KR102617670B1 - 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents
회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102617670B1 KR102617670B1 KR1020220028030A KR20220028030A KR102617670B1 KR 102617670 B1 KR102617670 B1 KR 102617670B1 KR 1020220028030 A KR1020220028030 A KR 1020220028030A KR 20220028030 A KR20220028030 A KR 20220028030A KR 102617670 B1 KR102617670 B1 KR 102617670B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motion base
- screen
- tilting
- shooting
- tactical vehicle
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010304 firing Methods 0.000 title claims description 12
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 126
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 30
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 30
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 8
- 230000001788 irregular Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 2,4-dinitro-6-(octan-2-yl)phenyl (E)-but-2-enoate Chemical compound CCCCCCC(C)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1OC(=O)\C=C\C NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 0.000 description 15
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 2
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J13/00—Bullet catchers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
- F41J5/10—Cinematographic hit-indicating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
- F41J5/14—Apparatus for signalling hits or scores to the shooter, e.g. manually operated, or for communication between target and shooter; Apparatus for recording hits or scores
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/56—Accessories
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/142—Adjusting of projection optics
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/145—Housing details, e.g. position adjustments thereof
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
본 발명은, 회전운동을 하는 턴테이블과 틸팅(tilting)운동을 하는 액츄에이터가 결합된 모션베이스 시스템에 의해, 실제 전술차량과 동일한 움직임을 제공하면서 사격훈련을 실시함으로써, 실제 전술차량 탑승자나 전술차량과 함께 전술훈련을 동참하는 보병이, 전술차량의 불규칙한 움직임에 의해 발생하는 원심력이나 충격 혹은 급작스러운 동작을 감안하면서 실탄 사격 훈련을 행하도록 함으로써, 실제 야외에서의 훈련과 동일한 훈련을 받을 수 있도록 한 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
Description
본 발명은 가상환경에 대한 실탄사격용 시뮬레이션 장치 중 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
가상환경에서의 사격연습이나 사격 시뮬레이션에 대한 기술로서는, 대한민국 특허 제10-1348196호 (홀로그램을 이용한 가상현실 4Ｄ 영상사격 시스템) 가 개시되어 있는바, 상기 제1 종래기술은 도 1에서 보는 바와 같이, 탑재된 가상현실 홀로그램 영상사격 프로그램에 따라 각 구성을 통제하는 메인통제장치(100), 메인통제장치에서 보내오는 영상출력신호를 받아서 가상현실 영상을 공간에 표현하는 홀로그램표시장치(200), 공간에 표현되는 가상현실 영상을 타겟으로 하여 격발시 레이저 출력하여 사격 훈련이나 게임을 하기 위한 사격장치(300), 메인통제장치와 다수의 사격장치 사이에서 인터페이스를 수행하기 위한 서브통제장치(400), 메인통제장치에서 보내오는 오디오신호를 증폭하여 외부 출력하는 오디오장치(500), 및 사격 참가자의 몸에 부착되며 메인통제장치에서 보내오는 신호를 통해 떨림 및 저주파 진동을 발생시키는 반응장치(600)로 구성된다.
이때, 상기 홀로그램표시장치(200)는, 메인통제장치와의 인터페이스를 통해 메인통제장치에서 보내오는 영상출력신호를 받아서 출력하는 빔프로젝터(210), 빔프로젝터에서 보내오는 영상출력화면을 받아서 반사시키는 표면경 또는 반사스크린(220), 및 표면경 또는 반사스크린에 대해 일정각도로 기울어지게 배치되며 표면경 또는 반사스크린으로부터 반사되어 오는 영상을 공간상에 홀로그램 가상현실 영상으로 표현하는 반사필름(230)을 구비하여 이루어지며, 상기 사격장치(300)는, 사격용 총기(310); 상기 사격용 총기에 부착되며, 표현된 가상현실공간 상에서 이동명령을 하기 위한 이동감지모듈(320); 상기 사격용 총기에 부착되며, 사격용 총기의 조작상태와 레이저 출력을 제어하기 위한 제어모듈(330); 상기 제어모듈에서 보내오는 레이저 광원을 받아서 반사시키는 평면적외선반사판(340); 및 상기 평면적외선반사판을 향하는 방향과 상기 표면경 또는 반사스크린을 향하는 방향 중 한 방향을 향하게 고정되며, 고정된 방향에서 표현되는 빛을 검출하기 위한 적외선검출기(350)를 구비하여 이루어진다.
따라서, 상기 제1 종래기술에 의하면, 홀로그램 영상을 이용하여 가상현실 4D 영상 사격 훈련이나 게임을 진행하게 되므로 실제 전투 현장에 투입된 것과 같은 입장감을 최대로 느낄 수 있게 되며, 사격시 발생하는 격발음 등 사격 효과음을 출력하게 되므로 실제 사격하는 느낌을 제대로 구현할 수 있게 되어 참가자들의 욕구를 충족시키는 효과를 제공한다는 것이다.
그러나, 레이저건을 사용하여 훈련을 하게 되는 이상, 아무리 실감나게 영상사격훈련을 행한다 하더라도, 실제 실탄 사용 및 실제 전투 장비나 시설을 이용하여 행하는 훈련 환경과는 차이가 있을 수 밖에 없으며, 이 때문에 실제 전투나 테러진압 과정에서는 미처 생각지 못한 실수를 저지르게 되는 것이다. 아울러, 4D 영상사격을 행한다고 하면서도, 구체적으로 4D를 어떻게 구현하는가에 대해서는 구체화된 기술내용이 없다.
한편, 대한민국 특허 제10-1617358호 (파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템 및 이의 시뮬레이션 방법) 의 경우에는, 좀더 실제감을 갖도록, IR 레이저건을 사용하되 적외선 감지기로 감지를 하게 되며, 실제 차량에 탑승하여 훈련이 이루어지는 기술을 제2 종래기술로서 개시하고 있다.
즉, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 제2 종래기술에 따른 파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템(10)은, 시뮬레이션 장치(100), 파노라마 영상장치(200), 이벤트 영상장치(400), 타겟팅 장치(500), 감지장치(600), 입력장치(700) 및 제어장치(900)를 포함한다.
시뮬레이션 장치(100)는 시뮬레이션 참가자(Pa)가 시뮬레이션을 참가하기 위한 공간을 형성하며, 본체(미도시), 디스플레이부(120) 및 영상부(140)를 포함한다. 여기서, 미도시된 본체 내부에는 시뮬레이션 참가를 위한 시뮬레이션 참가자(Pa)가 수용될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 차량 등과 같이 시뮬레이션 참가자(Pa)가 탑승하여 시뮬레이션에 참가할 수 있는 구조물도 수용될 수 있다.
확실히, 상기 제2 종래기술은, 제1 종래기술에 비하여, 실제 차량에 탑승하여 훈련을 행하게 되므로, 좀더 실제적인 훈련이 이루어질 수 있을 것이나, 다만, 차량이 정지해 있을 수 밖에 없는 상황에서, 실제 필드에서 이루어지는 실전과는 차이가 있을 수 밖에 없다할 것이다.
다른 한편, 제3 종래기술로서, 대한민국 특허공개 제10-2018-0089154호 (멀티플레이용 스크린 사격 장치) 가 개시되어 있는바, 도 4에서 보는 바와 같이, 총기부(200)는 실탄 사격에 의한 실탄 총기를 사용할 수 있으며, 이때, 실탄 총기는 권총, 소총, 또는 기관총 등이 사용될 수 있다고 설명하고 있다.
아울러, 실탄 사용의 경우에, 그 구체적인 방안까지 제시하고 있는바, 스크린부(100)에 실탄 사격이 반복적으로 가해지는 경우 스크린부(100)가 짧은 시간 내에 훼손될 수 있기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 스크린부(100)에 실탄이 관통되면 복원이 가능하도록 합성 고무재질로 스크린부가 이루어지도록 벽면 피탄벽(600)을 형성하고, 벽면 피탄벽(600)은 실탄 사격시 스크린부(100) 후측에 설치되어 탄피를 회수하며, 실탄이 스크린부의 표적을 관통한 경우에 일반 카메라로는 탄착점의 식별이 어렵기 때문에 열화상 카메라(500)를 사용하는 것으로 구체화되어 있다.
상기 제3 종래기술의 경우, 실제 실탄을 사용하여 훈련을 행하게 되므로, 보다 현실감 있는 훈련에 도움이 될 것이다. 그러나, 상기 제3 종래기술의 경우, 실제 사격훈련자의 탑승 상태에 대해서는 언급이 없고, 또한 열화상 카메라가 얼마나 정확하고 신속하게 탄착점을 감지해 낼 것인가 하는 의문이 있다.
즉, 상기 제1 내지 제3 종래기술 모두, 사격훈련에 임하는 실제 요원이 전술차량에서 겪는 실제감은 떨어지는바, 즉 전술차량의 경우에는 비포장도로에서 덜컹거리기도 하고 급정거 및 급가속을 하기도 하며, 내리막길에서 급회전을 하기도 하는 등, 다양한 환경에서 사격이 이루어져야 함에도 불구하고, 상기 종래기술들은 이러한 실제 전술차량에 대한 충분한 실제적인 훈련을 행하기가 불가능하다 할 것이다.
더욱이, 상기 종래기술들의 경우, 실제탄환이 사격패널을 타겟팅 할 때에 탄착점을 정확히 순간적으로 탐지해 내는 데에 한계가 있을 수 밖에 없다.
