KR102377638B1 - 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재 및 이를 포함하는 유도탄 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도탄의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상기 유도탄의 내벽면에 장착되는 메인 플레이트, 상기 메인 플레이트의 일 면으로부터 돌출 형성된 둘 이상의 적외선 영상탐색기 가이드 핀 및 상기 메인 플레이트의 타 면으로부터 돌출 형성된 둘 이상의 관성 항법장치 가이드 핀을 포함하는 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재로서, 본 발명에 의하면, 유도탄에 장착되는 탐색기와 항법장치 간의 축의 정렬 오차를 감소시킬 수 있다.

Description

유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재 및 이를 포함하는 유도탄{AXIS ALIGNMENT MEMBER FOR IMAGE SEEKER AND NAVIGATION SYSTEM OF A GUIDED MISSILE AND THE GUIDED MISSILE}

본 발명은 유도탄에 장착되는 영상 탐색기와 항법장치의 축 정렬 오차를 감소하기 위한 부재 및 이를 포함하는 유도탄에 관한 것이다.

최근 유도무기(유도탄)은 고속화 및 장사정화를 통해 먼 곳에 있는 지정된 목표물(Target)을 신속하게 타격할 수 있도록 개발되고 있다. 유도탄이 먼 곳에 있는 지정된 목표물을 신속하게 타격하기 위해서는 일반적으로 탐색기(적외선영상탐색기, 초고주파탐색기 등)와 관성항법장치(IMU), 위성항법장치, 기압고도계 등의 다양한 항법장치와 각종 센서류를 사용하여 비행시 위치나 고도 등의 정보를 주기적으로 업데이트함으로써 관성항법장치가 가지고 있는 발산 특성을 보정하여 위치오차 등을 줄일 수 있다.

예를 들어, 적외선 영상탐색기 정보를 활용하여 유도탄을 제어하기 위해서는 관성항법장치가 인식하는 자세 정보와 적외선 영상탐색기가 인식하는 자세 정보의 일치가 중요하다. 적외선 영상탐색기 정보와 관성항법장치 정보의 정렬상태가 일정 수준 이상을 넘어서면 적외선 영상탐색기의 시각 영역에서 벗어나거나 추적하는 목표물로의 유도가 불가능한 상황이 되기 때문에 적외선 영상탐색기의 광축과 관성항법장치의 센서축의 정렬 상태의 수준을 파악 및 일치가 중요하다.

도 1은 그러한 상황을 도시한 것으로서, 유도탄(10) 내에 장착된 적외선 영상 탐색기(11)의 광축와 관성 항법 장치(12)의 센서축이 장착면 사이의 섹션간 조립 공차에 의해 정렬 오차가 발생하는 것을 알 수 있다.

일반적으로 관성항법장치 센서축과 적외선영상탐색기 광축의 비정렬각은 관성항법장치의 동체 장착오차, 동체의 관성항법장치와 적외선영상탐색기 장착면 사이의 정렬오차, 적외선영상탐색기의 동체 장착 오차, 관성항법장치 동체와 적외선영상탐색기 동체의 조립 오차가 누적되어 나타난다.

이러한 오차들은 각각 측정하여 합산하는 것이 어려우며, 유도탄 조립시 적외선 영상탐색기와 관성항법장치를 최종 조립한 상태에서 비정렬각을 측정하여 적외선영상탐색기외 광축과 관성항법장치의 센서축의 정렬 상태의 수준을 파악하고 정렬오차 값을 보정한다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-2214443호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 유도탄에 장착되는 탐색기와 항법장치 간의 축의 정렬 오차를 감소시킬 수 있는 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재 및 이를 포함하는 유도탄을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재는, 유도탄의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상기 유도탄의 내벽면에 장착되는 메인 플레이트, 상기 메인 플레이트의 일 면으로부터 돌출 형성된 둘 이상의 적외선 영상탐색기 가이드 핀 및 상기 메인 플레이트의 타 면으로부터 돌출 형성된 둘 이상의 관성 항법장치 가이드 핀을 포함한다.

