밀도 등을 고려하여 표적(30)으로 송출할 초고주파 신호 및 표적으로부터 반사되어 돌아오는 반사파 신호의 변복조 방식을 선택하여 수행할 수 있다. That is, the fuse transmission / reception mode is a case where the
일 실시예에서, 데이터 변복조 방식은 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식, FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 방식, CW(Continuous Wave) 방식, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식, 펄스(Pulse) 방식, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식 중 어느 하나 이상일 수 있다.
In one embodiment, the data modulation and demodulation method is Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK), Continuous Wave (CW), Binary Phase Shift Keying (BPSK), Pulse It may be one or more of the pulse (Pulse) method, FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method.
도 4는 도 1의 신관 송수신 모드의 동작을 설명하는 흐름도이다4 is a flowchart illustrating the operation of the fuse transmission and reception mode of FIG.
도 4를 참조하면, 신관 송수신 모드에서 초고주파 송수신부(100)가 표적(30)과의 거리 및 위치를 파악하기 위해 안테나(13)를 통해 초고주파 신호를 송출한다(S300). 송출된 초고주파 신호는 표적(30)에 반사되어 돌아오는데, 표적(30)으로부터 반사된 반사파 신호가 안테나(13)를 통해 수신되면, 초고주파 송수신부(100)는 반사파 신호를 프로세서(200)로 송신한다(S310). Referring to FIG. 4, in the fuse transmission / reception mode, the microwave transmission /
프로세서(200)는 변복조 방식에 따른 거리측정 및 방향탐지 방식을 선택할 수 있으며, 프로세서(200)는 수신된 반사파 신호를 선택된 거리측정 및 방향탐지 방식에 의해 분석하여, 표적(30)과의 거리 및 위치를 측정한다(S320). The
프로세서(200)는 측정된 표적과의 거리 및 위치 값이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우 메인 컨트롤러(11)로 표적 탐지 신호를 출력한다(S330). The
여기서, 미리 설정된 조건은 탄(10)이 표적(30)에 접근한 거리 범위 등이 될 수 있으며, 이러한 조건은 지상장비(20)로부터 전송되는 지령에 의해 변경될 수도 있다. In this case, the preset condition may be a distance range in which the
또한, 여기서, 미리 설정된 조건을 만족할 때 메인 컨트롤러(11)로 출력하는 표적 탐지 신호는 표적(30)과의 거리, 방향, 상대속도, 수신신호의 세기 등의 정보를 포함하는 신호일 수 있으며, 메인 컨트롤러(11)는 표적 탐지 신호에 포함된 정보를 이용하여 최종적으로 탄을 기폭 시키기 위한 기폭신호를 출력하게 된다.
In addition, the target detection signal output to the
상기와 같이 설명된 탄에 장착되는 제어시스템 및 그 제어 방법은 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.
The control system mounted on the bullet described above and the method of controlling the same are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be all or all of the embodiments so that various modifications may be made. Some may be optionally combined.
10 : 포탄 20 : 지상장비
30 : 표적 11 : 메인 컨트롤러
12 : 복수개의 센서 13 : 안테나
14 : 제어시스템 100 : 초고주파 송수신부
200 : 프로세서 210 : 데이터 변복조부
220 : 데이터 합성부 230 : 표적위치식별부10: shell 20: ground equipment
30
12: a plurality of sensors 13: antenna
14: control system 100: ultra-high frequency transceiver
200: processor 210: data modulation and demodulation unit
220: data synthesizing unit 230: target position identification unit
Claims (6)
상기 제어시스템은,
상기 탄내에 장착되고, 안테나를 통하여 지상 장비로부터 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 송수신부;
상기 송수신부로부터 송수신된 신호를 처리하며, 상기 탄내에 장착된 복수의 센서로부터 신호를 수신하도록 형성되는 프로세서; 및
상기 프로세서로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 탄의 동작을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 송수신부, 프로세서 및 메인 컨트롤러 간의 신호를 전달하는 각 모드들이 시분할 방식으로 동작하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 탄에 장착되는 제어시스템.In the control system mounted on the bullet,
The control system includes:
A transceiver configured to be mounted in the bullet box and configured to transmit and receive a radio signal from ground equipment through an antenna;
A processor configured to process signals transmitted and received from the transceiver, and receive signals from a plurality of sensors mounted in the bullet; And
It includes a main controller for controlling the operation of the bullet using the signal output from the processor,
The processor comprising:
And a mode for transmitting signals between the transceiver, the processor, and the main controller to operate in a time division manner.
