KR101539589B1 - Wireless umbilical cable system for launch vehicle - Google Patents

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KR101539589B1
KR101539589B1 KR1020140099573A KR20140099573A KR101539589B1 KR 101539589 B1 KR101539589 B1 KR 101539589B1 KR 1020140099573 A KR1020140099573 A KR 1020140099573A KR 20140099573 A KR20140099573 A KR 20140099573A KR 101539589 B1 KR101539589 B1 KR 101539589B1
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정석종
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주식회사 위스텍
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Abstract

The present invention relates to a wireless umbilical cable system for a projectile. The wireless umbilical cable system comprises: a projectile; a first power unit having a converter unit and having an inverter unit and a first coil unit; a first communication unit installed in the outside of the projectile and transmitting data to the projectile or receiving the data from the projectile; and an integrated module which has a case, a substrate, a second coil unit, a rectifying unit, a conversion unit, a ferrite sheet, and a second communication unit. Therefore, the wireless umbilical cable system for a projectile effectively preventing damage of a cable generated after firing of the projectile is provided.

Description

발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템{WIRELESS UMBILICAL CABLE SYSTEM FOR LAUNCH VEHICLE}[0001] WIRELESS UMBILICAL CABLE SYSTEM FOR LAUNCH VEHICLE [0002]

본 발명은 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 무선으로 외부에서 발사체의 내부 장치로 전력을 공급하고, 무선으로 외부에서 발사체 내부의 장치들과 통신하는 것을 이용하여, 종래에 유선케이블에 의해 야기되는 커넥터 핀 접촉불량 및 유선케이블의 분리 오작동을 원천적으로 방지함으로써, 발사체의 발사 지연 및 발사 후에 발생 되는 케이블의 파손 등을 효과적으로 방지하는 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless umbilical cable system of a projectile, and more particularly, to a system for wirelessly transmitting power from an external source to an internal device of a projectile, wirelessly communicating with devices inside the projectile from outside, It is possible to prevent the connector pin contact failure and the detachment malfunction of the wire cable caused by the wired cable from occurring in the past, thereby effectively preventing the delay of the launching of the projectile and the breakage of the cable generated after the firing, .

엄빌리컬 케이블(Umbilical Cable)이란, 항공, 우주, 해양 분야의 엔지니어링 장치에 사용되는 복합케이블의 통칭으로써, 외부에서 항공, 우주, 해양 분야의 엔지니어링 장치로 연결되어 전원을 공급하거나 제어하고 모니터링 신호를 전송하는 역할을 하는 케이블을 의미한다.Umbilical Cable is a universal cable used for engineering equipment in aeronautical, aerospace and marine fields. It is connected to external engineering equipment such as aeronautical, space and marine, And the like.

항공, 우주 분야에 주로 사용되는 발사체(로켓, 미사일, 인공위성 추진체 등)의 내부에는 통신 및 탐사를 위한 여러 장치들이 내장되며, 이러한 발사체의 경우, 발사되기 전에, 지상의 관제시설 등에서 발사체 내부의 여러 장치들에 대한 기능을 점검하는 과정이 요구된다. Inside the launch vehicles (rockets, missiles, artificial propellants, etc.), which are mainly used in the aeronautical and space fields, various devices for communication and exploration are built in. In such a launch vehicle, A process of checking the functions of the devices is required.

이러한 과정에서 상술한 엄빌리컬 케이블이 필수적으로 이용되는데, 이러한 엄빌리컬 케이블은 지상의 관제시설 등에서 발사체 내부의 여러 장치들로 전원을 공급하는 전원공급케이블 및 지상의 관제시설 등에서 발사체 내부의 여러 장치들과 데이터를 송수신하는 데이터케이블을 포함하여 구성된다.In such a process, the above-described umbilical cable is essentially used. Such an umbilical cable is used in a power supply cable for supplying electric power to various devices inside the projectile at ground control facilities and the like, And a data cable for transmitting and receiving data to and from the devices.

도 1은 종래의 유선 방식의 엄빌리컬 케이블(1)이 발사체에 설치된 것을 도시한 것이다.1 shows a conventional wired umbilical cable 1 installed on a projectile.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 발사체 내부의 여러 장치들에 대한 기능점검을 위해서, 유선 방식의 엄빌리컬 케이블(1)이 이용되었다.As shown in Fig. 1, in the past, a wired umbilical cable 1 has been used for functional check of various devices in the projectile.

그러나, 상술한 유선 방식의 엄빌리컬 케이블(1)은 유선의 특성상 케이블의 커넥터 부분에 잦은 접촉불량이 발생 된다. 따라서, 지상의 관제시설 등에서 발사체로의 전원공급 또는 데이터 송수신이 원활하게 이루어 지지 않고, 이에 의해, 발사체의 발사가 지연되는 문제점이 있다.However, in the cable-type umbilical cable 1 described above, due to the characteristics of the wire, frequent contact failure occurs in the connector portion of the cable. Therefore, power supply to the projectile or data transmission / reception can not be smoothly performed at a ground control facility or the like, thereby causing a problem that the launch of the projectile is delayed.

