KR102021595B1 - 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법 - Google Patents

유도무기 중계 유도 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 표적을 타격하기 위한 유도무기 중계 유도 시스템에 있어서, 공중에서 비행하며 표적 대상 영역에 대한 영상을 촬영하여 영상 정보를 생성하며, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 전달하는 무인비행체, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 전달 받아 유도무기를 발사하기 위한 발사 정보를 산출하며, 상기 유도무기를 발사하기 위한 발사 명령을 전송하는 발사장치 및 상기 발사 명령에 근거하여 공중으로 발사되며, 상기 발사 정보에 따라 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 비행하는 유도무기를 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법이 개시된다.

Description

유도무기 중계 유도 시스템 및 방법{System and Method for guidance weapons relay induction}
본 발명은 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 무인비행체를 이용하여 표적을 타격하는 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 휴대용 발사장치를 이용하여 사수가 직접 표적을 확인하고 지정해 목표를 타격하였으며, 발사 후에는 탄 자체의 탐색기만 활용하여 표적을 추적하고 타격하였다. 휴대용 유도무기는 직접 휴대하고 다니며 표적을 확인하고 격발 후 망각을 하는 개념으로 개발이 되어 있으며, 휴대용이라는 점은 이동이 가능하고 다양한 상황에서 사용 가능하다는 이점이 있으나 단점 또한 가지고 있다.
일반적으로 직접 휴대하며 표적을 확인해야 하기 때문에 표적 확인 및 격발 시 표적에게 노출될 위험을 가지고 있으며, 지형 및 지물의 위치상 표적을 정확히 잡을 수 없어 유도무기를 사용하지 못하거나 사수가 위험지역으로 이동해야 하는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 기존 발사장치의 한계점을 극복하고 사수의 안전 보장 및 표적 정밀 타격에 적합한 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법이 시급히 필요한 상황이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사수의 위치나 자세, 지형지물에 상관없이 표적을 타격하기 위해 중계기 역할을 하는 무인비행체를 활용하여 표적을 확인하고 유도무기의 조종권한을 인계 받아 종말유도를 제어하는 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 표적을 타격하기 위한 유도무기 중계 유도 시스템에 있어서, 공중에서 비행하며 표적 대상 영역에 대한 영상을 촬영하여 영상 정보를 생성하고, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 전달하는 무인비행체, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 전달 받아 유도무기를 발사하기 위한 발사 정보를 산출하며, 상기 유도무기를 발사하기 위한 상기 발사 명령을 전송하는 발사장치 및 상기 발사 명령에 근거하여 공중으로 발사되며, 상기 발사 정보에 따라 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 비행하는 유도무기를 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템을 제시한다.
바람직하게는, 상기 무인비행체는 영상 촬영 및 비행을 위한 전원을 공급하는 무인비행체 전원부, 상기 표적 대상 영역을 촬영하기 위한 비행 동작을 제어하는 무인비행체 제어부 및 기 설정된 추적알고리즘을 기반으로 상기 표적 대상 영역 내에서 상기 표적을 추적하고, 상기 표적에 대한 영상을 전처리한 후 압축하여 상기 영상 정보를 생성하며, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 상기 발사장치로 전달하는 영상 처리부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 발사장치는 상기 무인비행체로부터 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 전달 받으며, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 기 설정된 타겟 표적 정보 및 상기 무인비행체의 기준 항로 정보와 매칭시켜 상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 산출하는 동기화 과정을 수행하며, 상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 통해 상기 유도무기의 발사를 위한 유도무기 항로 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 발사장치는 상기 유도무기에 상기 표적 정보 및 상기 유도무기 항로 정보를 입력하고, 상기 유도무기가 상기 유도무기 항로 정보에 따라 이동되어 상기 표적을 타격되도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 유도무기는 상기 발사장치에서 발사되어 공중에서 비행하기 