KR20030075969A

KR20030075969A - 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템

Info

Publication number: KR20030075969A
Application number: KR1020020015579A
Authority: KR
Inventors: 장석원
Original assignee: 대우전자주식회사
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-09-26

Abstract

본 발명은 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 Pulse ESPI를 이용한 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템에 관한 것으로서, 기갑차량의 주행 속도에 악영향을 초래하지 않으면서 매설된 대전차지뢰를 탐색할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 자체 하중 및 동작속도에 의해서 가진기 역할(지중의 파동 형성)을 수행하는 기갑차량 본체(1)와, 상기 기갑차량 본체(1)의 전방 상측에 설치되어 검사물체(5)로 광원인 레이저 빔을 조사하는 광원체(3)와, 상기 광원체(3)의 측부에 설치됨과 아울러 광원체(3)의 옵젝트 빔(object beam)과 레퍼런스 빔(reference beam)을 모아 간섭 스펙클(Interference Speckle) 영상을 획득함으로써 검사물체(5)의 변동이 검출되게 하는 감지기(CCD(7))와, 상기 기갑차량 본체(1)에 설치되어 기갑차량 본체(1)의 이동속도와 광원체(3)의 조사속도 및 감지기(7)의 영상을 적정하게 처리하는 제어기(9)로 이루어지는 것이다.

Description

기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템 {AN ANTITANK MINE DETECTION SYSTEM FOR ARMORED VEHICLE}

본 발명은 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 Pulse ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry)를 이용한 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 ESPI 장치는 간섭 스펙클(Speckle)에서 생성패턴(Pattern)을 형성하여 하나의 광학계로 구성하고, 검사물체의 변형 벡터 전체의 크기와 특정 방향의 벡터성분 크기를 각각 한 광학계에서 검사할 수 있도록 상호 다른 2개의 패턴 간섭계를 선택하여 검사물체에 대한 정보를 획득 가능하게 한 것으로서, 상기 ESPI 장치는 물체의 비파괴검사와 변형검사, 진동검사 및 유체의 흐름검사 등에 사용되고 있는 것이다.

한편, 대전차지뢰는 지중에 매설되어 기갑차량의 진로를 방해하는 것으로서, 상기 대전차지뢰는 대인지뢰와 달리 그 크기와 질량이 일정 이상이며, 상기 대전차지뢰의 매설 지점 또한 적정 깊이로 유지되는 것이다.

상기한 대전차지뢰를 탐지하기 위해서는 탐침봉 또는 특수차량의 선단에 장착된 센싱기 등을 사용하였는 바, 상기 탐침봉은 탐색자가 직접적으로 지중에 탐침봉을 일정 각도로 투입시켜 대전차지뢰를 확인하는 것이고, 상기 센싱기는 인가신호를 통해 대전차지뢰의 철재부분으로부터 귀환되는 신호를 감지하여 대전차지뢰를 확인하는 것이다.

그러나 상기한 대전차지뢰의 탐지 방법은, 탐침봉 또는 센싱기 등을 이용하여 대전차지뢰를 탐색하기 때문에 대전차지뢰를 간헐적 또는 장시간에 걸쳐 찾을 수 있으나 기갑차량의 주행 속도에 악영향을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 기갑차량의 주행 속도에 악영향을 초래하지 않으면서 매설된 대전차지뢰를 탐색할 수 있도록 한 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가진기 역할을 하는 기갑차량 본체와, 상기 기갑차량 본체의 전방에 설치되는 광원체와, 상기 광원체의 측부에 설치됨과 아울러 광원체의 조사에 의해서 검사물체의 변동이 검출되는 감지기와, 상기 기갑차량 본체에 설치되어 기갑차량 본체의 속도와 광원체의 조사속도 및 감지기의 영상을 처리하는 제어기로 이루어지는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 사용상태 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예의 블럭도,

