KR102185666B1 - 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고방지 장치 및 방법 - Google Patents

어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 군에서 운용하는 어뢰음향대응체계(TACM)의 기만기 발사대 운용시 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 레이저 센서를 이용한 TACM 기만기 발사대의 사고방지 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 명세서의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치는 발사통제기로부터 발사대 구동명령, 발사대 대기명령 및 발사명령 신호를 수신하는 발사대명령 송수신 처리부; 발사대의 구동구역 내 장애물을 감지할 수 있도록 설치된 제1 센서부; 기만기 발사궤도 내 장애물을 감지할 수 있도록 설치된 제2 센서부; 상기 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 장애물이 검출된 경우 장애물 검출신호를 생성하는 센서신호 처리부; 및 상기 제1 센서부 또는 제2 센서부로부터 장애물이 감지된 경우, 상기 센서신호 처리부로부터 장애물 검출신호를 수신하여 구동 장애물 확인정보 및 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해 상기 발사통제기로 전송하는 데이터 처리부를 포함한다.

Description

어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고방지 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING AN ACCIDENT OF LAUNCHER UNIT IN TORPEDO ACOUSTIC COUNTER MEASURE}
본 발명은 군에서 운용하는 어뢰음향대응체계(TACM)의 기만기 발사대에 관한 것으로서, 기만기 발사대 운용 시 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 레이저 센서를 이용한 TACM 기만기 발사대의 사고방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
잠수함이나 함정에서 사용되는 어뢰는 표적을 자체적으로 분석 및 추적하여 타격하는 능동적인 무기체계로 발전하고 있으며, 이와 같은 어뢰 대항책은 적 수상함이나 잠수함이 음탐기를 이용해 표적을 탐색 및 식별하고 적의 어뢰가 공격을 성공적으로 수행하지 못하도록 하는 제반 대항책을 말한다.
수상함 또는 잠수함에 탑재되는 어뢰음향대항체계(TACM, Torpedo Acoustic Counter Measure)는 자함으로 공격해오는 적 어뢰를 조기에 탐지·경보하고, 기만기 투하를 통해 음향신호로 어뢰를 교란 및 기만하여 자함을 보호하는 장비이다. TACM은 국내에서 함정 탑재체계로 개발된 최초의 장비로, 2000년에 최초 전력화 된 이후 구축함, 호위함 등에 배치·운용되면서 양산과 개량을 거듭해왔다. TACM은 통제콘솔, 예인센서, 발사통제기, 좌·우현 발사대, 수상함용 기만기 등으로 구성된다.
어뢰와 잠수함을 탐지하는 기반기술은 음탐기체계와 동일하지만 TACM은 선체고정형음탐기, 예인음탐기 등 여러 음탐체계들을 범용적으로 사용하는 일종의 어뢰 특화형 음탐기체계이다. 여러 음탐기체계 및 센서들을 사용해 어뢰를 감지하는 TACM 기만기는 수동 및 능동 탐지 소나를 부착한 어뢰에 대응하는 어뢰대항책으로 예인형 기만기와 소모형 기만기로 구분된다. 소모형 기만기는 다시 부유식 기반기와 자항식 기만기로 분류되며 다양한 전술적 요구에 맞게 운용될 수 있도록 성능 개량이 이뤄지고 있다.
일반적으로 자함에서 어뢰를 탐지하면 경보를 발령하고 기만기를 발사해 음향으로 어뢰를 교란하고 자함을 보호하며, TACM은 콘솔 자체적으로 기만기를 제어하고 발사통제권한을 갖는 독립모드, 비상시 발사통제기를 통해 신속한 기만대응이 가능한 비상모드 등을 지원하고 있다.
