KR102077596B1 - Beam path change device, laser weapon system including the same and operation method of laser weapon system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법, 특히 사용자의 원격 조종에 따라 영상 기반으로 표적을 탐지 및 추적하고, 반사경의 반사 각도를 조정하여 레이저 무기에 의해 발사된 레이저 빔의 경로를 변경할 수 있는 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention is a beam path changing device, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system, in particular, detecting and tracking a target based on an image according to a user's remote control, and adjusting a reflection angle of the reflector The present invention relates to a beam path changing device capable of changing a path of a laser beam emitted by a weapon, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system.
레이저는 전자기파의 유도방출에 의한 빛의 증폭을 의미하며, 외부 입력 에너지(예컨대, 전기 에너지, 화학 에너지 등)를 광 에너지로 변환시키는 장치를 의미한다. 레이저의 3대 구성요소는 외부 입력 에너지에 의해 빛을 유도 방출하는 레이저 매질(laser medium), 레이저 매질에 외부 입력 에너지를 공급하는 펌핑원(pumping system), 및 반사경으로 구성되어 유도 방출된 빛을 중폭시켜 레이저 빔을 발생시키는 공진기(optical resonator)가 있다. 레이저 빔의 출력 형태에 따라, 레이저는 레이저 무기 용도로 사용되는 연속형 및 센서 용도로 사용되는 펄스형으로 분류된다. 레이저 매질에 따라, 레이저는 기체 레이저, 고체 레이저, 액체 레이저, 자유전자 레이저 등으로 분류된다.The laser means amplification of light by induction emission of electromagnetic waves, and means a device that converts external input energy (eg, electrical energy, chemical energy, etc.) into light energy. The three main components of the laser are composed of a laser medium that induces and emits light by external input energy, a pumping system that supplies external input energy to the laser medium, and a reflector, which induces the emitted light. There is an optical resonator that generates a laser beam by bombardment. According to the output form of the laser beam, lasers are classified into a continuous type used for laser weapon use and a pulse type used for sensor use. Depending on the laser medium, lasers are classified into gas lasers, solid-state lasers, liquid lasers, and free-electron lasers.
레이저 무기는 레이저 빔의 특징인 지향성(직진성)과 고에너지 밀도를 활용한 무기를 말하며, 미래전 및 RAM(Rocket, Artillery, Mortar) 방어에 유망한 대공무기로 이용되고 있다. 레이저 무기의 장점으로는, i) 발사 및 운영 유지 비용이 적다는 점, ii) 교전시간이 빠르다는 점, iii) 정밀타격이 가능하고 표적에 의한 이차적 피해를 최소화할 수 있다는 점 등을 들 수 있다. 레이저 무기는 단점으로는, i) 무기의 시선(line of sight)의 제약, ii) 대기에 의한 빔 집속능력 저하 현상 등을 들 수 있다. 레이저 무기의 핵심 구성 요소로는 레이저 빔을 발생하는 레이저 발생 장치, 레이저 빔을 제어하는 빔 제어 장치, 표적을 추적하여 조준하는 추적 조준 장치가 있다.The laser weapon refers to a weapon that utilizes directivity (straightness) and high energy density, which are the characteristics of a laser beam, and is used as a promising anti-aircraft weapon for future warfare and RAM (Rocket, Artillery, Mortar) defense. Advantages of laser weapons include: i) low cost of launch and operation, ii) fast engagement time, iii) precision strikes and minimal secondary damage from targets. have. The disadvantages of the laser weapon include i) limitation of the line of sight of the weapon, and ii) a decrease in beam focusing ability due to the atmosphere. The core components of a laser weapon include a laser generating device that generates a laser beam, a beam control device that controls a laser beam, and a tracking aiming device that tracks and aims a target.
종래의 레이저 무기의 경우, 표적과 레이저 무기가 일직선 상에 위치해야 하는 무기의 시선의 제약으로 인하여 임무 영역이 대공 방어용으로 제한되었고, 레이저 무기가 노출되기 쉬웠으며, 지상의 장애물이 있는 경우 운용이 어려운 단점 있었다. In the case of the conventional laser weapon, the mission area was limited to anti-aircraft defense due to the limitation of the line of sight of the weapon where the target and the laser weapon should be placed in a straight line, and the laser weapon was easy to be exposed, and operation was possible when there was an obstacle on the ground. There were difficult disadvantages.
본 발명의 목적은 사용자에 의해 원격 조종될 수 있는 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a beam path changing device that can be remotely controlled by a user, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system.
본 발명의 다른 목적은 영상 기반으로 표적을 탐지 및 추적할 수 있는 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a beam path changing device capable of detecting and tracking a target based on an image, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system.
본 발명의 또 다른 목적은 반사경의 반사 각도를 조정하여 레이저 무기에 의해 발사된 레이저 빔의 경로를 변경할 수 있는 제공하는 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a beam path changing device that can change the path of a laser beam emitted by a laser weapon by adjusting a reflection angle of a reflector, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system To have.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템은, 표적을 타격하기 위해 발생된 레이저 빔의 경로를 변경하기 위한 빔 경로 변경 장치; 및 상기 빔 경로 변경 장치를 원격으로 조종하고, 상기 레이저 빔을 상기 빔 경로 변경 장치를 향하여 발사하기 위한 레이저 무기를 포함하고, 상기 빔 경로 변경 장치는, 상기 표적을 탐지 및 추적하기 위한 영상 획득부; 상기 레이저 빔을 상기 표적을 향하여 반사하는 반사경을 포함하는 반사부; 및 상기 레이저 무기로부터 수신한 제어 신호에 따라, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세 및 상기 반사부의 자세 중 적어도 하나를 조정하기 위한 본체부를 포함한다.A laser weapon system according to an embodiment of the present invention includes a beam path changing device for changing a path of a laser beam generated to strike a target; And a laser weapon for remotely controlling the beam path changing device and firing the laser beam toward the beam path changing device, wherein the beam path changing device comprises: an image acquisition unit for detecting and tracking the target ; A reflector including a reflector reflecting the laser beam toward the target; And a body unit for adjusting at least one of a position of the beam path changing device, a posture of the image acquisition unit, and a posture of the reflection unit according to a control signal received from the laser weapon.
본 발명에서, 상기 영상 획득부는, 상기 표적을 촬영하여 영상 정보를 생성하는 카메라 장치; 및 상기 카메라 장치가 설치되며, 적어도 둘 이상의 축들을 따라 회전이 가능한 제1 짐벌을 더 포함한다.In the present invention, the image acquisition unit, a camera device for generating image information by photographing the target; And a first gimbal in which the camera device is installed and rotatable along at least two axes.
본 발명에서, 상기 반사부는, 상기 반사경이 설치되며, 적어도 둘 이상의 축들을 따라 회전이 가능한 제2 짐벌; 및 상기 제2 짐벌 및 상기 본체부를 연결하기 위한 연결 기둥을 포함한다.In the present invention, the reflector, the reflector is installed, a second gimbal capable of rotating along at least two or more axes; And a connecting pillar for connecting the second gimbal and the main body.
본 발명에서, 상기 본체부는, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세 및 상기 반사부의 자세를 감지하여 위치 정보 및 자세 정보를 생성하기 위한 감지부; 네트워크를 통해, 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하고, 상기 레이저 무기로부터 상기 제어 신호를 수신하기 위한 통신부; 상기 제어 신호에 기초하여, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세, 상기 반사부의 자세 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부; 상기 빔 경로 변경 장치로 구동 전원을 공급하기 위한 전원부; 및 상기 본체부를 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 케이스를 포함한다.In the present invention, the main body unit, a sensing unit for generating position information and attitude information by sensing the position of the beam path changing device, the posture of the image acquisition unit and the posture of the reflection unit; A communication unit for transmitting the image information, the location information and the posture information to the laser weapon through a network, and receiving the control signal from the laser weapon; A control unit for controlling at least one of a position of the beam path changing device, a posture of the image acquisition unit, and a posture of the reflection unit based on the control signal; A power supply unit for supplying driving power to the beam path changing device; And a case for protecting the main body from external impact.
본 발명에서, 상기 레이저 무기는, 상기 레이저 빔을 발사하기 위한 레이저 장치; 상기 네트워크를 통해, 상기 빔 경로 변경 장치로부터 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 수신하고, 상기 빔 경로 변경 장치로 상기 제어 신호를 전송하기 위한 통신 모듈; 및 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보 중 적어도 하나를 기초로, 상기 제어 신호를 생성하기 위한 제어 모듈을 포함한다.In the present invention, the laser weapon comprises: a laser device for firing the laser beam; A communication module for receiving the video information, the location information, and the posture information from the beam path changing device through the network, and transmitting the control signal to the beam path changing device; And a control module for generating the control signal based on at least one of the image information, the location information, and the posture information.
본 발명에서, 상기 빔 경로 변경 장치는, 상기 제어 신호에 기초하여, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치를 조정하기 위한 비행부를 더 포함한다.In the present invention, the beam path changing device further includes a flight unit for adjusting the position of the beam path changing device based on the control signal.
본 발명에서, 상기 비행부는, 스스로 회전하여 양력을 발생시키는 적어도 하나의 프로펠러; 및 상기 적어도 하나의 프로펠러를 상기 본체부에 고정시키기 위한 적어도 하나의 연결부를 포함한다.In the present invention, the flight unit, at least one propeller to rotate itself to generate lift; And at least one connecting portion for fixing the at least one propeller to the main body.
본 발명에서, 상기 제1 짐벌은, 피치 및 요 회전 방향을 따라 회전 가능한 2축 짐벌이고, 상기 제2 짐벌은, 피치 및 롤 회전 방향을 따라 최전 가능한 2축 짐벌이다.In the present invention, the first gimbal is a biaxial gimbal rotatable along the pitch and yaw rotation directions, and the second gimbal is a biaxial gimbal that can be foremost along the pitch and roll rotation directions.
본 발명에서, 상기 반사경의 지름은 35cm 내지 45cm으로 설계된다.In the present invention, the diameter of the reflector is designed to be 35cm to 45cm.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템은, 표적을 타격하기 위해 발생된 레이저 빔의 경로를 변경하기 위한 빔 경로 변경 장치 및 상기 빔 경로 변경 장치를 원격으로 조종하고, 상기 레이저 빔을 상기 빔 경로 변경 장치를 향하여 발사하기 위한 레이저 무기를 포함하고, 레이저 무기 시스템의 동작 방법은, 상기 빔 경로 변경 장치의 영상 획득부에 의해 생성된 영상 정보를 이용하여 표적을 탐지 및 추적하기 위해, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계; 상기 빔 경로 변경 장치의 감지부에 의해 생성된 위치 정보 및 자세 정보를 기초로, 상기 빔 경로 변경 장치 및 상기 표적 사이의 거리를 계산하고, 상기 빔 경로 변경 장치의 반사부의 법선 벡터를 결정하여, 상기 반사부의 자세를 조정하는 단계; 상기 레이저 무기의 보조 레이저를 이용하여, 상기 반사부의 자세를 미세 조정하는 단계; 및 상기 레이저 빔을 상기 빔 경로 변경 장치의 상기 반사부를 향하여 발사하는 단계를 포함한다.The laser weapon system according to an embodiment of the present invention remotely controls the beam path changing device and the beam path changing device for changing a path of a laser beam generated to strike a target, and directs the laser beam to the beam path It includes a laser weapon for firing toward the change device, the operation method of the laser weapon system, to detect and track the target using the image information generated by the image acquisition unit of the beam path change device, the beam path Adjusting the position and posture of the change device; On the basis of the position information and the posture information generated by the detection unit of the beam path changing device, the distance between the beam path changing device and the target is calculated, and a normal vector of the reflector of the beam path changing device is determined, Adjusting the posture of the reflector; Fine-adjusting the posture of the reflector by using an auxiliary laser of the laser weapon; And emitting the laser beam toward the reflector of the beam path changing device.
본 발명에서, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계는, 상기 레이저 무기의 제어 모듈이 상기 영상 획득부가 표적을 탐지 및 추적하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 빔 경로 변경 장치로 전송하는 단계; 상기 빔 경로 변경 장치의 제어부가 상기 제어 신호에 따라 상기 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계; 상기 빔 경로 변경 장치의 통신부가 네트워크를 통하여 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하는 단계; 및 상기 레이저 무기의 상기 제어 모듈이 상기 영상 정보를 기초로 표적이 지정되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 표적이 지정되지 않는 경우, 상기 제어 신호를 생성하는 단계로 진행한다.In the present invention, in the step of adjusting the position and posture of the beam path changing device, the control module of the laser weapon generates a control signal for the image acquisition unit to detect and track a target, and the control signal to the beam path Transmitting to a change device; The control unit of the beam path changing device adjusts the position and posture of the beam path changing device according to the control signal; Transmitting, by the communication unit of the beam path changing apparatus, the image information, the location information and the posture information to the laser weapon through a network; And determining whether a target is specified based on the image information by the control module of the laser weapon, and when the target is not specified, proceed to generating the control signal.
본 발명에서, 상기 반사부의 자세를 조정하는 단계는, 상기 제어 모듈이 상기 반사부에 포함된 반사경의 법선 벡터를 결정하고, 상기 법선 벡터의 보정 각도를 포함하는 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 빔 경로 변경 장치로 전송하는 단계; 상기 제어부가 상기 제어 신호에 따라 상기 반사부의 자세를 조정하는 단계를 포함한다.In the present invention, in adjusting the posture of the reflector, the control module determines a normal vector of the reflector included in the reflector, generates a control signal including a correction angle of the normal vector, and the control signal. Transmitting to the beam path changing device; And adjusting, by the control unit, a posture of the reflection unit according to the control signal.
본 발명에서, 상기 레이저 무기의 보조 레이저가 보조 레이저 빔을 발사하는 단계; 상기 영상 획득부가 상기 보조 레이저 빔을 촬영하는 단계; 상기 통신부가 상기 네트워크를 통하여 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하는 단계; 상기 제어 모듈이 보조 레이저 빔 및 표적 사이의 거리 차이를 나타내는 오차를 기초로, 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 빔 경로 변경 장치로 전송하는 단계; 상기 제어부가 상기 반사부의 자세를 미세 조정하는 단계를 포함한다.In the present invention, the auxiliary laser of the laser weapon is a step of firing an auxiliary laser beam; The image acquisition unit photographing the auxiliary laser beam; Transmitting, by the communication unit, the image information, the location information, and the posture information to the laser weapon through the network; Generating, by the control module, a control signal for correcting the error based on an error representing a distance difference between the auxiliary laser beam and the target, and transmitting the control signal to the beam path changing device; And the control unit fine-adjusting the posture of the reflection unit.
본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치는, 영상 기반으로 표적을 탐지 및 추적하고, 영상 정보를 생서하기 위한 영상 획득부; 레이저 무기로부터 발사된 레이저 빔을 상기 표적을 향하여 반사하는 반사경을 포함하는 반사부; 상기 레이저 무기로부터 수신한 제어 신호에 기초하여, 빔 경로 변경 장치의 위치를 조정하기 위한 비행부; 및 상기 제어 신호에 기초하여, 상기 영상 획득부, 상기 반사부 및 상기 비행부를 제어하기 위한 본체부를 포함하고, 상기 본체부는, 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세 및 상기 반사부의 자세를 감지하여 위치 정보 및 자세 정보를 생성하기 위한 감지부; 네트워크를 통해, 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하고, 상기 레이저 무기로부터 상기 제어 신호를 수신하기 위한 통신부; 및 상기 제어 신호에 기초하여, 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세, 상기 반사부의 자세 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부를 포함한다.An apparatus for changing a beam path according to an embodiment of the present invention includes: an image acquisition unit for detecting and tracking a target based on an image, and for generating image information; A reflector including a reflector reflecting a laser beam emitted from a laser weapon toward the target; A flight unit for adjusting the position of the beam path changing device based on the control signal received from the laser weapon; And a body part for controlling the image acquisition part, the reflection part, and the flight part based on the control signal, wherein the body part includes a position of a beam path changing device, a posture of the image acquisition part, and a posture of the reflection part. A sensing unit for sensing and generating position information and posture information; A communication unit for transmitting the image information, the location information and the posture information to the laser weapon through a network, and receiving the control signal from the laser weapon; And a control unit for controlling at least one of the position of the beam path changing device, the posture of the image acquisition unit, and the posture of the reflection unit based on the control signal.
본 발명의 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법은 사용자에 의해 원격 조종됨으로써 영상 기반으로 표적을 탐지 및 추적할 수 있는 효과가 있다. The apparatus for changing a beam path of the present invention, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system are effective in detecting and tracking a target based on an image by being remotely controlled by a user.
또한, 본 발명의 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법은 표적에 대한 추적 및 타격의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the apparatus for changing a beam path of the present invention, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system have an effect of improving accuracy of tracking and hitting a target.
또한, 본 발명의 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법은 다양한 각도로 표적을 타격함으로써 대지 방어용으로 이용하고, 레이저 무기의 노출 가능성을 감소할 수 있는 효과가 있다.In addition, the apparatus for changing the beam path of the present invention, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system are used for defense of a land by striking a target at various angles, and have an effect of reducing the possibility of exposure of a laser weapon. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 무기 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치의 본체부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반사경을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반사부의 자세를 조정하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템의 동작 방법을 상세하게 나타내는 순서도이다. 1 is a view showing a laser weapon system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a laser weapon system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a laser weapon system according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing an apparatus for changing a beam path according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a main body of a beam path changing device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an apparatus for changing a beam path according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a reflector according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the operation of the laser weapon system according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the operation of the beam path changing apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of operating a laser weapon system according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing in detail the steps of adjusting the position and posture of the beam path changing apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing in detail the steps of adjusting the posture of the reflector according to an embodiment of the present invention.
13 is a flowchart illustrating in detail a method of operating a laser weapon system according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention and other matters necessary for those skilled in the art to easily understand the contents of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in a variety of different forms within the scope of the claims, so the embodiments described below are merely illustrative, regardless of whether they are expressed.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.The same reference numerals refer to the same components. In addition, in the drawings, the thickness, ratio, and dimensions of the components are exaggerated for effective description of technical content. “And / or” can include any combination of one or more that the associated configurations can define.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.In addition, terms such as "below", "below", "above", "above", etc. are used to describe the relationship between the components shown in the drawings. The terms are relative concepts and are explained based on the directions indicated in the drawings.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features or numbers or steps. It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibility of the operation, components, parts or combinations thereof.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. That is, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and when a part is connected to another part in the following description, it is directly connected. In addition, it may also include a case in which other elements are electrically connected in between. In addition, it should be noted that the same components in the drawings are represented by the same reference numbers and symbols as possible, even though they are displayed on different drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)은 영상 기반으로 표적을 탐지 및 추적할 수 있다. 레이저 무기 시스템(10)은 레이저 빔(LB)을 반사할 반사경의 자세를 조정할 수 있다. 그리고, 레이저 무기 시스템(10)은 레이저 빔(LB)을 이용하여 표적(TG)을 타격할 수 있다. 1 and 2, the
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 무기(100)와 표적(TG) 사이에 장애물(OC)이 위치할 수 있다. 이러한 환경에서, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)은 레이저 무기(100)에 의해 발사된 레이저 빔(LB)을 빔 경로 변경 장치(200) 이용해 반사함으로써 표적(TG)을 타격할 수 있다. 이를 위하여, 레이저 무기 시스템(10)은 레이저 무기(100) 및 빔 경로 변경 장치(200)를 포함할 수 있다. As illustrated in FIG. 2, an obstacle OC may be positioned between the
레이저 무기(100)는 레이저 빔(LB)을 빔 경로 변경 장치(200)를 향하여 발사할 수 있다. 본 명세서에서, 레이저 빔(LB)은 표적(TG)을 타격할 수 있는 고에너지 레이저를 의미한다. 또한, 레이저 무기(100)는 빔 경로 변경 장치(200)를 원격으로 조종할 수 있다. 실시예에 따라, 레이저 무기(100)는 지상에 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 레이저 무기(100)는 지상 또는 공중에 선택적으로 배치될 수 있다. 이를 위하여, 레이저 무기(100)는 레이저 장치(110), 보조 레이저(120), 통신 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 포함할 수 있다. The
레이저 장치(110)는 레이저 빔(LB)을 발사할 수 있다. 실시예에 따라, 레이저 장치(110)는 펌핑원(pumping source), 이득 매질 및 추적조준장치를 포함할 수 있고, 고체 레이저로 구현될 수 있다. The laser device 110 may emit a laser beam LB. According to an embodiment, the laser device 110 may include a pumping source, a gain medium, and a tracking aiming device, and may be implemented as a solid-state laser.
보조 레이저(120)는 레이저 빔(LB)의 경로를 가이드하기 위한 보조 레이저 빔을 발사할 수 있다. 보조 레이저(120)와 관련된 상세한 내용은 도 9에서 설명된다. The auxiliary laser 120 may emit an auxiliary laser beam for guiding the path of the laser beam LB. Details related to the auxiliary laser 120 are described in FIG. 9.
통신 모듈(130)은 빔 경로 변경 장치(200)와 네트워크를 통해 통신을 수행할 수 있다. 즉, 통신 모듈(130)은 제어 신호를 네트워크를 통해 빔 경로 변경 장치(200)로 전송하거나, 빔 경로 변경 장치(200)로부터 정보를 수신할 수 있다. 본 명세서에서, 네트워크는 유선 또는 무선 네트워크를 의미할 수 있다. 실시예에 따라, 네트워크는 모든 종류의 유선 또는 무선 네트워크로 구현될 수 있다. The
제어 모듈(140)은 레이저 무기(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)를 원격으로 조종하기 위하여 제어 신호를 생성하고, 제어 신호를 통신 모듈(130)을 통하여 빔 경로 변경 장치(200)로 전송할 수 있다. The
또한, 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)로부터 수신한 위치 정보 및 자세 정보를 기초로, 레이저 빔(LB)의 입사각 및 반사각을 계산하고, 빔 경로 변경 장치(200) 및 표적(TG) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 제어 모듈(140)은 산출된 거리를 기초로, 반사부(220)의 법선 벡터를 결정하고, 결정된 법선 벡터에 대한 각도 정보를 포함하는 제어 신호를 빔 경로 변경 장치(200)로 통신 모듈(130)을 통해 전송할 수 있다. In addition, the
구체적으로, 제어 모듈(140)은, 통신 모듈(130)을 이용하여, 빔 경로 변경 장치(200)를 원격으로 조종할 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)가 영상 기반으로 표적(TG)을 탐지 및 추적하게 할 수 있다. 그리고, 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)의 반사경의 자세를 조정함으로써, 반사경으로 발사된 레이저 빔(LB)이 표적(TG)에 도달하게 할 수 있다. Specifically, the
본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치(200)는 사용자에게 레이저 무기(100)를 통해 원격으로 조종될 수 있고, 영상 기반으로 표적(TG)을 탐지 및 추적할 수 있으며, 영상 정보, 위치 정보 및 자세 정보 중 적어도 하나를 레이저 무기(100)로 전송할 수 있다. 또한, 빔 경로 변경 장치(200)는 비행할 수 있다. 실시예에 따라, 빔 경로 변경 장치(200)는 무인 비행 장치(예컨대, 드론)의 형태로 구현될 수 있다. 그리고, 빔 경로 변경 장치(200)는 레이저 무기(100)로부터 생성된 레이저 빔(LB)을 반사함으로써, 레이저 빔(LB)의 경로를 변경하고, 표적(TG)을 타격할 수 있다. 이를 위하여, 빔 경로 변경 장치(200)는 영상 획득부(210), 반사부(220), 본체부(230) 및 비행부(240)를 포함할 수 있다. The beam
영상 획득부(210)는 빔 경로 변경 장치(200)의 전방 및 표적(TG)을 촬영하고, 표적(TG)을 탐지 및 추적할 수 있다. 또한, 영상 획득부(210)는 영상 정보를 생성할 수 있다. The
반사부(220)는 레이저 장치(110)에 의해 발사된 레이저 빔(LB)을 표적(TG)을 향하여 반사할 수 있다. 또한, 반사부(220)는 레이저 빔(LB)의 경로를 확인하고, 정확하게 반사하기 위하여 보조 레이저(120)에 의해 발사된 보조 레이저 빔을 표적(TG)을 향하여 반사할 수 있다. The
본체부(230)는 레이저 무기(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라, 빔 경로 변경 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. The
예컨대, 본체부(230)는 영상 획득부(210)에 의해 생성된 영상 정보를 레이저 무기(100)로 전송하고, 제어 신호에 따라 영상 획득부(210)의 자세(즉, 카메라 장치의 촬영 방향 및 제1 짐벌의 회전 각도 등)를 조정할 수 있다. For example, the
본체부(230)는 제어 신호에 따라 반사부(220)의 자세(즉, 반사경의 반사 방향 및 제2 짐벌의 회전 각도 등)를 조정할 수 있다. 그리고, 본체부(230)는 제어 신호에 따라 비행부(240)를 동작시킴으로써, 빔 경로 변경 장치(200)를 이동시키거나, 특정 위치에 고정시킬 수 있다. 이를 위하여, 본체부(230)는 감지부(231), 통신부(232), 제어부(233), 전원부(234) 및 케이스(235)를 포함할 수 있다. The
감지부(231)는 빔 경로 변경 장치(200)의 위치를 감지하여, 위치 정보를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지부(231)는 GPS(Global Positioning System) 장치를 포함할 수 있다. 감지부(231)는 빔 경로 변경 장치(200), 영상 획득부(210) 및 반사부(220) 중 적어도 하나의 자세를 감지하여, 자세 정보를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지부(231)는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 감지부(231)는 실시간으로 위치 정보 및 자세 정보를 생성 및 갱신할 수 있다. The
통신부(232)는 레이저 무기(100)와 네트워크를 통해 통신을 수행할 수 있다. 즉, 통신부(232)는 제어 신호를 네트워크를 통해 레이저 무기(100)로부터 수신하거나, 레이저 무기(100)로 정보(예컨대, 영상 정보, 위치 정보 및 자세 정보 중 적어도 하나)를 실시간으로 전송할 수 있다.The
제어부(233)는 본체부(230)의 제어 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(233)는 제어 신호에 따라 제1 짐벌을 구동하여 영상 획득부(210)의 자세를 조정할 수 있다. 또한, 제어부(233)는 제어 신호에 따라 제2 짐벌을 구동하여 반사부(220)의 자세를 조정할 수 있다. 제어부(233)는 비행부(240)를 구동하여 빔 경로 변경 장치(200)의 위치를 조정할 수 있다.The
전원부(234)는 빔 경로 변경 장치(200)의 구성들의 동작에 필요한 구동 전압을 제공할 수 있다. 실시예에 따라 전원부(234)는 적어도 하나의 배터리(battery)로 구현될 수 있다. The
케이스(235)는 감지부(231), 통신부(232), 제어부(233), 및 전원부(234)를 외부로부터 밀봉하여, 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. The
비행부(240)는 양력을 발생시킬 수 있고, 양력을 이용하여 빔 경로 변경 장치(200)를 이동시키거나, 특정 위치에 고정시킬 수 있다. 비행부(240)와 관련된 상세한 내용은 도 6에서 설명된다. The
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 무기(100)는 빔 경로 변경 장치(200)로 제어 신호를 전송하고, 빔 경로 변경 장치(200)는 제어 신호에 따라, 표적(TG)을 탐지 및 추적할 수 있다. 예컨대, 빔 경로 변경 장치(200)는 영상 획득부(210)의 영상을 기초로 동작함으로써, 장애물(OC)을 너머 표적(TG)을 탐색 및 추적할 수 있다. 2, the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)을 나타내는 도면이다. 3 is a view showing a
설명의 중복을 방지하기 위해, 도 3에서는 도 1 및 도 2에서 설명된 내용과 중복되는 내용은 생략한다. In order to prevent duplication of the description, in FIG. 3, contents overlapping with those described in FIGS. 1 and 2 are omitted.
도 3에 도시된 바와 같이, 빔 경로 변경 계획에 따라, 레이저 무기 시스템(10)은 제1 빔 경로 변경 장치(200-1) 및 제2 빔 경로 변경 장치(200-2)를 포함할 수 있다. 레이저 무기(100)는 제1 빔 경로 변경 장치(200-1) 및 제2 빔 경로 변경 장치(200-2)와 각각 통신을 수행할 수 있다. As shown in FIG. 3, according to a beam path changing plan, the
도 3에 도시된 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)은 레이저 무기(100)의 제어 모듈에서 결정한 레이저 빔 경로에 따라, 제1 빔 경로 변경 장치(200-1) 및 제2 빔 경로 변경 장치(200-2)를 각각 위치시킬 수 있다. The
예컨대, 제1 빔 경로 변경 장치(200-1)의 반사경 크기는 제2 빔 경로 변경 장치(200-2)의 반사경 크기보다 클 수 있다. 이는 제1 빔 경로 변경 장치(200-1)에 도달하기까지 레이저 빔(LB)이 충분히 집속되지 않기 때문이다. For example, the size of the reflector of the first beam path changing device 200-1 may be larger than the size of the reflector of the second beam path changing device 200-2. This is because the laser beam LB is not sufficiently focused until it reaches the first beam path changing device 200-1.
레이저 무기(100)는 제1 빔 경로 변경 장치(200-1)로 레이저 빔(LB)을 발사하고, 제1 빔 경로 변경 장치(200-1)는 제2 빔 경로 변경 장치(200-2)를 향하여 레이저 빔(LB)을 반사할 수 있다. 그리고, 제2 빔 경로 변경 장치(200-2)는 표적(TG)을 향하여 레이저 빔(LB)을 반사할 수 있다. 이에 따라, 레이저 무기 시스템(10)은 표적(TG)을 정확하게 타격할 수 있다. The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치(200)를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치(200)의 본체부(230)를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a beam
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 빔 경로 변경 장치(200)는 영상 획득부(210), 반사부(220) 및 본체부(230)를 포함할 수 있다. 1, 4 and 5, the beam
영상 획득부(210)는 카메라 장치(211) 및 제1 짐벌(212)을 포함할 수 있다. The
카메라 장치(211)는 전방에 위치한 표적(TG)을 촬영하여 영상 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 카메라 장치(211)는, 영상에서 보조 레이저 빔을 확인할 수 있도록, 보조 레이저(120)에 의해 생성된 보조 레이저 빔에 대응한 파장을 촬영할 수 있다. 도시된 바와 같이, 카메라 장치(211)는 제1 짐벌(212)에 설치될 수 있다. The
제1 짐벌(212)은 적어도 둘 이상의 축들에 따라 회전할 수 있다. 이에 따라, 제1 짐벌(212)은 카메라 장치(211)를 회전시킴으로써, 촬영되는 영역을 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 짐벌(212)은 피치(pitch) 및 요(yaw) 회전 방향을 따라 회전 가능한 2축 짐벌일 수 있다. The first gimbal 212 can rotate along at least two or more axes. Accordingly, the first gimbal 212 may control an area to be photographed by rotating the
이를 통하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 획득부(210)는 용이하게 표적(TG)을 탐지하고 추적할 수 있다. Through this, the
반사부(220)는 반사경(221), 제2 짐벌(222) 및 연결 기둥(223)을 포함할 수 있다. The
반사경(221)은 레이저 무기(100)에 의해 발사된 레이저 빔(LB, 도 2 참조)을 표적(TG, 도 2 참조)을 향하여 반사할 수 있다. 예컨대, 반사경(221)의 크기는 레이저 장치(110)에 포함된 추적 조준 장치의 빔 집속 장치의 주경의 크기에 상응하도록 설계될 수 있다. 실시예에 따라, 반사경(221)의 지름은 35cm 내지 45cm으로 설계될 수 있다. 반사경(221)은, 레이저 빔(LB)의 전반사가 일어나기 위해 표면에 처리가 된 거울일 수 있다. 도시된 바와 같이, 반사경(221)은 제2 짐벌(222)에 설치될 수 있다. The
제2 짐벌(222)은 적어도 둘 이상의 축들에 따라 회전할 수 있다. 이에 따라, 제2 짐벌(222)은 반사경(221)을 회전시킴으로써, 반사경(221)의 자세를 조정하고, 레이저 빔(LB)의 진행 경로를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 짐벌은 피치(pitch) 및 롤(roll) 회전 방향을 따라 회전 가능한 2축 짐벌일 수 있다. The
연결 기둥(223)은 제2 짐벌(222) 및 본체부(230)를 서로 연결시킬 수 있다. The connection pillar 223 may connect the
이를 통하여, 본 발명의 실시예에 따른 반사부(220)는 이용하여 레이저 빔(LB)의 경로를 변경함으로써, 정확하게 표적(TG)을 타격할 수 있다. Through this, the
본체부(230)는 감지부(231), 통신부(232), 제어부(233), 전원부(234) 및 케이스(235)를 포함할 수 있다. The
감지부(231)는 빔 경로 변경 장치(200)의 위치를 감지하여, 위치 정보를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지부(231)는 GPS(Global Positioning System) 장치를 포함할 수 있다. 감지부(231)는 빔 경로 변경 장치(200), 영상 획득부(210) 및 반사부(220) 중 적어도 하나의 자세를 감지하여, 자세 정보를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지부(231)는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 감지부(231)는 실시간으로 위치 정보 및 자세 정보를 생성 및 갱신할 수 있다. The
실시예에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 감지부(231)는 전원부(234) 사이에 배치될 수 있다. According to an embodiment, as illustrated in FIG. 5, the
통신부(232)는 레이저 무기(100)와 네트워크를 통해 통신을 수행할 수 있다. 즉, 통신부(232)는 제어 신호를 네트워크를 통해 레이저 무기(100)로부터 수신하거나, 레이저 무기(100)로 정보(예컨대, 영상 정보, 위치 정보 및 자세 정보 중 적어도 하나)를 실시간으로 전송할 수 있다.The
제어부(233)는 본체부(230)의 제어 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(233)는 제어 신호에 따라 제1 짐벌을 구동하여 영상 획득부(210)의 자세를 조정할 수 있다. 또한, 제어부(233)는 제어 신호에 따라 제2 짐벌을 구동하여 반사부(220)의 자세를 조정할 수 있다. 제어부(233)는 비행부(240)를 구동하여 빔 경로 변경 장치(200)의 위치를 조정할 수 있다.The
전원부(234)는 빔 경로 변경 장치(200)의 구성들(예컨대, 영상 획득부(210), 반사부(220), 본체부(230), 비행부(240) 등)의 동작에 필요한 구동 전압을 제공할 수 있다. 실시예에 따라 전원부(234)는 적어도 하나의 배터리(battery)로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 본체부(230)는 복수의 전원부(234)들을 포함할 수 있다. The
케이스(235)는 감지부(231), 통신부(232), 제어부(233), 및 전원부(234)를 외부로부터 밀봉하여, 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치(200)를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 본 발명의 일 실시예로서 무인 비행 장치로 구현된 빔 경로 변경 장치(200)를 도시한다. 설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 4 및 도 5에서 설명된 내용과 중복되는 내용은 생략된다. 6 is a view showing a beam
도 1 및 도 6을 참조하면, 비행부(240)는 적어도 하나의 프로펠러(241) 및 적어도 하나의 연결부(242)를 포함할 수 있다. 1 and 6, the
도 6에서는, 프로펠러(241) 및 연결부(242)의 수가 각각 6개인것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적을 달성하는 범위 내에서, 프로펠러(241) 및 연결부(242)의 수는 다양하게 설계될 수 있다. In FIG. 6, the number of the
적어도 하나의 프로펠러(241)는 스스로 회전하여 양력을 발생시킬 수 있다. At least one
적어도 하나의 연결부(242)는 적어도 하나의 프로펠러(241)를 본체부(230)에 고정시키고, 양력을 본체부(230)로 전달할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 비행부(240)는 빔 경로 변경 장치(200)를 공중에서 이동시키거나 특정한 위치에 고정시킬 수 있다. The at least one connecting portion 242 may fix the at least one
도 6에 도시된 빔 경로 변경 장치(200)는 자세 센서(예컨데, 자이로 센서 또는 가속도 센서)를 더 포함할 수 있고, 본체부(230)는 빔 경로 변경 장치(200)의 자세를 다양한 방식으로 조정할 수 있다. The beam
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반사경(221)을 나타내는 도면이다. 도 7에서는, 반사경(221)의 법선 벡터(NV)와 지평면에 대한 수직 벡터(CV)가 평행한 실시예가 도시된다. 7 is a view showing a
도 1 및 도 7을 참조하면, 레이저 무기(100)는 레이저 빔(LB)의 에너지를 집중하기 위해 사용자가 정의한 초점거리에 레이저 빔(LB)이 집속하도록 발사될 수 있다. 반사경(221)은 레이저 무기(100)에 의해 발사된 레이저 빔(LB)을 전반사할 수 있다.1 and 7, the
본 명세서에서, 레이저 빔(LB)의 제1 중심선(C1)과 반사경(221)의 법선 벡터(NV) 사이의 각도를 입사각(IA)으로 정의하고, 반사된 레이저 빔(LB)의 제2 중심선(C2)과 법선 벡터(NV) 사이의 각도를 반사각(RA)으로 정의한다. 레이저 빔(LB)이 반사경(221)의 표면에 도달하면, 레이저 빔(LB)은 입사각(IA)과 동일한 크기의 반사각(RA)에 따라 반사된다.In this specification, the angle between the first center line C1 of the laser beam LB and the normal vector NV of the
반사경(221)의 수직 방향인 법선 벡터(NV)를 기준으로, 레이저 빔(LB)은 입사된 각도와 같은 각도로 반사된다. The laser beam LB is reflected at the same angle as the incident angle, based on the normal vector NV, which is the vertical direction of the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템 및 이의 동작 방법은 반사경(221)의 법선 벡터(NV)를 조정하여, 사용자가 원하는 방향으로 레이저 빔(LB)의 경로를 변경할 수 있다. That is, the laser weapon system and the operation method thereof according to an embodiment of the present invention may adjust the normal vector NV of the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)의 동작을 나타내는 도면이다. 도 8에서는, 반사경(221)의 법선 벡터(NV)와 지평면에 대한 수직 벡터(CV)가 평행하지 않은 실시예가 도시된다. 여기서, 빔 경로 변경 장치(200)는 지표면에 대하여 수평인 자세를 갖는 것으로 가정한다. 8 is a view showing the operation of the
도 1 및 도 8을 참조하면, 레이저 무기(100)는 빔 경로 변경 장치(200)를 추적하고, 반사경(221)을 조준할 수 있다. 즉, 레이저 무기(100)는 빔 경로 변경 장치(200)의 이동에 따라, 레이저 장치(110)의 발사 각도(SA)를 조정하고, 결정된 발사 각도(SA)에 따라 레이저 빔(LB)을 발사할 수 있다. 레이저 무기(100)는 레이저 빔(LB)을 사용자가 정의한 초점 거리에 집속하여 효율을 높일 수 있다. 그리고, 반사경(221)은 레이저 빔(LB)을 정반사할 수 있다. 1 and 8, the
먼저, 레이저 무기(100)의 제어 모듈(140)은, 표적(TG)을 정확하게 타격하기 위하여, 반사경(221)의 법선 벡터(NV) 및 수직 벡터(CV) 사이의 법선 각도(NA)를 산출할 수 있다.First, the
이를 위하여, 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)로부터 수신한 위치 정보 및 자세 정보를 이용할 수 있다. 제어 모듈(140)은 발사 각도(SA)를 기초로, 수학식 1을 이용하여, 레이저 빔(LB) 및 수직 벡터(CV) 사이의 수직 각도(TA)를 산출할 수 있다.To this end, the
[수학식 1][Equation 1]
TA=90-SA, 여기서, TA는 수직 각도, SA는 발사 각도이다. TA = 90-SA, where TA is the vertical angle and SA is the firing angle.
상술한 바와 같이, 영상 획득부(210)는 제1 짐벌(212, 도 4 참조)을 포함할 수 있다. 제1 짐벌(212)은 사용자가 지정한 표적(TG)을 탐지 및 추적하기 위해, 영상 촬영 각도를 조정할 수 있다. As described above, the
제어 모듈(140)은 영상 획득부(210)가 표적(TG)을 정확하게 촬영하고 있는 상태에서의, 제1 짐벌(212)의 자세(즉, 회전 각도)를 기초로, 영상 각도(VA)를 계산할 수 있다. The
제어 모듈(140)은 수직 각도(TA) 및 영상 각도(VA)를 기초로, 수학식 2를 이용하여, 법선 벡터(NV) 및 수직 벡터(CV) 사이의 보정 각도(CA)를 산출할 수 있다.The
[수학식 2][Equation 2]
CA=(TA-VA)/2, 여기서, CA는 보정 각도, TA는 수직 각도, VA는 영상 각도이다. CA = (TA-VA) / 2, where CA is the correction angle, TA is the vertical angle, and VA is the image angle.
제어 모듈(140)은 반사경(221)의 법선 벡터(NV)에 대한 보정 각도(CA)를 포함하는 제어 신호를 빔 경로 변경 장치(200)로 통신 모듈(130)을 통해 전송할 수 있다. 그리고, 빔 경로 변경 장치(200)의 제어부(233)는 제어 신호에 포함된 보정 각도(CA)에 따라, 반사부(220)의 반사경(221)의 법선 벡터(NV)를 보정할 수 있다. 따라서, 레이저 빔(LB)은 반사경(221)에 반사되어 정확하게 표적(TG)으로 도달할 수 있다. The
추가적으로, 레이저 빔(LB)이 표적(TG)을 실효적으로 타격하기 위해서, 레이저 무기(100)는 적절한 강도로 레이저 빔(LB)을 발사해야 하며, 이를 위하여, 제어 모듈(140)은 레이저 빔(LB)의 이동 거리를 산출할 수 있다. Additionally, in order for the laser beam LB to effectively strike the target TG, the
먼저, 제어 모듈(140)은 레이저 무기(100)의 3차원 좌표와 위치 정보에 포함된 빔 경로 변경 장치(200)의 3차원 좌표를 이용하여, 제1 거리(L1)를 산출할 수 있다.First, the
다음으로, 제어 모듈(140)은 영상 각도(VA) 및 빔 경로 변경 장치(200)의 높이(HT)에 기초하여, 수학식 3을 이용하여, 제2 거리(L2)를 산출할 수 있다.Next, the
[수학식 3][Equation 3]
L2=HT*cos-1(VA), 여기서, L2는 제2 거리, HT는 높이, VA는 영상 각도이다. L2 = HT * cos -1 (VA), where L2 is the second distance, HT is the height, and VA is the image angle.
제어 모듈(140)은 제1 거리(L1) 및 제2 거리(L2)를 합하여 레이저 빔(LB)의 이동 거리를 산출하고, 레이저 장치(110)를 제어하여 이동 거리에 대응하는 강도로 레이저 빔(LB)을 발사할 수 잇다. The
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치(200)의 동작을 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위하여, 도 9에서는 보조 레이저 빔(GL) 및 표적(TG)이 도시된다. 9 is a view showing the operation of the beam
도 1, 도 2 및 도 9를 참조하면, 보조 레이저(120)는 레이저 빔(LB)의 경로를 확인하기 위하여, 보조 레이저 빔(GB)을 빔 경로 변경 장치(200)의 반사경(221)을 향하여 발사할 수 있다. 보조 레이저 빔(GL)은 표적(TG)을 향하여 반사되고, 표적(TG) 근방에 도달할 수 있다. 1, 2, and 9, the auxiliary laser 120 uses the secondary laser beam GB as a
영상 획득부(210)는 보조 레이저 빔(GL)이 도달 위치를 실시간으로 촬영하여 영상 정보를 생성할 수 있다. The
레이저 무기(100)의 제어 모듈(140)은 영상 정보를 기초로, 보조 레이저 빔(GL) 및 표적(TG) 사이의 거리 차이를 나타내는 오차를 기초로, 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 제어 모듈(140)은 제어 신호를 빔 경로 변경 장치로 전송하여 반사경(221)의 자세를 정밀하게 조정할 수 있다. 실시예에 따라, 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)의 위치를 조정할 수도 있다. 이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 보조 레이저 빔(GB)의 도달 위치는 표적(TG) 상에 위치할 수 있다. The
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다. 10 is a view showing a method of operating a laser weapon system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 무기 시스템(10)의 구체적인 동작 방법을 설명한다. 1 to 10, a detailed operation method of the
레이저 무기 시스템(10)은 빔 경로 변경 장치(200)의 영상 획득부(210)에 의해 생성된 영상 정보를 이용하여, 표적(TG)을 탐지 및 추적하기 위해 빔 경로 변경 장치(200)의 위치 및 자세를 조정할 수 있다(S10). 즉, 레이저 무기 시스템(10)의 레이저 무기(100)는 영상 정보를 이용하여 원격으로 빔 경로 변경 장치(200)를 이동시킴으로써, 표적(TG)을 탐지 및 추적할 수 있다. The
레이저 무기 시스템(10)은 빔 경로 변경 장치(200)로부터 표적(TG)까지의 거리를 계산하고, 반사부(220)의 법선 벡터(NV)(즉, 보정 각도(CA))를 결정하여, 반사부(220)의 자세를 조정할 수 있다(S20). 즉, 레이저 무기(100)의 제어 모듈(140)은 빔 경로 변경 장치(200)로부터 수신한 위치 정보 및 자세 정보에 기초하여, 빔 경로 변경 장치(200)로부터 표적(TG)까지의 제2 거리(L2)를 계산하고, 보정 각도(CA)를 결정할 수 있다. 그리고, 빔 경로 변경 장치(200)는 결정된 보정 각도(CA)에 따라, 반사부(220)의 법선 벡터(NV)의 각도를 조정할 수 있다. The
레이저 무기 시스템(10)은 보조 레이저(120)를 이용하여, 반사부(220)의 자세를 미세 조정할 수 있다(S30). 즉, 보조 레이저(120)는 보조 레이저 빔(GB)을 빔 경로 변경 장치(200)의 반사경(221)을 향하여 발사하고, 보조 레이저 빔(GL)은 표적(TG) 근방에 도달할 수 있다. 영상 획득부(210)는 보조 레이저 빔(GL)이 도달 위치를 실시간으로 촬영하여 영상 정보를 생성하고, 제어 모듈(140)은 영상 정보를 기초로, 반사경(221)의 자세를 정밀하게 조정할 수 있다.The
레이저 무기 시스템(10)의 레이저 무기(100)는 레이저 빔(LB)을 빔 경로 변경 장치(200)의 반사부(220)를 향하여 발사할 수 있다(S40). 즉, 레이저 빔(LB)은 반사부(220)에 반사되어 표적(TG)에 도달할 수 있고, 레이저 무기 시스템(10)은 정확하게 표적(TG)을 타격할 수 있다. The
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 빔 경로 변경 장치(200)의 위치 및 자세를 조정하는 단계(S10)를 상세하게 나타내는 도면이다. 11 is a view showing in detail the step (S10) of adjusting the position and posture of the beam
도 1 내지 도 11을 참조하면, 레이저 무기(100)는 영상 획득부(210)가 표적(TG)을 탐지 및 추적하기 위한 제어 신호(CS)를 생성하고, 제어 신호(CS)를 빔 경로 변경 장치(200)로 전송할 수 있다(S11). 1 to 11, the
빔 경로 변경 장치(200)는 제어 신호(CS)에 따라 위치 및 자세를 조정할 수 있다(S12). 즉, 빔 경로 변경 장치(200)의 제어부(233)는 레이저 무기(100)에 의해 원격 제어되어, 표적(TG)을 탐지 및 추적할 수 있다. The beam
빔 경로 변경 장치(200)는 위치 정보(PI), 자세 정보(AI) 및 영상 정보(VI)를 레이저 무기(100)로 전송할 수 있다(S13). 즉, 빔 경로 변경 장치(200)의 통신부(232)는 네트워크를 통하여 위치 정보(PI), 자세 정보(AI) 및 영상 정보(VI)를 레이저 무기(100)로 전송할 수 있다.The beam
레이저 무기(100)의 제어 모듈(140)은 영상 정보(VI)를 기초로 표적(TG)이 지정되었는지 여부를 판단할 수 있다(S14). 여기서, 표적(TG)이 지정되었다는 것은 영상 획득부(210)에 의해 표적이 정확하게 촬영되는 것을 의미한다. The
표적(TG)이 지정되지 않은 경우(S15의 NO), 제어 신호(CS)를 빔 경로 변경 장치(200)로 전송하는 단계(S11)로 진행할 수 있다. If the target TG is not specified (NO in S15), the control signal CS may be transmitted to the step S11 of transmitting the beam
표적(TG)이 지정된 경우(S15의 YES), 다음 단계로 진행할 수 있다. When the target TG is designated (YES in S15), the process may proceed to the next step.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반사부(220)의 자세를 조정하는 단계(S20)를 상세하게 나타내는 도면이다. 12 is a view showing in detail the step (S20) of adjusting the posture of the
도 1 내지 도 12를 참조하면, 제어 모듈(140)이 반사부(220)에 포함된 반사경(221)의 법선 벡터(NV)를 결정하고, 법선 벡터(NV)의 보정 각도(CA)를 포함하는 제어 신호(CS)를 생성하고, 제어 신호(CS)를 빔 경로 변경 장치(200)로 전송할 수 있다(S21). 1 to 12, the
제어부(233)는 제어 신호(CS)에 따라 반사부(220)의 자세를 조정할 수 있다(S22). The
통신부(232)는 네트워크를 통하여 위치 정보(PI), 자세 정보(AI) 및 영상 정보(VI)를 레이저 무기(100)로 전송할 수 있다(S23).The
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 반사부(220)의 자세를 미세 조정하는 단계(S30)를 상세하게 나타내는 도면이다. 13 is a view showing in detail the step (S30) of finely adjusting the posture of the
도 1 내지 도 13을 참조하면, 레이저 무기(100)의 보조 레이저(120)는 보조 레이저 빔(GL)을 발사할 수 있다(S31). 1 to 13, the auxiliary laser 120 of the
영상 획득부(210)는 보조 레이저(120)에 의해 발사된 보조 레이저 빔(GL)을 촬영할 수 있다(S32).The
통신부(232)는 네트워크를 통하여 위치 정보(PI), 자세 정보(AI) 및 영상 정보(VI)를 레이저 무기(100)로 전송할 수 있다(S33).The
제어 모듈(140)은 보조 레이저 빔(GL) 및 표적(TG) 사이의 거리 차이를 나타내는 오차를 기초로, 오차를 보정하기 위한 제어 신호(CS)를 생성하고, 제어 신호(CS)를 통신 모듈(130)을 통해 빔 경로 변경 장치(200)로 전송할 수 있다(S34).The
제어부(233)가 제어 신호(CS)에 따라 반사부(220)의 자세를 미세 조정할 수 있다(S35). The
본 발명의 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법은 사용자에 의해 원격 조종됨으로써 영상 기반으로 표적을 탐지 및 추적할 수 있는 효과가 있다. The apparatus for changing a beam path of the present invention, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system are effective in detecting and tracking a target based on an image by being remotely controlled by a user.
또한, 본 발명의 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법은 표적에 대한 추적 및 타격의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the apparatus for changing a beam path of the present invention, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system have an effect of improving accuracy of tracking and hitting a target.
또한, 본 발명의 빔 경로 변경 장치, 이를 포함하는 레이저 무기 시스템 및 레이저 무기 시스템의 동작 방법은 다양한 각도로 표적을 타격함으로써 대지 방어용으로 이용하고, 레이저 무기의 노출 가능성을 감소할 수 있는 효과가 있다.In addition, the apparatus for changing the beam path of the present invention, a laser weapon system including the same, and a method of operating the laser weapon system are used for defense of a land by striking a target at various angles, and have an effect of reducing the possibility of exposure of a laser weapon. .
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 또는 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다. As described above, the functional operations described in the present specification and the embodiments related to the present subject matter are implemented in digital electronic circuits or computer software, firmware or hardware, or a combination of one or more of them, including the structures disclosed herein and their structural equivalents. It is possible.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 또는 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 또는 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.Embodiments of the subject matter described herein may include one or more computer program products, ie, one or more computer program instructions that are encoded on a tangible program medium for execution by a data processing device or to control its operation. It can be implemented as a module. The tangible program medium may be a propagated signal or a computer-readable medium. Propagated signals are artificially generated signals, such as, for example, machine-generated electrical, optical or electromagnetic signals generated to encode information for transmission to a suitable receiver device for execution by a computer. The computer-readable medium may be a machine-readable storage device, a machine-readable storage substrate, a memory device, a combination of materials affecting a machine-readable propagated signal, or a combination of one or more of them.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 또는 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 또는 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. A computer program (also known as a program, software, software application, script, or code) can be written in any form of a compiled or interpreted language or a programming language, including a priori or procedural language, and can be a standalone program or module, It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 또는 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 또는 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다. Computer programs do not necessarily correspond to files on file devices. A program can be in a single file provided to the requested program, or in multiple interactive files (eg, one or more files that store modules, subprograms or parts of code), or of files that hold other programs or data. It may be stored in some (eg, one or more scripts stored in a markup language document).
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.Computer programs may be deployed to be executed on one computer or on multiple computers that are located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다. Additionally, the logical flow and structural block diagrams described in this patent document describe corresponding actions and / or specific methods supported by corresponding functions and steps supported by the disclosed structural means, and corresponding It can also be used to build software structures and algorithms and their equivalents.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.The processes and logic flows described herein can be performed by a programmable processor, one or more executing a computer program to perform functions by operating on input data and generating output.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 형태의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 또는 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다. Processors suitable for the execution of a computer program include, for example, both general purpose and special purpose microprocessors and any one or more processors of any type of digital computer. Generally, the processor will receive instructions and data from read-only memory or random access memory or both.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기 광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 또는 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.A key element of a computer is one or more memory devices for storing instructions and data, and processors for performing instructions. In addition, the computer is generally such that one or more for storing data, such as a magnetic, magnetic optical disk or optical disk, is operable to receive data from, transfer data to, or perform both of those operations from a mass storage device. Combined or will include. However, the computer need not have such a device.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. The described description presents the best mode of the present invention, and provides examples for explaining the present invention and for those skilled in the art to make and use the present invention. This written specification is not intended to limit the invention to the specific terms presented.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the art will depart from the spirit and technical scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that various modifications and changes may be made to the present invention without departing from the scope.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
10: 레이저 무기 시스템 100: 레이저 무기
110: 레이저 장치 120: 보조 레이저
130: 통신 모듈 140: 제어 모듈
200: 빔 경로 변경 장치 210: 영상 획득부
220: 반사부 230: 본체부
231: 감지부 232: 통신부
233: 제어부 234: 전원부
235: 케이스 240: 비행부10: laser weapon system 100: laser weapon
110: laser device 120: auxiliary laser
130: communication module 140: control module
200: beam path changing device 210: image acquisition unit
220: reflector 230: body portion
231: detection unit 232: communication unit
233: control unit 234: power supply
235: Case 240: Flight
Claims (14)
상기 빔 경로 변경 장치를 원격으로 조종하고, 상기 레이저 빔을 상기 빔 경로 변경 장치를 향하여 발사하기 위한 레이저 무기를 포함하고,
상기 빔 경로 변경 장치는,
상기 표적을 탐지 및 추적하기 위한 영상 획득부;
상기 레이저 빔을 상기 표적을 향하여 반사하는 반사경을 포함하는 반사부; 및
상기 레이저 무기로부터 수신한 제어 신호에 따라, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세 및 상기 반사부의 자세 중 적어도 하나를 조정하기 위한 본체부; 및
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치를 조정하기 위한 비행부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.
A beam path changing device for changing a path of a laser beam generated to strike a target; And
And a laser weapon for remotely controlling the beam path changing device and firing the laser beam toward the beam path changing device,
The beam path changing device,
An image acquisition unit for detecting and tracking the target;
A reflector including a reflector reflecting the laser beam toward the target; And
A body unit for adjusting at least one of a position of the beam path changing device, a posture of the image acquisition unit, and a posture of the reflection unit according to a control signal received from the laser weapon; And
And a flight unit for adjusting the position of the beam path changing device based on the control signal.
상기 영상 획득부는,
상기 표적을 촬영하여 영상 정보를 생성하는 카메라 장치; 및
상기 카메라 장치가 설치되며, 적어도 둘 이상의 축들을 따라 회전이 가능한 제1 짐벌을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 1,
The image acquisition unit,
A camera device that captures the target and generates image information; And
The camera device is installed, characterized in that it further comprises a first gimbal capable of rotating along at least two axes, a laser weapon system.
상기 반사부는,
상기 반사경이 설치되며, 적어도 둘 이상의 축들을 따라 회전이 가능한 제2 짐벌; 및
상기 제2 짐벌 및 상기 본체부를 연결하기 위한 연결 기둥을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 2,
The reflector,
A second gimbal in which the reflector is installed and rotatable along at least two axes; And
And a connecting pillar for connecting the second gimbal and the main body.
상기 본체부는,
상기 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세 및 상기 반사부의 자세를 감지하여 위치 정보 및 자세 정보를 생성하기 위한 감지부;
네트워크를 통해, 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하고, 상기 레이저 무기로부터 상기 제어 신호를 수신하기 위한 통신부;
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세, 상기 반사부의 자세 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부;
상기 빔 경로 변경 장치로 구동 전원을 공급하기 위한 전원부; 및
상기 본체부를 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 3,
The body portion,
A detection unit for detecting the position of the beam path changing device, the posture of the image acquisition unit and the posture of the reflection unit to generate position information and posture information;
A communication unit for transmitting the image information, the location information and the posture information to the laser weapon through a network, and receiving the control signal from the laser weapon;
A control unit for controlling at least one of a position of the beam path changing device, a posture of the image acquisition unit, and a posture of the reflection unit based on the control signal;
A power supply unit for supplying driving power to the beam path changing device; And
And a case for protecting the body portion from external impact.
상기 레이저 무기는,
상기 레이저 빔을 발사하기 위한 레이저 장치;
상기 네트워크를 통해, 상기 빔 경로 변경 장치로부터 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 수신하고, 상기 빔 경로 변경 장치로 상기 제어 신호를 전송하기 위한 통신 모듈; 및
상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보 중 적어도 하나를 기초로, 상기 제어 신호를 생성하기 위한 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 4,
The laser weapon,
A laser device for emitting the laser beam;
A communication module for receiving the video information, the location information, and the posture information from the beam path changing device through the network, and transmitting the control signal to the beam path changing device; And
And a control module for generating the control signal based on at least one of the image information, the location information, and the posture information.
상기 비행부는,
스스로 회전하여 양력을 발생시키는 적어도 하나의 프로펠러; 및
상기 적어도 하나의 프로펠러를 상기 본체부에 고정시키기 위한 적어도 하나의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 1,
The flight unit,
At least one propeller that rotates itself to generate lift; And
And at least one connecting portion for fixing the at least one propeller to the body portion.
상기 제1 짐벌은, 피치 및 요 회전 방향을 따라 회전 가능한 2축 짐벌이고,
상기 제2 짐벌은, 피치 및 롤 회전 방향을 따라 회전 가능한 2축 짐벌인 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 3,
The first gimbal is a two-axis gimbal rotatable along the pitch and yaw rotation directions,
The second gimbal is characterized in that the two-axis gimbal rotatable along the pitch and roll rotation direction, laser weapon system.
상기 반사경의 지름은 35cm 내지 45cm으로 설계되는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템.According to claim 1,
The diameter of the reflector is characterized in that designed to 35cm to 45cm, laser weapon system.
상기 빔 경로 변경 장치의 영상 획득부에 의해 생성된 영상 정보를 이용하여 표적을 탐지 및 추적하기 위해, 상기 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계;
상기 빔 경로 변경 장치의 감지부에 의해 생성된 위치 정보 및 자세 정보를 기초로, 상기 빔 경로 변경 장치 및 상기 표적 사이의 거리를 계산하고, 상기 빔 경로 변경 장치의 반사부의 법선 벡터를 결정하여, 상기 반사부의 자세를 조정하는 단계;
상기 레이저 무기의 보조 레이저를 이용하여, 상기 반사부의 자세를 미세 조정하는 단계; 및
상기 레이저 빔을 상기 빔 경로 변경 장치의 상기 반사부를 향하여 발사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템의 동작 방법.A beam path changing device for changing a path of a laser beam generated to strike a target, and a laser weapon for remotely controlling the beam path changing device and firing the laser beam toward the beam path changing device , In the laser weapon system,
Adjusting the position and posture of the beam path changing device to detect and track a target using the image information generated by the image obtaining unit of the beam path changing device;
On the basis of the position information and the posture information generated by the detection unit of the beam path changing device, the distance between the beam path changing device and the target is calculated, and a normal vector of the reflector of the beam path changing device is determined, Adjusting the posture of the reflector;
Fine-adjusting the posture of the reflector by using an auxiliary laser of the laser weapon; And
And emitting the laser beam toward the reflector of the beam path changing device.
상기 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계는,
상기 레이저 무기의 제어 모듈이 상기 영상 획득부가 표적을 탐지 및 추적하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 빔 경로 변경 장치로 전송하는 단계;
상기 빔 경로 변경 장치의 제어부가 상기 제어 신호에 따라 상기 빔 경로 변경 장치의 위치 및 자세를 조정하는 단계;
상기 빔 경로 변경 장치의 통신부가 네트워크를 통하여 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하는 단계; 및
상기 레이저 무기의 상기 제어 모듈이 상기 영상 정보를 기초로 표적이 지정되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 표적이 지정되지 않는 경우, 상기 제어 신호를 생성하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템의 동작 방법.The method of claim 10,
Adjusting the position and posture of the beam path changing device,
A control module of the laser weapon generating a control signal for the image acquisition unit to detect and track a target, and transmitting the control signal to the beam path changing device;
The control unit of the beam path changing device adjusts the position and posture of the beam path changing device according to the control signal;
Transmitting, by the communication unit of the beam path changing apparatus, the image information, the location information, and the posture information to the laser weapon through a network; And
And determining whether a target is designated based on the image information by the control module of the laser weapon,
If the target is not specified, characterized in that proceeding to the step of generating the control signal, the method of operation of the laser weapon system.
상기 반사부의 자세를 조정하는 단계는,
상기 제어 모듈이 상기 반사부에 포함된 반사경의 법선 벡터를 결정하고, 상기 법선 벡터의 보정 각도를 포함하는 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 빔 경로 변경 장치로 전송하는 단계;
상기 제어부가 상기 제어 신호에 따라 상기 반사부의 자세를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템의 동작 방법.The method of claim 11,
Adjusting the posture of the reflector,
Determining, by the control module, a normal vector of the reflector included in the reflector, generating a control signal including a correction angle of the normal vector, and transmitting the control signal to the beam path changing device;
And controlling the posture of the reflection unit by the control unit according to the control signal.
상기 레이저 무기의 보조 레이저가 보조 레이저 빔을 발사하는 단계;
상기 영상 획득부가 상기 보조 레이저 빔을 촬영하는 단계;
상기 통신부가 상기 네트워크를 통하여 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하는 단계;
상기 제어 모듈이 보조 레이저 빔 및 표적 사이의 거리 차이를 나타내는 오차를 기초로, 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 빔 경로 변경 장치로 전송하는 단계;
상기 제어부가 상기 반사부의 자세를 미세 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 무기 시스템의 동작 방법.The method of claim 12,
An auxiliary laser of the laser weapon emitting an auxiliary laser beam;
The image acquisition unit photographing the auxiliary laser beam;
Transmitting, by the communication unit, the image information, the location information, and the posture information to the laser weapon through the network;
Generating, by the control module, a control signal for correcting the error based on an error representing a distance difference between the auxiliary laser beam and the target, and transmitting the control signal to the beam path changing device;
The control unit comprises the step of fine-adjusting the posture of the reflector, Method of operation of a laser weapon system.
레이저 무기로부터 발사된 레이저 빔을 상기 표적을 향하여 반사하는 반사경을 포함하는 반사부;
상기 레이저 무기로부터 수신한 제어 신호에 기초하여, 빔 경로 변경 장치의 위치를 조정하기 위한 비행부; 및
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 영상 획득부, 상기 반사부 및 상기 비행부를 제어하기 위한 본체부를 포함하고,
상기 본체부는,
빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세 및 상기 반사부의 자세를 감지하여 위치 정보 및 자세 정보를 생성하기 위한 감지부;
네트워크를 통해, 상기 영상 정보, 상기 위치 정보 및 상기 자세 정보를 상기 레이저 무기로 전송하고, 상기 레이저 무기로부터 상기 제어 신호를 수신하기 위한 통신부; 및
상기 제어 신호에 기초하여, 빔 경로 변경 장치의 위치, 상기 영상 획득부의 자세, 상기 반사부의 자세 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
상기 비행부는,
스스로 회전하여 양력을 발생시키는 적어도 하나의 프로펠러; 및
상기 적어도 하나의 프로펠러를 상기 본체부에 고정시키기 위한 적어도 하나의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 빔 경로 변경 장치.An image acquisition unit for detecting and tracking a target based on an image and generating image information;
A reflector including a reflector reflecting a laser beam emitted from a laser weapon toward the target;
A flight unit for adjusting the position of the beam path changing device based on the control signal received from the laser weapon; And
On the basis of the control signal, and includes a body portion for controlling the image acquisition unit, the reflection unit and the flight unit,
The body portion,
A detection unit for detecting the position of the beam path changing device, the posture of the image acquisition unit and the posture of the reflection unit to generate position information and posture information;
A communication unit for transmitting the image information, the location information and the posture information to the laser weapon through a network, and receiving the control signal from the laser weapon; And
And a control unit for controlling at least one of the position of the beam path changing device, the posture of the image acquisition unit, and the posture of the reflection unit based on the control signal,
The flight unit,
At least one propeller that rotates itself to generate lift; And
And at least one connecting portion for fixing the at least one propeller to the main body.
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