위한 전원을 공급하는 유도무기 전원부, 비행 이동거리와 비행 이동방향을 통해 현재의 위치를 추정하는 항법부, 상기 표적을 정밀타격하기 위해 상기 유도무기의 상태를 점검하는 중앙처리부, 상기 유도무기 전원부에서 전원이 인가되면 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 비행되기 위한 추진력을 형성하는 추진부 및 상기 유도무기의 속도 및 방향을 조절하는 구동부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 무인비행체는 상기 발사장치에서 상기 유도무기가 발사된 후 상기 발사장치로부터 제어권 인계 명령을 획득하고, 기 설정된 조종 알고리즘에 따라 상기 유도무기의 비행을 제어하기 위한 조종 명령을 상기 유도무기로 전달하는 유도무기 제어부 및 상기 유도무기가 상기 표적과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하는 경우, 상기 표적을 최종 탐색하기 위한 최종 탐색 신호를 송신하는 표적 지시부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 발사장치에서 상기 유도무기가 발사된 후 상기 유도무기는 상기 조종 명령을 전달받으며, 상기 유도무기의 상태를 상기 무인비행체로 전송하는 중계기 통신부 및 상기 표적과 기 설정된 임계 거리 내로 인접하는 경우 상기 표적의 위치를 탐색하며, 상기 유도무기에서 사용하는 탄의 탐색 타입을 선택하는 탐색기 처리부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 탐색기 처리부는 선택된 상기 탄의 탐색 타입에 대응하는 반사신호를 획득하여 상기 표적을 정밀타격하는 종말유도 과정을 수행하며, 상기 반사신호는 상기 최종 탐색 신호가 상기 표적에 반사되어 되돌아온 신호인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탐색기 처리부는 상기 최종 탐색 신호가 레이저인 경우, 상기 레이저에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하는 SAL(Semi-Active Laser) 타입 및 상기 최종 탐색 신호가 적외선 영역의 신호에 따른 적외선 영상인 경우, 상기 적외선 영상에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하는 IIR(Imaging Infrared) 타입 중 적어도 하나의 타입을 선택하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탐색기 처리부는 상기 SAL 타입 및 상기 IIR 타입 이외의 타입에 대한 반사신호가 수신되는 경우, 상기 무인비행체가 상기 표적을 추적하여 상기 종말유도 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 표적을 타격하기 위한 유도무기 중계 유도 단계에 있어서, 무인비행체를 통해 상기 표적을 정찰하고 영상 정보를 생성하며, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 발사장치에 전송하는 단계, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 수신하며, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 통해 표적 정보 및 무인비행체의 항로 정보를 산출하며, 유도무기의 항로를 설정하여 유도무기를 발사하는 단계, 상기 설정된 항로를 통해 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 상기 유도무기가 비행하며, 상기 발사장치에서 상기 무인비행체로 상기 유도무기의 제어권을 이관하는 단계 및 상기 유도무기가 상기 표적과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하면, 상기 표적의 위치를 탐색하여 상기 표적을 정밀타격하는 단계를 포함하는 유도무기 중계 유도 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 유도무기를 발사하는 단계는 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보와 기 설정된 타겟 표적 정보 및 상기 무인비행체의 기준 항로 정보를 동기화하여 상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 산출하며, 상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 통해 상기 유도무기가 발사되어 비행할 유도무기 항로 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 표적을 정밀타격하는 단계는 표적을 최종 탐색하기 위한 최종 탐색 신호를 통해 상기 표적을 탐색하며, 상기 최종 탐색 신호가 레이저인 경우, 상기 레이저에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하여 상기 표적을 타격하는 단계 및 상기 최종 탐색 신호가 적외선 영역의 신호에 따른 적외선 영상인 경우, 상기 적외선 영상에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하여 상기 표적을 타격하는 단계로 나뉘는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법은 사수가 직접 표적을 확인할 일이 없기 때문에 안전하게 작전을 수행할 수 있으며, 무인비행체가 중간에 유도무기의 유도 권한을 인계 받아 종말유도를 진행하기 때문에 발사 후에도 사수의 위치가 발각될 위험이 줄어들 수 있다.
또한, 지형지물로 인해 유도무기가 표적을 확인하거나 맞추기 어려운 경우 무인비행체를 이용하여 표적을 확인하고 궤적을 변경하여 표적을 맞출 수 있다. 이 경우에는 사수가 위험지역으로 이동할 필요가 없을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 시스템을 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체의 시스템 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 시스템 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 시스템에서의 표적 타격과정을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 방법을 자세히 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발사장치의 유도무기 중계 유도 방법을 자세히 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 유도무기 중계 유도 방법을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 시스템을 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 시스템을 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유도무기 중계 유도 시스템(10)은 무인비행체(100), 유도무기(200), 발사장치(300) 및 표적(400)을 포함한다.
무인비행체(100)는 비행 시 표적(400)을 확인하기 위해 표적(400) 대상 영역에 대한 영상을 확보하여 전처리하고, 압축할 수 있으며, 영상 정보를 생성할 수 있으며, 비행 상태 정보를 생성할 수 있다. 무인비행체(100)는 영상 정보 및 비행 상태 정보를 발사장치에 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
비행 상태 정보는 표적(400) 대상 영역에서 영상을 촬영할 때 무인비행체(100)가 비행한 경로, 현재 고도, 현재 위치 등을 포함할 수 있다.
유도무기(200)는 발사장치(300)에서의 발사 명령에 근거하여 공중으로 발사될 수 있으며, 유도무기(200)를 발사하기 위한 발사 정보에 따라 표적(400)을 타격하기 위한 작전구역으로 비행할 수 있다.
발사장치(300)는 표적(400)을 선택하여 유도무기(200)를 발사할 수 있으며, 유도무기(200)가 초기 또는 중기에 비행하는 항로를 설정하는 기능을 수행할 수 있으며, 미리 정해진 유도무기(200) 항로 정보에 따라 선택한 항로를 유도무기(200)에 입력할 수 있으며, 유도무기(200)의 발사, 표적(400) 선택 및 초기유도(S210) 또는 중기유도(S220)의 유도무기(200)의 유도 항로를 설정할 수 있다.
발사장치(300)는 산출한 유도무기(200) 항로 정보를 유도무기(200)에 입력하며, 입력된 유도무기(200) 항로 정보를 따라 유도무기(200)가 이동할 수 있으며, 항로를 따라 이동한 유도무기(200)가 무인비행체(100)로부터 조종 명령을 받을 수 있도록 무인비행체(100)로 제어권을 인계할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체의 시스템 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무인비행체(100)는 무인비행체 전원부(110), 무인비행체 제어부(120), 영상 처리부(130), 표적 지시부(150) 및 유도무기 제어부(140)를 포함한다.
무인비행체 전원부(110)는 영상 촬영 및 비행을 위한 전원을 공급할 수 있다.
무인비행체 제어부(120)는 표적(400) 대상 영역을 촬영하기 위한 비행 동작을 제어할 수 있다.
영상 처리부(130)는 기 설정된 추적 알고리즘을 기반으로 표적(400) 대상 영역 내에서 표적(400)을 추적할 수 있으며, 표적(400)에 대한 영상을 전처리한 후 영상을 압축하여 영상 정보를 생성할 수 있다. 영상 처리부(130)는 생성된 영상 정보 및 비행 상태 정보를 발사장치(300)로 전달할 수 있다. 여기서, 추적 알고리즘은 표적(400)을 영상 프레임에서 추적하는 알고리즘이다.
유도무기 제어부(140)는 발사장치(300)에서 유도무기(200)가 발사된 후, 발사장치(300)로부터 제어권 인계 명령을 획득할 수 있으며, 표적(400) 정보와 유도무기(200)의 위치, 상태 정보를 기반으로 기 설정된 조종 알고리즘에 따라 유도무기(200)의 비행을 제어하기 위한 조종 명령을 유도무기(200)로 전달할 수 있다. 여기서, 조종 알고리즘은 유도무기(200)가 원하는 위치로 이동할 수 있도록 구동부(260)를 움직이는 조종 명령을 도출하는 알고리즘이다.
표적 지시부(150)는 유도무기(200)가 표적(400)과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하는 경우, 표적(400)을 최종 탐색하기 위한 최종 탐색 신호를 송신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 시스템 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 유도무기(200)는 유도무기 전원부(210), 항법부(220), 중앙처리부(240), 추진부(250), 구동부(260), 중계기 통신부(230) 및 탐색기 처리부(270)를 포함한다.
유도무기 전원부(210)는 발사장치(300)에서 발사되어 공중에서 비행하기 위한 전원을 공급할 수 있다.
항법부(220)는 유도무기(200)의 이동거리와 이동방향을 구하고, 이동거리와 이동방향을 통해 유도무기(200)의 현재 위치를 추정할 수 있다. 항법부(220)는 유도무기(200)가 어느 한 지점으로부터 일정의 다른 지점으로 소정의 시간에 도달하게 할 수 있다.
중앙처리부(240)는 유도무기(200)가 표적(400)을 정밀타격하기 위해 유도무기(200)의 상태를 점검할 수 있다.
추진부(250)은 유도무기 전원부(210)에서 전원이 인가되면 표적(400)을 타격하기 위한 작전구역으로 발사되어 비행하기 위한 추진력을 형성할 수 있다.
구동부(260)는 유도무기(200)의 속도 및 방향을 조절할 수 있다.
중계기 통신부(230)는 무인비행체(100)로부터 조종 명령을 전달받으며, 유도무기(200)의 상태를 무인비행체(100)로 전송할 수 있다.
탐색기 처리부(270)는 발사장치(300)에서 유도무기(200)가 발사된 후에 유도무기(200)가 표적(400)과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하여 표적(400)의 위치를 탐색할 수 있으며, 유도무기(200)에서 사용하는 탄의 탐색 타입을 선택하여, 유도무기(200)가 표적(400)을 정밀하게 타격하도록 할 수 있다.
탐색기 처리부(270)는 표적(400)과 기 설정된 임계 거리 내로 인접하는 경우 유도무기(200)에 무인비행체(100)가 조종 명령을 전송하며 유도무기(200)가 표적(400)을 정밀 타격하는 종말유도(S230)를 수행할 수 있으며, 유도무기(200)에서 사용하는 탄의 탐색 타입에 따라 종말유도(S230)가 변할 수 있다.
유도무기(200)에 탄의 탐색 타입 이외의 타입에 대한 반사신호가 수신되는 경우, 무인비행체(100)가 표적(400)을 추적할 수 있으며, 종말유도(S230) 과정을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 유도무기(200)의 탄의 탐색 타입은 SAL(Semi-Active Laser) 타입 또는 IIR(Imaging Infrared) 타입을 포함하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
SAL(Semi-Active Laser) 타입은 최종 탐색 신호가 레이저인 경우, 무인비행체(100)에서 표적(400)을 지시하여 레이저를 발사하며, 반사되는 레이저에 의해 표적(400)을 판단할 수 있다.
IIR(Imaging Infrared) 타입은 최종 탐색 신호가 적외선 영역의 신호에 따른 적외선 영상인 경우, 적외선 영상에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 시스템에서의 표적 타격과정을 도시한 블록도이다.
유도무기 중계 유도 시스템(10)의 시작은 무인비행체(100)를 이용한 정찰(S110)에서 시작할 수 있다. 무인비행체(100)은 정찰을 통해 표적(400)의 위치, 형상 등을 확인할 수 있다. 정찰이 끝나면 표적(400)의 형상이 포함된 영상을 이진화된 영상에서 서로 연결된 픽셀들을 구분하는 영상 전처리(S120) 과정을 거친 후 영상을 압축(S130)하여, 영상 정보를 산출할 수 있으며, 발사장치(300)로 영상 정보를 전송(S140)할 수 있다.
발사장치(300)는 무인비행체(100)에서 전송한 표적 영상을 수신(S310)할 수 있으며, 표적(400) 영상을 통해 표적(400)을 확인하여 표적(400)을 선택(S320)할 수 있으며, 유도무기(200)가 비행할 항로를 설정할 수 있다. 따라서, 발사장치(300)는 표적(400) 정보를 생성할 수 있다.
발사장치(300)는 표적(400) 정보 및 비행 상태 정보를 무인비행체(100) 및 유도무기(200)로 전달할 수 있으며, 유도무기(200)를 발사 한 후 망각(S330)할 수 있다. 무인비행체(100)는 표적(400) 정보 및 비행 상태 정보를 수신하면, 표적을 추적(S150)할 수 있다
유도무기(200)는 초기유도(S210) 및 중기유도(S220)를 진행할 수 있다.
초기유도(S210)는 무인비행체(100)를 이용하여 표적(400)을 확인하고 사수가 영상을 확인해 표적(400) 및 유도무기(200)의 비행 항로를 설정하여 유도무기(200)를 발사할 수 있다.
초기유도(S210)에서 영상은 무인비행체(100)에 부착된 카메라(CCD 카메라)로부터 획득된 것이며, 표적(400)은 획득한 영상에서 타격하고자 하는 물체이다.
중기유도(S220)는 설정된 항로를 통해 유도무기(200)가 작전구역으로 이동 하게 되며, 무인비행체(100)에게 유도무기(200)의 제어권을 인계(S160)할 수 있다.
제1 중기유도(S222)는 무인비행체(100)와 유도무기(200)간의 통신을 연결하며, 유도무기(200) 항로 정보에 따른 항로를 관찰하며, 무인비행체(100)가 유도무기(200)의 제어권을 인계 받을 수 있다.
제2 중기유도(S224)는 무인비행체(100)가 유도무기(200)의 제어권을 인계 받아 유도무기(200)를 제어할 수 있으며, 유도무기(200)에 유도무기(200)가 원하는 위치로 이동할 수 있도록 조종 명령을 전달할 수 있다.
중기유도(S220) 과정에서 작전구역은 무인비행체(100)가 유도무기(200)를 제어하여 표적(400)을 타격하는 구역이며, 제어권은 유도무기의 방향 및 표적(400)의 타격을 제어할 수 있는 명령 권한이다.
초기유도(S210) 및 중기유도(S220)를 진행한 후, 종말유도(S230)로 진행할 수 있다.
종말유도(S230)는 유도무기(200)가 조종 명령에 의해 표적(400)과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하면, 탄의 탐색 타입에 대응하는 반사신호를 획득하여 표적(400)을 정밀 타격할 수 있다. 종말유도(S230)에서 탄의 탐색 타입에 따라서 유도무기(200)가 표적(400)을 추적하는 방식이 변경될 수 있다.
반사신호는 최종 탐색 신호가 표적(400)에 반사되어 되돌아온 신호이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 방법을 자세히 도시한 블록도이다.
단계 S510에서 무인비행체(100)에 전원이 인가되면, 무인비행체(100)는 이륙(S512) 후 무인비행체(100)에 포함되어 있는 카메라를 통해 영상을 수집하여 영상을 수신(S514)할 수 있다. 무인비행체는 수집한 영상을 전처리(S516)한 후 영상을 압축(S518)하고, 영상 정보 및 무인비행체(100)의 비행 상태 정보를 발사장치(300)에 전송(S519)할 수 있다.
단계 S520에서 발사장치(300)는 영상 정보 및 비행 상태 정보를 전송 받으면, 기 설정된 타겟 표적 정보와 무인비행체(100)의 기준 항로 정보를 전송 받은 영상 정보 및 비행 상태 정보를 매칭하여 동기화(S522)할 수 있다.
단계 S520에서 발사장치(300)는 동기화 과정을 통해 표적(400) 정보 및 무인비행체(100)의 항로 정보를 산출할 수 있으며, 무인비행체(100)의 항로 정보를 통해 유도무기(200)의 발사를 위한 유도무기(200) 항로 정보를 계산(S526)할 수 있다. 유도무기(200)와 무인비행체(100)의 통신 연결(S528) 후, 발사장치(300)는 표적(400) 정보 및 유도무기(200)의 항로 정보를 무인비행체(100) 및 유도무기(200)로 전송(S529)할 수 있다.
단계 S530에서 무인비행체(100)는 발사장치(300)로부터 수신한 유도무기(200)의 항로 정보에 따라 유도무기(200)의 항로를 관찰(S532)하며, 유도무기(200)의 항로 관찰 정보를 발사장치(300)로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 유도무기(200)가 발사장치(300)에서 발사된 후, 무인비행체(100)는 유도무기(200)를 제어하는 제어권을 발사장치(300)로부터 인계(S534) 받을 수 있다. 이후, 무인비행체(100)는 표적(400) 정보를 통해 유도무기(200)의 제어(S536)할 수 있으며, 유도무기(200)가 표적(400)과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하면, 조종 명령을 유도무기(200)로 전송(S538)할 수 있다.
단계 S540에서 유도무기(200)는 종말 항로를 고정(S542)한 후에 탄의 탐색 타입을 설정할 수 있으며, 탄의 탐색 타입 설정 후 표적(400)을 정밀타격할 수 있다.
유도무기(200)가 SAL(Semi-Active Laser) 타입의 탄의 탐색 타입인 경우, 레이저를 조사(S3544)하여 반사되는 레이저에 의해 표적(400)을 판단할 수 있다.
그 외의 경우는 무인비행체(100)에서 조종 명령을 통해 표적(400)의 위치를 연산하여 유도무기(200)로 전송(S541)할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발사장치의 유도무기 중계 유도 방법을 자세히 도시한 블록도이다.
단계 S610에서 발사장치(300)는 영상 정보 및 비행 상태 정보를 수신하며, 무인비행체(100)로부터 영상을 수신(S612)하여, 영상을 전시(S614)할 수 있으며, 전시된 화면을 통해 표적(400)을 선택(S616)한 후 중기유도 구역을 설정(S618)할 수 있다. 발사장치(300)는 무인비행체(100)의 항로를 연산하여 유도무기(200)의 항로를 산출할 수 있으며, 산출된 항로를 관찰한 후, 표적(400) 정보 및 유도무기(200)의 항로 정보를 설정(S619)할 수 있다.
단계 S620에서 발사장치(300)는 확정된 표적(400) 정보 및 유도무기(200)의 항로 정보를 유도무기(200)와 무인비행체(100)로 전송(S622)할 수 있다. 무인비행체(100)는 유도무기(200)의 항로를 관찰(S624)하여 유도무기(200)의 항로 관찰 정보를 발사장치(300)로 전송(S626)할 수 있다.
단계 S630에서 발사장치(300)는 유도무기(200)의 제어권을 무인비행체(100)로 인계(S632)할 수 있다. 무인비행체(100)는 영상 정보 및 유도무기(200)의 정보를 수신하며 유도무기(200)를 추적(S634)할 수 있으며, 그 후 종말유도(S636)가 이루어질 수 있다. 여기서 종말유도(S636)는 도 4에서의 종말유도(S230)와 동일한 과정이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 유도무기 중계 유도 방법을 도시한 블록도이다.
단계 S710에서 유도무기(200)는 전원을 인가 받은 후, 발사 명령을 받으면 자체적으로 점검(S712)을 하며, 점검을 마치고 발사 절차(S714)를 따를 수 있다. 유도무기(200)는 발사 절차 과정에서 표적 및 유도무기(200) 항로 정보를 발사장치(300)로부터 수신할 수 있으며, 발사 절차를 지나 유도무기(200)의 점화 및 이탈(S716)이 발생할 수 있다.
유도무기의 점화 및 이탈 후 초기유도(S720)가 진행되며, 초기유도(S720)가 진행된 후에 중기유도(S730)가 진행될 수 있다. 여기서 초기유도(S720)는 도 4에서 초기유도(S210) 과정과 동일하며, 중기유도(S730) 또한 중기유도(S220) 과정과 동일한 과정을 수행할 수 있다.
중기유도(S220) 이전에 유도무기(200)는 발사장치(300)로부터 전달받은 항로로 이동할 수 있으며, 중기유도(S220)에서 제어권을 발사장치(300)에서 무인비행체(100)로 인계한 후에는 무인비행체(100)에게 전달받은 항로로 이동할 수 있다.
단계 S740에서 무인비행체(100)는 제어권이 이관된 후에 유도무기(200)의 종말 항로를 고정(S742)하며, 유도무기(200)의 탄의 탐색 타입을 설정할 수 있다. 탄의 탐색 타입은 SAL 타입(S744) 및 IIR 타입(S746)을 포함하며, 적어도 하나의 타입을 선택하여 종말유도(S740)과정으로 넘어갈 수 있다.
유도무기(200)는 탄의 탐색 타입을 선택한 후 종말유도(S750)를 진행할 수 있으며, 여기서 종말유도(S750)는 도 4에서 종말유도(S230)와 동일한 과정을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기 중계 유도 시스템을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 발사장치(300)는 사수의 몸에 지니고 있을 수 있으며, 유도무기(200)를 사수가 보유하여 직접 발사하거나 무인비행체(100)에 유도무기(200)가 포함되어있어 유도제어 명령에 의해 무인비행체(100)에서 유도무기(200)가 발사될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, SAL 타입은 무인비행체(100)에서 레이저가 발사되어 표적(400)에 반응하여 유도무기(200)로 반사되는 레이저를 통해 표적(400)을 추적할 수 있으며, 유도무기(200)에서 표적(400)에 반응하여 반사된 레이저를 확인하면, 표적(400)을 타격할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, IIR 타입은 무인비행체(100)에서 보유한 표적(400) 정보를 바탕으로 카메라를 통해 표적(400) 정보에 따른 표적(400)을 추적할 수 있으며, 표적(400)이 확인되면 유도무기(200)가 표적(400)을 타격할 수 있다.
본 발명은 야간, 산악지형, 도시지형 등 제약이 있는 지형에서 사수의 안전을 보장하기 위해 활용되며, 무인비행체(100)로 표적(400)의 위치를 파악하고 표적(400)이 인지하지 못하는 방향에서 표적(400)을 탐색하여 표적(400)만 타격함으로써 표적(400)이외의 것에 대한 피해가 없을 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 유도무기 중계 유도 시스템
100: 무인비행체 200: 유도무기
300: 발사장치 400: 표적

Claims (13)

  1. 표적을 타격하기 위한 유도무기 중계 유도 시스템에 있어서,
    공중에서 비행하며 표적 대상 영역에 대한 영상을 촬영하여 영상 정보를 생성하고, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 전달하는 무인비행체;
    상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 전달 받아 유도무기를 발사하기 위한 발사 정보를 산출하며, 상기 유도무기를 발사하기 위한 발사 명령을 전송하는 발사장치; 및
    상기 발사 명령에 근거하여 공중으로 발사되며, 상기 발사 정보에 따라 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 비행하는 유도무기;를 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무인비행체는,
    영상 촬영 및 비행을 위한 전원을 공급하는 무인비행체 전원부;
    상기 표적 대상 영역을 촬영하기 위한 비행 동작을 제어하는 무인비행체 제어부; 및
    기 설정된 추적알고리즘을 기반으로 상기 표적 대상 영역 내에서 상기 표적을 추적하고, 상기 표적에 대한 영상을 전처리한 후 압축하여 상기 영상 정보를 생성하며, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 상기 발사장치로 전달하는 영상 처리부;를 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발사장치는,
    상기 무인비행체로부터 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 전달 받으며, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 기 설정된 타겟 표적 정보 및 상기 무인비행체의 기준 항로 정보와 매칭시켜 상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 산출하는 동기화 과정을 수행하며,
    상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 통해 상기 유도무기의 발사를 위한 유도무기 항로 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발사장치는,
    상기 유도무기에 상기 표적 정보 및 상기 유도무기 항로 정보를 입력하고, 상기 유도무기가 상기 유도무기 항로 정보에 따라 이동되어 상기 표적을 타격하도록 하는 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유도무기는,
    상기 발사장치에서 발사되어 공중에서 비행하기 위한 전원을 공급하는 유도무기 전원부;
    비행 이동거리와 비행 이동방향을 통해 현재의 위치를 추정하는 항법부;
    상기 표적을 정밀타격하기 위해 상기 유도무기의 상태를 점검하는 중앙처리부;
    상기 유도무기 전원부에서 전원이 인가되면 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 비행되기 위한 추진력을 형성하는 추진부; 및
    상기 유도무기의 속도 및 방향을 조절하는 구동부;를 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무인비행체는,
    상기 발사장치에서 상기 유도무기가 발사된 후
    상기 발사장치로부터 제어권 인계 명령을 획득하고, 기 설정된 조종 알고리즘에 따라 상기 유도무기의 비행을 제어하기 위한 조종 명령을 상기 유도무기로 전달하는 유도무기 제어부; 및
    상기 유도무기가 상기 표적과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하는 경우, 상기 표적을 최종 탐색하기 위한 최종 탐색 신호를 송신하는 표적 지시부;를 더 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발사장치에서 상기 유도무기가 발사된 후 상기 유도무기는,
    상기 조종 명령을 전달받으며, 상기 유도무기의 상태를 상기 무인비행체로 전송하는 중계기 통신부; 및
    상기 표적과 기 설정된 임계 거리 내로 인접하는 경우 상기 표적의 위치를 탐색하며, 상기 유도무기에서 사용하는 탄의 탐색 타입을 선택하는 탐색기 처리부;를 더 포함하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탐색기 처리부는,
    선택된 상기 탄의 탐색 타입에 대응하는 반사신호를 획득하여 상기 표적을 정밀타격하는 종말유도 과정을 수행하며,
    상기 반사신호는 상기 최종 탐색 신호가 상기 표적에 반사되어 되돌아온 신호인 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탐색기 처리부는,
    상기 최종 탐색 신호가 레이저인 경우, 상기 레이저에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하는 SAL(Semi-Active Laser) 타입; 및
    상기 최종 탐색 신호가 적외선 영역의 신호에 따른 적외선 영상인 경우, 상기 적외선 영상에 대한 상기 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하는 IIR(Imaging Infrared) 타입 중 적어도 하나의 타입을 선택하는 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탐색기 처리부는,
    상기 SAL 타입 및 상기 IIR 타입 이외의 타입에 대한 상기 반사신호가 수신되는 경우, 상기 무인비행체가 상기 표적을 추적하여 상기 종말유도 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 시스템.
  11. 표적을 타격하기 위한 유도무기 중계 유도 단계에 있어서,
    무인비행체를 통해 상기 표적을 정찰하고 영상 정보를 생성하며, 상기 영상 정보 및 비행 상태 정보를 발사장치에 전송하는 단계;
    상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 수신하며, 상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보를 통해 표적 정보 및 무인비행체의 항로 정보를 산출하며, 유도무기의 항로를 설정하여 상기 유도무기를 발사하는 단계;
    상기 설정된 항로를 통해 상기 표적을 타격하기 위한 작전구역으로 상기 유도무기가 비행하며, 상기 발사장치에서 상기 무인비행체로 상기 유도무기의 제어권을 이관하는 단계; 및
    상기 유도무기가 상기 표적과 기 설정된 임계 거리만큼 인접하면, 상기 표적의 위치를 탐색하여 상기 표적을 정밀타격하는 단계;를 포함하는 유도무기 중계 유도 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유도무기를 발사하는 단계는,
    상기 영상 정보 및 상기 비행 상태 정보와 기 설정된 타겟 표적 정보 및 상기 무인비행체의 기준 항로 정보를 동기화하여 상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 산출하며,
    상기 표적 정보 및 상기 무인비행체의 항로 정보를 통해 상기 유도무기가 발사되어 비행할 유도무기 항로 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 표적을 정밀타격하는 단계는,
    상기 표적을 최종 탐색하기 위한 최종 탐색 신호를 통해 상기 표적을 탐색하며,
    상기 최종 탐색 신호가 레이저인 경우, 상기 레이저에 대한 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하여 상기 표적을 타격하는 단계; 및
    상기 최종 탐색 신호가 적외선 영역의 신호에 따른 적외선 영상인 경우, 상기 적외선 영상에 대한 반사신호를 기반으로 상기 표적을 판단하여 상기 표적을 타격하는 단계;로 나뉘는 것을 특징으로 하는 유도무기 중계 유도 방법.
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