그러나, 현재 운용하고 있는 TACM의 기만기 발사대는 군인들이 흔하게 지나다니는 함미 갑판 또는 함정 중앙 갑판에 위치되어 있으며 별도의 안전장치나 비상장치가 설치되어 있지 않다. 따라서, 갑작스런 발사대 운용이나 기만기 발사에 의해 인명피해가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 갑작스러운 기만기 발사대 운용시 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 TACM 기만기 발사대의 사고방지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치는 발사통제기로부터 발사대 구동명령, 발사대 대기명령 및 발사명령 신호를 수신하는 발사대명령 송수신 처리부; 발사대의 구동구역 내 장애물을 감지할 수 있도록 설치된 제1 센서부; 기만기 발사궤도 내 장애물을 감지할 수 있도록 설치된 제2 센서부; 상기 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 장애물이 검출된 경우 장애물 검출신호를 생성하는 센서신호 처리부; 및 상기 제1 센서부 또는 제2 센서부로부터 장애물이 감지된 경우, 상기 센서신호 처리부로부터 장애물 검출신호를 수신하여 구동 장애물 확인정보 및 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해 상기 발사통제기로 전송하는 데이터 처리부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치의 데이터 처리부는 장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정시간 내에 장애물이 제거된 경우, 상기 발사대 구동명령에 따라서 상기 발사대가 구동되도록 제어하고, 상기 구동된 발사대의 위치정보를 포함한 발사대 구동정보를 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해서 상기 발사통제기로 전송할 수 있다.
또한, 상기 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치는 경보음 발생부 및 스피커를 더 포함할 수 있으며, 데이터 처리부는 제1 센서부 또는 제2 센서부로부터 장애물이 감지된 경우 소정시간 동안 경보음 발생신호를 생성하여 스피커를 통해서 경보음이 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치의 제1 센서부는 4개의 레이저 센서로 구성될 수 있으며, 발사대의 구동구역을 따라서 4개 측면에 각각 설치되어 발사대의 구동구역 내 장애물을 감지하도록 한다.
마찬가지로, 상기 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치의 제2 센서부는 2개의 레이저 센서로 구성될 수 있으며, 발사대의 기만기 발사궤도를 따라서 2개 측면에 각각 설치되어 기만기 발사궤도 내 장애물을 감지하도록 한다.
또한, 본 명세서의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 방법은, 발사통제기로부터 발사대 구동명령을 수신하는 제1 단계; 제1 센서부의 센싱정보를 이용하여 발사대 구동구역내 장애물 존재여부를 검출하여 구동 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정 시간내 장애물이 제거된 경우, 상기 제1 단계에서 수신한 발사대 구동명령에 따라서 상기 발사대를 구동하고, 상기 구동된 발사대의 위치정보를 포함한 발사대 구동정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하는 제3 단계; 발사대의 기만기를 발사할 준비가 완료되었다는 발사대 대기명령을 수신하는 제4 단계; 상기 발사통제기로부터 발사명령을 수신하는 제5 단계; 및 제2 센서부의 센싱정보를 이용하여 기만기 발사궤도내 장애물 존재여부를 검출하여 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하는 제6 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법 중 제2 단계에서 상기 발사대 구동구역내 장애물이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 구동 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머 정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사통제기로 주기적으로 전송할 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 방법 중 제6 단계에서 상기 기만기 발사궤도내 장애물이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머 정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사통제기로 주기적으로 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기만기 발사대 운용시 구동궤도 및 발사궤도내 존재하는 장애물을 검출하여 발사대의 동작을 중단시킬 수 있으며, 갑작스런 발사대 운용이나 기만기 발사에 의한 인명피해 등의 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 구동궤도 및 발사궤도를 따라서 설치된 센서를 개략적으로 도시한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 발사궤도를 따라서 설치되는 센서를 개략적으로 도시한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 시스템의 전반적인 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 구동명령시 장애물 감지 여부에 따른 구동상태를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 발사명령시 장애물 감지 여부에 따른 기만기 발사상태를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치의 동작을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음행대응체계 기만기 발사대의 사고 방지 시스템에서 사용되는 통신 패킷 프레임 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계(TACM) 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도시된 바와 같이, 어뢰음향대응체계(TACM) 운용 시스템은 TACM 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치(100)와 발사통제기(200)를 포함한다. 여기서, 발사통제기(200)는 발사대 제어기(201)와 TACM 운용자 콘솔(203)을 포함한다.
TACM 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치(100)는 제1 센서부(10), 제2 센서부(20), 센서신호 처리부(30), 데이터 처리부(40), 발사대명령 송수신 처리부(50), 경보음발생부(60) 및 스피커(70)를 포함한다.
발사대명령 송수신 처리부(50)는 발사통제기(200)로부터 발사대 구동명령, 발사대 대기명령 및 발사명령 신호를 수신하며, 타이머 정보와 장애물 확인정보를 발사통제기(200)로 송신한다.
제1 센서부(10)는 복수의 센서들로 구성되며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 4개의 센서로 구성되어, 발사대의 구동반경을 따라서 4개 측면 모서리 부분에 각각 설치되어 발사대의 구동구역 내 장애물을 감지할 수 있도록 한다. 이때, 센서는 레이저 센서를 사용할 수 있다.
제2 센서부(20)도 복수의 센서들로 구성되며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 2개의 레이저 센서로 구성되어, 발사대의 기만기 발사궤도를 따라서 2개 측면에 각각 설치되어 기만기 발사궤도 내 장애물을 감지할 수 있도록 한다. 이때, 센서는 레이저 센서를 사용할 수 있다.
센서신호 처리부(30)는 제1 센서부(10) 및 제2 센서부(20)와 연결되어 제1 센서부 및 제2 센서부를 통해서 발사대의 구동궤도 및 발사궤도상에 장애물이 존재하는지 감지하여 장애물 검출신호를 생성한다.
데이터 처리부(40)는 센서신호 처리부(30) 및 발사대명령 송수신 처리부(50)와 연결되어, 제1 센서부(10) 또는 제2 센서부(20)를 통해서 구동궤도 또는 발사궤도상에 장애물이 감지된 경우, 센서신호 처리부(30)로부터 장애물 검출신호를 수신하여 구동 장애물 확인정보 및 발사궤도 장애물 확인정보를 생성한다. 생성된 구동장애물 확인정보 및 발사궤도 장애물 확인정보는 발사대명령 송수신 처리부(50)를 통해 발사통제기(200)로 전송된다.
또한, 데이터 처리부(40)는 구동장애물 확인정보 및 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 발사통제기(200)로 전송한 후, 소정시간 동안 타이머정보를 주기적으로 생성하여 발사대명령 송수신 처리부(50)를 통해 발사통제기(200)로 전송한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 타이머정보는 0부터 10초까지의 타임카운터 정보를 포함할 수 있으며, 1초 단위로 주기적으로 생성될 수 있다.
이는 10초동안 장애물이 제거되도록 확인하기 위해 1초 단위로 계속 센서 신호 체크하여 점검하기 위한 것으로, 또 다른 실시예에 의해 1초에 1번 패킷을 보내고 10초후에 마지막으로 2번패킷을 보내도록 구현하는 것도 가능하다.
구체적으로, 처음에 발사궤도에 장애물이 있다고 확인되면 장애물 확인에 대한 정보(1)를 보냈다가 장애물이 없을 때는(0)으로 변경되어 송신된다. 장애물 유무에 따라 발사대제어기로　'발사궤도 장애물 확인정보'에 대한 정보를 갱신시켜　주며, 타이머정보 및 장애물 유무에 따른 판단(기만기 발사여부)은 발사대제어기에서 수행한다.
TACM 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치(100)는 장애물이 존재하는 경우 위험상황을 외부로 출력하기 위해서 경보음 발생부(60) 및 스피커(70)를 더 포함할 수도 있다. 즉, 제1 센서부(10) 또는 제2 센서부(20)를 통해서 발사대 구동궤도 또는 발사궤도상에 장애물이 감지된 경우 데이터 처리부(40)에서 소정시간 동안 경보음 발생신호를 생성하여 상기 스피커를 통해서 경보음이 출력되도록 제어한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 구동궤도 및 발사궤도를 따라서 설치된 센서들을 개략적으로 나타낸 참고도이다.
도시된 바와 같이, 제1 센서부(10)는 발사대의 구동구역을 따라서 4개의 센서들(11, 12, 13, 14)로 구성되며, 측면 모서리 4개 부위에 각각 설치될 수 있다. 통상적으로 발사대의 구동구역은 반경 2m 정도이며, 4개의 센서(11, 12, 13, 14)들을 통해서 구동구역 내에 사람이나 기타 장애물이 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.
또한, 제2 센서부(20)는 발사대의 기만기 발사궤도를 따라서 양측면에 각각 1개 또는 2개씩 총 2개 내지는 4개로 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 발사궤도 상의 장애물을 탐지하기 위해 설치된 제2 센서들을 개략적으로 도시한 참고도이다. 본 실시예에서는 기만기 발사궤도를 따라서 양측면에 각각 2개씩 총 4개의 센서들이 설치되며, 통상 기만기 발사궤도인 40m 내에 장애물이 존재하는지 감지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 시스템의 전반적인 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
기만기 발사대의 사고발생 방지 시스템은 운용자의 명령을 입력하여 발사대를 제어하는 운용자 콘솔(203), 운용자 콘솔로부터 발사대 구동 등의 명령을 전달받아 발사대의 구동 및 발사 등 각종 동작을 제어하는 발사대 제어기(201) 및 발사대의 구동궤도 및 발사궤도 상에 장애물이 존재하는지 감지하여 경보음을 출력하거나 발사대의 동작을 중단시킴으로써 안전사고를 방지할 수 있는 TACM 사고방지 장치(100)를 포함한다. 운용자 콘솔(203), 발사대 제어기(201) 및 TACM 사고방지 장치(100) 간의 통신은 패킷 프레임 구조의 데이터로 송수신되며, 상세한 통신 프로토콜의 프레임 구조는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
우선, 기만기 발사대를 동작하기 위해서, 운용자 콘솔(203)에서 발사대 제어기(201)로 발사대 구동명령을 송신한다(S401).
발사대 제어기(201)는 TACM 사고방지 장치(100)로 발사대 구동명령을 전달한다(S403). 발사대 구동명령에는 투하하고자 하는 기만기의 방위, 거리 정보가 포함된다.
TACM 사고방지 장치(100)는 발사대 제어기(201)로부터 발사대 구동명령을 수신하면, 제1 센서부의 센싱정보를 이용하여 발사대 구동구역내 장애물 존재여부를 확인하고, 구동 장애물 확인정보를 생성하여 발사대 제어기(201)로 전송한다(S405).
만약, 장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정 시간내 장애물이 제거된 경우, 발사대 제어기(201)로부터 수신한 발사대 구동명령에 따라서 발사대를 구동하고, 구동된 발사대의 위치정보를 포함한 발사대 구동정보를 발사대 제어기(201)로 전송할 수 있다.
구체적으로, 장애물 유무에 따라 발사대제어기로　'발사궤도 장애물 확인정보'　대한 정보를 갱신시켜　송신해주며, 발사대제어기에서는 카운터정보가 10초를 넘지 않은 상황에서 발사궤도 장애물 확인정보가 '0'으로 갱신될 경우 발사대제어기에서는 기만기 발사를 수행하게 된다.
그러나, S405단계에서 구동구역내에 장애물이 확인된 경우에는, 경보음을 출력하고 소정시간 동안 타이머 정보를 주기적으로 생성하여 발사대 제어기(201)로 주기적으로 전송한다(S407).
장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정 시간내 장애물이 제거된 경우에는 발사대가 발사대 구동명령에 따라서 정상적으로 구동하게 되고, 구동완료된 발사대 위치 정보를 포함한 발사대 구동정보가 발사대 제어기(201)로부터 운용자 콘솔(203)로 전달된다(S409).
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 구동명령시 장애물 감지 여부에 따른 구동상태를 설명하기 위한 참고도이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 발사대의 구동궤도 내에 장애물이 존재하여 사고위험이 감지된 경우에는 발사대의 구동은 자동으로 취소가 되거나 중단될 수 있다. 그리고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 장애물이 제거된 후 발사대가 성공적으로 구동명령에 따라 구동될 수 있다.
한편, 장애물이 확인되어 타이머가 소정 시간동안 동작하는 동안 장애물이 제거되지 않은 경우, 운용자는 발사대 구동위치에 장애물이 존재하여 정상적으로 발사대가 구동하지 못하는 상황으로 판단하게 되며 발사취소 또는 장애물이 제거될 때까지 대기할 것인지를 결정할 수 있으며, 이와 같은 운용자의 결정내용을 발사대 취소/진행 명령으로 운용자 콘솔(203)에 입력하여 발사대 제어기(201)로 전송한다(S411).
발사대가 구동명령에 따라 동작한 경우에는 앞서 설명한 바와 같이, 발사대 제어기(201)가 발사대 구동 정보를 운용자 콘솔(203)로 전달하고, 이후 운용자 콘솔(203)과 사고방지 장치(100)로 각각 발사대기 명령을 전달한다(S413, S415). 상기 발사대기 명령은 발사대 구동이 정상적으로 완료되어 기만기를 발사할 준비가 완료되었다는 정보이다.
