KR102331256B1 - 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법 - Google Patents

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Abstract

제안기술은 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동체 외부에 장착되는 영상기기의 주시 방향이 이동체를 조종하는 조종수의 주시 방향과 동일한 방향을 지시하도록 하기 위한 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 관한 발명이다.

Description

헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법{Helmet azimuth tracking device and Helmet Azimuth Tracking Method using thereof}
제안기술은 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동체 외부에 장착되는 영상기기의 주시 방향이 이동체를 조종하는 조종수의 주시 방향과 동일한 방향을 지시하도록 하기 위한 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 관한 발명이다.
최근, 군용뿐만 아니라 대다수의 민간 차량에는 주행보조장치로써 카메라 등이 장착되며, 그 수가 증가하고 있다.
특히, 적군의 화력에 대비하여 사방이 철갑으로 둘러싸인 장갑차, 탱크, 자주포 등의 전투 차량 또는 하부가 철판으로 막힌 헬기 등의 이동체에서는 조종수의 넓은 시야 확보가 어려워 예기치 않은 사고가 발생하게 된다.
따라서 전투력 향상을 위한 외부 시야 확보가 필수적이며, 이를 위해 이동체의 외부에 감시카메라를 장착한다.
종래에는 이동체의 외부에 여러 대의 감시카메라가 설치되는 경우, 이동체 내부의 전시기를 통해 조종수가 외부 상황을 인식할 수 있도록 하는 방법이 사용되었다.
하지만 적은 수의 감시카메라로 360도의 시야를 확보하기 위해 조종수가 착용한 헬멧의 방향을 인식하여 외부의 감시카메라가 조종수의 머리 방향과 동일한 방향으로 회전하도록 하고, 외부에 장착된 감시카메라의 출력을 조종수의 헬멧에 장착된 헬멧 시현기(helmet mounted display)에 나타내어 외부 상황을 감시하는 방법이 적용되고 있다.
상기와 같은 방법을 적용하기 위해서는 조종수가 착용한 헬멧의 방향과 외부 감시카메라의 방향이 정확히 일치되어야 하는데 제한된 화면 처리 속도로 인해 감시카메라로 입력되는 상황과 실제 조종수가 보는 시야에 차이가 발생하여 운용의 문제를 초래하는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2018-0052713호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 이동체 외부에 장착되어 외부 상황을 감시하는 영상기기의 주시 방향을 상기 이동체를 조종하는 조종수의 주시 방향과 정확히 일치시키는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헬멧 방위각 추적 장치에 있어서,
이동체의 내부에 위치하는 조종수의 헬멧에 장착되어 조종수의 주시 방향을 오일러각으로 출력하는 제1AHRS센서;
이동체의 외부에 설치된 영상기기를 고정시킨 프레임의 근방에 장착되어 프레임의 오일러각을 출력하는 제2AHRS센서;를 포함하며,
제1AHRS센서에서 출력하는 오일러각과 제2AHRS센서에서 출력하는 오일러각의 차이만큼 영상기기를 회전시켜 헬멧이 바라보는 방향과 영상기기가 바라보는 방향을 서로 일치시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헬멧 방위각 추적 방법에 있어서,
제1AHRS센서와 제2AHRS센서의 초기화 단계;
제1AHRS센서와 제2AHRS센서의 작동 시작 단계;
조종수의 헬멧에 장착된 제1AHRS센서의 출력값과 이동체에 장착된 제2AHRS센서의 출력값을 동일한 값으로 정렬시키는 단계;
이동체의 외부에 설치된 영상기기가 회전하는 단계;
제1AHRS센서의 출력값과 제2AHRS센서의 출력값의 표류오차(drift error) 보정 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이동체 외부에 장착되어 외부 상황을 감시하는 영상기기의 주시 방향을 상기 이동체를 조종하는 조종수의 주시 방향과 정확히 일치시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, AHRS(Attitude and heading reference system) 센서 및 조도(cadmium sulfide) 센서만을 이용하는 것으로, 저렴한 비용으로 구현 가능하며, 내부가 협소한 이동체 내에서도 손쉽게 적용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 장치의 구조도.
