KR101837349B1 - Flight warhead installed sensor unit for measuring internal ballistic records - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화포 발사 탄약의 강내탄도 이력을 원격으로 계측 가능하게 하는 비행탄두 및 센서유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a flight warhead and a sensor unit that can remotely measure intracnal trajectory history of cannon-launched ammunition.
현재 사용되고 있는 탄약의 강내탄도 이력 측정 기술은 화포 발사 후 SRS(Soft Recovery System) 회수장치 등을 이용하여 포구 앞에서 탄약을 회수하거나, 탄약 내부에 탑재된 낙하산을 이용하여 발사 후 탄약을 회수한 후 강내탄도 이력을 측정하였다.The currently used ammunition intracavity ballistic history measurement technique is to recover ammunition in front of a pit using SRS (Soft Recovery System) recovery device after cannon launch, or to recover the ammunition after launch by using parachute mounted inside ammunition, The trajectory history was measured.
SRS(Soft Recovery System) 회수장치는 탄약 회수를 위한 별도의 시험시설 구축이 필요하며, 속도를 감속시키기 위해 회수관을 통과하는 과정에서 발사 환경과 다른 충격하중이 탄약에 부가적으로 작용하는 단점이 있다. 또한, 탄약 내부에 탑재된 낙하산을 이용한 회수 방법은 광활한 시험장을 확보하지 못한 경우 탄약 회수에 많은 어려움이 있었다.The SRS (Soft Recovery System) recovery system requires a separate test facility for recovery of ammunition, and has the disadvantage that the launch environment and other impact loads are added to the ammunition during the process of passing through the recovery pipe to slow down the speed have. In addition, the recovery method using the parachute mounted inside the ammunition had many difficulties in recovery of ammunition when the vast test site could not be secured.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background art are intended to aid understanding of the background of the invention and may include matters which are not known to the person of ordinary skill in the art.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 SRS 회수장치나 낙하산을 이용하는 시험시설의 구축을 요하지 않고, 원격으로 강내탄도의 이력을 계측할 수 있게 하는 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두 및 비행탄두용 센서유닛을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a sensor for intracavitary ballistic force measurement capable of measuring the history of intracavitary trajectory remotely without requiring the construction of a test facility using an SRS collection device or a parachute And an object of the present invention is to provide a sensor unit for a flying warhead and a flying warhead on which a unit is mounted.
본 발명의 일 관점에 의한 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두는, 비행탄두, 상기 비행탄두의 강내탄도 이력 계측을 위해 비행탄두에 장착되는 센서유닛 및 상기 비행탄두에 장착되어, 상기 센서유닛에 의해 측정된 정보를 처리하는 원격측정유닛을 포함한다.A flying warhead equipped with a sensor unit for intracnal ballistic history measurement according to an aspect of the present invention includes a flying warhead, a sensor unit mounted on the flying warhead for intracavitary ballistic history measurement of the flying warhead, And a telemetry unit for processing information measured by the sensor unit.
상기 센서유닛은, 상기 비행탄두의 운동을 측정하기 위한 센서모듈 및 상기 센서모듈에 의해 측정된 정보를 처리하기 위한 신호처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit may include a sensor module for measuring the motion of the flying warhead and a signal processing module for processing information measured by the sensor module.
그리고, 상기 신호처리모듈과 연결되는 충격스위치를 더 포함하고, 상기 신호처리모듈은 상기 충격스위치의 동작을 감지하여 상기 센서모듈을 작동시키는 것을 특징으로 한다.The signal processing module may further include an impact switch connected to the signal processing module, and the signal processing module senses the operation of the impact switch to operate the sensor module.
또한, 상기 센서모듈은, 상기 비행탄두의 가속도를 측정하는 가속도 센서, 상기 비행탄두의 회전을 측정하는 회전 센서 및 상기 비행탄두에 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The sensor module may include an acceleration sensor for measuring the acceleration of the flying warhead, a rotation sensor for measuring the rotation of the flying warhead, and a pressure sensor for measuring a pressure applied to the flying warhead.
나아가, 상기 원격측정유닛은 상기 센서유닛에 의해 측정된 정보를 처리하여 원격으로 송신하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the telemetry unit may process the information measured by the sensor unit and transmit it remotely.
그리고, 상기 원격측정유닛에 의해 정보를 송신하기 위해 상기 비행탄두의 전방에 장착되는 안테나를 더 포함할 수 있다.And an antenna mounted in front of the flying warhead to transmit information by the telemetry unit.
다음으로, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두는, 비행탄두, 상기 비행탄두의 운동을 측정하는 센서유닛 및 상기 센서유닛에 의해 측정된 정보를 처리하여 원격으로 송신하는 원격측정유닛을 포함한다.Next, a flying warhead equipped with a sensor unit for intracavitary ballistics history measurement according to another aspect of the present invention includes a flying warhead, a sensor unit for measuring the motion of the flying warhead, and a processing unit for processing information measured by the sensor unit And a remote measurement unit for remotely transmitting the measurement result.
그리고, 상기 센서유닛과 상기 원격측정유닛은 상기 비행탄두에 장착되는 것을 특징으로 한다.The sensor unit and the telescoping unit are mounted on the flying warhead.
또한, 상기 센서유닛은, 상기 비행탄두의 운동을 측정하기 위한 센서모듈 및 상기 센서모듈에 의해 측정된 정보를 처리하기 위한 신호처리모듈을 포함하고, 상기 신호처리모듈과 연결되는 충격스위치를 더 포함하여, 상기 신호처리모듈이 상기 충격스위치의 동작을 감지하여 상기 센서모듈을 작동시키는 것을 특징으로 한다.The sensor unit may further include a sensor module for measuring the motion of the flying warhead and a signal processing module for processing information measured by the sensor module and further includes a shock switch connected to the signal processing module The signal processing module senses the operation of the impact switch and operates the sensor module.
한편, 본 발명의 일 관점에 의한 센서유닛은, 비행탄두의 운동을 측정하기 위한 센서모듈 및 상기 센서모듈에 의해 측정된 정보를 처리하기 위한 신호처리모듈을 포함하여, 상기 비행탄두의 강내탄도 이력 계측을 위해 상기 비행탄두에 탑재되는 것을 특징으로 한다.The sensor unit according to one aspect of the present invention includes a sensor module for measuring the motion of the flying warhead and a signal processing module for processing the information measured by the sensor module, And is mounted on the flying warhead for measurement.
본 발명의 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두 및 비행탄두용 센서유닛에 의하면, 화포 발사 시 포강 내에서 탄약에 작용하는 압력, 가속도 및 회전 속도 이력 자료를 계측 및 저장하고, 포구를 벗어난 후 무선으로 계측 자료를 전송할 수 있기 때문에, 발사 후 탄약을 회수하여 분해하는 과정이 필요 없는 비용 절감 효과가 있고 효율적인 강내탄도 이력 측정이 가능하게 한다.According to the sensor unit for a flying warhead and a flying warhead equipped with a sensor unit for intracnal trajectory history measurement of the present invention, it is possible to measure and store pressure, acceleration, and rotational speed history data acting on ammunition in a pouring gun, It is possible to transmit the measurement data by radio, so that it is possible to reduce the cost, which eliminates the process of collecting and disassembling the ammunition after the launch, and enables efficient intracavity ballistic history measurement.
도 1은 본 발명의 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 센서유닛에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 센서유닛을 모델링화한 것이다.
도 4는 본 발명의 원격측정유닛에 대한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 원격측정유닛을 모델링화한 것이다.
도 6은 본 발명의 센서유닛과 원격측정유닛에 의해 데이터가 전송되는 과정을 도시한 것이다.1 schematically shows a flying warhead equipped with a sensor unit for intracnutal trajectory history measurement according to the present invention.
2 is a block diagram of the sensor unit of the present invention.
3 is a modeling of the sensor unit of the present invention.
4 is a block diagram of a telemetry unit of the present invention.
5 is a modeling of the telemetry unit of the present invention.
6 shows a process in which data is transmitted by the sensor unit and the remote measurement unit of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In describing the preferred embodiments of the present invention, a description of known or repeated descriptions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted or omitted.
도 1은 본 발명의 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 센서유닛에 관한 것이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 원격측정유닛에 관한 것이다.FIG. 1 schematically shows a flying warhead equipped with a sensor unit for intracavitary ballistics history measurement of the present invention. FIGS. 2 and 3 relate to the sensor unit of the present invention, and FIGS. To a remote measurement unit.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두 및 비행탄두용 센서유닛을 설명하기로 한다.1 to 5, a description will be made of a sensor unit for a flying warhead and a flying warhead on which a sensor unit for intracnutal ballistic history measurement is mounted according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 비행탄두는 화포 발사 시 포강 내에서 탄약에 작용하는 압력, 가속도 및 회전 속도의 이력 자료를 센서유닛 및 원격측정유닛에 의해 계측 및 저장하고, 포구를 벗어난 후 무선으로 계측 자료를 전송함으로써, 발사 후 탄약을 회수하여 분해하는 과정이 필요 없어 시험설비를 위한 과도한 구축을 요하지 않는다.The flying warhead of the present invention measures and stores the history data of the pressure, acceleration and rotation speed acting on the ammunition in the pouring gun when the canvas is fired by the sensor unit and the remote measurement unit, , There is no need to recover and disassemble the ammunition after launch, which does not require excessive construction for test equipment.