한편, 발사체의 발사시에는 종래의 유선 방식의 엄빌리컬 케이블(1)이 지상의 관제시설에 설치되는 전원공급장치 및 제어장치로부터 분리되는 과정이 필수적으로 요구된다. 그러나, 발사체의 발사시스템은 수많은 전자부품과 고도의 집적회로로 구성되어 있는 바, 발사체의 발사과정에서 엄빌리컬 케이블의 분리 오류가 빈번히 발생한다. 이에 의해, 케이블이 분리되지 못하는 경우, 발사체가 발사됨에 따라 케이블이 그대로 발사체를 따라올라 가게 되어, 케이블 및 커넥터가 장력을 견디지 못하고 파손되는 문제점이 있으며, 이후, 발사체의 외면에 파손된 케이블이 그대로 부착된 채로 발사체가 비행하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, when launching the projectile, a process of separating the conventional wired umbilical cable 1 from the power supply device and the control device installed in the ground control facility is indispensably required. However, since the launch system of the projectile is composed of numerous electronic components and a highly integrated circuit, the separation error of the umbilical cable frequently occurs during the launching of the projectile. Accordingly, when the cable can not be separated, there is a problem that the cable is lifted along the projectile as the projectile is fired and the cable and the connector can not withstand the tensile force and are damaged. There is a problem that the projectile flies while being attached.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 무선으로 외부에서 발사체의 내부 장치로 전력을 공급하고, 무선으로 외부에서 발사체 내부의 장치들과 통신하는 것을 이용하여, 종래에 유선케이블에 의해 야기되는 커넥터 핀 접촉불량 및 유선케이블의 분리 오작동을 원천적으로 방지함으로써, 발사체의 발사체의 발사 지연 및 발사 후에 발생 되는 케이블의 파손 등을 효과적으로 방지하는 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the related art by using power to supply power from the outside to an internal device of a projectile, Which prevents the connector pin contact failure caused by the cable cable and the malfunction of the detachment of the cable, it is possible to effectively prevent the transmission delay of the projectile of the projectile and the breakage of the cable generated after the launch, .

상기 목적은, 본 발명에 따라, 발사체; 상기 발사체의 외부에 설치되며 상기 발사체의 외부에서 교류전류를 공급받아 직류전류로 변환하는 컨버터부와, 상기 컨버터부로부터 직류전류를 공급받아 교류전류로 변환하는 인버터부와, 상기 인버터부로부터 교류전류를 공급받아 전자기장을 생성하는 제1코일부를 포함하는 제1전력부; 상기 발사체의 외부에 설치되며, 상기 발사체로 데이터를 전송하거나 상기 발사체로부터 데이터를 전송받는 제1통신부; 및 상기 발사체에 설치되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되는 기판과, 상기 케이스의 내부에 설치되며 상기 제1코일부에서 생성되는 전자기장에 의해 공진됨으로써 유도교류전류를 생성하는 제2코일부와, 상기 기판에 설치되며 상기 제2코일부에서 생성된 유도교류전류를 정류하여 직류전류로 변환시키는 정류부와, 상기 기판에 설치되며 상기 정류부로부터 변환된 직류전류를 전달받아 기설정된 직류전류로 변환시키는 변환부와, 상기 제2코일부에서 발생되는 전자파를 흡수하거나 차단하도록 상기 기판과 상기 제2코일부 사이에 배치되는 페라이트 시트와, 상기 기판에 설치되어 상기 발사체의 내부에 설치된 장치들과 통신하며 상기 제1통신부와 무선으로 연결되어 상기 제1통신부로부터 데이터를 전송받거나 상기 제1통신부로 데이터를 전송하는 제2통신부를 포함하는 통합모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템에 의해 달성된다.This object is achieved according to the present invention by a vehicle comprising: a launch vehicle; A converter unit provided outside the projectile and adapted to receive an AC current from the outside of the projectile and convert the DC current into a DC current; an inverter unit receiving the DC current from the converter unit and converting the DC current into an AC current; A first power section including a first coil section for generating an electromagnetic field, A first communication unit installed outside the projectile and transmitting data to the projectile or receiving data from the projectile; And a second coil part for generating an induced alternating current by being resonated by an electromagnetic field generated in the first coil part and installed in the case, A rectifying unit installed on the substrate and rectifying the induction alternating current generated in the second coil part to convert the rectified induction current into a direct current; and a rectifying unit installed on the substrate and converting the rectified rectified current into a predetermined direct current A ferrite sheet disposed between the substrate and the second coil part for absorbing or shielding electromagnetic waves generated in the second coil part and a ferrite sheet disposed on the substrate and communicating with devices installed inside the projectile, A first communication unit that is wirelessly connected to the first communication unit and receives data from the first communication unit, And an integrated module including a second communication unit for transmitting the first and second communication units.

