KR102665845B1 - Apparatus for compensating axis alignment of gimbal and radar system including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 축으로 회전하여 목표하는 방향을 지시하도록 구동하는 김발 장치; 김발 장치에 적용되며, 각도 정렬 기준 축을 기준으로 고각 점 및 방위각 점이 형성되는 김발 정렬부; 및 김발 정렬부에 장착되며, 위치 또는 방향을 측정하여 측정 정보를 생성하는 항법 센서를 포함하는 축 정렬 보상 장치를 제안한다.The present invention includes a gimbal device that rotates on at least one axis and drives to indicate a target direction; It is applied to the gimbal device and includes a gimbal alignment unit in which elevation points and azimuth points are formed based on the angle alignment reference axis; and a navigation sensor mounted on the gimbal alignment unit and measuring position or direction to generate measurement information.
Description
본 발명은 김발 장치의 축 정렬 보상 장치 및 이를 포함하는 레이더 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an axis alignment compensation device for a gimbal device and a radar system including the same.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for this embodiment and does not constitute prior art.
합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar, 이하 SAR)는 일반적으로 비행기 또는 인공 위성 등에 탑재되어 이동하는 동안, 여러 차례 지표로 빔을 방사하고 반사되어 수신된 신호에서 감지되는 도플러 주파수의 상대적 변화 특성을 이용하여 지표의 고분해능 정밀 이미지를 획득할 수 있는 레이더를 의미한다. SAR은 비행기 또는 인공 위성 등에 탑재되어 이용되므로, 무인 이동체에 탑재되어 이용할 수 있도록 초경량 소형으로 제작할 수 있는 영상 레이더 시스템이 필요하다.Synthetic Aperture Radar (SAR) is generally mounted on an airplane or satellite and radiates a beam to the ground several times while moving, and uses the relative change characteristics of the Doppler frequency detected in the received signal to be reflected. It refers to a radar that can acquire high-resolution, precise images of the surface. Since SAR is used mounted on airplanes or artificial satellites, an imaging radar system that can be manufactured in an ultra-light and small size so that it can be mounted on an unmanned vehicle is needed.
종래의 SAR는 안테나를 사용자가 목표하는 지역을 정확하게 지향하게 되며, 목표하는 지역의 반사 신호를 획득하여 영상을 생성한다. 목표하는 지역을 정확하게 지향하지 못했을 경우에는 영상 품질 저하 등을 초래하게 된다. 이때, 목표하는 지역을 정확하게 지향하기 위해서는 SAR의 기준축이 되는 항법 센서 축과 김발 축 정렬 보상이 필수적이다. 김발 축 정렬을 보상하기 위한 계측 장비(3차원 측정장비 등)를 이용한 고전적인 방식의 경우 0.1 이하의 정밀한 오차 보정 결과를 보여주지만, 부수적인 소요 장비와 장비를 운용하기 위한 환경적인 요소 등 많은 비용과 시간이 소요되는 문제가 있다.Conventional SAR accurately points the antenna to the user's target area and generates an image by acquiring reflected signals from the target area. If the target area is not accurately pointed, image quality may deteriorate. At this time, in order to accurately aim at the target area, compensation for the alignment of the navigation sensor axis and the gimbal axis, which are the reference axes of SAR, is essential. In the case of the classic method using measuring equipment (3D measuring equipment, etc.) to compensate for the alignment of the gimbal axis, it shows precise error correction results of less than 0.1, but it incurs a lot of costs, such as additional equipment and environmental factors for operating the equipment. There is a problem that it takes time.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정밀 가공된 기계 장치와 특정 절차를 통하여 김발 축 정렬을 손쉽게 수행하는 것에 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to easily perform gimbal axis alignment through a precision-machined mechanical device and a specific procedure.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other unspecified objects of the present invention can be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and its effects.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 축 정렬 보상 장치에 있어서, 적어도 하나의 축으로 회전하여 목표하는 방향을 지시하도록 구동하는 김발 장치; 상기 김발 장치에 적용되며, 각도 정렬 기준 축을 기준으로 고각 점 및 방위각 점이 형성되는 김발 정렬부; 및 상기 김발 정렬부에 장착되며, 위치 또는 방향을 측정하여 측정 정보를 생성하는 항법 센서를 포함하는 축 정렬 보상 장치를 제안한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides an axis alignment compensation device, a gimbal device that rotates at least one axis and drives to indicate a target direction; A gimbal alignment unit applied to the gimbal device and forming an elevation point and an azimuth point based on the angle alignment reference axis; and a navigation sensor mounted on the gimbal alignment unit and measuring position or direction to generate measurement information.
바람직하게는, 상기 김발 정렬부는, 상기 김발 장치의 고각 체결 조립체가 형성되는 방향으로 형성되는 방위각 영점; 및 상기 방위각 영점을 기준으로 좌측 또는 우측으로 일정 각도를 형성하는 방위각 정렬점을 포함하고, 상기 각도 정렬 기준축을 중심으로 상기 방위각 영점 및 상기 방위각 정렬점이 형성되는 방위각 점; 및 상기 김발 정렬부와 수직이 되도록 형성되는 고각 정렬점을 포함한다.Preferably, the gimbal alignment unit includes an azimuth zero point formed in a direction in which the high-angle fastening assembly of the gimbal device is formed; and an azimuth alignment point forming a predetermined angle to the left or right with respect to the azimuth zero point, wherein the azimuth zero point and the azimuth alignment point are formed around the angle alignment reference axis. And it includes a high-angle alignment point formed to be perpendicular to the gimbal alignment portion.
바람직하게는, 상기 방위각 정렬점은, 상기 방위각 영점을 기준으로 회전 가능 범위를 고려하여 상기 일정 각도를 조정하여 형성되는 방위각 제1 방향 정렬점 또는 방위각 제2 방향 정렬점을 포함한다.Preferably, the azimuth alignment point includes an azimuth first direction alignment point or an azimuth second direction alignment point formed by adjusting the certain angle in consideration of a rotational range based on the azimuth zero point.
바람직하게는, 상기 항법 센서는, 상기 각도 정렬 기준축과 센서 기준축이 동일한 위치가 되도록 상기 김발 정렬부의 상측에 장착되며, 상기 센서 기준축은 상기 방위각 영점과 대응되는 측면에 형성되며, 상기 방위각 영점 및 상기 방위각 정렬점의 중심에 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the navigation sensor is mounted on the upper side of the gimbal alignment unit so that the angle alignment reference axis and the sensor reference axis are at the same position, and the sensor reference axis is formed on a side corresponding to the azimuth zero point, and the azimuth zero point And characterized in that it is formed at the center of the azimuth alignment point.
바람직하게는, 상기 김발 장치를 통한 축 정렬 시 각도를 측정하고, 상기 측정된 각도를 저장하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 (i) 고각 축 정렬 시 고각을 토크모드 제1 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제1 각도를 저장하고, (ii) 방위각 축 정렬 시 방위각 토크모드 제1 방향 또는 제2 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제2 각도 또는 제3 각도를 저장하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it further includes a control unit that measures the angle when aligning the axis through the gimbal device and stores the measured angle, and the control unit (i) drives the high angle in the first direction in torque mode when aligning the high angle axis. Stores a first angle measured at a position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit, and (ii) is driven in the first or second direction in the azimuth torque mode when aligning the azimuth axis so that it does not move due to interference with the gimbal alignment unit. It is characterized in that the measured second or third angle of the position is stored.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 각도, 상기 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 고각 보정 각도 또는 방위각의 보정 각도를 산출하며, 상기 보정 각도에 따라 상기 김발 장치의 각도 보정을 제어하고, 상기 고각 또는 방위각의 최대 구동 범위 및 획득 각도를 기반으로 상기 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit calculates an elevation correction angle or an azimuth correction angle using the first angle, the second angle, and the third angle, and controls the angle correction of the gimbal device according to the correction angle. And, the correction angle is calculated based on the maximum driving range and acquisition angle of the elevation or azimuth angle.
바람직하게는, 상기 제어부는, 고각 획득 각도, 상기 제1 각도 및 고각 최대 구동 범위의 합을 통해 상기 고각 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.Preferably, the control unit calculates the elevation angle correction angle through the sum of the elevation angle acquisition angle, the first angle, and the elevation angle maximum driving range.
