KR102467374B1 - Apparatus and method for controlling fire on surface ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수상함에서 사격을 통제하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling fire in a surface ship.
수상함에 탑재된 근접방어무기체계(Close-In Weapon System, CIWS)는 함정에 탑재되어 있는 무장 중 적군이 아군 함정을 향해 발사한 고속/고정밀 유도탄에 대한 최후의 함정 방어수단을 의미한다. 이와 같은, 근접 방어 무기 체계는 포탄의 비행 소요시간(Time Of Flight, TOF)을 고려하여 표적의 예측 명중위치를 계산하고, 계산된 예측 명중위치로 포탄을 발사하여 위협을 가하는 표적에 대한 방어를 수행한다.The Close-In Weapon System (CIWS) mounted on a surface ship is the last means of defense against high-speed/high-precision guided missiles launched by the enemy at a friendly ship among the weapons mounted on the ship. Such a close-in defense weapon system calculates the predicted hit position of the target in consideration of the time of flight (TOF) of the shell, and fires the shell to the calculated predicted hit position to defend against the threatening target. carry out
도 1은 예상 명중위치 오차 계산 시스템을 적용한 근접방어무기체계 구성도이다.1 is a configuration diagram of a close-in defense weapon system to which an expected hit position error calculation system is applied.
예상 명중위치 오차 계산 시스템을 적용한 근접방어무기체계는 도 1을 참조하면, 센서(100), 예상 명중위치 및 시간 계산부(110), 함포 조준 위치 계산부(120), 폐회로 오차예측부(130) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1, the proximity defense weapon system to which the expected hit position error calculation system is applied includes a
상기 센서(100)는 함정을 향해 발사된 미사일을 탐지하여 표적으로 인식한다. The
상기 예상 명중위치 및 시간 계산부(110)는 표적을 맞추기 위해 탄을 발사 했을 때의 예상 명중위치와 시간을 계산한다.The expected hit position and
상기 함포 조준 위치 계산부(120)는 함포의 조준 위치를 결정한 후 발사한다.The gun aiming
운용자의 개입 없이 실시간으로 사격 명중률을 높이기 위해 다음과 같은 기술을 적용한다. The following technologies are applied to increase the shooting accuracy in real time without operator intervention.
상기 센서(100)는 함포 발사 이후, 표적을 향해 날아가고 있는 탄의 위치를 탐지한다. 탄이 표적에 명중하지 않았을 경우, 탄이 표적에 가장 근접한 위치와 표적 위치 간의 거리 차이를 계산한다. 이 차이 값을 "사격 오차"라고 한다. 폐회로 오차예측부(130)는 기존의 예상 명중위치에 사격 오차값을 고려하여 예상 명중 위치를 다시 계산하고, 상기 함포 조준 위치 계산부(120)에서 함포 조준위치를 수정하고, 최종 함포 조준위치를 결정한 후 탄을 발사한다. 폐회로 오차예측부(130)는 이렇게 운용자의 개입 없이 사격 오차를 측정하여 예상 명중위치를 수정하여 사격 명중률을 높인다.The
상기 폐회로 오차예측부(130)는 한번 적용된 사격 오차값을 계속하여 반영하기 때문에, 표적의 기동이 안정화 되어 예측 오차값이 줄어들었음에도 불구하고 이전의 사격 오차값을 지속적으로 적용하기 때문에 사격 명중률이 오히려 떨어지는 문제점이 있었다. Since the closed-loop
본 발명은 수상함에서 사격 시, 사격 명중률을 높이는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for increasing a shooting accuracy when shooting from a surface ship.
본 발명은 예상 명중위치 오차값을 고려하여 수상함의 사격 명중률을 높이는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for increasing a shooting accuracy rate of a surface ship in consideration of an expected hit position error value.
