KR20110003081A - 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 적외선 신호인 모의 표적 신호를 이용하여 표적에 대한 자동정렬 시뮬레이션을 수행하는 것이 가능한 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성하는 표적 시뮬레이터; 상기 생성된 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환하는 표적 변환부; 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하는 표적 추적부; 및 상기 표적 추적부를 제어하여 상기 표적 추적부가 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하도록 하고 상기 표적 추적부와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬시키는 표적 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 종래에 수동 방식으로 이루어지던 표적 시뮬레이터로부터 생성되는 모의 표적에 대한 정렬을 자동으로 수행하는 것이 가능하여 표적 정렬 장치를 위한 표적 정렬 시뮬레이션을 신속하고 효율적으로 수행하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
적외선, 표적, 정렬, 자동
Description
본 발명은 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 적외선 신호인 모의 표적 신호를 이용하여 표적에 대한 자동정렬 시뮬레이션을 수행하는 것이 가능한 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 적외선 추적 장치는 시야 밖에 있는 목표물에서 발생하는 적외선을 탐지하여 상기 목표물에 대한 식별 및 추적이 가능한 장치를 의미한다.
이러한 적외선 추적 장치는 전파를 방사한 후 목표물로부터 반사되는 전파를 이용한 레이더 장치나 음파를 방사한 후 목표물로부터 반사되는 음파를 이용한 소나 장치에 비해 탐지 성능이 우수하므로 다용도로 활용되고 있는 추세이다.
상기와 같은 특성을 갖는 적외선 추적 장치를 개발하는 과정에 있어서 적외선 추적 장치의 성능 파악 및 유효성 검증을 위한 다양한 시뮬레이션의 반복실행이 요구된다.
적외선 추적 장치의 성능 파악을 위한 시뮬레이션 중 하나로 적외선 신호를 생성하는 표적 시뮬레이터를 이용하여 적외선 추적 장치의 표적 정렬 성능에 대한 시뮬레이션이 수행되어 왔다.
그러나, 종래의 적외선 추적 장치의 표적 정렬 성능 테스트를 위한 시뮬레이션 과정의 경우 광축 정렬 오차가 존재하여 시행착오에 의한 반복 작업이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 적외선 신호인 모의 표적 신호를 이용하여 표적에 대한 자동정렬 시뮬레이션을 수행하는 것이 가능한 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표적 자동정렬 제어장치는 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성하는 표적 시뮬레이터; 상기 생성된 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환하는 표적 변환부; 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하는 표적 추적부; 및 상기 표적 추적부를 제어하여 상기 표적 추적부가 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하도록 하고 상기 표적 추적부와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬시키는 표적 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템의 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법에 있어서, (a) 표적 시뮬레이터부가 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성하는 단계; (b) 표적 변환부가 상기 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환하는 단계; (c) 표적 추적부가 상기 표적 정렬부의 제어에 의해 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하는 단계; 및 (d) 표적 추적부와 상기 모의 이동 표적 신호가 정렬하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 종래에 수동 방식으로 이루어지던 표적 시뮬레이터로부터 생성되는 모의 표적에 대한 정렬을 자동으로 수행하는 것이 가능하여 표적 정렬 장치를 위한 표적 정렬 시뮬레이션을 신속하고 효율적으로 수행하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 의하면 표적 추적장치의 시야(Field Of View:FOV)를 3배 이상 확장시켜 더욱 빠르고 정확하게 표적을 정렬하는 것이 가능한 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호들을 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템의 블록도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템(1)은 표적 시뮬레이터(10), 표적 변환부(20), 표적 추적부(30), 표적 정렬부(40), 및 표정 지향 제어부(50)를 포함한다.
표적 시뮬레이터(10)는 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성한다.
표적 변환부(20)는 상기 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환한다.
이때, 표적 변환부(20)는 회전 반사경일 수 있으며, 상기 회전 반사경의 회전에 따라 표적신호가 임의의 각속도를 가지고 일정한 방향으로 이동하는 방식으로 상기 모의 표적 신호를 상기 모의 이동 표적 신호로 변환할 수 있다.
