KR102418814B1 - 유효사격 판정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유효사격판정장치는 총포 사격에 의해 발생하는 폭음, 충격, 진동, 화염 중 어느 하나에 대응하여 음압, 가속도, 진동, 화염 감지에 따른 센서 신호를 출력하는 센서부; 탄종, 장약, 포종류의 특성에 따라 센서 신호의 이득을 증폭 및 제어하는 적응형 증폭부; 이득이 제어된 상기 센서 신호를 디지털 신호로 양자화하는 AD 변환 회로부; 양자화된 센서 신호의 첨두 파형을 기 설정된 기준신호와 비교하는 비교부; 및 상기 기준 신호보다 높은 첨두 파형에 대하여 디지털 파형 신호를 분석하는 제어부를 포함한다.

Description

유효사격 판정장치{A device for determining the effective shooting}

본 발명은 포구속도 측정 레이더가 포구속도를 측정할 시점을 판단하는 사격 판정 방법을 지원하는 장치로서, 포 사격에 의한 충격파 특성을 복합적으로 분별 및 판단하고 자신이 발사한 사격임을 특정하여 인접 사격과 무관하게 자기포에서 발사된 탄자의 포구 속도를 측정할 수 있는 유효사격 판정장치에 관한 것이다.

탄속을 측정하는 레이더는 자주포, 견인포, 총기류 등의 포 또는 총탄 사격시 포구를 이탈하는 순간의 포구 초기 속도를 측정하여 탄도방정식 계산 정확도를 높이는 센서로 활용하며, 다른 기능으로 탄자의 제조 품질 성능 측정을 위하여 포구 초기 이탈 속도를 측정하는 용도로도 사용한다.

이를 통칭하여 포구속도(Muzzle Velocity)라 하며 포구속도 측정 방법은 자석의 자기장을 이용하거나, 코일의 전자기장, 광스크린을 이용하는 등의 여러 가지가 있으나, 근래에는 가장 정확하면서도 내구성이 높은 레이더 방식이 사용된다.

포구속도를 측정하는 레이더는 소비전력, 비닉성 등의 전술적 이유 때문에 사격 순간의 짧은 시간 동안만 전파가 방사되어야 하는 특징이 있으며, 이 때문에 사격을 감지하는 시점이 매우 중요하다. 또한 집합 사격과 같이 동종의 포 또는 총기류가 동시에 사격하는 경우 자기 총포가 발사한 사격임을 판정하여 오측정 없이 정확한 측정을 하도록 하여야 한다.

포구속도 측정 레이더는 자기 포신이 발사할 때 발생한 충격파 변화량에 대응하는 물리량이 변화되는 센서 전기신호를 감지하여 사격을 판단한 후, 고주파 전파를 방사한다.

그 시점부터 일정시간 반사되어 돌아온 신호를 검출하고 획득한 데이터를 신호처리하여 포구속도를 외삽법으로 산출하므로 유효 사격 판정 시간 및 시점이 매우 중요하다.

이와 관련하여, 대한민국 공개특허공보 10-2012-0085538, “유효 사격 판정 장치”에서는 이와 같은 기능을 구현하기 위하여 가속도 센서에서 얻은 전기신호를 고정 이득으로 증폭한 후, 증폭된 신호를 반파 정류 회로(다이오드 + 콘덴서 + 저항으로 구성)로 충전, 방전하여 얻은 값을 기 설정된 임계값과 비교하여 진폭 및 펄스폭을 산출함으로써 유효 사격 여부를 판정한다.

이 종래 특허에서는 가속도 센서에서 얻은 수십밀리볼트의 전압을 증폭하여 전술한 반파 정류 회로로 적분하고 그 적분량이 기설정된 임계값을 상회하고, 또한, 상기의 신호를 약 50배 증폭하여 얻은 값을 기설정한 임계값과 비교하여 펄스폭을 산정한다.

그런데, 종래 특허의 방법으로 유효사격 판정시, 신호처리에 근본적인 한계가 있는 문제가 존재한다. 용이한 설명을 위하여, 전술한 반파 정류회로로 입력되는 증폭 신호가 진폭 2.5볼트로 가정하는 경우, 신호가 다이오드 통과시 잘려나가는 신호는 다이오드 순방향 전압인 0.7 볼트 수준으로 약 25% (0.7÷2.5) 정도의 신호가 상시 삭제된다. 즉, 모든 신호에 0.7볼트 수준의 DC offset이 걸리게 되어 적분된 신호는 왜곡되어 부정확한 유효 사격 정보를 갖게 되는 문제점이 있다.

또한 가속도 센서에서 출력되는 신호를 모두 사용하는 것이 아닌 양(+) 부분의 신호만을 사용하므로서 가속도 센서의 온전한 센서 신호를 사용하지 못하는 한계가 있다.

특히 탄속을 측정하는 무기체계의 금속재질 특성상 센서가 작동하는 장치 내부 온도는 영하 40도에서 영상 70도까지 급변하는 가혹한 운용 조건에서 동작하여 충전 및 방전하는 회로의 정밀도 및 내구성이 제한되며, 상기 회로의 반파 정류 회로 DC offset의 왜곡신호로 인하여 특정 조건의 사격에서는 감지하지 못하는 문제점이 있다. 인접 포의 충격량이 매우 큰 경우나 장전 및 포미폐쇄 등의 신호가 장치의 결합 상태, 운용 온도 조건 특성에 따라 오동작하는 문제점이 있다.

가속도 센서를 활용한 사격 판정하는 방법 및 기술에 관련하여, 일본 공개특허공보 특개 2002-277193, “사탄계측기, 사탄데이터 판독기 및 소화기 사탄 계측장치”에서는 사격 신호를 가속도 센서를 활용하여 발사 시각을 기억하고 표시한다. 이 기술은 실탄 사격과 공포탄 사격시 다른 충격량이 발생하는 것을 이용하여 실탄이 발사되는 것을 감지하는 소형 탄에 관한 것으로 K9 자주포와 같이 대구경 포탄에서 필요로 하는 인접포의 영향 및 발사 차체의 운행 진동, 장전 충격 등을 고려해야 하는 기술과는 차이가 있다.

이 기술에서는 가속도 센서를 활용하여 실탄의 발사 여부와 시각을 감지하는 것을 기초로 하나 구체적으로 가속도 센서에서 출력되는 센서 신호의 처리 방법에 대하여는 구체적 구현 방법이 제시되지 않은 한계가 있다.

유효 사격을 판정하는 방법 및 기술에 관련하여, 일본 공개특허공보 특개 2007-298267, “발사탄 검출기, 탄약 관리 장치 및 발사탄수 계수 장치”가 있다. 이 기술에서는 탄환 발사를 검출하는 방법에 대한 것으로서 탄환 발사를 검출하는 매우 다양한 방식을 구현한다. 탄환 발사 검출기는 발사 탄의 검출 방식이 소형 탄에 국한되어 있으며 사격 탄의 신호에 대한 구체적 유효 판단에 관한 방법이 제시되지 않은 한계가 있다.

또한 이 종래 기술에서는 소형 탄의 작은 충격에 관한 사격 판단의 경우로서 매우 큰 폭음과 충격이 발생하는 대구경의 자주포 및 함포 등과 같은 유효 사격 감지 신호 판단 기술에 적용할 수 없는 한계가 있다.

US Patent 3,918,061 (출원일: 1975. 11. 4.) Velocity Measuring Doppler RADAR

본 발명의 목적은 자주포 및 견인포, 함포와 같은 대구경 총포 사격시 발생하는 폭음, 매우 큰 규모의 진동/충격이 가해지는 환경에서 유효 사격을 판단하기 위한 장치를 구현하고자 하는 것을 목적으로 한다.

예컨대, 일정 크기 이상의 포탄을 발사할 때와 전장 환경에서의 사격 상황에서는 매우 큰 규모의 폭음 및 진동/충격이 연속적으로 발생한다. 또한 집합을 이루어 화망을 구성하고 집약되어 사격하는 전술적 환경이 존재한다.

본 발명은 이러한 환경에서 인접하거나 외부의 다른 요인에 의하여 오동작하지 않고, 자신이 발사한 포탄속도를 정밀하게 계측하고 탄도식에 적용하여 탄착 정확도를 향상할 수 있어야 하고, 외란의 상황과 인접포의 영향이 미치는 환경에서 자기 자신의 포탄 발사를 정확하게 인지 판단하여 자기가 발사한 포탄의 초기 속도인 포구 속도를 측정하기 위한 유효 사격을 판정하는 장치에 대한 것이다.

포구속도는 탄 발사시 화염 및 플라즈마, 연기, 발사 충격에 의한 포신 점프 등과 같은 이유로 포구 이탈 순간의 속도를 계측하는 것은 매우 어려우므로 도플러 레이더를 통해 탄자가 비행하는 일정 시간의 속도를 연속 측정하여 이를 토대로 포구속도를 산출한다. 이러한 방식은 탄자가 발사되는 시점을 정확히 판단하는 것이 중요하다.

전술한 종래 특허 기술의 문제점은 사격시 발생한 센서 신호의 일부만 사용하거나, 소형 화기의 사격 자체만을 감지하여 포탄 발사 환경에서의 외란의 상황과 인접포 탄 발사시의 영향에 대한 유효 사격 판정에 기술적 접근이 제한된다.

이에 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 센서 신호를 온전히 활용하고, 아날로그 센서 신호를 디지털로 양자화하여 센서 신호를 물리적으로 획득, 수학적 방법으로 신호처리하여 유효 사격 판정을 새로운 방법과 절차로 수행하는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유효사격 판정장치는 총포 사격에 의해 발생하는 폭음, 충격, 진동, 화염 중 어느 하나에 대응하여 음압, 가속도, 진동, 화염 감지에 따른 센서 파형 양(+), 음(-) 신호를 출력하는 센서부; 탄종, 장약, 포종류의 특성에 따라 센서 파형 양(+), 음(-) 신호의 이득을 증폭 및 제어하는 적응형 증폭부; 이득이 제어된 상기 센서 파형 양(+), 음(-) 신호를 디지털 신호로 양자화하는 AD 변환 회로부; 양자화된 센서 파형 양(+), 음(-) 신호의 첨두 파형을 기 설정된 기준신호와 비교하는 비교회로부; 및 상기 기준 신호보다 높은 첨두 파형에 대하여 디지털 파형 신호를 분석하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 기준 이상의 데이터를 파형 분석하여 센서 파형 양(+), 음(-)의 대칭성, 상기 센서 파형 양(+), 음(-)의 진폭 높이, 변화된 센서 파형 양(+), 음(-)의 개수, 센서 파형 양(+), 음(-)의 포락선 분포 및 형상, 푸리에 변환을 통한 센서 파형 양(+), 음(-)의 주파수 크기 및 분포 특성 중 적어도 하나 이상을 분석 및 비교하고, 분석된 센서 파형 양(+), 음(-) 데이터 중 유효 사격이 판정된 데이터와 그 외 데이터를 구분 저장하며, 상기 센서 파형 양(+), 음(-) 데이터를 진폭, 시간, 주파수의 다차원 데이터로 행렬 저장하여 신규 파형과의 변별력이 있는 표준 데이터를 누적 생성하여 저장하고, 측정시의 조건인 온도, 장착 총포, 탄종, 속도를 참조 데이터로 저장하여 판정시 참조하는 학습 알고리즘을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 센서부의 출력 신호가 왜곡되지 않도록 증폭 및 감쇄 배율을 조정하는 이득 제어 회로부를 더 포함한다.

