KR102421094B1 - 유도탄 발사 시스템 및 방법 - Google Patents

유도탄 발사 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102421094B1
KR102421094B1 KR1020200150067A KR20200150067A KR102421094B1 KR 102421094 B1 KR102421094 B1 KR 102421094B1 KR 1020200150067 A KR1020200150067 A KR 1020200150067A KR 20200150067 A KR20200150067 A KR 20200150067A KR 102421094 B1 KR102421094 B1 KR 102421094B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guided missile
missile
search image
wind
pixel
Prior art date
Application number
KR1020200150067A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220064021A (ko
Inventor
최원석
조영기
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020200150067A priority Critical patent/KR102421094B1/ko
Publication of KR20220064021A publication Critical patent/KR20220064021A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102421094B1 publication Critical patent/KR102421094B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G9/00—Systems for controlling missiles or projectiles, not provided for elsewhere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/008—Combinations of different guidance systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2206—Homing guidance systems using a remote control station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

본 발명의 일실시예는 추적하고자 하는 표적을 향해 비행하는 유도탄 발사체, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사되어, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 제1 유도탄 및 상기 제1 유도탄의 비행 과정에 대한 탐색 영상을 획득하며, 획득된 탐색 영상을 기초로 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하고, 상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 유도탄 발사체로부터 발사되어 상기 표적을 적중시키기 위한 비행을 하는 제2 유도탄을 포함하는 유도탄 발사 시스템을 제공한다.

Description

유도탄 발사 시스템 및 방법{MISSILE LAUNCHING SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 유도탄 발사 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람의 영향을 최소화하여 표적을 명중시킬 수 있도록 하는 유도탄 발사 시스템 및 방법에 관한 것이다.
유도미사일은 사수 안정성이나 발사장치(플랫폼) 안정성 확보를 위해서 2단 추진을 하는 경우가 많다.
유도미사일은 1차 추진(스프링 혹은 피스톤에 의한 방식 등)을 통해서 유도미사일과 발사장치와의 거리를 확보한 후 유도 미사일의 추진기관을 동작시켜서 2차 추진을 하게 된다.
여기서, 1차 추진 후 유도 미사일의 자세가 표적을 명중시키는 데 있어서 중요한 요소이다 여기서 말하는 유도 미사일의 자세란 유도 미사일의 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll) 등의 위치 정보를 말한다.
유도 미사일이 발사관으로부터 나온 뒤 비행 중에 바람에 의해 자세 각도가 틀어지게 되면, 2차 추진 시 틀어진 방향으로 날아가고 이후에는 아무리 유도를 하려고 해도 초기에 비행 경로가 많이 틀어지면 표적을 맞추기 어려워지게 된다.
그래서 유도 미사일이 발사되고 추진기관에 의한 2차 추진 전 초기에 유도 미사일의 자세는 표적 명중률에 큰 영향을 미친다고 볼 수 있다.
1차 추진 후 유도 미사일의 자세에 영향을 미치는 요인들은 아래와 같다.
첫번째, 추진기관의 추력과 유도 미사일의 비행 축 간의 방향 편차
두번째, 발사장치 내부의 레일(rail) 축과 유도 미사일의 날개 간의 방향 편차
세번째, 발사관에서 유도 미사일의 사출 후 받게 되는 바람의 영향
위 요인들 중 세번째가 유도 미사일의 자세에 가장 큰 악영향을 미친다.
