KR101716177B1 - 원격 제어 무장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원겨 제어 무장 장치 및 원격 무장 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일부 측면에 따른 원겨 제어 무장 장치는, 상하 좌우로 조준 방향의 변동이 가능하게 배치된 화기와, 상기 화기에 장착되는 조준경과, 상기 조준경으로 보여지는 영상을 촬영하는 제1카메라와, 주시 방향이 상기 화기의 조준 방향에 대해서 상대 이동이 가능하게 배치되는 제2카메라와, 상기 제1카메라 또는 2카메라의 촬영 영상을 선택적으로 지휘 통제실로 전송할 수 있는 영상 송신부를 구비한다.

Description

원격 제어 무장 장치{Remote controllable firing apparatus}

본 발명은 원격으로 제어가 가능한 원격 제어 무장 장치에 관련된 것이다.

화기 및 카메라를 구비하며, 원격으로 제어가 가능한 원격 제어 무장 장치가 알려져 있다. 이러한 원격 제어 무장 장치를 운용하기 전에는 화기의 조준선(LOF - Line Of Fire)과 카메라의 주시선(LOS - Line Of Sight)을 일치시키는 작업, 소위 조준 감사를 필수적으로 수행하게 된다.

조준 감사를 수행하는 방법으로는, 총구에 콜리메이터(collimator)를 끼우고 콜리메이터가 바라보는 지점과 카메라가 바라보는 지점이 일치되도록 카메라 또는 화기의 위치를 재정렬하는 방법, 레이저포인터를 총구에 끼우고 레이저포인터가 투사되는 지점과 카메라가 바라보는 지점이 일치되도록 카메라 또는 화기의 위치를 재정렬하는 방법 등이 사용된다.

이러한 조준 감사 방법은 총구에 콜리메이터 또는 레이저 포인터 등의 장치를 장착해야 하므로, 원겨 제어 무장 장치가 설치된 현장에 인력이 필요하다. 즉, 원격 제어 무장장치를 제어하는 지휘 통제실에서 단독적으로 조준 감사를 수행할 수 없다는 문제가 있다.

상기의 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 측면은, 원격 제어 무장 장치가 설치된 현장에 인원이 없이도 지휘 통제실에서 단독적으로 조준 감사를 수행할 수 있도록 하는 원격 제어 무장 장치를 제공하고자 한다.

상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 원겨 제어 무장 장치는, 상하 좌우로 조준 방향의 변동이 가능하게 배치된 화기와, 상기 화기에 장착되는 조준경과, 상기 조준경으로 보여지는 영상을 촬영하는 제1카메라와, 주시 방향이 상기 화기의 조준 방향에 대해서 상대 이동이 가능하게 배치되는 제2카메라와, 상기 제1카메라 또는 2카메라의 촬영 영상을 선택적으로 지휘 통제실로 전송할 수 있는 영상 송신부를 구비한다.

또한 상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 측면에 따른 원격 무장 시스템은, 원격 제어 무장 장치와 제어 유니트를 구비하며, 상기 원격 제어 무장 장치는 상하 좌우로 조준 방향의 변동이 가능하게 배치된 화기와, 상기 화기에 장착되는 조준경과, 상기 조준경으로 보여지는 영상을 촬영하는 제1카메라와, 주시 방향이 상기 화기의 조준 방향에 대해서 상대 이동 가능하게 배치되는 제2카메라와, 상기 제1 및 제2카메라의 촬영 영상을 지휘 통제실로 전송하는 영상 송신부를 구비하고, 상기 제어 유니트는 상기 지휘 통제실에 배치되며, 영상을 표시하는 디스플레이와, 상기 영상 송신부로부터 상기 촬영 영상을 수신하여 상기 촬영 영상 중 어느 하나를 선택적으로 상기 디스플레이로 전송하는 멀티플렉서를 구비한다.

본 발명의 일 측면에 따른 원격 제어 무장 장치에 따르면, 원격 제어 무장 장치가 설치된 현장에 인원이 없이도 지휘 통제실에서 단독적으로 조준 감사를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 원격 제어 무장 장치의 일부를 분리하여 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 원격 제어 무장 장치의 일부 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 원격 제어 무장 장치가 촬영한 영상이 디스플레이에 표시되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치의 일부를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치를 개략적으로 도시한 사시도로, 도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)는 구동 기구(600), 화기(100), 조준경(200), 제1카메라(300) 및 영상 촬영부(400)를 구비한다.