또한, 상기 제1전력부와 상기 제1통신부는 통합된 모듈로 구비될 수 있다.In addition, the first power unit and the first communication unit may be provided as an integrated module.

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본 발명에 따르면, 종래에 유선케이블에 의해 야기되는 커넥터 핀 접촉불량 및 유선케이블의 분리 오작동이 원천적으로 방지됨으로써, 발사체의 발사 지연 및 발사 후에 발생 되는 케이블의 파손 등이 효과적으로 방지된다.According to the present invention, the connector pin contact failure caused by the wire cable and the malfunction of the wire cable separation are prevented originally, so that the delay of the launching of the projectile and the breakage of the cable generated after the launch are effectively prevented.

또한, 자기공진방식의 무선전력공급이 구현됨으로써, 지상의 관제시설로부터 비교적 멀리 떨어진 발사체 내부로 용이하게 전력을 공급할 수 있다.Further, by implementing the self-resonant wireless power supply, it is possible to easily supply electric power into the projectile relatively far from the ground control facility.

또한, 제1전력부와 제1통신부가 통합된 모듈로 구비됨으로써, 지상의 관제시설의 무선전력공급시스템 및 무선통신시스템의 소형화 및 경량화가 구현된다.Also, since the first power unit and the first communication unit are integrated, the wireless power supply system and the wireless communication system of the ground control facility can be made smaller and lighter.

또한, 발사체에 설치되는 제2전력부와 제2통신부를 통합된 모듈로 구비하고, 정류부, 변환부, 제2통신부를 PCB 기판에 일체적으로 설치함으로써, 발사체에 대한 무선전력공급시스템 및 무선통신시스템의 소형화 및 경량화가 구현되며, 이에 의해서, 발사체 내부의 공간 활용성이 증대되는 효과가 있다.Further, since the second power unit and the second communication unit provided in the projectile are integrated as a module and the rectifying unit, the converting unit, and the second communication unit are integrally provided on the PCB substrate, the wireless power supply system and the wireless communication It is possible to reduce the size and weight of the system, thereby increasing the space utilization inside the projectile.

도 1은 종래의 유선방식의 엄빌리컬 케이블이 발사체에 설치된 모습을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템을 도시한 것이고,
도 3은 도 2의 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템의 제1전력부와 제2전력부의 전력전달과정을 도시한 것이고,
도 4는 도 2의 유도추친체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템의 제2전력부와 제2통신부가 일체된 통합모듈의 하드웨어 구성을 도시한 것이다. 1 shows a conventional wired umbilical cable installed on a projectile,
2 shows a wireless umbilical cable system of a projectile according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 illustrates a power transmission process of the first power unit and the second power unit of the wireless ebic cable system of the projectile of FIG. 2,
FIG. 4 shows a hardware configuration of an integrated module in which a second power unit and a second communication unit of the wireless universal cable system of the induction system shown in FIG. 2 are integrated.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 엄빌리컬 케이블 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a wireless umbilical cable system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템을 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템의 제1전력부와 제2전력부의 전력전달과정을 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a wireless umbilical cable system of a projectile according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates the power transmission of a first power portion and a second power portion of a wireless umbilical cable system of the projectile of FIG. FIG.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 엄빌리컬 케이블 시스템(100)은 발사체(110)와 제1전력부(120)와 제1통신부(130)와 제2전력부(140)와 제2통신부(150)를 포함한다.2 and 3, a wireless umbilical cable system 100 according to an embodiment of the present invention includes a projectile 110, a first power unit 120, a first communication unit 130, 2 power unit 140 and a second communication unit 150. [

발사체(110)는 로켓, 미사일, 인공위성용 추진체 등, 연료를 분사하여 지상에서 공중으로 발사되는 물체를 의미하며, 군사용, 통신용, 탐사용 등으로 이용된다.The projectile 110 refers to an object that is emitted from the ground to the air by injecting fuel such as a rocket, a missile, or a propellant for artificial satellites, and is used for military, communication, navigation, and the like.

상술한 발사체(110)에는 후술하는 제2전력부(140)와 제2통신부(150)부가 설치된다.The above-described projectile 110 is provided with a second power unit 140 and a second communication unit 150, which will be described later.

제1전력부(120)는 발사체(110)의 외부, 즉, 지상의 관제시설 등에 설치되며, 지상의 관제시설 등에서 교류전류를 공급받아 전자기장을 생성하는 것으로써, 컨버터부(121)와 인버터부(122)와 제1코일부(123)를 포함한다.The first power unit 120 is installed outside the projectile 110, that is, on a ground control facility. The first power unit 120 generates an electromagnetic field by receiving an alternating current from a ground control facility or the like, (122) and a first coil part (123).

컨버터부(121)는 외부, 즉, 지상의 관제시설 등에서 교류전류를 공급받아 직류전류로 변환하는 것으로써, 후술하는 인버터부(122)와 연결된다.The converter unit 121 is connected to an inverter unit 122, which will be described later, by receiving an alternating current from the outside, that is, a ground control facility, and converting it into a direct current.