따라서, 이하에서 설명하는 본 발명의 유도탄 발사 시스템 및 방법은 상기와 같은 요인들로 인해서 발생되는 유도 미사일의 자세를 인지하여 후속 발사 시 표적 명중률을 높이는 방안을 제시한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유도탄 발사체로부터 발사된 유도탄이 바람의 영향으로 인해, 1차 추진 후 자세가 틀어져서 초기에 표적의 위치와 멀어지는 방향으로 날아가지 않게 하기 위해, 탐색 영상을 통해 우선적으로 발사된 유도탄의 궤적을 관찰하여, 바람의 방향과 세기를 분석함으로써 후속 발사될 유도탄의 구동을 제어하여, 표적 명중률을 향상시킬 수 있는 유도탄 발사 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 추적하고자 하는 표적을 향해 비행하는 유도탄 발사체, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사되어, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 제1 유도탄 및 상기 제1 유도탄의 비행 과정에 대한 탐색 영상을 획득하며, 획득된 탐색 영상을 기초로 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하고, 상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 유도탄 발사체로부터 발사되어 상기 표적을 적중시키기 위한 비행을 하는 제2 유도탄을 포함하는 유도탄 발사 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 유도탄은, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 상기 제1 유도탄의 비행 과정을 촬영하여, 상기 탐색 영상을 획득하는 탐색기 및 상기 탐색기로부터 획득된 탐색 영상을 기초로 상기 바람의 방향 정보와, 상기 바람의 세기 정보를 산출하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표값과 상기 탐색 영상의 중심 좌표값을 이용하여, 상기 탐색 영상의 중심점에 대한 상기 픽셀의 각도값을 계산하되, 기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 각도값들을 계산함에 따라 상기 바람의 방향 정보를 분석할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표와 상기 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리값을 계산하며, 계산된 거리값을 이용하여 상기 기 지정된 시점에서의 바람의 순간 세기 정보를 산출하되, 기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 좌표값들 각각에 따른 상기 바람의 순간 세기 정보를 이용하여 상기 바람의 방향 세기 정보를 분석할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 유도탄은, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사된 직후, 관성 비행 후 추진 비행하며, 상기 프로세서는, 상기 산출된 바람의 방향 정보와 상기 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 제2 유도탄의 구동 각도를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 유도탄은, 상기 추진 비행 시, 상기 프로세서로부터 생성된 제어 신호에 따라 구동 각도를 조절하여 비행하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 탐색 영상은 기 설정된 시간 간격 주기로 촬영된 복수개의 탐색 영상들로 이루어진 동영상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 유도탄은, 상기 제1 유도탄이 발사된 이후, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일실시예는 유도탄 발사체가, 추적하고자 하는 표적을 향해 비행하는 단계, 제1 유도탄이, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사되어, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 단계 및 제2 유도탄이, 상기 제1 유도탄의 비행 과정에 대한 탐색 영상을 획득하며, 획득된 탐색 영상을 기초로 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하고, 상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 유도탄 발사체로부터 발사되어 상기 표적을 적중시키기 위한 비행하는 단계를 포함하는 유도탄 발사 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하는 단계는, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 상기 제1 유도탄의 비행 과정을 촬영하여, 상기 탐색 영상을 획득하는 단계 및 상기 탐색기로부터 획득된 탐색 영상을 기초로 상기 바람의 방향 정보와, 상기 바람의 세기 정보를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 바람의 방향 정보를 분석하는 단계는, 기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표값과 상기 탐색 영상의 중심 좌표값을 이용하여, 상기 탐색 영상의 중심점에 대한 상기 픽셀의 각도값을 계산하되, 기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 각도값들을 계산함에 따라 상기 바람의 방향 정보를 분석할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 바람의 세기 정보를 분석하는 단계는, 기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표와 상기 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리값을 계산하며, 계산된 거리값을 이용하여 상기 기 지정된 시점에서의 바람의 순간 세기 정보를 산출하되, 기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 좌표값들 각각에 따른 상기 바람의 순간 세기 정보를 이용하여 상기 바람의 방향 세기 정보를 분석할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탐색 영상을 통해 우선적으로 발사된 유도탄의 궤적을 관찰하여, 바람의 방향과 세기를 분석함으로써 후속 발사될 유도탄의 구동을 제어하여, 표적 명중률을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 발사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유도탄의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 발사 시스템의 동작 원리를 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색 영상을 도시한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유도탄의 동작 원리를 시간의 흐름에 따라 도시한 개념도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 발사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유도탄의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유도탄 발사 시스템(100)은 유도탄 발사체(110), 제1 유도탄(130), 제2 유도탄(150), 및 제3 유도탄(170)을 포함하여 구성될 수 있다.