바람직하게는, 상기 제어부는, (i) 방위각 최대 구동 범위에서 제2 각도에서 제3 각도를 뺀 값을 나눈 값과 방위각 획득 각도를 곱한 값과 (ii) 방위각 최대 구동 범위를 2로 나눈 값을 방위각 최대 구동 범위에서 제2 각도에서 제3 각도를 뺀 값과 제1 각도를 곱한 값을 뺀 값을 더하여 상기 방위각 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit divides (i) the azimuth maximum driving range by dividing the second angle minus the third angle and multiplying it by the azimuth acquisition angle, and (ii) the azimuth maximum driving range divided by 2. The azimuth correction angle is calculated by adding the value obtained by subtracting the third angle from the second angle and multiplying the first angle by adding the value obtained by subtracting the third angle from the azimuth maximum driving range.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 방위각 영점에 방위각을 배치하고, 방위각 또는 고각의 토크를 설정하여 동작하며, 고각 각도를 나타내는 상기 제1 각도를 측정하여 고각 각도의 변화 유무를 확인하고, 상기 측정한 고각 각도를 이용하여 고각 보정을 수행하여 고각 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit operates by placing an azimuth angle at the azimuth zero point and setting a torque of the azimuth angle or elevation angle, measures the first angle representing the elevation angle to determine whether there is a change in the elevation angle, and measures the first angle. It is characterized in that elevation correction is performed by performing elevation correction using one elevation angle.
바람직하게는, 상기 제어부는, 고각 각도를 설정하여 고각의 위치를 제어하고 방위각의 토크를 제1 토크로 설정하여 동작하며, 방위각 각도를 나타내는 상기 제2 각도를 측정하여 방위각 각도의 변화 유무를 확인하고 상기 측정한 방위각 각도를 저장하고, 상기 방위각 토크를 상기 제1 토크와 반대 방향인 제2 토크로 설정하여 동작하며, 방위각 각도를 나타내는 상기 제3 각도를 측정하여 방위각 각도의 변화 유무를 확인하고, 상기 측정한 방위각 각도를 저장하고, 상기 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 방위각 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit operates by setting the elevation angle to control the position of the elevation angle and setting the azimuth angle torque as the first torque, and measures the second angle representing the azimuth angle to check whether the azimuth angle changes. The measured azimuth angle is stored, the azimuth torque is set to a second torque in the opposite direction to the first torque, and the third angle representing the azimuth angle is measured to determine whether there is a change in the azimuth angle. , The measured azimuth angle is stored, and azimuth correction is performed using the second angle and the third angle.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 안테나; 상기 안테나가 고정되며, 적어도 하나의 축으로 회전하여 목표하는 방향을 지시하도록 구동하는 김발 장치; 상기 김발 장치에 적용되며, 각도 정렬 기준 축을 기준으로 고각 점 및 방위각 점이 형성되는 김발 정렬부; 및 상기 김발 정렬부에 장착되며, 위치 또는 방향을 측정하여 측정 정보를 생성하는 항법 센서를 포함하는 축 정렬 보상 장치; 및 상기 안테나의 전파 송수신 또는 상기 축 정렬 보상 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 레이더 시스템을 제안한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention includes an antenna; A gimbal device that drives the antenna to be fixed and rotated on at least one axis to indicate a target direction; A gimbal alignment unit applied to the gimbal device and forming an elevation point and an azimuth point based on the angle alignment reference axis; And an axis alignment compensation device mounted on the gimbal alignment unit and including a navigation sensor that measures position or direction and generates measurement information; and a control unit that controls radio wave transmission and reception of the antenna or operation of the axis alignment compensation device.
바람직하게는, 상기 김발 정렬부는, 상기 김발 장치의 고각 체결 조립체가 형성되는 방향으로 형성되는 방위각 영점; 및 상기 방위각 영점을 기준으로 좌측 또는 우측으로 일정 각도를 형성하는 방위각 정렬점을 포함하고, 상기 각도 정렬 기준축을 중심으로 상기 방위각 영점 및 상기 방위각 정렬점이 형성되는 방위각 점; 및 상기 김발 정렬부와 수직이 되도록 형성되는 고각 정렬점을 포함한다.Preferably, the gimbal alignment unit includes an azimuth zero point formed in a direction in which the high-angle fastening assembly of the gimbal device is formed; and an azimuth alignment point forming a predetermined angle to the left or right with respect to the azimuth zero point, wherein the azimuth zero point and the azimuth alignment point are formed around the angle alignment reference axis. And it includes a high-angle alignment point formed to be perpendicular to the gimbal alignment portion.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제어부는 (i) 고각 축 정렬 시 고각을 토크모드 제1 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제1 각도를 저장하고, (ii) 방위각 축 정렬 시 방위각 토크모드 제1 방향 또는 제2 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제2 각도 또는 제3 각도를 저장하며, 상기 제1 각도, 상기 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 고각 보정 각도 또는 방위각의 보정 각도를 산출하며, 상기 보정 각도에 따라 상기 김발 장치의 각도 보정을 제어하고, 상기 고각 또는 방위각의 최대 구동 범위 및 획득 각도를 기반으로 상기 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit (i) drives the elevation angle in the first direction in the torque mode when aligning the elevation angle axis and stores the measured first angle at a position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit, ( ii) When aligning the azimuth axis, the azimuth torque mode is driven in the first or second direction and stores the measured second or third angle of the position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit, and the first angle, the Calculate an elevation correction angle or an azimuth correction angle using the second angle and the third angle, control the angle correction of the gimbal device according to the correction angle, and determine the maximum driving range and acquisition angle of the elevation angle or azimuth angle. The correction angle is calculated based on the correction angle.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명은 SAR의 기준축이되는 항법 센서의 축과 김발 장치의 축 간 정렬과 김발 장치의 축의 옵셋과 스케일을 동시에 보정할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the present invention has the effect of simultaneously correcting the alignment between the axis of the navigation sensor, which is the reference axis of the SAR, and the axis of the gimbal device, and the offset and scale of the axis of the gimbal device.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 김발 정렬부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 회전 축을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 센서가 장착된 김발 정렬부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 김발 정렬부의 측면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 축 정렬을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 김발 장치를 나타내는 도면이다.1 and 2 are diagrams showing an axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the gimbal alignment portion of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a motor rotation axis according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a gimbal alignment unit equipped with a navigation sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a view showing a side view of the gimbal alignment unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an exemplary diagram showing the axis alignment of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a flowchart showing the operation of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
Figures 9 and 10 are diagrams showing a gimbal device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. The singular terms include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms containing ordinal numbers, such as second, first, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
본 발명은 김발 장치의 축 정렬 보상 장치 및 이를 포함하는 레이더 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an axis alignment compensation device for a gimbal device and a radar system including the same.
SAR 센서는 안테나를 사용자가 원하는 지역을 향해 정확하게 지향하게 되며, 원하는 지역의 반사 신호를 획득하여 영상을 생성한다. 이때, 원하는 지역을 정확하게 지향하지 못했을 경우에는 영상 품질 저하 등을 초래하게 된다. 원하는 지역을 정확하게 지향하기 위해서는 SAR 시스템의 기준축이 되는 항법 센서 축과 김발 축 정렬 보상이 필수적이다. 김발 축 정렬을 보상하기 위한 계측 장비(3차원 측정 장비 등)를 이용한 고전적인 방식의 경우 0.1 이하의 정밀한 오차 보정 결과를 보여주지만, 부수적인 소요 장비와 장비를 운용하기 위한 환경적인 요소 등 많은 비용과 시간이 소요되는 문제가 있다. The SAR sensor accurately points the antenna toward the user's desired area and generates an image by acquiring reflected signals from the desired area. At this time, if the desired area is not accurately pointed, image quality may be degraded. In order to accurately aim at the desired area, compensation for the alignment of the navigation sensor axis and gimbal axis, which are the reference axes of the SAR system, is essential. In the case of the classic method using measuring equipment (3D measuring equipment, etc.) to compensate for the alignment of the gimbal axis, it shows precise error correction results of less than 0.1, but it incurs a lot of costs, such as additional equipment and environmental factors for operating the equipment. There is a problem that it takes time.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 축 정렬 보상 장치(1)는 SAR, EO/IR 등 김발을 활용하는 시스템 중 김발의 축 정렬이 중요한 다양한 분야에서 활용이 가능하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the axis
축 정렬 보상 장치(1)는 김발 장치(10)의 상단에 김발 정렬부(30) 및 항법 센서(40)가 결합되며, 항법 센서(40)의 축과 김발 장치(10)의 기준 축 간 정렬 오차를 최소화할 수 있다.The axis alignment compensation device (1) is coupled to the gimbal alignment unit (30) and the navigation sensor (40) at the top of the gimbal device (10), and aligns the axis of the navigation sensor (40) with the reference axis of the gimbal device (10). Errors can be minimized.