구동 기구(600)는 베이스(610), 프레임(620), 화기 거치대(630)를 구비한다.

베이스(610)는 원격 제어 무장 장치(1)가 지상, 차량 또는 선박에 고정 설치시키는 역할을 한다.

프레임(620)은 베이스(610)에 좌우 방향으로 회전 가능하게 결합된다. 즉, 프레임(620)은 패닝(panning)이 가능하게 베이스(610)에 결합된다. 프레임(620)을 구동시키기 위해서 서보 모터 또는 유압 액추에이터 등이 사용될 수 있다.

화기 거치대(630)는 프레임(620)에 상하 방향으로 회전이 가능하게 결합된다. 즉 화기 거치대(630)는 틸팅(tilting)이 가능하게 프레임(620)에 결합된다. 화기 거치대(630)를 구동시키기 위해서도 서보 모터나 유압 또는 공압 액추에이터 등이 사용될 수 있다.

화기(100)는 탄환을 발사하기 위한 것으로, 화기 거치대(630)에 고정 결합된다. 프레임(620)은 좌우 회동이 가능하고 화기 거치대(630)는 프레임(620)에 상하 회동이 가능하게 결합되므로 화기(100)는 좌우 회동(panning) 및 상하 회동(tilting)이 가능하다. 즉 화기(100)의 조준 방향은 상하 및 좌우로 변동이 가능하다.

화기(100)에 공급되는 탄환은 체인 형태로 연결되어 있으며, 프레임(620)에 결합되어 있는 탄환 수납부(110)에 보관된다. 탄환 수납부(110)에 수납된 탄환은 탄환 가이드(120)를 지나 화기(100)로 공급된다.

조준경(200)은 원거리에 위치한 표적을 조준하기 위한 것으로, 그 주시선(LOS-Line Of Sight)이 화기(100)의 조준선(LOF-Line Of Fire)과 평행하도록 화기(100)의 상측에 결합된다. 조준경(200)은 원거리에 위치한 표적을 정확히 볼 수 있도록 고정 배율을 가지는 확대경으로 이루어질 수 있다.

제1카메라(300)는 조준경(200)이 바라보는 영상을 촬영하기 위한 것으로 조준경(200)의 후방 즉, 조준경(200)의 접안부를 바라보도록 배치된다. 제1카메라(300)는 조준경(200)의 영상을 확대 또는 축소하여 보기 위해서 줌(zoom) 기능을 가질 수도 있다.

도 2는 도 1의 원격 제어 무장 장치(1)의 조준경(200)과 제1카메라(300)를 분리하여 확대 도시한 것으로, 도 2를 참조하면 조준경(200) 및 제1카메라(300)는 지그(250)에 고정 결합되며, 그 주시선(LOS)이 서로 일치하도록 배치된다. 조준경(200)과 제1카메라(300)는 지그(250)에 의해서 서로 안정적으로 상대 고정되므로, 조준경(200)의 주시선(LOS)과 제1카메라(300)의 주시선(LOS)은 화기(100)가 움직이는 상황에서도 서로 어긋나지 않고 안정적으로 일치된 상태를 유지할 수 있다.

제1카메라(300)는 촬영한 영상을 영상 촬영부(400)로 전송할 수 있도록 영상 촬영부(400)와 케이블(310)로 연결되어 있다.

지그(250)는 레버(252)를 구비하여 화기(100)의 상측에 착탈이 가능하다. 즉 지그(250)를 화기(100)의 상측에 배치한 후 레버(252)를 돌려 지그(250)를 화기(100)에 고정시킬 수도 있고, 반대로 레버(252)를 풀어줌으로써 지그(250)를 화기(100)로부터 분리시킬 수도 있다.

화기(100)의 상측에는 지그(250)가 정확한 위치에 장착될 수 있도록 톱니(105)가 마련되어 있다.

영상 촬영부(400)는 프레임(620)에 결합되며 제2카메라(410), 제3카메라(420) 및 영상 송신부(500)를 구비한다. 영상 촬영부(400)는 프레임(620)에 상하방향으로 회전가능하게 결합된 카메라 베이스(402)에 좌우방향으로 회전이 가능하게 결합된다. 카메라 베이스(402)는 화기(100)와는 독립적으로 상하로 회전이 가능하게 프레임(620)에 결합되므로, 영상 촬영부(400)는 화기(100)와는 독립적으로 상하 및 좌우 회동이 가능하다. 영상 촬영부(400)를 회동시키기 위해서 서보 모터, 유압 액추에이터 또는 공압 액추에이터 등이 사용될 수 있다.