표적 시뮬레이터(10) 및 표적 변환부(20)에 관해서는 미국 등록특허 제4,4 46,363호와 미국 등록특허 제5,592,850호에 게시된 것과 같은 구성이 이용될 수 있다.
또한, 표적 변환부(20)는 표적 정렬부(40)의 제어에 의해 회전 속도가 제어될 수 있다.
표적 추적부(30)는 표적 변환부(20)에서 변환된 모의 이동 표적 신호를 추적한다.
이때, 표적 추적부(30)는 표적 추적부(30)의 구동을 위한 자이로와 적외선 신호인 상기 모의 이동 표적 신호의 인식을 위한 적외선 검출기를 포함할 수 있다.
또한, 표적 추적부(30)를 상기 자이로를 이용하여 구동하는 이유는 자이로의 특성 중 3축의 자유를 가진 자이로를 고속으로 회전시키면 외부로부터 토오크의 작용을 받지 않는 한 자이로의 축은 지구 자전에 관계없이 공간에 있어서의 일정한 방향을 가리키는 회전 관성 운동과 고속으로 회전하는 자이로에 그 축과 일치하지 않는 외력을 작용하면 자이로의 축은 자이로 자신의 각 운동량 토크와 와력을 작용한 토크와의 합성 벡터 방향으로 가장 가까운 길을 택하여 자이로의 축 방향이 변화는 세차(Precession) 운동 특성을 이용하여 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하기 위함이다.
또한, 상기 적외선 검출기로써 무냉각 적외선 검출기를 사용할 수 있다.
적외선 검출기는 광학계를 통해 입사되는 물체의 적외선을 감지하는 장치로써 물체의 적외선 에너지 차이를 전기적 신호로 바꾸어 주는 장치이다.
이러한 적외선 검출기는 열상장비의 핵심이 되는 부품으로 반도체 소자의 동작온도 특성에 의해 냉각을 필요로 하는지의 여부에 따라 크게 비냉각형의 열형 검출기(Thermal detector)와 냉각형의 양자 검출기(Photon detector)로 구분할 수 있으며,
비냉각형 적외선 검출기를 사용하는 열형 검출기는 상온에서 성능발휘가 가능한 광반도체를 사용하므로 냉각 장치가 필요없으며, 냉각형의 양자 검출기에 비해 소형화 및 경량화가 용이하며 소비전력도 적어 개발 및 생산단가가 비교적 저렴한 장점을 가진다.
이때, 상기와 같이 무냉각 적외선 검출기를 사용하는 이유는 상기 모의 이동 표적 신호의 자동정렬 시뮬레이션 과정에 있어서 상기 모의 이동 표적 신호를 추적할때마다 별도의 냉각 과정을 필요로 하지 않도록 하여 상기 모의 이동 표적 신호의 자동정렬 시뮬레이션 과정이 효율적으로 이루어지도록 하기 위함이다.
표적 정렬부(40)는 표적 추적부(30)를 제어하여 표적 추적부(30)가 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하도록 하고 표적 추적부(30)와 상기 모의 이동 표적 신호에 정렬시킨다.
이때, 표적 정렬부(40)는 상기 자이로의 움직임을 제어하여 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하고 표적 추적부(30)와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬시킬 수 있다.
또한, 표적 정렬부(40)가 표적 추적부(30)의 움직임을 제어하는 상세한 방법은 이하 도 3에서 설명하도록 한다.
표적 지향 제어부(50)는 상기 모의 이동 표적 신호와 정렬된 표적 추적부(30)의 좌표를 입력받은 후 표적 추적부(30)의 좌표에 따라 상기 모의 이동 표적 신호에 대한 지향 제어를 수행한다.
본 발명의 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템(1)은 표적 시뮬레이터부(10)가적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성한 후 표적 변환부(20)가 상기 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환한다.
그리고, 표적 정렬부(40)가 표적 추적부(30)를 제어하여 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하고 표적 추적부(30)와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬시킨다.
따라서, 종래에 수동 방식으로 이루어지던 표적 시뮬레이터로부터 생성되는 모의 표적에 대한 정렬을 자동으로 수행하는 것이 가능하여 표적 정렬 장치를 위한 표적 정렬 시뮬레이션을 신속하고 효율적으로 수행하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법에 대한 순서도 이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법은 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템(1)에서 시계열적으로 수행되는 하기 단계들을 포함한다.
S10에서 표적 시뮬레이터부(10)는 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성한다.
S20에서 표적 변환부(20)는 상기 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환한다.
이때, 표적 변환부(20)는 회전 반사경일 수 있으며, 상기 회전 반사경의 회전에 따라 표적신호가 임의의 각속도를 가지고 일정한 방향으로 이동하는 방식으로상기 홀의 위치가 변화되는 것을 이용하여 상기 홀을 통과하는 모의 표적 신호에 상기 모의 표적 신호를 상기 모의 이동 표적 신호로 변환할 수 있다.
또한, 표적 변환부(20)의 회전 속도는 표적 정렬부(40)에 의해 제어될 수 있다.
S30에서 표적 추적부(30)가 표적 정렬부(40)의 제어에 의해 상기 모의 이동 표적 신호를 추적한다.
이때, 표적 추적부(30)는 표적 추적부(30)의 구동을 위한 자이로와 상기 모의 이동 표적 신호의 인식을 위한 적외선 검출부를 포함할 수 있으며, S30의 상세한 과정은 이하 도 3에서 설명하도록 한다.
S40에서 표적 정렬부(40)가 표적 추적부(30)를 제어하여 표적 추적부(30)를 상기 모의 이동 표적 신호에 정렬시키면 종료가 이루어진다.
또한, S40에 이어서 표적 지향 제어부(50)가 상기 모의 이동 표적 신호와 정렬된 표적 추적부(30)의 좌표를 입력받아 상기 입력받은 좌표에 따라 상기 모의 이동 표적 신호에 대한 지향 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 S30의 상세 순서도 이다.
도 3에 도시된 바와 같이 S32에서 표적 정렬부(30)는 표적 추적부(30)의 자이로를 회전 안정화하며, S34에서 표적 정렬부(30)는 표적 추적부(30)의 자이로의 기계적 좌표를 초기화한다.
이때, 상기 자이로의 기계적 좌표를 초기화하는 것은 상기 자이로의 피치(Pitch)축과 요(Yaw)축을 각각 영도로 고정시켜 이루어질 수 있으며, 상기와 같이 상기 자이로의 기계적 좌표를 초기화하는 이유는 상기 적외선 검출부의 광축의 기계적 좌표를 고정시켜 상기 모의 이동 표적 신호와 표적 추적부(30)의 정렬시에 표적 추적부(30)의 정확한 좌표를 표적 지향 제어부(50)에서 입력받을 수 있기 위함이다.
S36에서 표적 정렬부(30)는 미리 정해진 추적 패턴에 따라 상기 자이로를 기동하여 상기 모의 이동 표적 신호를 추적한다.
이때, 상기 미리 정해진 추적 패턴이란 상기 자이로의 스캔 방식을 의미하며 상기 추적 패턴은 상기 자이로의 기동 범위 내에서 나선형, 방사형, 지그재그형, 또는 계단형의 형태로 이루어질 수 있다.
S38에서 표적 추적부(30)의 적외섬 검출부가 상기 모의 이동 표적 신호를 포착하면 종료가 이루어진다.
이때, 상기 S38에서 표적 추적부(30)가 상기 모의 이동 표적 신호를 포착하지 못하면 상기 S34와 상기 S36 단계가 표적 추적부(30)가 상기 모의 이동 표적 신호를 포착할때 까지 반복 수행될 수 있다.
본 발명의 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법은 표적 시뮬레이터부(10)가 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성한 후 표적 변환부(20)가 상기 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환하면, 표적 정렬부(40)가 표적 추적부(30)의 자이로의 움직임을 제어하여 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하고 표적 추적부(30)의 적외선 검출부가 상기 모의 이동 표적 신호를 포착하면 표적 추적부(30)와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬시킨다.
따라서, 종래에 수동 방식으로 이루어지던 표적 시뮬레이터로부터 생성되는 모의 표적에 대한 정렬을 자동으로 수행하는 것이 가능하여 표적 정렬 장치를 위한 표적 정렬 시뮬레이션을 신속하고 효율적으로 수행하는 것이 가능한 효과를 갖는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 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 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 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.
본 발명에 의하면 종래에 수동 방식으로 이루어지던 표적 시뮬레이터로부터 생성되는 모의 표적에 대한 정렬을 자동으로 수행하는 것이 가능하여 표적 정렬 장치를 위한 표적 정렬 시뮬레이션을 신속하고 효율적으로 수행하는 것이 가능하므로 종래의 표적 정렬 시뮬레이션 시스템을 대체하여 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법에 대한 순서도, 및
도 3은 도 2의 S30의 상세 순서도 이다.
<도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명>
(1) : 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템 (10) : 표적 시뮬레이터
(20) : 표적 변환부 (30) : 표적 추적부
(40) : 표적 정렬부 (50) : 표적 지향 제어부
Claims (10)
- 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성하는 표적 시뮬레이터;상기 생성된 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환하는 표적 변환부;상기 모의 이동 표적 신호를 추적하는 표적 추적부; 및상기 표적 추적부를 제어하여 상기 표적 추적부가 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하도록 하고 상기 표적 추적부와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬시키는 표적 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 표적 추적부는상기 표적 추적부의 구동을 위한 자이로와 상기 모의 이동 표적 신호의 추적을 위한 적외선 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템.
- 제 2항에 있어서,상기 모의 이동 표적 신호의 추적과 상기 모의 이동 표적 신호와의 정렬은 상기 표적 제어부가 상기 자이로의 움직임을 제어하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 표적 변환부는 회전 반사경인 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템.
- 제 4항에 있어서,상기 회전 반사경의 회전 속도는 상기 표적 정렬부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 모의 이동 표적 신호와 정렬된 상기 표적 추적부의 좌표를 입력받은 후 상기 표적 추적부의 좌표에 따라 상기 모의 이동 표적 신호에 대한 지향 제어를 수행하는 표적 지향 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템.
- 표적 자동정렬 시뮬레이션 시스템의 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법에 있어서,(a) 표적 시뮬레이터부가 적외선 신호인 모의 표적 신호를 생성하는 단계;(b) 표적 변환부가 상기 모의 표적 신호를 모의 이동 표적 신호로 변환하는 단계;(c) 표적 추적부가 상기 표적 정렬부의 제어에 의해 상기 모의 이동 표적 신호를 추적하는 단계; 및(d) 표적 추적부와 상기 모의 이동 표적 신호를 정렬하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 (c) 단계는,(c1) 자이로를 회전 안정화하는 단계;(c2) 상기 자이로의 기계적 좌표를 초기화하는 단계;(c3) 미리 정해진 추적패턴에 따라 상기 자이로를 기동하는 단계; 및(c4) 상기 이동 모의 표적이 포착되지 않으면 상기 (c2)와 상기 (c3) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 (c2) 단계에서 상기 자이로의 기계적 좌표를 초기화하는 것은 상기 자이로의 피치(Pitch)축과 요(Yaw)축을 영도로 고정시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 (d) 단계에 이어서,상기 표적 지향 제어부가 상기 모의 이동 표적 신호와 정렬된 상기 표적 추적부의 좌표를 입력받아 상기 입력받은 좌표에 따라 상기 모의 이동 표적 신호에 대한 지향 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 자동정렬 시뮬레이션 방법.
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2009
- 2009-07-03 KR KR1020090060682A patent/KR20110003081A/ko not_active Application Discontinuation
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