유도탄 발사체(110)는 추적하고자 하는 표적을 향해 비행하는 비행체로서, 본 발명의 유도탄 발사체(110)는 예컨대 무인기 또는 드론 등 다양한 항공 플랫폼으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 유도탄 발사체(110)는 다수의 유도탄들을 표적을 향해 연속해서 발사하도록 구동할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 유도탄(130), 제2 유도탄(150), 및 제3 유도탄(170)은 유도탄 발사체(110)에 탑재되어 있는 비행체로서, 항공에서 비행 중인 유도탄 발사체(110)에 탑재되어 있다가, 유도탄 발사체(110)에 의해 시간차를 두고 표적을 향해 차례로 사출될 수 있다. 본 명세서에서는, 유도탄 발사체(110)에 탑재되는 복수의 유도탄들이 제1 내지 제3 유도탄인 것으로 가정하였지만, 유도탄의 개수는 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 유도탄 발사 시스템(100)은 유도탄 발사체(110)로부터 처음으로 제1 유도탄(130)이 발사되고, 이후에 발사될 제2 유도탄(150)이 발사된 제1 유도탄(130)의 비행 과정을 탐색기의 탐색 영상을 통해 분석하여, 바람에 의한 영향을 최소화하여 비행함에 따라 표적을 명중시킬 수 있도록 제어하여 비행하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 제3 유도탄(170)도 마찬가지로 앞서 발사된 제2 유도탄(150)의 비행 과정을 분석하여 이후 사출 비행함으로써, 본 발명의 유도탄 발사 시스템은 복수의 유도탄들을 이용하여 표적을 명중시킬 수 있도록 한다.
도 2는 제2 유도탄(150)의 구성을 나타낸 것이다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 제2 유도탄(150)의 구성만을 구체적으로 설명하지만, 도 2와 같은 유도탄의 구성은 제3 유도탄(170) 뿐만 아니라, 제1 유도탄(130)에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.
본 실시예에 따른 제2 유도탄(150)은 도 2에 도시된 바와 같이, 탐색기(151), 프로세서(153), 구동부(155)를 포함하여 구성될 수 있다.
탐색기(151)는 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후, 추진 비행하는 제1 유도탄(130)의 비행 과정을 촬영하여, 탐색 영상을 획득할 수 있다.
프로세서(153)는 탐색기(151)로부터 획득한 탐색 영상을 기초로 현재 바람의 방향 정보와, 바람의 세기 정보를 분석하고, 분석한 바람의 방향 정보 및 바람의 세기 정보를 고려하여, 제2 유도탄(150)의 구동 각도(자세 각도)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
구동부(155)는 프로세서(153)로부터 생성된 제어 신호에 따라 제2 유도탄의 날개의 구동 각도를 조절하여 비행 구동할 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 유도탄 발사 시스템의 동작 원리를 보다 상세히 설명하기 위해 도 3 내지 도 6을 참조한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도탄 발사 시스템의 동작 원리를 설명하기 위해 도시한 참고도이다.
도 3을 먼저 참조한다. 도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 유도탄 발사체(110)는 먼저 제1 유도탄(130)을 1차 추진에 의해 표적(10)을 향해 발사하고, 제1 유도탄(130)은 1차 추진에 의해 관성 비행한다.
그리고 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 유도탄 발사체(110)에 탑재되어 있는 제2 유도탄(150)의 탐색기(151)가 동작한다. 보다 구체적으로, 제2 유도탄(150)의 탐색기(151)는 발사되어 관성 비행하는 제1 유도탄(130)에 대한 탐색 영상을 획득한다. 여기서, 탐색기(151)가 제1 유도탄(130)을 촬영함에 따라 획득하는 탐색 영상은 예컨대 기 설정된 시간 간격 주기로 촬영된 복수개의 탐색 영상들로 이루어진 동영상일 수 있다.
그리고 일 실시예에 따른 도 4의 (c)를 참고하면, 제1 유도탄(130)은 관성 비행 중에 바람에 의해 비행 자세가 틀어지게 되고, 제2 유도탄(150)의 탐색기(151)는 계속해서 제1 유도탄(130)의 비행 경로를 파악할 수 있는 탐색 영상을 획득한다.
그리고, 도 4의 (d)를 참고하면, 제1 유도탄(130)은 관성 비행 후, 2차 추진을 하고, 관성 비행 중에 받은 영향으로 2차 추진 이후에도 결국 바람에 의해 경로를 이탈하게 된다.
