KR102000982B1 - 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 신체에 착용되는 착용 유닛 및 훈련장에 배치되는 피탄 유닛에 각각 구비되는 감지 센서가 총기에서 발사되는 레이저를 감지하도록 구성되어 실탄 사격과 같은 전투 훈련 효과를 제공하고 훈련장 내부에 설치되는 복수 개의 위치 감지 센서가 사용자의 위치를 감지하여 훈련 상황에 관한 통제 및 평가를 가능하게 하는 모의 전투 훈련 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 레이저 모듈이 장착되어 탄 또는 레이저를 발사 가능한 하나 이상의 총기와, 레이저를 감지하는 하나 이상의 감지 센서와 위치 감지 센서로 감지되는 고유의 신호를 발산하는 무선 태그가 구비되고 사용자의 신체에 착용되는 하나 이상의 착용 유닛과, 훈련장 내부에 설치되어 무선 태그의 위치를 감지하는 복수 개의 위치 감지 센서와, 진동 센서 및 감지 센서가 장착되는 표적기가 구비되는 하나 이상의 피탄 유닛과, 착용 유닛, 위치 감지 센서 및 피탄 유닛과 양 방향 통신되어 사용자의 위치를 실시간으로 파악하고, 탄 또는 레이저에 의한 착용 유닛 및 표적기의 피격을 파악하여, 훈련의 통제 및 평가를 수행하는 통합 제어 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템{Simulated combat training system capable of accurate positioning}

본 발명은 실전과 같은 전투 훈련 효과를 제공하고 훈련 중 사용자의 위치를 추적하여 실시간 또는 사후 평가를 가능하게 하는 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 사용자의 신체에 착용되는 착용 유닛 및 훈련장에 배치되는 피탄 유닛에 각각 구비되는 감지 센서가 총기에서 발사되는 레이저를 감지하도록 구성되어 실탄 사격과 같은 전투 훈련 효과를 제공하고 훈련장 내부에 설치되는 복수 개의 위치 감지 센서가 사용자의 위치를 감지하여 훈련 상황에 관한 통제 및 사후 평가를 가능하게 하는 모의 전투 훈련 시스템에 관한 것이다.

군 또는 경찰 특수 부대 등에서는 실제와 같은 전투 훈련이 반드시 필요하므로 부대원들을 아군 및 적군으로 구분하여 교전 또는 임무를 수행하는 훈련 방식이 이용되어 왔으나, 이러한 훈련 중 적군을 향한 실탄 사격은 불가하므로 실탄 대신 레이저를 이용하여 실전과 유사한 무기 사용 및 전투 효과를 구현하는 마일즈 장비(Multiple Integrated Laser Engagement System, MILES)가 도입되어 실제 훈련에 적용되는 추세이다.

상기 마일즈 장비는 총기에 레이저 모듈을 장착하여 실탄 또는 공포탄을 대신하여 레이저를 발사함으로써 실탄 사격과 유사한 효과를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 훈련 후 적군을 가상으로 사망 또는 부상시킨 살상 횟수가 자동으로 계산되어 훈련 후 개인별 성과를 용이하게 파악 가능한 효과가 있으며 GPS 장치 등의 위치추적 장치를 추가로 장착하여 개인별 이동경로를 파악함으로써 훈련 후 평가 및 전투 시뮬레이션에 반영할 수 있다.

이러한 마일즈 장비와 관련된 종래의 발명으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0816388호의 “모의 교전 시스템의 개인용 감지기 및 그 제어 방법” 및 대한민국 등록특허공보 제10-0915528호의 “모의사격용 레이저모듈”, 대한민국 등록특허공보 제10-0699051호의 “데이터 방송 송신기를 사용한 모의전투훈련 시스템 및 그 방법” 및 대한민국 등록특허공보 제10-1502397호의 “무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템 및 그 방법”이 제안되어 공개된 바 있다.

상기 대한민국 등록특허공보 제10-0816388호의 “모의 교전 시스템의 개인용 감지기 및 그 제어 방법”에는 화기 모사 장비로부터의 1회의 레이저 발사에 의해 1명의 병사 또는 1개의 목표물이 피격되도록 하여 정확한 모의 교전 결과를 제공할 수 있는 장치 및 방법에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-0915528호의 “모의사격용 레이저모듈”에는 소총의 총구에 레이저 모듈을 착탈식으로 설치하여 격발 시 타켓을 향해 레이저빔을 조사함으로써, 실탄 사격 시 오발사고로 인해 발생 될 수 있는 인명피해를 방지할 수 있고, 총성 등의 소음이 전혀 발생하지 않는 효과가 있는 장치에 관한 발명이 제안되었다.

