KR102259899B1 - 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비 - Google Patents

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박두진
노영환
신한섭
최용태
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Abstract

일 실시예에 따른 광학 추적 장비는, 우주발사체를 자동 추적하는 촬영부, 상기 촬영부의 하측에 배치되어 상기 촬영부를 지지하는 지지부 및 상기 촬영부 및 상기 지지부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 촬영부와 상기 지지부는 구동축에 의하여 연결되어, 상기 촬영부는 상기 구동축을 기준으로 회전될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 촬영부가 회전함에 따라 측정된 상기 촬영부의 기울기 값에 기초하여 상기 촬영부가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 지지부의 기울기를 자동적으로 제어할 수 있다.

Description

기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비 {A TILT CONTROL MODULE AND AN OPTICAL TRACKING DEVICE INCLUDING THE SAME}
아래의 실시예들은 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비에 관한 것이다.
비콘은 선박항해, 항공 우주 공학, 전기, 군사, 네트워크, 인명 구조 등 다양한 분야에서 사용된다.
선박 항해 분야에서는 등대에 설치한 무선 표지로써 선박과 육지 상호간의 무선 전파로 선박의 위치, 방향 탐지와 등대의 위치를 알리고, 항공 우주 공학에서는 전파가 오는 방향을 측정하는 무선 방위 측정기를 탑재한 항공기로 일정한 지점에서 무지향 전파를 발사하여 항행의 지표를 제공할 수 있다.
또한, 전기 분야에서는 무지향성 무선 송신시설로써, 무선 방위측정을 위한 표준신호를 발사할 수 있으며, 군사 분야에서 비콘은 방향, 진로 또는 위치를 결정하기 위해 명확한 특정 신호를 방출하는 빛 또는 전자신호를 방출하며, 특수표적의 식별 및 장소를 레이더 장비에 보내 주는 등 임수 수행을 보조한다.
네트워크 분야에서 비콘은 통신 과정에서 이루어지는 동기화, 채널 추적 등에서 미리 약속된 신호를 송/수신하며, 인명구조용 비콘은 비콘 무전기를 통해 신호를 통신하여 조난자의 위치정보를 송출한다.
이러한 비콘을 이용하여 감시장치를 보정하는 기술은 대한민국 특허 등록번호 제10-1798396 "조수간만 차이를 반영한 해양 양식장 방법용 감시 시스템 및 제어 방법"에 기술되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 자동적으로 광학 추적 장치의 기울기를 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 제어할 수 있는 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비를 제공하고자 하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 자동적으로 광학 추적 장치의 기울기를 중력 방향에 대하여 수직하게 배치시킴으로써 작업 효율을 향상시키고 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비를 제공하고자 하는 것이다.
일 실시예에 따른 광학 추적 장비는, 우주발사체를 자동 추적하는 촬영부,
상기 촬영부의 하측에 배치되어 상기 촬영부를 지지하는 지지부 및 상기 촬영부 및 상기 지지부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 촬영부와 상기 지지부는 구동축에 의하여 연결되어, 상기 촬영부는 상기 구동축을 기준으로 회전될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 촬영부가 회전함에 따라 측정된 상기 촬영부의 기울기 값에 기초하여 상기 촬영부가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 지지부의 기울기를 자동적으로 제어할 수 있다.
이 때, 상기 지지부는, 추적 마운트, 상기 추적 마운트의 하부에 배치되는 베이스 및 상기 추적 마운트와 상기 베이스 사이에 배치되어 상기 베이스에 대한 상기 추적 마운트의 높이를 조절할 수 있는 적어도 하나의 조절요소를 포함할 수 있다.
또한, 제1 조절요소는 상기 지지부의 전방의 중앙 측에 배치되고, 제2 조절요소 및 제3 조절요소는 각각 상기 지지부의 후방의 좌우측에 배치되며, 상기 제어부는, 조절요소들 중 어느 두 개의 조절요소의 일단의 높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제1 설정높이로 상기 두 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어하고, 조절요소들 중 나머지 하나의 조절요소의 일단의 높이와 상기 제1 설정높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제2 설정높이로 세 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어할 수 있다.
아울러, 상기 조절요소는, 상기 추적 마운트의 하면에 배치되는 회전 기어, 상기 회전 기어와 연결되어 상기 추적 마운트의 높이를 조절하는 조정축, 상기 조정축을 구동시키는 구동모터 및 상기 구동모터를 제어하는 엔코더를 포함할 수 있다.
상기 촬영부는, 몸체의 일 측에 배치되는 카메라 및 상기 몸체 상에 배치되어 상기 광학 추적 장치의 수평을 감지하는 수평감지기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 광학 추적을 위한 촬영 장치가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 촬영 장치의 기울기를 제어하기 위한 기울기 제어 모듈에 있어서, 상기 기울기 제어 모듈은, 상기 촬영 장치의 하측에 배치되어 상기 촬영 장치를 지지하는 지지부 및 상기 지지부를 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제어부는 상기 촬영 장치가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 지지부의 기울기를 자동적으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 기울기 제어 모듈은, 추적 마운트, 상기 추적 마운트의 하부에 배치되는 베이스 및 상기 추적 마운트와 상기 베이스 사이에 배치되어 상기 베이스에 대한 상기 추적 마운트의 높이를 조절할 수 있는 적어도 하나의 조절요소를 포함할 수 있다.
이 때, 제1 조절요소는 상기 지지부의 전방의 중앙 측에 배치되고, 제2 조절요소 및 제3 조절요소는 각각 상기 지지부의 후방의 좌우측에 배치되며, 상기 제어부는, 조절요소들 중 어느 두 개의 조절요소의 일단의 높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제1 설정높이로 상기 두 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어하고, 조절요소들 중 나머지 하나의 조절요소의 일단의 높이와 상기 제1 설정높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제2 설정높이로 세 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어할 수 있다.
상기 조절요소는, 상기 추적 마운트의 하면에 배치되는 회전 기어, 상기 회전 기어와 연결되어 상기 추적 마운트의 높이를 조절하는 조정축, 상기 조정축을 구동시키는 구동모터 및 상기 구동모터를 제어하는 엔코더를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비는 자동적으로 광학 추적 장치의 기울기를 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비는 자동적으로 광학 추적 장치의 기울기를 중력 방향에 대하여 수직하게 배치시킴으로써 작업 효율을 향상시키고 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도1은 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비의 모습을 도시한다.
도2는 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈의 상세도를 나타낸다.
도3은 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈의 조절요소의 배치 상태를 나타낸다.
도4는 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비의 단계적인 작동 상태를 나타낸다.
이하, 실시예들을 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, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 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.
도1은 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비의 모습을 도시하며, 도2는 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈의 상세도를 나타낸다. 도3은 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈의 조절요소의 배치 상태를 나타내며, 도4는 일 실시예에 따른 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비의 단계적인 작동 상태를 나타낸다.
구체적으로, 도1을 참조하면 일 실시예에 따른 광학 추적 장비는, 우주발사체를 자동 추적하는 촬영부(100) 및 상기 촬영부(100)가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 촬영부의 기울기를 제어하기 위한 기울기 제어 모듈을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 기울기 제어 모듈은, 상기 촬영부(100)의 하측에 배치되어 촬영부를 지지하는 지지부(200) 및 촬영부 또는 지지부를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 촬영부(100)는, 몸체의 일 측에 배치되는 카메라(110) 및 몸체 상에 배치되어 광학 추적 장치의 수평을 감지하는 수평감지기(120)를 포함할 수 있다.
이 때, 촬영부(100)와 지지부(200)는 구동축(300)에 의하여 연결될 수 있으며, 촬영부(100)는 구동축을 기준으로 회전될 수 있으며, 제어부는 촬영부가 회전함에 따라 기 측정된 촬영부의 기울기 값에 기초하여 상기 촬영부(100)가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 지지부(200)의 기울기를 자동적으로 제어할 수 있다.
즉, 광학 추적 장비는 장비가 사이트 상에 설치된 후, 촬영부가 선행적으로 360°회전하면서 측정된 촬영부의 기울기 값에 기초하여 현재의 기울어진 정도를 파악한 후, 제어부를 통하여 상기 촬영부를 지지하는 지지부의 지면에 대한 기울기 값을 보정함으로써, 궁극적으로 촬영부가 중력 방향에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있도록 자동적으로 셋팅될 수 있다.