이때, 제2 유도탄(150)의 탐색기(151)는 도 3 (a) 내지 (b)와, 도 4 (c) 내지 (d)의 과정을 통해 비행 경로를 이탈한 제1 유도탄(130)에 대한 탐색 영상을 획득하고, 프로세서(153)는 탐색기(151)로부터 획득된 탐색 영상을 이용하여, 제1 유도탄(130)의 경로를 파악하고, 파악된 제1 유도탄(130)의 경로를 통해 현재 바람의 방향 및 바람의 세기를 분석한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(153)가 탐색 영상을 기초로 현재 바람의 방향 및 바람의 세기를 분석하는 방법을 설명하기 위해 도 7을 참조한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탐색 영상을 도시한 참고도이다.
본 발명의 일 실시예인 도 7은 제1 유도탄(130)이 2차 추진된 후, 표적(10)을 향해 비행하지 못하고, 바람의 영향으로 목표 경로를 완전히 벗어나 경로 이탈하고 있는 장면을 제2 유도탄(150)의 탐색기(151)가 촬영하고 있는 탐색 영상을 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 프로세서(153)는 타이머(timer)를 이용하여 제1 유도탄(130)의 변화하는 위치를 확인함에 따라, 현재 바람의 방향과 바람의 세기를 분석할 수 있다.
먼저, 프로세서(153)가 도 7과 같은 탐색 영상을 통해 바람의 방향을 분석하는 방법에 대하여 설명한다.
프로세서(153)는 제1 유도탄(130)이 유도탄 발사체(110)에 의해 발사된 후, 기 설정된 시점에서의 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인할 수 있다. 여기서, 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀은 유도탄(제1 유도탄)의 후단에 생성된 불꽃에 따른 픽셀일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 프로세서(153)에서 확인하고자 하는 픽셀의 값을 미리 설정하고, 이에 따라 프로세서(153)는 탐색 영상에서 미리 설정된 픽셀의 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하는 것으로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른, 상기 기 설정된 시점은 제1 유도탄(130)이 발사되고 1ms가 지난 시점일 수 있다.
프로세서(153)는 이렇게 확인한 픽셀의 위치에 대한 좌표값(X, Y 좌표)을 분석한다. 그리고, 프로세서(153)는 픽셀의 좌표값과, 탐색 영상의 중심 좌표값을 이용하여, 탐색 영상의 중심점(중심좌표)에 대한 픽셀(130)의 각도값을 계산한다.
프로세서(153)는 상기와 같은 방법으로, 1ms가 지난 이후(즉, 제1 유도탄이 발사되고 2ms가 지난 시점)의 픽셀의 위치를 다시 분석함에 따라 위치가 변경된 픽셀(130)의 각도값을 또 다시 계산할 수 있다.
프로세서(153)는 이와 같은 단계를 반복하여, 기 설정된 시간 간격 주기(1ms 주기)에 따라 위치가 변화하는 픽셀의 각도값들을 계산하고, 계산된 픽셀의 각도값들을 이용하여, 현재 바람의 방향 정보를 분석할 수 있다. 보다 상세하게는, 프로세서(153)는 제1 유도탄(130)이 발사되고 10ms 동안에, 매 1ms 주기에 따라 위치가 변화하는 제1 유도탄의 픽셀의 각도값들을 계산하고, 계산된 각도 값들을 10ms 동안 평균을 구함으로써, 현재 바람의 방향 정보를 분석한다.
다음으로, 프로세서(153)가 도 7과 같은 탐색 영상을 통해 바람의 세기를 분석하는 방법에 대하여 설명한다.
프로세서(153)는 위에서 설명한 바람의 방향을 분석하는 방법에서와 같은 방법으로 탐색 영상에서의 제1 유도탄(130)의 픽셀의 위치를 확인함에 따라, 픽셀의 좌표값을 분석한다.
프로세서(153)는 이렇게 확인한 픽셀의 위치에 대한 좌표값(X, Y 좌표)을 분석한다. 그리고, 프로세서(153)는 분석한 픽셀의 좌표와 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리 값을 계산한다. 예컨대, 프로세서(153)는 수식
Figure 112020120609981-pat00001
을 통해서 픽셀의 좌표와 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리 값을 계산할 수 있다. 여기서, a와 b는 탐색 영상의 중심 좌표가 (0, 0)일 때의, 픽셀의 좌표 값 (a, b)일 수 있다.
그리고, 프로세서(153)는 상기와 같이 계산한 픽셀의 좌표와 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리 값을 다시 기 지정된 시간(예, 1ms)으로 나누어, 순간 바람의 세기 정보를 산출할 수 있다.