도 3은 본 발명의 실시예의 파동왜곡 상태도이다.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

1: 기갑차량 본체3: 광원체

5: 검사물체7: 감지기

9: 제어기11: 트리거 동작부

13: 데이터 처리부

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 자체 하중 및 동작속도에 의해서 가진기 역할(지중의 파동 형성)을 수행하는 기갑차량 본체(1)와, 상기 기갑차량 본체(1)의 전방 상측에 설치되어 검사물체(5)로 광원인 레이저 빔을 조사하는 광원체(3)와, 상기 광원체(3)의 측부에 설치됨과 아울러 광원체(3)의 옵젝트 빔(object beam)과 레퍼런스 빔(reference beam)을 모아 간섭 스펙클(Interference Speckle) 영상을 획득함으로써 검사물체(5)의 변동이 검출되게 하는 감지기(CCD(7))와, 상기 기갑차량 본체(1)에 설치되어 기갑차량 본체(1)의 이동속도와 광원체(3)의 조사속도 및 감지기(7)의 영상을 적정하게 처리하는 제어기(9)로 이루어지는 것이다.

상기 광원체(3)는 도시하지 않은 빔 스프리트(beam split)와 빔 익스펜더(beam expander) 및 반사경 등이 필요에 따라 추가되는 것으로서, 상기 빔 스프리트는 레퍼런스 빔과 옵젝트 빔을 분리하는 것이고, 상기 빔 익스펜더는 옵젝트 빔 또는 레퍼런스 빔을 확장시키는 것이며, 상기 반사경은 확장된 옵젝트 빔을 검사물체로 유도함과 아울러 검사물체(5)에서 산란된 산란광을 결상시키는 것이다.그리고 결상범위를 조절할 수 있도록 도시하지 않은 에퍼춰(aperture)를 설치하는 것이다.

상기한 제어기(9)는 광원체(3)와 감지기(7) 등을 콘트롤하는 것으로서, 상기 제어기(9)는 기갑차량 본체(1)의 속도와 광원체(3)의 조사속도를 비례적으로 조율하는 트리거 동작부(11)와, 상기 감지기(7)에 인식된 영상을 전기적 신호로 변환하여 저장 및 식별 처리하는 데이터 처리부(13)로 이루어지는 것이다.

상기 트리거 동작부(11)는 기갑차량 본체(1)의 이동속도를 조절함과 아울러 광원체(3)의 조사량을 조절함으로써 실시간적인 간섭 스펙클 영상을 얻을 수 있도록 하는 것이고, 상기 데이터 처리부(13)는 상기한 간섭 스펙클 영상을 토대로 파동(15)의 왜곡(파동 양상) 지점을 파악함과 아울러 기갑차량 본체(1)의 회피 기동(17)을 지원하는 것이다. 상기와 같이 파동(15)의 왜곡 지점이 파악되는 경우는, 대전차지뢰(검사물체)(5)의 매설 지점 또는 지중에 밀도가 현저하게 큰 암반이 존재하는 것으로서, 상기 파동(15)의 왜곡 지점 데이터와 기존의 저장된 데이터를 비교·분석함으로써 대전차지뢰를 판별하는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 기갑차량의 주행 속도에 악영향을 초래하지 않으면서 매설된 대전차지뢰를 탐색할 수 있도록 하는 것으로서, 기갑차량 본체(1)의 전방에 광원 조사용 광원체(3)를 설치함과 아울러 상기 광원체(3) 측부에 감지기(7)를 설치하여 광원체(3)의 레퍼런스 빔 및 옵젝트 빔을 인가받는 것이고, 상기 기갑차량 본체(1)의 이동속도 및 광원체(3)의 조사속도를 비례적으로 제어할 수 있도록 기갑차량 본체(1)의 내부에 제어기(9)인 트리거 동작부(11)를 설치하는 것이며, 상기감지기(7)를 통해 검사물체(5)의 정보를 전달받아 기존 데이터와 비교할 수 있도록 기갑차량 본체(1)의 내부에 제어기(9)인 데이터 처리부(13)를 설치하는 것이다.