이러한 컨버터부(121)는 후술하는 인버터부(122)가 제1코일부(123)로 전달하기에 적합한 크기의 교류전압을 생성하도록, 외부, 즉, 지상의 관제시설 등의 전원공급장치로부터 교류전류를 공급받아 직류전류로 변환시킨다.The converter section 121 is connected to an external power source such as a ground control facility or the like so as to generate an AC voltage of a size suitable for transmitting the inverter section 122 to be described later to the first coil section 123, The current is supplied and converted into a direct current.

인버터부(122)는 상술한 컨버터부(121)로부터 직류전류를 공급받아 교류전류로 변환하는 것으로써, 상술한 컨버터부(121)와 후술하는 제1코일부(123)와 각각 연결된다.The inverter unit 122 is connected to the converter unit 121 and a first coil unit 123 described below by receiving a direct current from the converter unit 121 and converting it into an alternating current.

이러한 인버터부(122)는 제1코일부(123)가 전자기장을 형성하도록, 상술한 컨버터부(121)로부터 공급받은 직류전류를 교류전류로 변환시켜 제1코일부(123)로 전달한다.The inverter unit 122 converts the direct current supplied from the converter unit 121 into an alternating current and transfers the alternating current to the first coil unit 123 so that the first coil unit 123 forms an electromagnetic field.

즉, 지상의 관제시설 등에 설치되는 전원공급장치에서 공급되는 교류전류가 상술한 컨버터부(121)와 인버터부(122)를 거치면서, 제1코일부(123)가 전자기장을 형성하기에 적합한 형태의 교류전류로 변환된다.That is, an alternating current supplied from a power supply device installed on a ground control facility or the like passes through the converter unit 121 and the inverter unit 122 described above, so that the first coil unit 123 is in a form suitable for forming an electromagnetic field Of the AC current.

제1코일부(123)는 상술한 인버터부(122)로부터 교류전류를 공급받아 전자기장을 생성하는 것으로써, 인버터부(122)와 연결된다.The first coil part 123 is connected to the inverter part 122 by generating an electromagnetic field by receiving an AC current from the inverter part 122 described above.

이러한 제1코일부(123)는 상술한 인버터부(122)로부터 교류전류를 공급받아 전자기장을 형성한다. 이때, 제2코일부(141)는 제1코일부(123)의 진동수와 동일한 진동수로 구비되므로, 제1코일부(123)에서 발생되는 전자기장에 의해 제2코일부(141)가 공진(共振)된다.The first coil part 123 receives an alternating current from the above-described inverter part 122 to form an electromagnetic field. Since the second coil part 141 is provided at a frequency equal to the frequency of the first coil part 123, the second coil part 141 resonates (resonates) by the electromagnetic field generated by the first coil part 123, )do.

공진이란, 특정 진동수를 가진 물체가 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 진폭이 커지면서 에너지가 증가하는 현상을 의미한다. 따라서, 상술한 공진에 의하면, 제1코일부(123)에 의해, 제2코일부(141)에서 에너지(유도교류전류)가 생성될 수 있다. Resonance means a phenomenon in which energy increases when the amplitude of an object having a specific frequency increases and the same frequency is externally applied. Therefore, according to the above-described resonance, the energy (induced alternating current) can be generated in the second coil part 141 by the first coil part 123.

제1통신부(130)는 발사체(110) 내부에 설치되는 제2통신부(150)로 데이터를 전송하거나 발사체(110) 내부에서 설치되는 제2통신부(150)로부터 데이터를 전송받는 것으로써, 발사체(110)의 외부, 즉, 지상의 관제시설 등에 설치되며, 제2통신부(150)와 무선으로 연결된다.The first communication unit 130 transmits data to the second communication unit 150 installed inside the projectile 110 or receives data from the second communication unit 150 installed inside the projectile 110, 110, that is, on a ground control facility, and is connected to the second communication unit 150 wirelessly.

여기서, 데이터란, 발사체(110)가 발사되기 위해서, 발사체(110) 내부의 여러부품들의 제어 및 모니터링 등에 필요한 정보들을 의미하며, 상술한 제1전력부(120)와 후술하는 제2전력부(140)에 의한 발사체(110)의 전력공급 상황에 대한 정보도 포함된다.The data refers to information necessary for controlling and monitoring various components in the projectile 110 in order to launch the projectile 110. The first power portion 120 and the second power portion 140 also includes information on the power supply status of the projectile 110. [

따라서, 상술한 제1통신부(130) 및 후술하는 제2통신부(150)에 의하면, 발사체(110)의 전력공급 상황이 용이하게 파악될 수 있다.Therefore, according to the first communication unit 130 and the second communication unit 150 described below, the power supply situation of the projectile 110 can be grasped easily.

또한, 제1통신부(130)와 제2통신부(150)의 통신방법으로는 적외선(IR : Infrared-Ray) 방식, 와이파이(Wi-Fi : Wireless Fidelity) 방식, 블루투스(Bluetooth) 방식 등이 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 제1통신부(130)와 제2통신부(150)가 무선으로 데이터를 상호 송수신할 수 있는 것이라면, 어떠한 것이라도 무방하다. The communication method between the first communication unit 130 and the second communication unit 150 includes an infrared (IR) method, a wireless fidelity (Wi-Fi) method, and a Bluetooth method. However, the present invention is not limited thereto, and any communication device can be used as long as the first communication unit 130 and the second communication unit 150 can transmit and receive data wirelessly.

상술한 제1전력부(120)와 제1통신부(130)는 하나의 기판 위에 일체되어 통합된 모듈로 구비될 수 있다. 이에 의해서, 지상의 관제시설의 무선전력공급시스템 및 무선통신시스템의 소형화 및 경량화가 구현될 수 있다.The first power unit 120 and the first communication unit 130 may be integrated as a module integrated on one substrate. Thereby, the wireless power supply system and the wireless communication system of the ground control facility can be miniaturized and lightened.

제2전력부(140)는 상술한 제1전력부(120)에서 발생되는 전자기장에 의해 공진됨으로써 직류전류를 생성하며, 생성된 직류전류를 상기 발사체(110)에 공급하도록, 발사체(110)의 내부에 설치되는 것으로써, 제2코일부(141)와 정류부(142)와 변환부(143)를 포함한다.The second power unit 140 generates a direct current by resonating with the electromagnetic field generated by the first power unit 120 and supplies the generated direct current to the projectile 110. [ And includes a second coil part 141, a rectifying part 142, and a converting part 143.

제2코일부(141)는 상술한 제1코일부(123)에서 생성되는 전자기장에 의해 공진됨으로써, 유도교류전류를 생성하는 것으로써, 정류부(142)와 연결된다.The second coil portion 141 is resonated by the electromagnetic field generated by the first coil portion 123 described above to thereby generate the induced alternating current and is connected to the rectifying portion 142.

이러한 제2코일부(141)는 상술한 바와 같이, 제1코일부(123)와 동일한 진동수로 구비된다. 따라서, 제1코일부(123)가 전자기장을 생성하는 경우, 제2코일부(141)는 공진 되어 에너지, 즉, 유도교류전류를 생성한다. 이후, 생성된 유도교류전류는 정류부(142)로 공급된다.The second coil portion 141 is provided at the same frequency as the first coil portion 123, as described above. Therefore, when the first coil part 123 generates an electromagnetic field, the second coil part 141 is resonated to generate energy, i.e., induced ac current. Thereafter, the generated induced ac current is supplied to the rectifying section 142. [

정류부(142)는 제2코일부(141)에서 생성된 유도교류전류를 정류하여 직류전류로 변환시키는 것으로써, 상술한 제2코일부(141)와 후술하는 변환부(143)와 각각 연결된다.The rectifying section 142 rectifies the induced ac current generated in the second coil section 141 and converts the induced rectified current into a DC current so as to be connected to the second coil section 141 and a converting section 143 .

발사체(110) 내부에 설치된 각종 장치 및 부품들은 발사체(110)의 전반적인 제어, 감지 등 위해 설치된다. 이러한 제어, 감지 등을 위한 장치 및 부품들은 대부분 전자기적으로 민감하며, 따라서, 이러한 장치 및 부품들은 전자기적인 교란이 적은 직류전류에 의해 구동되어야 한다. 따라서, 제2코일부(141)에 의해 생성된 유도교류전류를 정류(定流)시켜 직류전류로 변환시킨 다음, 변환된 직류전류를 각종 장치 및 부품들로 공급해야 할 필요성이 있다.Various devices and components installed inside the projectile 110 are installed for overall control, detection, etc. of the projectile 110. [ Devices and components for such control, sensing, etc. are mostly electromagnetic sensitive, and such devices and components must therefore be driven by a direct current with little electromagnetic disturbance. Therefore, it is necessary to convert the induced alternating current generated by the second coil part 141 into a direct current, and then supply the converted direct current to various devices and parts.

상술한 정류부(142)에 의하면, 제2코일부(141)에서 생성된 유도교류전류가 용이하게 직류전류로 정류되고, 이에 의해서, 발사체(110)의 내부에 설치된 각종 장치 및 부품들로 직류전류가 공급될 수 있다.According to the above-described rectification section 142, the induced alternating current generated in the second coil section 141 is rectified to the direct current easily, and thereby, the direct current Can be supplied.

변환부(143)는 상술한 정류부(142)로부터 변환된 직류전류를 전달받아 기설정된 직류전류로 변환시키는 것으로써, 정류부(142)에 연결되며, 발사체(110) 내부의 각종 부품들에 연결된다.The converting unit 143 is connected to the rectifying unit 142 and is connected to various components in the projecting unit 110 by converting the direct current converted from the rectifying unit 142 into a predetermined direct current .

상술한 정류부(142)에 의해, 제2코일부(141)에서 생성된 유도교류전루가 직류전류도 변환되었음에도 불구하고, 곧바로 발사체(110) 내부에 설치된 각종 장치 및 부품들로 상술한 변환된 직류전류를 공급하기에는 부적합하다. 따라서, 변환된 직류전류를 발사체(110) 내부에 설치된 각종 장치 및 부품들의 구동시 요구되는 적절한 전압의 직류전류(기설정된 직류전류)로 다시 변환시켜야 할 필요성이 있다.Although the direct current is also converted by the induction alternating current generated in the second coil part 141 by the rectifying part 142 described above, the converted direct current (current) is directly outputted to various devices and parts installed in the projecting part 110, Lt; / RTI > Therefore, there is a need to convert the converted direct current into a direct current (predetermined direct current) of an appropriate voltage required for driving various devices and components installed in the projectile 110.

따라서, 상술한 변환부(143)에 의하면, 정류부(142)에서 전달되는 직류전류를 기설정된 직류전류로 용이하게 변환 시킬 수 있으며, 이에 의해서, 발사체(110) 내부의 각종 장치 및 부품들을 구동시키기에 적합한 직류전류(기설정된 직류전류)가 발사체(110) 내부의 각종 장치 및 부품들로 공급될 수 있다.Therefore, according to the conversion unit 143, the DC current delivered from the rectifying unit 142 can be easily converted into a predetermined DC current, thereby driving various devices and components inside the projectile 110 (Predetermined direct current) can be supplied to various devices and parts inside the projectile 110. [0064]

이러한 제2전력부(140)의 정류부(142)와 변환부(143)는 후술하는 제2통신부(150)와 일체되어 발사체(110)의 내부에 설치된다. 이에 의해서, 발사체에 대한 무선전력공급시스템 및 무선통신시스템의 소형화 및 경량화가 구현되고, 따라서, 발사체(110) 내부의 공간 활용성이 증대되는 효과가 있다.The rectifying unit 142 and the converting unit 143 of the second power unit 140 are installed inside the projectile 110 together with the second communication unit 150 described later. Thereby, the wireless power supply system and the wireless communication system for the projectile are reduced in size and weight, and thus the space utilization in the projectile 110 is increased.

상술한 컨버터부(121)와 인버터부(122)와 제1코일부(123)를 포함하는 제1전력부(120) 및 제2코일부(141)와 정류부(142)와 변환부(143)를 포함하는 제2전력부(140)에 의하면, 발사체(110)에 있어서, 자기공진방식의 무선전력공급이 구현됨으로써, 외부, 즉, 지상의 관제시설로부터 비교적 멀리 떨어진 발사체(110)의 내부로 용이하게 전력을 공급할 수 있다. The first power unit 120 and the second coil unit 141 including the converter unit 121, the inverter unit 122 and the first coil unit 123, the rectification unit 142 and the conversion unit 143, The wireless power supply of the self-resonance type is implemented in the projectile 110 so that the second power section 140 is connected to the outside of the projectile 110 relatively far from the ground control facility It is possible to easily supply electric power.

제2통신부(150)는 발사체(110)의 내부 장치들과 통신하며, 제1통신부(130)로부터 데이터를 전송받거나 제1통신부(130)로 데이터를 전송하는 것으로써, 발사체(110) 내부에 설치되며, 제1통신부(130)와 무선으로 연결된다.The second communication unit 150 communicates with the internal devices of the projectile 110 and receives data from the first communication unit 130 or transmits data to the first communication unit 130, And is wirelessly connected to the first communication unit 130.

상술한 바와 같이, 여기서, 데이터란, 발사체(110)가 발사되기 위해서, 발사체(110) 내부의 여러 부품들의 제어 및 모니터링 등에 필요한 정보들을 의미하며, 상술한 제1전력부(120) 및 제2전력부(140)에 의한 발사체(110)의 전력공급 상황에 대한 정보도 포함된다. 따라서, 상술한 제2통신부(150) 및 제1통신부(130)에 의하면, 발사체(110)의 전력공급 상황이 무선으로 용이하게 파악될 수 있다. As described above, the term 'data' refers to information necessary for controlling and monitoring various components inside the projectile 110 in order to launch the projectile 110, and the first power unit 120 and the second power unit 120, And information on the power supply situation of the projectile 110 by the power unit 140 is also included. Therefore, according to the second communication unit 150 and the first communication unit 130 described above, the power supply situation of the projectile 110 can be easily grasped wirelessly.

이러한, 제2통신부(150) 및 제1통신부(130)에 의하면, 발사체(110) 및 지상의 관제시설이 무선으로 상호 데이터를 송수신하는 것이 가능하며, 이에 의해, 발사체(110)의 전력공급 상황이 지상의 관제시설에서 용이하게 파악될 수 있다.According to the second communication unit 150 and the first communication unit 130, the projectile 110 and ground control facilities can wirelessly exchange data with each other. Thus, the power supply state of the projectile 110 Can easily be grasped in this ground control facility.