상기 각 모드들은,
상기 지상 장비와 상기 메인 컨트롤러 간의 신호를 전달하는 지령 송수신 모드, 센서들로부터 측정된 데이터를 합성하여 상기 지상 장비로 전송하는 원격 계측 모드 및 표적과 탄두 간의 상대적인 위치 및 거리 정보를 측정하여 상기 메인 컨트롤러로 표적 탐지 신호를 출력하는 신관 송수신 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄에 장착되는 제어시스템.The method of claim 1,
Each of the above modes,
The main controller by measuring a relative position and distance between a command transmission / reception mode for transmitting signals between the ground equipment and the main controller, a remote measurement mode for synthesizing data measured from sensors, and transmitting the data to the ground equipment; And a fuse transmission / reception mode for outputting a target detection signal.
상기 프로세서는,
수신한 신호를 복호화하여 출력하는 데이터 변복조부;
상기 센서 및 메인 컨트롤러로부터 신호를 수신하여 데이터를 합성한 뒤 상기 데이터 변복조부로 출력하는 데이터 합성부; 및
표적에 의해 반사된 신호가 상기 데이터 변복조부로부터 수신되면, 이를 분석하여 표적과의 상대적인 위치 및 거리 정보를 측정하는 표적위치 식별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄에 장착되는 제어시스템.The method of claim 1,
The processor comprising:
A data modulator demodulating and decoding the received signal;
A data synthesizing unit configured to receive signals from the sensor and the main controller, synthesize data, and output the synthesized data to the data modulation and demodulation unit; And
And a target position identification unit which analyzes the signal reflected by the target from the data modulation and demodulation unit and measures the relative position and distance information with respect to the target.
상기 데이터 변복조부는,
ASK(Amplitude Shift Keying) 방식, FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 방식, CW(Continuous Wave) 방식, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식, 펄스(Pulse) 방식, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 신호 또는 데이터를 변복조하는 것을 특징으로 하는 탄에 장착되는 제어시스템.The method of claim 3,
The data modulation and demodulation unit,
ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), CW (Continuous Wave), BPSK (Binary Phase Shift Keying), Pulse (Pulse), FMCW (Frequency Modulated Continuous) Control system mounted to the bullet, characterized in that for demodulating the signal or data in any one or more of the wave (wave) method.
상기 지상 장비로부터 상기 송수신부를 통하여 지령이 전송되고,
상기 지령은 상기 각 모드가 수행되는 순서 또는 시간을 변경하기 위한 명령 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄에 장착되는 제어시스템.The method of claim 1,
The command is transmitted from the ground equipment through the transceiver,
And the command includes command information for changing the order or time at which each mode is performed.
상기 표적으로부터 반사된 신호가 안테나를 통하여 수신되면, 송수신부가 수신된 반사 신호를 프로세서로 출력하는 단계;
상기 프로세서가 반사된 신호를 분석하여 상기 표적과의 거리 및 위치 정보를 측정하는 단계; 및
상기 표적과의 거리 및 위치 정보가 기설정된 조건을 만족하는 경우 메인 컨트롤러로 표적 탐지신호를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 각 단계들의 신호는 시분할되어 독립적으로 상기 프로세서에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 탄의 제어 방법.When the shot is fired toward the target, transmitting and receiving unit transmitting an ultra-high frequency signal to the target;
If a signal reflected from the target is received through an antenna, outputting, by a transceiver, the received reflected signal to a processor;
Analyzing, by the processor, the reflected signal to measure distance and position information from the target; And
Outputting a target detection signal to a main controller when the distance and location information with respect to the target satisfy a predetermined condition;
And the signals of each of the steps are time-divided and processed independently by the processor.
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