KR102293816B1 - 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법 - Google Patents

복합구동형 레이저시스템 및 제어방법 Download PDF

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KR102293816B1
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Abstract

본 발명은 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 발사장치와 표적탐지장치를 하나의 플랫폼 상에서 구동 가능하도록 일체형으로 구성한 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템은 협시계 범위에서 표적을 정밀 탐지하기 위하여 빔집속기를 포함하는 레이저 발사장치; 레이저 발사장치의 방위각 플랫폼 상부에 설치되고, 탐지레이더에서 제공하는 항적정보를 기반으로 광시계 범위에서 표적을 탐지하고, 빔집속기의 측면미러를 통해서 광각 영상정보를 제공하는 표적탐지장치; 표적탐지장치의 광시계 탐지를 통해서 출력하는 광각 영상정보와 레이저 발사장치의 협시계 탐지를 통해서 검출된 정밀 영상정보를 제공받아서 신호처리하고 전시하는 신호처리 및 전시기; 및 표적탐지장치의 광시계 탐지를 위한 방위각/고각 구동과 동시에 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 항적정보를 수신하면, 회전 터렛의 회전과 함께 표적탐지장치의 방위각/고각 구동을 통하여 광시계 추적을 제어하고, 동시에 표적탐지장치의 방위각/고각 구동의 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 통해서 협시계 추적을 제어한다.

Description

복합구동형 레이저시스템 및 제어방법{Combined driving laser system and control method}
본 발명은 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 발사장치와 표적탐지장치를 하나의 플랫폼 상에서 구동 가능하도록 일체형으로 구성한 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
레이저 무기체계의 운용은 도 1에 도시한 바와 같이, 탐지레이더(110), 레이저 발사장치(130), 표적탐지장치(120)의 구성으로 크게 구분된다.
표적탐지장치(120)는 원거리에서 저고도로 진입해 오는 비행체의 표적(소형 무인기, 멀티콥터 등)에 대해 탐지레이더로(110)부터 항적 정보를 수신하고, 광시야각을 갖는 카메라를 활용하여 브로드한 영상 정보를 획득한다.
레이저 발사장치(130)는 표적이 순차적으로 레이저 발사장치 내의 협시계 카메라가 관측할 수 있는 범위 내에 들어오면, 표적에 대한 정밀 영상정보를 획득하여 레이저 발사장치 내의 구동 기능을 이용하여 표적의 움직임에 대해 정밀한 추적 정밀도가 이루어질 수 있도록 자동 지향하도록 제어한다.
즉, 표적탐지장치(120)는 탐지레이더(110)로부터 제공받은 항적 정보에 기반해서 광시야각을 갖는 카메라를 활용하여 브로드한 영상 정보를 획득한다. 또한, 레이저 발사장치(130)는 탐지레이더(110)로부터 제공받은 항적 정보에 기반해서 협시계 카메라를 이용하여 관측 범위 내에 들어온 표적의 정밀 추적을 수행하게 된다. 따라서 표적탐지장치(120)와 레이저 발사장치(130)는 두 장치 사이의 협업에 의하여 표적에 대한 추적이 이루어지기 때문에, 어느 하나의 장치를 구비하지 않게 되면 표적에 대한 정확한 추적이 불가능하게 된다.
한편, 종래의 탐지레이더(110), 레이저 발사장치(130), 표적탐지장치(120)는 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 레이저 빔의 사거리를 기준으로 2km 이상 성능을 갖는 레이저 무기체계에서 레이저 발사장치(130)와 표적탐지장치(120)가 개별적으로 운용되고 있다.
표적탐지장치(120)는 방위각 360도 회전, 고각 120도/초 이상 회전이 가능하고, 레이저 발사장치(130)는 방위각 ±270도 이상, 고각 90도/초 이상 회전이 가능하게 구동범위가 조정되고 있다.
이 경우 대용량의 구동기 토크로 인하여 모터와 베어링 등의 부품 용량이 증가되고 더불어서 레이저 발사장치(130) 및 표적탐지장치(120)의 부피와 중량이 거대화되는 문제점이 있다.
또한, 종래 레이저 발사장치(130)와 별도의 독립적인 장치로서 표적탐지장치(120)를 운용함으로 인하여, 탐지레이더(110)로부터 항적 정보를 수신하면, 먼저 표적탐지장치(120)에서 표적영상을 찾아낸 후, 다음 단계로서 레이저 발사장치(130)에서 구동이 이루어지고 있다. 즉, 양 장치 각각의 동작시간, 대기시간 등이 더해지면서 작전 반응시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
또한 종래 레이저 발사장치(130)는 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 표적탐지장치(120) 방향으로 레이저 빔 방사를 못하는 경우가 발생되어 대공사각지대가 발생되는 문제점이 있다.
또한 종래의 레이저 무기체계는 레이저 발사장치(130)와 표적탐지장치(120)를 독립적으로 구성하므로 인하여 전체 플랫폼 면적이 넓어지고, 그로 인하여 장비의 소형 및 경량화가 어려우며, 이동이 번잡하고 작전 운용성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
또한 종래 레이저 무기체계는 레이저 장비의 특성 상 광학계 성능, 레이저의 빔 품질, 영상 품질에 대한 성능 보증을 위하여 기능 단위의 모듈화와 부품수 최소화 등이 수반되어야 한다. 그러나 레이저 발사장치(130)와 표적탐지장치(120)가 별도의 장치로 구성되다보니, 장치 사이의 손실 영역, 반사경 수량 증가, 케이블 증가 등의 문제가 발생되어 해당 성능에 대한 보장이 어려운 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 레이저 발사장치와 표적탐지장치를 하나의 플랫폼 상에서 일체형으로 설계한 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 무기체계에서 레이저 빔 회전에 소요되는 구동 소요 각도를 줄여서 구동기 부품에 대한 토크 규격을 완화시켜서 소형 및 경량화를 구현할 수 있는 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 무기체계에서 공통으로 이용 가능한 광학계 및 영상 처리경로를 공용화할 수 있는 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 무기체계에서 레이저 발사장치가 표적에 자동 지향하기까지 소요되는 작전 반응시간을 최소한으로 줄이고, 작전의 운용 성능을 향상킬 수 있는 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 무기체계에서 레이저 발사장치에서 발사되는 레이저 빔을 대공 사각지대 없이 360도 전방위 작전이 가능한 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템은 협시계 범위에서 표적을 정밀 탐지하기 위하여 빔집속기를 포함하는 레이저 발사장치; 레이저 발사장치의 방위각 플랫폼 상부에 설치되고, 탐지레이더에서 제공하는 항적정보를 기반으로 광시계 범위에서 표적을 탐지하고, 빔집속기의 측면미러를 통해서 광각 영상정보를 제공하는 표적탐지장치; 표적탐지장치의 광시계 탐지를 통해서 출력하는 광각 영상정보와 레이저 발사장치의 협시계 탐지를 통해서 검출된 정밀 영상정보를 제공받아서 신호처리하고 전시하는 신호처리 및 전시기; 및 표적탐지장치의 광시계 탐지를 위한 방위각/고각 구동과 동시에 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 항적정보를 수신하면, 회전 터렛의 회전과 함께 표적탐지장치의 방위각/고각 구동을 통하여 광시계 추적을 제어하고, 동시에 표적탐지장치의 방위각/고각 구동의 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 통해서 협시계 추적을 제어한다.