또한, 상술한 바와 같이, 제2통신부(150)는 상술한 정류부(142)와 변환부(143)와 일체되어 발사체(110)의 내부에 설치된다. 이에 의해서, 발사체(110)에 대한 무선전력공급시스템 및 무선통신시스템의 소형화 및 경량화가 구현되고, 따라서, 발사체(110) 내부의 공간 활용성이 증대되는 효과가 있다.As described above, the second communication unit 150 is installed inside the projectile 110 together with the rectifying unit 142 and the converting unit 143 described above. Thus, the wireless power supply system and the wireless communication system for the projectile 110 can be reduced in size and weight, and the space utilization inside the projectile 110 can be increased.

따라서, 제1전력부(120)와 제1통신부(130)와 제2전력부(140)와 제2통신부(150)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템(100)에 의하면, 발사체(110)에 무선의 전력공급이 구현되며, 발사체(110)와 지상의 관제설과의 무선의 데이터 통신이 구현된다. 이에 의해, 종래에 유선케이블에 의해 야기되는 커넥터 핀 접촉불량 및 유선케이블의 분리 오작동이 원천적으로 방지됨으로써, 발사체(110)의 발사 지연 및 발사 후에 발생 되는 케이블의 파손 등이 효과적으로 방지된다.
Accordingly, the wireless umbilical cable system of the projectile according to the embodiment of the present invention including the first power unit 120, the first communication unit 130, the second power unit 140 and the second communication unit 150 Wireless power supply to the launch vehicle 110 is realized and wireless data communication between the launch vehicle 110 and the ground control concept is implemented. As a result, the connector pin contact failure caused by the wire cable in the past and the malfunction of the wire cable separation are fundamentally prevented, so that the delay of the launching of the projectile 110 and the breakage of the cable generated after the launch are effectively prevented.

지금부터는 본 발명의 일실시예에 따른 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템의 정류부와 변환부와 제2통신부가 일체된 PCB 기판을 포함하는 통합모듈(m)에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the integration module m including the rectifying part of the wireless umbilical cable system of the projectile according to the embodiment of the present invention, the PCB part having the conversion part and the second communication part integrated will be described in detail.

도 4는 도 2의 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템의 정류부와 변환부와 제2통신부가 일체된 PCB 기판을 포함하는 통합모듈을 도시한 것이다.FIG. 4 illustrates an integrated module including a rectifying part of the wireless umbilical cable system of the projectile of FIG. 2, and a PCB substrate having the conversion part and the second communication part integrated.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템의 정류부와 변환부와 제2통신부가 일체된 PCB 기판을 포함하는 통합모듈(m)은 케이스(c)와 PCB 기판(p)과 페라이트 시트(f)와 제2코일부(141)를 포함한다.4, an integration module m including a rectifying part of a wireless umbilical cable system of a projectile according to an embodiment of the present invention, a PCB substrate on which a conversion part and a second communication part are integrated, A PCB substrate p, a ferrite sheet f, and a second coil part 141. [

케이스(c)는 PCB 기판(p)과 페라이트 시트(f)와 제2코일부(141)를 수용하는 것으로써, 한쌍으로 구비되어 결합된다.The case c accommodates the PCB substrate p, the ferrite sheet f, and the second coil portion 141, and is coupled to a pair.

PCB 기판(p)은 정류부(142)와 변환부(143)와 제2통신부(150)가 일체적으로 설치되는 기판으로써, 상측 제1케이스(c)와 페라이트 시트(f) 사이에 배치된다. The PCB substrate p is disposed between the upper first case c and the ferrite sheet f as a substrate on which the rectifying unit 142, the converting unit 143 and the second communicating unit 150 are integrally mounted.

페라이트 시트(f)는 제2코일부(141)에서 발생되는 전자파를 흡수, 차단하는 것으로써, PCB 기판(p)과 제2코일부(141) 사이에 배치된다.The ferrite sheet f is disposed between the PCB substrate p and the second coil part 141 by absorbing and shielding electromagnetic waves generated from the second coil part 141.

제2코일부(141)는 제1코일부(123)에서 생성되는 전자기장에 의해 공진됨으로써, 유도교류전류를 생성하는 것으로써, 정류부(142)와 연결되며, 페라이트 시트(f)와 하측 케이스(c) 사이에 배치된다.The second coil portion 141 is resonated by the electromagnetic field generated by the first coil portion 123 to generate a induced alternating current so that the second coil portion 141 is connected to the rectifying portion 142 and the ferrite sheet f and the lower case c.

