KR101818868B1 - 컴퍼스 센서의 교정 장치 - Google Patents

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KR101818868B1 KR1020160154189A KR20160154189A KR101818868B1 KR 101818868 B1 KR101818868 B1 KR 101818868B1 KR 1020160154189 A KR1020160154189 A KR 1020160154189A KR 20160154189 A KR20160154189 A KR 20160154189A KR 101818868 B1 KR101818868 B1 KR 101818868B1
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박종진
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치는, 내부에 컴퍼스 센서가 배치된 수중 글라이더가 안착되는 제1 교정부; 상기 제1 교정부의 하부에 연결되어 상기 수중 글라이더의 헤딩 방향을 조절하는 제2 교정부; 및 상기 제2 교정부의 하부에 연결되어 상기 제2 교정부를 선형 이동시키는 제3 교정부;를 포함하고, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부에 의해 상기 수중 글라이더의 6축 운동이 구현될 수 있다.

Description

컴퍼스 센서의 교정 장치{CALIBRATOR FOR COMPASS SENSOR}
본 발명은 컴퍼스 센서의 교정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중 글라이더에 구비된 컴퍼스 센서를 용이하게 교정할 수 있는 컴퍼스 센서의 교정 장치에 관한 것이다.
수중 글라이더는 자동적으로 부력을 조정해 수중에서 활강, 최대 1년까지 자체적으로 이동하면서 바다 속을 탐사하는 무인 장비다. 해양 표층부터 수심 1000m까지 수온 및 염분, 해류 자료 획득이 가능하며, 센서 탑재에 따라 적조 생물, 유류 유출, 수중 소음 등 한반도 해양 광역에 대해 종합적으로 탐사할 수 있다.
이때, 수중 글라이더에는 컴퍼스 센서(compass sensor)가 구비될 수 있다.
컴퍼스(Compass) 센서는 지구의 정북을 축의 하나로 보는 절대 좌표계에서 정북방향에 대하여 기울어진 각도가 절대 방위각으로 측정하는 것으로서 지구상에 존재하는 미세한 자기장에 의하여 방향을 측정할 수 있다.
다만, 대부분의 컴퍼스는 지엽적인 자기장의 간섭으로 인하여 지엽적 오차가 있게 된다. 지자기는 약한 자기장에 해당되어, 이러한 외부의 자기장 간섭에 의하여 컴퍼스에 의해 감지되는 데이터에는 국부적인 오차가 발생될 수 있다.
따라서 일정한 수준의 방위각을 얻기 위하여 컴퍼스 센서의 데이터를 교정(Calibration) 할 필요성이 있다.
예를 들어, 2006년 9월 20일에 출원된 KR 2006-0091368에는 '자기 환경을 고려한 컴퍼스 센서의 교정 방법 및 장치, 이를 이용한 방위각 측정 방법 및 장치'에 대하여 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 컴퍼스 센서의 교정에 의해 전문적인 해양 감시 관측이 가능하고, 수중 글라이더의 운용에 있어 안정성 및 정밀성을 향상시킬 수 있는 컴퍼스 센서의 교정 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 비교적 간단한 구조로 마련되어 수중 글라이더에 대한 6축 운동을 구현할 수 있고, 수중 글라이더의 각도 및 방향을 자유롭게 조절하여 컴퍼스 센서의 검사 또는 교정을 수행할 수 있는 컴퍼스 센서의 교정 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 다양한 기종의 글라이더를 교정할 수 있고, 분해가 가능하여 이동성이 향상될 수 있으며, 외부 자기장에 의한 간섭을 회피할 수 있는 안전한 장소에서 컴퍼스 센서의 교정을 수행할 수 있는 컴퍼스 센서의 교정 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 비자성체 재질로 마련되어 주기적인 디가우징(degaussing)이 필요 없는 컴퍼스 센서의 교정 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치는, 내부에 컴퍼스 센서가 배치된 수중 글라이더가 안착되는 제1 교정부; 상기 제1 교정부의 하부에 연결되어 상기 수중 글라이더의 헤딩 방향을 조절하는 제2 교정부; 및 상기 제2 교정부의 하부에 연결되어 상기 제2 교정부를 선형 이동시키는 제3 교정부;를 포함하고, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부에 의해 상기 수중 글라이더의 6축 운동이 구현될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 교정부 및 상기 제2 교정부에는 서로 마주보도록 배치된 피칭 조절 부재가 구비되고, 상기 피칭 조절 부재에 의해 상기 제2 교정부에 대한 상기 제1 교정부의 피칭 각도가 조절될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 교정부의 일 측에 배치되어 상기 수중 글라이더를 상기 제1 교정부 내에서 회전 운동시키는 제4 교정부를 더 포함하고, 상기 제4 교정부에 의해 상기 수중 글라이더의 롤링 모션이 구현될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2 교정부는 상기 제3 교정부에 대하여 회전 가능하도록 연결되고, 상기 제2 교정부의 회전에 의해 상기 수중 글라이더의 요잉 모션이 구현될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제3 교정부는, 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제1 레일 부재; 및 상기 한 쌍의 제1 레일 부재 사이에 수직 방향으로 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제2 레일 부재;를 포함하고, 상기 한 쌍의 제2 레일 부재는 상기 한 쌍의 제1 레일 부재의 길이방향을 따라 선형 이동 가능하고, 상기 제2 교정부는 상기 한 쌍의 제2 레일 부재의 길이방향을 따라 선형 이동 가능하다.