또한, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-0699051호의 “데이터 방송 송신기를 사용한 모의전투훈련 시스템 및 그 방법”에는 사용 주파수의 대역폭에 무방하게 사용 가능하고, 통신방식이 매우 간단하여 저렴한 비용으로 곡사 화기에 의한 가상 피해를 실시간으로 구현할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1502397호의 “무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템 및 그 방법”에는 무기체계 및 구성품들의 성능 및 고유 특성과 외부 환경에 의한 환경 조건을 반영하여 화력, 탐지, 방호 및 피해 평가 등을 가상으로 구현하고, 확률 기반 알고리즘 연산을 통해 전투 효과를 분석하여 실제의 전투 상황에 근접하는 분석 결과를 도출할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 발명이 제안되었다.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 GPS를 이용하여 사용자 등의 위치를 파악하므로 다수가 밀집한 좁은 공간에서는 개개인을 식별하는 정확도가 낮아지는 문제가 있고, 복수 개의 층으로 구성된 건물 내부에서는 정확한 위치 측정이 어려운 문제가 있으며, 소수의 인원으로는 훈련의 진행이 어렵거나 훈련 효과를 기대하기 어려운 문제가 있으므로, 이에 대한 해결책을 제시하는 발명이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0816388호(2008. 03. 18) 대한민국 등록특허공보 제10-0915528호(2009. 08. 28) 대한민국 등록특허공보 제10-0699051호(2007. 03. 16) 대한민국 등록특허공보 제10-1502397호(2015. 03. 09)

본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 상기와 같은 종래 발명들의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 기술로써,

GPS를 이용한 사용자의 위치 파악 방식은 다수가 밀집한 좁은 공간에서의 개개인을 식별하는 정확도가 낮아지는 문제가 있고, 복수 개의 층으로 구성된 건물 내부에서는 정확한 위치 측정이 어려운 문제가 있으므로, 훈련 상황에 관한 통제 및 정확한 평가가 가능하도록 훈련 중인 사용자의 위치 및 동선을 더 정밀하게 파악해야 할 필요성이 제기되었고,

종래의 모의 훈련 방식은 소수의 인원으로는 훈련의 진행이 어렵거나 훈련 효과를 기대하기 어려운 문제가 있으므로, 소수의 인원으로도 진행 및 효과적인 훈련이 가능한 방안에 관한 필요성이 제기되었으며, 실탄 사격 방식으로는 훈련이 어려운 문제가 있었기 때문에, 이에 대한 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 상기와 같은 목적을 실현하고자,

레이저 모듈이 장착되어 탄 또는 레이저를 발사 가능한 하나 이상의 총기; 레이저를 감지하는 하나 이상의 감지 센서와, 위치 감지 센서로 감지되는 고유의 신호를 발산하는 무선 태그가 구비되고 사용자의 신체에 착용되는 하나 이상의 착용 유닛; 훈련장 내부에 설치되어 상기 무선 태그의 위치를 감지하는 복수 개의 위치 감지 센서; 진동 센서 및 감지 센서가 장착되는 표적기가 구비되는 하나 이상의 피탄 유닛; 상기 착용 유닛, 상기 위치 감지 센서 및 상기 피탄 유닛과 양 방향 통신되어 사용자의 위치를 실시간으로 파악하고, 탄 또는 레이저에 의한 착용 유닛 및 상기 표적기의 피격을 파악하여, 훈련의 통제 및 평가를 수행하는 통합 제어 장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템을 제시한다.

본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은,

훈련장 내부에 설치되는 복수 개의 위치 감지 센서가 사용자가 착용한 착용 유닛에 구비되는 무선 태그의 신호를 감지함으로써 사용자의 위치 및 동선을 더 정밀하게 파악하여 훈련 상황에 관한 통제 및 정확한 평가가 가능한 효과가 발생하였고,

감지 센서 및 진동 센서가 장착되는 표적기가 구비되어 탄 또는 레이저에 의한 피격을 감지 가능한 하나 이상의 피탄 유닛을 훈련장에 배치함으로써, 소수의 인원으로도 진행 및 효과적인 훈련이 가능하고, 실탄 훈련이 가능한 효과가 발생하였다.

도 1은 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템의 일 구성요소인 총기의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템의 일 구성요소인 피격 유닛의 구성도.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템의 피격 유닛을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템의 일 구성요소인 통합 제어 장치의 구성도.

본 발명은 실전과 같은 전투 훈련 효과를 제공하고 훈련 중 사용자의 위치를 추적하여 실시간 또는 사후 평가를 가능하게 하는 시스템에 관한 것으로써,

레이저 모듈(101)이 장착되어 탄 또는 레이저를 발사 가능한 하나 이상의 총기(100); 레이저를 감지하는 하나 이상의 감지 센서와, 위치 감지 센서(120)로 감지되는 고유의 신호를 발산하는 무선 태그가 구비되고 사용자의 신체에 착용되는 하나 이상의 착용 유닛(110); 훈련장 내부에 설치되어 상기 무선 태그의 위치를 감지하는 복수 개의 위치 감지 센서(120); 진동 센서 및 감지 센서가 장착되는 표적기(131)가 구비되는 하나 이상의 피탄 유닛(130); 상기 착용 유닛(110), 상기 위치 감지 센서(120) 및 상기 피탄 유닛(130)과 양 방향 통신되어 사용자의 위치를 실시간으로 파악하고, 탄 또는 레이저에 의한 착용 유닛(110) 및 상기 표적기(131)의 피격을 파악하여, 훈련의 통제 및 평가를 수행하는 통합 제어 장치(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템에 관한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 레이저 모듈(101)이 장착되어 탄 또는 레이저를 발사 가능한 하나 이상의 총기(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 총기(100)는 본 발명을 이용하여 모의 훈련을 진행하고자 하는 군인, 경찰 등의 사용자에게 지급되는 공지의 다양한 소총 또는 권총 중 어느 하나로써, 실탄, 공포탄 등의 탄을 발사 가능한 본래의 기능에 더하여 레이저 모듈(101)이 장착되어 레이저를 발사 가능하도록 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 모듈(101)은 상기 총기(100)의 방아쇠 측에 장착되어 격발을 감지하는 감지부(102), 상기 총기(100)의 총구 측에 장착되어 레이저를 발사하는 발사부(103) 및 상기 감지부(102)가 격발을 감지하면 상기 발사부(103)를 제어하는 발사 제어부(104)를 포함하여 구성될 수 있고, 발사부(103)로부터 발사되는 레이저에는 발사된 총기(100)를 식별하기 위한 식별 신호가 포함될 수 있다.

