KR102301374B1 - 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계는 원격통제장치로부터 다수의 이동식 방탄무인표적의 이동 시나리오를 구성할 수 있다. 상기 이동식 방탄무인표적은 장애물을 피해 자율적으로 이동할 수 있으며, 피탄감지부를 통해 마네킹표적의 피탄여부 및 피탄위치를 감지하여 치명상 및 부상을 판단하여 임무가 종료되었음을 시각적으로 표현할 수 있다.

Description

이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계{Infantry live-fire training system including mobile bullet-proof targets}

아래의 설명은 실전과 유사한 사격훈련방식을 제공하여 병사의 교전능력을 획기적으로 향상 시킬 수 있는 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계에 관한 것이다.

본 발명은 병사의 사격훈련을 실전과 유사하게 모사하여 효과적인 작전능력을 제공하는 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계에 관한 내용이다.

기존 사격훈련은 고정표적 또는 피탄 시 후방으로 넘어가는 정적표적과 레일을 따라 지정된 경로로만 움직이는 제한적 이동표적을 사용하고 있다. 동일 장소에서 예측 가능한 경로로 이동하는 표적으로 인해 훈련자는 표적의 위치를 이미 인식한 상태에서 사격훈련에 임하게 되고, 실전과 같은 돌발상황 대처능력을 배양 및 평가하기 어렵다는 한계점이 있다.

이를 보완하기 위해 레이저 훈련장비를 활용하여 피격을 모사하는 방식을 도입하고 있으나, 레이저 장비를 활용함으로써 장비의 오작동, 오차 등이 발생할 수 있으며, 레이저와 공포탄을 사용하는 훈련인 만큼 실탄사격과 상이한 탄착특성을 가지고, 실탄사격에서만 느낄 수 있는 반동 및 발생할 수 있는 여러 위기상황에서의 대처능력을 향상시키기에 부족한 점이 있다.

이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계는 실탄을 사용하는 훈련체계로써, 병사들에게 실전과 유사한 교전상황을 제공하여 실효적인 교전능력을 향상시키고자 하는 목적이 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

실시 예의 목적은, 병사의 사격훈련을 실전과 유사하게 모사하여 병사에게 실전과 유사한 작전능력을 향상시켜주기 위한 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계를 제공하는데 있다.

일 실시 예에 따른 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계는 이동장치를 통해 방탄표적을 이동시킨다. 거리 측정이 가능한 센서부를 다수 보유하여 전방에 존재하는 장애물을 탐지하며 이를 회피하여 이동한다.

원격제어장비를 사용하여 다수의 상기 이동식 방탄무인표적의 이동을 제어하고 시나리오 별 GPS 기반 위치 지정 기능이 있어, 하나 이상의 상기 이동식 방탄무인표적이 피격되거나 하나 이상의 상기 이동식 방탄무인표적에서 총성이 감지되면 다수의 상기 방탄무인표적이 각자 지정된 시나리오에 해당하는 위치로 즉시 이동한다.

상기 이동식 방탄무인표적은 포성과 탄의 초음속 N형파(supersonic N-wave)를 감지하기 위해 최소 3개 이상의 마이크로폰이 장착된다. 상기 마이크로폰의 역할은 훈련 개시 후 새로운 정해진 시나리오를 트리거 시키는 역할과 피탄 시 피격 위치를 판단하는 역할을 수행한다. 피격 위치에 따라 치명상 또는 부상상태로 구분되며 치명상 상태 시 상기 이동식 방탄무인표적의 임무가 종료되며, 부상발생 시 상기 이동식 방탄무인표적의 임무는 지속적으로 진행되나 정해진 숫자 이상의 부상이 누적되면 치명상으로 판단하여 상기 이동식 방탄무인표적의 임무를 종료시킨다.

충격감지기는 방탄무인표적 방탄판 내부에 장착되어 탄 피격 시 방탄판에 전달되는 충격을 감지하여 피탄감지기의 피탄 감지역할을 보조할 수 있다.

상기 이동식 방탄무인표적은 치명상에 해당하는 피격이 감지되거나 부상의 정도가 누적되면 마네킹표적 하부에 위치한 마네킹표적제어부를 작동시켜 넘어지는 효과를 연출하고 상기 이동식 방탄무인표적의 임무를 종료한다.

상기 이동식 방탄무인표적은 훈련의 난이도를 조절할 수 있다. 난이도가 내려감에 따라 이동식 방탄무인표적의 최대 속도가 제한되고, 치명상으로 판단되는 영역이 넓어질 수 있다.

본 발명의 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계를 병사의 사격훈련에 적용하면 기존의 이동표적 또는 레이저 장비를 활용한 사격 훈련에 비해 보다 실전과 유사한 상황에서 훈련이 진행되므로, 병사의 교전능력을 획기적으로 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 일 실시 예에 따른 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계의 개략도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 원격통제장치(200)의 이벤트 발생 시 그림 좌에서 우로 시나리오의 이동이 이루어 지는 것을 설명한 개념도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 피격 후 마네킹표적(160)의 치명으로 판단되었을 시 넘어지는 효과를 통해 임무가 종료되었음을 표현하는 예시도이다.
도 4은 일 실시 예에 따른 마네킹표적(160)의 치명부위 및 부상부위를 설정한 예시도이다.
도 5는 사격 및 피탄 시 충격파가 발생하는 것을 설명하고, 다수의 피탄감지센서(151)가 피격 위치를 판단하는 방법에 대해 설명하는 개념도이다.

본 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 실시 예들에서 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우에는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시 예의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다.

후술할 실시 예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술 분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시 예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.

실시 예들은 병사의 사격훈련에 사용하기 위한 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계에 관한 것이다. 여기서, 사격은 소총탄, 초음속 이상으로 발사되는 권총탄 및 지원화기의 사격을 모두 포함할 수 있다.

이동식 방탄무인표적을 포함한 실탄사격 훈련체계는 하나 이상의 이동식 방탄무인표적(100)과 하나 이상의 이동식 방탄무인표적을 조작하는 원격통제장치(200)로 구성된다.

도 1은 일 실시 예에 따른 이동식 방탄무인표적(100)의 개략도이다.

상기 이동식 방탄무인표적(100)은 상부의 마네킹표적(160)과 하부의 이동장치(110)로 구성된다.

상기 이동장치(110)는 내탄바퀴(112), 제어부(130), 마네킹표적제어부(170), 센서부(140), 마이크로폰(142), 피탄감지부(150) 및 위치수신기(190)으로 구성된다.

내탄바퀴(112)는 공기압으로 형상이 유지되는 방식이 아닌 통고무 재질로 제작되어, 탄에 피격되어도 상기 이동식 방탄무인표적(100)의 임무를 계속해서 수행할 수 있도록 한다.

센서부(140)는 거리를 측정하는 센서로 구성되어 서로 다른 상기 이동식 방탄무인표적(100)이나 장애물을 회피하기 위한 목적으로 상기 이동장치(110) 사방으로 장착된다.

마이크로폰(142)은 상기 이동식 방탄무인표적(100)에 부착되어 사격 시 포구에서 발생하는 음압을 측정하기 위한 목적으로 장착된다.

위치감지기(190)는 이동식 방탄무인표적(100)의 현재 위치를 측정하기 위한 GPS로 이루어져있다.

원격통제장치(200)는 다수의 이동식 방탄무인표적(100)의 위치를 상기 이동장치(110)의 내부와 외부에 걸쳐 형성된 신호송수신부(120)를 통하여 무선으로 제어하기 위한 목적의 장치이다.

상기 원격통제장치(200)는 상기 이동장치(110)내의 위치한 제어부(130)를 상기 내탄바퀴(112)의 회전을 제어하여, 상기 이동식 방탄무인표적(100)를 이동시킬 수 있다.

상기 원격통제장치(200)는 도 2의 예시와 같이 시나리오 별 이동식 방탄무인표적(100)의 이동 위치를 저장하여 제어할 수 있다.

상기 원격통제장치(200)은, 상기 마이크로폰(142)을 시나리오 전환에 활용할 수 있다.

상기 이동장치(110)의 표면은 방탄소재로 구성되어 내부 장치를 피격으로부터 보호할 수 있다.

피탄감지부(150)은 복수의 피탄감지센서(151)로 구성된다.

상기 복수의 피탄감지센서(151)는 탄이 초음속으로 이동할 때 발생하는 충격파를 감지하여 탄착위치를 판단한다. 탄의 속도를

라 하고 음속을

라고 할 때 마하수는

로 정의된다. 초음속으로 이동하는 물체는 충격파를 생성하며 마하수와 충격파의 각도

와의 관계는 식(1)과 같다.

식(1)

충격파는 충격파 선과 수직한 방향 기준으로 음속과 같은

의 속도로 전파되므로 도 5의 평면에서의 충격파 전파속도는 식(2)와 같다.

식(2)

도 5의 평면에 피탄 위치를

, 입사되는 시점의 시간을

라 하고

번째 마이크로폰의 위치를

,

번째 피탄감지센서(151)에서 충격파가 감지되는 시간을

라 하면 식(3)과 같은 관계가 성립한다.

식(3)

식에서 미지수는 피탄 시간

, 피탄 위치

, 마하수

4개로 이루어져 있으므로, 최소 4개의 피탄감지센서(151)를 사용할 필요성이 있다.

충격감지기(152)는 상기 이동식 방탄표적의 실제 피격여부를 판단함과 더불어 피탄 시간

를 측정해 주는 역할을 수행할 수 있다.

상기 충격감지기(152)가 피탄 감지에 사용될 경우 식(3) 의 미지수는 4개에서 3개로 줄게 되므로 최소 3개 피탄감지센서(151)를 통하여 피탄 위치를 측정할 수 있다.

상기 피탄감지센서(151)는 전술한 최저 필요수량 보다 많은 수를 사용하는 경우, 최소자승법을 통해 피탄 위치를 구하여 피탄 위치 측정에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.

전술한 것과 같이 상기 파탄감지부(150) 또는 상기 충격감지기(152)를 통하여 마네킹표적(160)의 피탄 위치를 판단할 수 있으며, 상기 마네킹표적(160)의 도 4의 예시와 같이 머리 부분에서 척추부분이 피격되면 치명타로 판정될 수 있으며, 그 외의 부위는 부상으로 판정되어 부상이 정해진 횟수만큼 누적치가 형성되면 치명타로 판정될 수 있다.

치명타로 판정되면 마네킹표적제어부(170)를 작동시켜 마네킹표적(160)을 도 3 과 같이 누운 형상으로 만들어 피격되었음을 외부에서 알 수 있도록 하고 상기 원격통제장치(200)로 현재 상태를 전송하고 상기 이동식 방탄무인표적(100)의 임무를 종료한다.

상기 원격통제장치(200)을 통하여 훈련의 난이도를 설정할 수 있다. 난이도에 따라 상기 이동식 방탄무인표적(100)의 이동 속도 제한 값이 다르게 설정될 수 있고, 마네킹표적(160)의 치명부위 범위 변경 및 부상 누적치 값 등이 조절될 수 있다.

전술한 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

삭제

Claims (5)

1. 이동장치(110)의 내부와 외부에 걸쳐 형성되며 제어신호와 주행경로명령을 입력받는 신호송수신부(120);
   상기 신호송수신부(120)가 수신한 주행경로명령을 포함한 제어신호에 따라 이동식 방탄무인표적을 제어하는 제어부(130);
   서로 다른 이동식 방탄무인표적(100)을 감지하고, 전방의 장애물을 인식하기 위한 센서부(140);
   초음속으로 비행하는 소총탄에서 발생하는 수퍼소닉파를 최소 4개 이상의 피탄감지센서(151)를 사용하여 피탄여부를 판단하는 피탄감지부(150); 및 상기 피탄감지부(150)로부터 피탄여부를 수신하여 마네킹표적(160)의 기울기를 제어하는 마네킹표적제어부(170); 및
   상기 피탄감지부(150)의 최소 4개 이상의 상기 피탄감지센서(151)를 활용하여 하거나,
   상기 마네킹표적제어부(170) 내부에 충격감지기(152)가 장착되어 피탄 여부를 판단하고, 피탄되는 시점을 측정하여, 3개의 피탄감지센서(151)로 치명부위 피격 여부를 판단하는 기능이 포함하는 이동식 방탄무인표적(100)과,
   상기 센서부(140)와 위치정보수신기(190)을 활용하여 사전에 지정된 경로를 주행하는 제어신호를 다수의 상기 이동식 방탄무인표적(100)으로 원격으로 송신하며, 운용자가 주행경로를 입력할 수 있 고,
   훈련의 난이도를 설정하여, 훈련 난이도에 따라 상기 이동식 방탄무인표적(100)의 최대 이동 속도 및 치명타 판정 기준을 완화하는 기능을 보유한 원격통제장치(200),
   를 포함하는 이동식 방탄무인표적을 포함한 보병용 실탄사격 훈련체계
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