도 2는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 장치의 시험 장치.
도 3은 본 발명에 따른 이동체에 대한 프레임의 회전 시 영상기기의 오일러각 변화 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 방법의 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 장치의 아두이노 시리얼 플로터 출력 그래프.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동체 외부에 장착되는 영상기기의 주시 방향이 이동체를 조종하는 조종수의 주시 방향과 동일한 방향을 지시하도록 하기 위한 헬멧 방위각 추적 장치 및 이를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 관한 발명이다.
도 1에는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 장치의 구조도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 장치의 시험 장치가 도시되어 있다.
본 발명의 헬멧 방위각 추적 장치는 두 개의 AHRS센서와 두 개의 조도 센서를 포함하여 구성된다.
상기 AHRS센서 중 제1AHRS센서(2)는 이동체(18)의 내부에서 상기 이동체(18)를 조종하는 조종수의 헬멧(16)에 장착된다. 상기 제1AHRS센서(2)는 상기 조종수가 상기 헬멧(16)을 착용한 상태일 때 상기 조종수의 정면 방향을 향하도록 장착되어 상기 조종수의 머리 움직임에 따라 달라지는 상기 조종수의 주시 방향을 오일러각(Euler angle)으로 출력하게 된다.
상기 이동체(18)는 장갑차, 헬기 및 일반 차량을 포함한다.
상기 AHRS센서 중 제2AHRS센서(4)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상기 이동체(18)의 외부에 설치된 영상기기(20)를 고정시킨 프레임의 근방에 장착되어 상기 프레임의 오일러각을 출력하게 된다.
상기 영상기기(20)는 카메라일 수 있다.
본 발명의 헬멧 방위각 추적 장치는 외부 상황을 감시하는 상기 영상기기(20)의 주시 방향을 상기 조종수의 주시 방향과 정확히 일치시키기 위해 상기 제1AHRS센서(2)에서 출력하는 yaw각과 상기 제2AHRS센서(4)에서 출력하는 yaw각의 차이만큼 상기 영상기기(20)를 회전시켜 상기 헬멧이 바라보는 방향과 상기 영상기기가 바라보는 방향을 서로 일치시키게 된다.
상기 영상기기(20)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이 회전하는 포탑 등과 같은 프레임(22)에 장착되는 경우가 있기 때문에 서보모터(servo motor) 등의 모터(14)를 추가 장착하여 상기 프레임의 회전과 상관없이 상기 모터(14)에 의해 회전하게 된다.
상기 제2AHRS센서(4)와 상기 모터(14) 사이의 간격이 일정 간격 이하이면 상기 모터(14)가 상기 제2AHRS센서(4)에 내장된 3축 지자기센서에 영향을 미쳐 오일러각이 정확히 측정되지 않으므로 상기 모터(14)와 상기 제2AHRS센서(4)를 서로 차폐시키거나 서로 일정 간격 이격되도록 위치시킨다.
상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)는 동일한 제품이며, 각각 3축 자이로스코프, 3축 가속도 센서 및 3축 지자기 센서를 내장한다.
상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)를 이용하여 상기 영상기기(20)의 주시 방향을 상기 조종수의 주시 방향과 일치시키는 경우, 동 위상의 표류오차를 줄일 수 있고, 높은 정확도로 상기 영상기기(20)의 주시 방향을 상기 조종수의 주시 방향과 일치시킬 수 있다.
하지만 상기 표류오차를 완전히 제거할 수 없기 때문에 상기 제1AHRS센서(2)의 출력값과 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값의 표류오차(drift error)를 완전히 제거하기 위한 보정(calibration) 방안으로 상기 조도(cadmium sulfide)센서를 적용한다.
상기 두 개의 조도 센서 중 제1조도센서(6)는 상기 이동체(18)에서 상기 조종수의 정면 방향에 장착되며, 제2조도센서(8)는 상기 제1조도센서(6)의 일측에 장착된다.
상기 제1조도센서(6)와 상기 제2조도센서(8)는 상기 조종수의 움직임에 따른 상기 헬멧(16)의 회전 시 서로 다른 각도 상에 위치하도록 장착된다.
상기 헬멧(16)에는 상기 헬멧(16)의 회전에 따라 상기 헬멧(16)과 동일한 방향으로 회전하는 제1라인레이저(line laser)(10)가 장착되며, 상기 영상기기(20)의 상단에는 상기 영상기기(20)의 회전에 따라 상기 영상기기(20)와 동일한 방향으로 회전하는 제2라인레이저(line laser)(12)가 장착된다.
상기 제2조도센서(8)는 상기 제1조도센서(6)를 향한 상기 제1라인레이저(10)의 빔 발사 시 상기 제1라인레이저(10)의 빔이 영향을 미치지 않는 위치에 장착되어야 한다.
상기 라인레이저는 상기 조종사 및 상기 영상기기(20)의 각도를 가시적으로 측정하기 위한 구성이며, 상기 제2라인레이저(12)는 실제 시스템 구성 시 삭제될 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 방법의 순서도가 도시되어 있다.
하기에서는 상기의 헬멧 방위각 추적 장치를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 방법은,
상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)의 초기화 단계;
상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)의 작동 시작 단계;
상기 조종수의 헬멧(16)에 장착된 상기 제1AHRS센서(2)의 출력값과 이동체(18)에 장착된 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값을 동일한 값으로 정렬시키는 단계;
상기 이동체(18)의 외부에 설치된 영상기기(20)가 회전하는 단계;
상기 제1AHRS센서(2)의 출력값과 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값의 표류오차(drift error) 보정 단계를 포함하여 진행된다.
먼저, 상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)를 초기화하여 출력값을 ‘0’으로 세팅한 후 상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)의 작동을 시작한다.
상기 제1AHRS센서(2)에서는 상기 조종수의 주시 방향을 yaw각으로 출력하며, 동시에 상기 제2AHRS센서(4)에서는 상기 영상기기(20)의 주시 방향을 yaw각으로 출력한다.
MCU(Micro Controller Unit)에서는 상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4) 각각으로부터 출력값을 전달받으며, 상기 제1AHRS센서(2)로부터 전달된 출력값과 상기 제2AHRS센서(4)로부터 전달된 출력값의 차이만큼 상기 모터(14)가 회전하게 된다.
예를 들어, 상기 제2AHRS센서(4)에서 출력된 상기 영상기기(20)의 주시 방향 yaw각이 +60도이고, 상기 제1AHRS센서(2)에서 출력된 상기 조종수의 주시 방향 yaw각이-30도인 경우, 상기 모터(14)는 상기 영상기기(20)를 -90도 방향만큼 회전시켜 상기 조종수의 주시 방향과 상기 영상기기(20)의 주시 방향을 서로 일치시키게 된다.
그러나, 상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)가 동일한 제품으로 사용되며, 상기 조종수의 주시 방향과 상기 영상기기(20)의 주시 방향이 서로 동일한 방향을 향하고 있더라도 상기 제1AHRS센서(2)에서 출력되는 yaw각과 상기 제2AHRS센서(4)에서 출력되는 yaw각이 서로 달라 상기 조종수의 주시 방향과 상기 영상기기(20)의 주시 방향에 상당한 오차가 발생한다.
상기 오차를 제거하기 위해 상기 제1AHRS센서(2)의 출력값과 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값이 동일한 값이 되도록 정렬시키게 된다.
상기 제1AHRS센서(2)의 출력값과 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값을 동일한 값이 되도록 정렬시키는 단계는,
상기 제1AHRS센서(2)의 N-1번째 출력값과 N번째 출력값의 변화량을 계산하는 단계;
상기 제1AHRS센서(2)의 출력 횟수별 변화량을 모두 더해 정렬된 값을 계산하는 단계;
상기 제2AHRS센서(4)의 N-1번째 출력값과 N번째 출력값의 변화량을 계산하는 단계;
상기 제2AHRS센서(4)의 출력 횟수별 변화량을 모두 더해 정렬된 값을 계산하는 단계;
상기 제1AHRS센서(2)의 N번째 출력에서의 상기 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서(4)의 N번째 출력에서의 상기 정렬된 값의 차이값을 구하는 단계;를 포함하여 진행된다.