축 정렬 보상 장치(1)는 소형 SAR시스템을 위한 김발의 축 정렬 오차 향상을 위한 구조로 구현될 수 있으며, 정밀가공된 기계 장치와 특정 절차를 통하여 김발 축 정렬을 손쉽게 할 수 있다.The axis alignment compensation device (1) can be implemented as a structure to improve the axis alignment error of the gimbal for a small SAR system, and the axis alignment of the gimbal can be easily achieved through a precision-processed mechanical device and a specific procedure.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치를 나타내는 도면이다.1 and 2 are diagrams showing an axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참고하면, 축 정렬 보상 장치(1)는 김발 장치(10), 김발 정렬부(30) 및 항법 센서(40)를 포함한다. 축 정렬 보상 장치(1)는 도 1 및 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the axis
김발 장치(10)는 적어도 하나의 축으로 회전하여 목표하는 방향을 지시하도록 구동할 수 있다.The
김발 정렬부(30)는 김발 장치(10)에 적용되며, 각도 정렬 기준 축을 기준으로 고각 점 및 방위각 점이 형성될 수 있다.The
김발 정렬부(30)는 방위각 점(32, 34, 36) 및 고각 정렬점(31)을 포함한다.The
방위각 점(32, 34, 36)은 방위각 영점(32) 및 방위각 정렬점(34, 36)을 포함한다.Azimuth points 32, 34, and 36 include azimuth zero
방위각 영점(32)은 김발 장치(10)의 고각 체결 조립체(210)가 형성되는 방향으로 형성될 수 있다.The azimuth zero
방위각 정렬점(34, 36)은 방위각 영점(32)을 기준으로 좌측 또는 우측으로 일정 각도를 형성할 수 있다.The azimuth alignment points 34 and 36 may form a certain angle to the left or right with respect to the azimuth zero
방위각 정렬점(34, 36)은 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)을 포함한다.The azimuthal alignment points 34 and 36 include a first
제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)은 방위각 영점(32)을 기준으로 회전 가능 범위를 고려하여 일정 각도를 조정하여 형성될 수 있다.The first
방위각 점(32, 34, 36)은 각도 정렬 기준축(38)을 중심으로 방위각 영점(32) 및 방위각 정렬점(34, 36)이 형성될 수 있다.An azimuth zero
항법 센서(40)는 김발 정렬부(30)에 장착되며, 위치 또는 방향을 측정하여 측정 정보를 생성할 수 있다.The
항법 센서(40)는 각도 정렬 기준축(38)과 센서 기준축(42)이 동일한 위치가 되도록 김발 정렬부(30)의 상측에 장착될 수 있다.The
센서 기준축(42)은 방위각 영점(32)과 대응되는 측면에 형성되며, 방위각 영점(32) 및 방위각 정렬점(34, 36)의 중심에 형성될 수 있다.The
축 정렬 보상 장치(1)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The axis
제어부는 김발 장치(10)를 통한 축 정렬 시 각도를 측정하고, 측정된 각도를 저장할 수 있다.The control unit can measure the angle when aligning the axis through the
제어부는 (i) 고각 축 정렬 시 고각을 토크모드 제1 방향으로 구동하여 김발 정렬부(30)와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제1 각도를 저장하고, (ii) 방위각 축 정렬 시 방위각 토크모드 제1 방향 또는 제2 방향으로 구동하여 김발 정렬부(30)와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제2 각도 또는 제3 각도를 저장할 수 있다.The control unit (i) drives the elevation angle in the torque mode first direction when aligning the elevation axis and stores the measured first angle at a position that does not move due to interference with the
제어부는 제1 각도, 제2 각도 및 제3 각도를 이용하여 고각 보정 각도 또는 방위각의 보정 각도를 산출하며, 보정 각도에 따라 김발 장치(10)의 각도 보정을 제어할 수 있다.The control unit calculates an elevation correction angle or an azimuth correction angle using the first angle, the second angle, and the third angle, and can control the angle correction of the
제어부는 고각 또는 방위각의 최대 구동 범위 및 획득 각도를 기반으로 보정 각도를 산출할 수 있다.The control unit may calculate the correction angle based on the maximum driving range and acquisition angle of elevation or azimuth.
제어부는 고각 획득 각도, 상기 제1 각도 및 고각 최대 구동 범위의 합을 통해 고각 보정 각도를 산출할 수 있다.The control unit may calculate the elevation angle correction angle through the sum of the elevation angle acquisition angle, the first angle, and the elevation angle maximum driving range.
제어부는 (i) 방위각 최대 구동 범위에서 제2 각도에서 제3 각도를 뺀 값을 나눈 값과 방위각 획득 각도를 곱한 값과 (ii) 방위각 최대 구동 범위를 2로 나눈 값을 방위각 최대 구동 범위에서 제2 각도에서 제3 각도를 뺀 값과 제1 각도를 곱한 값을 뺀 값을 더하여 상기 방위각 보정 각도를 산출할 수 있다.The control unit divides (i) the value obtained by subtracting the third angle from the second angle in the azimuth maximum driving range and multiplies it by the azimuth acquisition angle, and (ii) the value dividing the azimuth maximum driving range by 2 is divided by the azimuth maximum driving range. The azimuth correction angle can be calculated by adding the value obtained by subtracting the third angle from the second angle and subtracting the value obtained by multiplying the first angle.
제어부는 방위각 영점에 방위각을 배치하고, 방위각 또는 고각의 토크를 설정하여 동작하며, 고각 각도를 나타내는 제1 각도를 측정하여 고각 각도의 변화 유무를 확인하고, 측정한 고각 각도를 이용하여 고각 보정을 수행하여 고각 보정을 수행할 수 있다.The control unit operates by placing the azimuth angle at the azimuth zero point, setting the torque of the azimuth angle or elevation angle, measuring the first angle representing the elevation angle, checking whether there is a change in the elevation angle, and performing elevation correction using the measured elevation angle. Elevation correction can be performed by performing:
제어부는 고각 각도를 설정하여 고각의 위치를 제어하고 방위각의 토크를 제1 토크로 설정하여 동작하며, 방위각 각도를 나타내는 제2 각도를 측정하여 방위각 각도의 변화 유무를 확인하고 측정한 방위각 각도를 저장하고, 방위각 토크를 제1 토크와 반대 방향인 제2 토크로 설정하여 동작하며, 방위각 각도를 나타내는 제3 각도를 측정하여 방위각 각도의 변화 유무를 확인하고, 측정한 방위각 각도를 저장할 수 있으며, 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 방위각 보정을 수행할 수 있다.The control unit controls the position of the elevation angle by setting the elevation angle, operates by setting the azimuth torque as the first torque, measures the second angle representing the azimuth angle, checks whether there is a change in the azimuth angle, and stores the measured azimuth angle. and operates by setting the azimuth torque to a second torque in the opposite direction to the first torque, measuring a third angle representing the azimuth angle to check whether there is a change in the azimuth angle, and storing the measured azimuth angle. Azimuth correction can be performed using the second angle and the third angle.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 김발 정렬부를 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the gimbal alignment portion of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 김발 정렬부(30)는 방위각 영점(32), 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)을 포함한다. 여기서, 제1 방향 정렬점(34)은 - 방향 정렬점을 나타내고, 제2 방향 정렬점(36)은 + 방향 정렬점을 나타낸다.Referring to FIG. 3, the
방위각 영점(32), 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)은 각도 정렬 기준축(38)을 중심으로 설계될 수 있으며, 회전 가능 범위를 고려하여 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)의 각도를 조정하여 설계될 수 있다.The azimuth zero
방위각 정렬점(34, 36)은 방위각 영점(32)을 기준으로 + 방향 각도 및 - 방향 각도에 따른 원하는 구동범위를 고려하여 선정한다. 예를 들어, 방위각 영점(32)을 기준으로 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)은 a 각도를 형성하도록 설계될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 방위각 영점(32)을 기준으로 하는 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)과의 각도 각각은 서로 같도록 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The azimuth alignment points 34 and 36 are selected by considering the desired driving range according to the positive and negative direction angles based on the azimuth zero
본 발명의 일 실시예에 따르면, 김발 정렬부(30)는 방위각 영점(32)이 형성되는 제1 정렬 블록, 제1 방향 정렬점(34)이 형성되는 제2 정렬 블록 및 제2 방향 정렬점(36)이 형성되는 제3 정렬 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 김발 정렬부(30)는 제1 정렬 블록을 기준으로 제2 정렬 블록 및 제3 정렬 블록이 일정 각도를 형성하도록 조립되는 형식으로 구현될 수 있으며, 이때, 제2 정렬 블록 및 제3 정렬 블록은 제1 정렬 블록과 나사 체결 방식으로 결합되어 필요에 따라 구동범위를 고려하여 방위각 영점(32)을 기준으로 제1 방향 정렬점(34) 및 제2 방향 정렬점(36)과의 각도를 변경하여 조립되도록 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 회전 축을 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a motor rotation axis according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 모터 회전 기준축(39)은 각도 정렬 기준축(38)과 일치하도록 설계될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 4, the motor
도 3 및 도 4를 참조하면, SAR 시스템 좌표의 기준이 되는 센서 기준축(42)은 김발 정렬부(30)의 각도 정렬 기준축(38)과 동일한 위치가 되도록 설계될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 센서가 장착된 김발 정렬부를 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram showing a gimbal alignment unit equipped with a navigation sensor according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 축 정렬 보상 장치(1)는 김발 정렬부(30)의 상측에 항법 센서(40)를 장착하도록 구현될 수 있다. 이때, 장착 위치는 센서 기준축(42)과 모터 회전 기준축(39)이 일치하도록 구현될 수 있다.Referring to Figure 5, the axis
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 김발 정렬부의 측면을 나타내는 도면이다.Figure 6 is a view showing a side view of the gimbal alignment unit according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 김발 정렬부(30)의 상측에 항법 센서(40)가 장착될 수 있다.Referring to Figure 6, the
고각 정렬점(31)은 김발 정렬부(30)와 수직이 되도록 설계될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The elevation
고각 정렬점(31)은 고각 + 방향 정렬점을 나타낸다.The elevation
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고각 정렬점(31)은 방위각 영점(32)과 동일한 위치에서 대응되도록 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the elevation
따라서, 고각 정렬점(31)은 김발 정렬부(3)의 상부면과 직교되도록 구현될 수 있다.Accordingly, the high-
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 축 정렬을 나타내는 예시도이다.Figure 7 is an exemplary diagram showing the axis alignment of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 고각 축 정렬을 나타내는 도면이고, 도 7의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 방위각 + 축 정렬을 나타내는 도면이며, 도 7의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 방위각 - 축 정렬을 나타내는 도면이다.Figure 7 (a) is a diagram showing the elevation angle axis alignment of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention, and Figure 7 (b) is a diagram showing the azimuth angle + of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention. This is a diagram showing axis alignment, and Figure 7(c) is a diagram showing azimuth-axis alignment of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention.
축 정렬 보상 장치(1)는 김발 장치(10)에 김발 정렬부(30) 및 항법 센서(40)를 적용하여 축 정렬을 수행할 수 있다. 이때, 김발 장치(10)의 구동각은 수평 방향인 방위각과 수직 방향인 고각 2축으로 구성될 수 있다.The axis
도 7의 (a)를 참고하면, 축 정렬 보상 장치(1)는 고각 축 정렬 시 고각을 토크 모드 + 방향으로 구동하여 김발 정렬부(30)와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 각도(제1 각도)를 저장할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 7, the axis
도 7의 (b)를 참고하면, 축 정렬 보상 장치(1)는 방위각 +방향 축 정렬 시 방위각을 토크 모드 + 방향으로 구동하여 김발 정렬부(30)와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정 각도(제2 각도)를 저장할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 7, the axis
도 7의 (c)를 참고하면, 축 정렬 보상 장치(1)는 방위각 - 방향 축 정렬 시 방위각을 토크 모드 - 방향으로 구동하여 김발 정렬부(30)와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정 각도(제3 각도)를 저장할 수 있다.Referring to (c) of FIG. 7, the axis
축 정렬 보상 장치(1)는 도 7의 (a), (b), (c) 에 따른 측정 값을 이용하여 고각, 방위각 보정 각도를 계산한다.The axis
고각 보정 각도는 수학식 1을 참조하여 산출할 수 있다.The elevation correction angle can be calculated by referring to
상술한 수학식 2에서, ELangcal는 고각 보정 각도를 나타내고, ELmax는 고각 최대 구동 범위를 나타내며, ELang는 고각 획득 각도를 나타낸다.In Equation 2 above, EL angcal represents the elevation angle correction angle, EL max represents the elevation angle maximum driving range, and EL ang represents the elevation angle acquisition angle.
또한, 방위각 보정 각도는 수학식 2를 참조하여 산출할 수 있다.Additionally, the azimuth correction angle can be calculated by referring to Equation 2.
상술한 수학식 1에서, AZangcal는 방위각 보정 각도를 나타내고, AZmax는 방위각 최대 구동 범위를 나타내며, AZang는 방위각 획득 각도를 나타낸다. 여기서, 고각/방위각 획득 각도는 김발 장치(10)의 액츄에이터로부터 통신을 통해 획득할 수 있다.In
축 정렬 보상 장치(1)는 소형 SAR 시스템에 적용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The axis
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축 정렬 보상 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 축 정렬 보상 장치의 운용 방법은 축 정렬 보상 장치에 의해 수행되는 것으로, 상술한 도면에서의 축 정렬 보상 장치와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Figure 8 is a flowchart showing the operation of the axis alignment compensation device according to an embodiment of the present invention. The operation method of the axis alignment compensation device is performed by the axis alignment compensation device, and descriptions that overlap with the axis alignment compensation device in the above drawings will be omitted.
도 8을 참조하면, 축 정렬 보상 장치의 운용 방법은 방위각을 영점 근처로 배치하는 단계(S810), 2축 토크를 설정하는 단계(S820), 2축 토크 모드로 동작하는 단계(S822), 고각 각도를 측정하는 단계(S830), 고각 각도의 변화 유무를 확인하는 단계(S832) 및 단계 S830에서 측정한 측정값을 이용하여 고각 보정을 수행하는 단계(S834)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the method of operating the axis alignment compensation device includes arranging the azimuth near the zero point (S810), setting the two-axis torque (S820), operating in the two-axis torque mode (S822), and elevation angle. It includes measuring the angle (S830), checking whether there is a change in the elevation angle (S832), and performing elevation correction using the measured value in step S830 (S834).
2축 토크를 설정하는 단계(S820)는 방위각 및 고각을 X Nm로 각각 설정할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the step of setting the two-axis torque (S820), the azimuth and elevation angles can be set to X Nm, respectively, but are not necessarily limited to this.
고각 각도의 변화 유무를 확인하는 단계(S832)는 고각 각도가 변한 경우 단계 S834를 수행하고, 고각 각도가 변하지 않은 경우 단계 S830을 재수행한다.In the step S832 of checking whether the elevation angle has changed, step S834 is performed if the elevation angle has changed, and step S830 is performed again if the elevation angle has not changed.