바람직하게는 표적탐지장치의 광각 영상은 빔집속기의 측면미러를 통해서 공통 광학계로 전달되도록 구성하고, 공통 광학계를 경유한 광각 영상이 표적탐지용 검출기를 통해서 영상신호가 수신되어서 신호처리 및 전시기로 전달된다.
바람직하게는 제어부는 표적탐지장치의 표적지향 후, 얻어진 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어한다.
바람직하게는 레이저 발사장치는 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생기; 레이저 빔을 정렬하는 빔정렬기; 레이저 빔을 발사하는 빔집속기로 구성되고, 빔집속기를 통해서 수신되는 신호는 빔정렬기를 통해서 협각 카메라부로 전달된다.
바람직하게는 표적탐지장치의 광각 영상정보는 빕집속기의 측면미러를 통해서 빔정렬기로 연결되는 공통광학계를 경유하고, 공통광학계의 일측에 연결된 표적탐지장치용 검출기를 통해서 광각 영상정보가 수신되어 신호처리 및 전시기로 전달된다.
바람직하게는 신호처리 및 전시기는 광각 영상정보를 신호처리한 광각카메라와 정밀 영상정보를 신호처리하는 협각카메라에서 생성된 광각 영상과 정밀 영상을 동시에 전시한다.
바람직하게는 표적탐지장치는 레이저 발사장치의 회전 터렛의 회전과 함께 회전하면서 회전 터렛의 상부에서 독립적으로 회전이 제어되고, 탐지레이더로부터 표적의 항적정보를 수신하면, 표적탐지장치는 회전 터렛과는 별도로 독립적 회전을 수행하여 표적을 지향하고, 표적탐지장치에서 표적 지향이 이루어지면, 표적탐지장치의 표적 지향을 유지한 상태에서 레이저 발사장치가 표적을 확인하기까지 회전 터렛이 계속해서 구동되어 표적탐지장치와 레이저 발사장치가 동시에 표적을 지향시킨다.
바람직하게는 레이저 발사장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 80도/초 범위에서 구동 제어가 이루어진다.
바람직하게는 표적탐지장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 100도/초 범위에서 구동 제어가 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템의 제어방법은 빔집속기를 포함하는 레이저 발사장치에서 협시계 범위에서 표적의 정밀 탐지를 수행하는 단계; 레이저 발사장치의 방위각 플랫폼 상부에 설치된 표적탐지장치에서, 탐지레이더에서 제공하는 항적정보를 기반으로 광시계 범위의 표적 탐지를 수행하고, 빔집속기의 측면미러를 통해서 광각 영상정보를 제공하는 단계; 제어부에서 표적탐지장치의 광시계 탐지를 위한 방위각/고각 구동과 동시에 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 단계; 및 신호처리 및 전시기에서, 광시계 탐지를 통해서 출력하는 광각 영상정보와 협시계 탐지를 통해서 검출된 정밀 영상정보를 제공받아서 신호처리하고 전시하는 단계를 포함하고, 제어부는 항적정보를 수신하면, 회전 터렛의 회전과 함께 표적탐지장치의 방위각/고각 구동을 통하여 광시계 추적을 제어하고, 동시에 표적탐지장치의 방위각/고각 구동의 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 통해서 협시계 추적을 제어한다.
바람직하게는 표적탐지장치의 광각 영상은 빔집속기의 측면미러를 통해서 공통 광학계로 전달되도록 구성하고, 공통 광학계를 경유한 광각 영상이 표적탐지용 검출기를 통해서 영상신호가 수신되어서 신호처리 및 전시기로 전달된다.
바람직하게는 제어부는 표적탐지장치의 표적지향 후, 얻어진 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어한다.
바람직하게는 레이저 발사장치는 레이저 빔 발생기에서 발생된 빔을 빔정렬기에서 정렬하고, 빔집속기를 통해서 레이저 빔을 발사하고, 빔집속기를 통해서 수신되는 신호는 빔정렬기를 통해서 협각 카메라부로 전달된다.
바람직하게는 표적탐지장치의 광각 영상정보는 빕집속기의 측면미러를 통해서 빔정렬기로 연결되는 공통광학계를 경유하고, 공통광학계의 일측에 연결된 표적탐지장치용 검출기를 통해서 광각 영상정보가 수신되어 신호처리 및 전시기로 전달된다.
바람직하게는 신호처리 및 전시기는 광각 영상정보를 신호처리한 광각카메라와 정밀 영상정보를 신호처리하는 협각카메라에서 생성된 광각 영상과 정밀 영상을 동시에 신호처리한다.
바람직하게는 표적탐지장치는 레이저 발사장치의 회전 터렛의 회전과 함께 회전하면서 회전 터렛의 상부에서 독립적으로 회전이 이루어지며, 탐지레이더로부터 표적의 항적정보를 수신하면, 표적탐지장치는 회전 터렛과는 별도로 독립적 회전을 수행하여 표적을 지향하고, 표적탐지장치에서 표적 지향이 이루어지면, 표적탐지장치의 표적 지향을 유지한 상태에서 레이저 발사장치가 표적을 확인하기까지 회전 터렛이 계속해서 구동되어 표적탐지장치와 레이저 발사장치가 동시에 표적을 지향시킨다.
