KR101921947B1 - 적외선 탐색기 점검 방법 - Google Patents

적외선 탐색기 점검 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 망 형태의 열선을 기존의 유도탄 적외선 탐색기의 점검 장비에 설치하고, 열선에 흐르는 전류를 가변적으로 제어하여 적외선 탐색기에 열잡음 효과를 발생시키는 적외선 탐색기 점검 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

Description

적외선 탐색기 점검 방법{METHOD FOR INSPECTING INFRARED SEEKERS}
본 발명은 유도탄용 적외선 탐색기 점검 시스템에 관한 것이다.
일반적인 적외선 탐색기의 성능 확인은 무반향 챔버에 설치된 레일 위에서 모의 표적으로 사용될 열원을 구동시키면서 탐색기가 관측하는 모의 표적의 위치와 물리적 센서에 의해 실제 측정된 위치의 상대적 오차를 가지고 판단한다.
점검시 사용되는 무반향 챔버는 외부에서의 모든 잡음을 최소화하는 환경을 구현한 것으로 탐색기 성능을 확인하기엔 이상적이지만 실제 비행 환경과 다른 공간을 모사하기에 그 결과 외부에서의 잡음이 심각한 실제 시험단계에서는 유도탄을 비정상적으로 유도할 수 있다.
특히 태양에너지의 영향에 놓인 낮과, 수많은 별들의 영향을 받는 밤 등, 열잡음이 생산되는 태생적 요인으로 인하여 열영상을 기본으로 사용하는 적외선 탐색기의 경우에는 열잡음을 고려한 유도탄의 탐색기 개발이 필수적이다.
종래 기술은 표적에 대한 정보와 표적 주변의 환경 정보를 기초로 한 시뮬레이션 영상으로 적외선 탐색기의 성능을 시험하는 방법 및 장치에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이 방법 및 장치는 픽셀 단위의 평판 상에 배열된 발열 소자들을 이용하여 적외선 영상을 모두 출력하는 방법으로, 장치가 복잡하고 열소자의 고비용에 의하여 실용성이 떨어진다.
본 발명의 목적은, 망 형태의 열선을 기존의 유도탄 적외선 탐색기의 점검 장비에 설치하고, 열선에 흐르는 전류를 가변적으로 제어하여 적외선 탐색기에 열잡음 효과를 발생시키는 적외선 탐색기 점검 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 적외선 탐색기 점검 시스템은, 유도탄의 모의 표적을 외부 잡음으로부터 보호하는 무반향 챔버; 상기 무반향 챔버(340) 내에 설치되는 구동레일과; 표적 설치대에 고정되고, 상기 구동레일을 따라 이동하는 모의 표적인 열원; 상기 열원과 마주하는 적외선 탐색기와 상기 구동레일 사이에 설치되는 착탈식 열선망; 상기 모의 표적인 열원을 구동레일을 따라 이동시키는 구동부; 상기 열선망에 흐르는 전류를 제어하거나 상기 열선망의 특정 열선을 가변적으로 선택하는 전류공급기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 적외선 탐색기를 갖는 유도탄을 상기 무반향 챔버에 고정시키는 고정대와; 상기 적외선 탐색기에 의해 측정되는 상기 모의 표적의 위치를 비교 분석하는 신호처리부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 구동부는, 상기 열원과 열선의 상대적 위치 위상차를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 적외선 탐색기 점검 방법은, 착탈식의 열선망을 설치하고, 상기 열선망에 전류를 흘려 적외선 탐색기 표적 주위에 열잡음을 형성하는 단계; 물리적 센서를 통하여 모의 표적의 실제 위치를 산출 및 저장하는 단계; 적외선 탐색기에 관측된 모의 표적 위치를 산출 및 저장하는 단계; 상기 모의 표적의 실제 위치와 상기 적외선 탐색기에 관측된 모의 표적 위치의 차이를 근거로 표적 추적 오차를 산출하는 단계; 상기 계산된 표적 추적 오차가 특정 임계값을 초과하는지 판단하는 단계; 상기 판단한 결과가 임계값을 초과하지 않았을 경우 상기 열선망의 전류를 증가하거나 동작하는 열선의 개수를 증가시킴으로써 열잡음을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적외선 탐색기의 기능 확인과 점검 단계에서 열잡음이 적용된 더욱 현실화된 표적 모사를 단순하고 쉽게 구현할 수 있다. 또한, 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 강인한 정도를 전류량과 공간적 밀집도를 가변시켜 측정할 수 있어 적외선 탐색기의 외란에 대한 성능까지 정량적으로 평가할 수 있게 된다. 이는 주야에 상관없이 열에 항상 노출되는 유도탄의 비행 환경 특성에 맞게 유도기법을 설계할 수 있게 하여 실제 상황에서의 명중률을 높일 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 시스템을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)' 또는 '모듈'이란, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함하며, 하나의 유닛이 둘 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 둘 이상의 유닛이 하나의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