먼저, 상기 제1AHRS센서(2)의 N-1번째 출력값(이전 출력값)과 N번째 출력값(현재 출력값)의 변화량을 계산하고, 상기 제1AHRS센서(2)의 출력 횟수별 변화량을 모두 합해 정렬된 값을 계산하게 된다.
예를 들어, N-1번째 출력값이 30이고, N번째 출력값이 31인 경우 상기 제1AHRS센서(2)의 N번째 출력에서의 변화량은 1이며, 정렬된 값은 1이 된다. N+1번째 출력값이 32인 경우 상기 제1AHRS센서(2)의 N+1번째 출력에서의 변화량은 1이며, 정렬된 값은 2가 된다.
동시에, 상기 제2AHRS센서(4)의 N-1번째 출력값(이전 출력값)과 N번째 출력값(현재 출력값)의 변화량을 계산하고, 상기 제2AHRS센서(4)의 출력 횟수별 변화량을 모두 합해 정렬된 값을 계산하게 된다.
예를 들어, N-1번째 출력값이 60이고, N번째 출력값이 62인 경우 상기 제2AHRS센서(4)의 N번째 출력에서의 변화량은 2이며, 정렬된 값은 2가 된다. N+1번째 출력값이 60인 경우 상기 제2AHRS센서(4)의 N+1번째 출력에서의 변화량은 -2이며, 정렬된 값은 0이 된다.
상기 제1AHRS센서(2)의 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서(4)의 정렬된 값이 계산되면, 상기 제1AHRS센서(2)의 N번째 출력에서의 상기 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서(4)의 N번째 출력에서의 상기 정렬된 값의 차이값을 구하게 된다.
상기 이동체(18)의 외부에 설치된 영상기기(20)가 회전하는 단계에서 상기 영상기기(20)는 상기 차이값만큼 회전하게 된다.
예를 들어, 상기 제1AHRS센서(2)의 N번째 출력에서의 정렬된 값은 1, 상기 제2AHRS센서(4)의 N번째 출력에서의 정렬된 값은 2로, N번째 출력에서의 상기 정렬된 값의 차이값은 -1이 된다. 따라서, N번째 출력의 결과에 따라 상기 모터(14)는 상기 영상기기(20)의 yaw각을 -1도 만큼 회전시키게 된다.
상기 제1AHRS센서(2)의 N+1번째 출력에서의 정렬된 값은 2, 상기 제2AHRS센서(4)의 N+1번째 출력에서의 정렬된 값은 0으로, N+1번째 출력에서의 상기 정렬된 값의 차이값은 2가 된다. 따라서, N+1번째 출력의 결과에 따라 상기 모터(14)는 상기 영상기기(20)의 yaw각을 +2도만큼 회전시키게 된다.
상기 영상기기(20)는 상기 제2AHRS센서(4)의 출력 횟수별로 상기 조종수의 주시 방향과 동일한 주시 방향이 되도록 회전하게 된다.
상기 제1AHRS센서(2)의 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서(4)의 정렬된 값의 계산 시 발생되는 표류오차는 상기 조도센서를 이용하여 제거하게 된다.
상기 제1AHRS센서(2)의 출력값과 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값의 표류오차(drift error) 보정 단계는,
상기 조종수의 헬멧(16)에 장착된 제1라인레이저(10)가 상기 이동체(18)에서 상기 조종수의 정면 방향에 장착된 제1조도센서(6)를 향해 회전하는 단계;
상기 제1조도센서(6)의 출력값이 상기 제1조도센서(6)의 일측에 위치하는 상기 제2조도센서(8)의 출력값 보다 일정 값 이상 증가하는 단계;
상기 제1조도센서(6)의 출력값과 상기 제2조도센서(8)의 출력값의 차이가 임계치 이상이 되는 단계;
상기 제1AHRS센서(2)의 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서(4)의 정렬된 값이 0으로 초기화되는 단계;
상기 영상기기(20)의 주시 방향이 상기 조종수의 주시 방향과 동일해지도록 상기 영상기기(20)를 회전시키는 단계;를 포함하여 진행된다.