무엇보다도, 상기 종래기술들은 모두, 여러 명이서 동시에 팀별 사격훈련을 행하는 과정에서는, 누가 사격한 것인지를 알 수 없다는 근본적인 한계가 있다.
본 발명은, 이상의 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전운동을 하는 턴테이블과 틸팅(tilting)운동을 하는 액츄에이터가 결합된 모션베이스 시스템에 의해, 실제 전술차량과 동일한 움직임을 제공하면서 사격훈련을 실시함으로써, 실제 전술차량 탑승자나 전술차량과 함께 전술훈련을 동참하는 보병이, 전술차량의 불규칙한 움직임에 의해 발생하는 원심력이나 충격 혹은 급작스러운 동작을 감안하면서 실탄 사격 훈련을 행하도록 함으로써, 실제 야외에서의 훈련과 동일한 훈련을 받을 수 있도록 한 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
더욱이, 실제 탄두의 충격으로 피탄 좌표를 즉각적으로 확인가능하고 팀별 사격훈련을 행하는 과정에서도 누가 사격한 것인지를 분석가능하도록 개선된 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
이상의 목적 및 다른 추가적인 목적들이, 첨부되는 청구항들에 의해 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 당업자들에게 명백히 인식될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템은, 각각의 구동부에 의해 동작하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템으로서, 사격훈련장 바닥면(B)에 설치되어 회전운동과 틸팅운동을 행하는 모션베이스 장치; 상기 모션베이스 장치 상에 설치되어 상기 모션베이스 장치와 같이 움직이는 전술차량(1330); 상기 모션베이스 장치 맞은 편 벽면에 설치되며 영상구동기기(420)에 의해 표적지 화면을 포함하는 영상화면이 투사되는 영상투사형스크린(410); 및 상기 영상투사형스크린(410)이 전면에 위치하는 벽면 피탄시설(1500); 을 포함하며, 상기 모션베이스 장치는, 턴테이블 구동부(472)와 회전결합되어 상기 사격훈련장 바닥면(B)에 대해 회전운동을 행하는 턴테이블(1310) 장치; 및 턴테이블(1310) 장치의 턴테이블 상판(1311) 일부에 장착되면서, 액츄에이터 구동부(471)와 회전결합되어 상기 턴테이블(1310) 장치에 대해 틸팅운동을 행하게 되는 액츄에이터(1320) 장치; 를 포함하여 이루어지며, 상기 턴테이블(1310) 장치는, 턴테이블 구동부(472)와 회전결합되어 있는 턴테이블 상판(1311)이 바닥면(B) 상에 고정된 복수개의 롤러(1312) 들을 슬라이딩하면서 중앙의 중심축 축수(1313)를 중심으로 회전하도록 하며, 액츄에이터 구동부(471)가 동작함에 따라, 복수개의 액츄에이터 구동축(1322)이 움직이면서, 상기 액츄에이터 장치의 틸팅이 가능하게 되며, 상기 모션베이스 장치의 회전 움직임 상태에서나 틸팅 움직임 상태에서 혹은 회전 및 틸팅 움직임 상태에서, 상기 전술차량(1330)에 탑승한 사수(P')나 상기 턴테이블 상판(1311)에서의 상기 전술차량(1330) 측후방의 사수(P)가, 상기 영상투사형스크린(410) 상의 표적을 보면서 사격 훈련이 행하여지도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
또한 바람직하게는, 상기 벽면 피탄시설(1500) 외측에는 복수개의 진동센서를 포함하는 좌표분석장치(430)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 벽면 피탄시설(1500)은, 전면의 내마모성 고무판넬(1510)과, 후면의 피탄 철판(1520) 및 상기 내마모성 고무판넬(1510)과 피탄 철판(1520) 사이의 갭("G")을 형성하도록 하는 고정부재로 이루어지고, 상기 복수개의 진동센서가 상기 피탄 철판(1520)에서 직접 피탄시 발생하는 진동을 센싱하여, 진동의 도달 시간의 차이를 가지고 거리를 분석하고 삼각측량법에 따라서 피탄 좌표를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 사수 정보 및 격발감지장치가 내장된 스마트기기(460); 상기 좌표분석장치(430)로부터의 센싱된 정보를 분석하여 발사체의 탄좌표를 추정하되 상기 스마트기기(460)로부터의 사수 위치정보 및 격발시각 데이터를 바탕으로 추가적인 보정을 행함으로써, 탄좌표 분석의 정확성을 높이도록 하는 연산장치(450); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 영상투사형스크린(410)에는 상기 영상구동기기(420)에 의해 표적지 화면이 투사되며, 상기 영상구동기기(420)는, 상기 영상투사형스크린(410)에 동영상 빔프로젝터(420')를 통해 배경화면을 출력하도록 하는 배경화면구동부(421)와, 사수가 사격을 하도록 하는 오브젝트를 출력하도록 하는 표적화면구동부(422)로 이루어지며, 상기 표적화면구동부(422)의 영상신호는 표적지프로젝터(420")를 통하여 디스플레이되어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따른 사격훈련장은, 상기 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 포함하는 동영상 스크린을 갖는 사격훈련장으로서, 상기 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 포함하여 사격훈련장을 전반적으로 통합 관리하는 통합관리서버(100); 를 더 포함하며, 상기 좌표분석장치(430)로부터의 센싱된 정보를 분석하여 발사체의 탄좌표를 추정하는 연산장치(450)가, 상기 통합관리서버(100) 내에 위치하여, 상기 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에서 추정된 피탄 좌표 확인 결과가 상기 영상구동기기(420)를 통해 영상투사형스크린(410)에 실시간으로 반영하도록 하는 것을 특징으로 한다.
다른 한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 측면에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법은, 상기 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법으로서, (a) 통합관리서버(100)의 제어에 의한 영상구동기기(420) 및 모션베이스구동기기(470)의 동작의 모션베이스 구동 및 영상화면출력을 행하는 단계(S100); 및 (d) 좌표분석장치(430)로부터 발사체의 피탄 좌표 데이터를 수신하여 피탄 좌표를 추정하는 단계; 를 포함하되, 상기 (a) 단계는, (a1) 모션베이스 구동부(470)가 현재 사격훈련에서 모션베이스 구동이 필요한지? 여부를 체크하는 단계(S110)와, (a2) 상기 (a1) 단계에서의 판단 결과, 모션베이스 구동이 필요하지 않으면, 먼저 배경화면이 별도로 존재하는가? 여부를 판단하는 단계(S112)와, (a3) 상기 (a2) 단계에서의 판단 결과, 표적화면과 별도로 배경화면이 존재하는 경우에는 배경화면 구동부를 작동시켜, 우선 배경화면 영상을 출력하고(S114), 다음에 표적화면 구동부를 작동시켜, 배경화면 상에 표적화면을 영상으로 출력하며(S116), 배경화면이 별도로 필요치 않은 경우에는 곧바로 표적화면을 상기 영상투사형스크린(410) 상에 출력하는 단계와, (a4) 상기 (a1) 단계에서의 판단 결과, 모션베이스 구동이 필요하면, 우선 틸팅 기능의 구동이 필요한가? 여부를 판단하게 되는 단계(S121)와, (a5) 상기 (a4) 단계에서의 판단 결과, 필요한 경우에는 액츄에이터 구동부(47l)를 통하여 액츄에이터(1320) 구동을 행하는 단계(S123)와, (a6) 상기 (a5) 단계 후, 회전 모션이 필요한지? 여부를 체크하는 단계와, (a7) 상기 (a6) 단계에서의 판단 결과, 필요한 경우에는 턴테이블 구동부(472)를 통하여 턴테이블(1310) 장치의 구동을 행하는 단계(S127)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법에 따르면, i) 회전운동을 하는 턴테이블과 틸팅(tilting)운동을 하는 액츄에이터가 결합된 모션베이스 시스템에 의해, 실제 전술차량과 동일한 움직임을 제공하면서 사격훈련을 실시함으로써, 실제 전술차량 탑승자나 전술차량과 함께 전술훈련을 동참하는 보병이, 전술차량의 불규칙한 움직임에 의해 발생하는 원심력이나 충격 혹은 급작스러운 동작을 감안하면서 실탄 사격 훈련을 행하도록 함으로써, 실제 야외에서의 훈련과 동일한 훈련을 받을 수 있도록 한다. 부가적으로, ii) 실제 탄두의 충격으로 피탄 좌표를 즉각적으로 확인가능하고, iii) 팀별 사격훈련을 행하는 과정에서도 누가 사격한 것인지를 분석가능하도록 개선됨으로써, 더욱 실제 전투 및 테러진압 실전에 대비하여 유용한 사격훈련을 제공가능하다.
상기 목적 및 효과 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 1은 제1 종래기술에 따른 홀로그램을 이용한 가상현실 4Ｄ 영상사격 시스템을 나타내는 구성도,
도 2는 제2 종래기술에 따른 파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템의 제어 블록도,
도 3은 제2 종래기술에 따른 파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 장치의 사시도,
도 4는 제3 종래기술에 따른 실탄 총기를 포함한 멀티플레이용 스크린 사격 장치의 전체 구성을 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 각각, 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 개념을 사용하는 사격술 훈련장을 도시한 평면도 및 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에서의 피탄좌표 추정의 개념을 설명하는 방탄벽 판넬 및 진동센서의 좌표.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 예시적인 상황을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 채용한 사격훈련장의 전체 구성도.
도 9는 도 8의 통합관리서버(100)의 세부 구성도.