상기한 광원체(3)의 광원 조사범위는 기갑차량 본체(1)의 전방측 지면인 것으로서, 상기 광원체(3)의 광원이 조사된 지면의 일정부분이 검사물체(5)의 분석공간인 것이고, 상기 광원체(3)의 광원 조사 지점(검사물체(5))을 통해 감지기(7)로 간섭 스펙클 영상이 실시간으로 얻어지는 것이다. 상기한 간섭 스펙클 영상에서 생성 패턴을 형성하여 하나의 광학계로 구성하고, 검사물체(5)의 변형 벡터 전체의 크기와 특정 방향의 벡터성분 크기를 각각 한 광학계에서 검사할 수 있도록 상호 다른 2개의 패턴 간섭계를 선택하여 검사물체(5)에 대한 정보를 획득하는 것이다.

상기와 같은 상태에서, 트리거 동작부(11)의 신호에 따라 기갑차량 본체(1)가 적정 속도로 이동하고, 상기 기갑차량 본체(1)의 이동 속도와 비례하도록 트리거 동작부(11)의 신호에 따라 광원체(3)의 광원이 적정하게 조사되는 것이며, 상기 기갑차량 본체(1)가 이동함과 동시에 기갑차량 본체(1)를 지점으로 가진기 역할을 하는 파장(진동,파동)(15)이 형성되게 되는 것이다. 상기 광원체(3)를 통한 광원이 조사되게 되면, 감지기(7)를 통해서 실시간으로 레퍼런스 빔 및 옵젝트 빔이 얻어지게 되는 것이고, 상기 각각의 획득된 빔을 통해 간섭 스펙클 영상을 데이터 처리부(13)로 인가시키는 것이다.

상기 데이터 처리부(13)로 인가된 간섭 스펙클 영상 신호는 데이터 처리부(13)에 저장됨과 동시에 분석되게 되는 것으로서, 상기 신호가 분석될 때 검사물체(5)의 파동(15) 왜곡 지점이 출현되는 경우에는 트리거 동작부(11) 또는 기갑차량 본체(1)의 운전자 등에게 분석신호를 전달하는 것이고, 상기 분석신호를 토대로 해당 지점에 대전차지뢰가 있음을 판별하는 것이며, 상기 분석신호 전달 및 판별은 Pulse ESPI 장치의 특성상 실시간으로 이루어지는 것이고, 상기 대전차지뢰의 판별에 따라 기갑차량 본체(1)의 이동경로를 실시간으로 조정함으로써 대전차지뢰의 회피 기동(17)이 신속하게 가능해지는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 가진기 역할을 하는 기갑차량 본체의 전방에 광원체 및 감지기를 설치함과 아울러 기갑차량 본체의 내부에 제어기인 트리거 동작부 및 데이터 처리부를 설치하는 것으로서, 상기 광원체를 통해 기갑차량 본체의 전방인 검사물체로 조사된 광원이 감지기로 입사되고, 상기 감지기에 인가되면서 형성된 간섭 스펙클 영상이 데이터 처리부로 전달되며, 상기 데이터 처리부로 전달된 신호는 비교·분석을 통해 대전차지뢰의 매설 위치를 판별하는 것이고, 상기 대전차지뢰의 매설 위치를 이동중에 판별할 수 있음에 따라 기갑차량의 주행 속도에 악영향을 초래하지 않는 것이다.

상기 기갑차량 본체의 주행 속도에 악영향을 초래하지 않으면서 지중에 매설된 대전차지뢰를 실시간으로 판별할 수 있음에 따라 회피 기동 및 쾌속 질주가 가능해지는 것이다.

Claims

가진기 역할을 하는 기갑차량 본체(1)와, 상기 기갑차량 본체(1)의 전방에 설치되는 광원체(3)와, 상기 광원체(3)의 측부에 설치됨과 아울러 광원체(3)의 조사에 의해서 검사물체(5)의 변동이 검출되는 감지기(7)와, 상기 기갑차량 본체(1)에 설치되어 기갑차량 본체(1)의 속도와 광원체(3)의 조사속도 및 감지기(7)의 영상을 처리하는 제어기(9)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어기(9)는 기갑차량 본체(1)의 속도와 광원체의 조사속도를 조율하는 트리거 동작부(11)와, 상기 감지기(7)에 인식된 영상을 전기적 신호로 변환하여 저장 및 처리하는 데이터 처리부(13)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기갑차량용 대전차지뢰 탐지 시스템.