먼저, 상기 조종수의 머리 움직임에 따라 상기 헬멧(16)에 장착된 상기 제1라인레이저(10)가 상기 제1조도센서(6)를 향해 회전 즉, 상기 조종수가 상기 이동체(18)의 정면을 향하여 회전하게 되면, 상기 제1조도센서(6)의 출력값이 상기 제2조도센서(8)의 출력값보다 일정 값 이상 증가하게 된다.
계속된 상기 조종수의 정면 방향을 주시에 의해 상기 제1조도센서(6)의 출력값 증가가 지속되어 상기 제1조도센서(6)의 출력값과 상기 제2조도센서(8)의 출력값의 차이가 임계치 이상이 되면, 상기 제2AHRS센서(4)의 출력값은 초기화되며, 따라서 상기 제1AHRS센서(2)의 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서(4)의 정렬된 값은 각각 0으로 초기화된다.
이에 따라, 상기 모터(14)는 상기 영상기기(20)의 주시 방향이 상기 조종수의 주시 방향과 동일해지도록 상기 영상기기(20)를 회전시키게 된다.
실제 상황에서는 상기 조종수가 정면 방향을 주시하는 빈도가 가장 많기 때문에 상기 표류오차는 즉시 제거된다고 볼 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 헬멧 방위각 추적 장치의 아두이노 시리얼 플로터 출력이 도시되어 있다.
도 5(a)는 상기 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)만을 사용하여 상기 조종수의 주시 방향과 상기 영상기기(20)의 주시 방향을 일치시켰을 때의 결과를 보여준다.
파란색 선은 상기 제1AHRS센서(2)로부터 출력된 yaw각을 나타내고, 빨간색 선은 상기 제2AHRS센서(4)로부터 출력된 yaw각을 나타낸다. 그래프를 보면 표류오차가 발생된 만큼 간격이 유지되는 것을 확인할 수 있다.
도 5(b)는 상기 제1AHRS센서(2), 상기 제2AHRS센서(4)와 상기 조도센서를 함께 사용했을 때의 결과를 보여준다.
녹색 선은 상기 제1조도센서(6)와 상기 제2조도센서(8)의 출력값을 뺀 값을 보여준다. 도 5(b)는 도 5(a)와 달리, 표류오차가 발생한다 하더라도 상기 제1조도센서(6)에 상기 제1라인레이저(10)가 발사될 때마다 상기 제1조도센서(6)의 출력값과 상기 제2조도센서(8)의 출력값의 차이가 임계치 이상이 되어 표류오차가 자동으로 제거되는 것을 확인할 수 있다.
상기에서는 제1AHRS센서(2)와 상기 제2AHRS센서(4)에서 출력되는 오일러각으로 yaw각만을 언급하였지만 이는 일 실시예에 따른 것으로 이동체(18)의 roll각, pitch각에 대해서도 적용 가능하다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
2 : 제1AHRS센서
4 : 제2AHRS센서
6 : 제1조도센서
8 : 제2조도센서
10 : 제1라인레이저
12 : 제2라인레이저
14 : 모터
16 : 헬멧
18 : 이동체
20 : 영상기기
22 : 프레임

Claims (13)

  1. 이동체의 내부에 위치하는 조종수의 헬멧에 장착되어 상기 조종수의 주시 방향을 오일러각으로 출력하는 제1AHRS센서;
    상기 이동체의 외부에 설치된 영상기기를 고정시킨 프레임의 근방에 장착되어 상기 프레임의 오일러각을 출력하는 제2AHRS센서;를 포함하며,
    상기 제1AHRS센서에서 출력하는 오일러각과 상기 제2AHRS센서에서 출력하는 오일러각의 차이만큼 상기 영상기기를 회전시켜 상기 헬멧이 바라보는 방향과 상기 영상기기가 바라보는 방향을 서로 일치시키고,
    상기 조종수의 헬멧에는 상기 헬멧의 회전에 따라 상기 헬멧과 동일한 방향으로 회전하여, 상기 조종수의 각도의 오차를 보정하기 위한　제1라인레이저가 장착되는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1AHRS센서의 출력값과 상기 제2AHRS센서의 출력값의 표류오차(drift error)를 제거하기 위해 조도(cadmium sulfide) 센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1AHRS센서와 상기 제2AHRS센서는 각각 3축 자이로스코프, 3축 가속도 센서 및 3축 지자기센서를 내장하는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상기기는 모터에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모터와 상기 제2AHRS센서는 서로 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1AHRS센서의 출력값과 상기 제2AHRS센서의 출력값의 표류오차(drift error)를 제거하기 위하여, 상기 이동체에서 상기 조종수의 정면 방향에는 제1조도센서가 장착되고, 상기 제1조도센서의 일측에는 제2조도센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 영상기기를 회전시키는 모터를 더 포함하며,
    상기 제1라인레이저가 상기 제1조도센서를 향하는 경우, 상기 제1AHRS센서와 상기 제2AHRS센서의 출력값은 각각 0으로 초기화되고, 상기 영상기기는 상기 모터에 의하여 원위치로 초기화되는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 장치.