본 발명은 탄착 위치를 수정하는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for correcting an impact position.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 자함 정보 및 표적 정보를 측정하는 센서부; 장전된 탄의 종류, 표적의 위치 및 속도를 기반으로 탄이 표적에 도착할 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 예상 명중위치 및 시간 계산부; 상기 표적정보의 시간, 상기 예상 명중위치, 및 탄 도달 시간을 기반으로 하여 예상 명중위치 보정값을 계산하는 예상 명중 위치 오차 계산부; 탄이 비행하는 동안 발생한 오차에 대한 보상 값을 계산하고, 상기 계산된 보상 값을 상기 예상 명중 위치 오차 계산부로부터 수신된 상기 예상 명중위치 보정값을 반영하여 새로운 보상값을 출력하는 폐회로 오차 예측부; 및 상기 예상 명중위치 및 상기 시간, 상기 새로운 보상 값을 이용하여 최종 예상 명중 위치 및 시간을 계산하는 함포 조준 위치 계산부를 포함한다.Device according to an embodiment of the present invention, the sensor unit for measuring self-hammer information and target information; an expected hit position and time calculation unit for calculating an expected hit position and time at which the bullet will arrive at the target based on the type of loaded bullet, the position and speed of the target; an expected hit position error calculation unit that calculates an expected hit position correction value based on the time of the target information, the expected hit position, and the projectile arrival time; A closed-loop error prediction unit that calculates a compensation value for an error generated while the bullet is in flight, and outputs a new compensation value by reflecting the calculated compensation value with the expected hit position correction value received from the expected hit position error calculation unit. ; and a gun aiming position calculation unit that calculates a final predicted hit position and time using the expected hit position and time, and the new compensation value.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 센서에서, 자함 정보 및 표적 정보를 측정하는 과정; 예상 명중위치 및 시간 계산부에서, 장전된 탄의 종류, 표적의 위치 및 속도를 기반으로 탄이 표적에 도착할 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 과정; 예상 명중 위치 오차 계산부에서, 상기 표적정보의 시간, 상기 예상 명중위치, 및 탄 도달 시간을 기반으로 하여 예상 명중위치 보정값을 계산하는 과정; 탄이 비행하는 동안 발생한 오차에 대한 보상 값을 계산하고, 상기 계산된 보상 값을 상기 예상 명중 위치 오차 계산부로부터 수신된 상기 예상 명중위치 보정값을 반영하여 새로운 보상값을 출력하는 과정; 및 상기 예상 명중위치 및 상기 시간, 상기 새로운 보상 값을 이용하여 최종 예상 명중 위치 및 시간을 계산하는 과정을 포함한다.A method according to an embodiment of the present invention may include measuring self-hammer information and target information in a sensor; calculating an expected hit position and time at which the bullet will arrive at the target based on the type of the loaded bullet, the position and speed of the target, in the expected hit position and time calculation unit; calculating an expected hit position correction value based on the time of the target information, the expected hit position, and the projectile arrival time in an expected hit position error calculation unit; calculating a compensation value for an error generated while the bullet is in flight, and outputting a new compensation value by reflecting the calculated compensation value with the expected hit position correction value received from the expected hit position error calculation unit; and calculating a final predicted hit position and time using the expected hit position and time, and the new compensation value.
본 발명은 표적 기동에 따른 예상 명중위치 오차값을 고려하여 함포의 사격을 통제함으로써 사격 명중률을 높일 수 있다. According to the present invention, it is possible to increase the shooting accuracy rate by controlling the firing of naval guns in consideration of the expected hit position error value according to the target maneuver.
본 발명은 잘못 계산된 예상 명중위치를 신속하게 수정할 수 있다.The present invention can quickly correct an erroneously calculated predicted hit position.
본 발명은 운용자의 개입없이 실시간으로 사격 명중률을 높일 수 있다.According to the present invention, the shooting accuracy rate can be increased in real time without operator intervention.
도 1은 예상 명중위치 오차 계산 시스템을 적용한 근접방어무기체계 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수상함에서 사격을 통제하는 장치 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 10초 후 표적의 기동에 따른 예상 명중위치 오차 발생 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 2초뒤 표적의 기동에 따른 예상 명중위치 오차 발생 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수상함에서 사격을 통제하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a configuration diagram of a close-in defense weapon system to which an expected hit position error calculation system is applied.
2 is a block diagram of a device for controlling shooting in a surface ship according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram showing an expected hit position error according to target maneuver after 10 seconds according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram showing an expected hit position error occurrence according to the maneuvering of a target after 2 seconds according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling shooting in a surface ship according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that this is not intended to limit the technology described herein to the specific embodiments, and includes various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present invention. . In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like elements.
