KR20120001930A - 진동 보상 송출 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 레이저포인터, 총, 포 등의, 빛 또는 탄환을 송출 또는 발사하는 장치가 손떨림이나 진동에 의한 흔들림으로 인해, 의도한 지점이 아닌 다른 지점으로 송출 또는 발사되지 않도록 하며, 의도한 정확한 지점에서 송출 또는 발사되도록 하는데 있어서, 짐발이나 자세 보정 장치 등 기계적 보정 방법을 사용하지 않고 경제적이고도 실질적으로 간편하게 적용 가능한 방법이다. 이 방법은 MEMS 가속도 센서, 연산 로직 및 전자 스위치로 구현할 수 있어서 모든 소형 발사체에 적용이 가능하다.
총이나 포에 적용할 경우에는, 탄환 발사시 발사장치의 떨림이나 진동에 의한 총구의 흔들림으로 인해, 의도한 지점이 아닌 다른 지점으로 발사되는 것을 방지하며, 이러한 흔들림이 있는 가운데도 좀더 정확하게 의도하는 지점에서만 발사될 수 있도록 하며, 소형 저가로 구현 가능하여, 소형 총기는 물론 중대형 발사장치에도 적용가능하며, 흔들림에 의한 발사장치의 명중률 저하 현상을 크게 개선할 수 있다.
레이저포인터에 적용할 경우에는, 발표자가 의도한 지점을 손떨림에 의하여 한지점을 계속 지시하지 못하고 크게 흔들려서 디스플레이되는 현상을 방지하여, 안정된 프레즌테이션을 할 수 있도록 도와 줄 수 있다.

Description

진동 보상 송출 방법 및 장치 {COMPENSATION METHOD AND APPARATUS FOR UNSTABLE TRANSMITION DUE TO VIBRATION}

본 발명은 레이저포인터, 총, 포 등의 송출 및 발사장치가 손떨림이나 진동으로 인하여 목표지점 적중률이 떨어지는 현상을 개선하기 위한 기술에 대한 것이다.

지향성 전파, 레이저, 탄 등의 모든 송출 및 발사장치는, 조준이 잘 이루어지고 자세가 안정된 상태에서는 목표점 적중률이 높다. 그러나 송출 또는 발사장치가 흔들리는 경우에는 조준이 잘 이루어졌어도, 송출 또는 격발 순간의 흔들림에 의하여 잘못된 지점으로 송출 또는 발사될 수 있다.

따라서 선박용 대형 발사체 및 선박용 위성 통신 안테나 등에는 진동이나 흔들림에 대한 자세 안정화를 위해 짐발(GIMBALS)을 사용한다. 짐발(GIMBALS)은 기계적으로 자세를 조정하는 방식으로, 발사장치를 지지한 모체가 흔들리면 그 흔들림을 짐발(GIMBALS)에서 보상하여, 발사체는 흔들림없이 안정된 자세를 유지하도록 한다. 그러나 빠르고, 빈번하고, 랜덤하게 발생하는 흔들림을 짐발(GIMBALS)에서 수평 자세 및 높이까지 순간적으로 보정하는 것은, 다수의 축을 기계적인 방법으로 순간적으로 움직이도록 해야하기 때문에 구현하기 쉽지 않으며, 구현하더라도 크고 무겁고 고가여서 대형 발사체에만 적용되고 있다. 따라서 짐발(GIMBALS)을 소형 발사체에 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 또한 짐발(GIMBALS)을 대형 발사체에 적용하더라도 기계적인 방식으로 제어하기 때문에, 수평축은 정확하게 움직임에 대한 보상이 이루어질 수 있다고 해도, 수직축으로 크게 변화하는 움직임에 대해서는 보정하는데 한계가 있다.

본 발명에서는 레이저포인터, 총, 포 등의 빛 또는 탄환을 송출 또는 발사하는 장치가, 손떨림이나 진동에 의한 흔들림으로 인해, 의도한 지점이 아닌 다른 지점으로 송출 또는 발사되지 않도록 하는 방법을 강구하며, 손떨림이나 진동에 의한 흔들림을 보상하는데 있어서, 고가이며 크고 무거운 짐발이나 자세 보정 장치 등의 기계적 보정 방법을 사용하지 않고, 전자부품만을 사용하여 소형 저가로 구현할 수 있도록 하여, 실질적으로 소형 송출 또는 발사 장치에 적용 가능하게 하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 손떨림이나 기계진동에 의한 흔들림 정도를 감지하기 위한 센서를 위해서는, MEMS 가속도 센서를 적용하였으며,

흔들림을 보상하기 위한 수단으로는, 별도의 기계적 자세 제어 보정 장치를 적용하지 않고, 전자적으로 스위칭하는 스위칭 부품을 적용하여, 발사장치의 자세가 에러 범위 내에 있을 때만 송출 또는 발사되도록 하였다.

상기 방법은 자세 감지 센서나 자세 보정 장치를 구현하는데 있어서, 기계 장치를 필요로 하지 않아서 초소형으로 구현이 가능하다. 따라서 소형 레이저포인터 및 소형 총기에도 적용 가능하며, 함포나 대포 등의 중대형 발사체에도 간편하게 적용할 수 있다.

본 발명에서는 송출 또는 발사장치의 위치값을, X, Y, Z 3축에 대해서 얻기 위하여, 3축 MEMS 가속도 센서를 이용한다. 또한 MEMS 가속도 센서를 이용하여 송출 및 발사장치의 자세를 감지할 수 있도록 하기 위하여, MEMS 가속도 센서의 3축에 대한 출력값들을 각각 시간에 따라 2번 적분하고, 초기 위치값 및 적분값을 가지고 현 시점에서의 위치값을 알도록 하였다. 송출 또는 발사장치가 흔들림이나 진동에 의하여 자세가 변하면, 3축 MEMS 가속도 센서는 가속도 변화값을 적분기에 보내고, 3축에 대한 적분기의 누적 적분값은 한 지점의 위치를 나타낸다.

발사장치가 목표점에 정조준된 상태에서 정지해 있으면 적분값인 3축에 대한 위치값은 변화하지 않는다. 반면에 진동이나 흔들림이 있는 경우에는 위치값이 변화하게 된다. 여기서 위치값의 변화는 거리이동을 의미하며, 적분값은 편의상 가속도의 2번 적분을 의미하기로 한다.