삭제

본 발명의 일 실시예에 따른 유효 사격 판정 장치는 판정을 위한 프로세스가 단순한 센서 신호 증폭 전자 회로와 디지털 양자화한 파형 데이터를 소프트웨어에서 구현하므로 유효 사격 판정을 위한 회로 소자를 획기적으로 감소시킬 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 전자 회로 소자가 최소화되므로 포구초속 측정기의 생산 비용을 줄일 수가 있고, 회로 소자 수량이 적으므로 고장 발생 부위가 축소되어 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 소프트웨어에 의하여 파형을 분석할 수가 있으므로 전자 소자로 구현하는 정류, 적분, 비교하는 방법에 비해 유연성이 탁월하고, 가혹 온도 조건에서도 작은 오차로 유효 사격 판정이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 유효 사격 판정 기능을 구현하기 위한 기본 구성을 단순화하면서 고도의 소프트웨어 기술로 구현하여 판정 장치의 기능 유연성을 극대화하여 기본 원리에 의한 응용 분야의 확대를 도모할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 단발 사격(사격 간격 3초 이상)에 대해 유효성을 판정할 뿐 아니라 연발 사격(사격 간격 1초 이내)에 대하여도 유효성을 판정하여 연발 사격에 대한 포구속도를 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 사격 판정 장치가 구현된 포구속도 측정 레이더의 외형도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효사격 판정장치의 장치 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 적응형 증폭부 및 이득 제어 회로부의 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 ADC 변환 회로부의 회로도이다.
도 5는 도 2에 도시된 비교회로부의 회로도이다.
도 6은 도 1에 포구속도 측정 레이더 내부(후면부) 실사도이다.
도 7은 도 2에 도시된 제어부의 신호 처리 회로도의 실사도이다.
도 8은 도 3의 실사도이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효사격 판정장치의 장치 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 적응형 증폭부 및 이득 제어 회로부의 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 ADC 변환 회로부의 회로도이고, 도 5는 도 2에 도시된 비교회로부의 회로도이고, 도 6은 도 1에 포구속도 측정 레이더 내부(후면부) 실사도이고, 도 7은 도 2에 도시된 제어부의 신호 처리 회로도의 실사도이고, 도 8은 도 3의 실사도이다.

먼저, 도 2를 참조, 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 사격 판정 장치(100)는 센서부(110), 적응형 증폭부(120), 이득 제어 회로부(130), AD 변환 회로부(140), 비교회로부(150) 및 제어부(160)로 구성된다.

상기 센서부(110)는 사격시 발생하는 충격, 진동, 폭음, 화염 등의 물리적 변화량을 대응하는 전기 신호로 변환하는 센서와 회로적으로 가용 가능한 전기 신호로 변환하는 연산증폭기로 구성된다.

센서 종류에 따라 구성 소자는 적절히 변경 또는 가변될 수 있으며 실시 예에서는 가속도 센서를 사용하였다.

상기 센서부(110) 내의 회로는 센서 파형을 온전히 사용하기 위하여 캐패시터(C)를 직렬로 연결하여 AC 커플링 회로로 구성되며, 센서 파형 양(+), 음(-) 신호 모두 입력 가능하도록 설계되도록 구현되었다.

상기 적응형 증폭부(120)는 탄종, 장약, 포종류의 특성에 따라 센서 신호의 이득을 증폭 및 제어하는 구성일 수 있다.

상기 이득 제어 회로부(130)는 도 1에 도시된 포구속도 측정 레이더(10)의 제어 통신부(미도시)가 사격통제장치 또는 원격제어장치와 주기적으로 통신하면서 예상 속도 및 탄종, 장약 정보를 제공받고, 제공된 예상 속도 및 탄종, 장약 정보를 기초로 센서 특성 및 예상속도, 그 외 정보를 종합하여 센서 증폭 및 감쇠 이득 비율을 지정하는 구성일 수 있다.

즉, 사격 측정 전 준비 단계에서 기 설정된 소프트웨어를 통해 디지털 가변 이득을 결정하고, 디지털 가변저항으로 적응형 증폭부(120)의 가변 이득 비율을 설정하는 구성일 수 있다.

상기 이득 제어 회로부(130)는 상기 센서부의 출력 신호가 왜곡되지 않도록 상기 적응형 증폭부의 증폭 및 감쇄 배율을 조정하는 구성일 수 있다.