또한, 축 정렬 보상 장치의 운용 방법은 방위각 토크를 설정하는 단계(S840), 고각 각도를 설정하는 단계(S842), 고각 위치 제어모드 및 방위각 토크 모드로 동작하는 단계(S844), 방위각 각도를 측정하는 단계(S850), 방위각 각도 변화 유무를 확인하는 단계(S852), 단계 S850에서 측정된 방위각 각도를 저장하는 단계(S854), 방위각 토크를 설정하는 단계(S860), 방위각 각도를 측정하는 단계(S870), 방위각 각도 변화 유무를 확인하는 단계(S872), 단계 S850 및 단계 S870에서 측정한 방위각 각도를 나타내는 측정값을 이용하여 방위각 보정을 수행하는 단계(S880)를 포함한다.In addition, the method of operating the axis alignment compensation device includes setting the azimuth torque (S840), setting the elevation angle (S842), operating in the elevation position control mode and azimuth torque mode (S844), and measuring the azimuth angle. step (S850), checking whether the azimuth angle changes (S852), storing the azimuth angle measured in step S850 (S854), setting the azimuth torque (S860), measuring the azimuth angle ( S870), checking whether there is a change in the azimuth angle (S872), and performing azimuth correction using the measured value representing the azimuth angle measured in steps S850 and S870 (S880).
방위각 각도 변화 유무를 확인하는 단계(S852 / S854)는 방위각 각도가 변한 경우 단계 S854 / S880를 수행하고, 방위각 각도가 변하지 않은 경우 단계 S850 / S870을 재수행한다.In the step of checking whether the azimuth angle has changed (S852 / S854), steps S854 / S880 are performed if the azimuth angle has changed, and steps S850 / S870 are performed again if the azimuth angle has not changed.
도 8에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.In Figure 8, it is shown that each process is executed sequentially, but this is only an illustrative explanation, and those skilled in the art can change the order shown in Figure 8 and execute it without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. Alternatively, it may be applied through various modifications and modifications, such as executing one or more processes in parallel or adding other processes.
따라서, 축 정렬 보상 장치(1)는 SAR 시스템의 기준축이되는 항법 센서의 축과 김발 장치의 축 간 정렬과 김발 장치의 축의 옵셋과 스케일을 동시에 보정할 수 있다.Therefore, the axis
또한, 축 정렬 보상 장치(1)는 김발 축 정렬을 위한 판 제작 시 공차를 최소화하여 제작 시 0.1 mm 이하 수준의 오차가 발생될 수 있으며, 이 판을 활용하여 축 정렬을 위한 구동각도 측정 시 약 0.2deg 이하의 정렬 오차를 보상할 수 있다.In addition, the shaft alignment compensation device (1) minimizes tolerances when manufacturing a plate for aligning the gimbal shaft, so an error of 0.1 mm or less may occur during production, and when measuring the driving angle for shaft alignment using this plate, approx. Alignment error of 0.2deg or less can be compensated.
또한, 종래의 고전적인 방식의 축 정렬 보상을 위한 시험은 하루 이상이 소요되나, 축 정렬 보상 장치(1)는 상술한 방식으로 축 정렬 보상 시 1분 이내로 가능하게 된다.In addition, the test for axis alignment compensation in the conventional classical method takes more than a day, but the axis
축 정렬 보상 장치(1)는 모터 위치센서 노후화로 인한 구동각도 스케일이 달라지는 경우나 INS 항법 센서를 변경하여 기준 축과 정렬이 틀어진 경우에도 즉각적으로 보정이 가능하므로 사용이 용이하다.The axis alignment compensation device (1) is easy to use because it can immediately correct even when the driving angle scale changes due to aging of the motor position sensor or when the alignment with the reference axis is misaligned by changing the INS navigation sensor.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 김발 장치를 나타내는 도면이다.Figures 9 and 10 are diagrams showing a gimbal device according to an embodiment of the present invention.
도 9 및 도 10을 참고하면, 김발 장치(10)는 액츄에이터(100) 및 체결 조립체(200)를 포함한다. 김발 장치(10)는 도 9 및 도 10에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.9 and 10, the
액츄에이터(100)는 적어도 하나의 축으로 회전하도록 회전 구동력을 제공할 수 있다.The
액츄에이터(100)는 수평 방향 회전부(110), 수직 방향 회전부(120) 및 조립 블록(130)을 포함한다.The
액츄에이터(100)는 김발 장치(10)가 움직일 수 있도록 구동하는 2축으로 구성될 수 있으며, 구체적으로, 조립 블록(130)에 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120)가 조립되어 구동되도록 구현될 수 있다. 이때, 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120)는 서로 수직하도록 조립되어 2축으로 구동되도록 구현될 수 있다.The
수평 방향 회전부(110)는 수평 방향의 축을 형성하여 고각 방향으로 회전 구동력을 제공할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수평 방향 회전부(110)는 수직 방향 회전부(120)와 이격되도록 조립될 수 있으며, 회전 시 맞닿지 않도록 구현될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the horizontal
수평 방향 회전부(110)는 제1 수평 고정홈(112)을 포함한다. 제1 수평 고정홈(112)은 수평 방향 회전부(110)와 고각 체결 조립체(210)가 조립되는 중심의 외측을 둘러싸도록 구현될 수 있다.The horizontal
제1 수평 고정홈(112)은 복수개 구현될 수 있으며, 고각 체결 조립체(210)와 고정되도록 제2 수평 고정홈과 핀(250)을 통해 고정되도록 조립될 수 있다.The first
수직 방향 회전부(120)는 제1 수직 고정홈(122)을 포함한다. 제1 수직 고정홈(122)은 수직 방향 회전부(120)와 방위각 체결 조립체(220)가 조립되는 중심의 외측을 둘러싸도록 구현될 수 있다.The vertical
제1 수직 고정홈(122)은 복수개 구현될 수 있으며, 방위각 체결 조립체(220)와 고정되도록 제2 수직 조립홈 및 제3 수직 조립홈과 핀(260)을 통해 고정되도록 조립될 수 있다.The first vertical fixing groove 122 may be implemented in plural numbers, and may be assembled to be fixed to the
수직 방향 회전부(120)는 수평 방향 회전부(110)와 수직하도록 이격된 위치에 조립되며, 수직 방향의 축을 형성하여 방위각 방향으로 회전 구동력을 제공할 수 있다.The
조립 블록(130)은 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120)가 조립될 수 있다.The
조립 블록(130)은 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120)가 서로 이격된 위치에서 수직하도록 조립되는 조립 홈을 포함할 수 있다. 여기서, 조립 홈은 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120) 각각이 위치하도록 형성되는 홈이며, 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120)의 형상과 같은 형태로 구현되어 수평 방향 회전부(110) 및 수직 방향 회전부(120)가 조립되는 홈을 나타낼 수 있다.The
체결 조립체(200)는 적어도 하나의 회전 축과 각각 체결되며, 액츄에이터(100)에 의해 적어도 하나의 회전 축에 따른 방향으로 각각 구동하도록 구현될 수 있다.The fastening assemblies 200 are each coupled to at least one rotation axis, and may be implemented to be driven by the
체결 조립체(200)는 고각 체결 조립체(210) 및 방위각 체결 조립체(220)를 포함한다.The fastening assembly 200 includes an elevation
고각 체결 조립체(210)는 수평 방향 회전부(110)와 조립되며, 수평 방향 회전부(110)에 의해 고각 방향으로 회전 구동할 수 있다.The high
고각 체결 조립체(210)는 수평 프레임(212) 및 수평 체결부(214)를 포함한다.The high
수평 프레임(212)은 격자 형태로 구현되며, 적어도 하나의 축으로 회전하기 위한 별도의 장치가 장착될 수 있다.The
수평 프레임(212) 및 수평 체결부(214)은 수평 조립홈 및 돌출 조립부를 통해 체결되어 하나의 구조물로 구현될 수 있다.The
고각 체결 조립체(210)는 수평 방향 회전부(110)에 결합되어 고각 방향으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 고각 체결 조립체(210)는 수평 방향 회전부(110)와 고정되는 수평 체결부(214)를 통해 고각 방향으로 회전될 수 있으며, 수평 프레임(212)에 고정되는 안테나(20)의 고각 방향의 위치를 조정할 수 있다.The high
고각 체결 조립체(210)는 수평 프레임(212)의 마주보는 양측에 수평 체결부(214)가 한 쌍 체결되어 고각 방향으로 회전하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Although the high-
수평 프레임(212)은 경량화를 위하여 격자형태(120)를 갖도록 구현될 수 있으며, 고각 방향으로의 회전이 용이하도록 서로 대칭되는 형상을 형성할 수 있다.The
수평 프레임(212)은 수평 체결부(214)와 체결되는 부분에 수평 조립홈을 형성하여 체결이 이루어지도록 구현될 수 있으며, 일측에 2개씩 마주보는 측면에 총 4개가 구현되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
수평 프레임(212)은 복수의 고정을 위한 홈을 더 포함할 수 있으며, 고정을 위한 홈은 안테나(20)와 고정되도록 구현된 홈일 수 있다. 이때, 복수의 고정을 위한 홈은 안테나(20)와 나사 체결 방식 등에 의해 체결될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
수평 체결부(214)는 수평 프레임(212)의 일측면에 형성되는 수평 조립홈에 조립되도록 돌출 형태로 형성되는 돌출 조립부 및 수평 방향 회전부(110)에 형성되는 제1 수평 고정홈(112)과 조립되도록 홈 형태로 형성되는 제2 수평 고정홈을 포함할 수 있다.The
수평 조립홈 및 돌출 조립부는 서로 같은 형상으로 형성될 수 있다.The horizontal assembly groove and the protruding assembly portion may be formed to have the same shape.
고각 체결 조립체(210)는 별도의 장치(예를 들어, 안테나(20))가 장착되는 수평 프레임(212)의 반대 측면의 마주보는 양측에 형성되는 수평 조립홈에 돌출 조립부가 조립되어 수평 프레임(212) 및 수평 체결부(214)가 서로 수직하도록 구현되며, 마주보는 양측에 조립되는 수평 체결부(214)의 사이에 수평 방향 회전부(110)가 구비되도록 제1 수평 고정홈(112) 및 제2 수평 고정홈이 핀(250)을 통해 고정되도록 구현될 수 있다.The high-
수평 체결부(214)는 수평 방향 회전부(110)와 체결될 수 있는 돌출 조립부를 형성하며, 자리파기를 통하여 중량을 감소할 수 있다.The
수평 체결부(214)는 수평 방향 회전부(110)와 조립되는 중심의 외측을 둘러싸도록 제2 수평 고정홈이 형성될 수 있다.The
고각 체결 조립체(210)는 자리파기 형태를 통해 전체적인 중량을 감소시킬 수 있다.The high-
방위각 체결 조립체(220)는 수직 방향 회전부(120)와 체결되며, 수직 방향 회전부(120)에 의해 방위각 방향으로 회전 구동할 수 있다.The
방위각 체결 조립체(220)는 수직 프레임(222) 및 수직 체결부(224)를 포함한다.
수직 프레임(222)은 수직 방향 회전부(120)의 일측단과 조립될 수 있다.The
수직 체결부(224)는 수직 프레임(222)의 일측단에 조립되며, 수직 프레임(222)과 수직하도록 구현되는 제1 플레이트(2240) 및 제1 플레이트(2240)와 수직하도록 조립되며, 수직 프레임(222)과 평행하도록 조립되는 제2 플레이트(2242)를 포함할 수 있다.The
방위각 체결 조립체(220)는 수직 방향 회전부(120)에 형성되는 제1 수직 고정홈(122)과 홈 형태로 수직 프레임(222)에 형성되는 제2 수직 조립홈 및 수직 체결부(224)에 형성되는 제3 수직 조립홈에 의해 수직 방향 회전부(120)에 고정될 수 있다.The
방위각 체결 조립체(220)는 수직 프레임(222)과 제1 플레이트(2240)가 수직하도록 체결되고 수직 프레임(222)과 제2 플레이트(2242)가 수평하도록 체결되며, 수직 프레임(222) 및 제2 플레이트(2242)의 사이에 수직 방향 회전부(120)가 구비되도록 수직 방향 회전부(120)의 양측단에 각각 형성되는 제1 수직 고정홈(122)과 수직 프레임(222)의 제2 수직 조립홈 및 제2 플레이트(2242)의 제3 수직 조립홈이 핀을 통해 고정되도록 구현될 수 있다.The
방위각 체결 조립체(220)는 커넥터 블록(226) 및 커넥터(228)를 더 포함할 수 있다.The
커넥터 블록(226)은 제1 플레이트(2240)의 측단과 수직 프레임(222)의 측단에 일부 맞닿도록 조립되며, 전원 또는 통신을 위한 신호선을 연결할 수 있다.The
커넥터(228)는 수직 프레임(222)에 조립되며, 적어도 하나의 축으로 회전하기 위한 별도의 장치와 신호를 주고 받을 수 있다.The
커넥터 블록(226) 및 커넥터(228)는 고각 체결 조립체(210)가 형성되는 반대 측면에 배치될 수 있다.The
수직 프레임(222)은 고정 스페이서(230) 및 고정판(240)을 더 포함한다.The
수직 프레임(222) 및 수직 체결부(224)는 수직 프레임(222)의 일측단과 수직 체결부(224)의 제1 플레이트(2240)와 수직하도록 체결되어 하나의 구조물로 구현될 수 있다.The
방위각 체결 조립체(220)는 수직 방향 회전부(120)에 결합되어 방위각 방향으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 방위각 체결 조립체(220)는 수직 방향 회전부(120)와 고정되는 수직 프레임(222) 및 수직 체결부(224)를 통해 방위각 방향으로 회전될 수 있다.The
방위각 체결 조립체(220)는 수직 방향 회전부(120)를 통해 방위각 방향으로 회전할 수 있으며, 이를 통해 액츄에이터(100)와 연결되는 고각 체결 조립체(210)도 함께 회전함에 따라 안테나(20)의 방위각도 조절할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방위각 체결 조립체(220)는 'ㄷ' 형태로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the
수직 프레임(222)은 수직 방향의 축 상단에 고정되는 장착판을 나타내며, 김발 장치(10)와 플랫폼 간의 체결을 위한 고정 스페이서(230)를 포함한다. 여기서, 고정 스페이서(230)는 4개 구현되는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 김발 장치(10)와 플랫폼 간의 고정을 위한 개수로 구현될 수 있다.The
수직 프레임(222)은 수직 방향 회전부(120)의 제1 수직 고정홈(122)과 조립되는 제2 수직 조립홈을 포함한다. 이때, 제2 수직 조립홈은 수직 방향 회전부(120)와 조립되는 중심의 외측을 둘러싸도록 형성될 수 있다.The
제2 수직 조립홈은 수직 방향 회전부(120)의 축 회전부에 고정될 수 있다.The second vertical assembly groove may be fixed to the shaft rotation part of the
수직 프레임(222)은 커넥터 블록(226) 및 커넥터(228)를 더 포함한다.The
구체적으로, 수직 프레임(222)은 외부 장치와 전원/통신 신호선을 연결할 수 있는 커넥터 블록(226)과 안테나(20)와 RF신호를 주고 받을 수 있는 RF 커넥터(228)를 후면에 배치하여 김발 구동과 타 장치 연결에 용이하도록 할 수 있다.Specifically, the
제1 플레이트(2240)는 수직 프레임(222)과 수직하도록 체결되고, 제2 플레이트(2242)와 수직하도록 체결될 수 있다. 이때, 제2 플레이트(2242)는 수직 프레임(222)과 평행하도록 구현될 수 있다.The
제1 플레이트(2240)는 커넥터(228)가 고정되도록 하는 커넥터 고정부와 고정되는 홈을 포함하고, 나사체결 방식으로 고정될 수 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
제2 플레이트(2242)는 수직 방향 회전부(120)와 조립되는 중심의 외측을 둘러싸도록 제3 수직 조립홈이 형성될 수 있다.The
제2 플레이트(2242)는 제1 플레이트(2240)와 연결되는 부분과 중심 및 제3 수직 조립홈의 사이에 내측으로 일부 함몰된 함몰부를 더 포함하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 함몰부는 중량을 줄이도록 형성될 수 있다.The
따라서, 김발 장치(10)는 2축 통합형의 액츄에이터(100)가 구동부로 적용될 수 있다. 구체적으로, 김발 장치(10)는 각 축 중심을 이용하여 방위각/고각 방향의 구동 형태를 가질 수 있도록 수직 방향의 구동축은 'ㄷ'자 형태의 브라켓으로 구현되는 방위각 체결 조립체(220)를 통해 방위각 중심축을 고정시키고, 수평 방향의 구동축은 판 회전 또는 판 구조 안테나용 구조물로 구현되는 고각 체결 조립체(210)를 이용하여 고각 중심축을 고정시킬 수 있다.Therefore, the two-axis integrated
본 발명의 일 실시예에 따르면, 김발 장치(10)는 소형 SAR 시스템을 위해 적용될 수 있으며, 2축 김발장치를 구성하게 되는 경우 각 축의 구동을 위한 액츄에이터의 수량 감소와 각 축 고정을 위한 구조물의 감소로 중량과 크기를 획기적으로 줄일 수 있으며, 2축 통합 형태이므로 조립 오차에 의한 축 비직교 성분을 감소시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
고정 스페이서(230)는 김발 장치(10)가 적용되는 장치(예를 들어, 무인 비행체 등)와 고정할 수 있다.The fixed
고정판(240)은 액츄에이터(100)와 맞닿도록 조립되는 측면의 반대측에 고정되는 관성 측정을 위한 장치를 고정할 수 있다. 여기서, 관성 측정을 위한 장치는 고정판(240)의 상단에 고정될 수 있으며, 예를 들어, IMU일 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The fixing plate 240 can fix a device for inertial measurement that is fixed to the opposite side of the side that is assembled to come into contact with the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
10: 김발 장치
100: 액츄에이터
110: 수평 방향 회전부
120: 수직 방향 회전부
200: 체결 조립체
210: 고각 체결 조립체
220: 방위각 체결 조립체
20: 안테나
30: 김발 정렬부
40: 항법 센서10: Gimbal device
100: actuator
110: horizontal rotating part
120: Vertical rotation part
200: fastening assembly
210: High angle fastening assembly
220: Azimuth fastening assembly
20: antenna
30: Gimbal alignment unit
40: Navigation sensor
Claims (13)
적어도 하나의 축으로 회전하여 목표하는 방향을 지시하도록 구동하는 김발 장치;
상기 김발 장치에 적용되며, 각도 정렬 기준 축을 기준으로 고각 점 및 방위각 점이 형성되는 김발 정렬부; 및
상기 김발 정렬부에 장착되며, 위치 또는 방향을 측정하여 측정 정보를 생성하는 항법 센서를 포함하고,
상기 김발 정렬부는, 상기 김발 장치의 고각 체결 조립체가 형성되는 방향으로 형성되는 방위각 영점; 및 상기 방위각 영점을 기준으로 좌측 또는 우측으로 일정 각도를 형성하는 방위각 정렬점을 포함하고, 상기 각도 정렬 기준 축을 중심으로 상기 방위각 영점 및 상기 방위각 정렬점이 형성되는 방위각 점; 및 상기 김발 정렬부와 수직이 되도록 형성되는 고각 정렬점을 포함하는 축 정렬 보상 장치.In the axis alignment compensation device,
A gimbal device that rotates on at least one axis and drives to indicate a target direction;
A gimbal alignment unit applied to the gimbal device and forming an elevation point and an azimuth point based on the angle alignment reference axis; and
It is mounted on the gimbal alignment unit and includes a navigation sensor that measures position or direction and generates measurement information,
The gimbal alignment unit includes an azimuth zero point formed in the direction in which the high-angle fastening assembly of the gimbal device is formed; and an azimuth alignment point forming a predetermined angle to the left or right with respect to the azimuth zero point, wherein the azimuth zero point and the azimuth alignment point are formed around the angle alignment reference axis. And an axis alignment compensation device including a high-angle alignment point formed to be perpendicular to the gimbal alignment portion.
상기 방위각 정렬점은,
상기 방위각 영점을 기준으로 회전 가능 범위를 고려하여 상기 일정 각도를 조정하여 형성되는 방위각 제1 방향 정렬점 또는 방위각 제2 방향 정렬점을 포함하는 축 정렬 보상 장치.According to paragraph 1,
The azimuth alignment point is,
An axis alignment compensation device comprising an azimuth first direction alignment point or an azimuth second direction alignment point formed by adjusting the predetermined angle in consideration of a rotatable range based on the azimuth zero point.
상기 항법 센서는,
상기 각도 정렬 기준 축과 센서 기준축이 동일한 위치가 되도록 상기 김발 정렬부의 상측에 장착되며,
상기 센서 기준축은 상기 방위각 영점과 대응되는 측면에 형성되며, 상기 방위각 영점 및 상기 방위각 정렬점의 중심에 형성되는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.According to paragraph 1,
The navigation sensor is,
It is mounted on the upper side of the gimbal alignment unit so that the angle alignment reference axis and the sensor reference axis are at the same position,
The sensor reference axis is formed on a side corresponding to the azimuth zero point, and is formed at the center of the azimuth zero point and the azimuth alignment point.
상기 김발 장치를 통한 축 정렬 시 각도를 측정하고, 상기 측정된 각도를 저장하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 (i) 고각 축 정렬 시 고각을 토크모드 제1 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제1 각도를 저장하고, (ii) 방위각 축 정렬 시 방위각 토크모드 제1 방향 또는 제2 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제2 각도 또는 제3 각도를 저장하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.According to paragraph 1,
Further comprising a control unit that measures the angle when aligning the axis through the gimbal device and stores the measured angle,
The control unit (i) drives the elevation angle in the torque mode first direction when aligning the elevation axis and stores the measured first angle at a position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit, and (ii) azimuth torque when aligning the azimuth axis. An axis alignment compensation device characterized in that it is driven in a first or second direction and stores a measured second or third angle of a position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit.
상기 제어부는,
상기 제1 각도, 상기 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 고각 보정 각도 또는 방위각의 보정 각도를 산출하며, 상기 보정 각도에 따라 상기 김발 장치의 각도 보정을 제어하고,
상기 고각 또는 방위각의 최대 구동 범위 및 획득 각도를 기반으로 상기 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.According to clause 5,
The control unit,
Calculating an elevation correction angle or an azimuth correction angle using the first angle, the second angle, and the third angle, and controlling the angle correction of the gimbal device according to the correction angle,
An axis alignment compensation device, characterized in that the correction angle is calculated based on the maximum driving range and acquisition angle of the elevation or azimuth angle.
상기 제어부는,
고각 획득 각도, 상기 제1 각도 및 고각 최대 구동 범위의 합을 통해 상기 고각 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.According to clause 6,
The control unit,
An axis alignment compensation device, characterized in that the elevation correction angle is calculated through the sum of the elevation angle acquisition angle, the first angle, and the elevation angle maximum driving range.
상기 제어부는,
(i) 방위각 최대 구동 범위에서 제2 각도에서 제3 각도를 뺀 값을 나눈 값과 방위각 획득 각도를 곱한 값과 (ii) 방위각 최대 구동 범위를 2로 나눈 값을 방위각 최대 구동 범위에서 제2 각도에서 제3 각도를 뺀 값과 제1 각도를 곱한 값을 뺀 값을 더하여 상기 방위각 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.In clause 7,
The control unit,
(i) the value obtained by dividing the second angle minus the third angle in the azimuth maximum driving range multiplied by the azimuth acquisition angle, and (ii) the azimuth maximum driving range divided by 2 by the second angle in the azimuth maximum driving range. An axis alignment compensation device, characterized in that the azimuth correction angle is calculated by adding the value obtained by subtracting the third angle from and subtracting the value obtained by multiplying the first angle.
상기 제어부는,
상기 방위각 영점에 방위각을 배치하고, 방위각 또는 고각의 토크를 설정하여 동작하며, 고각 각도를 나타내는 상기 제1 각도를 측정하여 고각 각도의 변화 유무를 확인하고, 상기 측정한 고각 각도를 이용하여 고각 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.According to clause 5,
The control unit,
It operates by placing the azimuth angle at the azimuth zero point, setting the torque of the azimuth angle or elevation angle, measuring the first angle representing the elevation angle to check whether there is a change in the elevation angle, and correcting the elevation angle using the measured elevation angle. An axis alignment compensation device characterized in that performs.
상기 제어부는,
고각 각도를 설정하여 고각의 위치를 제어하고 방위각의 토크를 제1 토크로 설정하여 동작하며, 방위각 각도를 나타내는 상기 제2 각도를 측정하여 방위각 각도의 변화 유무를 확인하고 상기 측정한 방위각 각도를 저장하고, 상기 방위각 토크를 상기 제1 토크와 반대 방향인 제2 토크로 설정하여 동작하며, 방위각 각도를 나타내는 상기 제3 각도를 측정하여 방위각 각도의 변화 유무를 확인하고, 상기 측정한 방위각 각도를 저장하고,
상기 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 방위각 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 축 정렬 보상 장치.According to clause 9,
The control unit,
It controls the position of the elevation angle by setting the elevation angle, operates by setting the azimuth torque as the first torque, measures the second angle representing the azimuth angle, checks whether there is a change in the azimuth angle, and stores the measured azimuth angle. and operates by setting the azimuth torque to a second torque in the opposite direction to the first torque, measuring the third angle representing the azimuth angle to check whether there is a change in the azimuth angle, and storing the measured azimuth angle. do,
An axis alignment compensation device characterized in that azimuth correction is performed using the second angle and the third angle.
상기 안테나가 고정되며, 적어도 하나의 축으로 회전하여 목표하는 방향을 지시하도록 구동하는 김발 장치; 상기 김발 장치에 적용되며, 각도 정렬 기준 축을 기준으로 고각 점 및 방위각 점이 형성되는 김발 정렬부; 및 상기 김발 정렬부에 장착되며, 위치 또는 방향을 측정하여 측정 정보를 생성하는 항법 센서를 포함하는 축 정렬 보상 장치; 및
상기 안테나의 전파 송수신 또는 상기 축 정렬 보상 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 김발 정렬부는, 상기 김발 장치의 고각 체결 조립체가 형성되는 방향으로 형성되는 방위각 영점; 및 상기 방위각 영점을 기준으로 좌측 또는 우측으로 일정 각도를 형성하는 방위각 정렬점을 포함하고, 상기 각도 정렬 기준 축을 중심으로 상기 방위각 영점 및 상기 방위각 정렬점이 형성되는 방위각 점; 및 상기 김발 정렬부와 수직이 되도록 형성되는 고각 정렬점을 포함하는 레이더 시스템.antenna;
A gimbal device that drives the antenna to be fixed and rotated on at least one axis to indicate a target direction; A gimbal alignment unit applied to the gimbal device and forming an elevation point and an azimuth point based on the angle alignment reference axis; And an axis alignment compensation device mounted on the gimbal alignment unit and including a navigation sensor that measures position or direction and generates measurement information; and
A control unit that controls the transmission and reception of radio waves by the antenna or the operation of the axis alignment compensation device,
The gimbal alignment unit includes an azimuth zero point formed in the direction in which the high-angle fastening assembly of the gimbal device is formed; and an azimuth alignment point forming a predetermined angle to the left or right with respect to the azimuth zero point, wherein the azimuth zero point and the azimuth alignment point are formed around the angle alignment reference axis. And a radar system including a high-angle alignment point formed to be perpendicular to the gimbal alignment portion.
상기 제어부는,
(i) 고각 축 정렬 시 고각을 토크모드 제1 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제1 각도를 저장하고, (ii) 방위각 축 정렬 시 방위각 토크모드 제1 방향 또는 제2 방향으로 구동하여 상기 김발 정렬부와 간섭되어 움직이지 않는 위치의 측정되는 제2 각도 또는 제3 각도를 저장하며,
상기 제1 각도, 상기 제2 각도 및 상기 제3 각도를 이용하여 고각 보정 각도 또는 방위각의 보정 각도를 산출하며, 상기 보정 각도에 따라 상기 김발 장치의 각도 보정을 제어하고, 상기 고각 또는 방위각의 최대 구동 범위 및 획득 각도를 기반으로 상기 보정 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 레이더 시스템.According to clause 11,
The control unit,
(i) When aligning the elevation axis, the elevation is driven in the first direction in torque mode to store the measured first angle at a position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit, and (ii) when aligning the azimuth axis, the first angle in azimuth torque mode is stored. Drive in the direction or second direction to store the measured second or third angle of the position that does not move due to interference with the gimbal alignment unit,
Calculate an elevation correction angle or a correction angle of the azimuth angle using the first angle, the second angle, and the third angle, control the angle correction of the gimbal device according to the correction angle, and control the angle correction of the gimbal device according to the correction angle, and the maximum angle of the elevation angle or the azimuth angle. A radar system characterized in that the correction angle is calculated based on the driving range and acquisition angle.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980069088A (en) * | 1997-02-26 | 1998-10-26 | 정장호 | Mobile Satellite Antenna Direction Angle Adjustment Device and Adjustment Method |
KR101473730B1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-12-18 | 국방과학연구소 | Measuring method for positioning accuracy of electro-optical device |
KR20150106241A (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-21 | 국방과학연구소 | Apparatus and method for controling direction error of gimbal apparatus using image processing |
KR101962398B1 (en) * | 2018-10-01 | 2019-03-26 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and Apparatus for Compensating Target Information Error of Radar |
KR102196733B1 (en) | 2019-10-01 | 2020-12-30 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Ultra-Light, Compact Unmanned Mobile Antenna Gimbal and Synthetic Aperture Radar System including the same |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5019316B2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | FM-CW polarization radar equipment |
KR102090318B1 (en) * | 2017-12-18 | 2020-04-28 | 서울대학교산학협력단 | Image decoding apparatus based on airborn and method of decoding image using the same |
KR101989547B1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-06-14 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Synthetic aperture radar image restoration apparatus and method thereof |
KR102195458B1 (en) * | 2019-01-04 | 2020-12-28 | 한국과학기술원 | High-resolution fully polarimetric frequency modulation continuous wave synthetic aperture radar and signal processing method |
KR102202622B1 (en) * | 2019-08-21 | 2021-01-13 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Apparatus and Method for Improving Target Detection Accuracy |
KR102151362B1 (en) * | 2019-11-06 | 2020-09-02 | 서울대학교산학협력단 | Image decoding apparatus based on airborn using polar coordinates transformation and method of decoding image using the same |
KR102204942B1 (en) | 2019-11-15 | 2021-01-19 | 국방과학연구소 | Apparatus, method, computer-readable storage medium and computer program for determining synthetic aperture length and synthetic aperture time for synthetic aperture radar image formation |
KR102262397B1 (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-07 | 연세대학교 산학협력단 | Method and Apparatus for Automatically Matching between Multi-Temporal SAR Images |
CN113093186B (en) * | 2021-03-31 | 2023-10-31 | 中国人民解放军国防科技大学 | Large-scene high-resolution imaging method and device based on block imaging |
CN215184508U (en) * | 2021-07-22 | 2021-12-14 | 中科宇达(北京)科技有限公司 | Multi-functional Mini SAR system biax servo structure |
CN113848552A (en) * | 2021-09-27 | 2021-12-28 | 内蒙古工业大学 | Three-dimensional image imaging method and device, storage medium and electronic equipment |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980069088A (en) * | 1997-02-26 | 1998-10-26 | 정장호 | Mobile Satellite Antenna Direction Angle Adjustment Device and Adjustment Method |
KR101473730B1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-12-18 | 국방과학연구소 | Measuring method for positioning accuracy of electro-optical device |
KR20150106241A (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-21 | 국방과학연구소 | Apparatus and method for controling direction error of gimbal apparatus using image processing |
KR101962398B1 (en) * | 2018-10-01 | 2019-03-26 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and Apparatus for Compensating Target Information Error of Radar |
KR102196733B1 (en) | 2019-10-01 | 2020-12-30 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Ultra-Light, Compact Unmanned Mobile Antenna Gimbal and Synthetic Aperture Radar System including the same |
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