한편 위치값의 변화는 발사장치를 의도적으로 움직이는 경우에도 발생한다. 따라서 의도적인 움직임으로 인한 위치값 변화와, 진동이나 흔들림에 의한 위치값 변화 간에 구별이 필요하다. 한 지점을 조준하는 방법은, 송출 및 발사장치를 빠르게 목표점으로 이동한 후, 서서히 정밀하게 조준하는 방법이 일반적이기 때문에, 시간에 따른 지수 함수적 이동 평균값을 이용하여, 의도적인 위치 이동과, 진동이나 떨림에 의한 위치변화를 구분할 수 있다. 또한 의도적으로 목표물을 조준하기 위하여 움직이는 경우에는, 이동평균값이 한 방향으로 지속적으로 변화하나, 조준이 완료된 상태에서는, 흔들림에 의하여 현재의 위치값이 변화할지라도, 위치값의 이동평균값은 그 변화가 미미하게 된다. 그 이유는 정조준 상태에서, 진동이나 흔들림은, 목표값을 기준으로 +, - 방향으로 랜덤하거나 주기적으로 움직이는 현상으로 모델링할 수 있으며, 이 값들을 평균값을 취하면, '0' 에 가까워지기 때문이다. 결과적으로 진동이나 손떨림에 의한 이동 평균값은 일정한 이동 궤적을 갖지 않고 한 지점을 가리키게 된다. 따라서 3축 MEMS 가속도 센서의 출력 신호를 시간에 따라 2번 적분하고, 그 적분값에 대하여, 다시 시간에 따라 지수 함수적 이동 평균값을 구하고, 그 이동 평균값을 현재 값을 비교하여, 그 차이가 오차범위 안에 들어오면 발사장치의 송출 또는 발사를 허락하고, 그 범위를 벗어나는 경우에는 송출하지 못하도록 하면, 흔들림에 의한 명중률 저하 현상을 크게 개선할 수 있다.

추가적으로 송출이 허용된 시간에 송출 크기 및 횟수를 증가시키면, 흔들림이 있어도 목표지점에 같은 양을 내보낼 수 있다. 레이저포인터의 경우에는 DC 타입과 펄스 타입으로 구현이 가능한데, DC 타입의 경우에는, 오차 범위를 벗어날 경우에 OFF 하고 오차범위 내에 있을 때는, 오차범위 밖에 있을 때 보내지 못한 만큼 출력을 크게 하여 송출하면, 총 출력량은 의도한 양만큼 송출되도록 보상이 될 수 있다. 펄스 타입의 경우에는, 출력 펄스를 의도한 순간에 내보내지 못했던 펄스를, 오차 범위 내에서는 좀더 자주 반복해서 보내 주면 된다.

총이나 포의 경우에도, 발사가 순간적으로 이루어지므로, 상기 펄스 타입 레이저포인터의 경우와 유사하다. 흔들림으로 인하여, 오차 범위 밖에 있을 때 발사버튼이 눌려지면, 발사되지 않도록 스위치가 OFF 되고, 오차 범위 내에 있을 때 발사버튼이 눌려지면, 스위치가 ON 되어 발사되도록 한다. 이때 필요에 따라 최대한 짧은 시간에 반복해서 발사할 수 있도록 하면, 정확한 지점에 의도한 만큼의 사격을 할 수 있도록 한다.

추가적으로 전술한 방법보다 좀더 정밀한 자세 감지가 필요한 경우를 위해 MEMS 가속도 센서를 1개 더 추가한다. 발사장치의 맨 앞부분과 맨 끝부분에 MEMS 가속도 센서를 설치하고 각각의 2번 적분값을 별도로 계산하여, 별도의 각속도 센서를 추가하지 않고도, 송출 및 발사장치의 조준선을 정확하게 정열시킬 수 있는 자세정보를 얻을 수 있다.

본 발명은 레이저포인터, 총, 포 등의 송출 또는 발사장치에 적용하면, 손떨림이나 진동에 의한 흔들림 때문에 의도한 지점이 아닌 다른 지점으로 송출 또는 발사되지 않도록 하며, 의도한 지점에서는 송출 또는 발사되도록 하여, 발사체의 명중률을 개선시켜 준다.

본 발명을 구현하는데 있어서 자세 감지 센서나 자세 보정 장치를 기계적 수단을 사용하여 보정하지 않고, MEMS 및 스위치 등의 전자 부품만을 사용하여 소형 저가로 구현할 수 있도록 하여, 현실적으로 레이저포인터, 권총, 소총 등의 소형 송출 및 발사장치에도 적용할 수 있도록 하였다.

본 발명을 레이저포인터에 적용하면, 발표자의 손떨림 현상에 의한 지시점의 흔들림이 크게 줄게 되어 안정된 포인팅일 되도록 할 것이며, 더욱이 권총이나 소총 등에 적용하면 손떨림이나 자세 흔들림에 의한 명중률 저하 현상을 크게 개선시킬 수 있다. 또한 소형 원격 제어 로봇이나 무인 운용 발사장치에 적용하면, 명중률 향상에 크게 도움이 될 것이다.

기존에 사용되고 있는 짐발(GIMBALS)은 수평축에 대한 자세 보정은 가능하나 수직축으로 크게 변화하는 움직임에 대해서는 자세를 보상하는데 한계가 있으므로, 중대형의 발사장치의 경우에도 짐발(GIMBALS)과 병행하여 본 발명을 적용하면 명중률 향상에 도움이 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 발사장치의 흔들림 보정을 위한 진동 보상 발사 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저포인터의 손떨림 보정을 위한 진동 보상 송출 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 송출장치의 진동 보정을 위한 진동 보상 송출 장치의 구성도이다.
도 4는 발사장치의 자세를 좀더 정밀하게 감지하기 위하여 MEMS 가속도 센서를 1개 더 배치한 그림이다.

본 발명은 레이저포인터, 총, 포 등의 빛 또는 탄환을 송출 또는 발사하는 장치가 손떨림이나 진동에 의한 흔들림으로 인해, 의도한 지점이 아닌 다른 지점으로 송출 또는 발사되지 않도록 하고, 의도한 정확한 지점에서 송출 또는 발사되도록 하는 방법이다. 이를 구현하는데 있어서 짐발(GIMBALS)이나 자세 보정 장치 등의, 기계적 보정 방법을 사용하지 않고, 구현할 수 있도록 한 방법이다. 따라서 본 발명은 총, 포 등의 발사장치, 레이저포인터, 지향성 전자파 송출장치의 빛, 전자파, 탄환 등을 발사 또는 송출하는 대부분의 발사 또는 송출장치에 적용이 가능하다.

본 발명의 일 실시 예인, 총 및 포 등의 발사장치에 적용되는 구체적 방법은 다음과 같다. 진동 보상 발사장치는 도 1의 블록도와 같이 발사버튼(101), 자세감지센서부(102), 계산부(103), 스위치부(104), 격발장치(105),오차율조정노브(106), 조준확인버튼(107), 전원부(108)로 구성된다.

발사버튼(101)은, 발사장치가 권총이나 소총의 경우, 방아쇠를 의미한다. 발사버튼(101)은 기존의 소총이나 권총의 방아쇠와 같이 구현하고, 방아쇠가 당겨지면 버튼이 눌려지도록 하여, 발사장치에 발사 명령 신호를 발생하도록 한다. 발사버튼(101)이 기계적 장치로만 구성되어 있는 기존의 소총이나 포의 경우에는, 전자 스위치를 추가하여 발사 명령 신호를 감지한다.

자세감지센서부(102)는 발사장치의 움직임을 검출하는 역할을 하며, 3축 MEMS 가속도 센서를 이용하며, 이를 통하여 발사장치의 위치에 대한 정보를 얻는다. MEMS 가속도 센서는 전력소모량이 적고, 소형이며 저가여서 대부분의 소형 발사체에 적용이 가능하다. 자세감지센서부(102)에서 출력된 정보는 임의의 한 순간에 대한 가속도 값이므로, 발사장치 자체의 흔들림을 알기 위해서는 적분 및 평균값 연산 과정이 필요하다. 따라서 자세감지센서부(102)에서 출력된 데이터는 계산부(103)에 보내져서 위치 및 평균값을 계산한다.

계산부(103)는 평균값을 구하기에 앞서, 발사장치의 위치값을 구하기 위하여, 자세감지센서부(102)에서 보낸 3축 가속도 센서값을 2번 적분하는 연산 과정을 거친다. 이때의 적분 결과값은 발사장치의 현 지점을 의미하는 3축 위치정보이다. 그러므로 발사장치가 흔들림이나 진동에 의하여 자세가 변하면 계산부(103)의 위치값이 변화하게 된다. 발사장치가 목표점에 정조준된 상태에서 정지해 있으면, 위치값은 변화하지 않는다. 따라서 발사장치의 위치값이 변화함이 없이 정지한 상태이면, 상기 위치값을 발사의 기준값으로 삼을 수 있다. 그러나 위치값의 변화는 발사장치를 의도적으로 움직이는 경우에도 발생한다.

따라서 의도적인 움직임으로 인한 위치값 변화와, 진동이나 흔들림에 의한 위치값 변화 간에 구별이 필요하다. 한 지점을 조준하는 방법은, 빠르게 목표점을 조준한 후 서서히 정밀하게 조준하는 방법이 일반적이기 때문에, 발사장치의 위치값의 시간에 따른 지수 함수적 이동 평균값을 계산하면, 의도적인 위치이동과 진동이나 떨림에 의한 위치변화를 구분할 수 있다. 또한 의도적으로 목표물을 조준하기 위하여 움직이는 경우에는 이동평균값이 한 방향으로 지속적으로 변화하나, 조준이 완료된 상태에서는 흔들림에 의하여 현재의 위치값이 변화할지라도, 위치값의 이동평균값은 그 변화가 미미하게 된다. 그 이유는 정조준 상태에서 진동이나 흔들림은, 목표값을 기준으로 +, - 방향으로 랜덤하거나 주기적으로 움직이는 현상으로 모델링할 수 있으며, 이 값들을 적분하면, 즉 평균값을 취하면, '0' 에 수렴하기 때문이다. 결과적으로 진동이나 손떨림에 의한 이동 평균값은, 일정한 이동 궤적을 갖지 않고 정지된 한 지점의 위치값을 갖게 된다.

상기 지수 함수적 이동 평균값 계산은, 위치값의 평균값을 구하는데 있어서, 최근의 위치값은 과거의 위치값보다 가중치를 더 주며, 동시에 과거의 위치값도 일정한 시간동안 만으로 한정시키는 방식이다. 따라서 오래전의 움직임이, 현시점의 평균값에 영향을 적게 미치도록 한다. 따라서 최근에 의도적으로 움직인 위치값의 변화를 빠르게 반영할 수 있도록 한다.

계산부(103)는 상기 방법에 의해 계산한 이동평균 값과, 현시점에서의 위치 값을 비교하여, 현재 자세에 대한 위치 값이 오차율 범위내에 있는지 밖에 있는지를 판정한다. 발사버튼(101)이 눌려졌을 때, 현재값과 평균값의 차이가 오차율 범위내에 있으면 스위치(104)부에 'ON' 신호를 내보내 격발장치(105)를 동작시키고, 만일 오차율 범위를 벗어나 있으면 스위치부(104)에 'OFF' 신호를 보내, 격발장치(105)가 작동되지 않도록 한다. 상기 과정은 발사장치가 흔들리는 상태에서 발사버튼(101)을 누루고 있을 때 계속 반복하도록 할 수 있다. 따라서 흔들리는 상태에서도 정확한 지점으로 연속 사격을 가능하게 한다. 결과적으로 연속 발사시에는 본 발명을 채용하지 않은 경우보다 명중률이 더욱더 크게 개선된다.

계산부(103)는 RAM과 ROM을 내장한 ONE CHIP 마이크로프로세서로 구현하며, 적분 및 평균값을 계산하는 연산 기능과, 데이터의 저장 및 오차율범위의 판단 등의 모든 제어 명령 신호를 판단하거나 발생시키는 역할을 한다.

스위치부(104)는 계산부(103)에서 보낸 발사 명령신호를 받아서, 격발장치(105)가 탄환을 발사할 수 있도록 하는 펄스 구동기(DRIVER)로, 스위칭 타임이 짧은 SCR과, 충전 용량이 큰 콘덴서로 구성한다. 콘덴서에서는 전하를 충전하고 있다가, 계산부(103)의 발사 신호가 SCR GATE 단에 인가되면, 충전된 전하를 방전한다. SCR과 콘덴서로 이루어진 방전 회로에 격발장치(105)를 연결하면, 격발장치(105)에 충분한 전류가 흐르게 된다. 발사버튼(101)이 계속 눌려진 상태가 되면, 계산부(103)에서는 제어명령 신호를 반복적으로 스위치부(104)에 내보내도록 하여 연속 사격 모드를 수행한다. 이 때 제어명령 신호의 반복 주기는, SCR, 콘덴서, 격발장치(105)의 전자석 회로로 구성된 충방전 시간보다 길도록 셋팅한다.