도 10a는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 턴테이블 장치의 일부절개 구성도.
도 10b는 도 10a의 부분 확대도.
도 10c 및 도 10d는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 틸팅장치의 실제 동작사진.
도 11은 본 발명에 따른 진동센서를 이용한 피탄 좌표 확인 시스템이 실제 적용된 피탄지 스크린 방탄벽 구조의 전체 사시도.
도 12a는 도 11의 부분 사시도.
도 12b는 도 12a의 평단면도.
도 13은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 서버(100) 및 표적장치(400)의 블록도.
도 14는 도 13의 스마트기기(460)에 대한 상세 블록도.
도 15는 본 발명의 다른 측면에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법의 메인 플로우챠트.
도 16은 도 15의 표적장치(400) 중 영상구동기기(420) 및 모션베이스구동기기(470)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도.
도 17은 도 15의 스마트기기(460)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도.
도 18은 도 15의 연산장치(450)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도.
도 19a 및 도 19b는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 이용한 전술훈련의 실제 장면을 보여주는 사진.
도 2는 제2 종래기술에 따른 파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템의 제어 블록도,
도 3은 제2 종래기술에 따른 파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 장치의 사시도,
도 4는 제3 종래기술에 따른 실탄 총기를 포함한 멀티플레이용 스크린 사격 장치의 전체 구성을 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 각각, 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 개념을 사용하는 사격술 훈련장을 도시한 평면도 및 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에서의 피탄좌표 추정의 개념을 설명하는 방탄벽 판넬 및 진동센서의 좌표.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 예시적인 상황을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 채용한 사격훈련장의 전체 구성도.
도 9는 도 8의 통합관리서버(100)의 세부 구성도.
도 10a는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 턴테이블 장치의 일부절개 구성도.
도 10b는 도 10a의 부분 확대도.
도 10c 및 도 10d는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 틸팅장치의 실제 동작사진.
도 11은 본 발명에 따른 진동센서를 이용한 피탄 좌표 확인 시스템이 실제 적용된 피탄지 스크린 방탄벽 구조의 전체 사시도.
도 12a는 도 11의 부분 사시도.
도 12b는 도 12a의 평단면도.
도 13은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 서버(100) 및 표적장치(400)의 블록도.
도 14는 도 13의 스마트기기(460)에 대한 상세 블록도.
도 15는 본 발명의 다른 측면에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법의 메인 플로우챠트.
도 16은 도 15의 표적장치(400) 중 영상구동기기(420) 및 모션베이스구동기기(470)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도.
도 17은 도 15의 스마트기기(460)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도.
도 18은 도 15의 연산장치(450)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도.
도 19a 및 도 19b는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 이용한 전술훈련의 실제 장면을 보여주는 사진.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
(본 발명의 최적 실시예에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템)
우선, 본 발명의 최적 실시예에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에 대하여, 도 5a 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 각각, 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 개념을 사용하는 사격술 훈련장을 도시한 평면도 및 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에서의 피탄좌표 추정의 개념을 설명하는 방탄벽 판넬 및 진동센서의 좌표이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 예시적인 상황을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 채용한 사격훈련장의 전체 구성도이고, 도 9는 도 8의 통합관리서버(100)의 세부 구성도이다.
도 10a는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 턴테이블 장치의 일부절개 구성도이고, 도 10b는 도 10a의 부분 확대도이며, 도 10c 및 도 10d는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 틸팅장치의 실제 동작사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 진동센서를 이용한 피탄 좌표 확인 시스템이 실제 적용된 피탄지 스크린 방탄벽 구조의 전체 사시도이고, 도 12a는 도 11의 부분 사시도이며, 도 12b는 도 12a의 평단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 서버(100) 및 표적장치(400)의 블록도이고, 도 14는 도 13의 스마트기기(460)에 대한 상세 블록도이다.
먼저, 도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 포함하는 전체 사격훈련시스템은, 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 포함하여 사격훈련장을 전반적으로 통합 관리하는 (사수의 사격장 출입 및 탄분배 관리는 물론 디지털영상표적을 디스플레이하고 사격시 좌표를 분석하는 사격관리 및 사격 후 탄피회수 및 사후 자원관리까지 행하는) 통합관리서버(100); 상기 통합관리서버(100)의 제어에 응하여 사수의 사격장 출입을 행하는 출입관리장치(200); 상기 통합관리서버(100)의 제어에 응하여 사수에게 실탄을 분배하고 사용하고 남는 잔탄이나 탄피 회수를 행하는 탄공급 및 탄피회수장치(300); 및 상기 통합관리서버(100)의 제어에 응하여 사격시 디지털영상표적을 디스플레이하고 사격과 동시에 탄두의 탄착점 좌표를 분석하여 상기 통합관리서버(100)로 전송하는 표적장치(400); 를 포함하여 이루어진다.
추가적으로, 상기 통합관리서버(100)로부터 전송받은 탄착점 좌표를, 일례로 모니터에 디스플레이해 주도록 하며, 통계 및 사후관리를 위해 DB(101)에도 저장되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 사격결과를 기록하여 관리함은 물론, 사격 기록을 취합하여 사수성향을 분석하고, 빅데이터 분석을 통하여 제반 부대 관리에 사용할 수도 있다.
그리고, 이들 장치들은 내외부망의 네트워크(900)를 통하여 상호접속되도록 한다.
상기 통합관리서버(100)에 대하여, 도 9를 참조하여 더욱 상술하면, 상기 통합관리서버(100)는, 사수의 웨어러블 ID 인식장치나 혹은 스마트폰과 같은 NFC 인식장치를 통하여 혹은 직접 사수의 지문이나 동공 등의 바이오 인식장치를 통하여 훈련대상자를 사수로 사전 등록하고 사수 출입시 이를 인식하여 출입을 통제하는 사수등록 및 인증모듈(110); 본 발명에 관한 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에 사용되는 모션베이스를 구동하는 모션베이스 제어 모듈(120); 영상투사형 스크린에 대한 영상을 투사하는 영상투사모듈(130); 모니터의 디스플레이를 제어하는 모니터관리모듈(140); 영상투사형 스크린 뒤의 방탄벽에 발사된 탄두 위치의 좌표를 인식하여 사격점수나 명중 여부를 판별해 내는 좌표인식모듈(150); 및 비상시 호출이나 경보를 발하는 안전통제모듈(190); 을 포함한다.
계속해서, 출입관리장치(200)의 동작에 대하여 상술하면, 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 통합관리서버(100) 중 사수등록 및 인증모듈(110)은, 훈련자의 ID 카드나 기타 인증방법을 이용하여 사격훈련 대상으로 선정된 사수를 시스템에 등록하고, QR 코드와 같은 고유식별코드를 부여하게 되는바, 일예로 훈련자의 스마트폰으로 QR 코드와 같은 고유식별코드를 다운받을 수 있도록 지원하거나 직접 문자전송 등의 방법으로 사격대상자의 일정관리 스케쥴과 함께 전송하게 된다.
이제, 출입관리장치(200)의 ID 카드 리더기(210)는 ID 카드를 읽거나 하여 사격훈련 대상자인 것으로 판단되면, 도어락(230)을 개방하여 출입을 허용하게 된다.
다만, 출입문의 중요도에 따라서는 이에 추가하여 혹은 이를 대체하여, 바이오 스캐너(220)를 이용하여 지문이나 동공 등의 신체 정보를 직접 스캔하여 출입을 허용할 수도 있다.
선택적으로, 사수 대기실 입장시에 비밀번호 등의 1차 인증을 행하고, 사수 대기실에서 사대 입장시에 상기 ID 카드를 읽거나 출입자의 QR 코드를 스캔하는 2차 인증을 행하며, 사대에서 탄환을 분배받을 시에 바이오 인증의 3차 인증을 행하는 방식을 사용하게 할 수도 있다.
이외에도, 상기 통합관리서버(100)는, 출입문 별 등급설정 및 출입문 별 출입가능 시간 설정, 사용자 등록 및 삭제, 알람 경보 및 디스플레이, 출입문 상태 표시, 화재 연동 및 설정, 그리고 각종 이벤트 출력 등의 부가적인 동작을 행하게 된다.
이제, 탄공급 및 탄피회수장치(300)의 동작에 대하여 상술하면, 상기 통합관리서버(100)는 실탄공급장치와 통신하면서 사수입장을 확인하고 안전유의사항 및 주의사항을 방송한 후, 실탄배급을 개시하게 되는바, 이에 응하여 상기 탄공급 및 탄피회수장치(300)는 상기 통합관리서버(100)와 통신하면서 인증을 통과한 사수에게 공급되어야 할 실탄을 확인하고, 사수에게 배급탄을 공급하며, 표적장치(400)에 직접 혹은 서버를 통해 통신하면서 실탄이 공급되었음을 알리게 된다.
더욱이, 사격이 종료된 후에는, 상기 탄공급 및 탄피회수장치(300)는 회수된 탄피를 확인하게 되며, 이때 사정변경에 따라서 배급된 실탄보다 사격 횟수가 적은 경우에는 잔량 총탄까지도 확인하도록 하여, 공급총탄과 잔탄 및 회수 탄피를 상기 통합관리서버(100)로 보고하도록 한다.
아울러, 탄두회수 및 필터장치(800)에 대하여 설명하면, 이는, 피탄시설에서 발생하는 분진을 실시간 흡입해서 필터링함으로써 오염 확산을 방지하며, 탄두회수를 동시에 가능하도록 하는 것이다.