제2카메라(410)는 영상 촬영부(400)에 고정되며, 영상 촬영부(400)의 전방을 바라보도록 배치된다. 즉 영상 촬영부(400)가 회동됨에 따라서 제2카메라(410)의 주시 방향도 함께 변경된다. 영상 촬영부(400)가 화기(100)에 대해서 독립적으로 상하 및 좌우 회동이 가능하므로 제2카메라(410)의 주시 방향도 화기(100)의 조준 방향에 대해서 상대 이동이 가능하다. 제2카메라(410)는 가시광선 영역의 영상을 촬영할 수 있는 카메라로 구성되며, 원거리에 있는 목표물의 영상을 정밀하게 활영할 수 있도록 해상도가 높고 고배율의 줌이 가능한 것이 바람직하다.

한편, 제2카메라(410)는 제1카메라(300)와는 달리 화기(100)에 고정 결합되지 않으므로, 제1카메라(300)와는 달리 화기(100)가 사격을 수행하는 동안에 화기(100)의 반동에 의한 충격 및 진동의 영향을 적게 받는다. 따라서 사격 시에 제1카메라(300)보다 안정적으로 목표물을 촬영할 수 있다. 또한 제2카메라(410)는 제1카메라(300)에 비해서 사격시에 발생하는 화염이나 연기의 영향을 적게 받으므로 더욱 선명하게 목표물의 영상을 촬영할 수 있다.

제3카메라(420)도 영상 촬영부(400)에 고정되며, 영상 촬영부(400)의 전방을 바라보도록 배치된다. 즉, 제3카메라(420)의 주시 방향은 제2카메라(410)의 주시 방향과 동일하며, 그 주시선(LOS)은 제2카메라(410)의 주시선(LOS)과 평행을 이룬다. 따라서 제3카메라(420)의 주시 방향도 화기(100)의 주시 방향에 대해서 상대 이동이 가능하다.

영상 송신부(500)는 제1 내지 제3카메라(420)에서 촬영된 영상 중 하나를 선택하여 본 실시예의 원격 제어 무장 장치(1)를 원격 제어하는 지휘 통제실로 전송하기 위한 역할을 한다. 영상 송신부(500)는 영상 케이블이나 광케이블을 이용하여 유선으로 지휘 통제실과 연결될 수도 있고, 전자기파를 이용하여 무선으로 지휘 통제실과 연결될 수도 있다.

도 3은 본 실시예의 원격 제어 무장 장치(1)의 영상 송신부(500)를 포함한 영상 촬영부(400)를 개략적으로 도시한 블럭도로, 도 3을 참조하면 영상 송신부(500)는 멀티플렉서(510)를 구비한다.

멀티플렉서(510)는 제1 내지 제3카메라(300,410,420)로부터 영상(S1,S2,S3)을 입력받아 이를 지휘 통제실에 있는 제어 유니트(2)로 전송하는 역할을 한다. 제어 유니트(2)는 멀티플렉서(510)에 제어 명령을 전송하여 제1 내지 제3카메라(300,410,420)로부터 촬영된 영상(S1,S2,S3) 중에 하나를 선택적으로 송신하도록 제어할 수 있다. 제어 유니트(2)로 전송된 영상은 지휘 통제실의 원격 제어자(teleoperator)가 볼 수 있도록, 제어 유니트(2)에 구비된 디스플레이(20)를 통해서 표시된다.

다음으로 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)를 이용하여 조준 감사를 수행하는 방법을 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)의 제1카메라(300)로부터 촬영된 영상(S1)을 디스플레이(20)에 표시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이 디스플레이(20)에 제1카메라(300)로부터 촬영된 영상(S1)이 표시되도록 원격 제어자는 영상 촬영부(400)의 멀티플렉서(510)를 제어하여 제1카메라(300)로부터 촬영된 영상(S1)을 수신한다.