바람직하게는 레이저 발사장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 80도/초 범위에서 구동 제어가 이루어진다.
바람직하게는 표적탐지장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 100도/초 범위에서 구동 제어가 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법은 레이저 발사장치와 표적탐지장치를 하나의 플랫폼 상에서 일체형으로 설계한다. 본 발명에서는 레이저 발사장치의 방위각 구동이 이루어지는 회전 터렛 상부에 표적탐지장치를 탑재하고, 표적탐지장치가 회전 터렛의 회전과 함께 회전하면서 독립적 회전이 이루어질 수 있도록 구성한다. 즉, 본 발명은 이러한 구성에 따른 복합구동 방식 및 동시 추종 방식을 통해서 복합구동형 레이저시스템의 구동을 제어한다. 이를 통해서 본 발명은 레이저 무기체계에서 레이저 빔 회전에 소요되는 구동 소요 각도를 줄이는 것이 가능해지고, 구동기 부품에 대한 토크 규격을 완화시켜서 소형 및 경량화를 구현할 수 있다. 그리고 본 발명은 레이저 무기체계에서 레이저 발사장치가 표적을 자동 지향하기까지 소요되는 작전 반응시간을 최소한으로 줄이고, 작전의 운용 성능을 향상킬 수 있다.
또한, 본 발명은 레이저 무기체계에서 공통으로 이용 가능한 광학계 및 영상 처리경로를 공용화할 수 있다. 이를 위해서 표적탐지장치에서 수신한 광각 영상정보가 빔집속기의 측면미러를 통해서 공통광학계로 연결되도록 구성하고 있다. 본 발명은 이 구성을 통해서 부품 수의 감소 및 누적 오차를 최소화 시키고, 영상 정밀도를 향상시키는 효과를 얻는다.
이와 함께 본 발명은 레이저 무기체계에서 레이저 발사장치에서 발사되는 레이저 빔을 대공 사각지대 없이 360도 전방위 작전이 가능하다. 특히, 본 발명은 레이저 발사장치와 표적탐지장치를 복합구동형 레이저시스템에 일체형으로 탑재하고 있다. 이는 종래 레이저 발사장치가 표적탐지장치로 인한 물리적 간섭으로 인해 ±270도 방향으로의 방위각 회전이 가능하였으나, 본 발명에서는 동일 플랫폼 구조를 갖는 레이저 발사장치와 표적탐지장치가 복합구동형 설계를 통해서 레이저 발사장가 레이저 발사장치가 방위각 방향으로 전방위 교전이 가능하게 된다.
도 1은 일반적인 레이저 무기체계의 운용 개념을 도시하고 있다.
도 2는 종래 레이저 무기체계에 의한 교전불가영역 발생에 따른 문제점을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 복합구동형 레이저시스템 및 제어방법에서 레이저 발사의 전체적인 개념을 도시하고 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템의 사시도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템에서 레이저 빔 발사 상태를 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템의 표적탐지장치와 레이저 발사장치의 공통 광학계에 따른 신호 전달을 보여주는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템의 전체적인 제어 구성도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템에서 복합 구동 및 동시 추종방식을 적용함에 따른 작전반응시간이 단축되는 예시도를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템에서 운용에 의한 작전반응시간의 시뮬레이션 결과 예시도를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템에서 운용에 의한 고각/방위각의 시뮬레이션 결과 예시도를 도시하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "유닛"과 "부", "장치"와 "시스템", "단말"과 "노드"와 "디지털 무전기" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
일반적으로 레이저 무기체계는 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 탐지레이더의 항적 정보를 표적탐지장치와 레이저 발사장치에서 순차적으로 이용하여 표적의 추적이 이루어지도록 한다. 즉, 탐지레이더는 표적에 대한 탐지 정보를 획득하고, 표적에 대한 항적 정보를 표적탐지장치로 전달하면, 표적탐지장치 내의 광학 카메라를 이용하여 광시계 범위에 따른 표적의 추적이 이루어진다. 그리고 순차적으로 표적이 일정 거리 이내로 들어오면, 레이저 발사장치에서 정밀 FOV를 갖는 광학카메라에서 협시계 범위에 따른 감시가 이루어진다. 그리고 레이저 발사장치의 추적 결과에 따라서 표적을 확대, 표적의 조준점 선정 등의 과정을 통해서 레이저 빔 발사 거리 이내에 들어오는 표적에 대하여 레이저를 발사한다.
즉, 일반적인 레이저 무기체계는 표적탐지장치의 넓은 시야각을 이용하여 빠르고 정확한 표적위치를 추적하고, 추적된 정보를 레이저 발사장치로 제공하여, 레이저 발사장치에서 실시간으로 표적 위치와 연동하여 레이저 빔의 발사가 이루어질 수 있도록 제어하고 있다.
본 발명에서는 이러한 레이저 무기체계에 기반해서 표적탐지장치를 레이저 발사장치의 방위각 플랫폼의 상부에 탑재한다. 즉, 표적탐지장치와 레이저발사장치가 하나의 플랫폼에 일체형으로 구성되는 형태를 갖는다. 특히, 본 발명에서는 레이저 발사장치의 방위각 플랫폼 상부에 탑재된 표적탐지장치가 회전 터렛의 구동과 함께 회전을 하면서도 독립적으로 회전이 이루어질 수 있도록 구성한다. 따라서 본 발명은 복합구동형 레이저시스템에서 동시 추종 및 복합 구동 제어방식을 통해서 작전시간을 단축하고, 특히 표적탐지장치로 인하여 레이저 발사장치에서 발사되는 레이저 빔의 시야각이 방해받지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형으로 구현되고 있는 복합구동형 레이저시스템의 전체적인 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표적탐지장치와 레이저 발사장치를 일체형으로 구현한 복합구동형 레이저시스템의 사시도를 도시하고 있다.
즉, 표적탐지장치(220)와 레이저 발사장치(230)를 일체형으로 구현한 복합구동형 레이저시스템(200)는 플랫폼(290)의 상부에 탑재되고 있다. 플랫폼(290)은 이동이 가능한 차량, 및 기타 이동체 등이 바람직하다.