프로세서(153)는 바람의 방향 정보를 분석하는 방법과 마찬가지로, 1ms가 지난 이후(즉, 제1 유도탄이 발사되고 2ms가 지난 시점)의 픽셀의 위치를 다시 분석함에 따라 위치가 변경된 픽셀(130)과 중심좌표 사이의 거리값을 또 다시 계산하고, 프로세서(153)는 이와 같은 단계를 반복하여, 기 설정된 시간 간격 주기(1ms 주기)에 따라 위치가 변화하는 픽셀(130)의 좌표와 중심좌표 사이의 거리 값들을 계산하고, 계산된 거리값들을 이용하여 현재 바람의 세기 정보를 분석할 수 있다. 보다 상세하게는, 프로세서(153)는 제1 유도탄(130)이 발사되고 10ms 동안에, 매 1ms 주기에 따라 위치가 변화하는 제1 유도탄의 픽셀의 좌표와 중심좌표 사이의 거리값들을 계산하고, 계산된 각도 값들을 10ms 동안 평균을 구함으로써, 현재 바람의 세기 정보를 분석한다.
다시 도 5의 (e)를 참조하면, 상술한 바와 같이, 프로세서(153)가 현재 바람이 방향 및 바람의 세기를 분석 완료한 후, 제2 유도탄(150)은 1차 추진 함으로써, 유도탄 발사체(110)로부터 발사된다.
일 실시예에 따른 제2 유도탄(150)은 도 5 (f)에 도시된 바와 같이, 1차 추진에 의해 유도탄 발사체(110)로부터 발사된 직후, 관성 비행한다. 이때, 유도탄 발사체(110)에 탑재되어 있는 제3 유도탄(170)은 위에서 설명한 바와 같은 제2 유도탄(150)과 같이 동작할 수 있다.
그리고, 도 6의 (g)와 같이, 제2 유도탄(150)의 구동부(155)는 1단 추진 후 프로세서(153)에서 계산한 바람의 방향 및 세기 정보를 토대로 바람이 불고있는 방향의 반대 방향으로 날개를 틀어, 바람의 영향을 최소화할 수 있도록 한다.
도 6의 (h)를 참고하면, 제2 유도탄의 구동부(155)가 날개를 틀음으로써, 구동 각도를 조절한 후 2차 추진되고, 제2 유도탄의 탐색기(151)에 표적(10)이 FOV에 보이게 되므로, 유도하여 표적(10)을 명중시킬 수 있게 된다.
이때, 제3 유도탄(170) 역시 마찬가지로, 제3 유도탄(170)의 탐색기로부터 획득된 탐색 영상을 이용하여 제2 유도탄(150)의 비행 경로를 분석함에 따라 바람의 방향 및 세기를 분석하고, 이를 업데이트 하여 반영함으로써 제3 유도탄(170)의 구동 각도를 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유도탄의 동작 원리를 시간의 흐름에 따라 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 유도탄 발사체(110)가 제1 유도탄(130)에 발사명령을 인가함으로써, 제1 유도탄(130)의 1차 추진에 의해 표적(10)을 향해 발사한 후, 유도탄 발사체(110)는 제2 유도탄(150)의 프로세서(153)에 제1 유도탄(130)의 발사 정보를 전송할 수 있다. 이때, 발사 정보란, 제1 유도탄(130)의 발사 시점의 구동 각도(예: 날개 각도)와 2차 추진 시 정해진 구동 각도 등에 대한 정보일 수 있다.
제1 유도탄(130)이 유도탄 발사체(110)로부터 발사되는 시점에, 제2 유도탄(150)의 탐색기(151) 또한 제1 유도탄(130)을 촬영함으로써 탐색 영상을 획득하고, 탐색기(151)는 획득한 탐색 영상을 프로세서(153)로 전달한다.