즉, 사용자가 상기 총기(100)의 방아쇠를 당겨 격발을 하게 되면, 상기 감지부(102)는 총기(100)의 격발된 횟수를 감지하게 되고, 상기 발사 제어부(104)는 상기 발사부(103)가 감지된 격발 횟수와 동일한 횟수로 레이저를 발사하도록 제어하는 구성이다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 모듈(101)은 상기 총기(100)의 레이저 발사 횟수가 제한되도록 레이저의 발사 횟수를 카운팅하는 카운팅부(105)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 발사 제어부(104)는 상기 카운팅부(105)가 카운팅하는 발사 횟수가 기지정된 횟수에 도달하거나 기지정된 횟수가 모두 소진되면 상기 발사부(103)를 제어하여 레이저의 발사를 제한하며, 상기 총기(100)에는 사용자가 남은 발사 횟수를 인지할 수 있도록 발사 횟수 또는 남은 발사 횟수를 표시하는 표시 장치가 구비될 수 있다.

따라서, 상기 총기(100)는 상기 카운팅부(105)에 의하여 사용자 각각이 소지한 실탄의 개수에 따라 사격 가능 회수가 제한되는 실제 사격 환경과 동일한 환경을 구현 가능하다.

또한, 상기 총기(100)에는 실탄 사격시에 발생하는 소음을 구현하기 위하여 상기 감지부(102)가 총기(100)의 격발을 감지하면 소음을 발생시키는 소음 발생부가 장착될 수 있고, 실탄 사격시에 발생하는 반동을 구현하기 위하여 감지부(102)가 총기(100)의 격발을 감지하면 반동을 발생시키는 반동 발생부가 장착될 수 있으며, 격발 시에 총기(100)에 나타나는 불꽃 등의 시각적인 효과를 구현하기 위하여 LED 등의 발광 장치가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예로써, 상기 반동 발생부는 상기 총기(100)의 내부에 장착되고 중앙부 하단에 결합 홈이 형성되는 노리쇠 뭉치 헤드부와, 상기 결합 홈에 결합되는 결합 부재가 상단에 형성되어 상기 노리쇠 뭉치 헤드부에 압축 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 노리쇠 뭉치 헤드부에 공급되는 압축 가스의 압력에 의하여 전진 또는 후진되는 노리쇠 뭉치 바디부를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 반동 발생부는 총기(100)의 격발이 감지되면 압축가스가 노리쇠 뭉치 헤드부에 공급되고, 공급되는 압축가스의 압력에 의하여 상기 노리쇠 뭉치 바디부가 수평방향으로 이동되면, 노리쇠 뭉치 바디부의 일측과 측면에 위치되는 개머리판 일측이 충돌하는 방식으로 총기(100)에 반동을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 반동 발생부는 노리쇠 뭉치 헤드부에 공급되는 압축가스의 양을 조절하는 조절부를 더 포함하여 구성될 수 있고, 사용자는 상기 조절부를 이용하여 노리쇠 뭉치 헤드부에 공급되는 압축가스의 양을 조절함으로써, 반동 발생부가 장착되는 총기(100)의 종류에 따라 발생하는 반동의 강도를 조절할 수 있다.

따라서, 상기 총기(100)는 실탄 또는 공포탄을 발사하여 목표물을 실제 타격하지 않고도 레이저를 발사하여 목표물을 가상으로 타격하는 효과를 구현할 수 있고, 실제 격발시의 상황과 동일 또는 유사한 상황을 구현하여 사용자에게 실제와 같은 체감을 제공할 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 레이저를 감지하는 하나 이상의 감지 센서와, 위치 감지 센서(120)로 감지되는 무선 태그가 구비되고 사용자의 신체에 착용되는 하나 이상의 착용 유닛(110)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 착용 유닛(110)은 상기 총기(100)로부터 발사되는 레이저에 의한 사용자의 피격 여부를 판단하고 훈련 중 사용자의 현재 위치를 추적하기 위한 용도로 구비되는 본 발명의 일 구성요소로써, 사용자의 신체에 착용 가능한 헬멧, 머리띠, 조끼 및 벨트 등의 다양한 형태로 구성되어 레이저에 의한 사용자의 피격 부위를 세분화할 수 있도록 사용자 신체의 여러 부위에 착용됨이 바람직하다.

상기 감지 센서는 모든 방향으로의 레이저 피격을 감지함과 동시에 피격 부위를 세분화할 수 있도록 착용 유닛(110)에 복수 개가 고르게 분산 배치되어야 함이 바람직하고, 상기 무선 태그는 사용자의 위치가 중복으로 감지되지 않도록 사용자의 신체에 착용되는 복수 개의 착용 유닛(110) 중 어느 하나의 착용 유닛(110)에만 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 착용 유닛(110)은 레이저에 의한 피격 시 사용자가 시각 또는/및 청각으로 피격을 인지할 수 있도록 소리 또는/및 빛을 발생시키도록 구성될 수 있고, 피격에 의한 사망 또는 부상의 판정에 따라 발생하는 소리의 종류와 빛의 색상 등을 달리할 수 있으며, 외부와의 통신을 위하여 국가 기관의 사전 승인없이도 즉각적으로 사용 가능한 ISM(Industry-Science-Medical) 밴드를 사용할 수 있다.

또한, 상기 착용 유닛(110)에는 레이저에 의한 피격 시 사용자가 피격 부위를 인지하여 응급조치가 가능하도록 진동을 발생시키는 진동부가 구비될 수 있고, 상기 진동부는 피격에 의한 사용자의 사망 또는 부상의 판정에 따라 진동의 세기를 다르게 발생시키도록 구성될 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 훈련장 내부에 설치되어 상기 무선 태그의 위치를 감지하는 복수 개의 위치 감지 센서(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 위치 감지 센서(120)는 무선 태그의 위치를 감지 가능한 다양한 종류의 공지된 센서로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예로써, 상기 위치 감지 센서(120)는 UWB 센서로 구성될 수 있고, UWB(Ultra wide band, 초광대역 통신)는 종래의 블루투스 기술이 2.4GHz, 종래의 무선 랜 기술이 5GHz의 특정 주파수 대역을 사용하는 것에 반해 3.1 내지 10.6GHz에 이르는 넓은 주파수 대역을 사용 가능하여 주파수 부족 문제를 획기적으로 해결할 수 있고, 무선 랜에 비하여 약 10배에 달하는 고속 전송 속도를 가지며, 전력 소모는 무선 랜의 10분의 1 수준으로 줄일 수 있는 근거리 저전력통신 기술로써 실내 위치추적용으로 사용되기 매우 적합하며, UWB가 적용된 상기 복수 개의 위치 감지 센서(120)는 훈련장 내부에 일정간격으로 설치되어 주변의 무선 태그를 감지함으로써, 훈련장 내부 사용자의 위치가 실시간으로 파악될 수 있도록 한다.

UWB를 이용하여 위치를 추적하는 방식은 수신된 신호의 도래각을 측정하여 신호의 방향을 알아냄으로써 위치를 결정하는 방식인 AOA(Angle of arrival), 신호원과 수신기 간의 전파 도달 시간을 이용하여 신호원의 위치를 측정하는 방식인 TOA(Time of arrival), 2개의 신호원으로부터의 전파 도달 시간 차이를 이용하여 목표물의 위치를 결정하는 방식인 TDOA(Time difference of arrival)의 세 가지 방식이 있으며, 이중 어느 것을 이용하여도 무방하고, TOA와 TDOA를 병행하는 방식 등의 결합 방식도 가능하다.

따라서, 상기 복수 개의 위치 감지 센서(120)는 훈련장 내부에 위치한 사용자 각각의 위치를 정밀하게 측정하여, 서로의 신체가 맞닿을 정도로 인접한 사용자 각각의 위치도 디스플레이 장치에 정확하게 구분되어 표시될 수 있도록 함으로써, 통제관 또는 지휘관 등이 훈련 중 사용자 각각의 위치를 정확히 파악할 수 있도록 하고, 훈련 후 정확한 평가가 수행될 수 있도록 한다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 감지 센서 및 진동 센서가 장착되는 표적기(131)가 구비되는 하나 이상의 피탄 유닛(130)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 피탄 유닛(130)은 적군으로 간주되어 탄 또는 레이저에 의한 사격의 대상이 되는 표적기(131)를 제공하기 위하여 훈련장 내부에 배치되는 본 발명의 일 구성요소로써, 훈련장 내부에서의 이동이 용이하도록 하부에 복수 개의 바퀴가 구비될 수 있다.

구체적으로, 도 3, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 피탄 유닛(130)은 진동 센서 및 감지 센서가 장착되는 표적기(131)와, 상기 표적기(131)의 후방에 설치되어 피격되는 피격 판(132)과 상기 피격 판(132)과 일정거리 이격되게 설치된 차단 판(133)을 포함하여 구성되어 도탄을 방지하는 블락부(134)와, 상기 블락부(134)의 하부에 구비되어, 상기 피격 판(132)을 관통 후 낙하하는 탄이 수거되는 수거부(135)와, 상기 표적기(131)를 제어하는 표적 제어부(136)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 표적기(131)는 일반적인 사격 훈련시 사용되는 480×1,000mm 크기의 E형 표적 또는 650×540mm 크기의 F형 표적 등으로 구성되어 탄 또는 레이저에 의한 사격의 대상이 되는 목표물로써, 탄에 의한 피격시 발생하는 진동을 감지하는 진동 센서가 장착되고 레이저에 의한 피격을 감지하는 감지 센서가 장착되어, 실탄을 이용한 훈련 및 레이저를 이용한 훈련에 모두 사용 가능하며, 진동 센서 및 감지 센서는 진동 또는 레이저의 감지 여부를 외부로 전송하여 표적기(131)의 피격 여부를 외부에서 파악할 수 있도록 한다.

또한, 상기 표적기(131)는 회전축 및 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함하여 구성되어 제자리에서 일정 각도로 회전하도록 구성될 수 있고, 호(弧)를 그리며 일정 각도로 축 회전하도록 구성될 수 있으며, 슬라이드 장치를 포함하여 구성되어 상하좌우로 일정거리 이동하며 훈련 중 사격의 난이도를 상승시키는 효과를 구현할 수 있다.

상기 블락부(134)는 총기(100)에서 발사되어 상기 표적기(131)를 관통하거나 빗나간 탄이 주변으로 튀는 것을 방지하고 사용된 탄을 용이하게 수거하기 위한 목적으로 설치되는 구조물로써, 탄에 의하여 관통되거나 탄을 흡수하는 고무 소재의 피격 판(132)과 상기 피격 판(132)을 관통한 탄과 충돌하여 탄의 이동을 차단하는 합성수지 또는 스틸 소재의 차단 판(133)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예로써, 상기 피격 판(132)은 2,000×2,000mm의 크기와 30 내지 50mm의 두께를 가지는 고무판으로 구성될 수 있고, 상기 차단 판(133)은 2,000×2,000mm 이상의 크기와 10mm 이상의 두께를 가지는 철판으로 구성될 수 있으며, 피격 판(132)과 차단 판(133) 상호 간의 간격은 3 내지 5cm로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 피격 판(132)을 타격하는 탄은 피격 판(132)의 두께, 피격 판(132)과의 거리 및 각도, 총기(100)의 종류 등에 따라 피격 판(132)을 관통하거나 피격 판(132)에 박힐 수 있으며, 피격 판(132)을 관통하며 추진력을 상당량 상실한 탄은 상기 차단 판(133)과 충돌하거나 차단 판(133) 및 피격 판(132)과 복수 회 충돌함으로써 추진력을 상실하여 하방으로 낙하하게 된다.

상기 수거부(135)는 상기 블락부(134)에 의하여 추진력을 상실한 후 하방으로 낙하하는 탄이 안착되는 공간으로써, 복수 개의 구획으로 분할되고 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이 각각의 구획이 슬라이드 방식으로 블락부(134)의 외부로 돌출 가능하도록 구성되어 훈련의 종료 후 안착된 탄들이 용이하게 수거될 수 있도록 하며, 전부 또는 일부가 투명하게 구성되어 외부에서 내부의 탄의 유무를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 피격 판(132) 및 차단 판(133)의 사이에는 탄두의 추진력을 상실시키는 충진재가 충진될 수 있고, 상기 충진재는 에틸렌-프로필렌 고무 100 중량부에 대하여 발포제 5 내지 10 중량부, 개시제 0.1 내지 0.5 중량부 및 난연부 10 내지 30 중량부를 혼합하여 발포 성형하는 방식으로 제조됨으로써, 탄두의 에너지를 급속하게 상쇄시킨다.

이때, 상기 발포제는 아조디카본아미드, p,p′-옥시비스 벤젠술포닐 히드라지드, 파라톨루엔술포닐 세미카바지드 중 어느 하나일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 개시제는 에틸렌-프로필렌 고무의 반응을 유도하여 블록화하기 위하여 사용되는 것으로써, 벤조일퍼옥사이드, 1-1디티부틸퍼옥시3-3-3트리메칠사이클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디벤조일퍼옥시헥산, 디큐밀퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5디(티부틸퍼옥시)헥산, 디티부틸퍼옥사이드 등의 과산화물을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나 함량이 지나치게 많거나 적게 사용될 경우 경화 반응이 불충분하여 충진재의 물성이 나빠지게 되므로 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 난연제는 회전하는 탄두와의 마찰로 인한 발화를 방지하기 위하여 사용되는 것으로써, 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘 등의 무기계 난연제를 사용하는 것이 바람직하고, 난연제 100 중량부에 대해 20 내지 40 중량부의 보조 난연제를 추가적으로 함유하는 것이 바람직하며, 이러한 보조 난연제로는 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 멜라민시아누레이트 또는 이들의 혼합물을 등이 사용될 수 있다.

즉, 상기 난연제는 인계 난연제나 브롬계 난연제를 사용할 수도 있으나, 본 발명에서와 같이 회전하는 탄두와의 마찰로 인한 발화를 방지하는 용도로는 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 멜라민시아누레이트 등의 무기계 난연제가 효과적이며, 이러한 무기계 난연제를 상기 범위 내에서 사용할 경우 발화율이 난연제 사용 전에 비해 98% 저감되는 효과를 얻을 수 있고, 인계 난연제나 브롬계 난연제를 사용할 때에 비해서도 각각 56% 및 68% 저감되는 효과를 얻을 수 있다.

상기 충진재는 에틸렌-프로필렌 고무와 발포제 및 개시제 등을 배합하고, 여기에 난연제 및 보조 난연제를 추가로 배합한 후 압출 성형 방식으로 성형체를 제조하며, 이를 수분과 접촉시켜 가교 반응을 일으키고 발포하는 방법으로 제조될 수 있으며, 발포도의 조절을 위하여 약 40%의 평균 습도 및 약 30℃의 온도에서 3 내지 7일간 자연 방치하여 발포하는 것이 바람직하고, 100 내지 120℃ 온도의 수증기를 30 내지 60초 분사하여 가교 반응을 일으키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피격 유닛(130)은 상기 표적기(131)의 설치된 형태에 따라 표적기(131)의 전방, 하방 또는 측방 중 어느 하나 이상에 설치되어 실탄으로부터 상기 회전축 및 상기 모터를 보호하는 보호 판을 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 보호 판은 설치된 위치에 따라 상기 수거부(135)의 손상을 방지할 수도 있다.

또한, 상기 표적 제어부(136)는 프로그래밍 된 내용대로 상기 모터 또는/및 상기 슬라이드 장치를 제어하여 상기 표적기(131)를 회전 또는 이동시킴으로써, 사격의 난이도 향상을 도모하여 훈련의 효과를 향상시키는 구성요소이며, 실탄 또는 레이저 사격에 의한 표적기(131)의 상태에 따라 표적기(131)의 구동을 중지시키거나 회전 또는 이동속도를 조절 가능하며, 이에 관해서는 아래의 판정부(143)와 함께 기술하기로 한다.

본 발명의 일 실시예로써, 상기 표적 제어부(136)는 훈련장 내부에 설치되는 복수 개의 위치 감지 센서(120) 중 근거리의 위치 감지 센서(120)들에 무선 태그가 감지되면, 상기 표적기(131)가 설치된 형태에 따라 상기 모터를 제어하여 표적기(131)를 제자리에서 일정 각도로 회전시키거나 호(弧)를 그리며 일정 각도로 축 회전하도록 제어할 수 있고, 표적기(131)가 상하좌우로 일정거리 이동되도록 상기 슬라이드 장치를 제어할 수 있다.

또한, 상기 표적기(131)에는 레이저를 발사 가능하도록 자동 레이저 모듈(111)이 장착될 수 있고 표적기(131)에 장착되는 자동 레이저 모듈(111)은 상기 표적 제어부(136)에 의하여 제어됨으로써, 일정 시간 간격으로 레이저를 발사하거나 제자리에서 일정 각도로 회전시 레이저를 발사하거나 호(弧)를 그리며 일정 각도로 축 회전시 레이저를 발사하거나 상하좌우로 이동하며 레이저를 발사하도록 구성될 수 있다.

따라서, 사용자는 상기 자동 레이저 모듈(111)에서 발사되는 레이저에 피격되어 사망하거나 부상당할 수 있고, 상기 표적기(131)를 사격하여 표적기(131)를 사망 또는 부상 상태로 전환시킴으로써 자동 레이저 모듈(111)에 의한 피격을 방지 가능하며, 이러한 구성은 본 발명에 의한 훈련의 효과를 향상시키는 요인 중 하나이다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 상기 착용 유닛(110), 상기 위치 감지 센서(120) 및 상기 피탄 유닛(130)과 양 방향 통신되어 사용자의 위치를 실시간으로 파악하고, 탄 또는 레이저에 의한 착용 유닛(110) 및 상기 표적기(131)의 피격을 파악하여, 훈련의 통제 및 평가를 수행하는 통합 제어 장치(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 통합 제어 장치(140)는 훈련 중 사용자의 위치 및 이동 경로, 이동 거리 등을 실시간으로 파악하고, 피격에 의한 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 부상 상태를 실시간으로 파악 및 사용자에게 통보하며, 표적기(131)의 피격을 실시간으로 파악함으로써, 사망으로 판정 또는 부상 상태가 위중하게 판정된 사용자가 훈련에서 배제되도록 하여 훈련을 통제하고, 훈련에 참여한 사용자 각각의 이동 경로, 사망 또는 부상 시점 및 위치 등을 디스플레이 장치에 재생 및 기록하여 훈련을 통제 및 평가가 수행될 수 있도록 한다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통합 제어 장치(140)는 복수 개의 위치 감지 센서(120)가 감지한 무선 태그의 위치를 분석하여 사용자의 현재 위치 정보를 실시간으로 생성하는 생성부(141)와, 지도 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 하여 디스플레이 장치의 화면에 사용자의 위치를 표시하는 표시부(142)와, 상기 감지 센서가 감지한 레이저를 분석하여, 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 판정하는 판정부(143)와, 상기 착용 유닛(110)에 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 통지하는 통지부(144)와, 상기 위치 정보 및 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 실시간으로 저장하는 저장부(145)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 생성부(141)는 상기 복수 개의 위치 감지 센서(120)가 감지한 무선 태그의 위치, 즉, 사용자의 위치를 AOA, TOA 또는 TDOA 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 분석하여 위치 정보를 실시간으로 생성한다.

상기 표시부(142)는 디스플레이 장치의 화면에 훈련에 참가중인 하나 이상의 사용자의 위치를 도형 또는 기호 등으로 표시하여 개인별 또는 팀별로 구분되도록 할 수 있고, 사망자 또는 부상자로 구분되도록 할 수 있으며, 표시되는 도형 또는 기호의 색상을 다르게 표시하여 개인별 또는 팀별로 구분되도록 할 수 있고, 사망자 또는 부상자로 구분되도록 할 수 있으며, 상기 방식을 혼합하여 사용자를 개인별 또는 팀별로 구분되도록 하거나 사망자 또는 부상자로 구분되도록 할 수 있다.

상기 지도 정보는 사용자가 훈련 중인 훈련장의 내부가 표현된 도면 등의 정보로써, 사용자의 위치를 표시하는 도형 또는 기호가 표시되는 배경을 제공하며, 상공에서 하방을 바라보는 상태인 단면도를 반드시 포함하되, 훈련장이 복수 개의 층으로 구성되는 경우에는 각각의 층 상방에서 하방을 바라보는 복수 개의 단면도를 포함하여 구성되어 디스플레이 장치의 화면에 각각 또는 분할되어 표시될 수 있고, 훈련장 내부를 다양한 각도에서 입체적으로 표시할 수 있는 입체도를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 판정부(143)는 상기 착용 유닛(110)에서 감지되는 사용자의 피격 부위 및 피격 횟수, 상기 복수 개의 위치 감지 센서(120)로 파악 가능한 사용자 간의 위치에 따른 사격 거리, 피격 부위 및 사격 거리로 추정 가능한 사격 각도 등의 정보를 기반으로 하여 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 판정하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 판정부(143)는 상기 표적기(131)에 장착되는 진동 센서 및 감지 센서에서 진동 또는 레이저가 감지되면 표적기(131)를 사망으로 판정하여 상기 표적 제어부(136)가 표적기(131)의 제어를 중지하도록 구성될 수 있고, 표적기(131)를 부상으로 판정하여 표적 제어부(136)가 표적기(131)를 제어하되 표적기(131)의 회전 속도 또는 이동 속도를 감소시키도록 할 수 있다.

상기 통지부(144)는 상기 판정부(143)에서 판정된 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 해당 사용자의 착용 유닛(110)으로 전송함으로써, 착용 유닛(110)에서 발생하는 소리 또는 빛에 의해 사용자가 사망 또는 부상 부위 및 상태를 인지할 수 있도록 하며, 상기 저장부(145)는 상기 위치 정보 및 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 실시간으로 저장함으로써, 상기 표시부(142)가 디스플레이 장치의 화면에 사용자의 위치를 실시간으로 표시할 수 있도록 하거나 훈련의 종료 후 훈련 진행 과정을 디스플레이 장치로 확인할 수 있도록 한다.

또한, 상기 저장부(145)에는 하나 이상의 피탄 유닛(130) 각각의 위치 정보가 저장되어 상기 표시부(142)가 디스플레이 장치의 화면에 피탄 유닛(130) 각각의 위치를 도형 또는 기호 등으로 표시하도록 할 수 있고, 표시부(142)는 진동 센서 또는 감지 센서에 의하여 피격이 감지된 피탄 유닛(130)의 색상을 변경하는 등의 방식으로 사용자를 사망자 또는 부상자로 처리하는 것과 동일한 효과를 피탄 유닛(130)에 적용할 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템은 상기 지도 정보를 기반으로 하고 훈련장 내부의 사용자의 숫자 및 피탄 유닛(130)의 숫자를 더 포함하여 사전 시나리오를 생성하고, 상기 지도 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 하고 훈련장 내부의 사용자의 숫자 및 피탄 유닛(130)의 숫자를 더 포함하여 사후 시나리오를 생성하는 시나리오 생성부(146)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 시나리오 생성부(146)는 훈련 전 훈련의 목적에 따른 사용자 각각의 임무가 반영된 사전 시나리오를 생성하여 훈련에 참여하는 사용자가 임무를 수행하기 위한 효율적인 이동 경로, 피탄 유닛(130)의 위치 등을 훈련 전 숙지할 수 있도록 하고, 훈련의 종료 후 훈련 진행 과정을 기반으로 파악된 문제점 등을 보완 및 개선하기 위한 사후 시나리오를 생성한다.

따라서, 상기 시나리오 생성부(146) 또는 상기 저장부(145)에는 상기 지도 정보에 사용자의 숫자 및 피탄 유닛(130)의 숫자를 반영하고, 공격 또는 수비 등의 임무를 반영하여 복수 개의 사전 시나리오를 생성하고, 상기 지도 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 복수 개의 사후 시나리오를 생성하기 위한 복수 개의 시나리오 소스가 저장될 수 있고, 시나리오 소스를 이용하여 시나리오 생성부(146)에서 생성된 복수 개의 사전 시나리오 또는 사후 시나리오는 훈련에 참여하는 사용자들을 통제하는 통제관 또는 지휘관 등에 의하여 어느 하나가 선택되거나 본 발명의 시스템 자체에 의하여 어느 하나가 선택될 수 있다.

이에 따라 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통합 제어 장치(140)는 시나리오 생성부(146)에서 생성된 복수 개의 사전 시나리오 또는 사후 시나리오를 비교 분석하여 어느 하나의 사전 시나리오 또는 사후 시나리오를 선택하는 분석부(147)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 분석부(147)는 상기 시나리오 생성부(146)에서 생성된 복수 개의 사전 시나리오 또는 사후 시나리오 각각을 복수 회 시뮬레이션함으로써 임무의 달성, 아군 사상자 및 적군 사상자 등에 관한 평균 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있다.

또한, 상기 저장부(145)에는 정확한 사전 시나리오 또는 효과적인 사후 시나리오가 생성될 수 있도록 훈련에 참여하는 사용자 각각의 신장, 체형, 사격 실력, 이동 속도 등이 포함된 사용자 평가표가 저장될 수 있고, 상기 시나리오 생성부(146)는 사전 시나리오 또는 사후 시나리오의 생성시 상기 사용자 평가표를 반영하여 실제와 유사한 결과가 구현되도록 할 수 있다.

위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

100 : 총기
101 : 레이저 모듈 102 : 감지부
103 : 발사부 104 : 발사 제어부
105 : 카운팅부
110 : 착용 유닛
111 : 자동 레이저 모듈
120 : 위치 감지 센서
130 : 피탄 유닛
131 : 표적기 132 : 피격 판
133 : 차단 판 134 : 블락부
135 : 수거부 136 : 표적 제어부
140 : 통합 제어 장치
141 : 생성부 142 : 표시부
143 : 판정부 144 : 통지부
145 : 저장부 146 : 시나리오 생성부
147 : 분석부

Claims (7)

1. 레이저 모듈(101)이 장착되고, 격발을 감지하는 감지부(102)와, 총구 측에 장착되어 레이저를 발사하는 발사부(103), 상기 감지부(102)가 격발을 감지하면 상기 발사부(103)를 제어하는 발사 제어부(104), 상기 감지부(102)가 격발을 감지하면 소음을 발생시키는 소음 발생부 및 반동을 발생시키는 반동 발생부를 포함하여 구성되어 탄 또는 레이저를 발사 가능한 하나 이상의 총기(100);
   레이저를 감지하는 하나 이상의 감지 센서와, 위치 감지 센서(120)로 감지되는 고유의 신호를 발산하는 무선 태그가 구비되고, 레이저에 의한 피격 부위를 인지하여 사망 또는 부상의 판정에 따라 다른 세기의 진동을 발생시키는 진동부가 구비되며 사용자의 신체에 착용되는 하나 이상의 착용 유닛(110);
   훈련장 내부에 설치되어 상기 무선 태그의 위치를 감지하는 복수 개의 위치 감지 센서(120);
   진동 센서 및 감지 센서가 장착되고, 회전축 및 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함하여 구성되어 일정 각도로 회전 가능하며, 슬라이드 장치를 포함하여 구성되어 상하좌우로 일정거리 이동 가능한 표적기(131) 및 상기 복수 개의 위치 감지 센서(120) 중 근거리의 위치 감지 센서(120)들에 무선 태그가 감지되면 상기 표적기(131)를 제어하는 표적 제어부(136)를 포함하여 구성되고, 사격의 대상이 되는 하나 이상의 피탄 유닛(130);
   복수 개의 위치 감지 센서(120)가 감지한 무선 태그의 위치를 분석하여 사용자의 현재 위치 정보를 실시간으로 생성하는 생성부(141)와, 상기 감지 센서가 감지한 레이저를 분석하여, 사용자 및 표적기의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 판정하는 판정부(143)를 포함하여 구성되어, 상기 착용 유닛(110), 상기 위치 감지 센서(120) 및 상기 피탄 유닛(130)과 양 방향 통신되어 사용자의 위치를 실시간으로 파악하고, 탄 또는 레이저에 의한 착용 유닛(110) 및 상기 표적기(131)의 피격을 파악하여, 훈련의 통제 및 평가를 수행하는 통합 제어 장치(140);
   훈련장의 내부가 표현된 지도 정보를 기반으로 하고 훈련장 내부의 사용자의 숫자 및 피탄 유닛(130)의 숫자를 더 포함하여 사전 시나리오를 생성하고, 상기 지도 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 하고 훈련장 내부의 사용자의 숫자 및 피탄 유닛(130)의 숫자를 더 포함하여 사후 시나리오를 생성하는 시나리오 생성부(146); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
   상기 표적기(131)에는,
   상기 표적 제어부(136)에 의하여 제어되어,
   일정시간 간격으로 레이저를 발사하는 자동 레이저 모듈(111)이 장착되는 것을 특징으로 하고,
   상기 표적 제어부(136)는,
   사망으로 판정된 표적기(131)의 제어를 중지하고,
   부상으로 판정된 표적기(131)의 회전 속도 또는 이동 속도를 감소시키도록 구성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 피탄 유닛(130)은,
   상기 표적기(131)의 후방에 설치되어 피격되는 피격 판(132)과 상기 피격 판(132)과 일정거리 이격되게 설치된 차단 판(133)을 포함하여 구성되어 도탄을 방지하는 블락부(134)와, 상기 블락부(134)의 하부에 구비되어, 상기 피격 판(132)을 관통 후 낙하하는 탄이 수거되는 수거부(135)를 포함하여 구성되고, 상기 피격 판(132) 및 차단 판(133)의 사이에는 에틸렌-프로필렌 고무 100 중량부에 대하여 발포제 5 내지 10 중량부, 개시제 0.1 내지 0.5 중량부 및 난연부 10 내지 30 중량부를 혼합하여 발포 성형하는 방식으로 제조되는 충진재가 충진되는 것을 특징으로 하는 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 모듈(101)은,
   레이저의 발사 횟수를 카운팅하는 카운팅부(105)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 발사 제어부(104)는 상기 카운팅부(105)가 카운팅하는 발사 횟수가 기지정된 횟수에 도달하거나 기지정된 횟수가 모두 소진되면 상기 발사부(103)를 제어하여 레이저의 발사를 제한하는 것을 특징으로 하는 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 통합 제어 장치(140)는,
   지도 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 하여 디스플레이 장치의 화면에 사용자의 위치를 표시하는 표시부(142);
   상기 착용 유닛(110)에 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 통지하는 통지부(144);
   상기 위치 정보 및 사용자의 사망 또는 부상 부위 및 상태를 실시간으로 저장하는 저장부(145); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 표시부(142)는,
   사망 또는 부상이 판정된 사용자를 다른 사용자와 구분하여 디스플레이 장치의 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 정밀 위치 추적이 가능한 모의 전투 훈련 시스템.

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