표적탐지장치(220)는 광각카메라와, 표적탐지장치(220)의 방위각/고각 구동을 위한 구동부(도시하지 않음)를 포함하고, 레이저 발사장치(230)의 추적 카메라 모듈에는 주,야간 추적카메라와, 거리측정기, 레이저 조명기 등을 포함한다. 그리고 레이저 발사장치(230)는 방위각 방향으로 구동시키는 방위각 구동기(240), 고각 방향으로 구동시키는 고각 구동기(260), 그리고 공통 광학계로 이루어진 빔 집속기(250), 빔정렬기(270) 등을 포함한다.
본 발명의 복합구동형 레이저시스템(200)은 360도 전방향 교전과 반응시간 단축을 위하여 복합구동방식을 적용하고 있다. 이를 위해서 본 발명의 복합구동형 레이저시스템(200)은 레이저 발사장치(230)의 방위각 플랫폼의 상부에 방위각 및 고각 구동이 가능하도록 표적탐지장치(220)를 탑재하고 있다.
즉, 표적탐지장치(220)는 회전 터렛(245) 상부에 탑재되기 때문에, 회전 터렛의 회전과 함께 연관해서 회전되고, 표적탐지장치(220) 내부에 포함된 고각/방위각 회전구동체계를 통해서 독립적으로 회전이 가능하도록 구성하고 있다. 표적탐지장치(220)를 독립적으로 회전 구동시키는 회전구동체계는 일반적인 회전구동체계를 이용한다.
본 발명의 복합구동형 레이저시스템(200)의 복합구동방식은 도 8에 간략하게 도시하고 있다.
즉, 본 발명은 레이저 발사장치(230)의 방위각 플랫폼인 회전 터렛(245) 상부에 표적탐지장치(220)를 탑재하고, 레이저 발사장치(230)와 표적탐지장치(220)가 복합적이고, 동시에 표적 추적을 수행하는 제어방식을 통해서 작전 반응시간을 단축시키고 있다.
이때 복합구동은 레이저 발사장치(230)가 방위각 플랫폼 위에서 방위각과 고각 구동이 가능한 표적탐지장치(220)를 일체형 구조로 개발하고, 반응시간 단축을 통해 레이저 발사장치(230)의 협시계 카메라에서 표적이 빠른 시간에 식별되도록 도모하고, 이를 통하여 레이저 발사 시간을 단축시킨다.
또한, 동시추종은 표적탐지장치(220)의 광시계 카메라를 통해서 추적한 표적의 영상 움직임에 대해서 레이저 발사장치(230)의 협시계 카메라로 동시 구동이 이루어지면서 영상 인식이 이루어진다.
즉, 표적탐지장치(220)는 회전 터렛의 회전에 함께 회전이 이루어지고, 동시에 독립적으로 회전이 제어되면서 표적을 추적한다. 이때 표적탐지장치(220)가 회전 터렛과 동일 방향으로 회전될 수도 있고, 다른 방향으로 회전될 수도 있다. 또한 표적탐지장치(220)는 회전 터렛의 회전량만큼 회전될 수도 있고, 그에 비례하는 조절된 회전량만큼 회전될 수 있다. 즉, 표적탐지장치(220)의 회전은 도 8의 ②번째와 ③번째 단계에 도시하고 있는 바와 같이, 회전터렛과 같은 방향으로 또는 다른 방향으로, 회전터렛의 회전량만큼 또는 다른 회전량만큼 회전 제어될 수 있다. 이때 표적탐지장치(220)가 최종적으로 표적을 탐지하고, 계속해서 표적을 지향할 때, 레이저 발사장치(230)의 추적 및 레이저 조준을 위한 물리적 방해가 없도록 제어된다. 즉, 도 8의 ④단계에서와 같이 레이저 발사장치(230)는 표적탐지장치(220)가 표적을 지향하는 상태에서도 표적탐지장치(220)에 의한 물리적 방해를 받지 않도록 회전 터렛의 회전으로 레이저 발사장치(230)가 표적을 지향하도록 제어된다.
따라서 표적탐지장치(220)에서 표적을 지향한 이후, 표적탐지장치(220)는 계속해서 표적을 지향하도록 유지하면서 레이저 발사장치(230)를 회전시키는 터렛(245)은 계속해서 회전되면서 레이저 발사장치(230)도 표적을 지향하는 상태가 되도록 한다(도 8의 마지막 단계).
따라서 도 8의 마지막 단계에서 도시되고 있는 바와 같이, 레이저 발사장치(230)에서 레이저 빔의 조준할 때, 표적탐지장치(220)로 인하여 물리적 간섭이 발생되지 않도록 복합적 구동에 의한 회전 제어가 이루어지고, 이를 통해서 레이저 발사장치(230)가 방위각 방향으로 전방위 교전이 가능하도록 도모한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템를 이용한 레이저 무기체계의 전체적인 빔 발사 예시도를 도시하고 있다.
본 발명은 표적탐지장치(220)와 레이저 발사장치(230)를 플랫폼(290)의 상부에 탑재하고, 플랫폼(290)과는 일정거리 떨어진 위치에 탐지레이더(210)가 설치되고 있다.
플랫폼(290)은 이동 가능하고 레이저 무기체계를 탑재 가능한 플랫폼의 구성이다. 또한, 표적탐지장치(220)와 레이저 발사장치(230)는 복합구동형 레이저시스템(200)에 일체형으로 탑재되고 있다.
본 발명에서 레이저 발사장치(230)는 표적탐지장치(220)에 의한 물리적 방해 없이 360도 방위각 방향으로 레이저 빔의 발사가 가능하도록 구성된다. 이를 위해서 레이저 발사장치(230)와 표적탐지장치(220)는 하나의 복합구동형 레이저시스템(200)에 일체형으로 구성되고, 복합구동방식을 통해서 레이저 발사장치가 표적탐지장치에 의해서 물리적 간섭을 받지 않도록 하면서 방위각 방향으로 전방위 회전이 가능하도록 제어 가능하다.