이에 따라, 프로세서(153)는 탐색기(151)로부터의 탐색 영상을 통해 탐색 영상에서의 제1 유도탄(130)에 해당하는 픽셀의 위치(좌표값)를 확인 및 획득하고, 확인된 픽셀의 위치를 고려하여, 기 설정된 시간 동안(예, 10ms)의 현재 바람의 방향 및 바람의 세기를 분석한다. 그리고, 프로세서(153)는 분석된 바람의 방향 및 바람의 세기를 고려하여, 제2 유도탄(150)을 바람의 영향을 최소화할 수 있는 구동 각도로 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
이때, 프로세서(153)는 제어 신호를 생성하기 위해서 분석된 바람의 방향 및 바람의 세기 뿐만 아니라, 유도탄 발사체(110)로부터 수신받은 제1 유도탄(130)의 발사 정보를 더욱 고려하여 제2 유도탄(150)의 구동 각도를 제어할 제어 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(153)는 이렇게 생성한 제어신호를 구동부(155)에 인가함에 따라 구동부(155)는 프로세서(153)로부터 인가받은 제어신호에 따라 제2 유도탄(150)의 날개 각도를 제어하여 표적(10)을 향해 비행할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 표적
100: 유도탄 발사 시스템
110: 유도탄 발사체
130: 제1 유도탄
150: 제2 유도탄
151: 탐색기
153: 프로세서
155: 구동부
170: 제3 유도탄

Claims (12)

  1. 추적하고자 하는 표적을 향해 비행하는 유도탄 발사체;
    상기 유도탄 발사체에 의해 발사되어, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 제1 유도탄; 및
    상기 제1 유도탄의 비행 과정에 대한 탐색 영상을 획득하며, 획득된 탐색 영상을 기초로 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하고, 상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 유도탄 발사체로부터 발사되어 상기 표적을 적중시키기 위한 비행을 하는 제2 유도탄;을 포함하고,
    상기 제2 유도탄은, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 상기 제1 유도탄의 비행 과정을 촬영하여, 상기 탐색 영상을 획득하는 탐색기; 및 상기 탐색기로부터 획득된 탐색 영상을 기초로 상기 바람의 방향 정보와, 상기 바람의 세기 정보를 산출하는 프로세서;를 포함하며,
    상기 프로세서는, 기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표값과 상기 탐색 영상의 중심 좌표값을 이용하여, 상기 탐색 영상의 중심점에 대한 상기 픽셀의 각도값을 계산하되, 기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 각도값들을 계산함에 따라 상기 바람의 방향 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표와 상기 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리값을 계산하며, 계산된 거리값을 이용하여 상기 기 지정된 시점에서의 바람의 순간 세기 정보를 산출하되,
    기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 좌표값들 각각에 따른 상기 바람의 순간 세기 정보를 이용하여 상기 바람의 방향 세기 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유도탄은, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사된 직후, 관성 비행 후 추진 비행하며,
    상기 프로세서는, 상기 산출된 바람의 방향 정보와 상기 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 제2 유도탄의 구동 각도를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 유도탄은,
    상기 추진 비행 시, 상기 프로세서로부터 생성된 제어 신호에 따라 구동 각도를 조절하여 비행하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탐색 영상은 기 설정된 시간 간격 주기로 촬영된 복수개의 탐색 영상들로 이루어진 동영상인 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유도탄은, 상기 제1 유도탄이 발사된 이후, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사되는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 시스템.
  9. 유도탄 발사체가, 추적하고자 하는 표적을 향해 비행하는 단계;
    제1 유도탄이, 상기 유도탄 발사체에 의해 발사되어, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 단계; 및
    제2 유도탄이, 상기 제1 유도탄의 비행 과정에 대한 탐색 영상을 획득하며, 획득된 탐색 영상을 기초로 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하고, 상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 고려하여, 상기 유도탄 발사체로부터 발사되어 상기 표적을 적중시키기 위해 비행하는 단계;를 포함하고,
    상기 바람의 방향 정보 또는 바람의 세기 정보를 분석하는 단계는, 상기 표적을 적중시키기 위해 관성 비행 후 추진 비행하는 상기 제1 유도탄의 비행 과정을 촬영하여, 상기 탐색 영상을 획득하는 단계; 및 상기 탐색 영상을 기초로 상기 바람의 방향 정보와, 상기 바람의 세기 정보를 산출하는 단계;를 포함하며,
    상기 바람의 방향 정보를 분석하는 단계는, 기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표값과 상기 탐색 영상의 중심 좌표값을 이용하여, 상기 탐색 영상의 중심점에 대한 상기 픽셀의 각도값을 계산하되, 기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 각도값들을 계산함에 따라 상기 바람의 방향 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 바람의 세기 정보를 분석하는 단계는,
    기 지정된 시점에서의 상기 탐색 영상에서 가장 높은 값을 가지는 픽셀의 위치를 확인하고, 확인된 픽셀의 좌표와 상기 탐색 영상의 중심 좌표 사이의 거리값을 계산하며, 계산된 거리값을 이용하여 상기 기 지정된 시점에서의 바람의 순간 세기 정보를 산출하되,
    기 설정된 시간 간격 주기에 따라 위치가 변화하는 상기 픽셀의 좌표값들 각각에 따른 상기 바람의 순간 세기 정보를 이용하여 상기 바람의 방향 세기 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 유도탄 발사 방법.