도 10은, 본 발명의 최적 실시예에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템이 실제 적용된 비대면 실내사격장(1000)의 일 예를 보여 주고 있는바, 후방에서부터 통제실(1100)이 위치하고, 그 전방에 사대(1300)가 위치하며, 상측에는 천장 피탄시설이 형성되고, 벽면 주위로는 벽면 피탄시설(1500)이, 그리고 그 너머에는 필터시설이 형성되어 있다.
계속해서, 도 5 내지 도 12를 참조하되, 도 5 내지 도 10d를 주로 참조하여, 상기 표적장치(400)의 동작에 대하여 상술한다.
우선, 상기 탄공급 및 탄피회수장치(300)의 동작에 응하여, 상기 표적장치(400)는 영상표적지나 동영상표적을 디스플레이하게 됨으로써, 효율적인 사격훈련이 이루어지도록 하는바, 영상투사형스크린(410)은, 여러 벽면 피탄시설(1500)이 연속적으로 연결된 다면(多面) 영상투사형스크린이 사용될 수 있다.
이제, 영상구동기기(420)가 상기 영상투사형스크린(410)에 동영상의 파노라마 배경영상 및 표적지 영상을 디스플레이하고, 한편으로는 좌표분석장치(430)가 일례로 진동센서를 이용한 삼각측량법에 의해 탄두의 타격 지점 좌표를 사격과 동시에 인식하여 그 좌표값을 상기 통합관리서버(100)로 실시간 전송함으로써, 통제실의 모니터 화면에는 물론 모니터에도 실시간으로 타격 점수 및 명중 위치 확인이 가능하도록 한다.
경우에 따라서는, 일례로 움직이는 표적을 디스플레이하기 위해, 동영상 빔프로젝터(420')가 사용가능하도록 지원될 필요도 있는바, 특히, 동영상 표적을 통하여 사격훈련을 하고자 하는 경우에는, 동영상 빔프로젝터(420')가 배경 화면을 영상 출력하고, 특별히 표적이 되는 (사격 훈련 점수를 계산하기 위한) 표적화면만을 출력하는 별도의 표적지프로젝터(420")가 별도로 운용되도록 하는 것이 바람직하다 (도 8 및 도 19 참조).
이들 탄착위치 좌표 혹은 디지탈 영상은 컨버터(440)를 통해 이진화된 후, 연산장치(450)로 전송되며, 최종적으로 상기 통합관리서버(100)로 전송되어지도록 한다. 상기 연산장치(450)는 표적장치(400) 내에 포함되도록 혹은 별도의 장치로 구성하여도 되나, 본 발명에서는 특별히 사수의 위치정보 및 격발시간데이터를 감안하여 탄착점 좌표를 보정하여야 하므로, 상기 통합관리서버(100)에 내장되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 바람직하게는, 본 발명의 동영상사격훈련 시스템에서는 사수가 일일이 별도의 모니터를 직접 확인할 수 없으므로, 사수가 피사체를 명중하였을 경우에는, 이를 상기 통합관리서버(100)가 영상구동기기(420)를 통해 동영상에 즉시 반영하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 동영상표적장치 및 피탄좌표확인 시스템(다수개의 진동센서를 사용하여 삼각측량법에 의한 탄두의 위치를 추적하여 그 좌표를 실시간으로 기록할 수 있는 장치)를 활용하게 되면, 복원력이 뛰어난 특수막에 레이저 및 프로젝터 등의 영상 투사 방식으로 타겟이미지를 만들어 표적으로 사용하는 되므로, 신속한 사격이 가능하고 기존의 여러 단계를 간략화할 수 있다.
아울러, 탄두회수 및 필터장치(800)에 대하여 설명하면, 이는, 피탄시설에서 발생하는 분진을 실시간 흡입해서 필터링함으로써 오염 확산을 방지하며, 탄두회수를 동시에 가능하도록 하는 것이다.
도 5a 및 도 5b, 그리고 도 7a 및 도 7b는, 본 발명의 최적 실시예에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템이 실제 적용된 비대면 실내사격장(1000)의 일 예를 보여 주고 있는바, 후방에서부터 통제실(1100)이 위치하고, 그 내부에 동영상표적장치가 위치하며, 중앙에 본 발명의 가장 핵심이 되는 사대(1300)가 위치하고, 상측에는 천장 피탄시설(미 도시됨)이 형성되고, 각 벽면에는 탄두회수장치를 겸하는 벽면 피탄시설(1500)이, 그리고 그 너머에는 필터시설(1600)이 형성되어 있다. 상기 사대(1300)는, 사실상 사격을 행하는 구역으로서, 사격훈련장 바닥면(B)에 회전운동을 행하는 턴테이블(1310) 장치가 설치되고, 상기 턴테이블 장치의 턴테이블 상판(1311)에 틸팅운동을 행하는 액츄에이터(1320) 장치가 고정설치되며, 다시 액츄에이터 상판(1321)에 장갑차 등의 전술차량(1330)이 탑재되는 형태로 이루어진다. 다만, 상기한 바와 같이 턴테이블(1310) 장치, 액츄에이터(1320) 장치 및 전술차량(1330)은 개념상 분리되어 설명되나, 이들 어느 2개를 일체로 형성하는 것도 가능하다.
계속해서, 도 10a 내지 도 10d를 참조하여, 상기 턴테이블(1310) 및 액츄에이터(1320) 장치를 포함하는 모션베이스 장치에 대하여 상술한다.
먼저, 상기 턴테이블(1310) 장치는, 도 10a 내지 도 10b에서 보듯이, 턴테이블 상판(1311)이 바닥판(B) 상에 고정된 복수개의 롤러(1312) 들을 슬라이딩하면서 중앙의 중심축 축수(1313)를 중심으로 회전하는 구조이다. 이때, 턴테이블 상판(1311)이 상기 복수개의 롤러(1312) 들을 원활히 슬라이딩 가능하도록, 턴테이블 상판(1311) 하측에는 링형 슬라이드판(1311a)이 구비되며, 턴테이블 상판(1311)의 하방 연주부에는 외측에 기어열(1311c)이 구비된 구동 슬라이드판(1311b)이 형성되고, 상기 기어열(1311c)에 치합되어 회전구동하는 피니언기어(1311d)가 서보모터와 웜감속기 및 홈 포지션 감지 근접센서(미 도시됨) 등으로 이루어지는 턴테이블 구동부(472)와 회전결합되어 있다.
다음, 상기 액츄에이터(1320) 장치는, 도 10c 내지 도 10d에서 보듯이, 액츄에이터 하판(1324)에 기대(1322f)가 고정 지지되며, 액츄에이터 상판(1321)에 볼베어링 구조로 결합된 복수개의 (바람직하게는 3개의) 구동축(1322)으로 이루어지며, 상기 구동축(1322)은 기대 상에 크랭크아암 방식으로 설치되어 있다. 즉, 액츄에이터 구동부(472)와 회전결합되어 있는 회전축(1322d)이 아암(1322c) 및 링크절(1322b)과 요크형 링크(1322a)를 통해 상판(1321)에 결합되는바, 따라서 서보모터와 웜감속기 및 홈 포지션 감지 근접센서(미 도시됨) 등으로 이루어지는 액츄에이터 구동부(471)가 동작함에 따라, 상기 일례로 3축의 구동축(1322)이 상하로 움직이면서, 결국 상기 액츄에이터의 틸팅이 가능하게 된다.
미설명부호 '1323'은 움직임을 부드럽게 하기 위한 '쇽업소버'이다.
이제 계속해서, 도 5 내지 도 7b, 그리고 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 상세히 설명한다.
본 발명의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템은, 주로 통제실(1100)에 배치되어 사격훈련을 통제하는 통합관리서버(100); 영상구동기기(420)에 의해 표적지 화면이 투사되는 영상투사형스크린(410); 진동센서들에 의해 탄착점 좌표를 분석하는 좌표분석장치(430); 격발감지장치가 내장된 스마트 워치(smart watch) 등의 웨어러블 디바이스(wearable device)인 스마트기기(460); 및 상기 전술차량의 틸팅 및 회전을 제어하여 모션베이스 구동을 행하는 모션베이스 구동부(470); 를 포함하여 이루어지며, 상기 통합관리서버(100)는 상기 좌표분석장치(430)로부터의 센싱된 정보를 분석하여 탄두가 방탄벽에 충돌한 지점의 탄좌표를 추정하되 상기 스마트기기(460)로부터의 사수 위치정보 및 격발시각 데이터를 바탕으로 추가적인 보정을 행함으로써, 탄좌표 분석의 정확성을 높이도록 하는 연산장치(450)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 다만, 상기 연산장치(450)가 반드시 상기 통합관리서버(100) 내에 위치하여야만 하는 것은 아니며, 별도의 장치로 구비되어 있는 것도 가능하고, 심지어 상기 좌표분석장치(430)에 내장되도록 구비되어도 상관없다.