이와 같은 복합구동방식을 따르면 레이저 발사장치(230)는 360도 전방향 레이저 빔을 발사 가능하고, 표적탐지장치(220)도 360도 회전이 가능하다. 그러나 표적탐지장치(220)는 레이저 빔 발사 없이, 표적의 영상신호를 획득하는 형태로 제어 가능하고, 단지 표시된 빔은 광시계 추적 범위를 나타낸다.
또한, 본 발명은 탐지레이더(210)에서 표적을 탐지하고, 표적에 대한 항적 정보를 전송하면, 표적탐지장치(220)에서 항적 정보를 기반으로 방위각/고각 구동이 이루어짐과 동시에, 이때의 제어정보를 기반으로 동시에 레이저 발사장치(230)의 방위각을 구동하는 방위각 구동기가 구동하면서 표적 지향에 대한 반응시간을 감소시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템에서 표적탐지장치(220)와 레이저 발사장치(230)에서 공통광학계를 이용한 신호의 전달 구성을 도시하고 있다.
탐지레이더(210)로부터 제공받은 항적정보를 기반으로 표적탐지장치(220)는 광시계 표적 추적을 제어한다. 이 과정에서 표적탐지장치(220)의 방위각/고각 구동은 제어부의 제어하에 별도의 구동부(도시하지 않음)를 통해서 이루어진다.
표적탐지장치(220)의 광각카메라를 통해서 촬영된 광각 영상정보는 빔집속기(250)의 측면의 미러를 통해서 전달되고, 빔정렬기(270)로 구성되는 광경로를 경유하여 표적탐지장치용 검출기(280)에서 검출된다. 이렇게 해서 검출되는 광각 영상정보는 신호처리 및 전시기로 전달된다.
이때, 표적탐지장치(220)의 광시계 영상은 레이저 발사장치(230)의 광경로와 공통된 공통 광학계를 이용한다. 즉, 레이저 발사장치(230)와 표적탐지장치(220)는 공통 광학계를 이용함에 따라 부품 수의 감소로 누적 오차가 줄어들고, 특히 광각 영상의 정밀도가 향상되는 효과도 얻게 된다.
특히, 표적탐지장치(220)에서 촬영된 광각 영상정보를 공통광학계의 고속조정거울 등을 이용하여 영상의 왜곡 발생을 방지할 수 있고, 동일 광경로를 이용함에 따른 부품 수의 감소는 누적 오차를 줄여서 영상 정밀도를 향상시킨다.
이때 공통광학계의 구동 결과로부터 얻어지는 광각 영상은 표적탐지장치용 검출기(280)를 통해서 수신되고, 이 수신된 신호가 신호처리 되어서 표적에 대한 광각 영상 출력 및 표적 지향이 이루어진다.
한편, 표적탐지장치(220)의 표적 지향을 위한 제어동작과 동시에 제어부는 표적탐지장치(220)의 방위각/고각 구동에 따른 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치(230)에 대하여 방위각 구동기(240)와 고각 구동기(260)를 구동하여 표적에 대한 정밀 추적을 수행한다. 특히, 본 발명에서 제어부는 표적탐지장치(220)의 방위각/고각 구동을 제어함과 동시에 그에 따른 제어정보를 획득 가능하고, 이러한 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치(230)의 방위각/고각 구동 제어를 즉시 수행할 수 있다. 레이저 발사장치(230)에 대한 구동 제어를 통하여 빔집속부(250)와 빔정렬부(270)를 통과한 신호가 협각 카메라부(도시하지 않음)에서 정밀 영상정보를 출력한다.
이 과정에서 표적탐지장치(220)는 레이저 발사장치(230)의 회전 터렛(245) 상부에서 함께 회전되고 있기 때문에, 레이저 발사장치(230)와 표적탐지장치(220)의 구동범위와 속도가 줄어드는 것이 가능해지고, 그에 따른 부하를 작게 설계하는 것이 가능하다. 즉, 구동부품의 소형화에 따른 표적탐지장치의 무게 및 부피를 감소시키는 것이 가능해진다.
또한, 레이저 발사장치(230)는 고에너지레이저와 조명용 조준카메라를 이용하여 표적의 조준과 조준 영상을 획득하고, 조명 빔 조사를 통하여 SNR(10dB 이상)을 향상시킨다. 또한, 일정 거리 이상의 표적 거리를 주,야간 측정할 수 있는 거리 측정기의 기능을 활용하여 표적크기 및 반사율을 기반으로 측정가능 거리를 구현한다. 그리고 빔정렬기(270)를 활용하여 영상에 대한 추적 정밀도를 유지시킨다.
이후, 표적이 일정거리 이내에 들어오면, 조준점 선정 후, 레이저 발생장치(275)로부터 고에너지 레이저를 발사한다. 이 외에도 레이저 발사장치(230)는 광학계의 광손실이 없도록 동축 망원경 방식을 적용하고, 고각/방위각 구동시 레이저 빔 광축 에러가 최소화되도록 쿠데형 광경로를 구성한다. 또한 고정밀 영상을 빔집속기(250)의 광경로를 공유하여 고에너지용 조준카메라와 조명용 조준카메라 센서에 집광 및 빔정렬기(270)를 활용하여 표적에 대한 조준정밀도를 유지한다. 최종적으로 레이저 발사장치(230)는 표적을 격추시킨다. 이와 같은 레이저 발사장치(230)의 레이저 빔을 발사하고, 정밀 추적을 위한 신호 전달 체계는 일반적인 구성과 동일하게 적용한다. 레이저 발사장치(230)의 일반적인 구성은, 동일 발명자와 동일 출원인에 의해서 2019년 11월 19일 등록된 특허 등록번호 10-2048529의 내용을 참조한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템의 동작 제어 구성도를 도시하고 있다.
탐지레이더(300)에서 출력되는 항적정보를 기반으로 제어부(370)의 제어하에 표적탐지장치 구동부(310)는 표적탐지장치의 방위각/고각 구동을 제어한다. 표적탐지장치 구동부(310)의 구동을 통해서 표적에 대한 광시계 지향이 이루어지고, 이때, 표적탐지장치(220)의 광각카메라(330)로부터 촬영된 광각 영상정보는 공통광학계를 경유하여 표적탐지장치용 검출기(280)에서 검출된다. 이 검출된 신호가 광각 영상정보를 생성하고, 생성된 광각 영상정보는 신호처리 및 전시기(350)에 입력되어서 신호의 확인 및 중심점 추적을 통해 표적에 대한 자동 지향이 이루어진다.