이하, 첨부된 도면을 바탕으로 발명의 내용을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 방법의 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 시스템은, 모의 표적을 외부 잡음으로부터 보호하는 무반향 챔버(340); 상기 무반향 챔버(340) 내에 설치되는 구동레일(310)과; 표적 설치대(360)에 고정되고, 상기 구동레일(310)을 따라 이동하는 모의 표적인 열원(320); 상기 열원(320)과 마주하는 적외선 탐색기(220)와 상기 구동레일(310) 사이에 설치되는 착탈식 열선망(330); 상기 모의 표적인 열원(320)을 구동레일(310)을 따라 이동시키는 구동부(350); 상기 열선망(330)에 흐르는 전류를 제어하거나 상기 열선망(330)의 특정 열선을 가변적으로 선택하는 전류공급기(370)를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 시스템은, 상기 적외선 탐색기(220)를 갖는 유도탄을 상기 무반향 챔버(340)에 고정시키는 고정대(120)와; 상기 적외선 탐색기(220)에 의해 측정되는 상기 모의 표적의 위치를 비교 분석하는 신호처리부(110)를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부(350)는, 상기 열원(320)과 열선(330)의 상대적 위치 위상차를 발생킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 방법은, 착탈식의 열선망을 설치하고, 상기 열선망에 전류를 흘려 적외선 탐색기 표적 주위에 열잡음을 형성하는 단계(S100); 물리적 센서를 통하여 모의 표적의 실제 위치를 산출 및 저장하는 단계(S200); 적외선 탐색기에 관측된 모의 표적 위치를 산출 및 저장하는 단계(S300); 상기 모의 표적의 실제 위치와 상기 적외선 탐색기에 관측된 모의 표적 위치의 차이를 근거로 표적 추적 오차를 산출하는 단계(S400); 상기 계산된 표적 추적 오차가 특정 임계값을 초과하는지 판단하는 단계(S500); 상기 판단한 결과가 임계값을 초과하지 않았을 경우 상기 열선망의 전류를 증가하거나 동작하는 열선의 개수를 증가시킴으로써 열잡음을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 방법은, 전류공급기(370)가 공급하는 최대 전류량과 적외선 탐색기가 정상 작동하는 최대 전류량으로부터 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 전기적 강인함을 정량적으로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 방법은, 상기 열선망의 전류가 흐르는 열선(330)을 가변적으로 선택하여 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 공간적 강인함을 정량적으로 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 탐색기 점검 시스템 및 그 방법을 더 상세히 설명한다.
먼저, 적외선 탐색기(220)의 모의 표적인 열원(320)은 표적 설치대(360)에 고정되어 구동레일(310) 위를 움직인다.
망 형태의 열선(330)은 착탈식으로 구동레일(310)과 적외선 탐색기(220) 사이에 설치된다.
만약 열잡음이 없는 이상적인 상황에서 적외선 탐색기(220)를 점검하려면 열선망을 제거(S100)한 후 모의 표적을 구동하여 추적 오차(S400)를 확인하면 된다.
만약 열잡음이 있는 상황을 고려하려면 열선을 설치(S100)한 후 전류를 흘려서 열잡음을 생성하여 모의 표적을 구동하고, 이로 인한 모의 표적의 추적 오차(S400)를 확인하면 된다.
열선에 흐르는 전류량을 가변적으로 제어(S600)하여 열잡음의 세기를 조절할 수 있다. 이런 식으로 어느 정도까지 적외선 탐색기가 열잡음 상태에서 강인하게 동작하는지 알 수 있다. 전류 공급기(370)가 공급할 수 있는 최대 전류량
Figure 112016069551614-pat00001
에서 적외선 탐색기가 정상 작동하는 최대의 전류량을
Figure 112016069551614-pat00002
라고 하면 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 전기적 강인함을 수학식 1 로 표현할 수 있다.
Figure 112016069551614-pat00003
Figure 112016069551614-pat00004
가 클수록 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 효율은 좋다고 볼 수 있으며, 1을 넘으면 전류량이 큰 전류공급기(370)로 교체 후 재계측하여
Figure 112016069551614-pat00005
값을 정규분포화 할 수 있다.
전류가 흐르는 열선(330)을 가변적으로 선택하면 열선에 의한 열잡음의 촘촘함 정도를 조절할 수 있다. 모든 열선의 개수를
Figure 112016069551614-pat00006
이라고 하고 적외선 탐색기가 정상 작동하는 최대의 열선의 개수를
Figure 112016069551614-pat00007
이라고 하면 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 공간적 강인함을 수학식 2로 표현할 수 있다.
Figure 112016069551614-pat00008
Figure 112016069551614-pat00009
가 1이면 주어진 열선
Figure 112016069551614-pat00010
이 모두 동작할 때에도 적외선 탐색기능을 제대로 하는 최고 효율의 상태이다.
물리적 센서에 의한 모의 표적의 실제 위치 좌표값(S200)이
Figure 112016069551614-pat00011
이고 적외선 탐색기에서 관측된 모의 표적의 좌표값(S300)이
Figure 112016069551614-pat00012
라면 두 좌표간의 평균 오차(S400)는 수학식 3 과 같다.
Figure 112016069551614-pat00013
적외선 탐색기에 의해 관측된 모의 표적의 위치(S300)와 물리적 센서에 의한 실제 모의 표적의 위치(S200) 사이의 오차가 임계값 이하이면(S500) 탐색기는 기 설정된 열잡음에 대해 정상 작동했다고 간주하여 전류량
Figure 112016069551614-pat00014
을 늘리거나(S600) 열선의 개수
Figure 112016069551614-pat00015
을 늘려(S700) 탐색기의 열잡음에 대한 최대 동작 범위를 계산할 수 있다.
열선(330)이 고정되어 있는 상태에서 열원(320)이 구동레일(310) 위를 움직이면 탐색기(220) 입장에선 열원(320)과 열선(330)의 상대적 위치 위상차가 발생한다. 이는 동적인 열잡음 효과를 발생하여 더욱 현실적인 열잡음 모사를 가능케 한다.
본 발명을 적용하면, 적외선 탐색기의 기능 확인과 점검 단계에서 열잡음이 적용된 더욱 현실화된 표적 모사를 단순하고 쉽게 구현할 수 있다. 또한 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 강인한 정도를 전류량과 공간적 밀집도를 가변시켜 측정할 수 있어 탐색기의 외란에 대한 성능까지 정량적으로 평가할 수 있게 된다. 이는 주야에 상관없이 열에 항상 노출되는 유도탄의 비행 환경 특성에 맞게 유도기법을 설계할 수 있게 하여 실제 상황에서의 명중률을 높일 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 착탈식의 열선망을 설치하고, 상기 열선망에 전류를 흘려 적외선 탐색기 표적 주위에 열잡음을 형성하는 단계;
    물리적 센서를 통하여 모의 표적의 실제 위치를 산출 및 저장하는 단계;
    적외선 탐색기에 관측된 모의 표적 위치를 산출 및 저장하는 단계;
    상기 모의 표적의 실제 위치와 상기 적외선 탐색기에 관측된 모의 표적 위치의 차이를 근거로 표적 추적 오차를 산출하는 단계;
    상기 계산된 표적 추적 오차가 특정 임계값을 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 판단한 결과가 임계값을 초과하지 않았을 경우 상기 열선망의 전류를 증가하거나 동작하는 열선의 개수를 증가시킴으로써 열잡음을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 탐색기 점검 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    전류공급기가 공급하는 최대 전류량과 적외선 탐색기가 정상 작동하는 최대 전류량으로부터 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 전기적 강인함을 정량적으로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 탐색기 점검 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 열선망의 전류가 흐르는 열선을 가변적으로 선택하여 적외선 탐색기의 열잡음에 대한 공간적 강인함을 정량적으로 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 탐색기 점검 방법.
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