  10. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제9항 중 어느 한 항의 헬멧 방위각 추적 장치를 이용한 헬멧 방위각 추적 방법에 있어서,
    제1AHRS센서와 제2AHRS센서의 초기화 단계;
    상기 제1AHRS센서와 상기 제2AHRS센서의 작동 시작 단계;
    조종수의 헬멧에 장착된 상기 제1AHRS센서의 출력값과 이동체에 장착된 상기 제2AHRS센서의 출력값의 차이만큼 상기 이동체의 외부에 설치된 영상기기를 회전시켜 상기 제1AHRS센서의 출력값과 상기 제2AHRS센서의 출력값을 동일한 값으로 정렬시키는 단계; 및
    상기 제1AHRS센서의 출력값과 상기 제2AHRS센서의 출력값의 표류오차(drift error) 보정 단계;
    를 포함하고,
    상기 조종수의 헬멧에 장착된 상기 제1AHRS센서의 출력값과 이동체에 장착된 상기 제2AHRS센서의 출력값의 차이만큼 상기 이동체의 외부에 설치된 영상기기를 회전시켜 상기 제1AHRS센서의 출력값과 상기 제2AHRS센서의 출력값을 동일한 값으로 정렬시키는 단계는,
    상기 제1AHRS센서의 N-1번째 출력값과 N번째 출력값의 변화량을 계산하는 단계;
    상기 제1AHRS센서의 출력 횟수별 변화량을 모두 합해 정렬된 값을 계산하는 단계;
    상기 제2AHRS센서의 N-1번째 출력값과 N번째 출력값의 변화량을 계산하는 단계;
    상기 제2AHRS센서의 출력 횟수별 변화량을 모두 합해 정렬된 값을 계산하는 단계;
    상기 제1AHRS센서의 N번째 출력에서의 상기 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서의 N번째 출력에서의 상기 정렬된 값의 차이값을 구하는 단계; 및
    상기 영상기기가 상기 차이값만큼 회전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1AHRS센서의 출력값과 상기 제2AHRS센서의 출력값의 표류오차(drift error) 보정 단계는,
    상기 조종수의 헬멧에 장착되어 상기 헬멧의 이동방향과 동일하게 회전하는 제1라인레이저가 상기 이동체에서 상기 조종수의 정면 방향에 장착된 제1조도센서를 향해 회전하는 단계;
    상기 제1조도센서의 출력값이 상기 제1조도센서의 일측에 위치하는 상기 제2조도센서의 출력값 보다 일정 값 이상 증가하는 단계;
    상기 제1조도센서의 출력값과 상기 제2조도센서의 출력값의 차이가 임계치 이상이 되는 단계;
    상기 제1AHRS센서의 정렬된 값과 상기 제2AHRS센서의 정렬된 값이 0으로 초기화되는 단계;
    상기 영상기기의 주시 방향이 상기 조종수의 주시 방향과 동일해지도록 상기 영상기기를 회전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬멧 방위각 추적 방법.
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