따라서, 상술한 바와 같이, PCB 기판(p)에는 정류부(142)와 변환부(143)와 제2통신부(150)가 일체적으로 설치되는 것에 의해, 발사체에 대한 무선전력공급시스템 및 무선통신시스템의 소형화 및 경량화가 구현된다. 또한, 상술한 PCB 기판(p)과 페라이트 시트(f)와 제2코일부(141)는 상호 밀착적으로 결합되어 케이스(c)부에 수용됨으로써 모듈화된다. 따라서, 이러한 일체된 통합모듈(m)을 이용하면, 발사체(110) 내부의 공간 활용성을 증대시킬 수 있다.Thus, the rectifying part 142, the converting part 143, and the second communication part 150 are integrally provided on the PCB substrate p as described above, so that the wireless power supply system and the wireless communication system Downsizing and weight reduction can be realized. In addition, the PCB substrate p, the ferrite sheet f, and the second coil portion 141 are closely coupled to each other and accommodated in the case c, thereby being modularized. Therefore, the space utilization in the projectile 110 can be increased by using the integrated module m.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

1 : 종래의 유선방식의 엄빌리컬 케이블
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 무선 엄빌리컬 케이블 시스템
110 : 발사체 120 : 제1전력부
121 : 컨버터부 122 : 인버터부
123 : 제1코일부 130 : 제1통신부
140 : 제2전력부 141 : 제2코일부
142 : 정류부 143 : 변환부
150 : 제2통신부
m : 정류부와 변환부와 제2통신부가 일체된 PCB 기판을 포함하는 통합모듈
c : 케이스 p : PCB 기판
f : 페라이트 시트 1: Conventional wired umbilical cable
100: A wireless umbilical cable system according to an embodiment of the present invention
110: projectile 120: first power section
121: converter section 122: inverter section
123: first coil part 130: first communication part
140: second power section 141: second coil section
142: rectification part 143: conversion part
150: second communication section
m: an integrated module including a PCB substrate having a rectifying section, a converting section, and a second communicating section
c: Case p: PCB substrate
f: ferrite sheet

Claims (6)

발사체;
상기 발사체의 외부에 설치되며 상기 발사체의 외부에서 교류전류를 공급받아 직류전류로 변환하는 컨버터부와, 상기 컨버터부로부터 직류전류를 공급받아 교류전류로 변환하는 인버터부와, 상기 인버터부로부터 교류전류를 공급받아 전자기장을 생성하는 제1코일부를 포함하는 제1전력부;
상기 발사체의 외부에 설치되며, 상기 발사체로 데이터를 전송하거나 상기 발사체로부터 데이터를 전송받는 제1통신부; 및
상기 발사체에 설치되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되는 기판과, 상기 케이스의 내부에 설치되며 상기 제1코일부에서 생성되는 전자기장에 의해 공진됨으로써 유도교류전류를 생성하는 제2코일부와, 상기 기판에 설치되며 상기 제2코일부에서 생성된 유도교류전류를 정류하여 직류전류로 변환시키는 정류부와, 상기 기판에 설치되며 상기 정류부로부터 변환된 직류전류를 전달받아 기설정된 직류전류로 변환시키는 변환부와, 상기 제2코일부에서 발생되는 전자파를 흡수하거나 차단하도록 상기 기판과 상기 제2코일부 사이에 배치되는 페라이트 시트와, 상기 기판에 설치되어 상기 발사체의 내부에 설치된 장치들과 통신하며 상기 제1통신부와 무선으로 연결되어 상기 제1통신부로부터 데이터를 전송받거나 상기 제1통신부로 데이터를 전송하는 제2통신부를 포함하는 통합모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템.Projectiles;
A converter unit provided outside the projectile and adapted to receive an AC current from the outside of the projectile and convert the DC current into a DC current; an inverter unit receiving the DC current from the converter unit and converting the DC current into an AC current; A first power section including a first coil section for generating an electromagnetic field,
A first communication unit installed outside the projectile and transmitting data to the projectile or receiving data from the projectile; And
A second coil part for generating an induced alternating current by being resonated by an electromagnetic field generated in the first coil part, the second coil part being installed inside the case; A rectifier installed in the substrate and rectifying the induced AC current generated in the second coil part to convert the direct current into a DC current; and a converter installed in the substrate and adapted to receive the DC current converted from the rectifier, A ferrite sheet disposed between the substrate and the second coil part for absorbing or blocking electromagnetic waves generated in the second coil part, and a ferrite sheet disposed in the substrate and communicating with the devices installed in the projectile, A first communication unit that is wirelessly connected to the first communication unit and receives data from the first communication unit or transmits data to the first communication unit The wireless umbilicals local cable system of the projectile, characterized in that it comprises an integrated module comprising a second communication unit. 제1항에 있어서,
상기 제1전력부와 상기 제1통신부는 통합된 모듈로 구비되는 것을 특징으로 하는 발사체의 무선 엄빌리컬 케이블 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the first power unit and the first communication unit are provided as an integrated module. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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KR101864605B1 (en) * 2017-11-06 2018-06-05 주식회사 위스텍 Wireless power transfer system for umbilical device

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