발사대기 명령을 수신(S413)한 운용자 콘솔(203)은, 운용자가 기만기 발사버튼을 누르면 발사 명령에 대한 정보를 생성하여 발사대 제어기(201) 및 사고방지 장치(100)로 발사명령을 전달한다(S417, S419).
발사대 제어기(201)로부터 발사명령을 전달(S419)받으면, 사고방지 장치(100)는 제2 센서부의 센싱정보를 이용하여 기만기 발사궤도내 장애물 존재여부를 검출하여 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 발사대 제어기(201)로 전송한다(S421).
만약, 기만기의 발사궤도 내에 장애물이 확인된 경우에는, 경보음을 출력하고 소정시간 동안 타이머 정보를 주기적으로 생성하여 발사대 제어기(201)로 주기적으로 전송한다(S423).
장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정 시간내 장애물이 제거된 경우에는 기만기를 발사하며 발사대 제어기(201)는 발사결과를 운용자 콘솔(203)로 보고한다(S425).
한편, 장애물이 확인되어 타이머가 소정 시간동안 동작하는 동안 장애물이 제거되지 않은 경우, 자동적으로 기만기 발사는 취소되고, 발사대 제어기(201)는 발사실패 결과를 운용자 콘솔(203)로 전송한다(S425).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 발사명령시 장애물 감지 여부에 따른 기만기 발사상태를 설명하기 위한 참고도이며, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 기만기의 발사궤도 내에 장애물이 존재하여 타이머 동작과 함께 발사가 중단되거나 기만기의 발사가 자동으로 취소될 수 있으며, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 장애물이 제거된 후 기만기가 성공적으로 발사될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치의 동작을 순차적으로 도시한 순서도이다.
우선, 발사대 제어기로부터 발사대 구동명령을 수신하면(S701), 구동명령에 따른 발사대의 구동방향을 확인(S703)한다.
이후, 제1 센서부의 센싱정보를 이용하여 발사대 구동구역내 장애물이 존재하는지 여부를 확인한다(S705).
발사대 구동구역에 장애물이 존재하는지 여부를 판단(S707)하여, 장애물이 존재하는 경우에는 경보음을 스피커 등으로 출력하여 주의경보(S709)를 하고, 소정시간(약 10초) 동안 제1 타이머를 동작시킨다. 이후, 장애물이 존재하는지 재확인(S711)하여 장애물이 존재한다고 판단되는 경우에는, 타이머 카운트 넘버(Timer count #n)를 체크하여(S713) n이 10회 미만인지 확인하고(S715), 10회 미만인 경우(즉, 10초를 초과하지 않는 경우)에는 주의경보를 지속(S709)하며 타이머가 10회를 초과하기 전까지 계속 반복하여 장애물 제거 여부를 확인한다. 만약 타이머가 10초를 초과(즉, n=10)하게 되면 제1 타이머를 리셋(S733)하고 발사를 취소(S735)하며 동작을 종료한다.
만약, 소정시간(n=10)을 초과하지 않는 범위에서 장애물이 제거되어 발사대의 구동구역 내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 발사대 구동명령에 따른 발사대를 구동한다(S717).
이후, 발사대 구동명령에 따른 발사대의 구동이 완료되면(S719), 발사대 제어기로부터 발사대기 명령을 수신하여 발사대기 상태에 진입한다(S721).
이후, 발사명령을 수신하면(S723), 기만기의 발사궤도를 확인한다(S725). 기만기의 발사궤도가 확인되면, 제2 센서부의 센싱정보를 이용하여 기만기 발사궤도내 장애물이 존재하는지 확인한다(S727).
기만기의 발사궤도에 장애물이 존재하는지 여부를 판단(S727)하여, 장애물이 존재하는 경우에는 소정시간(약 10초) 동안 제2 타이머를 동작시킨다(S729). 이후, 타이머 카운트 넘버(Timer count #n)를 체크하여 n이 10회 미만인지 확인하고(S731), 10회 미만인 경우(즉, 10초를 초과하지 않는 경우)에는 기만기의 발사궤도를 다시 확인(S725)하여 발사궤도내에 장애물이 제거되었는지 확인하며(S727), 장애물이 제거되지 않은 것으로 판단되면 제2 타이머가 10회를 초과하기 전까지 계속 반복하여 장애물 제거 여부를 확인한다. 만약 타이머가 10초를 초과(즉, n=10)하게 되면 타이머를 리셋(S733)하고 발사를 취소(S735)하며 동작을 종료한다.
만약, 소정시간(n=10)을 초과하지 않는 범위에서 장애물이 제거되어 발사궤도 내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단되면 기만기를 발사한다(S741).
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 어뢰음행대응체계 기만기 발사대의 사고 방지 시스템의 통신 패킷 프레임 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에서 장치들 간에 송수신되는 각종 명령들은 통신 패킷 프레임 구조로 구성되어 전송되며, 하나의 데이터 프레임이 전송될 때에는 반드시 시작에는 'SOT', 마지막에는 'EOT'를 첨부하여 송신 데이터의 시작과 종료를 알려준다. 이때, 장치들 간의 통신에 필요한 ID코드는 ASCII코드를 사용한다.
Figure 112019127123639-pat00001
도 8(a)는 '발사대 구동명령' 프로토콜 패킷 구조이며, 기만기를 발사하고자 할 때 투하하고자 하는 기만기의 방위, 거리 정보를 발사대 제어기 및 TACM 사고방지 장치로 제공하기 위해 사용된다.
도 8(b)는 '구동장애물 확인정보' 프로토콜 패킷 구조이며, 발사대의 구동구역 내에 장애물이 존재하는지 여부를 확인하여 발사대 제어기로 이를 제공하기 위해 사용된다.
도 8(c)는 '타이머 정보' 프로토콜 패킷 구조이며, 발사대 구동구역이나 기만기 발사궤도 내에 장애물이 존재하는 것으로 확인된 경우, 카운터가 동작되며 해당 카운터 정보를 발사대 제어기로 제공하기 위해 사용된다.
도 8(d)는 '발사대 구동정보' 프로토콜 패킷 구조이며, 발사대가 운용자 콘솔의 구동명령에 따라서 정상적으로 구동완료되면, 구동완료된 발사대 위치의 정보를 운용자 콘솔로 제공하기 위해서 사용된다.
도 8(e)는 '발사대 취소/진행 명령' 프로토콜 패킷 구조이며, 발사대 구동위치에 장애물이 존재하여 정상적으로 발사대가 구동하지 못하는 상황에 있을때, 발사취소 또는 장애물 제거시까지 대기할 것이지 여부를 발사대 제어기로 제공하기 위해 사용된다.
도 8(f)는 '발사대 대기명령' 프로토콜 패킷 구조이며, 발사대가 운용자 콘솔의 구동명령에 따라서 정상적으로 구동완료하면, 구동이 정상 완료되어 기만기를 발사할 준비가 완료되었다는 정보를 운용자 콘솔 및 TACM 사고방지 장치로 제공하기 위해 사용된다.
도 8(g)는 '발사명령' 프로토콜 패킷 구조이며, 발사대 제어기로부터 발사대기 명령을 수신한 후 운용자가 기만기 발사버튼을 누르면, 발사명령에 대한 정보를 발사대 제어기 및 사고방지 장치로 제공하기 위해 사용된다.
도 8(h) '발사궤도 장애물 확인 정보' 프로토콜 패킷 구조이며, TACM 사고방지 장치에서 기만기 발사궤도 내에 장애물이 존재하는지 확인하여 발사대 제어기로 장애물 유무에 대한 정보를 제공하기 위해 사용된다.
도 8(i)는 '기만기 발사결과' 프로토콜 패킷 구조이며, 운용자 콘솔에서 발사명령을 수신한 후, 기만기가 정상적으로 발사되었는지 여부와, 장애물로 인한 기만기 발사가 자동으로 취소되었는지 여부 등을 운용자 콘솔로 제공하기 위하여 사용된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 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.
