KR101389174B1 - 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포 - Google Patents

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신덕성
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Abstract

본 발명에서는 영상처리기반 디지털 나침의 장치를 구비함으로써, 발사 속도 단축, 사격 정확도 및 기동성을 향상시킬 수 있는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포가 개시된다.
일 예로, 포신, 포신을 지지하며 고정하는 포다리와 포판 및 포신의 상태를 측정해주는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포에 있어서, 디지털 나침의는 포신의 상태를 측정하는 센서 모듈 및 영상장치, 센서 모듈 및 영상장치의 측정 신호를 처리하는 신호처리보드 및 상기 포신의 상태를 전시하는 LCD 패널을 포함하는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포가 개시된다.

Description

디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포 {HAND CARRIED TYPE MORTAR COMPRISING DISITAL COMPASS}
본 발명은 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도수 운반형 박격포에 영상처리기반 디지털 나침의 장치를 구비함으로써, 발사 속도 단축, 사격 정확도 및 기동성을 향상시킬 수 있는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포에 관한 것이다.
박격포는 보병이 휴대하고 다닐 수 있는 곡사화기이다. 포탄을 포구로부터 장전하며 구조가 간단하지만, 포 방열에 시간이 걸리기 때문에 초탄 발사속도가 느리다. 또한, 다른 총포탄에 비하여 포구속도가 느리나 다루기 용이하고 제작비용과 유지 보수비용이 저렴하다는 장점이 있다. 또한 고지 후방이나 참호를 효과적으로 공격할 수 있으며, 살상효과도 야포보다 우수하다. 소부대 단위 보병들에게 화력을 제공할 수 있는 간편한 휴대 화력지원용 무기로서 공용화기라고도 불린다. 일반적으로 구경에 따라서 60mm 미만은 경(經)박격포, 60~100mm의 경우는 중(中)박격포, 100mm이상은 중(重)박격포로 분류된다.
국내등록특허공보 제10-0794861호 (2008년01월14일)
본 발명은 도수 운반형 박격포에 영상처리기반 디지털 나침의를 구비함으로써, 발사 속도 단축, 사격 정확도 및 기동성을 향상시킬 수 있는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포를 제공한다.
본 발명에 따른 도수 운반형 박격포는 포신, 포신을 지지하며 고정하는 포다리와 포판 및 포신의 상태를 측정해주는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포에 있어서, 디지털 나침의는 포신의 상태를 측정하는 센서 모듈 및 영상장치, 센서 모듈 및 영상장치의 측정 신호를 처리하는 신호처리보드 및 상기 포신의 상태를 전시하는 LCD 패널을 포함할 수 있다.
여기서, 센서 모듈은 지자기센서 및 IMU(Inertia Measurement Unit)를 포함할 수 있다.
그리고 디지털 나침의는 박격포에 결합하기 위한 장착부를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 도수 운반형 박격포는 센서 모듈, 영상 장치로부터 절대 방위각을 측정하고 영상을 획득하는 절대 방위각 측정 및 영상 획득 단계, 센서 모듈 및 영상 장치로부터 전송된 신호가 신호처리보드로 전송되고, 박격포 구동 전 획득된 영상에서 임의의 최초 좌표를 설정하는 좌표 설정 단계, 신호처리보드로 박격포 구동 후의 박격포의 상태 변화를 측정하여 전송하고, 측정 신호로부터 변경 좌표를 획득하는 변경 좌표 획득 단계 및 신호처리보드가 박격포 구동 전, 후의 최초 좌표 및 변경 좌표를 비교하여 박격포의 구동 각도를 보정 및 산출하는 박격포 구동 각도 보정 및 산출 단계를 포함하여 작동할 수 있다.
여기서, 절대 방위각 측정 단계는 센서 모듈의 지자기센서를 통해 측정될 수 있다.
그리고 변경 좌표 획득 단계는 센서 모듈의 IMU를 통해 롤(roll), 피치(pitch) 성분 변화가 측정되고, 영상장치를 통해 요(yaw) 성분 변화가 측정될 수 있다.
본 발명에 의한 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포는 영상처리기반 디지털 나침의를 구비함으로써, 조준 절차 간소화로 발사속도 단축이 가능하고, 센서사용으로 사격 정확도를 높일 수 있으며, 수동조준에 필요한 기자재를 줄임으로 기동성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포의 사시도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의의 외부와 내부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의의 작동 과정을 도시한 플로우 차트이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포의 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포는 포신(10), 상기 포신을 지지하며 고정하는 포다리(20) 및 포판(40)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 박격포에 결합되어 상기 박격포의 상태를 측정하는 디지털 나침의(30)를 더 구비할 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의(30)의 외부와 내부를 도시한 사시도이다.