이 때, 지지부는, 추적 마운트(210), 추적 마운트의 하부에 배치되는 베이스(220) 및 추적 마운트와 베이스 사이에 배치되어 베이스에 대한 추적 마운트의 높이를 조절할 수 있는 적어도 하나의 조절요소(230)를 포함할 수 있다.
도2를 참조하면, 조절요소(230)는, 추적 마운트의 하면에 배치되는 회전 기어(231), 회전 기어와 연결되어 추적 마운트의 높이를 조절하는 조정축(232), 조정축을 구동시키는 구동모터(233) 및 구동모터를 제어하는 엔코더(234)를 포함할 수 있다.
아울러, 도3을 참조하면, 제1 조절요소(230-1)는 지지부의 전방의 중앙 측에 배치되고, 제2 조절요소(230-2) 및 제3 조절요소(230-3)는 각각 지지부의 후방의 좌우측에 배치될 수 있다.
이 때, 제어부는, 조절요소들 중 어느 두 개의 조절요소의 일단의 높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제1 설정높이로 두 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어하고, 조절요소들 중 나머지 하나의 조절요소의 일단의 높이와 상기 제1 설정높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제2 설정높이로 세 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어할 수 있다.
이 경우, 조절요소의 일단은 추적 마운트와 연결되는 조절요소의 단부를 의미하며, 상기 조절요소의 높이는 해발 고도와 같이 평균 해수면을 기준으로 측정한 높이를 의미한다.
이하에서는 도4를 참조하여 상기에서 설명한 구성을 지니는 광학 추적 장비에 의하여 촬영부가 중력 방향에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있도록 지지부의 기울기가 자동적으로 제어되는 단계를 구체적으로 설명한다.
도4의 (a)를 참조하면, 광학 추적 장비가 사이트 상에 배치될 때 지지부의 추적 마운트와 베이스는 세 개의 조절요소에 의하여 동일한 거리로 서로 이격되어 있으며, 상기 베이스가 입체적으로 경사진 면에 배치되는 경우 세 개의 조절요소의 일단의 높이는 각각 개별적으로 상이할 수밖에 없다. 따라서, 추적 마운트 및 상기 추적 마운트에 의해 지지되는 촬영부는 중력 방향에 대하여 기울어진 상태로 배치될 수밖에 없다. 이 때, 세 개의 조절요소 중 제2 조절요소의 일단의 높이(h2)와 제3 조절요소의 일단의 높이(h3) 사이의 편차의 중간으로 제1 설정높이(A)를 설정할 수 있다.
그 후, 도4의 (b)와 같이, 제2 조절요소의 일단의 높이(h2)와 제3 조절요소의 일단의 높이(h3)를 설정된 제1 설정높이로 제어할 수 있다. 그에 따라, 제2 조절요소의 일단의 높이(h2)와 제3 조절요소의 일단의 높이(h3)는 동일한 높이로 배치될 수 있다. 그 다음, 제1 조절요소의 일단의 높이(h1)와 제1 설정높이(A) 사이의 편차의 중간으로 제2 설정높이(B)를 설정할 수 있다.
그 후, 도4의 (c)와 같이, 제1 조절요소의 일단의 높이(h1), 제2 조절요소의 일단의 높이(h2) 및 제3 조절요소의 일단의 높이(h3)를 설정된 제2 설정높이로 제어할 수 있다. 그에 따라, 제1 조절요소의 일단, 제2 조절요소 및 제3 조절요소의 일단의 높이는 모두 동일한 높이로 배치될 수 있다. 그에 따라, 세 개의 조절요소의 일단의 높이가 동일하게 형성되며 조절요소들에 의하여 지지되는 추적 마운트 및 촬영부 또한 평균 해수면으로부터 수평한 평면상에 배치될 수 있다.
즉, 베이스(220)는 사이트의 기울기에 따라 그대로 기울어 배치되는 반면, 추적 마운트 및 상기 추적 마운트에 의하여 직접적으로 지지되는 촬영부는 중력 방향에 대하여 수직의 방향으로 배치될 수 있다.
이와 같은 구성을 포함하는 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비는 자동적으로 광학 추적 장치의 기울기를 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 기울기 제어 모듈 및 이를 포함하는 광학 추적 장비는 자동적으로 광학 추적 장치의 기울기를 중력 방향에 대하여 수직하게 배치시킴으로써 작업 효율을 향상시키고 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 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. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 촬영부
200 : 지지부
210 : 추적 마운트
220 : 베이스
230 : 조절요소

Claims (9)

  1. 우주발사체를 자동 추적하는 촬영부;
    상기 촬영부의 하측에 배치되어 상기 촬영부를 지지하는 지지부; 및
    상기 촬영부 및 상기 지지부를 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 촬영부와 상기 지지부는 구동축에 의하여 연결되어, 상기 촬영부는 상기 구동축을 기준으로 회전될 수 있으며,
    상기 제어부는 상기 촬영부가 회전함에 따라 측정된 상기 촬영부의 기울기 값에 기초하여 상기 촬영부가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 지지부의 기울기를 자동적으로 제어하며,
    상기 지지부는,
    추적 마운트;
    상기 추적 마운트의 하부에 배치되는 베이스; 및
    상기 추적 마운트와 상기 베이스 사이에 배치되어 상기 베이스에 대한 상기 추적 마운트의 높이를 조절할 수 있는 적어도 하나의 조절요소;
    를 포함하며,
    제1 조절요소는 상기 지지부의 전방의 중앙 측에 배치되고,
    제2 조절요소 및 제3 조절요소는 각각 상기 지지부의 후방의 좌우측에 배치되며,
    상기 제어부는,
    조절요소들 중 어느 두 개의 조절요소의 일단의 높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제1 설정높이로 상기 두 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어한 후,
    조절요소들 중 나머지 하나의 조절요소의 일단의 높이와 상기 제1 설정높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제2 설정높이로 세 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어하는, 광학 추적 장비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조절요소는,
    상기 추적 마운트의 하면에 배치되는 회전 기어;
    상기 회전 기어와 연결되어 상기 추적 마운트의 높이를 조절하는 조정축;
    상기 조정축을 구동시키는 구동모터; 및
    상기 구동모터를 제어하는 엔코더;
    를 포함하는, 광학 추적 장비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 촬영부는,
    몸체의 일 측에 배치되는 카메라; 및
    상기 몸체 상에 배치되어 상기 광학 추적 장비의 수평을 감지하는 수평감지기;
    를 포함하는, 광학 추적 장비.
  6. 광학 추적을 위한 촬영 장치가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 촬영 장치의 기울기를 제어하기 위한 기울기 제어 모듈에 있어서,
    상기 기울기 제어 모듈은,
    상기 촬영 장치의 하측에 배치되어 상기 촬영 장치를 지지하는 지지부; 및
    상기 지지부를 구동을 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 촬영 장치가 중력 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 상기 지지부의 기울기를 자동적으로 제어하며,
    상기 지지부는,
    추적 마운트;
    상기 추적 마운트의 하부에 배치되는 베이스; 및
    상기 추적 마운트와 상기 베이스 사이에 배치되어 상기 베이스에 대한 상기 추적 마운트의 높이를 조절할 수 있는 적어도 하나의 조절요소;
    를 포함하고,
    제1 조절요소는 상기 지지부의 전방의 중앙 측에 배치되고,
    제2 조절요소 및 제3 조절요소는 각각 상기 지지부의 후방의 좌우측에 배치되며,
    상기 제어부는,
    조절요소들 중 어느 두 개의 조절요소의 일단의 높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제1 설정높이로 상기 두 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어한 후,
    조절요소들 중 나머지 하나의 조절요소의 일단의 높이와 상기 제1 설정높이 사이의 편차의 중간으로 설정된 제2 설정높이로 세 개의 조절요소의 일단의 높이를 제어하는,
    기울기 제어 모듈.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 조절요소는,
    상기 추적 마운트의 하면에 배치되는 회전 기어;
    상기 회전 기어와 연결되어 상기 추적 마운트의 높이를 조절하는 조정축;
    상기 조정축을 구동시키는 구동모터; 및
    상기 구동모터를 제어하는 엔코더;
    를 포함하는, 기울기 제어 모듈.
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KR101349116B1 (ko) * 2013-07-17 2014-01-09 (주)신한항업 지형지물의 변화에 따른 기존 촬영이미지의 실시간 편집을 위한 영상도화 갱신시스템
KR101915269B1 (ko) * 2018-06-11 2018-11-05 엘티메트릭 주식회사 영상이미지를 이용해 대칭의 지형지물을 정밀하게 도화하는 공간영상도화 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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