KR1020200150067A 2020-11-11 2020-11-11 유도탄 발사 시스템 및 방법 KR102421094B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200150067A KR102421094B1 (ko) 2020-11-11 2020-11-11 유도탄 발사 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200150067A KR102421094B1 (ko) 2020-11-11 2020-11-11 유도탄 발사 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220064021A KR20220064021A (ko) 2022-05-18
KR102421094B1 true KR102421094B1 (ko) 2022-07-14

Family

ID=81800709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200150067A KR102421094B1 (ko) 2020-11-11 2020-11-11 유도탄 발사 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102421094B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102557480B1 (ko) * 2023-04-17 2023-07-19 국방과학연구소 공대공 유도탄의 모의 발사 시스템 및 이를 위한 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003227698A (ja) * 2002-02-04 2003-08-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 目標判別装置
KR101645565B1 (ko) * 2015-09-22 2016-08-12 엘아이지넥스원 주식회사 유도 무기 시스템
KR102021595B1 (ko) * 2019-03-04 2019-09-16 엘아이지넥스원 주식회사 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003227698A (ja) * 2002-02-04 2003-08-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 目標判別装置
KR101645565B1 (ko) * 2015-09-22 2016-08-12 엘아이지넥스원 주식회사 유도 무기 시스템
KR102021595B1 (ko) * 2019-03-04 2019-09-16 엘아이지넥스원 주식회사 유도무기 중계 유도 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102557480B1 (ko) * 2023-04-17 2023-07-19 국방과학연구소 공대공 유도탄의 모의 발사 시스템 및 이를 위한 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220064021A (ko) 2022-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8525088B1 (en) View-point guided weapon system and target designation method
US9823047B2 (en) System and method of controlling discharge of a firearm
US8669504B2 (en) Hand launchable unmanned aerial vehicle
US8450668B2 (en) Optically guided munition control system and method
US20100178966A1 (en) A method of recognizing objects in a shooter game for remote-controlled toys
JP6407262B2 (ja) 砲ベースの対航空機防御のための砲撃管制の方法
US4220296A (en) Method for guiding the final phase of ballistic missiles
KR102421094B1 (ko) 유도탄 발사 시스템 및 방법
US20170307334A1 (en) Apparatus and System to Counter Drones Using a Shoulder-Launched Aerodynamically Guided Missile
JP2002519619A (ja) 遠隔制御によって地表付近の標的及び／又は地面に固定された標的を排撃するための方法
KR102079688B1 (ko) 대공화기 및 그의 서브 전자광학추적장치를 이용한 사격통제방법
US11486677B2 (en) Grenade launcher aiming control system
US6487953B1 (en) Fire control system for a short range, fiber-optic guided missile
JP6339913B2 (ja) 無誘導弾システムとその使用方法
CN114820701A (zh) 一种基于多模板的红外成像导引头捕获跟踪目标方法
JP2020046083A (ja) ヘリコプタ用誘導弾回避訓練装置
USH796H (en) Open loop seeker aiming guiding system
US10429151B2 (en) Recapture of remotely-tracked command guided vehicle into the tracker's field-of-view
JPH10122793A (ja) 弾道軌跡によるガンの照準方法及び照準装置並びに火器管制装置
KR102252192B1 (ko) 유도 비행체의 목표물 선정 방법
KR102505309B1 (ko) 레이더/원격사격 통제장치 일체형 드론
KR102252186B1 (ko) 유도 비행체의 목표물 선정 장치
JP2004257724A (ja) 弾の誘導装置および誘導方法
JPH09138098A (ja) 空対空ミサイル発射方法および小型無人プラットフォーム機
KR102494978B1 (ko) 딥러닝을 이용한 근접 방어 시스템의 사격 통제 방법 및 그를 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant