KR102662578B1 - 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템 및 이의 탄도 보정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 광탄의 발사각을 보정하여 전차 또는 장갑차의 정지 및 기동간 실사격과 동일한 사격절차와 효과로 모의 사격을 진행할 수 있는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템 및 이의 탄도 보정방법에 대한 것이며, 구체적으로 화기에 형성되며, 표적과의 거리를 감지하는 감지장치와 감지장치에 연결되며, 화기와 포신에 각각 형성되어 탄도 변수를 측정하는 측정장치와 측정장치에 연동되며, 포신의 내측 단부에 형성되어 레이저 탄도를 발사하는 발사장치와 발사장치에 연결되며, 탄도의 발사 위치 및 포신의 각도를 보정하는 보정장치를 구비한다.
Description
본 발명은 레이저 광탄의 발사각을 보정하여 전차 또는 장갑차의 정지 및 기동간 실사격과 동일한 사격절차와 효과로 모의 사격을 진행할 수 있는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템 및 이의 탄도 보정방법에 대한 것이다.
특허문헌 001은 제1 특징은, 화기에 장착되어 레이저빔을 이용하여 이동 표적에 대한 선도 사격을 모사하는 레이저 발사 장치에 관한 것으로서, 상기 레이저 발사 장치는, 레이저 발사 장치의 전체 동작을 제어하는 제1 제어부; 화기의 격발과 연동되어 구동하는 발사 스위치; 화기의 조준경에 의해 선도각이 적용되어 조준된 이동 표적에 대한 영상으로부터 선도각을 측정하는 영상 처리부; 현재 위치 좌표를 제공하는 제1 GPS 수신기: 상기 화기에 장착되며, 상기 제1 제어부로부터 제공되는 레이저 구동 신호에 따라 발사데이터가 실린 레이저빔을 발사하는 레이저빔 발사기; 및 상기 제1 제어부로부터 제공되는 모터 구동 신호에 따라 상기 레이저빔 발사기를 회전시키는 모터 어셈블리;를 포함하는 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 갈바노 레이저를 이용한 전차 사격훈련장치는, 포구에 설치되며 표적을 향해 레이저를 발사하는 레이저 발사기; 및 상기 레이저 발사각을 변화시키는 발사각 변환부;를 포함하되, 상기 발사각 변환부는 상기 레이저의 발사각을 X축으로 이동시키도록 회전하는 X축 변환 갈바노 미러와 상기 X축 변환 갈바노 미러와 수직한 방향인 Y축으로 이동시키도록 회전하는 Y축 변환 갈바노 미러를 포함하는 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 003은 막대 레이저를 이용한 전차 사격훈련장치는, 포구에 설치되며 표적을 향해 레이저를 발사하는 레이저 발사기; 및 상기 레이저 발사각을 변화시키는 발사각 변환부;를 포함하되, 상기 레이저 발사기는, Y축 막대형상 레이저를 발사하며 X축으로 이동하는 X축 레이저 발사기와 X축 막대형상 레이저를 발사하며 상기 X축 레이저 발사기와 수직한 방향인 Y축으로 이동하는 Y축 레이저 발사기를 포함하는 기술을 제시하고 있다.
특허발명 004는 (a) 임의의 거리에 위치한 하나 이상의 표적물을 선택하는 단계; (b) 주포의 축선과 포수의 조준경 축선 그리고 전차장의 조준경 축선을 상기 표적물에 일치시킨 다음 레이저를 발사하여 사거리를 측정하는 단계; (c) 포탑의 좌우 움직임 각도(X축)를 영상으로 측정하는 단계; (d) 주포의 상하 움직임 각도(Y축)를 영상으로 측정하는 단계; (e) 전차의 경사각(Z축)을 영상으로 측정하는 단계; (f) 상기 (c)내지 (e)단계에서 측정된 영상으로부터 X축, Y축 그리고 Z축 값을 추출하는 단계; 및 (g) 상기 (f)단계에서 추출된 X축, Y축 그리고 Z축 값을 포구조준감사값으로 메모리에 저장하는 단계;를 포함하는 기술을 제시하고 있다.
본 발명은 레이저 광탄의 발사각을 보정하여 전차 또는 장갑차의 정지 및 기동간 실사격과 동일한 사격절차와 효과로 모의 사격을 진행할 수 있는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템 및 이의 탄도 보정방법에 대한 것이다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것이며, 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 것으로 화기(10)에 형성되며, 표적과의 거리를 감지하는 감지장치(100); 상기 감지장치(100)에 연결되며, 화기(10)와 포신(20)에 각각 형성되어 탄도 변수를 측정하는 측정장치(200); 상기 측정장치(200)에 연동되며, 포신(20)의 내측 단부에 형성되어 레이저 탄도를 발사하는 발사장치(300); 상기 발사장치(300)에 연결되며, 탄도의 발사 위치 및 포신(20)의 각도를 보정하는 보정장치(400);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 감지장치(100)에 형성되며, 표적을 조준하는 조준부(110); 상기 조준부(110)에 형성되며, 표적과 화기(10) 사이의 거리를 측정하는 거리측정부(120);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 측정장치(200)에 형성되며, 화기(10)의 탄도 변수를 측정하는 제 1측정부(210); 상기 제 1측정부(210)와 연동되며, 포신(20)의 탄도 변수를 측정하는 제 2측정부(220);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 발사장치(300)에 형성되며, 포신(20)의 내측에 레이저 탄도를 발사하는 탄도발사부(310); 상기 탄도발사부(310)의 전면에 형성되며, 레이저 탄도를 반사하는 반사부(320);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 탄도발사부(310)에 형성되며, 광섬유가 형성되어 레이저를 생성하는 파이버레이저(311); 상기 파이버레이저(311)와 연결되며, 상기 반사부(320)로 레이저 탄도를 평행하게 발사하는 시준렌즈(312);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 반사부(320)에 형성되며, 레이저 탄도를 반사하여 각도를 조절하는 스캔미러(321); 상기 스캔미러(321)의 전면에 형성되며, 레이저 탄도를 확산시키는 배율렌즈(323);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 스캔미러(321)의 후면에 형성되며, 각도를 x축, y축으로 조절하는 고정장치(322);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 상기 보정장치(400)에 형성되며, 상기 측정장치(200)와 연동되어 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 산출하는 산출부(410); 상기 산출부(410)에 연결되며, 상기 발사장치(300) 및 포신(20)을 제어하는 제어부(420);를 부가한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 감지장치(100); 측정장치(200); 발사장치(300); 보정장치(400);로 이루어지는 발명에 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법에 있어서, 상기 감지장치(100)에서 표적을 조준하는 조준단계(S1100); 상기 조준단계(S1100) 후, 표적과 화기(10) 사이의 거리 및 탄도 변수를 측정하는 측정단계(S1200); 상기 측정단계(S1200) 후, 상기 제어부(420)에서 상기 발사장치(300)를 제어하는 제어단계(S1300); 상기 제어단계(S1300) 후, 포신(20)의 각도가 조절되는 포신이동단계(S1400); 상기 포신이동단계(S1400) 후, 레이저 탄도를 발사하는 발사단계(S1500);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 조준단계(S1100); 측정단계(S1200); 제어단계(S1300); 포신이동단계(S1400); 발사단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 측정단계(S1200) 중, 표적과 화기(10) 사이의 거리를 측정하는 거리측정단계(S1210); 상기 거리측정단계(S1210) 후, 화기(10)와 포신(20)의 탄도 변수를 측정하는 변수측정단계(S1220);를 부가한다.
본 발명은 표적과 화기의 거리를 측정하여 포신의 각도를 산출함에 따라 정확한 레이저 탄도의 각도를 측정할 수 있는 것이다.
본 발명은 화기의 각도에 따라 직선으로 발사하는 레이저 탄도의 각도를 예측할 수 있는 것이다.
본 발명은 화기와 포신에 측정장치가 형성되어 정확한 탄도 변수를 측정할 수 있는 것이다.
본 발명은 사격통제장치를 킨 상태로 정확한 포신의 각도와 레이저 탄도의 발사각을 산출함에 따라 실제와 동일한 모의 훈련을 진행할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 예시도.
도 2는 본 발명의 발사장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 반사부의 예시도.
도 4는 본 발명의 보정장치를 활용한 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 예시도.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 발사장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 반사부의 예시도.
도 4는 본 발명의 보정장치를 활용한 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 예시도.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법의 순서도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 있어서, 화기(10)에 형성되며, 표적과의 거리를 감지하는 감지장치(100); 상기 감지장치(100)에 연결되며, 화기(10)와 포신(20)에 각각 형성되어 탄도 변수를 측정하는 측정장치(200); 상기 측정장치(200)에 연동되며, 포신(20)의 내측 단부에 형성되어 레이저 탄도를 발사하는 발사장치(300); 상기 발사장치(300)에 연결되며, 탄도의 발사 위치 및 포신(20)의 각도를 보정하는 보정장치(400);를 포함한다.
(실시예 1-2) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 1-1에 있어서, 상기 화기(10)는 전차, 장갑차, 총, 대전차화기(10) 중 선택된 하나로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 1-2에 있어서, 상기 감지장치(100)에 형성되며, 표적을 조준하는 조준부(110);를 포함한다.
(실시예 1-4) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 1-3에 있어서, 상기 조준부(110)는 화기(10)의 내부에 형성되는 발사조종간에 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-5) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 1-4에 있어서, 상기 조준부(110)에 형성되며, 표적과 화기(10) 사이의 거리를 측정하는 거리측정부(120);를 포함한다.
(실시예 1-6) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 1-1에 있어서, 상기 거리측정부(120)는 거리측정기(LRF)로 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 것이며, 구체적으로 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 사격 훈련을 진행하기 위하여 전차, 장갑차, 총, 대전차화기(10) 등의 화기(10)에 설치되어 발사되는 레이저를 활용하여 모의 훈련을 진행하는 것이다. 이러한 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 전차, 장갑차 등과 같이 탄환이 일직선으로 발사되지 않고 포물선을 그리며 발사될 때 이를 모의 훈련에 적용하기 위하여 포신(20)에서 레이저 탄도가 발사되는 것이다.
일반적으로 기존 전차 마일즈의 레이저 광탄은 포신(20)의 포구에 장착되고 조준 후 방향 전환 없이 직선으로 발사하여 사격하므로 포물선 곡선을 이루는 실탄과 다른 탄도와 타격시간을 갖는다. 실화기(10)는 레이저거리측정을 통해 사격통제장치에서 탄도곡선을 고려한 주포 보정값을 생성하여 적용하나 레이저를 이용하는 마일즈는 보정값을 적용 하지 않았다. 따라서, 전차의 사격통제장치를 꺼 놓고 포신(20) 및 레이저거리측정 등의 사격절차를 거치지 않고 조준경으로 조준 후 사격하여 순간적으로 타격이 끝나는 사격훈련을 하고 있어 현실감과 사격효과가 떨어진다. 그럼에 따라 사격통제장치를 켜고 실사격과 같은 절차로 운용하면 포신(20)은 하늘 방향으로 이동하고 움직이는 표적의 경우 선도각으로 포신(20)이 이동되어 레이저 광탄은 하늘을 향해 발사되고 표적 이동 방향 앞쪽에 미리 발사되어 표적을 타격할 수 가 없다. 또한, 탄종 선택, 레이저 발사 또한 초고각과 선도(리드)값 적용이 안되고 정지 목표물을 일직선으로 사격하여 실질적으로 레이저 거리측정 훈련을 하는 셈이다.
반면에 본 발명은 도 1을 참조하면, 포신(20)이 자동으로 통제되어 레이저 탄도가 발사되는 것으로 화기(10)에 형성되며, 표적과의 거리를 감지하는 감지장치(100)와 감지장치(100)에 연결되며, 화기(10)와 포신(20)에 각각 형성되어 탄도 변수를 측정하는 측정장치(200)와 측정장치(200)에 연동되며, 포신(20)의 내측 단부에 형성되어 레이저 탄도를 발사하는 발사장치(300)와 발사장치(300)에 연결되며, 탄도의 발사 위치 및 포신(20)의 각도를 보정하는 보정장치(400)가 형성된다. 이때, 감지장치(100)는 화기(10)의 내부에 형성되어 화기(10)를 조종하고 포신(20)을 조절하는 발사조종간에 형성되며, 표적을 식별함과 동시에 조준하는 조준부(110)가 형성된다.
그리고 조준부(110)는 전차장이 목표를 지정해주면 포수는 핸들을 조정하여 포구를 타겟을 향해 조준하고 포수가 목표를 찾아내면, 먼저 정지한 목표물인지 움직이고 있는 목표물 인지를 판단한 후 조준경의 조준점에 올려놓고 정지한 목표물이라면 조준이 끝난 후 레이저 거리측정기로 목표물과 거리 측정 후 그 값을 사격통제장치에 전달해준다. 만약 움직이고 있는 목표물이라면 거리 측정 후 약 3초 동안 목표물을 따라가며 조준을 유지해 준다.
이와 같이 조준부(110)에서 표적을 조준하면 표적과 화기(10)의 거리를 측정하는 거리측정부(120)가 형성되며, 거리측정부(120)는 LRF(Laser Range Finder; 레이저 거리 측정기)로 형성된다. 이때, 거리측정부(120)는 전자기파 송수신 간의 시간을 측정하여 거리를 측정하고 광원으로 가시 광선이나 적외선을 사용하여 표적과 화기(10)의 거리를 측정한다.
이와 같이 표적과 화기(10)의 거리가 측정되면 표적과 화기(10)에 각각 형성되는 측정장치(200)에서 탄도 변수를 측정한다. 그리고 측정장치(200)에서 측정한 정보와 표적과 화기(10)의 거리를 보정장치(400)에서 산출하여 탄도의 발사 위치 및 포신(20)의 각도를 보정한다. 또한, 보정장치(400)에서 탄도의 발사 위치가 결정되면 포신(20)의 내측 단부에 형성되는 발사장치(300)에서 레이저 탄도를 표적으로 발사하는 것이다.
따라서, 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 화기(10)의 정지 및 기동 중 실사격과 동일한 사격절차와 효과로 모의 사격훈련이 가능하도록 레이저 탄도를 보정하는 것을 특징으로 한다.
(실시예 2-1) 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 측정장치(200)에 형성되며, 화기(10)의 탄도 변수를 측정하는 제 1측정부(210); 상기 제 1측정부(210)와 연동되며, 포신(20)의 탄도 변수를 측정하는 제 2측정부(220);를 포함한다.
(실시예 2-2) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 2-1에 있어서, 탄도 변수는 포구 자세값, 사거리와 리드(선도), 가속도와 방향, 측풍, 좌우경사 조준각, 대기온도, 탄약온도, 기압, 포구 휨 각도, 위도와 경도, 탄종 중 적어도 하나 이상으로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 2-2에 있어서, 상기 측정장치(200)는 IMU(Inertial Measurement Unit; 관성 측정장치(200))로 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명은 측정장치(200)에 대한 것이며, 구체적으로 측정장치(200)는 복수로 형성되어 화기(10)의 차체 및 포신(20)의 보정 기준값을 측정하는 것이다. 이러한 측정장치(200)는 도 1을 참조하면, 포신(20)의 수직, 수평각을 동시에 측정해주는 것으로 탄도의 고각 측정은 중력 방향이 항상 일정하므로 경사각의 경우 측정 정밀도와 정확도가 0.001도 이하로 높다. 하지만 전차가 앞뒤로 기울어져 있을 경우 차체의 경사각이 탄도에 영향을 준다. 이를 극복하기 위해 차체에 경사계를 추가로 장착하여 기준값을 측정하면 차체 기울어짐 각을 보정할 수 있다. 그리고 수평각은 나침반처럼 진북의 자성을 이용하여 측정하는 방식으로 주변에 자성을 띤 물체에 영향을 받고 민감하고 포신(20) 이동각을 측정하는 것이므로 마찬가지로 차체에 수평각 측정기를 장착하여 사격전 진북값과 포신(20)의 초기값을 측정할 필요가 있다.
이를 위하여 수직, 수평각을 동시에 측정해 주는 측정장치(200)는 측정장치(200)는 IMU(Inertial Measurement Unit; 관성 측정장치(200))로 형성되며, 측정장치(200)는 화기(10)의 차체의 상부에 형성되는 제 1측정부(210)와 포신(20)에 형성되는 제 2측정부(220)가 형성된다. 그리고 제 2측정부(220)는 포신(20)의 외측에 형성되어 포신(20)의 정확한 각도를 측정한다.
또한, 화기(10)의 탄도 변수는 포구 자세값, 사거리와 리드(선도), 가속도와 방향, 측풍, 좌우경사 조준각, 대기온도, 탄약온도, 기압, 포구 휨 각도, 위도와 경도, 탄종 등으로 형성되며, 제 1측정부(210)와 제 2측정부(220)에서 각각 탄도 변수를 보정하여 기준값과 탄도의 각도 및 거리를 산출한다.
따라서, 본 발명의 측정장치(200)는 차체와 포신(20)에 각각 설치되어 화기(10)의 탄도 변수를 보정 및 기준값을 측정하여 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 특징을 가진다.
(실시예 3-1) 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 발사장치(300)에 형성되며, 포신(20)의 내측에 레이저 탄도를 발사하는 탄도발사부(310); 상기 탄도발사부(310)의 전면에 형성되며, 레이저 탄도를 반사하는 반사부(320);를 포함한다.
(실시예 3-2) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 3-1에 있어서, 상기 발사장치(300)에 형성되며, 포신(20)의 내부에 수용되는 탄도함체(330); 상기 탄도함체(330)의 외측에 형성되며, 포신(20)의 내측에 고정되는 고정장치(340);를 포함한다.
(실시예 3-3) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 3-1에 있어서, 상기 고정장치(340)에 형성되며, 진동 및 충격을 흡수하는 완충장치;를 포함한다.
(실시예 3-4) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 3-3에 있어서, 상기 탄도발사부(310)에 형성되며, 광섬유 케이블(311a)이 형성되어 레이저를 생성하는 파이버레이저(311); 상기 파이버레이저(311)와 연결되며, 상기 반사부(320)로 레이저 탄도를 평행하게 발사하는 시준렌즈(312);를 포함한다.
(실시예 3-5) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 3-4에 있어서, 상기 시준렌즈(312)에 형성되며, 상기 광섬유에 연결되는 렌즈케이스(312a); 상기 렌즈케이스(312a)의 내부에 형성되며, 레이저가 투과되어 평행하게 발사되도록 유도하는 평행렌즈(312b);를 포함한다.
(실시예 3-6) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 3-1에 있어서, 상기 발사장치(300)에 형성되며, 상기 보정장치(400)와 통신하여 상기 탄도발사부(310) 및 상기 반사부(320)를 제어하는 발사제어부(350);를 포함한다.
(실시예 3-7) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 3-6에 있어서, 상기 발사장치(300)에 형성되며, 표적에서 반사된 레이저를 감지하는 감지센서;를 포함한다.
본 발명은 발사장치(300)에 대한 것이며, 구체적으로 발사장치(300)는 포신(20)의 내측 단부에 고정되어 레이저 탄도를 발사하는 것이다. 이러한 발사장치(300)는 도 2를 참조하면, 포신(20)의 내부에 수용되는 탄도함체(330)가 형성되며, 탄도함체(330)는 일단이 개방되어 레이저가 배출되는 것이다. 이때, 탄도함체(330)는 고정장치(340)에 의하여 포신(20)의 내측에 고정되는 것으로 고정장치(340)는 포신(20)의 일단에 걸리도록 형성되어 탄도함체(330)가 포신(20)의 이동에도 변동되지 않도록 한다. 그리고 고정장치(340)는 탄도함체(330)가 압력에 의하여 끼임 구조로 포신(20)에 고정되도록 포신(20)의 내측과 탄도함체(330) 사이에 형성되며, 고정장치(340)에는 진동 및 충격을 흡수하는 완충장치가 형성된다. 또한, 완충장치는 진동을 흡수하기 위한 스프링 등의 탄성체가 구비되거나 고무, 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
그리고 발사장치(300)의 내부에는 레이저 탄도를 발사하는 탄도발사부(310)가 형성되며, 탄도발사부(310)는 광섬유 케이블(311a)이 형성되어 레이저를 생성하는 파이버레이저(311)가 형성된다. 또한, 파이버레이저(311)는 출력이 좋고 빔 발사각이 작고 균일함에 따라 파이버레이저(311)에서 광섬유 케이블(311a)을 통해 생성되는 레이저는 평행하게 발사되도록 시준렌즈(312)를 투과하여 발사된다. 이때, 시준렌즈(312)는 광섬유 케이블(311a)이 체결되는 렌즈케이스(312a)가 형성되며, 렌즈케이스(312a)의 내부에는 평행렌즈(312b)가 형성되어 파이버레이저(311)에서 생성된 레이저를 평행하게 발사한다.
그리고 시준렌즈(312)를 투과하여 발사된 레이저는 반사부(320)를 통해 반사되어 탄도함체(330)의 일단부를 관통하여 표적으로 전달되며, 반사부(320)의 각도가 보정됨에 따라 레이저 탄도의 발사 위치 및 각도가 조절되는 것이다.
또한, 발사장치(300)는 탄도발사부(310)와 반사부(320)를 제어하는 발사제어부(350)가 형성되며, 발사제어부(350)는 레이저의 생성 및 반사부(320)의 각도를 조절한다. 그리고 발사제어부(350)는 보정장치(400)와 유선 또는 무선으로 통신하여 보정장치(400)에서 전달된 정보를 활용하여 탄도발사부(310)와 반사부(320)를 제어하는 것이다.
그리고 발사장치(300)에는 포신(20)의 위치에 형성되어 표적으로 전달된 레이저 탄도가 되반사경에 의하여 전달됨에 따라 이를 감지하는 감지센서가 형성되며, 감지센서에 의하여 표적의 피격 상태 등을 확인할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 반사부(320)에 형성되며, 레이저 탄도를 반사하여 각도를 조절하는 스캔미러(321); 상기 스캔미러(321)의 전면에 형성되며, 레이저 탄도를 확산시키는 배율렌즈(323);를 포함한다.
(실시예 4-2) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 4-1에 있어서, 상기 스캔미러(321)는 전자식 MEMS 미러로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 4-2에 있어서, 상기 스캔미러(321)의 후면에 형성되며, 상기 포신(20)의 내측에 고정되는 고정장치(322);를 포함한다.
(실시예 4-4) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 4-2에 있어서, 상기 배율렌즈(323)에 형성되며, 상기 스캔미러(321)에서 반사된 레이저를 응집시키는 제 1배율렌즈(323a); 상기 제 1배율렌즈(323a)와 이격되어 형성되며, 레이저를 확산시키는 제 2배율렌즈(323b);를 포함한다.
본 발명은 반사부(320)에 대한 것이며, 구체적으로 반사부(320)는 레이저 탄도를 반사하여 표적으로 전달하는 것이다. 이러한 반사부(320)는 도 3을 참조하면, 탄도발사부(310)의 전면에 형성되어 각도가 조절됨에 따라 화기(10), 포신(20) 등의 위치 및 각도에 따라 표적을 향하여 레이저 탄도가 발사된다. 이때, 반사부(320)는 탄도발사부(310)에서 생성되어 발사된 레이저를 반사하는 것으로 반사부(320)의 위치는 포신(20)의 내측 상부에 형성됨이 바람직하다.
그리고 반사부(320)는 레이저 탄도를 반사하여 각도를 조절하는 스캔미러(321)가 형성되며, 스캔미러(321)는 일면이 거울 등의 반사체로 형성된다. 그리고 스캔미러는 전류가 공급되어 각도가 조절되는 전자식 MEMS 미러로 형성된다. 또한, 스캔미러(321)는 포신의 이동속도, 이동량, 정밀도 등을 고려하여 레이저탄도의 반사각을 제어한다. 그리고 스캔미러(321)의 후면에는 스캔미러(321)의 각도를 조절함과 동시에 포신(20)의 내측에 고정되어 스캔미러(321)의 이동 및 전류를 공급하는 고정장치(322)가 형성된다.
그리고 고각과 수평 측정값과 스캔미러(321)의 정밀도가 0.01도 이하, 반응속도 0.01초 이하로 하여 2km에서 탄착점 오차 35cm로 시속 70km/h 이동 차량 표적을 조준사격 할 수 있다. 이때, 2축 스캔미러(321)로 광경로가 짧아지고 구조가 컴팩트 해지며, 2축 스캔미러(321)로 광탄의 경로를 변환시켜 각각의 스캔미러(321)를 이용하는 것 보다 오차가 적다. 그리고 정지 사격시에는 시간지연탄 모드로 수평방향 스캔미러(321) 이동 필요 없이 타임 딜레이를 주어 광탄 발사하면 명중률을 높일 수 있다.
그리고 스캔미러(321)의 전면에는 배율렌즈(323)가 형성되며, 배율렌즈(323)는 탄도함체(330)의 일단에 형성되어 레이저의 각도를 조절한다. 이때, 배율렌즈(323)는 스캔미러(321)에서 반사된 레이저를 응집시키는 제 1배율렌즈(323a)가 형성되며, 제 1배율렌즈(323a)는 스캔미러(321) 방면으로 돌출됨이 바람직하다. 그리고 제 1배율렌즈(323a)와 이격되도록 제 2배율렌즈(323b)가 형성되며, 제 2배율렌즈(323b)는 제 1배율렌즈(323a) 방면으로 함몰되어 제 1배율렌즈(323a)에서 응집된 레이저가 확산되도록 한다. 이에 따라 레이저의 각이 효과적으로 보정되도록 하는 것이다.
(실시예 5-1) 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템에 대한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 보정장치(400)에 형성되며, 상기 측정장치(200)와 연동되어 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 산출하는 산출부(410); 상기 산출부(410)에 연결되며, 상기 발사장치(300) 및 포신(20)을 제어하는 제어부(420);를 포함한다.
(실시예 5-2) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 5-1에 있어서, 상기 산출부(410)에 형성되며, 화기(10)와 표적과의 거리를 측정하여 포신(20) 초고각을 산출하는 제 1산출부(411); 상기 스캔미러(321)의 회전각을 산출하는 제 2산출부(412);를 포함한다.
(실시예 5-3) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 5-2에 있어서, 상기 제어부(420)에 형성되며, 포신(20)을 제어하는 제 1제어부(421); 상기 발산장치를 제어하는 제 2제어부(422);를 포함한다.
(실시예 5-4) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 5-3에 있어서, 상기 제 1제어부(421)에 형성되며, 자동으로 포신(20)의 각도를 조절하는 FCS(Fire Control System, 사격통제장치);를 포함한다.
(실시예 5-5) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 5-1에 있어서, 상기 제어부(420)에 형성되며, 화기(10)의 위치를 감지하는 GPS;를 포함한다.
(실시예 5-6) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템은 실시예 5-1에 있어서, 상기 제어부(420)에 형성되며, 포탄이 발사되는 소리를 재생하는 모의작약장치(430);을 포함한다.
본 발명은 보정장치(400)에 대한 것이며, 구체적으로 보정장치(400)는 측정장치(200)와 연동되어 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 보정하는 것이다. 이러한 보정장치(400)는 도 4를 참조하면, 화기(10)에 형성되어 복수의 측정장치(200)와 연동되는 것으로 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 산출하는 산출부(410)가 형성되며, 산출부(410)는 화기(10)와 표적과의 거리를 측정하여 포신(20) 초고각을 산출하는 제 1산출부(411)가 형성된다. 이에 대해 자세히 설명하면, 제 1산출부(411)는 [수학식 1]과 같이 표적거리를 측정하여 포신(20) 초고각을 계산하여 포신(20) 고각을 이동시킨다.
(V= 탄 초기속도, g=중력가속도(9.8m/S2))
이때, 역으로 포신(20) 초고각을 알면 표적까지의 거리(X)를 알 수 있다.
그리고 산출부(410)는 마일즈 시스템에서 실탄을 포화할 수 없으므로 직선으로 발사되는 레이저 탄도의 각도를 조절하도록 제 2산출부(412)가 형성된다. 이에 대해 자세히 설명하면, 제 2산출부(412)는 [수학식 2]와 같이 스캔미러(321)의 회전각을 산출하는 것이다.
(H = 포신(20)길이 x SINΘ + 차체 높이)
스캔미러(321)의 역회전각은 초고각의 Θ/2에다가 추가적으로 표적거리(X)에 따른 포신(20)높이(H)에서 레이저가 발사되는 위치를 보정해 주어야 한다. 그리고 전차 사거리 2km에서 수m의 오차를 발생시킬 수 있으므로 보정해 준다. 이때, 스캔미러(321)의 회전각이 Θ이면 출사광선은 2Θ 만큼 2배로 각도가 틀어진다. 또한, 수평 선도각 보정의 경우 포신(20)의 이동각의 1/2만큼 역방향으로 이동시킨다.
그리고 산출부(410)에서 산출한 포신(20) 각도와 스캔미러(321)의 회전각에 따라 제어부(420)에서 포신(20)을 이동시키는 것으로 제어부(420)는 포신(20)을 제어하는 제 1제어부(421)와 스캔미러(321)의 각도를 조절하여 발산장치를 제어하는 제 2제어부(422)가 형성된다. 이때, 제 1제어부(421)는 자동으로 포신(20)의 각도를 조절하는 FCS(Fire Control System, 사격통제장치)로 형성되는 것으로 일반적으로 FCS를 차단하고 모의 훈련을 하는 것과 달리 본원발명은 FCS를 작동시켜 실제 훈련과 동일한 모의 훈련을 진행할 수 있는 것이다. 그리고 제 2제어부(422)는 스캔미러(321)의 각도를 제어함과 동시에 레이저를 생성하여 포신(20)의 각도에 따라 레이저 탄도를 발사한다.
또한, 제어부(420)는 GPS가 형성되어 화기(10)의 위치를 감지함과 동시에 모의작약장치(430)가 형성되어 레이저 탄도를 발사할 때 실탄이 발사될 때의 소리와 유사하게 포탄 소리가 발생되어 실제 훈련과 유사하게 진행할 수 있다.
(실시예 6-1) 본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법에 대한 것이며, 실시예 1-1 내지 5-1 중 어느 한 항의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법에 있어서, 상기 감지장치(100)에서 표적을 조준하는 조준단계(S1100); 상기 조준단계(S1100) 후, 표적과 화기(10) 사이의 거리 및 탄도 변수를 측정하는 측정단계(S1200); 상기 측정단계(S1200) 후, 상기 제어부(420)에서 상기 발사장치(300)를 제어하는 제어단계(S1300); 상기 제어단계(S1300) 후, 포신(20)의 각도가 조절되는 포신이동단계(S1400); 상기 포신이동단계(S1400) 후, 레이저 탄도를 발사하는 발사단계(S1500);를 포함한다.
(실시예 6-2) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법은 실시예 6-1에 있어서, 상기 측정단계(S1200) 중, 표적과 화기(10) 사이의 거리를 측정하는 거리측정단계(S1210);를 포함한다.
(실시예 6-3) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법은 실시예 6-2에 있어서, 상기 거리측정단계(S1210) 후, 화기(10)와 포신(20)의 탄도 변수를 측정하는 변수측정단계(S1220);를 포함한다.
(실시예 6-4) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법은 실시예 6-3에 있어서, 상기 포신이동단계(S1400)는 FCS(Fire Control System, 사격통제장치)에 의하여 자동으로 포신(20)의 각도를 조절하는 것;을 포함한다.
(실시예 6-5) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법은 실시예 6-1에 있어서, 상기 제어단계(S1300) 중, 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 산출하는 산출단계(S1310);를 포함한다.
(실시예 6-6) 본 발명의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법은 실시예 6-1에 있어서, 상기 발산단계 중, 상기 모의작약장치(430)에 의하여 실탄이 발사하는 포탄소리를 발생시키는 작약단계(S1510);를 포함한다.
본 발명은 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법에 대한 것이며, 구체적으로 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저탄도 보정 방법은 도 5 내지 도 6을 참조하면, 감지장치(100)에서 표적을 조준하는 조준단계(S1100)가 형성되며, 조준단계(S1100)는 전차장이 목표를 지정해주면 포수는 핸들을 조정하여 포구를 타겟을 향해 조준하고 포수가 목표를 찾아내면, 먼저 정지한 목표물인지 움직이고 있는 목표물 인지를 판단한 후 조준경의 조준점에 올려놓고 정지한 목표물이라면 조준이 끝난 후 레이저 거리측정기로 목표물과 거리 측정 후 그 값을 사격통제장치에 전달해준다. 만약 움직이고 있는 목표물이라면 거리 측정 후 약 3초 동안 목표물을 따라가며 조준을 유지해 준다.
그리고 조준단계(S1100)에서 조준이 완료되면 측정단계(S1200)에서 표적과 화기(10)의 거리를 측정하는 거리측정단계(S1210)가 형성되며, 거리측정단계(S1210)에서 표적과 화기(10)의 거리가 측정되면 화기(10)와 포신(20)에 각각 형성되는 측정장치(200)를 통해 탄도 변수를 측정하는 변수측정단계(S1220)가 형성된다. 이때, 변수측정단계(S1220)에서 기준값이 저장되며, 변수측정단계(S1220)에서 기준값이 정해지면 제어단계(S1300)에서 포신(20)의 각도 및 발사장치(300)의 스캔미러(321)가 반사하는 각도를 제어한다. 그리고 제어단계(S1300)에서는 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 산출하는 산출단계(S1310)가 형성되며, 산출단계(S1310)에서 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도가 산출되면 포신이동단계(S1400)에서 포신(20)이 CS(Fire Control System, 사격통제장치)에 의하여 자동으로 각도를 이동시킨다.
그리고 포신(20)과 스캔미러(321)의 각도가 제어되면 발사단계(S1500)에서 레이저 탄도를 발사하는 것으로 모의작약장치(430)에 의하여 실탄이 발사하는 포탄소리를 발생시키는 작약단계(S1510)가 형성된다. 이때, 레이저 탄도가 표적으로 전달된 후 되반사되면 발사장치(300)에서 이를 감지하여 표적의 타격을 확인할 수 있다.
10: 화기 20: 포신
100: 감지장치 110: 조준부
120: 거리측정부 200: 측정장치
210: 제 1측정부 220: 제 2측정부
300: 발사장치 310: 탄도발사부
311: 파이버레이저 311a: 케이블
312: 시준렌즈 312a: 렌즈케이스
312b: 평행렌즈 320: 반사부
321: 스캔미러 322: 조절장치
323: 배율렌즈 323a: 제 1배율렌즈
323b: 제 2배율렌즈 330: 탄도함체
340: 고정장치 350: 발사제어부
400: 보정장치 410: 산출부
411: 제 1산출부 412: 제 2산출부
420: 제어부 421: 제 1제어부
422: 제 2제어부 430: 모의작약장치
S1100: 조준단계 S1200: 측정단계
S1210: 거리측정단계 S1220: 변수측정단계
S1300: 제어단계 S1310: 산출단계
S1400: 포신이동단계 S1500: 발사단계
S1510: 작약단계
100: 감지장치 110: 조준부
120: 거리측정부 200: 측정장치
210: 제 1측정부 220: 제 2측정부
300: 발사장치 310: 탄도발사부
311: 파이버레이저 311a: 케이블
312: 시준렌즈 312a: 렌즈케이스
312b: 평행렌즈 320: 반사부
321: 스캔미러 322: 조절장치
323: 배율렌즈 323a: 제 1배율렌즈
323b: 제 2배율렌즈 330: 탄도함체
340: 고정장치 350: 발사제어부
400: 보정장치 410: 산출부
411: 제 1산출부 412: 제 2산출부
420: 제어부 421: 제 1제어부
422: 제 2제어부 430: 모의작약장치
S1100: 조준단계 S1200: 측정단계
S1210: 거리측정단계 S1220: 변수측정단계
S1300: 제어단계 S1310: 산출단계
S1400: 포신이동단계 S1500: 발사단계
S1510: 작약단계
Claims (9)
- 화기(10)에 형성되며, 표적과의 거리를 감지하는 감지장치(100);
상기 감지장치(100)에 연결되며, 화기(10)와 포신(20)에 각각 형성되어 탄도 변수를 측정하는 측정장치(200);
상기 측정장치(200)에 연동되며, 포신(20)의 내측 단부에 형성되어 레이저 탄도를 발사하는 발사장치(300);
상기 발사장치(300)에 연결되며, 탄도의 발사 위치 및 포신(20)의 각도를 보정하는 보정장치(400);를 포함하고,
상기 발사장치(300)에 형성되며, 포신(20)의 내측에 레이저 탄도를 발사하는 탄도발사부(310);
상기 탄도발사부(310)의 전면에 형성되며, 레이저 탄도를 반사하는 반사부(320);
상기 발사장치(300)에 형성되며, 포신(20)의 내부에 수용되는 탄도함체(330); 및
상기 탄도함체(330)의 외측에 형성되며, 포신(20)의 내측에 고정되는 고정장치(340);를 포함하며,
상기 탄도발사부(310)에 형성되며, 광섬유가 형성되어 레이저를 생성하는 파이버레이저(311);
상기 파이버레이저(311)와 연결되며, 상기 반사부(320)로 레이저 탄도를 평행하게 발사하는 시준렌즈(312);를 포함하고,
상기 시준렌즈(312)에는,
상기 광섬유에 연결되는 렌즈케이스(312a);
상기 렌즈케이스(312a)의 내부에 형성되며, 레이저가 투과되어 평행하게 발사되도록 유도하는 평행렌즈(312b);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 감지장치(100)에 형성되며, 표적을 조준하는 조준부(110);
상기 조준부(110)에 형성되며, 표적과 화기(10) 사이의 거리를 측정하는 거리측정부(120);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 측정장치(200)에 형성되며, 화기(10)의 탄도 변수를 측정하는 제 1측정부(210);
상기 제 1측정부(210)와 연동되며, 포신(20)의 탄도 변수를 측정하는 제 2측정부(220);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 반사부(320)에 형성되며, 레이저 탄도를 반사하여 각도를 조절하는 스캔미러(321);
상기 스캔미러(321)의 전면에 형성되며, 레이저 탄도를 확산시키는 배율렌즈(323);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
상기 보정장치(400)에 형성되며, 상기 측정장치(200)와 연동되어 탄도의 발사 위치와 포신(20)의 각도를 산출하는 산출부(410);
상기 산출부(410)에 연결되며, 상기 발사장치(300) 및 포신(20)을 제어하는 제어부(420);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 6 및 청구항 7 중 어느 한 항의 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법에 있어서,
상기 감지장치(100)에서 표적을 조준하는 조준단계(S1100);
상기 조준단계(S1100) 후, 표적과 화기(10) 사이의 거리 및 탄도 변수를 측정하는 측정단계(S1200);
상기 측정단계(S1200) 후, 상기 발사장치(300)를 제어하는 제어단계(S1300);
상기 제어단계(S1300) 후, 포신(20)의 각도가 조절되는 포신이동단계(S1400);
상기 포신이동단계(S1400) 후, 레이저 탄도를 발사하는 발사단계(S1500);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 측정단계(S1200) 중, 표적과 화기(10) 사이의 거리를 측정하는 거리측정단계(S1210);
상기 거리측정단계(S1210) 후, 화기(10)와 포신(20)의 탄도 변수를 측정하는 변수측정단계(S1220);를 포함하는 레이저 탄도 보정장치를 구비하는 마일즈 시스템의 레이저 탄도 보정 방법.
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- 2023-11-01 KR KR1020230148906A patent/KR102662578B1/ko active IP Right Grant
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