KR102278838B1

KR102278838B1 - 미사일의 전개를 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터 및 방법

Info

Publication number: KR102278838B1
Application number: KR1020197036789A
Authority: KR
Inventors: 에른스트 크리스티안스
Original assignee: 라인메탈 일렉트로닉스 게엠베하
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2021-07-19
Also published as: CA3060607C; AU2018274474B2; WO2018215104A1; DE102017111476A1; CA3060607A1; KR20200018783A; AU2018274474A1; EP3593081A1; BR112019022771A2; US20200175888A1; US11322038B2

Abstract

본 발명은 공격 시스템의 미사일의 전개를 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터(10)에 관한 것이다. 상기 시뮬레이터는: 전투 지형의 지형 모델(GM) 및 표적 대상들의 복수의 표적 대상 모델들(Z1, Z2, Z3)을 저장하기 위한 저장 장치(11); 전투 지형 내의 표적 대상들 중 정의된 표적 대상을 감지 및 추적하기 위한, 공격 시스템과 결부된 감지 유닛(12); 코드화된 레이저 신호(LS)를 상기 정의된 표적 대상으로 송신하기 위한, 상기 공격 시스템과 결부된 송신 유닛(13), 이때 상기 코드화된 레이저 신호는 적어도 상기 공격 시스템의 ID를 포함함; 상기 레이저 신호에 응답하여 상기 정의된 표적 대상에 의해 송신된 응답 신호(AS)를 수신하기 위한, 상기 공격 시스템과 결부된 수신 유닛(14), 이때 상기 응답 신호는 상기 정의된 표적 대상의 적어도 위치 정보(OI) 및 유형 정보(TI)를 포함함; 수신된 응답 신호의 적어도 유형 정보에 따라 상기 정의된 표적 대상에 대하여 상기 저장 장치에 저장된 표적 대상 모델을 제공하기 위한 제공 유닛(15); 및 상기 지형 모델, 제공된 표적 대상 모델 및 상기 응답 신호의 위치 정보에 의해 상기 전투 지형의 현재의 시각적 표현을 출력하기 위한, 상기 공격 시스템과 결부된 시각적 수단(AS)을 포함한다.

Description

미사일의 전개를 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터 및 방법

본 발명은 전투 지형(battle terrain)에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

본 발명의 기술 분야는 전투 지형의 실제 훈련 환경에서 원격-제어 미사일들의 시뮬레이션에 관한 것이다.

원격-제어 미사일들의 조작자들의 훈련으로 공지된 방법들은 이미지 생성 시스템이 있는 컴퓨터에서 표적 대상들의 가상 시뮬레이션과 미사일을 직접 정렬하는 레이저 기반 훈련에 기초한다. 가상 시뮬레이션은 컴퓨터에 의해, 특히 탱크들이나 트럭들과 같은 실제에서 이용가능한 표적 대상들에 대한 직접적인 레퍼런스없이 미리 정의된 시뮬레이션된 환경에서 거의 완전히 일어난다. 레이저 기반의 시뮬레이션은 존재하는, 표적 감지 및 표적 추적에서, 조작자의 유도 장치에서 이용가능한 광학적 및/또는 전기적 바이저(visor)에 의해 조준될 수 있으며, 미사일의 비행 페이스(flight phase)동안 추적될 수 있는 조작자의 실제 지형 환경에 있는 레이저 감응 계기형 표적 대상들을 이용한다.

현대의 유도 시스템들은 미사일에 탑재된 전자식 표적 감지 요소들 및 표적 추적 요소들의 촬상 요소들이, 적어도 유도 미사일의 비행 페이스동안, 조작자의 시각적 수단 내로 페이드(fade)될 수 있다는 사실을 특징으로 한다. 특정 조건들 하에서, 조작자는 표적 추적 프로세스에 제어 방식으로 개입할 수도 있거나 또는 초기 표적 접촉없이 전투에 착수하고 유도 미사일의 비행 페이스에서만 표적 할당을 수행할 수 있다.

그러나, 이러한 후자의 가능성들은 위에 언급된 공지된 방법들을 이용하는 실제 훈련 환경에서 시뮬레이션될 수 없다.

레이저 기반 시뮬레이션에서, 안전 이유에서, 촬상 요소들이 고속으로 실제 표적 대상에 접근할 수 있으며 이에 의해 비행동안 적절한 이미지 시퀀스들을 제공할 수 있는 미사일의 실제 발사는 허용되지 않는다. 또한, 이러한 미사일은 단일 사용 후 매우 쉽게 파괴될 수 있기 때문에 이는 경제적으로 실행가능한 해결책이 되지 않을 것이다. 500 km/h를 초과하는 고속이 요구되는 것에 기인하여, 다용도 소형 드론을 이용한 해결책 역시 배제된다.