한편, 제어부(370)는 표적탐지장치 구동부(310)의 방위각/고각 구동과 동시에 레이저 발사장치 구동부(320)를 구동시킨다. 이때, 제어부(370)는 표적탐지장치 구동부(310)의 방위각/고각 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치 구동부(320)의 방위각 구동기(240)와 고각 구동기(260)를 구동하여 표적에 대한 정밀 지향을 제어한다. 레이저 발사장치 구동부(320)의 구동으로 정밀 지향이 이루어진 후, 빔정렬기(270)를 경유한 신호는 협각 카메라(340)를 통해서 정밀 영상정보를 생성한다. 생성된 정밀 영상정보는 신호처리 및 전시기(350)에 입력되고, 영상신호의 확인 및 중심점 추적을 통해 표적에 대한 정밀 추적을 수행한다.
한편, 제어부(370)는 일체형으로 구성된 레이저 발사장치(230)와 표적탐지장치(220)의 제어정보를 구동 직후 확인 가능하고, 따라서 표적탐지장치 구동부(310)의 방위각/고각 구동과 동시에 이 제어정보(표적탐지장치의 방위각/고각 정보)에 기반해서 레이저 발사장치 구동부(320)의 방위각/고각 구동을 가능하게 한다.
특히, 본 발명에서 레이저 발사장치(230)의 방위각 구동기인 회전 터렛(245) 상부에 표적탐지장치(220)가 탑재되고 있다. 즉, 도 7의 제어 구성과 레이저 발사장치와 표적탐지장치가 일체화된 복합구동형 레이저시스템에 따라서 항적 정보 수신 후에 표적탐지장치(220)가 회전 터렛 상부에서 구동하므로, 표적탐지장치 구동부가 항적정보를 받아서 목표의 위치를 추적하는 구동과 동시에 레이저 발사장치 구동부(320)의 구동 제어가 가능해진다. 따라서 레이저 발사장치 구동부(320)가 구동해야 하는 상대각도의 총량이 줄어드는 효과를 갖는다. 이러한 효과로 인하여 표적탐지장치 구동부(310)의 구동 부하는 적게 걸리고, 도 8에 도시하고 있는 바와 같이 작전 반응시간은 단축되는 효과를 얻는다.
제어부(370)는 회전 터렛(245)의 상부에 탑재된 표적탐지장치(220)의 회전 구동에 대해서, 회전 터렛의 회전으로 표적탐지장치(220)가 함께 회전되면서, 목표를 지향하는 독립적 회전이 이루어질 수 있도록 기설정된 알고리즘을 수행한다.
이를 위해서 제어부(370)는 표적탐지장치가 레이저 발사장치의 회전 터렛의 회전과 동시에 기설정된 알고리즘에 기반해서 회전 터렛의 상부에서 독립적으로 방위각/고각 구동에 따른 회전이 이루어지면서 표적을 지향하도록 제어한다. 또한, 표적탐지장치에서 표적 지향이 이루어지면, 표적탐지장치의 표적 지향을 유지한 상태에서 레이저 발사장치가 표적을 확인하기까지 회전 터렛이 계속해서 구동되도록 제어하여 표적탐지장치와 레이저 발사장치가 동시에 표적을 지향시키도록 제어한다.
또한, 본 발명에서는 광각 카메라(330)에서 신호처리된 광각 영상정보와 무관하게 레이저 발사장치 구동부(320)의 구동 제어가 이루어지고 있다. 이것은 도 8과, 도 9에 도시하고 있는 바와 같이, 표적탐지장치의 구동과 동시에 레이저 발사장치의 구동에 따른 작전 반응시간이 단축되는 효과를 가져온다.
따라서 본 발명은 표적 지향에 대한 반응시간을 감소시키고, 복합구동과 동시 추종이 이루어지는 복합 구동방식을 통하여 표적 항적 정보에 대한 신속한 지향이 이루어지도록 하고 있다. 이는 구동 장비의 성능을 낮추는 것이 가능하여, 구동 장비의 소형 및 경량화를 가능케 한다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합구동형 레이저시스템가 레이저 무기체계 플랫폼에서 사용되는 일 실시예의 동작 과정을 순차적으로 살펴본다.
본 발명은 도 4a, 도 4b에 도시하고 있는 바와 같이, 레이저 발사장치(230)의 방위각 플랫폼 위에 동일 광경로를 이용할 수 있도록 표적탐지장치(220)를 일체형으로 탑재한 복합구동형 레이저시스템(200)를 구성하고 있다.
표적탐지장치(220) 또는 제어부(370)에서 탐지레이더(210)로부터 표적에 대한 항적을 수신하면(도 8의 ① 단계), 제어부(370)의 제어하에 회전 터렛의 회전이 제어됨과 동시에 표적탐지장치 구동부(310)의 방위각/고각 구동이 제어된다(도 8의 ②단계). 그리고 표적탐지장치(220)가 표적을 지향한 후, 제어부(370)의 제어하에 회전 터렛은 계속해서 회전되면서 레이저 발사장치(230)가 표적을 지향하도록 제어한다(도 8의 ③단계). 그리고 회전 터렛의 상부 레이저 발사장치(230)가 표적을 지향하면, 표적탐지장치(220)와 레이저 발사장치(230)가 표적 위치를 확인 완료하고(도 8의 ④단계), 이후부터 추적카메라, 조준카메라, 그리고 조준점 지향에 따른 일련의 과정이 순차적으로 진행된다. 이때, 표적탐지장치에서 표적 지향 후, 회전 터렛의 계속 구동을 통해서 레이저 발사장치에서 표적을 지향되었을 때, 표적탐지장치(220)에 의한 물리적 방해는 없도록 제어된다.