다음으로, 상기 AD 변환 회로부(140)는 이득이 제어된 상기 센서 신호를 디지털 신호로 양자화하는 구성으로, 이득 제어 회로부(130)에서 이득이 제어된 센서 신호인 파형 성분 양(+), 음(-) 신호를 참조 전압 회로를 통하여 기준 전위로 끌어 올리며, 임피던스 및 파형 왜곡을 최소화하기 위하여 전압 팔로우 회로를 통하여 AD 변환기로 입력시켜, 센서 신호를 디지털 신호로 양자화한다.

이때, 증폭된 센서 신호는 후술하는 비교회로부(150)를 통하여 첨두치가 디지털로 변환되어 후술하는 제어부(150)에서 사격 판단 및 파형 분석 여부를 판단하기 위한 기준이 된다.

다음으로, 비교회로부(150)는 후술하는 제어부(160)의 유효사격 판단 알고리즘에서 상기 전술한 바와 같이 예상속도, 포신종류, 탄종, 장약 특성, 센서 종류에 따라 비교 기준 문턱전압을 지정한다. 또한, 상기 적응형 증폭부(120)로부터 입력된 센서 신호는 비교 기준 문턱전압과 비교되어 비교 값이 양(+)인 경우 제어부(160)에 디지털 펄스열 형태의 신호를 제공한다.

다음으로, 제어부(160)는 FPGA, CPLD 또는 마이크로프로세서로 대변되는 연산장치로서, 소프트웨어가 탑재되어 동작하며, AD 변환 회로부(140)로부터 입력된 디지털 신호를 신호 처리한다.

여기서, 제어부(160)에서 센서 신호를 디지털화하는 양자화 계수는 센서 출력 특징이 고려된 계수이고, 디지털 신호의 파형 정보는 파형 분석 알고리즘에 의하여 분석된다.

상기 제어부(160)는 파형 분석 알고리즘을 통해 디지털 펄스의 신호로 파형 분석 여부를 판단하고, 확연한 기준 신호 차이로 인하여 분석할 필요가 없는 파형은 사격 신호로 판단할 수 있다.

상기 제어부(160)는 파형 분석 알고리즘을 통해 탄종, 장약 배합에 따라 상이한 센서 전기 신호의 파형 진폭, 파형 개수, 파형 폭, 파형의 대칭성, 파형의 주파수 특성, 파형의 포락선 형태 분석 등을 수행할 수 있다.

상기 제어부(160)는 저장된 참조 파형 특성과 파형 획득 시의 탄종, 장약, 포종류 등의 기초 데이터를 파형 분석 알고리즘의 입력값으로 사용하여 해당 기초 데이터의 파형 분석을 실시한다.

일례로 운행 진동 충격, 장전, 포미폐쇄, 인접포 등의 파형은 파형이 대칭을 이루고 있고, 사격시의 파형은 전형적인 비대칭을 이루고 있으므로 대칭성을 비교만으로도 유효 사격 여부를 판정할 수가 있다.

아울러 양자화 샘플링 계수 단위 시간으로 파형의 정확한 시작점과 끝점을 판단할 수가 있으므로 사격의 시작 시간도 정확히 판단할 수가 있다.

참고로, 포구속도 레이더가 포신에 장착되면 포신을 구성하고 있는 시스템의 고유 진동수가 각각 상이하다.

따라서, 본 발명은 고유 진동수를 활용하여 사격 충격시 센서 파형에 대해 포락선 특성, 진동 횟수, 푸리에 변환을 통한 주파수 분포 분석, 주파수 진폭 특성 분석 등으로 운행 진동/충격, 장전, 포미폐쇄와 같은 사격외 신호를 판정할 수가 있다.

또한, 인접포 사격시 인입되는 간접 충격 신호도 판정할 수가 있다.

센서에서 발생하는 사격 신호는 탄 발사시 발생하는 충격에 의해 포신이 주퇴(포신이 뒤로 급하게 밀림)하는 순간 충격이 가장 크고 포신이 복좌(포신이 원 상태로 회복)하는 순간이 다음 크기로서 비대칭 특성을 보이며, 그 외의 잔여 충격/진동은 대칭 특성을 보이므로 유효 사격 판정이 용이하다.

예컨대, 포신에 장착된 포구속도 레이더는 장착되어 운용되면서 내장된 소프트웨어의 학습 알고리즘에 의하여 운행 진동/충격, 장전, 포미폐쇄 등의 자기 진동/충격 데이터를 내재화하고, 판단 기준을 설정할 수가 있으며, 사격시의 주퇴 복좌 운동에 의한 사격 충격 데이터를 탄종/장약 별 내재화하여 판단 기준을 설정할 수가 있다.

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따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 사격 판정 장치는 판정을 위한 프로세스가 단순한 센서 신호 증폭 전자 회로와 디지털 양자화한 파형 데이터를 소프트웨어에서 구현하므로 유효 사격 판정을 위한 회로 소자를 획기적으로 감소시킬 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 전자 회로 소자가 최소화되므로 포구속도 측정기의 생산 비용을 줄일 수가 있고, 회로 소자 수량이 적으므로 고장 발생 부위가 축소되어 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 소프트웨어에 의하여 파형을 분석할 수가 있으므로 전자 소자로 구현하는 정류, 적분, 비교하는 방법에 비해 유연성이 탁월하고, 가혹 온도 조건에서도 작은 오차로 유효 사격 판정이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 유효 사격 판정 기능을 구현하기 위한 기본 구성을 단순화하면서 고도의 소프트웨어 기술로 구현하여 판정 장치의 기능 유연성을 극대화하여 기본 원리에 의한 응용 분야의 확대를 도모할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유효 사격 판정 장치는 단발 사격(사격 간격 3초 이상)에 대해 유효성을 판정할 뿐 아니라 연발 사격(사격 간격 1초 이내)에 대하여도 유효성을 판정하여 연발 사격에 대한 포구속도를 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

100: 유효 사격 판정 장치
110: 센서부
120: 적응형 증폭부
130: 이득 제어 회로부
140: AD 변환 회로부
150: 비교회로부
160: 제어부

Claims (4)

1. 총포 사격에 의해 발생하는 폭음, 충격, 진동, 화염 중 어느 하나에 대응하여 음압, 가속도, 진동, 화염 감지에 따른 센서 파형 양(+), 음(-) 신호를 출력하는 센서부;
   탄종, 장약, 포종류의 특성에 따라 센서 파형 양(+), 음(-) 신호의 이득을 증폭 및 제어하는 적응형 증폭부;
   이득이 제어된 상기 센서 파형 양(+), 음(-) 신호를 디지털 신호로 양자화하는 AD 변환 회로부;
   양자화된 센서 파형 양(+), 음(-) 신호의 첨두 파형을 기 설정된 기준신호와 비교하는 비교회로부; 및
   상기 기준 신호보다 높은 첨두 파형에 대하여 디지털 파형 신호를 분석하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는
   기준 이상의 데이터를 파형 분석하여 센서 파형 양(+), 음(-)의 대칭성, 상기 센서 파형 양(+), 음(-)의 진폭 높이, 변화된 센서 파형 양(+), 음(-)의 개수, 센서 파형 양(+), 음(-)의 포락선 분포 및 형상, 푸리에 변환을 통한 센서 파형 양(+), 음(-)의 주파수 크기 및 분포 특성 중 적어도 하나 이상을 분석 및 비교하고,
   분석된 센서 파형 양(+), 음(-) 데이터 중 유효 사격이 판정된 데이터와 그 외 데이터를 구분 저장하며,
   상기 센서 파형 양(+), 음(-) 데이터를 진폭, 시간, 주파수의 다차원 데이터로 행렬 저장하여 신규 파형과의 변별력이 있는 표준 데이터를 누적 생성하여 저장하고,
   측정시의 조건인 온도, 장착 총포, 탄종, 속도를 참조 데이터로 저장하여 판정시 참조하는 학습 알고리즘을 포함하는 유효 사격 판정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서부의 출력 신호가 왜곡되지 않도록 상기 적응형 증폭부의 증폭 및 감쇄 배율을 조정하는 이득 제어 회로부를 더 포함하는 유효 사격 판정 장치.
   
3. 삭제
4. 삭제

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