반대로, 가상 시뮬레이션에서는 전투 지형의 실제 환경에 대한 레퍼런스가 누락된다. 원칙적으로, 이러한 레퍼런스는 표적 대상들의 위치, 속도 및 유형에 대한 정보 뿐만 아니라 조작자의 위치 및 표적 방향 데이터를 연속적으로 송신함으로써 확립될 수 있다. 그러나, 한편으로는 수백에 이르는 상이한 잠재적인 표적들 또는 표적 대상들이 전투 훈련 센터와 같은 훈련 환경에 일반적으로 위치할 수 있다는 점을 고려하여야 한다. 모든 관련된 표적 데이터 및 모든 잠재적으로 전투화되는 시스템들의 준-연속 송신은 극도로 높은 대역폭을 필요로 하고 따라서 훈련 시스템들의 전투 훈련 센터, 특히 시뮬레이터들의 비용을 적어도 현저히 증가시킨다.

다른 한편, 밀리라디안 정확도로 조작자의 시야 방향의 방위각을 결정할 수 있는 기술적 가능성들은 제한적인데, 특히 동적 과정들에서 그렇다. 레이저 기반 시뮬레이션은 서브-밀리라디안 범위까지 정확도를 달성할 수 있다. 그러나, 이 정확도는 환경에 관계없이 별도의 좌표 시스템에 의해 제한된다. 이는 레이저 기반 시뮬레이션과 가상 시뮬레이션의 결합에 있어서 이하의 문제점들을 가져온다.

한편, 정확한 레이저 기반 시뮬레이션 부분의 결합이, 예를 들어 조인트 레퍼런스 시스템으로서 가상 시뮬레이션 컴퓨터에 의해 사용될 수 있는 세계 좌표 시스템에, 누락된다.

다른 한편, 전통적인 지향 요소들은 정확하지 않으며 교란에 부분적으로 취약하다. 가상 부분의 가정된 방향은 바이저의 실제 방향으로부터의 각도 범위에 따를 수 있으며, 이에 의해 최대 4,000 m 범위에서 1도의 편차는, 예를 들어 표적 대상의 좌측 또는 우측으로 이미 70 m를 의미한다. 이에 비해, 4,000 m에서 레이저 시뮬레이터에 대한 편차는 약 1 m이다.

또한, 레이저 기반 시뮬레이션에서 가상 시뮬레이션으로의 전환동안 시선 라인에 있어서의 급증(leaps)이 예상되는데, 이는 전통적으로 실제로는 훈련에서 의미있는 사용을 매우 어렵게 만든다.

이상으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 미사일이 표적에 대한 레퍼런스없이 대략적인 방향으로 먼저 발사되고 이후, 비행 페이스 동안에만, 표적들을 감지 및 추적하는, 정렬 과정의 시뮬레이션은, 실제 환경에 대한 이전의 레퍼런스가 여기에 요구되고 기술적 편차가 그들 스스로 형태를 이루지 않기 때문에, 합리적으로 사용 가능한 방식으로 기존의 기술적 수단으로 묘사될 수 있다.

이러한 배경기술에 대응하여, 본 발명의 목적은 전투 지형에서 미사일의 사용의 시뮬레이션을 향상시키는 것이다.

따라서, 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터가 제안된다. 상기 시뮬레이터는 전투 지형의 지형 모델 및 표적 대상들의 복수의 표적 대상 모델들을 저장하기 위한 저장 장치, 전투 지형 내의 표적 대상들 중 정의된 표적 대상을 감지 및 추적하기 위한 공격 시스템과 결부된 감지 유닛, 코드화된 레이저 신호를 상기 정의된 표적 대상으로 송신하기 위한, 상기 공격 시스템과 결부된 송신 유닛, 이때 상기 코드화된 레이저 신호는 적어도 상기 공격 시스템의 ID(identification)를 포함함, 상기 레이저 신호에 응답하여 상기 정의된 표적 대상에 의해 송신된 응답 신호를 수신하기 위한 상기 공격 시스템과 결부된 수신 유닛, 이때 상기 응답 신호는 적어도 상기 정의된 표적 대상의 위치 정보 및 유형 정보를 포함함, 적어도 수신된 응답 신호의 유형 정보에 따라, 상기 정의된 표적 대상에 대하여 상기 저장 장치에 저장된 표적 대상 모델을 제공하기 위한 제공 유닛, 및 상기 지형 모델, 제공된 표적 대상 모델 및 상기 응답 신호의 위치 정보에 의해 상기 전투 지형의 현재의 시각적 표현을 출력하기 위한 상기 공격 시스템과 결부된 시각적 수단을 포함한다.

유리하게는, 코드화된 레이저 신호의 정확도는, 여기에서 목표로 결정된 표적 대상의 위치의 가능한 한 정확한 데이터와 함께, 시각적 수단 및 따라서 현재의 시각적 표현, 특히 현재의 가상 시각적 표현을 제공하도록 이용된다. 통신 활동 및 따라서 송신되는 필요한 데이터 양은 유리하게는 정의된 표적 대상의 지향된 코드화된 레이저 신호 및 그것의 응답 신호만을 사용함으로써 매우 제한된다. 바람직하게는, 상기 시각적 수단은, 응답 신호의 송신된 데이터에 기초하여, 레이저 기반으로 식별된 표적과 함께 표적 대상의 가상 시뮬레이션을 동기화하도록 구성된다.