즉, 본 발명은 도 8에 도시하고 있는 바와 같이, 표적탐지장치와 레이저 발사장치가 목표물을 지향하는 작전반응시간에서 1.9초를 단축시키는 효과를 얻을 수 있다. 이것은 탐지레이더(210)로부터 항적정보를 수신한 표적탐지장치(220)가 레이저 발사장치(230)와 동일 플랫폼에 탑재되어서 동시 회전구동이 이루어지고 있기 때문이다. 이는 표적탐지장치의 구동에 따른 방위각/고각 제어정보가 제어부에서 항상 인지하는 상태가 되고, 이를 기반으로 레이저 발사장치 또한 계속해서 방위각/고각 구동 제어가 이루어지는 것이 가능해진다. 이러한 과정을 통해서 표적탐지장치(220)과 레이저 발사장치(230)의 구동 범위와 속도를 줄이는 것이 가능하고, 그에 따른 부하를 작게 설계 가능하다. 따라서 구동 부품의 소형화에 따른 표적탐지장치의 무게 및 부피를 감소시키는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 복합구동형 레이저시스템(200)에서 표적탐지장치(220)와 레이저 발사장치(230)가 일체형으로 설치되고, 복합구동방식을 채택하고 있다. 이를 통해서 대공 사각지대 없이 전방위 교전이 가능하게 된다.
레이저 발사장치(230)는 표적탐지장치(220)와 터렛 상부에서 함께 회전되면서 표적을 동시 추종하도록 제어되고, 이는 레이저 발사장치(230)의 구동범위를 감소시키는 효과를 갖는다. 즉, 종래 레이저 발사장치의 레이저 빔 발사를 위한 구동범위가 ±270°에서 회전이 이루어졌다면, 본 발명에서는 레이저 발사장치가 ±360°구동범위를 갖지만, 실제로는 ±180°구동범위 내에서 충분히 표적 추적이 가능함을 확인할 수 있다.
이는 항적 정보를 수신한 후에 표적탐지장치(220)가 레이저 발사장치(230)의 방위각 플랫폼 상부에서 구동하므로 표적탐지장치가 항적정보를 받아서 목표의 위치를 추적하기 위한 기동과 동시에 레이저 발사장치(230)의 구동이 이루어질 수 있다. 따라서 구동해야 하는 레이저 발사장치의 상대각도의 총량이 줄어들고, 이러한 효과로 구동 부하는 적게 걸리고 작전 반응시간을 줄어들게 된다. 또한, ±180°구동으로 ±360°구동과 같은 효과를 얻을 수 있다.
마찬가지로 표적탐지장치(220)에 대해서도 ±360°범위에서 구동이 가능하지만, 도 8과 도 9에서 확인 가능한 바와 같이, 실제로는 ±180°구동범위 내에서 충분히 표적 추적이 가능함을 확인할 수 있다. 이 또한 마찬가지로 하나의 터렛 상부에서 레이저 발사장치와 표적탐지장치가 회전하고 있고, 터렛이 회전되는 상태에서 표적탐지장치가 독립적으로 회전이 제어되도록 구성하고 있기 때문에, ±180°구동으로 ±360°구동과 같은 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 레이저 발사장치(230)와 표적탐지장치(220)의 구동 토크를 하향화시키는 것이 가능하였다. 일 예로 표적탐지장치(220)는 방위각 ±180°이상, 100도/초 이상이고, 레이저 발사장치(230)의 구동범위는 방위각 ±180°이상, 80도/초 이상에서 구현 가능하였다. 따라서 본 발명은 구동 토크를 하향화시키는 것이 가능하여, 낮은 용량의 구동기를 사용 가능하고 더불어서 소형, 경량화, 부피 감소의 효과를 거둘 수 있다.
도 9와 도 10은 본 발명의 복합구동형 레이저 시스템에서 운용에 의한 고각/방위각의 시뮬레이션 결과 예시도를 도시하고 있다.
도시된 시뮬레이션 결과 예시도는 요구분석을 통해 구성품 요구성능을 충족하는 상용품을 적용하여 추적구동모듈을 설계하고, 이를 통해서 얻은 결과이다.
이 외에도 본 발명은 종래의 경우 레이저 발사장치와 일정 거리 떨어진 위치에 광시야 추적용 표적탐지장치를 구성함으로 인해 레이저 무기체계의 설치 면적이 커져서, 레이저무기체계의 소형경량화가 불가능했지만, 본 특허 안을 사용하면 설치 면적 최소화로 전체 시스템의 소형 경량화 및 플랫폼 다변화를 통해 육,해,공군용으로의 작전 운용성을 극대화할 수 있다.
그리고 종래의 경우 표적탐지장치와 레이저 발사장치를 일정거리로 이격을 두고 운용하는 경우에는 시스템 누적 오차가 항상 존재해 왔으나, 본 발명에 따르면 기능 단위의 모듈화 및 부품수 최소화 개발이 가능하여 장비 통합 시에 각 장비간의 손실 영역(반사경 수량 증가, 케이블 수량 증가 등)이 제거되어 레이저 빔 및 영상 품질에 대한 성능이 향상된다. 또한 복합구동 제어 알고리듬을 적용하여 각각의 장비 구동 오차가 제거 가능하다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
200 : 복합구동형 레이저시스템, 210 : 탐지레이더, 220 : 표적탐지장치, 230 : 레이저 발사장치, 240 : 방위각 구동기, 250 : 빔 집속기, 260 : 고각 구동기, 270 : 빔 정렬기, 275 : 레이저 발생장치, 280 : 표적탐지장치용 검출기, 300 : 탐지레이더, 310 : 표적탐지장치 구동부, 320 : 레이저 발사장치 구동부, 330 : 광각 카메라, 340 : 협각 카메라, 350 : 신호처리 및 전시기, 370 : 제어부

Claims (18)

  1. 협시계 범위에서 표적을 정밀 탐지하기 위하여 빔집속기를 포함하는 레이저 발사장치;
    레이저 발사장치의 방위각 구동을 위한 회전 터렛 상부에 탑재되어서 회전 터렛의 구동과 함께 회전하면서 독립적으로 방위각/고각 구동이 제어되고, 탐지레이더에서 제공하는 항적정보를 기반으로 광시계 범위에서 표적을 탐지하여, 빔집속기의 측면미러를 통해서 광각 영상정보를 제공하는 표적탐지장치;
    표적탐지장치의 광시계 탐지를 통해서 출력하는 광각 영상정보와 레이저 발사장치의 협시계 탐지를 통해서 검출된 정밀 영상정보를 제공받아서 신호처리하고 전시하는 신호처리 및 전시기; 및
    표적탐지장치의 광시계 탐지를 위한 방위각/고각 구동과, 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    제어부는 항적정보를 수신하면, 회전 터렛의 회전과 함께 표적탐지장치의 방위각/고각 구동을 통하여 광시계 추적을 제어하고, 동시에 표적탐지장치의 방위각/고각 구동의 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 통해서 협시계 추적을 제어하고,
    레이저 발사장치는 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생기; 레이저 빔을 정렬하는 빔정렬기; 레이저 빔을 발사하는 빔집속기로 구성되고, 빔집속기를 통해서 수신되는 신호는 빔정렬기를 통해서 협각 카메라부로 전달되는 복합구동형 레이저시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    표적탐지장치의 광각 영상은 빔집속기의 측면미러를 통해서 공통 광학계로 전달되도록 구성하고, 공통 광학계를 경유한 광각 영상이 표적탐지용 검출기를 통해서 영상신호가 수신되어서 신호처리 및 전시기로 전달되는 복합구동형 레이저시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제어부는 표적탐지장치의 표적지향 후, 얻어진 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 복합구동형 레이저시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    표적탐지장치의 광각 영상정보는 빕집속기의 측면미러를 통해서 빔정렬기로 연결되는 공통광학계를 경유하고, 공통광학계의 일측에 연결된 표적탐지장치용 검출기를 통해서 광각 영상정보가 수신되어 신호처리 및 전시기로 전달되는 복합구동형 레이저시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    신호처리 및 전시기는 광각 영상정보를 신호처리한 광각카메라와 정밀 영상정보를 신호처리하는 협각카메라에서 생성된 광각 영상과 정밀 영상을 동시에 전시하는 복합구동형 레이저시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    표적탐지장치는 레이저 발사장치의 회전 터렛의 회전과 함께 회전하면서 회전 터렛의 상부에서 독립적으로 회전이 제어되고,
    탐지레이더로부터 표적의 항적정보를 수신하면, 표적탐지장치는 회전 터렛과는 별도로 독립적 회전을 수행하여 표적을 지향하고,
    표적탐지장치에서 표적 지향이 이루어지면, 표적탐지장치의 표적 지향을 유지한 상태에서 레이저 발사장치가 표적을 확인하기까지 회전 터렛이 계속해서 구동되어 표적탐지장치와 레이저 발사장치가 동시에 표적을 지향시키는 복합구동형 레이저시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    레이저 발사장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 80도/초 범위에서 구동 제어가 이루어지는 복합구동형 레이저시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    표적탐지장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 100도/초 범위에서 구동 제어가 이루어지는 복합구동형 레이저시스템.
  10. 빔집속기를 포함하는 레이저 발사장치에서 협시계 범위에서 표적의 정밀 탐지를 수행하는 단계;
    레이저 발사장치의 방위각 구동을 위한 회전 터렛 상부에 탑재되어서 회전 터렛의 구동과 함께 회전하면서 독립적으로 방위각/고각 구동이 제어되는 표적탐지장치에서, 탐지레이더에서 제공하는 항적정보를 기반으로 광시계 범위의 표적 탐지를 수행하고, 빔집속기의 측면미러를 통해서 광각 영상정보를 제공하는 단계;
    제어부에서 표적탐지장치의 광시계 탐지를 위한 방위각/고각 구동과 동시에 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 단계; 및
    신호처리 및 전시기에서, 광시계 탐지를 통해서 출력하는 광각 영상정보와 협시계 탐지를 통해서 검출된 정밀 영상정보를 제공받아서 신호처리하고 전시하는 단계를 포함하고,
    제어부는 항적정보를 수신하면, 회전 터렛의 회전과 함께 표적탐지장치의 방위각/고각 구동을 통하여 광시계 추적을 제어하고, 동시에 표적탐지장치의 방위각/고각 구동의 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 통해서 협시계 추적을 제어하고,
    레이저 발사장치는 레이저 빔 발생기에서 발생된 빔을 빔정렬기에서 정렬하고, 빔집속기를 통해서 레이저 빔을 발사하고,
    빔집속기를 통해서 수신되는 신호는 빔정렬기를 통해서 협각 카메라부로 전달되는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    표적탐지장치의 광각 영상은 빔집속기의 측면미러를 통해서 공통 광학계로 전달되도록 구성하고, 공통 광학계를 경유한 광각 영상이 표적탐지용 검출기를 통해서 영상신호가 수신되어서 신호처리 및 전시기로 전달되는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    제어부는 표적탐지장치의 표적지향 후, 얻어진 제어정보를 기반으로 레이저 발사장치의 방위각/고각 구동을 제어하는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 10에 있어서,
    표적탐지장치의 광각 영상정보는 빕집속기의 측면미러를 통해서 빔정렬기로 연결되는 공통광학계를 경유하고, 공통광학계의 일측에 연결된 표적탐지장치용 검출기를 통해서 광각 영상정보가 수신되어 신호처리 및 전시기로 전달되는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    신호처리 및 전시기는 광각 영상정보를 신호처리한 광각카메라와 정밀 영상정보를 신호처리하는 협각카메라에서 생성된 광각 영상과 정밀 영상을 동시에 신호처리하는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    표적탐지장치는 레이저 발사장치의 회전 터렛의 회전과 함께 회전하면서 회전 터렛의 상부에서 독립적으로 회전이 제어되고,
    탐지레이더로부터 표적의 항적정보를 수신하면, 표적탐지장치는 회전 터렛과는 별도로 독립적 회전을 수행하여 표적을 지향하고,
    표적탐지장치에서 표적 지향이 이루어지면, 표적탐지장치의 표적 지향을 유지한 상태에서 레이저 발사장치가 표적을 확인하기까지 회전 터렛이 계속해서 구동되어 표적탐지장치와 레이저 발사장치가 동시에 표적을 지향시키는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    레이저 발사장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 80도/초 범위에서 구동 제어가 이루어지는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
  18. 청구항 10에 있어서,
    표적탐지장치는 방위각 ±180도 범위에서 회전되고, 구동속도는 100도/초 범위에서 구동 제어가 이루어지는 복합구동형 레이저시스템의 제어방법.
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