일 측에 의하면, 상기 제3 교정부는, 상기 한 쌍의 제1 레일 부재 또는 상기 한 쌍의 제2 레일 부재의 하단에 연결된 높이 조절 부재;를 더 포함하고, 상기 높이 조절 부재에 의해 상기 수중 글라이더가 지면에 대한 수직 이동이 구현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치는 내부에 컴퍼스 센서가 배치된 수중 글라이더가 안착되는 제1 교정부; 상기 제1 교정부의 일부가 내부에 수용되도록 상기 제1 교정부에 연결되는 제2 교정부; 및 상기 제2 교정부의 하단에 연결되어 지면 상에 배치되는 제3 교정부;를 포함하고, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부는 서로 결합 또는 분리 가능하다.
일 측에 의하면, 상기 제1 교정부 및 상기 제2 교정부에는 서로 마주보도록 배치된 피칭 조절 부재가 구비되고, 상기 피칭 조절 부재는 상기 제2 교정부로부터 분리 가능하도록 연결되어, 상기 결합 부재의 상기 제2 교정부에 대한 분리에 의해 상기 제1 교정부 및 상기 제2 교정부가 서로 분리 또는 결합될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부는 동축 상에 배치되고, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부는 상기 동축을 중심으로 대칭되게 형성될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제2 교정부의 하단 및 상기 제3 교정부의 상단에는 상기 제2 교정부가 상기 제3 교정부 상에서 회전 가능하도록 결합 부재가 구비되고, 상기 결합 부재는 상기 동축 상에 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 또는 상기 제3 교정부는 비자성체 재질로 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 의하면, 컴퍼스 센서의 교정에 의해 전문적인 해양 감시 관측이 가능하고, 수중 글라이더의 운용에 있어 안정성 및 정밀성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 의하면, 비교적 간단한 구조로 마련되어 수중 글라이더에 대한 6축 운동을 구현할 수 있고, 수중 글라이더의 각도 및 방향을 자유롭게 조절하여 컴퍼스 센서의 검사 또는 교정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 의하면, 다양한 기종의 글라이더를 교정할 수 있고, 분해가 가능하여 이동성이 향상될 수 있으며, 외부 자기장에 의한 간섭을 회피할 수 있는 안전한 장소에서 컴퍼스 센서의 교정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 의하면, 비자성체 재질로 마련되어 주기적인 디가우징(degaussing)이 필요 없다.
도 1은 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 3은 제2 교정부에서 피칭 조절 부재가 분리된 모습을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 안착된 수중 글라이더의 6축 운동을 도시한다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치를 도시하고, 도 2는 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치의 분해 사시도를 도시하고, 도 3은 제2 교정부에서 피칭 조절 부재가 분리된 모습을 도시하고, 도 4는 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 안착된 수중 글라이더의 6축 운동을 도시한다.
도 1 또는 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치(10)는 제1 교정부(100), 제2 교정부(200), 제3 교정부(300) 및 제4 교정부(미도시)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 교정부(100), 제2 교정부(200) 및 제3 교정부(300)는 Z축 방향으로 연장되는 동축 상에서 배치되며, 제1 교정부(100), 제2 교정부(200) 및 제3 교정부(300)는 동축을 중심으로 각각 대칭되게 형성될 수 있다.