특히, 상기 스마트기기(460)는, 사수(P)의 손목에 장착된 스마트 워치가 가장 바람직하나, 반드시 사수의 손목에 착용되어야만 하는 것은 아니며, 사격시 발생되는 격발신호를 감지하여 이를 상기 연산장치(450)로 송신할 수 있는 기기이면 족하며, 추가적으로 총기의 위치 정보 데이터를 추가적으로 전송하여, 탄의 발사 각도 및 위치를 감지할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 사수의 총기로부터 발사된 탄은 상기 벽면 피탄시설(1500)의 내마모성 고무판(1510)을 투과한 후, 피탄 철판(1520)의 방탄벽에 충돌하여 파편화되고 그 사이의 빈 공간으로 떨어져서 회수되도록 하는바, 탄두의 상기 피탄 철판(1520) 타격 지점으로부터 충격으로 인한 진동이 철판을 매질로 하여 전달되는바, 피탄 철판의 일정한 지점에 (일례로 모서리에) 부착된 진동센서(S1~S6)에서 시간차를 두고 전달되어 오는 그 진동을 센싱하여, 삼각측량법으로 연산시 다량의 비교데이터를 만들어 정확도를 높일 수 있다.
아울러, 상기 초음파 센서들은 각자의 감도를 컨버터(440)에 의해 디지털 데이터로 변환하여 연산장치(450)로 전송하는데, 이때 온습도 센서(도 7b의 S5)에 발생된 온도 및 습도 변수를 적용하여 전송한다.
일례로, 상기 진동센서(S1~S6)들에 의한 피탄 좌표 확인을 위한 수학적 알고리즘을 도 6을 참조하여 간략히 설명하면, 각 모서리의 교차점인 꼭지점 부분과 세로 모서리 중간 부분에, 총 6개의 진동센서가 부착되어 있다고 가정하고, 각 센서의 좌표값을 (xi, yi)라고 하되, 간략화를 위해 S1의 좌표값을 (0,0) 이라고 하면, S2의 좌표값은 (a, 0)이라 할 수 있고, S2의 좌표값은 (0, b)라 할 수 있으며, S3의 좌표값은 (a, b)라 할 수 있을 것이다.
이에 피탄점 "F"의 좌표값은 (x, y)라 하면, 제1 내지 제3 센서(S1~S3)로부터 피탄점까지의 거리 L1, L2, L3 각각, 다음과 같이 표현될 수 있을 것이다.
이때, 설명의 편의상, S1이 가장 먼저 진동을 감지하여, L1 < L2 < L3 라 가정하면,
d1 = L2 - L1
d2 = L3 - L1
이 되고,
여기서, 제2 센서 S2와 S1의 진동도달 시간의 시간차(t1)에 따른 진동파 속도와의 곱이 d1이고,
제3 센서 S3와 S1의 진동도달 시간의 시간차(t1)에 따른 진동파 속도와의 곱이 d2인바,
결국, 두 개의 연립방정식으로부터 두 미지수, x 와 y를 구하는 것은 어렵지 않다할 것이다.
더욱이, 상기 발사체의 궤적 데이터를 통합관리서버(100)의 연산장치(450)에서 분석하여 표적지에 탄의 탄착위치를 추정하게 되되, 추가적으로 여타 진동센서의 진동판 센싱 시간차를 감안하여 추가적인 보정을 행함으로써, 더욱 좌표분석의 정확성을 높일 수 있다.
최종적으로, 추정된 탄좌표는 모니터에 실시간으로 디스플레이됨으로써, 통제관 및 사수(P)가 즉시 확인할 수 있도록 한다.
계속해서, 도 13 및 도 14를 참조하여, 상기 표적장치(400) 및 스마트기기(460)의 구성에 대하여 더 상세히 설명한다.
먼저, 상기 표적장치(400)의 세부 구성에 대하여 도 13을 참조하여 상술하면, 기본적으로 영상투사형스크린(410)과, 영상구동기기(420) 및 좌표분석장치(430)로 구성되어 있는 종래의 표적장치에, 모션베이스 구동부(470) 및 스마트기기(460)가 추가되어진다.
더 상술하면, 상기 모션베이스 구동부(470)는, 상기 통합관리서버(100)의 모션베이스 제어 모듈(120)로부터의 제어 신호에 응하여, 전술차량의 회전 구동이 필요한 경우에는 턴테이블 구동부(472)를 통해 도 10a 및 도 10b에서와 같은 턴테이블의 회전을 행하도록 하며, 전술차량의 틸팅 구동이 필요한 경우에는 액츄에이터 구동부(471)를 통해 도 10c 및 도 10d에서와 같은 틸팅 운동이 이루어지도록 함으로써, 이 두가지 모션베이스 움직임이 결합되면 추락을 제외한 거의 모든 전술차량의 동작을 재현해 낼 수 있는바, 실내에서 필드와 같은 환경을 조성할 수 있게 된다.
또한, 상기 영상투사형스크린(410)은, 실내사격장의 벽면 피탄시설(1500)의 전면에 파노라마 스크린 형태로 구비되며, 여기에 상기 영상구동기기(420)가 주로 파노라마 동영상의 배경영상과 표적영상이 디스플레이되어지도록 한다. 즉, 상기 영상투사형스크린(410)에, 바람직하게는 동영상 빔프로젝터(420')를 통해 주로 파노라마 배경화면을 출력하도록 하는 배경화면구동부(421)와, 실제 사수가 사격을 하도록 하는 오브젝트(도 19b의 적색 화살표 참조)를 출력하도록 하는 표적화면구동부(422)로 나뉘어지도록 하는 것이 효율적이며, 이때 상기 표적화면구동부(422)의 영상신호는 표적지프로젝터(420")를 통하여 디스플레이되어지도록 한다.
이후, 좌표분석장치(430)의 벽면 피탄시설(1500) 상에 장착된 각 센서(S1~S6)들은 진동 센싱 정보 및 온습도 정보를, 컨버터(440)를 통해 디지털화한 다음, 상기 서버(100)의 연산장치(450)로 전송하게 된다.
마지막으로, 상기 스마트기기(460)의 동작을, 도 14를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 상기 스마트기기(460)의 모든 동작을 제어하는 제어부(461)와, 각종 센서들(464~468)과, 상기 센서들의 센싱 정보에 의하여 현재 위치를 감지하는 위치감지부(462) 및 총기의 격발을 감지하여 감지한 격발시각을 획득하는 격발감지부(463), 그리고 이러한 정보들을 유무선 통신 방식으로 서버로 (혹은 연산장치(450)로 직접) 전송하는 통신부(469)를 포함하여 구성된다.
참고로, 상기 각종 센서들(464~468)은, 가속도센서(464), 자이로센서(465), 소리감지센서(466), BLE검색센서(467), mmWave센서(468), 등을 들 수 있으나, 어디까지나 이들은 예시적인 것이고, 스마트기기의 위치 및 격발 시각을 감지하기 위한 목적에 부합하는 센서라면 얼마든지 다른 센서들이 추가되거나 다른 센서들로 대체될 수 있다.
일례로, 가속도센서에 의하여 격발시 사수(P)의 손목에 착용한 스마트기기로서의 스마트워치가 일정 기준치 이상의 가속도를 감지한 경우, 혹은 일정 이상의 폭발음을 감지한 경우, 혹은 이들 2가지 요건이 모두 충족된 경우에, 상기 격발감지부(463)는 그 시각에 총기의 사격 격발이 있었다고 상기 연산장치(450)로 전송할 수가 있다. 유사하게, 상기 자이로센서(465) 및 BLE 검색 센서(465)에 의해, 상기 위치감지부(462)는 현재 위치 및 높이를 인식할 수 있을 것인바, 즉, 상기 BLE 검색 센서(465)나 mmWave 센서(468)들에 의하여 사대 곳곳에 배치한 비콘태그의 인식에 의해, 현재 스마트워치를 착용한 사수의 위치를 수 cm 이내의 정확도로 감지할 수 있으며, 상기 자이로센서(465)에 의해 손목에 착용한 스마트워치의 손목의 각도를 인식함으로써, 현재 사수의 사격 자세가 "서서쏴"인가, "엎드려쏴"인가를 인식하여 높이를 인식할 수 있도록 한다. 추가적으로, 본 발명에서는 소총사수(P)와 장갑차에 탑재된 기관총사수(P')가 같이 합동자전을 수행하는 훈련을 행할 수도 있는바, 이 경우, 각 사수(P, P')의 손목에 착용된 스마트기기(460)는 이러한 정보를 상기 서버(100)나 상기 연산장치(450)로 전송함으로서, 탄착점 피탄 좌표 추정시 보완을 할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 좌표분석장치(430)의 연산장치(450)는, 정지표적지 사격의 경우에는, 사수의 사격 위치가 정방향에서 현저히 벗어난 경우, 혹은 탄두가 날아오는 속도를 감안한 일정 시간 내에 격발이 없었거나 정해진 사로의 사수의 격발이 아니라고 판단되는 경우에는 비록 탄착점의 위치가 정확하더라도, 최종 사격 점수에서 무효처리함으로써, 더욱 정확한 사격 점수 관리가 가능하며, 동영상 표적지의 경우에는 격발한 사수의 위치를 감안하여 삼각함수 방정식의 해를 다시 구함으로써, 더욱 정확한 탄착점을 추정할 수 있는 것이다.
이제 부가적으로, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 중 벽면 피탄시설(1500)의 방탄벽을 상세히 설명한다.
먼저, 도 11에서 보듯이, 상기 벽면 피탄시설(1500)의 기본적인 구조는, 전면의 내마모성 고무판(1510)과 후면의 피탄 철판(1520)이 고정부재로 고정되면서, 이들 어셈블리가 콘크리트벽(1560)에 다시 지지되는 구조이다. 상기 내마모성 고무판은 방탄 고무패널로도 언급되는바, 총기에서 발사된 고속의 탄두는 통과할 수는 있으나, 철판에 부딛혀서 파편화된 운동에너지가 일정치 이하로 떨어진 탄두 파편은 통과시키지 않아, 결국 상기 내마모성 고무판(1510)과 피탄 철판(1520) 사이의 갭("G")에 탄두 파편이 회수되도록 하는 방탄재질의 고무판이다.