이를 위해 도 1과 같이, 포신(B) 내에서 발사되는 본 발명의 비행탄두(W)에는 센서유닛(100)과 원격측정유닛(300)이 탑재가 되고, 압력측정을 위한 압력센서(123)가 탄두(W) 후단에 장착되며, 탄두(W) 전방에는 원격측정유닛(300)으로부터 데이터를 송신하기 위한 안테나(A)가 결합된다.1, the
센서유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 신호처리모듈(110)과 센서모듈(120)을 포함하고, 이에 전원 공급을 하기 위한 전원모듈(200) 등과 연계된다.The
전원스위치(S1)는 탄두(W)의 외부에 노출되며, 전원스위치(S1)를 통해 화포 발사 직전 전지(210)의 전원으로 축전기(220)에 충전한다.The power switch S1 is exposed to the outside of the warhead W and charges the
전원스위치(S1)가 연결된 상태에서 화포에 탄약을 장전하고, 축전기(220)에 충전이 완료되면 신호처리모듈(110)에 전원이 공급된다.When the power switch S1 is connected, ammunition is charged in the cannon and power is supplied to the
신호처리모듈(110)이 초기화를 마치면 충격스위치(S2)의 동작을 감지하게 되고, 충격스위치(340)는 일정 이상의 포발사 충격이 발생하면 동작을 하여, 이를 신호처리모듈(110)이 충격스위치(S2)의 동작과 동시에 연결된 센서모듈(120)을 동작시켜서 센서모듈(120)에 의해 측정이 이루어진다.When the
센서모듈(120)은 가속도 센서(121)와 회전센서(122)와 같은 센서가 연결될 수 있고, 압력 센서(123)과도 연결될 수 있다.The sensor module 120 may be connected to a sensor such as the acceleration sensor 121 and the
신호처리모듈(110)은 CPU(111), ADC(112), 통신부(113) 및 메모리(114)를 포함하여, CPU(중앙처리장치, 111)가 충격스위치(S2)의 동작과 동시에 ADC(Analog to Digital Convertor, 112)를 통하여 가속도센서(121) 등을 동작시켜 가속도 등을 측정하게 된다. 이때 측정 주기는 강내탄도 이력을 충분히 측정 가능하도록 빠른 주기로 측정하게 된다.The
CPU(111)는 측정된 값을 메모리(114)에 저장하게 된다. 모든 센서의 측정 데이터는 실시간으로 메모리(114)에 저장된다. 실시간으로 저장된 데이터는 포구 이탈을 CPU(111)가 감지하여 원격측정유닛(300)이 준비된 시간에 데이터를 원격측정유닛(300)에 전송하게 된다. 센서 유닛(30)은 화포 발사 시 발생하는 충격력을 견디기 위해 내고충격 몰딩을 한다.The
도 3의 이를 실제로 모델링 구성한 예로서, 도 3에서 참조되듯이, 전원 모듈(200)은 축전기(220)와 전지(210)로 구성되고, 또한 축전기(220)의 내부에는 축전기(220)의 전원을 안정화하는 전원 공급보드(230)이 구성된다.3, the
신호처리모듈(110)은 인터페이스 보드(110-1)와 계측 보드(110-2)로 구성되고, 인터페이스 보드(110-1)는 전원모듈(200)의 전원과 센서모듈(120)을 연결한다.The
다음으로, 도 4에 의해 참조되는 원격측정유닛(300)은 센서유닛(100)에 의해 측정된 값을 전달받아 안테나(A)를 통해 지상으로 전송하게 된다.Next, the
센서 유닛(100)에서 오는 측정 데이터를 수신부(310)를 통해 수신하고, 원격측정유닛(300)의 CPU(330)는 수신부(310)에서 읽은 측정데이터를 송신부를 통해 보내게 된다.The measurement data from the
송신부는 발진기(341), 변조기(342), 증폭기(343)로 구성된다. 발진기(341)는 무선으로 전송하기 위한 주파수를 생성하게 되고, 변조기(342)는 발진기(341)에서 만들어진 주파수에 측정데이터를 실어주는 역할을 한다. 주파수와 측정데이터가 섞이면 무선신호가 된다. 변조된 무선신호는 증폭기(340)를 통해 강한 무선신호가 되고, 강한 무선신호는 안테나(A)를 통해 지상으로 전송된다. 원격측정유닛(300)을 동작시키기 위한 전원부(350)를 더 포함하고, 전원부(350)는 리튬전지(351)를 전원으로 사용한다.The transmitting unit is composed of an oscillator 341, a modulator 342, and an amplifier 343. [ The oscillator 341 generates a frequency for wireless transmission and the modulator 342 carries measurement data to a frequency generated by the oscillator 341. [ When the frequency and measurement data are mixed, it becomes a radio signal. The modulated radio signal becomes a strong radio signal through the amplifier 340, and the strong radio signal is transmitted to the ground via the antenna A. And further includes a
이와 같은 원격측정유닛에 대한 실제 모델링을 구성한 예가 도 5와 같으며, 도 5의 예시와 같이 CPU(330), 변조기(342) 및 증폭기(343)와 원격측정유닛에 전원을 공급하는 전원부(350)로 구성된다.5, a
이상에서 설명한 구성을 통해 본 발명은 도 6과 같이 강내탄도의 이력을 계측하고, 비행탄두가 포강을 벗어난 후 안테나를 통해서 지상으로 데이터를 전송하게 된다.With the configuration described above, the present invention measures the history of the intracavity trajectory as shown in FIG. 6, and transmits the data to the ground through the antenna after the flying warhead is out of the collapse.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