원격 제어자는 디스플레이(20)에 표시된 제1카메라(300)의 영상(S1)을 보면서 차선에 의해서 표시되는 제1카메라(300)의 주시 지점(P1)이 표적(T)의 중심에 위치되도록 프레임(620)의 회전 각도 및 화기 거치대(630)의 회전 각도를 제어한다. 제1카메라(300)와 화기(100)는 서로 고정 결합되어 있으므로 화기(100)의 조준 방향도 제1카메라(300)의 주시 방향과 함께 변경된다.

제1카메라(300)의 주시 지점(P1)이 표적(T)의 중심에 위치되면, 원격 제어자는 영상 촬영부(400)의 멀티플렉서(510)를 제어하여 제2카메라(410)로부터 촬영된 영상(S2)을 수신한다.

도 5는 제2카메라(410)가 촬영한 영상(S2)을 디스플레이(20)에 표시한 것으로, 도 5를 참고하면 제2카메라(410)의 주시 지점(P2)은 표적(T)의 중심에 위치하지 않을 수도 있다. 이는 제2카메라(410)의 주시선(LOS)이 제1카메라(300)의 주시선(LOS)과 평행을 이루지 못하고 미세하게 어긋나 있기 때문이다. 따라서 이 경우, 제1카메라(300)의 주시 지점(P1)과 제2카메라(410)의 주시 지점(P2)을 일치시키는 조준 감사 작업이 필요하다.

제2카메라(410)의 주시 지점(P2)이 제1카메라(300)의 주시 지점(P1)과 일치되도록 원격 제어자는 제어 유니트(2)를 이용하여 영상 촬영부(400)를 상하 좌우로 회전시키면서 제2카메라(410)의 주시 지점(P2)이 표적(T)의 중심에 위치되게 한다. 이때, 화기(100) 및 제1카메라(300)는 정지시킨 채 영상 촬영부(400)만을 제어한다.

도 6은 제2카메라(410)의 주시 지점(P2)이 표적(T)의 중심에 위치된 상태에서의 제2카메라(410)의 촬영 영상(S2)을 디스플레이(20)에 표시한 것으로, 이와 같이 원격 제어자가 제2카메라(410)의 주시 지점(P2)을 표적(T)의 중심에 위치시키면, 제1카메라(300) 및 제2카메라(410)의 주시 지점(P1,P2)은 서로 일치하게 된다. 즉, 조준 감사가 완료된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)에 의하면, 원격 제어자가 지휘 통제실에서 원격으로 조준 감사를 수행할 수 있으므로, 원격 제어 무장 장치(1)가 배치된 현장에 인력이 필요하지 않다. 따라서 더욱 용이하게 원격 제어 무장 장치(1)의 조준 감사를 수행할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)에 의하면 야간과 같이 조명이 부족하여 제2카메라(410)로 목표물을 촬영하기 어려운 경우, 원격 제어자는 영상 송신부(500)가 제3카메라(420)의 촬영 영상(S3)을 송신하도록 제어함으로써, 적외선 열상을 보면서 화기(100)를 제어할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)는 야간과 같이 조명이 부족한 상황에서도 효과적으로 임무를 수행할 수 있다.

다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격 무장 제어 시스템에 대해서 설명한다.

본 실시예에 따른 원격 무장 제어 시스템은 원격 제어 무장 장치와, 제어 유니트(3)를 구비한다.

원격 제어 무장 장치는 상술한 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)와 마찬가지로, 구동 기구(600), 화기(100), 조준경(200), 제1카메라(300), 영상 촬영부(400)를 구비한다.

구동 기구(600), 화기(100), 조준경(200) 및 제1카메라(300)는 상술한 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)의 그것과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

영상 촬영부(400)는 제2카메라(410), 제3카메라(420) 및 영상 송신부(500)를 구비하는데, 제2 및 제3카메라(410,420)는 상술한 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)의 그것과 동일하다.

도 7은 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치의 영상 촬영부(400)를 개략적으로 도시한 블럭도인데, 도 7을 참조하면 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치의 영상 송신부(500)는 상술한 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치(1)의 영상 송신부(500)와는 달리 멀티플렉서를 구비하지 않는다.

즉 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 장치의 영상 송신부(500)는 제1 내지 제3카메라(300,410,420)로 촬영한 영상(S1,S2,S3) 전부를 유선 또는 무선으로 지휘 통제실의 제어 유니트(3)로 전송한다.

제어 유니트(3)는 원격 제어 무장 장치와는 멀리 떨어진 장소에 위치한 지휘 통제실에 배치되며, 디스플레이(20) 및 멀티플렉서(30)를 구비한다.