도 2a를 참조하면, 상기 디지털 나침의(30)는 외부 케이스(31)가 상기 박격포의 상태를 측정하기 위한 장치들을 수납 및 보호할 수 있도록 구성된다. 상기 외부 케이스(31)의 상면에는 상기 박격포의 상태를 전시하는 LCD(32)가 형성되고, 하면에는 상기 디지털 나침의(30)를 상기 박격포에 결합하기 위한 장착부(33)가 형성된다.
도 2b를 참조하면, 상기 디지털 나침의(30)의 외부 케이스(31)에는 영상장치(34), 센서 모듈(35), 신호처리보드(36), 전원 공급부(37) 및 배터리(38)가 수납된다.
상기 영상장치(34)는 상기 박격포의 구동 전, 후의 영상을 획득한다. 획득된 영상으로부터 상기 박격포의 요(Yaw) 성분의 변화를 측정하고 보정할 수 있다. 상기 센서 모듈(35)은 지자기센서 및 3축 IMU(Inertia Measurement Unit, 관성측정장치)로 이루어진다. 상기 지자기센서는 절대방위각 측정을 담당하며, 상기 IMU는 상기 박격포의 롤(Roll), 피치(Pitch) 성분 변화의 측정을 담당한다. 또한, 상기 신호처리보드(36)는 상기 영상장치(34) 및 센서 모듈(35)로부터 전송된 측정 신호를 처리하는 역할을 한다. 상기 신호처리보드(36)는 상기 영상장치(34) 및 센서 모듈(35)로부터 전송된 신호로 상기 영상장치로부터 획득된 영상에서 박격포 구동 전의 임의의 최초 좌표 및 박격포 구동 중의 변경된 좌표 정보를 실시간으로 업데이트시킨다. 또한, 상기 박격포의 구동 전, 후의 좌표를 비교하여 상기 박격포의 구동 각도를 보정 및 산출하는 것이 가능하다.
상기 전원 공급부(37) 및 배터리(38)는 상기 LCD(33), 영상장치(34), 센서 모듈(35) 및 신호처리보드(36)로 전원을 공급하고 제어하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의(30)의 작동 과정을 도시한 플로우 차트이다.
상기 디지털 나침의(30)의 작동 과정은 센서 모듈(35)로부터 절대 방위각을 측정하는 절대 방위각 측정 단계(S10), 영상장치(34)로부터 영상을 획득하는 영상 획득 단계(S20), 신호처리보드(36)를 통해 상기 센서 모듈(35) 및 영상장치(34)로부터 전송된 측정 신호로 상기 박격포 구동 전 획득된 영상에서 임의의 최초 좌표를 설정하는 좌표 설정 단계(S30), 상기 신호처리보드(36)로 상기 박격포 구동 후의 박격포의 상태 변화를 측정하여 전송하고, 측정 신호로부터 변경 좌표를 획득하는 변경 좌표 획득 단계(S40) 및 상기 신호처리보드로 상기 박격포 구동 전, 후의 좌표를 비교하여 박격포의 구동 각도를 보정 및 산출하는 박격포 구동 각도 보정 및 산출 단계(S50)를 포함하여 이루어진다.
상기 절대 방위각 측정 단계(S10)에서는 상기 디지털 나침의(30)에 전원 인가 후, 상기 센서 모듈(35)의 지자기센서를 이용하여 절대방위각을 측정한다. 이 때, 상기 지자기센서의 자장에 의한 신호왜곡을 차단하기 위하여 상기 포신(10)에 포를 장착하기 전에 전원을 인가하여 절대방위각을 측정한다. 절대방위각 측정 후에는 상기 지자기센서의 신호를 끄고 상기 포신(10)에 포를 장착한다. 상기 지자기센서를 통해 측정된 신호는 상기 신호처리보드(36)로 전송된다.
상기 영상 획득 단계(S20)에서는 상기 영상장치(34)로부터 상기 박격포 구동 전의 영상을 획득한다. 상기 영상장치(34)를 통해 획득된 영상 신호는 상기 신호처리보드(36)로 전송된다.
상기 좌표 설정 단계(S30)에서는 상기 신호처리보드(36)가 상기 센서 모듈(35) 및 영상장치(34)로부터 전송된 측정 신호를 바탕으로 상기 박격포 구동 전 획득된 영상에서의 임의의 최초 좌표를 설정한다.
상기 변경 좌표 획득 단계(S40)에서는 상기 센서 모듈(35) 및 영상장치(34)를 통해 박격포 구동 후의 박격포의 상태 변화를 측정하고, 측정 신호를 상기 신호처리보드(36)로 전송한다. 상기 센서 모듈(35)의 IMU는 박격포가 구동된 후의 롤, 피치 성분 변화를 측정하여 측정 신호를 상기 신호처리보드(36)로 전송한다. 그리고 상기 영상장치(34)는 박격포 구동 중의 변화되는 영상을 실시간으로 획득하여 상기 신호처리보드(36)로 전송한다. 그리고 상기 신호처리보드(36)로 전송된 측정 신호를 통해 임의의 최초 좌표로부터 변경된 박격포 구동 중의 좌표 정보가 실시간으로 업데이트된다. 또한, 좌표 변화를 통해 박격포의 요 성분의 변화를 알 수 있다.
상기 박격포 구동 각도 보정 및 산출 단계(S50)에서는 상기 신호처리보드(36)에서 상기 박격포의 구동 전, 후의 좌표를 비교하여 상기 박격포의 구동 각도를 보정 및 산출한다. 그리고 이러한 박격포의 상태 정보들은 상기 디지털 나침의의 상부에 형성된 LCD(32)를 통하여 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포는 상기 디지털 나침의에 영상장치, 센서 모듈 및 신호처리보드를 구비함으로써, 방위각, 편각, 수평수포 및 고각의 수동 조정이 불필요해지고 자동으로 포신의 상태 측정이 가능하다. 따라서 조준 절차 간소화로 포탄의 발사 속도를 획기적으로 단축할 수 있으며, 센서를 사용함으로써 사격 정확도를 높일 수 있다. 또한 수동 조준에 필요한 기자재를 줄일 수 있어 도수 운반시 운용성 및 기동성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10; 포신 20; 포다리
30; 디지털 나침의 31; 외부 케이스
32; LCD 33; 장착부
34; 영상장치 35; 센서 모듈
36; 신호처리보드 40; 포판

Claims (6)

  1. 포신, 상기 포신을 지지하며 고정하는 포다리와 포판 및 상기 포신의 상태를 측정해주는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포에 있어서,
    상기 디지털 나침의는 상기 포신의 상태를 측정하는 센서 모듈 및 영상장치, 상기 센서 모듈 및 영상장치의 측정 신호를 처리하는 신호처리보드 및 상기 포신의 상태를 전시하는 LCD 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 도수 운반형 박격포.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 지자기센서 및 IMU(Inertia Measurement Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도수 운반형 박격포.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 나침의는 상기 박격포에 결합하기 위한 장착부를 더 구비함을 특징으로 하는 도수 운반형 박격포.
  4. 센서 모듈, 영상 장치로부터 절대 방위각을 측정하고 영상을 획득하는 절대 방위각 측정 및 영상 획득 단계;
    상기 센서 모듈 및 영상 장치로부터 전송된 신호가 신호처리보드로 전송되고, 상기 박격포 구동 전 획득된 영상에서 임의의 최초 좌표를 설정하는 좌표 설정 단계;
    상기 신호처리보드로 박격포 구동 후의 박격포의 상태 변화를 측정하여 전송하고, 측정 신호로부터 변경 좌표를 획득하는 변경 좌표 획득 단계; 및
    상기 신호처리보드가 상기 박격포 구동 전, 후의 최초 좌표 및 변경 좌표를 비교하여 박격포의 구동 각도를 보정 및 산출하는 박격포 구동 각도 보정 및 산출 단계를 포함하여 작동함을 특징으로 하는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포의 작동 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절대 방위각 측정 단계는 상기 센서 모듈의 지자기센서를 통해 측정됨을 특징으로 하는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포의 작동 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 변경 좌표 획득 단계는 상기 센서 모듈의 IMU를 통해 롤(roll), 피치(pitch) 성분 변화가 측정되고, 상기 영상장치를 통해 요(yaw) 성분 변화가 측정됨을 특징으로 하는 디지털 나침의를 구비하는 도수 운반형 박격포의 작동 방법.
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