그리고, 둘 이상의 상기 적외선 영상탐색기 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 둘 이상의 상기 적외선 영상탐색기 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 일 면으로부터 수직하게 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

또는, 둘 이상의 상기 관성 항법장치 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 둘 이상의 상기 관성 항법장치 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 타 면으로부터 수직하게 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 유도탄은, 유도탄 동체의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상기 유도탄 동체의 내벽면에 장착되는 축 정렬 부재, 상기 축 정렬 부재의 일 면에 하면이 면접하여 장착되는 적외선 영상탐색기 및 상기 축 정렬 부재의 타 면에 하면에 면접하여 장착되는 관성 항법장치를 포함한다.

그리고, 상기 축 정렬 부재는 상기 유도탄의 길이 방향 중심축에 수직하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축 정렬 부재의 일 면에는 둘 이상의 적외선 영상탐색기 가이드 핀이 돌출 형성되고, 상기 축 정렬 부재의 타 면에는 둘 이상의 관성 항법장치 가이드 핀이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 축 정렬부재는 상기 유도탄의 길이 방향상 상기 축 정렬 부재의 일 면이 상기 축 정렬 부재의 타 면보다 전방이 되도록 장착되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 축 정렬부재는 돔(dome) 형상을 가진 상기 유도탄의 첨두부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

한편, 둘 이상의 상기 적외선 영상탐색기 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성되며, 상기 메인 플레이트의 일 면으로부터 수직하게 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

또는, 둘 이상의 상기 관성 항법장치 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성되며, 상기 메인 플레이트의 타 면으로부터 수직하게 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 적외선 영상탐색기의 광축과 상기 관성 항법장치의 센서축은 일치하는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 상기 적외선 영상탐색기의 광축과 상기 관성 항법장치의 센서축은 상기 유도탄의 길이 방향 중심축과 일치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재가 유도탄에 적용되며, 유도탄 조립시 섹션 조립에 따른 조립오차 발생을 줄여 적외선 영상탐색기의 광축과 관성항법장치의 센서축 간의 축 정렬 오차를 감소할 수 있으며, 통합 프레임 부재의 전면에 있는 적외선영상탐색기 가이드핀과 관성항법장치 가이드핀의 치수를 측정하여 적외선영상탐색기와 관성항법장치 조립 전에 적외선영상탐색기 광축과 관성항법장치 센서축의 축정렬 오차값을 파악할 수가 있다.

도 1은 종래 탐색기와 항법 장치 간 축 정렬 오차가 발생한 상황을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 축 정렬 부재 및 이에 장착된 장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 축 정렬 부재가 적용된 유도탄을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 양 방향에서 바라 본 형상을 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 축 정렬 부재 및 이에 장착된 장치를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 축 정렬 부재가 적용된 유도탄을 개략적으로 도시한 것이며, 도 4는 도 3의 일 부분을 확대 도시한 것이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재 및 이를 포함하는 유도탄을 설명하기로 한다.

본 발명의 축 정렬 부재는 유도탄에 장착되는 탐색기와 항법장치의 축 정렬 오차를 줄이기 위한 것이다.

탐색기에는 적외선 영상탐색기와 초고주파탐색기 등이 있을 수 있으며, 항법장치에는 관성항법장치(IMU), 위성항법장치, 기압고도계 등이 있을 수 있다.

본 발명은 이 중 적외선 영상탐색기(11)와 관성항법장치(12)를 예로 들어 설명한다.

유도탄을 정확하게 제어하기 위해서는 관성 항법장치가 인식하는 자세 정보와 적외선 영상탐색기가 인식하는 자세 정보의 일치가 중요하며, 정렬 상태의 오차가 일정 수준 이상이면 추적 유도가 불가능하게 된다.

여기서, 적외선 영상탐색기(11)는 적외선 영상을 이용하여 표적을 식별하고, 표적을 추적하기 위해 유도탄의 제어에 필요한 자세 정보를 유도 제어부에 제공하는 역할을 한다.

관성 항법장치(12)는 유도탄의 3축 방향의 가속도를 측정하여 유도탄의 현재 자세 정보를 도출하여 자세를 유지할 수 있게 하는 장치이다.

따라서, 적외선 영상탐색기(11)에 의한 자세 정보와 관성 항법장치(12)에 의한 자세 정보가 일치될 수 있도록, 본 발명은 적외선 영상탐색기의 광축과 관성 항법장치의 센서축을 정렬하여 오차를 줄이기 위함이다.

이를 위해 유도탄(10)에 장착되는 본 발명의 유도탄의 영상 탐색기와 항법장치 간 축 정렬 부재는 메인 플레이트(110), 적외선 영상탐색기 가이드 핀(121) 및 관성 항법장치 가이드 핀(131)을 포함한다.

메인 플레이트(110)는 유도탄(10)의 내경에 대응되는 외경을 가진 원판 형상으로 마련되어, 도 4와 같이 유도탄(10)의 벽면을 관통한 조립 나사(140)가 외측면에 삽입되어 유도탄(10) 내벽면에 장착된다.

조립 나사(140)는 접시머리 나사일 수 있으며, 메인 플레이트(110)는 유도탄(10)의 길이 방향 중심축에 수직하게 장착되는 것이 바람직하다.

그리고, 도시와 같이 유도탄(10)은 후미부에는 날개가 결합되고, 중앙부 동체의 전방에 형성되는 돔(dome) 형태의 첨두부 동체 내측에 장착되는 것이 바람직하다. 이는 적외선 영상탐색기(11) 및 관성 항법장치(12)의 기능상 바람직하다.

또한, 조립면 오차를 방지하여 축 정렬을 위해, 메인 플레이트(110)의 일 면에 적외선 영상탐색기(11)의 하면이 면접하여 장착되게 하며, 타 면에 관성 항법장치(12)의 하면이 면접하여 장착되게 한다.

기능상 메인 플레이트(110)의 양 면 중 유도탄(10)의 전방에 해당하는 일 면(전면)에 적외선 영상탐색기(11)가 장착되고, 후방에 해당하는 타 면(후면)에 관성 항법장치(12)가 장착되는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 6에서 참조되는 바와 같이, 적외선 영상탐색기(11)는 체결 볼트(122)에 의해 메인 플레이트(110)에 체결되고, 관성 항법장치(12) 또한 체결 볼트(132)에 의해 메인 플레이트(110)에 체결된다.

적외선 영상탐색기(11)와 관성 항법장치(12)의 축 정렬을 위해 메인 플레이트(110)의 전면에는 둘 이상의 적외선 영상탐색기 가이드 핀(121)이 메인 플레이트(110)의 전면으로부터 돌출되어 형성되고, 적외선 영상탐색기 가이드 핀(121)은 적외선 영상탐색기(11)의 하면에 형성된 가이드 홀 또는 가이드 홈을 통해 삽입되고 적외선 영상탐색기(11)를 관통할 수 있다.

그리고, 둘 이상의 적외선 영상탐색기 가이드 핀(121)은 메인 플레이트(110) 전면의 중앙을 관통하는 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성되는 것이 보다 바람직하고, 메인 플레이트(110)의 전면으로부터 수직하게 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 메인 플레이트(110)의 후면에는 둘 이상의 관성 항법장치 가이드 핀(131)이 메인 플레이트(110)의 후면으로부터 돌출되어 형성되고, 관성 항법장치 가이드 핀(131)은 관성 항법장치(12)의 하면에 형성된 가이드 홀 또는 가이드 홈을 통해 삽입되고 관성 항법장치(12)를 관통할 수 있다.