디스플레이(20)는 지휘 통제실의 원격 제어자가 볼 수 있는 영상을 표시하기 위한 것이다.

멀티플렉서(30)는 원격 제어자의 제어에 따라서, 원격 제어 무장 장치의 영상 송신부(500)로부터 수신한 제1 내지 제3카메라(300,410,420)의 촬영 영상(S1,S2,S3) 중 하나를 선택적으로 디스플레이(20)에 전송하는 역할을 한다. 따라서 원격 제어자는 멀티플렉서(30)를 제어함으로써 제1 내지 제3카메라(300,410,420)의 촬영 영상(S1,S2,S3)을 선택적으로 볼 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 원격 제어 무장 시스템에 따르면, 원격 제어 무장 장치가 설치된 현장에 인력이 없이도, 원격 제어자는 제1카메라(300) 및 제2카메라(410)의 촬영 영상(S1,S2)을 바꿔 가면서 원격 제어 무장 장치의 조준 감사를 수행할 수 있다.

이상 본 발명의 일부 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

예컨대 상술한 실시예에서는 제3카메라(420)가 구비되는 것으로 설명하였으나, 원격 제어 무장 장치(1)는 제3카메라(420) 없이 제1카메라(300) 및 제2카메라(410) 만을 구비할 수도 있다.

또한 상술한 실시예에서는 영상 촬영부(400)에 제2카메라(410) 및 제3카메라(420)가 모두 장착되어 일체로 구동되는 것으로 설명하였으나, 원격 제어 무장 장치(1)의 제2카메라(410)와 제3카메라(420)는 서로 독립적으로 구동이 가능하게 배치될 수도 있다.

또한 상술한 실시예에서 조준경(200)과 제1카메라(300)가 지그(250)에 결합되고, 그 지그(250)가 화기(100)에 결합되는 것으로 설명하였으나, 조준경(200) 및 제1카메라(300) 각각은 지그없이 직접 화기(100)에 결합될 수도 있다.

또한 상술한 실시예에서 영상 송신부(500)는 영상 촬영부(400)에 구비되는 것으로 설명하였으나, 영상 송신부(500)의 물리적인 위치는 이에 한정되지 않으며, 프레임(620) 또는 베이스(610)에도 배치될 수 있다.

이외에도 본 발명은 그 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

1 ... 원격 제어 무장 장치 2 ... 제어 유니트
20 ... 디스플레이 30 ... 멀티플렉서
100 ... 화기 200 ... 조준경
300 ... 제1카메라 400 ... 영상 촬영부
410 ... 제2카메라 420 ... 제3카메라
500 ... 영상 송신부 600 ... 구동 기구

Claims (8)

1. 베이스;
   상기 베이스에 좌우로 회전 가능하게 설치되는 프레임;
   상기 프레임의 상측에 상하로 회전 가능하게 설치되는 화기 거치대;
   상기 화기 거치대에 배치된 화기;
   상기 화기에 장착되는 조준경;
   상기 조준경으로 보여지는 영상을 촬영하는 제1카메라;
   상기 프레임에 상하로 회전이 가능하게 설치되는 카메라 베이스;
   상기 카메라 베이스에 좌우로 회전이 가능하게 설치되어, 주시 방향이 상기 화기의 조준 방향에 대해서 상대 이동이 가능하게 배치되는 제2카메라; 및
   상기 제1카메라 또는 상기 제2카메라의 촬영 영상을 선택적으로 지휘 통제실로 전송할 수 있는 영상 송신부를 포함하고,
   상기 제1카메라의 주시 지점이 표적의 중심에 위치되도록 하고, 상기 제2카메라를 상하 좌우로 회전시켜 상기 제2카메라의 주시 지점을 상기 제1카메라의 주시 지점과 일치시킴으로써 조준 감사가 수행되는 원격 제어 무장 장치.
2. 제1항에 있어서,
   주시 방향이 상기 화기의 조준 방향에 대해서 상대 이동이 가능하게 배치되며, 열상 영상을 촬영할 수 있는 제3카메라를 더 구비하며,
   상기 영상 송신부는,
   상기 제1 내지 제3카메라의 촬영 영상 중 어느 하나를 선택적으로 상기 지휘 통제실로 전송할 수 있는 원격 제어 무장 장치.
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