또한, 제1 교정부(100), 제2 교정부(200) 또는 제3 교정부(300)는 비자성 재질로 마련되어, 컴퍼스 센서의 교정 시 자기장에 의한 영향을 차단할 수 있으며, 주기적으로 디가우징을 할 필요가 없다. 그리고 제1 교정부(100), 제2 교정부(200) 또는 제3 교정부(300)는 분해 및 조립이 용이하고 외부에서 사용할 수 있도록 경량의 내식성 있는 재질로 마련될 수 있음은 당연하다.
구체적으로, 상기 제1 교정부(100)는 수중 글라이더가 안착될 수 있도록 마련될 수 있다.
제1 교정부(100)의 상단은 개방되고, Y축 방향으로 연장된 프레임의 형태로 될 수 있다. 그리고 제1 교정부(100)의 Y축 방향 상에 배치된 양측면은 개방될 수 있다.
이때, 제1 교정부(100)의 내부에는 수중 글라이더가 안착되는 복수 개의 안착 부재(102)가 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 안착 부재(102)는 예를 들어 엔지니어링 플라스틱(MC 나일론) 재질로 마련될 수 있으며, 총 4개로 마련될 수 있다. 그리고 복수 개의 안착 부재(102)에는 수중 글라이더의 반지름에 맞춰 반원 모양의 홈(1022)이 형성될 수 있으며, 홈(1022)에 수중 글라이더가 안착될 수 있다.
이와 같이 구성된 제1 교정부(100)에 수중 글라이더가 안착되면, 수중 글라이더는 제1 교정부(100)의 개방된 상단을 통해 상부에 노출되고, 제1 교정부(100)의 개방된 Y축 방향 상에 배치된 양측면을 관통하여 배치될 수 있다.
또한, 제1 교정부(100)에는 제2 교정부(200)가 연결될 수 있다.
상기 제2 교정부(200) 내에는 제1 교정부(100)의 일부가 삽입될 수 있다.
이를 위해, 제2 교정부(200) 또한 상단은 개방되고, Y축 방향 상에 배치된 양측면은 개방될 수 있다.
이때, 제2 교정부(200)의 Z축 방향 높이가 제1 교정부(100)의 Z축 방향 높이보다 크므로, 제1 교정부(100)가 제2 교정부(200) 내에서 상하 방향 피칭 모션을 원활하게 구현할 수 있다.
한편, 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)에는 각각 서로 마주보도록 배치된 피칭 조절 부재가 구비될 수 있다.
구체적으로, 제1 교정부(100)에는 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제1 피칭 조절 부재(110)가 구비되고, 제2 교정부(200)에는 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제2 피칭 조절 부재(210)가 구비될 수 있다.
상기 제1 피칭 조절 부재(110)는 제1 교정부(100)의 상단에서 하부에 연결될 수 있고, 제2 피칭 조절 부재(210)는 제2 교정부(200)의 상단에 연결될 수 있다.
이때, 제1 피칭 조절 부재(110)에서 제2 피칭 조절 부재(210)와 마주보는 면에는 암(female) 요소(112)가 구비되고, 제2 피칭 조절 부재(210)에서 제1 피칭 조절 부재(110)와 마주보는 면에는 수(male) 요소(212)가 구비될 수 있다.
이에 의해 한 쌍의 제1 피칭 조절 부재(110) 중 하나는 한 쌍의 제2 피칭 조절 부재(210) 중 하나와 마주보도록 배치되어 서로 맞물릴 수 있고, 한 쌍의 제1 피칭 조절 부재(110) 중 다른 하나는 한 쌍의 제2 피칭 조절 부재(210) 중 다른 하나와 마주보도록 배치되어 서로 맞물릴 수 있다.
또한, 제1 피칭 조절 부재(110)에는 황동으로 제작된 오일리스 베어링(oilless bearing)이 삽입될 수 있으며, 오일리스 베어링의 중앙에 검은 점 부분에 윤활을 위해 흑연 또는 수지 등이 첨가될 수 있다. 이에 의해 오일리스 베어링은 반영구적으로 사용될 수 있고 고하중 저속이동에 특화될 수 있다.
이와 같이 제1 피칭 조절 부재(110) 및 제2 피칭 조절 부재(210)는 서로 맞물린 상태에서, 제2 피칭 조절 부재(210)의 수(male) 요소(212)가 제1 피칭 조절 부재(110)의 암(female) 요소(112) 내에서 회전되어 수중 글라이더의 피칭 각도를 조절할 수 있다. 이에 의해 제1 교정부(100)에 안착된 수중 글라이더의 헤딩 방향을 조절할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여, 제2 피칭 조절 부재(210)는 제2 교정부(200)의 상단에 대하여 결합 또는 분리될 수 있다.
예를 들어, 제2 교정부(200)의 상단에는 볼트(B)가 장착되고, 제2 피칭 조절 부재(210)의 상하단을 관통하여 볼트(B)를 위한 홀(214)이 형성되며, 제2 피칭 조절 부재(210)의 상단에서 볼트(B)는 너트(N)와 결합될 수 있다.
이와 같이 볼트(B) 및 너트(N)의 결합에 의해 제2 피칭 조절 부재(210)와 제2 교정부(200)가 고정될 수 있으며, 제2 피칭 조절 부재(210)의 수(male) 요소(212)가 제1 피칭 조절 부재(110)의 암(female) 요소(112)와 맞물림으로써 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)의 조립이 완료될 수 있다.
반면, 볼트(B) 및 너트(N)의 결합 해제에 의해 제2 피칭 조절 부재(210)와 제2 교정부(200)가 분해될 수 있으며, 제2 피칭 조절 부재(210)의 수(male) 요소(212)가 제1 피칭 조절 부재(110)의 암(female) 요소(112)로부터 분해됨으로써 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)가 분해될 수 있다.
이와 같이 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)는 제1 피칭 조절 부재(110) 및 제2 피칭 조절 부재(210)에 의해 용이하게 조립 또는 분해될 수 있다.
전술된 제2 교정부(200)의 하부에는 제3 교정부(300)가 연결될 수 있다.
이때, 제3 교정부(300)는 지면 상에 높여질 수 있다.
상기 제3 교정부(300)는 제2 교정부(200)를 예를 들어 XYZ 축 방향으로 선형 이동시킬 수 있다.
이를 위해, 제3 교정부(300)는 한 쌍의 제1 레일 부재(310), 한 쌍의 제2 레일 부재(320) 및 높이 조절 부재(330)를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제1 레일 부재(310)는 X축 방향으로 연장되어, Y축 방향으로 서로 마주보도록 이격 배치될 수 있다.
상기 한 쌍의 제2 레일 부재(320)는 Y축 방향으로 연장되어, X축 방향으로 서로 마주보도록 이격 배치될 수 있다. 그리고 한 쌍의 제2 레일 부재(320)는 한 쌍의 제1 레일 부재(310)와 수직하도록 한 쌍의 제1 레일 부재(310) 사이에 배치될 수 있다.
이때, 한 쌍의 제2 레일 부재(320)는 한 쌍의 제1 레일 부재(310)의 길이방향을 따라 X축 방향으로 선형 이동할 수 있고, 제2 교정부(200)가 연결되는 상면 플레이트(UP)는 한 쌍의 제2 레일 부재(320)의 길이 방향을 따라 Y축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 이는 곧 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)가 XY축 방향으로 선형 이동할 수 있음을 의미한다.
또한, 높이 조절 부재(330)는 한 쌍의 제1 레일 부재(310) 또는 한 쌍의 제2 레일 부재(320)의 하단에 연결될 수 있다.
이때, 높이 조절 부재(330)는 레벨링 가능하도록 마련되어, 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)를 Z축 방향으로 선형 이동시킬 수 있다.
높이 조절 부재(330)는 복수 개로 마련되고, 복수 개의 높이 조절 부재(330)의 높이가 개별적으로 조절될 수 있음은 당연하다.
또한, 높이 조절 부재(330)는 지면이 평평하지 않은 경우 컴퍼스 센서의 교정 장치(10)가 지면에 대하여 수평하게 배치되게 조절할 수 있다.
한편, 제2 교정부(200) 및 제3 교정부(300)는 서로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 교정부(200)가 제3 교정부(300)에 대하여 Z축을 중심으로 회전됨으로써 수중 글라이더의 요잉(yawing) 모션이 구현될 수 있다.
도 2를 다시 참조하여, 제2 교정부(200)의 하면 플레이트(LP) 및 제3 교정부(300)의 상면 플레이트(UP)에는 결합 부재가 배치될 수 있다.
구체적으로, 제2 교정부(200)의 하면 플레이트(LP)에는 하방으로 돌출되게 연장된 제1 결합 부재(220)가 연결될 수 있고, 제3 교정부(300)의 상면 플레이트(UP)에는 상방으로 돌출되게 연장되고, 제1 결합 부재(220)가 삽입되는 제2 결합 부재(340)가 연결될 수 있다.
이때, 제1 결합 부재(220) 및 제2 결합 부재(340)는 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부의 중심축 또는 전술된 동축 상에 배치될 수 있다.
이에 의해 제2 교정부(200) 및 제3 교정부(300)를 조립 또는 분해할 때 추가적인 고정 장치 필요 없이 용이하게 할 수 있다. 특히, 컴퍼스 센서의 교정 장치를 수평이 맞춰진 곳에서 대부분 사용하므로 교정(calibration) 도중 제2 교정부(200) 및 제3 교정부(300)가 분해되거나 회전 축이 틀어지는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 제1 교정부(100)의 일 측에는 제4 교정부(미도시)가 배치될 수 있다.
상기 제4 교정부는 수중 글라이더를 제1 교정부(100) 내에서 회전 운동시킬 수 있다. 예를 들어, 제4 교정부에 의해 수중 글라이더가 안착 부재(102)에 안착된 상태에서 360도 회전할 수 있다.
따라서 제4 교정부는 수중 글라이더에 연결되어 수중 글라이더를 360도 회전시킬 수 있다면 어떠한 구조로든지 마련될 수 있다.
특히, 도 4를 참조하여, 전술된 컴퍼스 센서의 교정 장치는 수중 글라이더의 6축 운동을 구현할 수 있다.
도 4를 참조하여, 제1 교정부(100)에 수중 글라이더(UG) 또는 수중 드론이 안착될 수 있다.
이때, 컴퍼스 센서의 교정 장치(10)는 수중 글라이더(UG) 내에 배치된 컴퍼스 센서의 교정을 위해 주변에 자기적 영상을 미칠 인공적 요소(철골 구조물, 철근, 전봇대, 건물, 차량 기타 철분이 많이 함유된 암석 지대 등등)로부터 안전한 장소에 배치될 필요가 있다.
또한, 수중 글라이더(UG)는 제3 교정부(300)에 의해 XYZ축 상에서 L1, L2및 L3 방향으로 선형 이동될 수 있다. 이때, 수중 글라이더(UG)의 XYZ축 상에서 선형 이동은 XYZ축 상의 다양한 좌표의 조합에 의해 수행될 수 있다.
한편, 수중 글라이더(UG)는 제1 교정부(100) 및 제2 교정부(200)에 의해 피칭 모션이 구현될 수 있다. 구체적으로, 전술된 피칭 조절 부재에 의해 제2 교정부(200)에 대하여 제1 교정부(100)가 Pitch axix을 중심으로 회전할 수 있다.
수중 글라이더(UG)는 제2 교정부(200) 및 제3 교정부(300)에 의해 요잉 모션이 구현될 수 있다. 구체적으로, 전술된 결합 부재에 의해 제3 교정부(300)에 대하여 제2 교정부(200)가 Yawing axis을 중심으로 회전할 수 있다.
수중 글라이더(UG)는 제4 교정부에 의해 롤링 모션이 구현될 수 있다. 구체적으로, 수중 글라이더(UG)가 안착 부재에 안착된 상태에서 제4 교정부에 의해 Rolling axis을 중심으로 회전할 수 있다.
이상 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치에 대하여 설명되었으며, 이하에서는 컴퍼스 센서의 교정 장치를 이용한 컴퍼스 센서의 교정 방법에 대하여 설명된다.
우선, 전술된 컴퍼스 센서의 교정 장치를 설치한다.
이때, 컴퍼스 센서의 교정 장치는 분해된 상태에서 특정 장소에 이동된 후에 조립될 수 있다.
이어서, 컴퍼스 센서의 교정 장치의 수평을 맞추고, 수중 글라이더를 설치한다.
그런 다음, 컴퍼스 센서의 교정 소프트웨어가 설치된 PC와 수중 글라이더를 통신 모뎀과 시리얼 통신 프로그램을 통해 무선으로 연결한다.
이어서, 시리얼 통신 프로그램으로 수중 글라이더 내부에 배치된 컴퍼스 센서를 활성화시킨 후에 시리얼 통신 프로그램을 종료하고 교정 프로그램을 열어 컴퍼스 센서와 연결한다.
PC에서 측정할 샘플의 수를 설정하고 컴퍼스 센서의 교정 소프트웨어에 의해 교정을 시작한다.
교정이 시작되면, 컴퍼스 센서의 교정 장치를 이용하여 수중 글라이더의 Heading, Pitch, Roll 등을 변경해가며 자세를 조정하여 샘플링한다.
샘플링 수가 설정치만큼 채워진 후에 교정 결과가 3 sigma 값으로 산출된다.
마지막으로 산출된 값이 기존 값보다 작은지 확인 후 작다면 새로운 값을 적용시킨다.