그리고, 둘 이상의 관성 항법장치 가이드 핀(131)은 메인 플레이트(110) 후면의 중앙을 관통하는 축을 기준으로 대칭적으로 형성되는 것이 보다 바람직하고, 메인 플레이트(110)의 후면으로부터 수직하게 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 이와 같이 적외선 영상탐색기(11) 및 관성 항법장치(12)가 장착됨으로써 접착면 오차를 줄임으로써 도 3과 같이 적외선 영상탐색기(11)의 광축과 관성 항법장치(12)의 센서축이 일치되게 하여, 적외선 영상탐색기(11)와 관성 항법장치(12)에 의한 자세 정보가 일치되게 한다.

또한, 적외선 영상탐색기(11)의 광축과 관성 항법장치(12)의 센서축은 유도탄(10)의 길이 방향 중심축과도 일치할 수 있다.

본 발명은 이와 같이 적외선영상탐색기와 관성항법장치를 축 정렬 부재에 장착함으로써 유도탄 조립시 섹션간 조립오차 및 정렬오차를 줄일 수 있다. 또한 제작된 축 정렬 부재의 제작오차는 전면에 있는 적외선 영상탐색기 가이드 핀과 후면에 있는 관성 항법장치 가이드 핀의 상대 값을 미리 파악하여 관성항법장치 센서축과 적외선영상탐색기 광축의 정렬오차를 조립 전에 파악할 수 있으며, 조립 후 비정렬각 측정 치구 등을 사용하여 정렬오차 값을 보정하는 절차를 줄일 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10 : 유도탄
11 : 적외선 영상탐색기
12 : 관성 항법장치
110 : 메인 플레이트
121 : 적외선 영상탐색기 가이드 핀
131 : 관성 항법장치 가이드 핀
122, 132 : 체결 볼트
140 : 조립 나사

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 유도탄 동체의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상기 유도탄 동체의 내벽면에 장착되는 축 정렬 부재;
   상기 축 정렬 부재의 일 면에 하면이 면접하여 장착되는 적외선 영상탐색기; 및
   상기 축 정렬 부재의 타 면에 하면에 면접하여 장착되는 관성 항법장치를 포함하고,
   상기 축 정렬 부재는,
   상기 유도탄의 내벽면에 면접하여 나사 결합되는 메인 플레이트;
   상기 메인 플레이트의 일 면으로부터 돌출 형성된 둘 이상의 적외선 영상탐색기 가이드 핀; 및
   상기 메인 플레이트의 타 면으로부터 돌출 형성된 둘 이상의 관성 항법장치 가이드 핀을 포함하며,
   상기 메인 플레이트는 상기 유도탄의 길이 방향 중심축에 수직하게 장착되는 것을 특징으로 하는,
   유도탄.
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 메인 플레이트는 상기 유도탄의 길이 방향상 상기 축 정렬 부재의 일 면이 상기 메인 플레이트의 타 면보다 전방이 되도록 장착되는 것을 특징으로 하는,
   유도탄.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 메인 플레이트는 돔(dome) 형상을 가진 상기 유도탄의 첨두부에 장착되는 것을 특징으로 하는,
    유도탄.
11. 청구항 9에 있어서,
    둘 이상의 상기 적외선 영상탐색기 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성되며, 상기 메인 플레이트의 일 면으로부터 수직하게 돌출 형성된 것을 특징으로 하는,
    유도탄.
12. 청구항 9에 있어서,
    둘 이상의 상기 관성 항법장치 가이드 핀은 상기 메인 플레이트의 중심축을 기준으로 대칭적으로 형성되며, 상기 메인 플레이트의 타 면으로부터 수직하게 돌출 형성된 것을 특징으로 하는,
    유도탄.
13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 적외선 영상탐색기의 광축과 상기 관성 항법장치의 센서축은 일치하는 것을 특징으로 하는,
    유도탄.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 적외선 영상탐색기의 광축과 상기 관성 항법장치의 센서축은 상기 유도탄의 길이 방향 중심축과 일치하는 것을 특징으로 하는,
    유도탄.

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