본 발명에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In the present invention, expressions such as "has", "can have", "includes", or "may include" indicate the existence of a corresponding feature (eg, numerical value, function, operation, or component such as a part). , which does not preclude the existence of additional features.
본 발명에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.In the present invention, expressions such as "A or B", "at least one of A and/and B", or "one or more of A or/and B" may include all possible combinations of the items listed together. . For example, "A or B", "at least one of A and B", or "at least one of A or B" includes (1) at least one A, (2) at least one B, Or (3) may refer to all cases including at least one A and at least one B.
본 발명에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in the present invention may modify various elements, regardless of order and/or importance, and may refer to one element as another. It is used to distinguish from components, but does not limit the components. For example, a first user device and a second user device may represent different user devices regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of rights described in the present invention, a first element may be termed a second element, and similarly, the second element may also be renamed to the first element.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상술한 어떤 구성요소가 상술한 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.A component (e.g., a first component) is "(operatively or communicatively) coupled with/to" another component (e.g., a second component); When referred to as "connected to", it should be understood that any of the above-mentioned elements may be directly connected to the above-mentioned other elements or may be connected through another element (eg, a third element). On the other hand, when an element (eg, a first element) is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another element (eg, a second element), a component and other elements It may be understood that there are no other components (eg, a third component) between the elements.
본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.The expression "configured to (or configured)" used in the present invention may be used depending on the situation, for example, "suitable for", "having the capacity to" ", "designed to", "adapted to", "made to", or "capable of" can be used interchangeably. The term "configured (or set) to" may not necessarily mean only "specifically designed to" hardware. Instead, in some contexts, the phrase "device configured to" may mean that the device is "capable of" in conjunction with other devices or components. For example, the phrase "a processor configured (or configured) to perform A, B, and C" may include a dedicated processor (eg, embedded processor) to perform the operation, or by executing one or more software programs stored in a memory device. , may mean a general-purpose processor (eg, CPU or application processor (AP)) capable of performing corresponding operations.
본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in the present invention are only used to describe a specific embodiment, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art described in the present invention. Among the terms used in the present invention, terms defined in a general dictionary may be interpreted as having the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, an ideal or excessively formal meaning not be interpreted as In some cases, even terms defined in the present invention cannot be interpreted to exclude embodiments of the present invention.
근접 방어 무기 체계는 위협을 가하는 표적을 탐지 및 추적하여 표적을 격추하는 대응 파괴(Hard-Kill) 방법으로 방어를 수행하기 위한 방어 무기 장치를 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 근접 방어 무기 체계(100)는 해군 함정에 대하여 가장 큰 위협인 자함으로 접근하는 적의 대함 유도탄 뿐만 아니라 소형 고속 수상함정(VSV), 초음속 유도탄 등의 위협 표적으로부터 자함의 생존성 보장을 위한 무기 체계일 수 있다.The melee defense weapon system may include a defense weapon device for performing defense by a hard-kill method of shooting down a target by detecting and tracking a threatening target. In addition, this close-in
예상 명중위치는 현재 시점의 표적의 속도 및 가속도를 기준으로 탄이 발사 이후에 표적에 도달하는 시간 동안 이동하는 위치를 예측하여 계산한다. 탄이 표적에 도달하는 시간에서의 실제 표적위치와 이전에 예측했던 예상 명중위치는 100% 동일하지 않다. 실제 표적위치와 같은 시간대의 예상 명중위치간의 거리 차이 값을 "예측 오차"라고 한다. 예측 오차는 탄이 도달하는 시간 동안 표적의 속력 및 방향의 변화 량에 따라 오차의 크기가 결정된다. 표적의 기동이 갑자기 변하는 경우에 예측 오차값은 증가한다. 표적의 기동이 안정화되면 예측 오차는 줄어든다. 기존 폐회로 오차예측 시스템에서는 한번 적용된 사격 오차값을 계속하여 반영한다. 이로 인하여 표적의 기동이 안정화 되어 예측 오차값이 줄어들었음에도 불구하고 여전히 증가된 사격 오차값을 지속적으로 적용하기 때문에 사격 명중률이 오히려 떨어지는 현상이 나타난다.The predicted hit location is calculated by predicting the location where the bullet travels during the time it takes to reach the target after launch based on the speed and acceleration of the target at the current time. The actual target position at the time the bullet reaches the target and the predicted hit position previously predicted are not 100% identical. The distance difference value between the actual target position and the expected hit position in the same time zone is called "prediction error". The size of the prediction error is determined according to the amount of change in the speed and direction of the target during the time the bullet arrives. The prediction error increases when the maneuver of the target changes suddenly. When the target's maneuvering is stabilized, the prediction error is reduced. In the existing closed-loop error prediction system, the shooting error value applied once is continuously reflected. As a result, although the target's maneuver is stabilized and the predicted error value is reduced, the shooting accuracy rate decreases because the increased shooting error value is continuously applied.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수상함에서 사격을 통제하는 장치 구성도이다.2 is a block diagram of a device for controlling shooting in a surface ship according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 수상함에서 사격을 통제하는 장치는 센서(100), 예상 명중위치 및 시간 계산부(110), 함포 조준위치 계산부(120), 폐회로 오차예측부(130), 예상 명중위치 오차계산부(200) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The apparatus for controlling shooting from a surface ship according to an embodiment of the present invention includes a
상기 센서(100)는 자함정보 및 표적정보를 측정한다.The
상기 예상 명중위치 및 시간 계산부(110)는 장전된 탄의 종류, 표적의 위치 및 속도를 기반으로 탄이 표적에 도착할 위치 및 시간을 계산한다.The expected hit position and
상기 폐회로 오차예측부(130)는 탄이 비행하는 동안 발생한 오차에 대한 보상값을 입력한다. The closed-loop
상기 함포 조준위치 계산부(120)는 최종 예상 명중위치 및 시간에 대한 함포의 선회각 및 고각(elevation)을 계산한다. The gun aiming
본 발명의 실시 예에 따른 수상함에서 사격을 통제하는 장치는 전술한 문제를 해결하기 위한 방안으로 도 1 대비 "예상 명중위치 오차계산부(200)"를 추가하여 사격 명중률을 높이는 것이다. 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 사격 이후에 현재 시간의 예측 오차를 계산하여 폐회로 오차예측부(130)로 전달한다. An apparatus for controlling shooting in a surface ship according to an embodiment of the present invention increases the shooting accuracy rate by adding an “expected hit position
기존 시스템에서 폐회로 오차예측부(130)는 이전 사격에서 측정한 표적과 탄의 오차거리 정보를 사용하여 예상 명중위치의 오차정보를 운용자가 직접 입력한다. 이 값은 사격이 시작되면, 종료될 때까지 같은값이 유지된다. 기존 시스템에서 추가된 예상 명중위치 오차계산부(200)는 함포 조준위치 계산부(120)로부터 예상 명중위치 및 탄 도달시간을 수신한 후 현재시간과 탄 도달시간을 더한 미래시점의 예상 명중위치를 내부 저장소에 저장한다.In the existing system, the closed-loop
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 상기 센서(100)로부터 표적정보를 수신한다. 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 내부 저장소에 있는 예상 명중위치 데이터 중에 수신한 표적정보의 시간과 동일한 시점의 예상 명중위치 데이터를 찾는다.The expected hit
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 표적위치와 예상 명중위치 값을 비교하여 예상 명중위치 보정값을 실시간으로 계산한다. The predicted hit position
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 계산된 예상 명중위치 보정값을 폐회로 오차예측부(130)로 실시간으로 전송한다. The predicted hit
상기 폐회로 오차예측부(130)는 기존의 보정값에서 예상 명중위치 보정값을 수신하여 수정된 보정값을 계산하고, 수정된 보정값을 함포 조준위치 계산부(120)로 전달한다. 함포 조준위치 계산부(120)는 수정한 보정값을 바로 적용하여 사격이 진행중인 상황에서 오차가 더 작아진 포명령 정보를 계산할 수 있다. The closed-loop
본 발명은 종래기술에서 계산한 측정오차값에서 표적 기동에 따른 예상 명중위치 오차값을 별도로 계산하여 적용함으로써 기존 시스템보다 사격 명중률을 더 높일 수 있다.The present invention can increase the shooting hit rate more than the existing system by separately calculating and applying the expected hit position error value according to the target maneuver from the measurement error value calculated in the prior art.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 10초 후 표적의 기동에 따른 예상 명중위치 오차 발생 예시도이다.3 is an exemplary diagram showing an expected hit position error according to target maneuver after 10 seconds according to an embodiment of the present invention.
도 3은 예컨대, 10초 후 표적의 예상 명중위치를 계산한다.Figure 3 calculates the expected hit position of the target after eg 10 seconds.
예컨대, 표적(301) 위치는 (0,0)이고, 탄 도달시간은 10초이고, 표적은 10m/s 등속운동을 한다고 가정한다. 이때, 10초 후의 표적의 예상위치는 (100, 0)(303)이다. 도 3은 도 4와 달리, 실제 표적 위치(301)와 예상 명중위치(303)에서 오차가 발생하지 않은 예를 나타낸다.For example, it is assumed that the position of the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 2초뒤 표적의 기동에 따른 예상 명중위치 오차 발생 예시도이다.4 is an exemplary diagram showing an expected hit position error occurrence according to the maneuvering of a target after 2 seconds according to an embodiment of the present invention.
예컨대, 표적(401) 위치는 (0,0)이고, 탄 도달시간은 10초이고, 2초 후에 표적이 20m/s으로 회피 기동함을 가정한다. 이때, 10초 후의 표적의 예상위치는 (100, 0)(407)이다. 이때, 도 4는 표적 기동으로 인해 실제 표적 위치(403)와 예상 명중위치 오차가 발생(405)하는 예를 나타낸다.For example, it is assumed that the position of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수상함에서 사격을 통제하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 특히, 도 5는 예상 명중위치 오차계산부(200)에서의 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of controlling shooting in a surface ship according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 5 is a flowchart of the operation of the expected hit
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 501 단계에서 대기 상태에 있는다.The expected hit position
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 503 단계에서 함포 조준위치 계산부(120)로부터 예상 명중위치 및 탄 도달시간을 수신하였는가를 판단한다. 함포 조준위치 계산부(120)로부터 예상 명중위치 및 탄 도달시간을 수신하지 않은 경우, 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 501 단계로 진행하여 대기 상태에 있는다.In
그러나 함포 조준위치 계산부(120)로부터 예상 명중위치 및 탄 도달시간을 수신한 경우, 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 505 단계에서 메시지를 수신한 시간 A초와 탄 도달시간 B초를 내부 저장소에 저장한다. 상기 메시지 수신한 시간 A초의 의미는 예상 명중위치를 수신한 시간을 의미하며, 함포 조준위치 계산부(120)는 언제든지 발사명령을 수신하면 표적을 명중시키기 위해, 매우 짧은 주기로 예상 명중위치 및 탄 도달시간을 계산하여 전송한다.However, when the expected hit position and bullet arrival time are received from the gun aiming
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 507 단계에서 현재시간(상기 메시지를 수신한 시간 A초)과 탄 도달시간을 더한 미래시점의 예상 명중위치를 내부 저장소에 저장한다.In
한편, 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 509 단계에서 센서(100)로부터 표적정보를 수신하였는가를 판단한다. 센서로부터 표적정보를 수신하지 않은 경우, 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 501 단계로 진행하여 대기 상태에 있는다.Meanwhile, the expected hit
그러나 센서로부터 표적정보를 수신한 경우, 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 511 단계에서 표적정보를 저장한다.(예컨대, 시간 : C초) However, when target information is received from the sensor, the expected hit position
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 513 단계에서 내부 저장소에 있는 예상 명중위치 데이터 중에 수신한 표적정보의 시간과 동일한 시점의 예상 명중위치 데이터를 찾는다.In
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 515 단계에서 예상 명중위치를 찾았는가를 판단한다.In
예상 명중위치를 찾지 않은 경우 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 501 단계로 귀환하여 대기 상태에 있는다. 그러나 예상 명중위치를 찾은 경우 상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 517 단계에서 표적위치와 예상 명중위치를 비교하여 예상 명중위치 보정값을 계산한다.If the expected hit position is not found, the expected hit
상기 예상 명중위치 오차계산부(200)는 519 단계에서 계산된 예상 명중위치 보정값을 실시간으로 폐회로 오차예측부(130)로 전송한다. 폐회로 오차예측부(130)은 기존의 보정값에서 상기 수신된 예상 명중위치 보정값을 수신하여 수정된 보정값을 계산한다. 수정한 보정값을 함포 조준위치 계산부(120)에서 바로 적용하여 사격이 진행중인 상황에서 오차가 더 작아진 포명령 정보를 계산할 수 있다.The predicted hit
종래기술에서 계산한 측정오차 값에서 표적 기동에 따른 예상 명중위치 오차값을 별도로 계산하여 적용함으로써 기존 시스템보다 사격 명중률을 더 높일 수 있다. By separately calculating and applying the expected hit position error value according to the target maneuver from the measurement error value calculated in the prior art, the shooting hit rate can be higher than that of the existing system.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing may be modified and modified by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention are intended to explain rather than limit the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (6)
장전된 탄의 종류, 표적의 위치 및 속도를 기반으로 탄이 표적에 도착할 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 예상 명중위치 및 시간 계산부;
함포 사격 후에, 함포 조준 위치 계산부로부터 예상 명중위치 및 탄 도달 시간을 수신하며, 상기 탄 도달 시간에 현재 시간을 더한 다수의 미래 시점들에 대응하는 다수의 예상 명중위치들을 저장하고, 상기 센서부로부터 상기 표적 정보를 수신하며, 상기 예상 명중위치들 중에서 상기 수신된 표적 정보의 시간과 동일한 시점에 대응하는 하나의 예상 명중위치를 검색하고, 상기 표적의 위치와 상기 검색된 예상 명중위치를 비교하여 상기 표적의 기동에 따른 예상 명중위치 보정 값을 실시간으로 계산하는 예상 명중위치 오차 계산부;
탄이 비행하는 동안 발생한 오차에 대한 보상 값을 계산하고, 상기 함포 사격 후에, 상기 보상 값에 상기 예상 명중위치 보정 값을 반영하여 새로운 보상 값을 계산하는 폐회로 오차 예측부; 및
상기 함포 사격 후에, 상기 예상 명중위치 및 상기 탄 도달 시간을 상기 예상 명중위치 오차 계산부로 출력하고, 상기 예상 명중위치 및 시간과 상기 새로운 보상 값을 이용하여 최종 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 상기 함포 조준 위치 계산부를 포함하는 수상함에서 사격을 통제하는 장치.
a sensor unit for measuring self-inflicted information and target information;
an expected hit position and time calculation unit for calculating an expected hit position and time at which the bullet will arrive at the target based on the type of loaded bullet, the position and speed of the target;
After the gun is fired, the expected hit position and the bullet arrival time are received from the gun aiming position calculation unit, and a plurality of expected hit positions corresponding to a plurality of future points in time obtained by adding the present time to the bullet arrival time are stored, and the sensor unit receiving the target information from the target position, searching for one expected hit position corresponding to the same point in time as the time of the received target information among the expected hit positions, and comparing the target position with the searched expected hit position to an expected hit position error calculation unit that calculates an expected hit position correction value according to the maneuver of the target in real time;
a closed-loop error prediction unit that calculates a compensation value for an error generated while the bullet is in flight, and calculates a new compensation value by reflecting the predicted hit position correction value to the compensation value after the gun is fired; and
After the gun is shot, the expected hit position and the bullet arrival time are output to the expected hit position error calculation unit, and the expected hit position and time and the new compensation value are used to calculate the final expected hit position and time. A device for controlling fire from a surface ship that includes an aiming position calculation unit.
상기 함포 조준 위치 계산부는,
상기 최종 예상 명중위치 및 시간에 대한 함포의 선회각 및 고각을 계산함을 특징으로 하는 수상함에서 사격을 통제하는 장치.
According to claim 1,
The gun aiming position calculation unit,
A device for controlling fire in a surface ship, characterized in that for calculating the turn angle and elevation of the gun for the final predicted hit position and time.
상기 예상 명중위치 오차 계산부는, 상기 예상 명중위치들 중에서 상기 수신된 표적 정보의 시간과 동일한 시점에 대응하는 상기 예상 명중위치가 검색되지 않는 경우, 상기 함포 조준 위치 계산부로부터 상기 예상 명중위치 및 상기 탄 도달 시간을 수신할 때까지 대기 상태로 진행하는 것을 특징으로 하는 수상함에서 사격을 통제하는 장치.
According to claim 1,
The expected hit position error calculation unit, when the expected hit position corresponding to the same point in time as the time of the received target information is not searched among the expected hit positions, the expected hit position and the expected hit position from the gun aiming position calculator A device for controlling fire in a surface ship, characterized in that it proceeds in a standby state until the bullet arrival time is received.
예상 명중위치 및 시간 계산부가, 장전된 탄의 종류, 표적의 위치 및 속도를 기반으로 탄이 표적에 도착할 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 과정,
폐회로 오차 측정부가, 탄이 비행하는 동안 발생한 오차에 대한 보상 값을 계산하는 과정,
예상 명중위치 오차 계산부가, 함포 사격 후에, 함포 조준 위치 계산부로부터 예상 명중위치 및 탄 도달 시간을 수신하는 과정,
상기 예상 명중위치 오차 계산부가, 상기 탄 도달 시간에 현재 시간을 더한 다수의 미래 시점들에 대응하는 다수의 예상 명중위치들을 저장하는 과정,
상기 예상 명중위치 오차 계산부가, 상기 센서부로부터 상기 표적 정보를 수신하는 과정,
상기 예상 명중위치 오차 계산부가, 상기 예상 명중위치들 중에서 상기 수신된 표적 정보의 시간과 동일한 시점에 대응하는 하나의 예상 명중위치를 검색하는 과정,
상기 예상 명중위치 오차 계산부가, 상기 표적의 위치와 상기 검색된 예상 명중위치를 비교하여 상기 표적의 기동에 따른 예상 명중위치 보정 값을 실시간으로 계산하는 과정,
상기 폐회로 오차 예측부가, 상기 보상 값에 상기 예상 명중위치 보정 값을 반영하여 새로운 보상 값을 계산하는 과정, 및
상기 함포 조준 위치 계산부가, 상기 예상 명중위치 및 시간과 상기 새로운 보상 값을 이용하여 최종 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 과정을 포함하는 수상함에서 사격을 통제하는 방법.
The process of measuring self-hammered information and target information by the sensor unit;
The process of calculating the expected hit position and time at which the bullet will arrive at the target based on the type of loaded bullet, the position and speed of the target, by the expected hit position and time calculation unit;
The process of calculating the compensation value for the error generated during the flight of the bullet by the closed-loop error measuring unit;
A process in which the expected hit position error calculation unit receives the expected hit position and bullet arrival time from the naval gun aiming position calculation unit after the naval gun is fired;
storing, by the expected hit position error calculation unit, a plurality of expected hit positions corresponding to a plurality of future points in time obtained by adding a current time to the bullet arrival time;
receiving, by the expected hit position error calculator, the target information from the sensor unit;
Searching, by the expected hit position error calculation unit, one predicted hit position corresponding to the same time point as the time of the received target information from among the expected hit positions;
The expected hit position error calculation unit compares the position of the target with the searched expected hit position to calculate an expected hit position correction value according to the maneuver of the target in real time;
Calculating, by the closed-loop error predictor, a new compensation value by reflecting the predicted hit position correction value to the compensation value; and
The method of controlling fire from a surface ship, comprising calculating, by the gun aiming position calculation unit, a final expected hit position and time using the expected hit position and time and the new compensation value.
상기 최종 예상 명중위치 및 시간을 계산하는 과정은,
상기 최종 예상 명중위치 및 시간에 대한 함포의 선회각 및 고각을 계산하는 과정을 포함하는 수상함에서 사격을 통제하는 방법.
According to claim 4,
The process of calculating the final predicted hit position and time,
A method of controlling fire from a surface ship comprising the step of calculating the turn angle and elevation of a gun for the final predicted hit position and time.
상기 예상 명중위치를 검색하는 과정은,
상기 예상 명중위치들 중에서 상기 수신된 표적 정보의 시간과 동일한 시점에 대응하는 상기 예상 명중위치가 검색되지 않는 경우, 상기 함포 조준 위치 계산부로부터 상기 예상 명중위치 및 상기 탄 도달 시간을 수신할 때까지 대기 상태로 진행하는 과정을 더 포함하는 수상함에서 사격을 통제하는 방법.According to claim 4,
The process of searching for the predicted hit position,
If the expected hit position corresponding to the same point in time as the time of the received target information is not searched among the expected hit positions, until the expected hit position and the bullet arrival time are received from the gun aiming position calculation unit A method of controlling fire from a surface ship further comprising a process of proceeding to a stand-by state.
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