이와 같이 일 실시예에 따른 컴퍼스 센서의 교정 장치는 비교적 간단한 구조로 마련되어 수중 글라이더에 대한 6축 운동을 구현할 수 있고, 수중 글라이더의 각도 및 방향을 자유롭게 조절하여 컴퍼스 센서의 검사 또는 교정을 수행할 수 있으며, 다양한 기종의 글라이더를 교정할 수 있고, 분해가 가능하여 이동성이 향상될 수 있으며, 외부 자기장에 의한 간섭을 회피할 수 있는 안전한 장소에서 컴퍼스 센서의 교정을 수행할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 컴퍼스 센서의 교정 장치
100: 제1 교정부
110: 제1 피칭 조절 부재
200: 제2 교정부
210: 제2 피칭 조절 부재
300: 제3 교정부
310: 한 쌍의 제1 레일 부재
320: 한 쌍의 제2 레일 부재
330: 높이 조절 부재

Claims (11)

  1. 내부에 컴퍼스 센서가 배치된 수중 글라이더가 안착되는 제1 교정부;
    상기 제1 교정부의 하부에 연결되어 상기 수중 글라이더의 헤딩 방향을 조절하는 제2 교정부; 및
    상기 제2 교정부의 하부에 연결되어 상기 제2 교정부를 선형 이동시키는 제3 교정부;
    를 포함하고,
    상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부에 의해 상기 수중 글라이더의 6축 운동이 구현되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 교정부 및 상기 제2 교정부에는 서로 마주보도록 배치된 피칭 조절 부재가 구비되고, 상기 피칭 조절 부재에 의해 상기 제2 교정부에 대한 상기 제1 교정부의 피칭 각도가 조절되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 교정부의 일 측에 배치되어 상기 수중 글라이더를 상기 제1 교정부 내에서 회전 운동시키는 제4 교정부를 더 포함하고,
    상기 제4 교정부에 의해 상기 수중 글라이더의 롤링 모션이 구현되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 교정부는 상기 제3 교정부에 대하여 회전 가능하도록 연결되고,
    상기 제2 교정부의 회전에 의해 상기 수중 글라이더의 요잉 모션이 구현되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 교정부는,
    서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제1 레일 부재; 및
    상기 한 쌍의 제1 레일 부재 사이에 수직 방향으로 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제2 레일 부재;
    를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2 레일 부재는 상기 한 쌍의 제1 레일 부재의 길이방향을 따라 선형 이동 가능하고, 상기 제2 교정부는 상기 한 쌍의 제2 레일 부재의 길이방향을 따라 선형 이동 가능한 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 교정부는,
    상기 한 쌍의 제1 레일 부재 또는 상기 한 쌍의 제2 레일 부재의 하단에 연결된 높이 조절 부재;
    를 더 포함하고,
    상기 높이 조절 부재에 의해 상기 수중 글라이더가 지면에 대한 수직 이동이 구현되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  7. 내부에 컴퍼스 센서가 배치된 수중 글라이더가 안착되는 제1 교정부;
    상기 제1 교정부의 일부가 내부에 수용되도록 상기 제1 교정부에 연결되는 제2 교정부; 및
    상기 제2 교정부의 하단에 연결되어 지면 상에 배치되는 제3 교정부;
    를 포함하고,
    상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부는 서로 결합 또는 분리 가능한 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 교정부 및 상기 제2 교정부에는 서로 마주보도록 배치된 피칭 조절 부재가 구비되고,
    상기 피칭 조절 부재는 상기 제2 교정부로부터 분리 가능하도록 연결되어, 상기 피칭 조절 부재의 상기 제2 교정부에 대한 분리에 의해 상기 제1 교정부 및 상기 제2 교정부가 서로 분리 또는 결합되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부는 동축 상에 배치되고, 상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 및 상기 제3 교정부는 상기 동축을 중심으로 대칭되게 형성되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 교정부의 하단 및 상기 제3 교정부의 상단에는 상기 제2 교정부가 상기 제3 교정부 상에서 회전 가능하도록 결합 부재가 구비되고,
    상기 결합 부재는 상기 동축 상에 배치되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 교정부, 상기 제2 교정부 또는 상기 제3 교정부는 비자성체 재질로 마련되는 컴퍼스 센서의 교정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281598A (ja) 2009-06-02 2010-12-16 Fujitsu Ltd センサ較正装置
KR101314920B1 (ko) 2012-07-24 2013-10-04 충남대학교산학협력단 능동형 짐벌

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