여기서 상기 시뮬레이터는 또한 시뮬레이션 기구, 시뮬레이션 장치 또는 미사일 시뮬레이터로 기술될 수 있다. 전투 지형은 또한 전투 훈련 지형 또는 훈련 영역으로 기술될 수 있다. 특히, 상기 저장 장치는 RAM 스토리지, ROM 스토리지 및/또는 EEPROM 스토리지를 포함한다. 상기 지형 모델은 특히 현재의 전투 지형의 가상 3차원 모델이다. 각각의 표적 대상 모델은 특히 각각의 표적 대상의 3차원 가상 모델이다. 상기 표적 대상은 예를 들어 탱크 또는 트럭이다.

특히, 상기 송신 유닛은 시뮬레이터 또는 미사일 시뮬레이터의 레이저 기반 부분을 포함한다. 바람직하게는, 표적 대상들은 레이저 기반 시뮬레이션을 위해 마련된 표적들이다.

상기 응답 신호는 특히 무선을 통해 송신된다. 바람직하게는, 정의된 표적 대상의 위치 정보 및 유형 정보에 더하여, 응답 신호는 공간적인 및 시간적인 동기화에 유용한 추가의 정보를 포함한다. 특히, 상기 위치 정보는 미리 정해진 좌표 시스템, 예를 들어 세계 좌표 시스템에 있는 위치를 포함한다. 상기 위치 정보는 특히 정의된 표적 대상의 위치를 포함한다. 특히, 상기 유형 정보는 정의된 표적 대상의 유형, 예를 들어 특정 탱크의 유형을 나타낸다.

전투 훈련의 이하의 예는 시뮬레이터의 작동의 모드를 설명할 수 있다. 전투 훈련에 참가하는 모든 시스템들, 여기서는 공격 시스템 뿐만 아니라 표적 대상들은 GPS와 같은 위치확인 시스템에 의한 공통 좌표 시스템에서 그들 고유의 위치를 갖는다. 예를 들어 미사일 시뮬레이터의 레이저 기반 부분으로 구체화되는, 시뮬레이터의 송신 유닛은, 표적 감지 및 표적 추적동안, 특히 미사일의 시뮬레이션되는 발사 이전에 레이저 코드들을 송신하는데, 이들은 계기된 목표된 표적 대상 또는 표적 시스템과 똑같이 감지되고 평가된다. 특히, 이 데이터는 식별에 대한 정보, 예를 들어 ID 번호 및 표적 감지 공격 시스템의 무기의 유형에 대한 정보를 포함한다. 이 데이터는 또한 모든 훈련 참가자들의 유형 및 바람직하게는 현재의 위치 및 이동 벡터들에 대한 정보를 갖는 전투 훈련 센터를 통한 무선 데이터에 의해 우선적으로, 직접적으로 또는 전투 훈련 센터에서 송신될 수 있다.

ID 번호에 의해 결정되는 공격 시스템의 위치 및 목표된 표적 대상의 위치에 기초하여, 전투 훈련 센터는 공격 시스템과 정의된 표적 대상 사이에 레퍼런스 라인을 따라 잠재적인 추가 표적들을 식별하고, 응답 신호에 따라 직접적으로 공격 시스템으로의 무선 데이터를 통해, 목표된 표적 대상의 정보와 함께 그들의 데이터를 송신하기 위하여 필요한 모든 데이터를 갖는다.

그 결과, 송신되는 데이터의 양이 현저히 감소한다는 것이 명백하다. 추가로, 상대적인 레이저 기반의 좌표 시스템과 세계 좌표 시스템 간의 참조가 자동적으로 확립될 수 있다. 미사일 발사에 의해, 상기 시각적 수단은 가상 시각적 표현으로 스위칭할 수 있는데, 가상 시뮬레이션 표현은 응답 신호에 의해 송신된 데이터에 기초하여 레이저 기반의 식별된 표적과 동기화될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 시각적 수단은 전투 지형의 실제 시각적 표현 뿐만 아니라 전투 지형의 가상 시각적 표현을 출력하도록 구성된다.

따라서, 시각적 수단은 유리하게는 라이브 전투 시뮬레이션 및 가상 전투 시뮬레이션의 결합을 위해 구성된다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 시각적 수단은 미사일 발사 순간에 실제 시각적 표현을 가상 시각적 표현으로 스위칭하도록 구성된다.

전투 시뮬레이션동안 미사일이 실제로 발사되는 것은 아니기 때문에, 미사일이 발사되는 시점에서, 이는 시각적 수단에 의해 실제 시각적 표현으로부터 가상 시각적 표현으로 스위칭된다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 코드화된 레이저 신호는 공격 시스템의 ID 및 공격 시스템의 미사일의 탄약 유형을 포함한다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 응답 신호는 정의된 표적 대상의 위치 정보, 정의된 표적 대상의 유형 정보 및 정의된 표적 대상의 이동 벡터를 포함한다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 시뮬레이터는 응답 신호의 위치 정보에 따라 공격 시스템의 방향을 설정하기 위한 설정 유닛을 포함한다.

이는 공격 시스템, 특히 미사일이 표적과 정렬되는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 상기 정의된 표적 대상은 정확하게 미사일의 시선의 라인에 있다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 설정 유닛은 적어도 공격 시스템과 결부된 촬상 장치의 정보와 함께 지형 모델로부터 기하학적 3차원 데이터의 조정 및 응답 신호의 위치 정보에 따라 공격 시스템의 방향을 설정하도록 구성된다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 시뮬레이터는 적어도 전투 지형의 이미지를 캡처하기 위해 적어도 촬상 장치를 포함한다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 촬상 장치는 일광 카메라, 열 화상 카메라 및/또는 레이저 스캐너를 포함한다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 시뮬레이터는 적어도, 하나의 촬상 장치에 의해 캡처된 이미지 내의 정의된 표적 대상의 중요한 포인트들을 감지하기 위한 이미지 처리 유닛을 포함한다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 수신 유닛은 정의된 표적 대상으로부터 직접 응답 신호를 수신하도록 구성된다.

이 실시예에서, 상기 응답 신호는, 예를 들어 무선에 의해, 정의된 표적 대상으로부터 수신 유닛으로 따라서 공격 시스템으로 직접 송신된다.

추가의 실시예에 따르면, 상기 수신 유닛은 정의된 표적 대상으로부터 송신된 응답 신호를 전투 훈련 센터를 통하여 수신하도록 구성된다.

특히, 상기 전투 훈련 센터는 전투 훈련에 참가하는 모든 시스템들의 유형, 현재 위치 및 이동 벡터들에 대한 정보를 갖는다. 상기 전투 훈련 센터는 바람직하게는, 공격 시스템의 위치 및 목표된 표적 대상의 그것에 기초하여, 공격 시스템과 정의된 표적 대상 사이의 레퍼런스 라인을 따라 잠재적인 추가의 표적 대상들을 또한 식별하고 무선에 의해 그들의 데이터를 목표된 표적 대상의 정보와 함께 공격 시스템으로 송신하도록 구성된다.

바람직하게는, 식별되는 시선 라인을 따르는 잠재적인 표적 대상들에 대한 추가의 정보가 공격 시스템으로 송신되고 시각적 수단에 의해 가상 시뮬레이션에서 디스플레이된다.

추가의 실시예에 따르면, 정의된 표적 대상의 가상 전투의 결과는 무선 데이터 송신을 통해 실제 표적 대상으로 다시 송신된다.

각각의 유닛, 예를 들어 제공 유닛은, 하드웨어에서 및/또는 소프트웨어에서 실행될 수 있다. 만약 상기 유닛이 하드웨어에서 실행된다면, 이는 예를 들어 컴퓨터나 프로세서와 같은 장치 또는 장치의 일부가 될 수 있다. 만약 상기 유닛이 소프트웨어에서 실행된다면 이는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 함수로서, 루틴으로서, 프로그램 코드의 일부로서 또는 실행가능한 대상으로서 구체화될 수 있다.

또한, 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 방법이 제안된다. 상기 방법은 이하의 단계들 a) 내지 f)를 포함한다:

a) 저장 장치에 전투 지형의 지형 모델 및 표적 대상들의 복수의 표적 대상 모델들을 저장하는 단계,

b) 상기 전투 지형 내의 표적 대상들 중 정의된 표적 대상을 감지 및 추적하는 단계,

c) 공격 시스템과 결부된 송신 유닛으로부터 코드화된 레이저 신호를 정의된 표적 대상으로 송신하는 단계, 이때 상기 코드화된 레이저 신호는 적어도 공격 시스템의 ID를 포함함,

d) 상기 공격 시스템과 결부된 수신 유닛에 의해 상기 레이저 신호에 응답하여 상기 정의된 표적 대상에 의해 송신된 응답 신호를 수신하는 단계, 이때 상기 응답 신호는 적어도 상기 정의된 표적 대상의 위치 정보 및 유형 정보를 포함함,

e) 적어도 수신된 응답 신호의 유형 정보에 따라, 상기 정의된 표적 대상에 대하여 표적 대상 모델을 제공하는 단계, 이때 상기 표적 대상 모델은 상기 저장 장치에 저장됨, 및

f) 상기 공격 시스템의 미사일과 결부된 시각적 수단에 의해 지형 모델, 제공된 표적 대상 모델 및 상기 응답 신호의 위치 정보에 의한 상기 전투 지형의 현재의 시각적 표현이 출력되는 단계.

제안된 시뮬레이터를 참조하여 설명된 실시예들 및 특징들은 제안된 방법에 준용된다.

또한, 적어도 하나의 컴퓨터 상에서 실행될 때, 상술한 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제안된다.

컴퓨터 프로그램 수단과 같은 컴퓨터 프로그램 제품은 메모리 카드, USB 스틱, CD-ROM, DVD로서 또는 네트워크에서 서버로부터 다운로드될 수 있는 파일로서 구비 또는 제공될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 네트워크에서, 이것은 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램 수단을 이용하여 대응 파일을 전송하는 것에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 추가의 가능한 구현들이 또한 - 여기에 명시적으로 언급되지 않은 - 실시예들과 관련하여 전술한 또는 하기에 기술되는 특징들 또는 실시예들의 조합을 포함한다. 이에 의해, 당업자는 또한 본 발명의 각각의 기본 형태에 대한 개선들 또는 추가들로서 분리된 양태들을 추가할 수 있다.

본 발명의 추가의 유리한 실시예들 및 양태들은 종속 청구항들 및 본 발명의 이하에 기술되는 실시예들의 내용이다. 또한, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들을 기초로 보다 상세하게 설명된다.

도 1은 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터의 제1 실시예의 개략적인 블록도이다.

도 2는 도 1에 따른 시뮬레이터를 이용한 전투 지형의 제1 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3은 도 1에 따른 시뮬레이터의 송신 유닛에 의해 송신된 코드화된 레이저 신호의 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 4는 코드화된 레이저 신호에 응답하여 도 1에 따른 시뮬레이터의 수신 유닛에 의해 수신된 응답 신호의 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 5는 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터의 제2 실시예의 개략적인 블록도이다.

도 6은 도 1 또는 도 5에 따른 시뮬레이터를 이용한 전투 지형의 제2 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 7은 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 방법의 실시예의 개략적인 순서도이다.

도면들에서, 동일한 또는 기능적으로 동일한 요소들은 다르게 표시되지 않는 한, 동일한 참조 번호가 부여되었다.

도 1에는, 전투 지형(G)에서 공격 시스템(20)의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터(10)(도 2)의 제1 실시예의 개략적인 블록도가 도시되어 있다.

도 1의 시뮬레이터(10)의 제1 실시예는 도 2 - 5를 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 이에 의해, 도 2는 도 1에 따른 시뮬레이터(10)와 함께 전투 지형(G)의 제1 실시예를 나타낸다.

시뮬레이터(10)는 도 2에 따른 공격 시스템(20)과 결합 또는 연결된다. 특히, 공격 시스템(20)은 예를 들어 탱크 방어 또는 항공 방어를 위한 미사일, 바람직하게는 유도 미사일을 포함한다. 예를 들어, 전투 지형(G)에는 3개의 표적 대상들(31 - 33)이 있다. 일반성의 상실없이, 전투 지형(G)에 단지 3개의 표적 대상들(31 - 33)이 도시되어 있다. 각각의 표적 대상(31 - 33)은, 예를 들어, 적 탱크, 적 트럭, 헬리콥터 또는 이와 유사한 것이 될 수 있다.

도 1의 시뮬레이터(10)는 저장 장치(11), 감지 유닛(12), 송신 유닛(13), 수신 유닛(14), 제공 유닛(15) 및 시각적 수단(16)을 포함한다.

저장 장치(11)는 예를 들어 도 2에 따른 전투 지형(G)의 지형 모델(GM) 및 표적 대상들(31 - 33)의 복수의 표적 대상 모델들(Z1 - Z3)을 저장하도록 구성된다. 특히, 각각의 표적 대상 모델(Z1 - Z3)은, 저장 장치(11)에서 전자 파일로서 놓일 수 있으며 시각적 수단(16)에서 가상 표현으로서 디스플레이될 수 있는 3차원 가상 표적 대상 모델이다. 예를 들어, 저장 장치(11)는 RAM 스토리지, ROM 스토리지 및/또는 EEPROM스토리지를 포함한다.

특히, 감지 유닛(12)는 공격 시스템(20)에 할당되고 정의된 표적 대상, 예를 들어 전투 지형(G)에 위치하는 표적 대상들(31 - 33) 중 표적 대상(31)을 감지 및 추적하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 감지 유닛(12)은 특히 추적 유닛(미도시)을 포함한다.

송신 유닛(13)은 특히 공격 시스템(20)에 할당되고 코드화된 레이저 신호(LS)(도 1 및 도 2 참조)를 정의된 표적 대상(31)으로 송신하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 송신 유닛(13)은 특히, 정의된 표적 대상(31)과 정렬될 수 있는 레이저를 포함하고 이에 의해 코드화된 레이저 신호(LS)가 정의된 표적 대상(31)에 직접 송신된다. 각각의 표적 대상(31 - 33)은 코드화된 레이저 빔을 감지 및 평가할 수 있는 방식으로 계측된다.

특히, 시뮬레이터(10)는 전투 지형(G)에서 전투 훈련을 시뮬레이션하도록 구성된다. 전투 훈련에 참가하는 모든 시스템들, 도 2를 참조하면 공격 시스템(20) 뿐만 아니라 표적 대상들(31 - 33)은 특히 위치확인 시스템, 예를 들어 GPS에 의해 공통 좌표 시스템에서 그들 고유의 위치 정보 또는 위치를 갖는다.

코드화된 레이저 신호(LS)는 적어도 공격 시스템(20)의 ID(identification)를 포함한다. 도 3을 참조하면, 또한 코드화된 레이저 신호(LS)는, 공격 시스템(20)의 ID에 더하여, 공격 시스템(20)의 미사일의 탄약 유형(MA)에 대한 정보를 포함한다.

시뮬레이터(10)의 수신 유닛(14)은 특히 공격 시스템(20)에 할당되고 레이저 신호(LS)에 응답하여 정의된 표적 대상(31)에 의해 송신된 응답 신호(AS)를 수신하도록 구성된다. 도 2의 예에서는, 수신 유닛(14)이 정의된 표적 대상(31)으로부터 직접 응답 신호(AS)를 수신하도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 응답 신호(AS)를 송신하기 위해, 무선 송신이 이용된다.