100 : 센서유닛
110 : 신호처리모듈
111 : CPU 112 : ADC
113 : 통신부 114 : 메모리
120 : 센서모듈
121 : 가속도센서 122 : 회전센서 123 : 압력센서
200 : 전원모듈
210 : 전지 220 : 축전기
300 : 원격측정유닛
310 : 수신부 320 : ADC
330 : CPU
341 : 발진기 342 : 변조기 343 : 증폭기
350 : 전원부 351 : 리튬전지100: Sensor unit
110: Signal processing module
111: CPU 112: ADC
113: communication unit 114: memory
120: Sensor module
121: acceleration sensor 122: rotation sensor 123: pressure sensor
200: Power module
210: Battery 220: Capacitor
300: telemetry unit
310: Receiver 320: ADC
330: CPU
341: Oscillator 342: Modulator 343: Amplifier
350: Power supply unit 351: Lithium battery
Claims (10)
상기 비행탄두의 강내탄도 이력 계측을 위해 비행탄두에 장착되는 센서유닛; 및
상기 비행탄두에 장착되어, 상기 센서유닛에 의해 측정된 정보를 처리하는 원격측정유닛을 포함하고,
상기 센서유닛은,
상기 비행탄두의 운동을 측정하기 위한 센서모듈; 및
상기 센서모듈에 의해 측정된 정보를 처리하기 위한 신호처리모듈을 포함하며,
상기 신호처리모듈과 연결되는 충격스위치를 더 포함하여, 상기 신호처리모듈은 상기 충격스위치의 동작이 감지되면, 상기 충격스위치의 동작을 기점으로 상기 센서모듈을 작동시키는 것을 특징으로 하는,
강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두.Flying warhead;
A sensor unit mounted on the flying warhead for measuring intracavitary trajectory history of the flying warhead; And
And a telemetry unit mounted on the flying warhead for processing information measured by the sensor unit,
The sensor unit includes:
A sensor module for measuring a motion of the flying warhead; And
And a signal processing module for processing information measured by the sensor module,
Further comprising an impact switch connected to the signal processing module, wherein when the operation of the impact switch is sensed, the signal processing module operates the sensor module from the operation of the impact switch,
A flying warhead equipped with a sensor unit for intracavitary ballistic history measurement.
상기 센서모듈은,
상기 비행탄두의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
상기 비행탄두의 회전을 측정하는 회전 센서; 및
상기 비행탄두에 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두.The method of claim 3,
The sensor module includes:
An acceleration sensor for measuring an acceleration of the flying warhead;
A rotation sensor for measuring rotation of the flying warhead; And
And a pressure sensor for measuring a pressure applied to the flying warhead,
A flying warhead equipped with a sensor unit for intracavitary ballistic history measurement.
상기 원격측정유닛은 상기 센서유닛에 의해 측정된 정보를 처리하여 원격으로 송신하는 것을 특징으로 하는,
강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두.The method of claim 4,
Characterized in that the telemetry unit processes the information measured by the sensor unit and transmits it remotely.
A flying warhead equipped with a sensor unit for intracavitary ballistic history measurement.
상기 원격측정유닛에 의해 정보를 송신하기 위해 상기 비행탄두의 전방에 장착되는 안테나를 더 포함하는,
강내탄도 이력 계측을 위한 센서유닛을 탑재한 비행탄두.The method of claim 5,
Further comprising an antenna mounted in front of the flying warhead for transmitting information by the telemetry unit,
A flying warhead equipped with a sensor unit for intracavitary ballistic history measurement.
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- 2017-08-10 KR KR1020170101618A patent/KR101837349B1/en active IP Right Grant
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