한편, 본 발명에서의 방탄벽은 여러 장의 패널이 연속되는 다면(多面) 영상투사형스크린을 이루는바 (도 11의 (a) 참조), 각 단위 어셈블리는 도 11의 (b) 및 (c)에서 보는 바와 같이, 인접하는 내마모성 고무판(1510)들 사이에 일자형 내마모성 고무판 조각(1511) 및 'Y'자형 내마모성 고무판 조각(1513)을 덧대고 본드로 접착하여(1512) 연결한다.
아울러, 전면의 내마모성 고무판(1510)과 후면의 피탄 철판(1520) 간의 고정은, 고무판 고정 브라켓(1530')을 통하거나, 고무블럭(1530")을 통하여, 일정 갭("G")을 이격시키면서 고정시킨다 (도 11의 (c) 및 (d) 참조).
계속해서, 상기 내마모성 고무판(1510)과 피탄 철판(1520) 어셈블리와 콘크리트벽(1560) 사이의 고정은, 상단에서 도 12a의 (b)에서 보는 바와 같이, 상부 커버철판(1521)과 콘크리트벽(1560)을 피탄철판 고정 플레이트(1540)로 고정하며, 도 11의 (a) 및 도 12a의 (c)에서 보는 바와 같이, 하단에서 내마모성 고무판 고정장치(1514)를 콘크리트벽 바닥면에, 그리고 상단에서 도 12a의 (b)에서 보는 바와 같이, 역시 내마모성 고무판 고정장치(1514)를 통하여 고정시킨다. 상기 내마모성 고무판(1510)과 피탄 철판(1520) 어셈블리와 콘크리트벽(1560) 사이는 밀폐되는 것이 바람직한바, 상단의 상부 커버철판(1521)과 하단의 베이스 플레이트(1550) 그리고 측면에서도 커버판(미 도시됨)으로 밀폐시키는 것이 바람직하다.
마지막으로, 도 12b를 참조하여, 평단면도를 도시하면, 상기 내마모성 고무판(1510)과 피탄 철판(1520) 사이에 갭("G")이 존재함을 도시하였고, 상부 커버철판(1521) 아래에 위치하게 되므로, 점선으로 도시하였다.
'내마모성'이라 함은, 일정 횟수 이하에서는 탄두에 피격되더라도 그 성질을 잃지 않고 고무판의 속성을 유지한다는 의미로서, 본 명세서에서는 방탄과 동일한 개념으로 사용되었다.
본 실시예에서 중요한 점은, 상기 (특허문헌3)의 경우, 판넬 중앙에 다수 개의 핀으로 고무판과 철판을 고정하였으나, 본 발명의 실시예에서는, 피탄 가능성이 낮은 판넬의 모서리를 따라서 고정장치를 배치하였다는 점이 중요하다.
(본 발명의 최적 실시예에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법)
최종적으로, 본 발명의 최적 실시예에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법에 대하여, 도 15 내지 도 19b를 참조하여 설명한다.
도 15는 본 발명의 다른 측면에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법의 메인 플로우챠트이고, 도 16은 도 15의 표적장치(400) 중 영상구동기기(420) 및 모션베이스구동기기(470)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도이고, 도 17은 도 15의 스마트기기(460)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도이며, 도 18은 도 15의 연산장치(450)의 동작에 대한 서브루틴의 상세흐름도이다.
도 19a 및 도 19b는 본 발명에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 이용한 전술훈련의 실제 장면을 보여주는 사진으로서, 도 19a에서는 일반적인 훈련 화면의 전체 파노라마 사진이고, 도 19b의 (a)는 곡선도로 주행시의 장면을, 도 19b의 (b)는 야간을 가정한 전술훈련의 실제 장면이다.
본 발명의 다른 측면에 따른 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법은, 상기 통합관리서버(100)의 제어에 의한 상기 표적장치(400)의 영상구동기기(420) 및 모션베이스구동기기(470)의 동작의 모션베이스 구동 및 영상화면출력을 행하는 단계(S100); 사수의 사격 격발시 스마트기기(460)의 위치 및 격발시각 데이터를 취득 및 전송하는 단계(S200); 좌표분석장치(430)가 각종 센서의 센싱 데이터를 취합하여 전송해온 좌표분석장치 데이터를 수신하는 단계(S300); 상기 연산장치(450)가 스마트기기의 데이터를 감안하여 탄착점 좌표를 연산하는 단계(S400); 사격 종료가 되었는가? 를 판단하는 단계(S500); 상기 S500 단계에서의 판단 결과, 아직 종료가 아니면 현재탄착점 좌표를 사수용 모니터(600)로 출력하고, 상기 S100 단계로 리턴하며, 사격 종료인 경우에는, 사수별 사격 훈련 점수를 산출하는 단계(S700); 및 이상의 각 사수별 사격훈련 점수를 dB(101)에 저장하는 단계(S800); 로 이루어진다.
상기 S100 단계에 대하여, 도 16을 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 먼저 표적장치의 모션베이스 구동부(470)는 현재 사격훈련에서 모션베이스 구동이 필요한지? 여부를 체크하고(S110), 모션베이스 구동이 필요하지 않으면 먼저 배경화면이 별도로 존재하는가? 여부를 판단하여(S112), 표적화면과 별도로 배경화면이 존재하는 경우에는 배경화면 구동부(도 13의 421)를 작동시켜, 우선 배경화면 영상을 출력하고(S114), 다음에 표적화면 구동부(도 13의 422)를 작동시켜, 배경화면 상에 표적화면을 영상으로 출력하며(S116), (영점사격과 같이) 배경화면이 별도로 필요치 않은 경우에는 곧바로 표적화면을 상기 영상투사형스크린(410) 상에 출력하면 된다.
한편, 상기 S110 단계에서의 판단 결과, 현재 사격훈련에서 모션베이스 구동이 필요하면, 우선 틸팅 기능의 구동이 필요한가? 여부를 판단하게 되는바(S121), 필요한 경우에는 모션베이스 제어모듈(도 9의 120) 및 액츄에이터 구동부(도 13의 47l)를 통하여 액츄에이터(1320) 구동을 행한 후(S123), 그렇지 않은 경우에는 상기 S123 단계없이 곧바로, 회전 모션이 필요한지? 여부를 체크하는 S125 단계를 진행하게 된다.
즉, 상기 S125 단계에서 전술차량의 회전 모션 구동이 필요한가? 여부를 판단하게 되는바(S125), 필요한 경우에는 모션베이스 제어모듈(도 9의 120) 및 턴테이블 구동부(도 13의 472)를 통하여 턴테이블(1310) 장치의 구동을 행한 후(S127), 그렇지 않은 경우에는 상기 S127 단계없이 곧바로, 상기 배경화면이 필요한 영상출력단계(S114~S116) 로 진행하게 된다.
이후, 도 15의 S200 단계(스마트기기 동작 단계)로 진행하게 되는바, 이에 대하여 도 17을 참조하여 상술하면, 먼저 영점사격과 같은 자신의 사로에서 정지한 상태로 행하는 정지사격인가? 여부를 판단하여(S210), 정지사격이 아닌 경우에는 이동하면서 사격을 행하는 훈련이므로, 현재 위치를 파악하고(S212), 그렇지 않은 경우에는 현재위치 파악은 생략한 채로 (이 경우라도, 사격장 출입시 이미 훈련생의 신원이 파악되고 사전등록되었으므로 어느 사수가 어느 사로에서 사격훈련을 하고 있는지를 서버가 알고 있다고 가정한다), 격발 여부를 체크한다(S214). 격발 여부는, 가속도 센서나 충격 센서에 의하여 가능하며, 이외에도 소리감지 센서에 의하여 판단하는 방법도 있을 것이다.
상기 S214 단계에서의 판단 결과, 격발 행동이 감지되지 않으면 계속해서 체크하고, 격발 행동이 감지되면 현위치 및 격발시각 데이터를 취합하여 상기 서버(100)나 연산장치(450)로 전송하고(S216), 다음 단계인 좌표분석장치 데이터 수신 단계(S300) 및 탄착점 좌표연산 단계(S400)로 진행한다.
계속해서, 상기 탄착점 좌표연산 단계(S400)에 대하여, 도 18을 참조하여 상술하면, 먼저 온습도 센서(S5)에서 측정한 온습도에 따라서 기 정해진 대로 초음파센서(S1~S4)에서 센싱된 데이터를 일차로 보정하고(S410), 이로부터 발사체의 탄착점 좌표를 연산하게 된다(S412~S416). 일례로, 제1 및 제4 초음파 센서(S1, S4)의 충격파 센싱 시각으로부터 발사체의 속도를 연산하고(S412), 센서 어레이를 이루는 제1 내지 제3 초음파 센서(S1~S3)의 충격파 감지 지연시간을 가지고 센서별 탄착점으로부터의 거리를 연산하며(S414), 이로부터 탄착점 좌표를 추정하게 된다(S416).
이후, 사대로부터 피격지점까지의 거리를 감안한 일정 시간 내에 격발을 행한 사수의 스마트기기가 존재하였는지? 여부를 체크하여(S418), 존재하지 않은 경우에는 이는 도비탄이나 유탄에 의한 혹은 기타 이유로 인한 초음파 감지이므로, 에러로 처리하며(S420), 반대로 상기 S418 단계에서의 판단 결과, 상기 일정 시간 내에 격발을 행한 사수의 스마트기기(460)가 존재하였으면, 이제 격발을 행한 사수의 위치가 정위치인지? 여부를 체크하게 되는바(S422), 이는 영점 사격이나 정지표적지 사격의 경우에 정해진 사로의 사수에 의한 사격인지? 및 동영상표적지 사격훈련의 경우에는 탄착점 좌표 보정을 행하기 위함이다.
일단, 상기 S422 단계에서의 판단 결과, 사수의 위치가 정위치이면 바로 다음 단계(S426)로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 탄착점 좌표를 상기 사수의 위치에 따라 편향된 각도만큼 삼각함수 방정식 해법에 의해 탄착점 좌표를 보정한 후에(S424), 다음 (S426) 단계로 진행하게 된다.
즉, S426 단계에서는, 격발 사수가 정당한 권원이 있는 사수인가? 여부를 판단하게 되는바(S426), 일례로 고정위치 사격인 경우에 해당 사로의 사수가 사격을 행하였는가? 아니면 바로 옆 사로의 사수가 사격을 행한 것인가? 여부를 판단하는 것이며, 팀별 사격훈련의 경우에는 해당 팀원의 사격인가? 여부를 판단하는 것이다.
아뭏든, 상기 S426 단계에서의 판단 결과, 정당한 권원이 있는 사수의 사격이 아니면, 역시 에러로 표시하고 해당 탄착점은 무시하며(S428), 역으로 정당한 권원이 있는 사수에 의한 사격인 경우에는, 탄착점 좌표의 점수를 해당 사수의 사격점수에 반영한 후에(S430), 도 15의 상기 S500 단계로 리턴한다.
이상, 살펴본 바와 같이, 본 발명의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법에 의하면, (1) 실제 전술차량의 거의 모든 움직임을 재현할 수 있어 이러한 다양한 환경에서 실재와 가까운 사격훈련 및 전술훈련을 실시할 수 있고, (2) 실탄 사격 훈련 시 탄두 회수 겸용 방탄벽을 제공하여 안전성을 확보하면서도, 탄환이 후면의 방탄용 강판 판넬에 충격시, 그 진동을 직접 다수개의 진동센서로 센싱하여, 피탄 좌표를 확인하게 되므로 환경에 영향을 덜 받으며 더 넓은 범위에서 더 정확한 진동센서를 이용한 피탄 좌표 확인이 가능하고, (3) 실탄 사격 훈련 시 실제 사격을 행한 사수와 그 위치를 식별하여 감안함으로써 탄착점 추정의 정확성을 높이고 각 사수의 개인 성적의 정확성을 높일 수 있으며, (4) 다면(多面) 영상 표적을 사용하는 팀별 훈련시에도 더 정확한 탄착점의 추정이 가능하여, 영상 훈련의 실효성 및 실제성을 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
100 : 통합 관리 서버
101 : DB
110 : 사수 등록 및 인증 모듈
120 : 모션베이스 제어 모듈
130 : 영상투사모듈
140 : 모니터관리모듈
150 : 좌표인식모듈
190 : 안전통제모듈
200 : 출입관리장치
210 : ID 카드 리더기
220 : 바이오 스캐너
230 : 도어락
300 : 탄공급 및 탄피회수장치
400 : 표적장치
410 : 영상투사형스크린
420 : 영상구동기기
420': 빔프로젝터
420": 표적지프로젝터
421 : 배경화면출력부
422 : 표적화면출력부
430 : 좌표분석장치
430': 카메라
440 : 컨버터
450 : 연산장치
460 : 스마트기기
461 : 제어부
462 : 위치감지부
463 : 충격감지부
464 : 가속도센서
465 : 자이로센서
466 : 소리감지센서
467 : BLE검색센서
468 : mmWave센서
469 : 통신부
470 : 모션베이스구동부
471 : 액츄에이터구동부
472 : 턴테이블구동부
800 : 탄두회수 및 필터장치
900 : 네트워크
1000: 실내사격장
1100: 통제실
1200: 대기실
1300: 사대
1310: 턴테이블
1311: 턴테이블 상판
1311a: 링형 슬라이드판
1311b: 구동 슬라이드판
1311c: 기어열
1311d: 피니언기어
1312: 롤러
1313: 축수
1320: 액츄에이터
1321: 액츄에이터 상판
1322: 구동축
1322a: 요크형 링크
1322b: 링크절
1322c: 아암
1322d: 회전축
1322f: 구동축 기대
1323: 쇽업소버
1324: 액츄에이터 하판
1330: 전술차량
1500: 피탄시설
1510: 내마모성 고무판
1511: 내마모성 고무판 조각
1512: 본드접착면
1513: 내마모성 고무판 조각
1514: 내마모성 고무판 고정장치
1520: 피탄 철판
1521: 상부 커버철판
1530: 고정용부재
1530': 고무판 고정 브라켓
1530": 고무블럭
1540: 피탄철판 고정 플레이트
1550: 베이스 플레이트
1560: 콘크리트벽
1700: 진동센서
B : 사격훈련장 바닥
F : 탄두
G : 고무판과 피탄철판 사이 갭
P, P' : 사수
S1 ~ S6 : 진동센서
101 : DB
110 : 사수 등록 및 인증 모듈
120 : 모션베이스 제어 모듈
130 : 영상투사모듈
140 : 모니터관리모듈
150 : 좌표인식모듈
190 : 안전통제모듈
200 : 출입관리장치
210 : ID 카드 리더기
220 : 바이오 스캐너
230 : 도어락
300 : 탄공급 및 탄피회수장치
400 : 표적장치
410 : 영상투사형스크린
420 : 영상구동기기
420': 빔프로젝터
420": 표적지프로젝터
421 : 배경화면출력부
422 : 표적화면출력부
430 : 좌표분석장치
430': 카메라
440 : 컨버터
450 : 연산장치
460 : 스마트기기
461 : 제어부
462 : 위치감지부
463 : 충격감지부
464 : 가속도센서
465 : 자이로센서
466 : 소리감지센서
467 : BLE검색센서
468 : mmWave센서
469 : 통신부
470 : 모션베이스구동부
471 : 액츄에이터구동부
472 : 턴테이블구동부
800 : 탄두회수 및 필터장치
900 : 네트워크
1000: 실내사격장
1100: 통제실
1200: 대기실
1300: 사대
1310: 턴테이블
1311: 턴테이블 상판
1311a: 링형 슬라이드판
1311b: 구동 슬라이드판
1311c: 기어열
1311d: 피니언기어
1312: 롤러
1313: 축수
1320: 액츄에이터
1321: 액츄에이터 상판
1322: 구동축
1322a: 요크형 링크
1322b: 링크절
1322c: 아암
1322d: 회전축
1322f: 구동축 기대
1323: 쇽업소버
1324: 액츄에이터 하판
1330: 전술차량
1500: 피탄시설
1510: 내마모성 고무판
1511: 내마모성 고무판 조각
1512: 본드접착면
1513: 내마모성 고무판 조각
1514: 내마모성 고무판 고정장치
1520: 피탄 철판
1521: 상부 커버철판
1530: 고정용부재
1530': 고무판 고정 브라켓
1530": 고무블럭
1540: 피탄철판 고정 플레이트
1550: 베이스 플레이트
1560: 콘크리트벽
1700: 진동센서
B : 사격훈련장 바닥
F : 탄두
G : 고무판과 피탄철판 사이 갭
P, P' : 사수
S1 ~ S6 : 진동센서
Claims (8)
- 각각의 구동부에 의해 동작하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템으로서,
사격훈련장 바닥면(B)에 설치되어 회전운동과 틸팅운동을 행하는 모션베이스 장치;
상기 모션베이스 장치 상에 설치되어 상기 모션베이스 장치와 같이 움직이는 전술차량(1330);
상기 모션베이스 장치 맞은 편 벽면에 설치되며 영상구동기기(420)에 의해 표적지 화면을 포함하는 영상화면이 투사되는 영상투사형스크린(410); 및
상기 영상투사형스크린(410)이 전면에 위치하는 벽면 피탄시설(1500);
을 포함하며,
상기 모션베이스 장치는,
턴테이블 구동부(472)와 회전결합되어 상기 사격훈련장 바닥면(B)에 대해 회전운동을 행하는 턴테이블(1310) 장치; 및
턴테이블(1310) 장치의 턴테이블 상판(1311) 일부에 장착되면서, 액츄에이터 구동부(471)와 회전결합되어 상기 턴테이블(1310) 장치에 대해 틸팅운동을 행하게 되는 액츄에이터(1320) 장치;
를 포함하여 이루어지며,
상기 턴테이블(1310) 장치는, 턴테이블 구동부(472)와 회전결합되어 있는 턴테이블 상판(1311)이 바닥면(B) 상에 고정된 복수개의 롤러(1312) 들을 슬라이딩하면서 중앙의 중심축 축수(1313)를 중심으로 회전하도록 하며,
액츄에이터 구동부(471)가 동작함에 따라, 복수개의 액츄에이터 구동축(1322)이 움직이면서, 상기 액츄에이터 장치의 틸팅이 가능하게 되며,
상기 모션베이스 장치의 회전 움직임 상태에서나 틸팅 움직임 상태에서 혹은 회전 및 틸팅 움직임 상태에서, 상기 전술차량(1330)에 탑승한 사수(P')나 상기 턴테이블 상판(1311)에서의 상기 전술차량(1330) 측후방의 사수(P)가, 상기 영상투사형스크린(410) 상의 표적을 보면서 사격 훈련이 행하여지도록 이루어진 것을 특징으로 하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 벽면 피탄시설(1500) 외측에는 복수개의 진동센서를 포함하는 좌표분석장치(430)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 벽면 피탄시설(1500)은, 전면의 내마모성 고무판넬(1510)과, 후면의 피탄 철판(1520) 및 상기 내마모성 고무판넬(1510)과 피탄 철판(1520) 사이의 갭("G")을 형성하도록 하는 고정부재로 이루어지고,
상기 복수개의 진동센서가 상기 피탄 철판(1520)에서 직접 피탄시 발생하는 진동을 센싱하여, 진동의 도달 시간의 차이를 가지고 거리를 분석하고 삼각측량법에 따라서 피탄 좌표를 확인하는 것을 특징으로 하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템. - 제 3 항에 있어서,
사수 정보 및 격발감지장치가 내장된 스마트기기(460);
상기 좌표분석장치(430)로부터의 센싱된 정보를 분석하여 발사체의 탄좌표를 추정하되 상기 스마트기기(460)로부터의 사수 위치정보 및 격발시각 데이터를 바탕으로 추가적인 보정을 행함으로써, 탄좌표 분석의 정확성을 높이도록 하는 연산장치(450);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템. - 제 1 항에 있어서,
영상투사형스크린(410)에는 상기 영상구동기기(420)에 의해 표적지 화면이 투사되며,
상기 영상구동기기(420)는, 상기 영상투사형스크린(410)에 동영상 빔프로젝터(420')를 통해 배경화면을 출력하도록 하는 배경화면구동부(421)와, 사수가 사격을 하도록 하는 오브젝트를 출력하도록 하는 표적화면구동부(422)로 이루어지며, 상기 표적화면구동부(422)의 영상신호는 표적지프로젝터(420")를 통하여 디스플레이되어지도록 하는 것을 특징으로 하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템. - 제 3 항의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 포함하는 동영상 스크린을 갖는 사격훈련장으로서,
상기 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템을 포함하여 사격훈련장을 전반적으로 통합 관리하는 통합관리서버(100);
를 더 포함하며,
상기 좌표분석장치(430)로부터의 센싱된 정보를 분석하여 발사체의 탄좌표를 추정하는 연산장치(450)가, 상기 통합관리서버(100) 내에 위치하여,
상기 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템에서 추정된 피탄 좌표 확인 결과가 상기 영상구동기기(420)를 통해 영상투사형스크린(410)에 실시간으로 반영하도록 하는 것을 특징으로 하는 사격훈련장. - 제 1 항의 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법으로서,
(a) 통합관리서버(100)의 제어에 의한 영상구동기기(420) 및 모션베이스구동기기(470)의 동작의 모션베이스 구동 및 영상화면출력을 행하는 단계(S100); 및
(d) 좌표분석장치(430)로부터 발사체의 피탄 좌표 데이터를 수신하여 피탄 좌표를 추정하는 단계;
를 포함하되,
상기 (a) 단계는,
(a1) 모션베이스 구동부(470)가 현재 사격훈련에서 모션베이스 구동이 필요한지? 여부를 체크하는 단계(S110)와,
(a2) 상기 (a1) 단계에서의 판단 결과, 모션베이스 구동이 필요하지 않으면, 먼저 배경화면이 별도로 존재하는가? 여부를 판단하는 단계(S112)와,
(a3) 상기 (a2) 단계에서의 판단 결과, 표적화면과 별도로 배경화면이 존재하는 경우에는 배경화면 구동부를 작동시켜, 우선 배경화면 영상을 출력하고(S114), 다음에 표적화면 구동부를 작동시켜, 배경화면 상에 표적화면을 영상으로 출력하며(S116), 배경화면이 별도로 필요치 않은 경우에는 곧바로 표적화면을 상기 영상투사형스크린(410) 상에 출력하는 단계와,
(a4) 상기 (a1) 단계에서의 판단 결과, 모션베이스 구동이 필요하면, 우선 틸팅 기능의 구동이 필요한가? 여부를 판단하게 되는 단계(S121)와,
(a5) 상기 (a4) 단계에서의 판단 결과, 필요한 경우에는 액츄에이터 구동부(47l)를 통하여 액츄에이터(1320) 구동을 행하는 단계(S123)와,
(a6) 상기 (a5) 단계 후, 회전 모션이 필요한지? 여부를 체크하는 단계와,
(a7) 상기 (a6) 단계에서의 판단 결과, 필요한 경우에는 턴테이블 구동부(472)를 통하여 턴테이블(1310) 장치의 구동을 행하는 단계(S127)
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템의 제어방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220028030A KR102617670B1 (ko) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220028030A KR102617670B1 (ko) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230130883A KR20230130883A (ko) | 2023-09-12 |
| KR102617670B1 true KR102617670B1 (ko) | 2023-12-27 |
Family
ID=88019807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220028030A KR102617670B1 (ko) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102617670B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004108740A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Babcock Hitachi Kk | 射撃訓練評定装置 |
| KR100941185B1 (ko) * | 2009-08-17 | 2010-02-10 | (주)경안전선 | 표적판 명중도 측정 시스템 및 그 측정방법 |
| KR102271352B1 (ko) * | 2020-06-29 | 2021-06-29 | 최회정 | 사격 훈련 통제 시스템 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497415B1 (ko) * | 2003-09-02 | 2005-06-29 | 주식회사 유니텍 | 수륙양용 장갑차의 시뮬레이터 시스템 |
| KR101348196B1 (ko) | 2005-11-04 | 2014-01-06 | 주식회사 어가람닷컴 | 핸드폰과 연동한 컴퓨터보안장치 |
| KR101301060B1 (ko) | 2010-08-09 | 2013-08-28 | (주)에프티에스 | 고무블럭을 이용한 총알의 튕김을 방지하는 방탄용 패널 유니트 및 이를 이용한 방탄장치 |
| KR101617358B1 (ko) | 2014-07-16 | 2016-05-18 | 주식회사 도담시스템스 | 파노라마 영상을 이용한 시뮬레이션 시스템 및 이의 시뮬레이션 방법 |
| KR101889318B1 (ko) * | 2016-03-09 | 2018-08-17 | (주)에프티에스 | 공간활용을 최적화시킨 방탄 스크린장치. |
| KR20180089154A (ko) | 2017-01-31 | 2018-08-08 | (주)지에프테크놀로지 | 멀티플레이용 스크린 사격 장치 |
-
2022
- 2022-03-04 KR KR1020220028030A patent/KR102617670B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004108740A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Babcock Hitachi Kk | 射撃訓練評定装置 |
| KR100941185B1 (ko) * | 2009-08-17 | 2010-02-10 | (주)경안전선 | 표적판 명중도 측정 시스템 및 그 측정방법 |
| KR102271352B1 (ko) * | 2020-06-29 | 2021-06-29 | 최회정 | 사격 훈련 통제 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230130883A (ko) | 2023-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110068250B (zh) | 轻武器射击训练智慧靶场系统 | |
| US20100221685A1 (en) | Shooting simulation system and method | |
| US8888491B2 (en) | Optical recognition system and method for simulated shooting | |
| AU2001297879B2 (en) | System and method for training in military operations in urban terrain | |
| US6322365B1 (en) | Network-linked laser target firearm training system | |
| US8678824B2 (en) | Shooting simulation system and method using an optical recognition system | |
| CN106225556A (zh) | 一种基于精确位置跟踪的多人射击仿真训练系统 | |
| WO2007105194A1 (en) | Combat training system and method | |
| US10309751B2 (en) | Small arms shooting simulation system | |
| WO2012135352A2 (en) | Lidar methods and apparatus | |
| US8777226B1 (en) | Proxy target system | |
| KR101470805B1 (ko) | 실내 훈련용 곡사화기 사격술 모의 훈련 시스템 및 이의 제어방법 | |
| KR102617670B1 (ko) | 회전 및 틸팅기능을 갖는 모션베이스 장착 전술차량 사격훈련 시스템 및 그 제어방법 | |
| US11359887B1 (en) | System and method of marksmanship training utilizing an optical system | |
| EP1398595A1 (en) | Network-linked laser target firearm training system | |
| KR20230131378A (ko) | 탄두회수 기능을 겸비한 드론타겟 엄폐구조물 및 이를 이용한 사격 훈련 시스템 | |
| KR20230130855A (ko) | 진동센서를 이용한 피탄 좌표 확인 시스템 및 방법 | |
| US20220049931A1 (en) | Device and method for shot analysis | |
| US20210372738A1 (en) | Device and method for shot analysis | |
| US11662178B1 (en) | System and method of marksmanship training utilizing a drone and an optical system | |
| KR102493325B1 (ko) | 직사화기의 탄착점 추정 시스템 및 방법 | |
| KR102670055B1 (ko) | 피격위치 감지가 가능한 로봇타겟을 이용한 사격 훈련 시스템 및 방법 | |
| US20220258062A1 (en) | 4d screen shooting range and playing method using thereof | |
| WO2023154027A2 (en) | Shooting range system having blank cartridge and blank trigger with laser image processing | |
| KR20230131379A (ko) | 이동체 타겟을 갖는 사격 훈련 시스템을 이용한 사격훈련장 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |