KR102174218B1 - 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치 - Google Patents

푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 항공기에 설치되고, 푸시 브룸(Push broom) 방식으로 영상을 촬영하는 항공 촬영 장치이며, 일 방향으로 나열되는 1차원 센서 어레이를 구비하는 촬영 센서부; 상기 촬영 센서부를 지지하고, 상기 촬영 센서부의 지향 방향을 제어하는 구동부; 상기 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 1차원 센서 어레이로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 1차원 센서 어레이에 평행하게 구비되는 피치 축을 중심으로 상기 촬영 센서부를 회전시키는 피치 구동부; 및 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 롤 구동부를 포함할 수 있다.

Description

푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치{PUSH BROOM TYPE AERIAL PHOTOGRAPHING DEVICE}
아래의 설명은 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 기구 장치에 관한 것이다.
항공 촬영 장비가 1차원 배열 형태로 영상을 촬영할 때 푸시 부룸(Push broom) 또는 위스크 부룸(Whisk broom) 촬영 방식을 사용한다. 푸시 부룸 촬영 방식은 항공기의 진행 방향과 수직인 방향으로 하나의 라인으로 이미지 정보를 얻는 방식이다. 위스크 부룸 촬영 방식은 하나의 검출기에 빛을 반사하기 위해 스캔 미러를 사용하고, 미러는 이미지 정보를 얻기 위해 앞뒤로 움직인다. 이에 일반적으로 직하방 촬영이 요구되는 현장에서는 푸시 푸룸 방식의 항공 촬영 장비가 사용되고, 측면 촬영시에는 위스크 부룸 방식의 항공 촬영 장비가 사용되는 실정이다.
기존의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 지향의 개념이 없어서 항공기의 직하방 촬영만이 가능하고, 측면 촬영을 위해서는 위스크 부룸 방식의 항공 촬영 장치가 요구되었다. 다시 말하면, 위스크 부룸 방식의 항공 촬영 장치로 직하방과 측면을 모두 촬영하는데 기술적 어려움이 있었다.
아울러, 항공 촬영 장치는 항공기의 자세의 외란을 보상하여 연속적으로 관심 지역의 상공으로부터 영상 정보를 획득하여야 한다.
도 1은 종래 요 축 및 피치 축으로 구동되는 항공 촬영 장치를 도시하고, 도 2는 종래 요 축 및 피치 축으로 구동되는 항공 촬영 장치를 도시한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 항공 촬영 장치는 항공기(91)에 부착되는 구동부(82)와, 구동부(82)에 부착되는 1차원 센서 어레이(81)를 포함한다. 구동부(82)는 피치 구동부(821) 및 요 구동부(822)를 포함한다. 요 구동부(822)는 항공기(91)의 롤 축(L)에 수직한 요 축(Y)을 중심으로 회전하는 방식으로, 피치 구동부(821) 및 1차원 센서 어레이(81)를 요 축(Y)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 피치 구동부(821)는 요 축(Y)에 수직한 피치 축(P)을 중심으로 1차원 센서 어레이(81)를 회전시킬 수 있다. 초기 상태(요 구동부(822)의 회전 각도가 0도인 상태)를 기준으로, 피치 축(P)은 항공기의 진행 방향에 대해 수직하다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 피치 구동부(821) 및 요 구동부(822)를 갖는 항공 촬영 장치는, 측면 측정을 위해 요 구동부(822)가 90도 회전한 상태를 유지하고, 피치 구동부(821)를 통해 측면 촬영 각도를 조절하게 된다. 이러한 경우, 항공 촬영 장치의 피치 구동부(821)의 피치 축(P)이 항공기의 롤 축(L)과 평행하게 되므로, 항공기의 피치 외란에 대한 보상이 불가능하게 된다. 또한, 피치 외란을 보상하기 위해 요 구동부(822)의 각도를 다시 0도로 되돌릴 경우(미도시), 1차원 센서 어레이(81)의 배열 방향이 항공기의 진행 방향과 나란하게 되어 관측폭 확보가 불가능한 문제점이 있다.
일 실시 예의 목적은, 항공기 피치 외란에 대한 보상이 가능하면서도, 충분한 관측폭을 확보할 수 있는 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 항공기에 설치되고, 푸시 브룸(Push broom) 방식으로 영상을 촬영하는 항공 촬영 장치이며, 일 방향으로 나열되는 1차원 센서 어레이를 구비하는 촬영 센서부; 상기 촬영 센서부를 지지하고, 상기 촬영 센서부의 지향 방향을 제어하는 구동부; 상기 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 1차원 센서 어레이로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 1차원 센서 어레이에 평행하게 구비되는 피치 축을 중심으로 상기 촬영 센서부를 회전시키는 피치 구동부; 및 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 롤 구동부를 포함할 수 있다.
상기 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 상기 항공기의 피치 회전 각도를 측정하는 피치 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 피치 센서부에서 측정된 피치 회전 각도에 기초하여, 상기 피치 구동부를 제어함으로써 상기 항공기의 피치 외란을 보상할 수 있다.
상기 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 상기 항공기의 롤 회전 각도를 측정하는 롤 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 롤 센서부에서 측정된 롤 회전 각도에 기초하여, 상기 롤 구동부를 제어함으로써 상기 항공기의 롤 외란을 보상할 수 있다.
상기 롤 구동부는, 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 1 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 지향 롤 구동부; 및 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 2 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 안정화 롤 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 지향 롤 구동부를 제어하여 상기 촬영 센서부의 지향 방향을 설정하고, 상기 롤 센서부에 의해 상기 항공기의 롤 외란이 감지될 경우 상기 지향 롤 구동부는 고정시킨 상태로 상기 안정화 롤 구동부를 제어함으로써 상기 항공기의 롤 외란을 보상할 수 있다.
상기 지향 롤 구동부는 상기 항공기의 하측에 설치되고, 상기 안정화 롤 구동부는 상기 지향 롤 구동부 및 피치 구동부 사이에 마련되고, 상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 평행할 수 있다.
상기 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부는 상기 항공기의 진행 방향을 따라 나란하게 배치되고, 상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 나란할 수 있다.
상기 1차원 센서 어레이의 나열 방향은, 상기 피치 구동부 및 롤 구동부의 구동과 관계없이 상기 항공기의 진행 방향에 대해 수직한 상태를 유지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 항공기에 설치되고, 푸시 브룸(Push broom) 방식으로 영상을 촬영하는 항공 촬영 장치이며, 일 방향으로 나열되는 1차원 센서 어레이를 구비하는 촬영 센서부; 상기 1차원 센서 어레이에 평행하게 구비되는 피치 축을 중심으로 상기 촬영 센서부를 회전시키는 피치 구동부; 및 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 롤 구동부를 포함할 수 있다.
상기 롤 구동부는, 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 1 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 지향 롤 구동부; 및 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 2 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 안정화 롤 구동부를 포함할 수 있다.
상기 지향 롤 구동부는 상기 항공기의 하측에 설치되고, 상기 안정화 롤 구동부는 상기 지향 롤 구동부 및 피치 구동부 사이에 마련되고, 상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 평행할 수 있다.
상기 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부는 상기 항공기의 진행 방향을 따라 나란하게 배치되고, 상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 나란할 수 있다.
일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 롤 축 및 피치 축으로 이루어진 2축 이상의 구동부를 통해 1차원 센서 어레이를 제어하여, 센서 지향각을 조절할 수 있고, 항공기의 롤 방향 운동에 의한 외란을 보상할 수 있을 뿐만 아니라, 피치 구동부를 통해 항공기의 피치 방향 운동에 의한 외란을 보상할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 롤 구동부의 제어를 통해 센서의 지향각을 조절할 수 있고, 이를 통해 직하방 뿐만 아니라 측면의 촬영이 가능하다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 요 축 및 피치 축으로 구동되는 항공 촬영 장치를 도시한다.
도 2는 종래 요 축 및 피치 축으로 구동되는 항공 촬영 장치를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 정면도이다.
도 4는 도 3의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 측면도이다.
도 5는 항공기 진행 방향에 수직한 방향으로 배치되는 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부를 갖는 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 정면도이다.
도 6은 도 5의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 측면도이다.
도 7는 항공기 진행 방향에 나란한 방향으로 배치되는 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부를 갖는 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 정면도이다.
도 8은 도 7의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 측면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 피치 구동부의 조작에 따른 1차원 센싱 라인의 위치 변화를 도시하는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 롤 구동부의 조작에 따른 1차원 센싱 라인의 위치 변화를 도시하는 도면이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 정면도이고, 도 4는 도 3의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 항공기(91)에 설치되고, 푸시 부룸 방식으로 영상을 촬영할 수 있다. 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 항공기(91)의 진행 방향에 수직한 1차원 센싱 라인을 형성하여 폭이 충분한 관측폭을 확보할 수 있으며, 롤 및 피치 방향으로 외란이 발생하더라도 롤 구동 및 피치 구동을 통해 외란을 보상할 수 있다. 또한, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 관측폭을 충분히 확보한 상태에서도 롤 구동을 통해 센싱 라인의 지향각을 조절할 수 있다. 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 촬영 센서부(11), 구동부(12), 제어부(13), 신호 처리부(14), 피치 센서부(15) 및 롤 센서부(16)를 포함할 수 있다.
촬영 센서부(11)는 일 방향으로 나열되는 1차원 센서 어레이(111)를 구비한다. 1차원 센서 어레이(111)는 항공기(91)의 진행 방향에 대해 수직한 경로를 따라 배열될 수 있다. 1차원 센서 어레이(111)는 후술하는 구동부(12)의 작동과는 무관하게 항상 항공기의 진행 방향에 대해 수직하게 배열될 수 있다. 구체적으로, 1차원 센서 어레이(111)는 피치 구동부(121)가 피치 축(P)을 중심으로 구동되더라도 항공기의 진행 방향에 대해 수직한 배열 상태를 유지할 수 있고, 롤 구동부(122)가 롤 축(P)을 중심으로 구동되더라도 항공기의 진행 방향에 대해 수직한 배열 상태를 유지할 수 있다. 이와 같은 구조에 따라, 촬영 센서부(11)는 구동부(12)에 구동 및/또는 항공기의 롤 방향 및 피치 방향 외란에 관계 없이 촬영에 필요한 충분한 관측폭을 확보할 수 있다. 1차원 센서 어레이(111)는 복수 개의 단위 센서로 구성될 수 있다. 1차원 센서 어레이(111)는 지면에 조사되는 1차원 센싱 라인을 생성할 수 있다. 1차원 센싱 라인은 항공기의 진행에 따라 함께 진행하여 최종적으로는 2차원 데이터를 획득할 수 있다. 촬영 센서부(11)는 1차원 센서 어레이(111)가 획득한 촬영 정보를 제어부(13)에 전송할 수 있다.
구동부(12)는 촬영 센서부(11)를 지지하고, 촬영 센서부(11)의 지향 방향을 제어할 수 있다. 다시 말하면, 구동부(12)는 1차원 센서 어레이(111)가 지향하는 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에서와 같이 1차원 센서 어레이(111)가 직하방을 지향하고 있을 때, 1차원 센서 어레이(111)는 항공기의 직하방 영역을 촬영할 수 있다. 구동부(12)를 촬영 센서부(11)를 피치 축(P) 및 롤 축(R)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 구동부(12)가 촬영 센서부(11)를 피치 축(P)을 중심으로 회전시킬 경우, 1차원 센서 어레이(111)에 의해 생성되는 센싱 라인은 전방 또는 후방으로 이동될 수 있다. 구동부(12)가 촬영 센서부(11)를 롤 축(R)을 중심으로 회전시킬 경우, 1차원 센서 어레이(111)에 의해 생성되는 센싱 라인은 좌측 또는 우측으로 이동될 수 있다. 구동부(12)는 피치 구동부(121) 및 롤 구동부(122)를 포함할 수 있다.
피치 구동부(121)는 1차원 센서 어레이(111)에 평행하게 구비되는 피치 축(P)을 중심으로 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다. 피치 구동부(121)는 롤 구동부(122)에 연결되는 피치 베이스(121a)와, 피치 베이스(121a)에 회전 가능하게 연결되는 피치 샤프트(121b)와, 피치 샤프트(121b) 및 촬영 센서부(11)를 연결하는 피치 지지부(121c)를 포함할 수 있다. 피치 구동부(121)는 촬영 센서부(11)를 피치 축(P)을 중심으로 회전시킬 수 있다면 충분하며, 상기 구성들에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 피치 구동부(121)는 피치 지지부(121c) 없이 피치 샤프트(121b)가 직접 촬영 센서부(11)를 지지할 수도 있다. 다른 예로, 피치 구동부(121)는 별도의 피치 베이스(121a) 없이 롤 구동부(122)에 회전 가능하게 연결되고, 촬영 센서부(11)를 지지하는 피치 샤프트(121b)로 구성될 수도 있다. 피치 구동부(121)는 피치 샤프트(121b)를 회전시키기 위한 동력을 생성하는 피치 구동원(미도시)을 구비할 수 있다.
푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 피치 구동부(121)를 통해 항공기(91)의 피치 외란을 보상할 수 있다. 예를 들어, 항공기의 전방 부분이 아래로 기울어질 경우, 피치 구동부(121)는 도 4를 기준으로 시계 방향으로 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다.
롤 구동부(122)는 항공기의 진행 방향과 나란한 롤 축(R)을 중심으로 피치 구동부(121) 및 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다. 롤 구동부(122)는 항공기(91)에 연결되는 롤 베이스(122a)와, 롤 베이스(122a)에 회전 가능하게 연결되는 롤 샤프트(122b)와, 롤 샤프트(122b) 및 피치 구동부(121)를 연결하는 롤 지지부(122c)를 포함할 수 있다. 롤 구동부(122)는 촬영 센서부(11)를 롤 축(R)을 중심으로 회전시킬 수 있다면 충분하며, 상기 구성들에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 롤 구동부(122)는 롤 지지부(122c) 없이 롤 샤프트(122b)가 직접 피치 구동부(121)를 지지할 수도 있다. 다른 예로, 롤 구동부(122)는 별도의 롤 베이스(122a) 없이 항공기(91)에 회전 가능하게 연결되고, 피치 구동부(121)를 지지하는 롤 샤프트(122b)로 구성될 수도 있다. 롤 구동부(122)는 롤 샤프트(122b)를 회전시키기 위한 동력을 생성하는 롤 구동원(미도시)을 구비할 수 있다.
제어부(13)는 구동부(12)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(13)는 피치 구동부(121) 및 롤 구동부(122) 각각의 구동원을 제어하여 촬영 센서부(11)의 지향각을 조절할 수 있다. 제어부(13)는 항공기(91) 내에 구비될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제어부(13)는 지상 관제 구역에 구비될 수도 있다.
신호 처리부(14)는 1차원 센서 어레이(111)로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리할 수 있다. 신호 처리부(14)는 항공기(91) 내에 구비될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 신호 처리부(14)는 지상 관제 구역에 구비될 수도 있다.
피치 센서부(15)는 항공기(91)의 피치 회전 각도를 측정 가능하다. 피치 센서부(15)는 항공기(91)에 구비될 수 있다. 제어부(13)는 피치 센서부(15)에서 측정된 피치 회전 각도에 기초하여, 피치 구동부(121)를 제어함으로써, 항공기(91)의 피치 외란을 보상할 수 있다. 제어부(13)가 피치 구동부(121)를 제어하여 피치 외란을 보상하더라도 센싱 라인의 관측폭은 유지될 수 있다.
롤 센서부(16)는 항공기(19)의 롤 회전 각도를 측정할 수 있다. 롤 센서부(16)는 항공기(91)에 구비될 수 있다. 제어부(13)는 롤 센서부(16)에서 측정된 롤 회전 각도에 기초하여, 롤 구동부(122)를 제어함으로써, 항공기(91)의 롤 외란을 보상할 수 있다. 제어부(13)가 롤 구동부(122)를 제어하여 롤 외란을 보상하더라도 센싱 라인의 관측폭은 유지될 수 있다.
도 5는 항공기 진행 방향에 수직한 방향으로 배치되는 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부를 갖는 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 정면도이고, 도 6은 도 5의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 촬영 센서부(11), 구동부(22), 제어부(13), 신호 처리부(14), 피치 센서부(15) 및 롤 센서부(16)를 포함할 수 있다. 구동부(22)는 피치 구동부(221) 및 롤 구동부(222)를 포함할 수 있다. 롤 구동부(222)는 지향 롤 구동부(2221) 및 안정화 롤 구동부(2222)를 포함할 수 있다.
지향 롤 구동부(2221)는 항공기의 진행 방향, 즉 항공기의 롤 축(L)과 나란한 제 1 롤 축(R1)을 중심으로 피치 구동부(221) 및 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다. 안정화 롤 구동부(2222)는 항공기의 진행 방향, 즉 항공기의 롤 축(L)과 나란한 제 2 롤 축(R2)을 중심으로 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다.
제어부(13)는 지향 롤 구동부(2221)를 제어하여 촬영 센서부(11)의 지향 방향을 설정한 뒤 고정될 수 있다. 촬영 중, 롤 방향 외란에 의해 촬영 센서부(11)의 1차원 센서 어레이(111)에서 생성되는 센싱 라인의 위치가 변경될 경우, 제어부(13)는 안정화 롤 구동부(2222)를 제어하여 항공기의 롤 외란을 보상할 수 있다.
지향 롤 구동부(2221)는 항공기의 하측에 설치되고, 안정화 롤 구동부(2222)는 지향 롤 구동부(2221) 및 피치 구동부(221) 사이에 마련될 수 있다. 또한, 제 1 롤 축(R1) 및 제 2 롤 축(R2)은 서로 평행할 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 지향 롤 구동부(2221) 보다 하측에 구비된, 다시 말해서 지면에 상대적으로 가까이 위치된 안정화 롤 구동부(2222)를 통해 롤 외란을 미세 조정 가능하다.
도 7는 항공기 진행 방향에 나란한 방향으로 배치되는 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부를 갖는 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 정면도이고, 도 8은 도 7의 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 측면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 촬영 센서부(11), 구동부(32), 제어부(13), 신호 처리부(14), 피치 센서부(15) 및 롤 센서부(16)를 포함할 수 있다. 구동부(32)는 피치 구동부(321) 및 롤 구동부(322)를 포함할 수 있다. 롤 구동부(322)는 지향 롤 구동부(23221) 및 안정화 롤 구동부(3222)를 포함할 수 있다.
지향 롤 구동부(3221)는 항공기의 진행 방향, 즉 항공기의 롤 축(L)과 나란한 제 1 롤 축(R1)을 중심으로 피치 구동부(321) 및 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다. 안정화 롤 구동부(3222)는 항공기의 진행 방향, 즉 항공기의 롤 축(L)과 나란한 제 2 롤 축(R2)을 중심으로 촬영 센서부(11)를 회전시킬 수 있다.
지향 롤 구동부(2221) 및 안정화 롤 구동부(2222)는 항공기(91)의 진행 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 지향 롤 구동부(2221) 및 안정화 롤 구동부(2222) 각각의 롤 축, 즉 제 1 롤 축(R1) 및 제 2 롤 축(R2)은 서로 나란할 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 제어부(13)는 지향 롤 구동부(2221) 및 안정화 롤 구동부(2222)가 동축으로 구동되므로 촬영 센서부(11)의 지향 각도 조정 및 외란 보상을 간단하게 제어할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 피치 구동부의 조작에 따른 1차원 센싱 라인의 위치 변화를 도시하는 도면이고, 도 10은 일 실시 예에 따른 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치의 롤 구동부의 조작에 따른 1차원 센싱 라인의 위치 변화를 도시하는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는, 롤 축 및 피치 축으로 이루어진 2축 이상의 구동부를 통해 1차원 센서 어레이를 제어하여, 센서 지향각을 조절할 수 있고, 항공기의 롤 방향 운동에 의한 외란을 보상할 수 있을 뿐만 아니라, 피치 구동부를 통해 항공기의 피치 방향 운동에 의한 외란을 보상할 수 있다. 또한, 일 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치는 롤 구동부의 제어를 통해 센서의 지향각을 조절할 수 있고, 이를 통해 직하방 뿐만 아니라 측면의 촬영이 가능하다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (12)

  1. 항공기에 설치되고, 푸시 브룸(Push broom) 방식으로 영상을 촬영하는 항공 촬영 장치에 있어서,
    일 방향으로 나열되는 1차원 센서 어레이를 구비하는 촬영 센서부;
    상기 촬영 센서부를 지지하고, 상기 촬영 센서부의 지향 방향을 제어하는 구동부;
    상기 구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 1차원 센서 어레이로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 1차원 센서 어레이에 평행하게 구비되는 피치 축을 중심으로 상기 촬영 센서부를 회전시키는 피치 구동부; 및
    상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 1 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 지향 롤 구동부와, 상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 2 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 안정화 롤 구동부를 포함하는 롤 구동부를 포함하는, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 항공기의 피치 회전 각도를 측정하는 피치 센서부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 피치 센서부에서 측정된 피치 회전 각도에 기초하여, 상기 피치 구동부를 제어함으로써 상기 항공기의 피치 외란을 보상하는, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 항공기의 롤 회전 각도를 측정하는 롤 센서부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 롤 센서부에서 측정된 롤 회전 각도에 기초하여, 상기 롤 구동부를 제어함으로써 상기 항공기의 롤 외란을 보상하는, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 지향 롤 구동부를 제어하여 상기 촬영 센서부의 지향 방향을 설정하고, 상기 롤 센서부에 의해 상기 항공기의 롤 외란이 감지될 경우 상기 지향 롤 구동부는 고정시킨 상태로 상기 안정화 롤 구동부를 제어함으로써 상기 항공기의 롤 외란을 보상하는, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지향 롤 구동부는 상기 항공기의 하측에 설치되고,
    상기 안정화 롤 구동부는 상기 지향 롤 구동부 및 피치 구동부 사이에 마련되고,
    상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 평행한, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부는 상기 항공기의 진행 방향을 따라 나란하게 배치되고,
    상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 나란한, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차원 센서 어레이의 나열 방향은, 상기 피치 구동부 및 롤 구동부의 구동과 관계없이 상기 항공기의 진행 방향에 대해 수직한 상태를 유지하는, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  9. 항공기에 설치되고, 푸시 브룸(Push broom) 방식으로 영상을 촬영하는 항공 촬영 장치에 있어서,
    일 방향으로 나열되는 1차원 센서 어레이를 구비하는 촬영 센서부;
    상기 1차원 센서 어레이에 평행하게 구비되는 피치 축을 중심으로 상기 촬영 센서부를 회전시키는 피치 구동부; 및
    상기 항공기의 진행 방향과 나란한 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 롤 구동부를 포함하고,
    상기 롤 구동부는,
    상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 1 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 지향 롤 구동부; 및
    상기 항공기의 진행 방향과 나란한 제 2 롤 축을 중심으로 상기 피치 구동부 및 촬영 센서부를 회전시키는 안정화 롤 구동부를 포함하는, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 지향 롤 구동부는 상기 항공기의 하측에 설치되고,
    상기 안정화 롤 구동부는 상기 지향 롤 구동부 및 피치 구동부 사이에 마련되고,
    상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 평행한, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 지향 롤 구동부 및 안정화 롤 구동부는 상기 항공기의 진행 방향을 따라 나란하게 배치되고,
    상기 제 1 롤 축 및 제 2 롤 축은 서로 나란한, 푸시 부룸 방식의 항공 촬영 장치.
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