정의된 표적 대상(31)에 의해 송신된 응답 신호(AS)는 적어도 정의된 표적 대상(31)의 위치 정보(OI) (또는 위치) 뿐만 아니라 정의된 표적 대상(31)의 유형 정보(TI)를 포함한다. 도 4를 참조하면, 응답 신호(AS)는, 정의된 표적 대상(31)의 위치 정보(OI) 및 정의된 표적 대상(31)의 유형 정보(TI)에 더하여, 정의된 표적 대상(31)의 이동 벡터(movement vector; BV)를 포함한다. 위치 정보(OI)는 예를 들어 적 탱크와 같이 형성되는 정의된 표적 대상(31)의 예를 들어 GPS 좌표를 포함한다. 정의된 표적 대상(31)의 유형 정보(TI)는 표적 대상(31)의 유형 및 따라서 본 예에서와 같은 정의된 탱크 유형을 지정한다. 정의된 표적 대상(31)의 이동 벡터(BV)는 전투 지형(G) 내의 정의된 표적 대상(31)의 이동 및 바람직하게는 속도를 나타낸다.

시뮬레이터(10)의 제공 유닛(15)은 적어도 수신된 응답 신호(AS)의 유형 정보(TI)에 따라 정의된 표적 대상(31)에 대하여 저장 장치(11)에 저장된 표적 대상 모델(Z1)을 제공하도록 구성된다. 다시 말해, 제공 유닛(15)은 저장 장치(11)로부터 요청(R)에 의해 정의된 표적 대상(31)과 결부되고 저장 장치(11)에 저장된 표적 대상 모델(Z1)을 로딩하기 위해 응답 신호(AS)의 수신된 유형 정보(TI)를 이용하여 시각적 수단(16)으로 출력하기 위해 이를 제공한다.

시각적 수단(16)은 특히 복수의 디스플레이 및/또는 모니터를 포함하고, 응답 신호(AS)로부터의 위치 정보(OI), 제공된 표적 대상 모델(Z1) 및 지형 모델(GM)을 이용하여 전투 지형(G)의 현재의 시각적 표현을 출력하도록 구성된다. 특히, 시각적 수단(16)에 의한 현재의 시각적 표현 출력은 정의된 표적 대상(31)의 3차원 가상 모델 및 적어도 공격 시스템(20)과 정의된 표적 대상(31), 그리고 바람직하게는 추가로 표적 대상들(32 및 33)의 관련된 위치 정보 또는 위치들이 있는 전투 지형(G)의 가상 3차원 표현이다.

바람직하게는, 시각적 수단(16)은 전투 지형(G)의 실제 시각적 표현 및 전투 지형(G)의 가상 시각적 표현 모두를 디스플레이하도록 구성된다. 특히, 시각적 수단(16)은 미사일의 가상 발사 순간에 실제 시각적 표현으로부터 가상 시각적 표현으로 스위칭한다. 발사 순간에 실제 시각적 표현과 가상 시각적 표현 간의 이러한 스위칭에 대한 하나의 이유는 실제 전투 훈련에서는 미사일이 실제로 발사되는 것이 아니며, 이 발사는 단지 시뮬레이션되는 것이기 때문이다. 미사일의, 특히 미사일의 발사 후의 모든 추가의 데이터가 시뮬레이션된다. 특히, 미사일은 일광 카메라, 열 화상 카메라 및/또는 레이저 스캐너와 같은 복수의 카메라를 포함한다. 이러한 카메들의 데이터는 발사 이전에 시각적 수단(16)에 의해 디스플레이되는데 반해, 발사 후에 이러한 데이터는 지형 모델(GM), 표적 대상 모델들(Z1 - Z3), 코드화된 레이저 신호(LS) 및 응답 신호(AS)에 기초하여 시뮬레이션된다.

도 5는 전투 지형(G)에서 공격 시스템(20)의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터(10)의 제2 실시예의 개략적인 블록도이다.

도 5의 제2 실시예는 도 1에 따른 시뮬레이터(10)의 제1 실시예의 모든 구성들을 포함한다. 추가로, 도 5의 시뮬레이터(10)는 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI)에 따라 공격 시스템(20)의 방향을 설정하기 위한 설정 유닛(17)을 포함한다. 특히, 설정 유닛(17)은 위치 정보(OI)에 의해 공격 시스템(20)의 미사일의 시선 라인을 정의된 표적 대상(31)과 정렬할 수 있다.

정의된 표적 대상(31)에 대한 공격 시스템(20)의 정렬을 위해, 설정 유닛(17)은 바람직하게는, 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI)에 더하여, 공격 시스템(20)에 할당된 적어도 하나의 촬상 장치로부터의 정보가 있는 지형 모델(GM)로부터 기하학적 3차원 데이터의 조정을 이용한다. 위에서 이미 언급된 바와 같이, 미사일은 일광 카메라, 열 화상 카메라 및/또는 레이저 스캐너와 같은 다양한 촬상 장치를 포함할 수 있다.

또한, 도 5의 시뮬레이터(10)는 이미지 처리 유닛(18)을 포함한다. 바람직하게는, 이미지 처리 유닛(18)은 적어도 하나의 촬상 장치에 의해 캡처된 이미지 내에서 또는 일련의 이미지들 내에서 정의된 표적 대상(31)의 중요한 포인트들을 감지하도록 구성된다.

도 6에, 시뮬레이터(10)와 함께 전투 지형(G)의 제2 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 예를 들어, 시뮬레이터(10)는 도 1 또는 도 5에 따라 구체화되어 있다. 도 6의 예에서, 전투 훈련 센터(40)가 전투 지형(G) 내에 위치한다. 대안적으로, 전투 훈련 센터(40)는 전투 지형(G) 외부에 위치할 수 있다. 도 6의 예에서, 응답 신호(AS)는 대응하는 정의된 표적 대상(31)으로부터 직접적으로 송신되지 않으며, 이는 공격 시스템(20)으로부터 코드화된 레이저 신호(LS)를 수신하고 이를 평가하여 다시 공격 시스템(20)으로 되돌려졌다. 도 6의 예에서, 응답 신호(AS)는 제1 무선 링크를 통하여 전투 훈련 센터(40)로 송신된다. 이후 전투 훈련 센터(40)는 제2 무선 링크를 통하여 응답 신호(AS)를 공격 시스템(20)으로 송신한다.

도 7은 전투 지형(G)에서 공격 시스템(20)의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 방법의 일 실시예의 개략적인 순서도이다. 전투 지형(G)의 예들은 도 2 및 도 6에 도시되어 있다.

도 7의 방법은 다음의 단계들 701 - 706을 포함한다:

단계 701에서, 전투지형(G)의 지형 모델(GM) 및 표적 대상들(31 - 33)의 복수의 표적 대상 모델들(Z1 - Z3)이 저장 장치(11)(도 1 참조)에 저장된다.

단계 702에서, 정의된 표적 대상, 예를 들어 표적 대상들(31 - 33) 중 표적 대상(31)(도 2 참조)이 전투 지형(G)에서 감지 및 추적된다.

단계 703에서, 공격 시스템(20)에 할당된 송신 유닛(13)(도 1 참조)으로부터 코드화된 레이저 신호(LS)가 정의된 표적 대상(31)으로 송신된다. 코드화된 레이저 신호(LS)는 적어도 공격 시스템(20)의 ID를 포함한다.

단계 704에서, 레이저 신호(LS)에 응답하여 상기 정의된 표적 대상(31)에 의해 송신된 응답 신호(AS)가 공격 시스템(20)에 할당된 수신 유닛(14)에 의해 수신된다. 응답 신호(AS)는 적어도 정의된 표적 대상(31)의 위치 정보(OI) 또는 위치 및 정의된 표적 대상(31)의 유형 정보(TI)를 포함한다.

단계 705에서, 적어도 수신된 응답 신호(AS)의 유형 정보(TI)에 따라 저장 장치(11)에 저장된 표적 대상 모델(Z1)이 상기 정의된 표적 대상(31)을 위해 제공된다.

단계 706에서, 전투 지형(GM)의 현재의 시각적 표현이, 지형 모델(GM), 제공된 표적 대상 모델(Z1) 및 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI)를 이용하여, 공격 시스템(도 1 참조)(20)과 결부된 시각적 수단(16)에 의해, 훈련 병사와 같은 조작자에게 출력된다. 특히, 출력은 시각적 출력 및 추가로 청각적 출력을 포함한다.

본 발명이 바람직한 실시예들에 따라 설명되었지만, 모든 실시예들에서 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다.

10 시뮬레이터
20 공격 시스템
31 - 33 표적 대상
11 저장 장치
12 감지 유닛
13 송신 유닛
14 수신 유닛
15 제공 유닛
16 시각적 수단
17 설정 유닛
18 이미지 처리 유닛
31 - 33 표적 대상
40 전투 훈련 센터
50 추적 시스템
701 - 706 방법 단계들
AS 응답 신호
BV 이동 벡터
G 전투 지형
GM 지형 모델
ID 아이덴티피케이션
LS 레이저 신호
MA 탄약 유형
OI 위치 정보
R 요청
TI 유형 정보
Z1 - Z3 표적 대상 모델

Claims

전투 지형(G)에서 공격 시스템(20)의 미사일의 사용을 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이터(10)로서,
적어도 전투 지형(G)의 적어도 지형 모델(GM) 및 표적 대상들(31 - 33)의 복수의 표적 대상 모델들(Z1 - Z3)을 저장하기 위한 저장 장치(11),
전투 지형(G) 내의 표적 대상들(31 - 33) 중 정의된 표적 대상(31)을 감지 및 추적하기 위한 공격 시스템(20)과 결부된 감지 유닛(12),
코드화된 레이저 신호(LS)를 상기 정의된 표적 대상(31)으로 송신하기 위한 상기 공격 시스템(20)과 결부된 송신 유닛(13), 이때 상기 코드화된 레이저 신호(LS)는 적어도 상기 공격 시스템(20)의 ID(identification)를 포함함,
상기 레이저 신호(LS)에 응답하여 상기 정의된 표적 대상(31)에 의해 송신된 응답 신호(AS)를 수신하기 위한 상기 공격 시스템(20)과 결부된 수신 유닛(14), 이때 상기 응답 신호는 적어도 상기 정의된 표적 대상(31)의 위치 정보(OI) 및 유형 정보(TI)를 포함함,
상기 정의된 표적 대상(31)에 대하여, 수신된 상기 응답 신호(AS)의 적어도 유형 정보(TI)에 따라 상기 저장 장치(11)에 저장된 표적 대상 모델(Z1)을 제공하기 위한 제공 유닛(15), 및
상기 지형 모델(GM), 제공된 상기 표적 대상 모델(Z1) 및 상기 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI)에 의해 상기 전투 지형(G)의 현재의 시각적 표현을 출력하기 위한 상기 공격 시스템(20)과 결부된 시각적 수단(16)을 포함하는, 시뮬레이터.
제1항에 있어서,
상기 시각적 수단(16)은 상기 전투 지형(G)의 실제 시각적 표현 뿐만 아니라 상기 전투 지형(G)의 가상 시각적 표현을 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제2항에 있어서,
상기 시각적 수단(16)은 미사일의 발사 순간에 실제 시각적 표현을 가상 시각적 표현으로 스위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코드화된 레이저 신호(LS)는 상기 공격 시스템(20)의 ID 및 상기 공격 시스템(20)의 미사일의 탄약 유형(MA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 응답 신호(AS)는 상기 정의된 표적 대상(31)의 위치 정보(OI), 상기 정의된 표적 대상(31)의 유형 정보(TI) 및 상기 정의된 표적 대상(31)의 이동 벡터(BV)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI)에 따라 공격 시스템(20)의 방향을 설정하기 위한 설정 유닛(17)을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제6항에 있어서,
상기 설정 유닛(17)은 상기 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI) 및 적어도 공격 시스템(20)과 결부된 촬상 장치의 정보와 함께 지형 모델(GM)로부터 기하학적 3차원 데이터의 조정에 따라 상기 공격 시스템(20)의 방향을 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 상기 전투 지형(G)의 이미지를 캡처하기 위한 적어도 촬상 장치를 특징으로 하는 시뮬레이터.
제8항에 있어서,
상기 적어도 하나의 촬상 장치는 일광 카메라, 열 화상 카메라 및 레이저 스캐너 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제8항에 있어서,
상기 적어도 하나의 촬상 장치에 의해 캡처된 이미지에서 상기 정의된 표적 대상(31)의 중요한 포인트들을 감지하기 위한 이미지 처리 유닛(18)을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신 유닛(14)은 상기 정의된 표적 대상(31)으로부터 응답 신호(AS)를 직접적으로 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신 유닛(14)은 전투 훈련 센터(40)를 통하여 상기 정의된 표적 대상(31)으로부터 송신된 응답 신호(AS)를 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시뮬레이터.
전투 지형(G)에서 공격 시스템(20)의 미사일의 사용을 시뮬레이션하는 방법으로서,
a) 저장 장치(11)에 적어도 전투 지형(G)의 적어도 지형 모델(GM) 및 표적 대상들(31 - 33)의 복수의 표적 대상 모델들(Z1 - Z3)을 저장하는 단계(701),
b) 상기 전투 지형(G) 내의 표적 대상들(31 - 33) 중 정의된 표적 대상(31)을 감지 및 추적하는 단계(702),
c) 공격 시스템(20)과 결부된 송신 유닛(13)으로부터 코드화된 레이저 신호(LS)를 정의된 표적 대상(31)으로 송신하는 단계(703), 이때 상기 코드화된 레이저 신호(LS)는 적어도 공격 시스템(20)의 ID를 포함함,
d) 상기 공격 시스템(20)과 결부된 수신 유닛(14)에 의해 상기 레이저 신호(LS)에 응답하여 상기 정의된 표적 대상(31)에 의해 송신된 응답 신호(AS)를 수신하는 단계(704), 이때 상기 응답 신호(AS)는 적어도 상기 정의된 표적 대상(31)의 위치 정보(OI) 및 유형 정보(TI)를 포함함,
e) 적어도 수신된 응답 신호(AS)의 유형 정보(TI)에 따라, 상기 정의된 표적 대상(31)에 대하여 표적 대상 모델(Z1)을 제공하는 단계(705), 이때, 상기 표적 대상 모델은 상기 저장 장치(11)에 저장됨, 및
f) 상기 공격 시스템(20)과 결부된 시각적 수단(16)이 지형 모델(GM), 제공된 상기 표적 대상 모델(Z1) 및 상기 응답 신호(AS)의 위치 정보(OI)에 의해 상기 전투 지형(G)의 현재의 시각적 표현을 출력하는 단계(706)를 포함하는 방법.
적어도 하나의 컴퓨터 상에서 구동될 때 제13항에 따른 전투 지형에서 공격 시스템의 미사일의 사용을 시뮬레이션하는 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.