100: 어뢰음향대항체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치
200: 발사통제기
201: 발사대 제어기
203: TACM 운용자 콘솔

Claims (13)

  1. 어뢰음향대응체계(TACM) 운용 시스템에 있어서,
    발사통제기로부터 발사대 구동명령, 발사대 대기명령 및 발사명령 신호를 수신하는 발사대명령 송수신 처리부;
    발사대의 구동구역 내 장애물을 감지할 수 있도록 설치된 제1 센서부;
    기만기 발사궤도 내 장애물을 감지할 수 있도록 설치된 제2 센서부;
    상기 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 장애물이 검출된 경우 장애물 검출신호를 생성하는 센서신호 처리부; 및
    상기 제1 센서부 또는 제2 센서부로부터 장애물이 감지된 경우, 상기 센서신호 처리부로부터 장애물 검출신호를 수신하여 구동 장애물 확인정보 및 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해 상기 발사통제기로 전송하는 데이터 처리부;
    를 포함하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정시간 내에 장애물이 제거된 경우, 상기 발사대 구동명령에 따라서 상기 발사대가 구동되도록 제어하고, 상기 구동된 발사대의 위치정보를 포함한 발사대 구동정보를 상기 발사대명령 송수신 처리부를 통해서 상기 발사통제기로 전송하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 경보음 발생부 및 스피커를 더 포함하며,
    상기 데이터 처리부는 상기 제1 센서부 또는 제2 센서부로부터 장애물이 감지된 경우 상기 소정시간 동안 경보음 발생신호를 생성하여 상기 스피커를 통해서 경보음이 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    제1 센서부는 4개의 레이저 센서로 구성되며,
    상기 발사대의 구동구역을 따라서 4개 측면에 각각 설치되어 발사대의 구동구역 내 장애물을 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    제2 센서부는 2개의 레이저 센서로 구성되며,
    상기 발사대의 기만기 발사궤도를 따라서 2개 측면에 각각 설치되어 기만기 발사궤도 내 장애물을 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타이머정보는 0부터 10초까지의 타임카운터 정보를 포함하며,
    1초 단위로 주기적으로 생성되는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 발사통제기로부터 발사대 구동명령을 수신하면, 상기 제1 센서부의 감지신호를 탐지하여 발사대 구동궤도 내 장애물이 존재하는지 확인하여 상기 구동 장애물 확인정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 어뢰 음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 발사통제기로부터 발사대 대기명령 및 발사명령을 순차적으로 수신하면, 상기 제2 센서부의 감지신호를 탐지하여 기만기 발사궤도 내 장애물이 존재하는지 확인하여 상기 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 장치.
  9. 어뢰음향대응체계(TACM) 운용 방법에 있어서,
    발사통제기로부터 발사대 구동명령을 수신하는 제1 단계;
    제1 센서부의 센싱정보를 이용하여 발사대 구동구역내 장애물 존재여부를 검출하여 구동 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하는 제2 단계;
    상기 제2 단계에서 장애물이 검출되지 않았거나 또는 소정 시간내 장애물이 제거된 경우, 상기 제1 단계에서 수신한 발사대 구동명령에 따라서 상기 발사대를 구동하고, 상기 구동된 발사대의 위치정보를 포함한 발사대 구동정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하는 제3 단계;
    발사대의 기만기를 발사할 준비가 완료되었다는 발사대 대기명령을 수신하는 제4 단계;
    상기 발사통제기로부터 발사명령을 수신하는 제5 단계; 및
    제2 센서부의 센싱정보를 이용하여 기만기 발사궤도내 장애물 존재여부를 검출하여 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하는 제6 단계;를 포함하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    제1 센서부는 4개의 레이저 센서로 구성되며,
    상기 발사대의 구동구역을 따라서 4개 측면에 각각 설치되어 발사대의 구동구역 내 장애물을 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    제2 센서부는 2개의 레이저 센서로 구성되며,
    상기 발사대의 기만기 발사궤도를 따라서 2개 측면에 각각 설치되어 기만기 발사궤도 내 장애물을 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 상기 발사대 구동구역내 장애물이 존재하는 것으로 확인되면,
    상기 구동 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머 정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사통제기로 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제6 단계에서 상기 기만기 발사궤도내 장애물이 존재하는 것으로 확인되면,
    상기 발사궤도 장애물 확인정보를 생성하여 상기 발사통제기로 전송하고, 소정시간 동안 타이머 정보를 주기적으로 생성하여 상기 발사통제기로 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 어뢰음향대응체계 기만기 발사대의 사고발생 방지 방법.
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