격발장치(105)는 스프링과 전자석으로 구성한다. 발사버튼(101), 즉 방아쇠가 당겨지면 격발장치의 스프링이 오므라들고, 이때 계산부에서 'ON' 명령 신호에 의해 스위치부(104)에서 격발 구동 펄스가 격발장치(105)에 흐르게 되면, 전자석이 작동하여, 스프링이 이완되는 것을 저지하던 잠금장치가 열려, 격발이 이루어지게 한다. 또 다른 실시 예로, 상기 방아쇠에 의하여 스프링이 오므라들게 하는 역할을 전자석에 의해 동작하도록 구현할 수도 있다. 본 발명을 기존의 소총이나 권총에 적용하는데 있어서는, 첫번째 언급한 방식인 격발장치(105)가 스프링을 오므리는 방식이 바람직하다. 그러나 새로운 총을 만드는 경우에는 격발장치의 스프링 장전 방식을, 완전히 전자식으로 구현하는 것도 발사장치의 흔들림을 줄이는데 도움을 줄 것이다.

발사장치의 흔들림에 의한 위치값을 허용하는 오차율 범위는, 오차율노브(106)를 두어 사용자가 임의로 조정할 수 있도록 하며, 오차율을 표시하는 눈금 또는 디스플레이(LED 또는 LCD)를 두어 사용자가 간편하게 셋팅할 수 있도록 한다. 필요에 따라서 오차율조정노브(106)를 가지고 흔들림에 의한 명중률을 조정할 수 있는데, 흔들림 보정이 필요 없는 경우에는 노브를 OFF시키면 된다. 흔들림 보정이 필요할 경우에는, 오차율 허용 범위를 사용자가 임의로 높이거나 낮출 수 있도록 하여, 상황에 따라 적절한 상태로 셋팅할 수 있다.

전술한 내용에서는, 발사장치의 흔들림을 판단하는 기준값으로, 발사장치 위치값에 대한 평균값을 이용하였으나, 다른 실시 예로 기준값은, 발사장치를 조준하는 과정에서 얻을 수도 있다. 레이저포인터가 장착된 총인 경우에는, 격발 전에 정조준이 된 것이 레이저빔의 반사된 빛으로 확인되면, 조준확인버튼(107)을 눌러, 그 시점에서의 발사장치의 위치 값이, 계산부(103)에 저장되도록 한다. 레이저포인터가 없는 경우에는 조준선 정렬장치에 의하여 정조준 된 것이 확인되면, 조준확인버튼(107)을 눌러, 그 시점의 발사체의 위치 값이, 계산부(103)에 저장되도록 한다. 계산부(103)는 저장된 발사장치 위치값을, 사격 위치의 기준값으로 정하여, 발사장치가 떨림이나 진동에 의하여 흔들려, 상기 기준값과 현재 위치값이 오차율 범위 이상의 차이가 나면, 격발되지 않도록 하며, 오차율 범위 내에 들면 격발되도록 하여, 명중률을 개선할 수 있다.

전원부(108)는, 건전지 또는 축전지의 전원을 자세감지센서부(102), 계산부(103), 스위치부(104), 격발장치(105), 오차율 조정 노브(106)에 필요한 크기의 전압으로 레벨을 변환하여 공급하는 역할을 하며, 무게 및 크기를 작게 하기 위하여 스위칭 방식을 사용한다. 스위칭 전원공급기의 잡음, 제어 및 클럭 펄스 에 의해 유기되는 잡음 및 외부 전자파 잡음에 의한, 오 격발 방지를 위해, 각부의 모든 전원입력단 및 모든 제어신호 입출력단은 충분히 큰 BY PASS CAPACITOR를 삽입한다. 또한 건전지 및 2차 전지의 입력 전압의 세기가 작음으로 인해, 오 작동이 되는 것을 방지하기 위하여, 전원부(108)의 입력 전압이 한계 레벨 근처에 있으면, 밧데리 교환을 사전에 LED로 경보신호를 내보내 알리도록 하며, 더욱이 입력 전압이 한계 레벨 이하로 떨어지면, 모든 기능은 멈추도록 하며, 진동 보상 기능이 없는 모드에서 작동하도록 자동 전환하여, 기존의 사격 방식과 같은 방법으로 사격할 수 있도록 한다.

상기 진동 보상 송출 장치는 소형이며 저가여서 소총이나 권총에 장착할 수 있으며, 흔들림이 있는 상황에서도 명중률이 떨어지지 않도록 한다. 상기 장치는 소형 발사장치 뿐만 아니라 중대형 발사장치에도 적용이 가능하다. 중대형 발사장치를 위해 기존에 사용되고 있는 짐발(GIMBALS)은, 수평축에 대한 자세 보정은 가능하나 수직축으로 크게 변화하는 움직임에 대해서는, 자세를 보상하는데 한계가 있으므로, 중대형의 발사장치의 경우에도, 짐발(GIMBALS)과 병행하여 본 발명을 적용하면, 명중률 향상에 도움이 될 것이다.

본 발명의 다른 실시 예인, 레이저포인터에 적용하는 구체적 내용은 다음과 같다. 진동 보상 송출장치는 도 2의 블록도와 같이 송출버튼(201), 자세감지센서부(202), 계산부(203), 스위치부(204), 레이저다이오드(205), 오차율 조정 노브(206), 전원부(207)로 구성된다.

송출버튼(201)은 레이저포인터의 사용자가 레이저를 송출할 때 누르는 장치로 기존 레이저포인터의 버튼과 동일하나, 버튼이 눌려진 상태를 검출하여 계산부(203)에 전송하는 역할을 추가적으로 수행한다.

자세감지센서부(202)는 레이저포인터의 움직임을 검출하는 역할을 하며, 3축 MEMS 가속도센서를 이용하며, 이를 통하여 레이저포인터의 위치에 대한 정보를 얻는다. MEMS 가속도 센서는 전력소모량이 적고, 소형이며 저가여서 레이저포인터에도 적용이 가능하다. 자세감지센서부(202)에서 출력된 정보는 임의의 한 순간에 대한 가속도 값이므로, 레이저포인터 자체의 흔들림을 알기 위해서는 적분 및 평균값 계산이 필요하다. 따라서 자세감지센서부(202)에서 출력된 데이터는 계산부(203)에 보내져서 위치 및 평균값을 계산한다. 계산부(203)는 평균값을 구하기에 앞서, 레이저포인터의 위치값을 구하기 위하여, 자세감지센서부(202)에 보낸 3축 가속도 센서값을 2번 적분하는 연산 과정을 거친다. 이때의 적분 결과값은 레이저포인터의 현 지점을 의미하는 3축 위치정보이다. 그러므로 레이저포인터가 흔들림이나 진동에 의하여 자세가 변하면, 계산부(203)의 위치값이 변화하게 된다. 레이저포인터가 목표점에 포인팅된 상태에서 정지해 있으면 위치값은 변화하지 않는다. 따라서 레이저포인터의 위치값이 변화함이 없이 정지한 상태이면, 상기 위치값을 포인팅의 기준값으로 삼을 수 있다. 그러나 위치값의 변화는 레이저포인터를 의도적으로 움직이는 경우에도 발생한다.

따라서 의도적인 움직임으로 인한 위치값 변화와, 진동이나 흔들림에 의한 위치값 변화 간에 구별이 필요하다. 한 지점을 포인팅하는 방법은 빠르게 목표점을 조준한 후 서서히 정밀하게 조준하는 방법이 일반적이기 때문에, 레이저포인터 위치값의 시간에 따른 지수 함수적 이동 평균값을 계산하면, 의도적인 위치이동과 진동이나 떨림에 의한 위치변화를 구분할 수 있다. 또한 의도적으로 목표물을 조준하기 위하여 움직이는 경우에는, 이동평균값이 한 방향으로 지속적으로 변화하나, 조준이 완료된 상태에서는, 흔들림에 의하여 현재의 위치값이 변화할지라도 위치값의 이동평균값은 그 변화가 미미하다. 그 이유는 정조준 상태에서, 진동이나 흔들림은 목표값을 기준으로 +, - 방향으로 랜덤하거나 주기적으로 움직이는 현상으로 모델링할 수 있으며, 이 값들을 평균값을 취하면 '0' 에 수렴하기 때문이다. 결과적으로 진동이나 손떨림에 의한 이동 평균값은, 일정한 이동 궤적을 갖지 않고 정지된 한 지점의 위치값을 갖게 된다.

상기 지수 함수적 이동 평균값 계산은, 위치값의 평균값을 구하는데 있어서, 최근의 위치값은 과거의 위치값보다 가중치를 더 주며, 동시에 과거의 위치값도 일정한 시간동안 만으로 한정시키는 방식이다. 따라서 오래 전의 움직임이 현재의 위치값의 평균값에 영향을 적게 미치도록 한다. 따라서 최근에 의도적으로 움직인 위치값의 변화를 빠르게 반영할 수 있도록 한다.

계산부(203)는 상기 방법에 의해 계산한 이동평균 값과 현시점에서의 위치 값을 비교하여, 현재 자세에 대한 위치 값이 오차율 범위내에 있는지, 밖에 있는지를 판정한다. 송출버튼(201)이 눌려졌을 때, 현재값과 평균값의 차이가 오차율 범위내에 있으면 스위치(204)부에 'ON' 신호를 내보내, 레이저다이오드(205)를 동작시키고, 만일 오차율 범위를 벗어나 있으면, 스위치부(204)에 'OFF' 신호를 보내 레이저다이오드(205)가 작동되지 않도록 한다. 상기 과정은 레이저포인터가 흔들리는 상태에서 송출버튼(201)을 누루고 있을 때 계속 반복하도록 할 수 있다. 따라서 흔들리는 상태에서도 정확한 지점으로 포인팅을 가능하게 한다.

계산부(203)는 RAM과 ROM을 내장한 ONE CHIP 마이크로프로세서로 구현하며, 적분 및 평균값을 계산하는 연산 기능과 데이터의 저장, 오차율범위의 판단 등의 모든 제어 명령 신호를 판단하거나 발생시키는 역할을 한다.

스위치부(204)에서는 계산부(203)에서 보낸 발사 명령신호를 받아서 레이저다이오드(205)가 구동될 수 있도록 하는 펄스 구동기(Driver)로, 스위칭 타임이 짧은 SCR과, 콘덴서로 구성된다. 콘덴서에서는 전하를 충전하고 있다가, 계산부(203)의 발사 신호가 SCR GATE 단에 인가되면 충전된 전하를 방전한다. SCR과 콘덴서로 이루어진 방전 회로에 레이저다이오드(205)를 연결하면, 레이저다이오드(205)에 전류가 흐르게 된다. 송출버튼(201)이 계속 눌려진 상태가 되면, 계산부(203)에서는, 제어명령 신호를 반복적으로 스위치부(104)에 내보낸다. 이때 제어명령 신호의 반복 주기는 SCR, 콘덴서, 레이저 다이오드로 구성된 회로의 충방전 시간보다 길도록 셋팅한다.

레이저포인터의 흔들림에 의한 위치값 변화를 허용하는 오차율 범위는, 오차율조정노브(106)를 두어 사용자가 임의로 조정할 수 있도록 하며, 오차율을 표시하는 눈금 또는 디스플레이(LED 또는 LCD)를 두어 사용자가 간편하게 셋팅할 수 있도록 한다. 필요에 따라서 오차율조정노브(106)를 가지고, 흔들림에 의한 보상 정도를 조정할 수 있는데, 흔들림 보정이 필요 없는 경우에는 노브를 OFF 위치에 두고, 필요할 경우에는 오차율 허용 범위를 사용자가 임의로 높이거나 낮출 수 있어서, 상황에 따라 적절한 상태로 셋팅할 수 있도록 한다.

전원부(207)는 건전지 또는 축전지의 전원을 자세감지센서부(202), 계산부(203), 스위치부(204), 레이저다이오드(205), 오차율 조정 노브(206)에 필요한 크기의 전압으로 레벨을 변환하여 공급하는 역할을 하며, 무게 및 크기를 작게 하기 위하여 스위칭 방식을 사용한다. 건전지 및 2차전지의 입력 전압의 세기가 작아서 오 작동이 되는 것을 방지하기 위하여, 전원부(207)의 입력 전압이 한계 레벨 근처에 있으면, 밧데리 교환을 사전에 LED로 경보신호를 내보내 알리도록 하며, 더욱이 입력 전압이 한계 레벨 이하로 떨어지면 모든 기능은 멈추도록 하여, 진동 보상 기능이 없는 모드에서 작동하도록 자동 전환하여, 기존의 레이저포인터와 같은 기능만으로 동작할 수 있도록 한다.

상기 진동 보상 송출 장치는 소형이며 저가여서, 레이저포인터에 장착할 수 있다. 상기 장치를 레이저 포인터에 적용하면, 발표자가 손떨림이 있는 상황에서도, 의도한 지점을 안정되게 포인팅을 할 수 있도록 도움을 줄 것이다.

본 발명의 또 다른 실시 예인, 지향성 전자파 송출장치에 적용하는 구체적 내용은 다음과 같다. 진동 보상 송출장치는 도 3의 블록도와 같이 송출제어부(301), 자세감지센서부(302), 계산부(303), 스위치부(304), 송신기(305), 오차율 조정 노브(306), 포인팅값입력부(307), 전원부(308)로 구성된다. 여기서 지향성 전자파 송출장치는, 레이더, SONAR, 지향성 무선송수신장치 등, 전자파를 의도한 지점으로 보내고자 GAIN 이 큰 지향성 안테나를 사용하는 무선전송장비를 의미한다.

송출제어부(301)는 송출장치가 전자파를 송출하도록 명령을 전달하는 구성부로 버튼 형태로 구현하여, 사용자가 송출 명령을 내리는 수단일 수도 있고, 송출장치 자체의 수행 프로그램에 의하여 생성되는 데이터를 받아서, 자동적으로 송출 신호를 발생시킬 수도 있다. 또한 상기 두 경우의 조합이 될 수도 있다.

자세감지센서부(302)는 송출장치의 움직임을 검출하는 역할을 하며, 3축 MEMS 가속도센서를 이용하며, 이를 통하여 송출장치의 위치에 대한 정보를 얻는다. MEMS 가속도 센서는 전력소모량이 적고, 소형이며 저가여서 대부분의 소형 송출장치에도 적용 가능하다. 자세감지센서부(302)에서 출력된 정보는 한 순간에 대한 가속도 값이므로 발사체 자체의 흔들림을 알기 위해서는 적분 및 평균값 계산이 필요하다. 따라서 자세감지센서부(302)에서 출력된 데이터는 계산부(303)에 보내져서 위치 및 평균값을 계산한다. 계산부(303)는 평균값을 구하기에 앞서 발상장치의 위치값을 구하기 위하여 자세감지센서부(302)에 보낸 3축 가속도 센서값을 2번 적분하는 연산 과정을 거친다. 이때의 적분 결과값은 발사장치의 현 지점을 의미하는 3축 위치정보이다. 그러므로 발사장치가 흔들림이나 진동에 의하여 자세가 변하면, 계산부(303)의 위치값이 변화하게 된다. 송출장치가 목표점에 잘 정렬된 상태에서 정지해 있으면 위치값은 변화하지 않는다. 따라서 송출장치의 위치값이 변화함이 없이 정지한 상태이면, 상기 위치값을 송출의 기준값으로 삼을 수 있다. 그러나 위치값의 변화는 송출장치를 의도적으로 움직이는 경우에도 발생한다.

따라서 의도적인 움직임으로 인한 위치값 변화와, 진동이나 흔들림에 의한 위치값 변화 간에 구별이 필요하다. 한 지점을 조준하는 방법은 빠르게 목표점을 조준한 후 서서히 정밀하게 조준하는 방법이 일반적이기 때문에, 발사장치의 위치값의 시간에 따른 지수 함수적 이동 평균값을 계산하면, 의도적인 위치이동과 진동이나 떨림에 의한 위치변화를 구분할 수 있다. 또한 의도적으로 목표물을 조준하기 위하여 움직이는 경우에는 이동평균값이 한 방향으로 지속적으로 변화하나, 조준이 완료된 상태에서는 흔들림에 의하여 현재의 위치값이 변화할지라도 위치값의 이동평균값은 그 변화가 미미하다. 그 이유는 정조준 상태에서 진동이나 흔들림은 목표값을 기준으로 +, - 방향으로 랜덤하거나 주기적으로 움직이는 현상으로 모델링할 수 있으며, 이 값들을 평균값을 취하면 '0' 에 수렴하기 때문이다. 결과적으로 진동이나 손떨림에 의한 이동 평균값은 일정한 이동 궤적을 갖지 않고 정지된 한 지점의 위치값을 갖게된다. 상기 지수 함수적 이동 평균값 계산은, 위치값의 평균값을 구하는데 있어서 최근의 위치값은 과거의 위치값보다 가중치를 더 주며 동시에 과거의 위치값도 일정한 시간동안 만으로 한정시키는 방식이다. 따라서 오래 전의 움직임이, 현재의 위치값의 평균값에 영향을 적게 미치도록 한다. 따라서 최근에 의도적으로 움직인 위치값의 변화를 빠르게 반영할 수 있도록 한다.

계산부(303)는 상기 방법에 의해 계산한 이동평균 값과 현시점에서의 위치 값을 비교하여, 현재 자세에 대한 위치 값이 오차율 범위내에 있는지, 밖에 있는지를 판정한다. 송출제어부(301)에서 송출 명령신호가 발생되었을 때, 현재값과 평균값의 차이가 오차율 범위내에 있으면 스위치(104)부에 'ON' 신호를 내보내 송출장치(305)를 작동시키고, 만일 오차율 범위를 벗어나 있으면, 스위치부(304)에 'OFF' 신호를 보내 송신기(305)가 작동되지 않도록 한다. 상기 과정은 발사장치가 흔들리는 상태에서, 송출제어부(301)에서 송출 명령신호가 발생되고 있을 때, 계속 반복하도록 할 수 있다. 따라서 흔들리는 상태에서도 정확한 지점으로 송출을 가능하게 한다.

상기 방법에 의한 송출은 한 순간 일시적으로 전송되는 펄스 및 펄스 폭 내에 짧은 데이터를 보내는 레이더, SONAR, 센서 네트워크 중계장치 등에 한정적으로 적용되는 내용으로, 데이터가 연속적으로 송수신되어야 하는 일반적인 통신 링크에는 적합하지 한다.

계산부(303)는 RAM과 ROM을 내장한 ONE CHIP 마이크로프로세서로 구현하며, 적분 및 평균값을 계산하는 연산 기능과 데이터의 저장, 오차율범위의 판단 등의 모든 제어 명령 신호를 판단하거나 발생시키는 역할을 한다.

스위치부(304)에서는 계산부(303)에서 보낸 발사 명령신호를 받아서 송신기(305)가 전자파를 송출할 수 있도록 하는 송출 명령 펄스 발생기로, 송신기(305)를 정확하게 트리거(TRIGGER) 해줄 수 있도록 타이밍과 전압 레벨을 송시기에 적합하게 변환시켜주는 역할을 한다. 도 3에서 송신기(305)는 레이더, SONAR 등의 고출력 증폭기와 안테나를 포함하는, 송신기에 해당되는 것으로, 본 발명의 범위에는 포함되지 않는다.

송출장치의 흔들림에 의한 위치값을 허용하는 오차율 범위는, 오차율노브(306)를 두어 사용자가 임의로 조정할 수 있도록 하며, 오차율을 표시하는 눈금 또는 디스플레이(LED 또는 LCD)를 두어 사용자가 간편하게 셋팅할 수 있도록 한다. 필요에 따라서 오차율조정노브(106)를 가지고 흔들림에 의한 보상 정도를 조정할 수 있는데, 흔들림 보정이 필요 없을 경우에는 노브를 OFF 상태에 두면 된다. 흔들림 보정이 필요할 경우에는, 오차율 허용 범위를 사용자가 임의로 높이거나 낮출 수 있어서, 상황에 따라 적절한 상태로 셋팅할 수 있도록 한다.

상기 설명은 송출장치의 흔들림을 판단하는 기준값을, 송출장치 위치값의 평균값으로 이용하였으나, 다른 실시 예로, 상기 기준값은, 송출장치를 조준하는 과정에서 얻을 수도 있다. RADAR 또는 SONAR의 경우에는 송출장치가 떨림이 없을 때, 송출하고자하는 송출장치의 위치값을 자세감지센서부(302) 및 계산부(303)를 통하여 사전에 획득하여 저장하고, 송출시 기준값으로 정할 수 있다. 또한 데이터 링크의 경우에는 GPS 정보를 두 지점에 있는 송출장치에서 획득하고, 상대방의 위치에 포인팅 되었을 때의 자신의 자세 위치 정보를 저장하여 기준점으로 삼을 수 있다.

포인팅값입력부(307)는 상기 기준값 정보 및 GPS 정보를 자동 또는 수동으로 입력할 수 있도록 하며, 수동인 경우에 기준점이 확인되면 확인버튼을 눌러 그 시점의 송출장치의 위치 값이 계산부(103)에 저장되도록 한다. 계산부(103)는 저장된 송출장치의 위치값을, 사격 위치의 기준값으로 정하여, 송출장치가 떨림이나 진동에 의하여 흔들려, 상기 기준값과 현재 위치값이 오차율 범위 이상의 차이가 나면 출력되지 않도록 하며, 오차율 범위 내에 들면 격발되도록 하여, 명중률을 개선할 수 있도록 한다.

전원부(308)는 상용 입력 전원(AC 220V, DC 12V)을 자세감지센서부(302), 계산부(303), 스위치부(304), 오차율조정노브(306)에 필요한 크기의 전압으로 레벨을 변환하여 공급하는 역할을 하며, 무게 및 크기를 작게 하기 위하여 스위칭 방식을 사용한다.

상기 진동 보상 송출 장치는 소형이며 저가여서 소형 RADAR나 SOANR 등에 적용할 수 있으며, 흔들림이 있는 상황에서도 정확한 지점으로만 송출 되도록 한다. 추가적으로 센서 네트워크와 같이 소모 전력이 중요한 문제가 되며, 실시간 전송은 크게 문제가 되지않는 지향성 중계 노드에 본 발명을 적용하면, 전자파를 잘못된 지점으로의 송출을 방지하고, 정확한 지점에서 더 보내도록 하여, 전력 소모량을 크게 줄일 수 있을 것이다. 또한 상기 장치는 소형 송출장치뿐만 아니라 중대형 송출장치에도 적용이 가능하다. 중대형 레이더를 위해 기존에 사용되고 있는 짐발(GIMBALS)은 수평축에 대한 자세 보정은 가능하나 수직축으로 크게 변화하는 움직임에 대해서는 자세를 보상하는데 한계가 있으므로, 중대형의 송출장치의 경우에도 짐발(GIMBALS)과 병행하여 본 발명을 적용하면 탐지율 향상에 도움이 될 것이다.

본 발명의 추가적인 실시예로, 전술한 방법보다 좀더 정밀한 자세 제어가 필요한 경우를 위하여, MEMS 가속도 센서를 1개 더 추가한다. 도 4와 같이 발사장치의 맨 앞부분(402)과 맨 끝부분(403)에 MEMS 가속도 센서를 각각 설치하고, 각각의 출력 신호에 대하여, 시간에 따른 적분을 2회 연산하여, 두 지점에서의 위치값을 별도로 구한다. 두 위치값은 X1, Y1, Z1과 X2, Y2, Z2 로 각각 표현되며, 두 위치값을 잇는 선이 발사체의 방향을 나타낸다. 따라서 두 위치값을 전술한 방법과 동일한 방법으로 이동평균값을 구하고, 발사체의 방향 정보를 추가로 적용하여 흔들림을 보상하면, 좀 더 정확한 자세 보정이 이루어진다. 추가적으로 또한 가속도 센서와 각속도 센서 데이터로부터 얻은 위치값 및 회전각과, 상기 이동평균 계산방식을 이용하여, 보다 정밀한 자세 보정을 할 수도 있다.

101 : 발사버튼 102 : 자세감지센서부
103 : 계산부 104 : 스위치부
105 : 격발장치 106 : 오차율조정노브
107 : 조준확인버튼 108 : 전원부
201 : 송출버튼 202 : 자세감지센서부
203 : 계산부 204 : 스위치부
205 : 레이저다이오드 206 : 오차율조정노브
207 : 전원부
301 : 송출제어부 302 : 자세감지센서부
303 : 계산부 304 : 스위치부
305 : 송신기 306 : 오차율조정노브
307 : 포인팅값입력부 308 : 전원부
401 : 총열 또는 송출장치몸체 402 : 제1 가속도센서
402 : 제2 가속도센서

Claims (4)

1. 총이나 포 등의 발사장치의 떨림 및 진동으로 인한 명중률 저하현상을 개선하기 위하여,
   떨림이나 기계진동에 의한 흔들림 정도를 감지하기 위하여, 3축 MEMS 가속도 센서를 사용하며, 상기 가속도센서를 총열의 맨 앞쪽 끝 부분에 배치하여, 흔들림을 잘 감지할 수 있도록 하는 자세감지센서부와;
   상기 가속도 센서 출력값을 2번 적분하여 상기 발사 장치의 3축에 대한 위치값을 계산하며, 위치값의 지수함수적 이동 평균값을 구하고, 이동 평균값을 기준값으로 정하며, 현 위치값을 기준값과 비교하여 발사 여부를 판단하는 계산부와;
   상기 계산부에서 발사여부 신호를 수신하여, 발사장치의 격발장치를 동작시킬 수 있는 전기 펄스를 출력하는 스위치부와;
   상기 스위치부의 전기 펄스에 의해서 탄환이 발사되도록, 스프링과 전자석의 힘으로 작동하도록 한 격발장치와;
   사격자가 탄환을 발사하고자 할 때 누르는 발사버튼과;
   사격자가 흔들림 보정의 정도, 즉 허용 오차율을 조정할 수 있거나, 흔들림 보정 기능을 완전히 끌 수도 있도록 하는 오차율조정노브와;
   발사장치에 레이저 빔 또는 조준선 정렬 장치가 기 장착되어 있어서, 발사자가 정조준 된 지점의 위치값, 즉 발사장치의 위치값을 격발 전에 저장하고, 그 값을 사격 위치의 기준값으로 정할 수 있도록 하기 위한 조준확인버튼과;
   상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부로 구성하여, 상기 계산부에서 산출한 자세 값의 평균값, 또는 조준확인버튼을 통하여 셋팅한 기준값과, 현 자세 값의 차가 에러 범위 내에 있을 때만 발사 되도록 하여, 조준지점과 다른 지점에 발사되는 것을 방지하고, 의도한 지점에 정조준 되었을 때만 발사되도록, 흔들림으로 인한 오오사격을 개선하도록 하며, 명중률을 개선하는데 있어서 짐발(GIMBAL)과 같이 크고 무겁고 고가인 기계적 자세 제어 보정 장치를 사용하지 않고, 소형 전자 부품만을 사용하여 소형 총구류에도 적용할 수 있도록 한 방법 및 장치.
2. 레이저포인터의 떨림 및 진동으로 인한 포인팅 효과 저하현상을 개선하기 위하여,
   손떨림이나 기계진동에 의한 흔들림 정도를 감지하기 위하여 3축 MEMS 가속도계를 사용하는 자세감지센서부와;
   상기 가속도계의 값을 2번 적분하여 상기 레이저포인터의 자세 값을 계산하며, 자세 값을 지수함수적 이동 평균값을 구하고, 자세의 이동 평균값과 현 자세 값을 비교하여 송출 여부를 판단하는 계산부와;
   상기 계산부에서 송출여부 신호를 수신하여 발사장치의 송출기를 동작시킬 수 있는 전기 펄스를 출력하는 스위치부와;
   레이저 빔을 발사하기 위한 송출버튼과;
   사용자가 흔들림 보정의 정도, 즉 허용 오차율을 조정할 수 있거나, 완전히 끌수도 있도록 하는 오차율조정노브와;
   상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부로 구성하여, 상기 계산부에서 산출한 자세 값의 평균값과 현 자세 값의 차가 에러 범위 내에 있을 때만 송출 되도록 하여, 의도한 지점과 다른 지점에 송출되는 것을 방지하고, 의도한 지점에 정조준 되었을 때만 송출 및 발사되도록 흔들림으로 인한 오송출을 개선하여, 발표자가 손떨림에 의해서 레이저포인터가 흔들려도, 일정하게 한 지점을 포인팅할 수 있도록 하는 방법 및 장치.
3. 지향성 전자파 송출장치의 요동 및 진동으로 인한 오 지점 송출 현상을 개선하기 위하여,
   요동이나 기계진동에 의한 흔들림 정도를 감지하기 위하여 3축 MEMS 가속도계를 사용하는 자세감지센서부와;
   상기 가속도계의 값을 2번 적분하여 상기 송출장치의 자세 값을 계산하며, 자세 값을 지수함수적 이동 평균값을 구하고, 상기 자세의 이동 평균값을 송출시 기준값으로 정하여 현 자세 값과 비교하여 송출 여부를 판단하는 계산부와;
   상기 계산부가 송출여부를 판단할 때에 있어서, 출력을 송출하기 전에 이미 발사체가 목적지로 정확하게 포인팅된 위치값을 GPS 정보를 통하여 알고있거나,
   발사체의 위치 값이 목표한 지점에 잘 포인팅 된 것을 파악이 가능한 경우에는, 상기위치값을 송출시 기준값으로 이용하도록 계산부에 전달하며, 상기 위치값을 입력 또는 전달할 수 있도록 하는 포인팅값입력부와;
   상기 계산부에서 송출여부 명령 신호에 따라 전자파가 출력될수 있도록하는 스위치부와;
   사용자가 흔들림 보정의 정도, 즉 허용 오차율을 조정할 수 있거나, 완전히 끌수도 있도록 하는 오차율조정노브, 또는 오차율조정노브 대신 CPU 및 GUI를 통하여 키보드 및 마우스를 사용하여 허용오차율을 조정할 수 있도록 하는 장치와;
   상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원부로 구성하여, 상기 계산부에서 산출한 위치값의 평균값 또는 포인팅값입력부를 통하여 획득한 기준값과, 현 자세 값의 차가 에러 범위 내에 있을 때만 송출 되도록 하여, 조준지점과 다른 지점에 송출되는 것을 방지하고, 의도한 지점에 정조준 되었을 때만 송출 및 발사되도록 흔들림으로 인한 오송출을 개선하여, 자세 안정화를 위한 짐발(GIMBAL)이 없는 소형 SONAR나, RADAR의 탐지 정확도를 향상시키며, 지향성 데이터 센서 네트워크 노드의 전력 소모량 개선에 도움을 줄수 있도록 하는 방법 및 장치.
4. 청구항 1, 3항에 있어서,
   좀더 정밀한 자세 감지를 위하여, MEMS 가속도 센서를 1개 더 추가하고;
   발사장치의 맨 앞부분과 맨 끝부분에 MEMS 가속도 센서를 설치하여;
   각각의 출력 신호에 대하여 시간에 따른 적분을 2회 연산하여, 두 지점에서의 위치값을 별도로 구하며, 두 위치값을 잇는 선을, 발사 또는 송출 장치의 방향 정보로 추가적으로 이용하여;
   좀더 정밀한 자세 보상을 할 수 있도록 하는 방법.

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