KR20230059507A - 전자광학 추적 시스템의 시간 지연에 의한 표적 상실을 방지하기 위한 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템 - Google Patents

전자광학 추적 시스템의 시간 지연에 의한 표적 상실을 방지하기 위한 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자광학 추적 시스템(Electro-Optical Tracking System, EOTS)의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 전자광학 추적 시스템의 운용시 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 직후 초기에는 자동추적모드로 전환되기 직전에 조종간을 통해 기억된 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치를 상대적으로 추적오차에 대응하는 출력값에 대한 가중치보다 크게 부여하고, 시간 경과에 따라 기억된 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치는 점진적으로 감소시키는 동시에 추적오차에 대한 가중치는 점진적으로 증가시켜 내부 김발을 구동시킴으로써 전자광학 추적 시스템의 시간 지연에 의한 표적 상실을 방지하여 안정적으로 자동추적모드로 진입할 수 있도록 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템에 관한 것이다.

Description

전자광학 추적 시스템의 시간 지연에 의한 표적 상실을 방지하기 위한 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템{MEMORY TRACKING TYPE IMAGE TRACKER AND METHOD FOR PREVENTING TARGET LOSS DUE TO TIME DELAY OF AN EOTS, AND EOTS HAVING THE SAME}
본 발명은 전자광학 추적 시스템(Electro-Optical Tracking System, EOTS)의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 전자광학 추적 시스템의 운용시 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 직후 초기에는 자동추적모드로 전환되기 직전에 조종간을 통해 기억된 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치를 추적오차에 대응하는 출력값에 대한 가중치보다 크게 부여하고, 시간 경과에 따라 기억된 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치는 점진적으로 감소시키는 동시에 추적오차에 대한 가중치는 점진적으로 증가시켜 내부 김발을 구동시킴으로써 전자광학 추적 시스템의 시간 지연에 의한 표적 상실을 방지하여 안정적으로 자동추적모드로 진입할 수 있도록 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템에 관한 것이다.
전자광학 추적 시스템(Electro-Optical Tracking System, EOTS)은 항공기, 함정, 전차와 같은 다양한 플랫폼에 장착되어 진동과 같은 외란이 존재하는 상황에서도 이동하는 대상 표적(목표물)을 자동적으로 추적하면서 관측자에게 대상 표적에 대한 안정된 시계(Line Of Sight, LOS)을 제공하고, 대상 표적의 위치, 속도, 각속도 등을 포함하는 표적정보를 사격 통제 시스템(Fire control system)에 제공한다.
이러한 전자광학 추적 시스템은 내부 김발(Inner Gimbal)에 영상센서, 예를 들면, 열영상센서(Forward Looking Infra-Red, FLIR), CCD TV 카메라, 레이저 지시기/조사기(Laser Range Finder/Laser Designator, LRF/LD) 등을 장착하여 주야간 관측 및 사격 통제용으로 사용된다. 열영상 센서 및 CCD TV 카메라로 주야간에 표적의 영상을 통하여 실시간으로 관측하고, 레이저 지시기로 표적정보를 측정하여 전송하거나 레이저 조사기를 통하여 레이저 유도 미사일로 표적을 직접 타격하는데 사용된다.
도 1은 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템을 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템(10)은 영상센서로부터 획득한 영상정보를 이용하여 대상 표적의 위치를 산출하고 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 화면 중심으로부터의 변위에 해당하는 추적오차(
Figure pat00001
)를 산출하는 영상센서 제어장치(11)와, 영상센서를 통해 대상 표적의 영상을 촬영하고 영상센서 제어장치(11)에서 산출된 추적오차(
Figure pat00002
)를 제공받아 영상센서의 변위를 제어하여 대상 표적을 화면의 중심에 지속적으로 유지시키는 영상센서장치(12)를 포함한다.
영상센서장치(12)는 영상추적조립체(Image Tracking Assembly, ITA)(112)로부터 산출된 추적 게이트와 대상 표적과 화면 중심 상의 위치 차이인 추적오차(
Figure pat00003
)를 제공받는 영상 추적 제어기(121)와, 영상 추적 제어기(121)에서 제공되는 추적오차(
Figure pat00004
)를 토대로 내부 김발(Inner Gimbal)(122c)을 구동시키는 안정화 제어기(122)와, 안정화 제어기(122)에 의해 구동하는 내부 김발(122c)을 추종하도록 외부 김발(Outer Gimbal)(123c)을 구동시키는 종속 제어기(123)를 포함한다.
안정화 제어기(122)는 영상 추적 제어기(121)에서 출력되는 출력값을 토대로 내부 김발(122c)을 구동시켜 영상센서의 변위를 제어하고, 이를 통해 대상 표적이 화면의 중심에 지속적으로 유지되도록 제어한다. 이러한 안정화 제어기(122)는 안정화 제어부(122a)와, 서보 증폭부(122b)와, 내부 김발(122c)과, 자이로스코프(122d)를 통해 안정화 루프를 형성하여 내부 김발(122c)에 지지되는 영상센서를 제어한다.
종속 제어기(123)는 종속 제어부(123a)와, 서보 증폭부(122b)와, 외부 김발(123c)과, 내부 김발 위치센서(123d)와, 외부 김발 위치센서(123e)를 통해 종속 루프를 형성하여 내부 김발(122c)을 추종하도록 외부 김발(123c)의 구동을 제어한다.
이러한 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템(10)은 내부 김발(122c)에 지지되는 영상센서로부터 획득한 영상정보를 영상 센서 제어 조립체(111)로부터 제공받아 영상 추적 조립체(112)를 매개로 대상 표적의 위치와 화면 중심으로부터의 변위에 해당하는 추적오차를 산출하고, 산출된 추적오차를 영상 추적 제어기(121)를 매개로 안정화 제어기(122)의 안정화 제어부(122a)로 제공하여 서보 증폭부(122b)에서 변위만큼 모터를 구동함으로써 대상 표적을 화면의 중심에 지속적으로 유지시킨다.
그리고, 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템(10)은 수동추적모드와 자동추적모드로 운용된다. 즉, 영상센서장치(12)는 운용자가 조이스틱과 같은 조종간으로 대상 표적을 수동으로 추적하다가 조준선의 중심 부근으로 대상 표적이 위치하면 자동추적버튼을 눌러 자동추적모드로 진입한다. 자동추적모드에 진입하면, 영상센서 제어장치(11)의 영상 추적조립체(112)로부터 로부터 추적 게이트와 관심 표적의 화면상의 위치 차이인 추적오차(
Figure pat00005
)를 제공받아 안정화 제어기(122)와 종속 제어기(123)를 통해 내/외부 김발(122c, 123c)을 구동하여 관심 표적을 자동 추적한다.
그러나, 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템은 수동추적모드에서 최초 자동추적모드로 진입할 때 영상처리 시간지연 및 운용모드 천이(수동추적모드→자동추적모드 천이)에 따른 시간 지연으로 인해 전자광학 추적 시스템이 대기 상태로 진입하여 대기 상태가 된다. 이때, 대상 표적은 전자광학 추적 시스템의 대기 상태와 무관하게 연속해서 움직이기 때문에 시계(Field of View, FOV)를 벗어나 표적 상실, 즉 추적 상실이 발생하여 자동추적모드 진입이 실패하는 문제가 발생할 수 있다. 또는 시계(FOV) 끝 부분에 걸려서 구동시 과도 응답의 불안정을 야기할 수 있다.
KR 10-1722993 B1, 2017.03.29., "전자광학추적기" KR 10-0472205 B1, 2005.02.04., "전자광학추적기에서 영상 추적부의 시간지연 보상 제어기 및 제어방법" KR 10-1543450 B1, 2015.08.04., "관성항법장치를 이용한 시선 안정화 시스템의 표적 추적 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체" KR 10-1864944 B1, 2018.05.30., "속도 및 가속도 적응 파라메터를 이용한 영상기반 표적 추적 제어방법" KR 10-2060119 B1, 2019.12.20., "전자광학추적기 및 이를 제어하는 방법"
마진석, 권우현., "시간지연을 가지는 전자광학 추적 시스템의 칼만필터를 이용한 표적 추적 성능 개선 방법", 한국군사과학기술학회지 제2권 제1호(1999년 6월). 박주광, 정슬., "전자광학추적장비의 좌표 추적기 구현 및 헬리콥터 탑재 레이더 연동시험에 관한 연구", Journal of Control, Automation and Systems Engineering Vol. 11, No. 4, April 2005.
본 발명은 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 수동 및 자동추적모드를 운용하는 전자광학 추적 시스템에 있어서, 영상처리 시간지연 및 운용모드 천이에 따른 시간지연으로 인한 대상 표적의 상실을 방지하여 안정적으로 수동추적모드에서 자동추적모드로 진입할 수 있도록 제공하는 전자광학 추적 시스템의 시간 지연에 의한 표적 상실을 방지하기 위한 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 이를 구비한 전자광학 추적 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 영상센서로부터 제공되는 영상정보를 통해 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 영상 추적 조립체에서 산출된 추적오차에 대응하는 출력값을 출력하는 추적 제어부; 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환하기 직전의 수동추적모드에서 조종간의 이동속도를 안정화 제어기의 자이로스코프로부터 제공받아 저장하는 메모리 버퍼; 상기 메모리 버퍼에 저장된 이송속도에 대응하는 출력값을 출력하는 속도 제어부; 및 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 천이되는 직후부터 카운터에 의해 카운팅되는 카운팅값마다 상기 추적 제어부의 출력값과 상기 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치를 각각 부여하여 상기 안정화 제어기로 출력하는 가중치 부여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기를 제공한다.
또한, 상기 가중치 부여부는 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 전환된 바로 직후부터 상기 카운터의 카운팅값을 순차적으로 증가시켜 나가면서 각 카운팅값마다 상기 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치는 '1'에서 '0'으로 점진적으로 감소시키는 동시에 상기 추적 제어부의 출력값에 대한 가중치는 '0'에서 '1'로 점진적으로 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 가중치 부여부는 상기 추적 제어부의 출력값에 대한 가중치를 증가시킬 때 상기 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치가 감소되는 감소분과 동일한 크기로 점진적으로 가중치를 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 영상센서로부터 획득한 영상정보를 이용하여 대상 표적의 위치를 산출하고 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 화면 중심으로부터의 변위에 해당하는 추적오차를 산출하는 영상센서 제어장치; 및 상기 영상센서를 구비하고, 상기 영상센서를 통해 대상 표적의 영상을 촬영하며, 상기 영상센서 제어장치에서 산출된 추적오차를 제공받아 대상 표적이 화면의 중심에 지속적으로 유지되도록 상기 영상센서의 변위를 제어하는 영상센서장치; 를 포함하고, 상기 영상센서장치는 상기한 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기; 상기 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기에서 출력되는 출력값을 토대로 상기 영상센서가 지지되는 내부 김발의 구동을 제어하는 안정화 제어기; 및 상기 안정화 제어기에 의해 구동하는 내부 김발을 추종하도록 외부 김발의 구동을 제어하는 종속 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자광학 추적 시스템을 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수동추적모드와 자동추적모드로 운용되는 전자광학 추적 시스템의 영상 추적 제어방법에 있어서, (a) 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 전환하기 직전의 수동추적모드에서 조종간의 이동속도를 기억하는 과정; (b) 상기 자동추적모드로 전환된 직후 순차적으로 설정된 카운팅값으로 순차적으로 카운팅하는 과정; (c) 각 카운팅값마다 상기 (a) 과정에서 기억된 조종간의 이동속도에 대응하는 출력값과 영상센서로부터 제공되는 영상정보를 통해 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 산출된 추적오차에 대응하는 출력값에 대해 각각 가중치를 부여하는 과정; 및 (d) 상기 (c) 과정에서 각 카운팅값마다 가중치가 각각 부여된 상기 기억된 조종간의 이동속도에 대응하는 출력값과 상기 추적오차에 대응하는 출력값을 토대로 영상센서가 지지되는 내부 김발의 구동을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어방법을 제공한다.
또한, 상기 (c) 과정에서는 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 전환된 바로 직후부터 카운팅값을 순차적으로 증가시켜 나가면서 각 카운팅값마다 상기 기억된 조정간의 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치는 '1'에서 '0'으로 점진적으로 감소시키는 동시에 상기 추적오차에 대응하는 출력값에 대한 가중치는 '0'에서 '1'로 점진적으로 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 추적오차에 대응하는 출력값에 대한 가중치를 증가시킬 때, 상기 기억된 조종간의 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치가 감소되는 감소분과 동일한 크기로 점진적으로 가중치를 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기 및 방법, 전자광학 추적 시스템에 의하면, 영상 추적 제어기를 통해 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 바로 직후 초기에는 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치를 최대치로 하는 동시에 추적 제어부의 출력값에 대한 가중치는 최소치로 하고, 시간 경과에 대응하여 점진적으로 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치를 카운팅값마다 균일하게 감소시키는 반면, 추적 제어부의 출력값에 대한 가중치는 증가시킴으로써 수동 및 자동추적모드를 운용하는 전자광학 추적 시스템에서 영상처리 시간지연 및 운용모드 천이에 따른 시간지연으로 인한 대상 표적의 상실을 방지하여 안정적으로 수동추적모드에서 자동추적모드로 진입할 수 있도록 제공할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자광학 추적 시스템을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 추적 제어방법을 도시한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현되는 것을 배제하지 않으며, 단지 본 발명의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자광학 추적 시스템을 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자광학 추적 시스템(20)은 영상센서로부터 획득한 영상정보를 이용하여 대상 표적의 위치와 화면 중심으로부터의 변위에 해당하는 추적오차(
Figure pat00006
)를 산출하는 영상센서 제어장치(21)를 포함한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 전자광학 추적 시스템(20)은 상기 영상센서를 통해 촬영된 대상 표적의 영상정보를 토대로 영상센서 제어장치(21)에서 산출된 추적오차(
Figure pat00007
)를 제공받아 상기 영상센서의 변위를 제어하여 대상 표적을 화면의 중심(즉, 조준선의 중심)에 지속적으로 유지시키는 영상센서장치(22)를 포함한다.
영상센서 제어장치(21)는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템(10)의 영상센서 제어장치(11)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 영상센서 제어장치(21)는 도 2와 같이, 내부 김발(222c)에 지지된 상기 영상센서로부터 획득된 영상정보를 제공받아 대상 표적의 위치를 산출하는 영상센서 제어 조립체(211)와, 영상센서 제어 조립체(211)에서 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 대상 표적의 위치에 대한 화면 중심으로부터의 변위에 해당하는 추적오차(
Figure pat00008
)를 산출하여 영상 추적 제어기(221)로 제공하는 영상 추적 조립체(212)를 포함한다.
영상센서장치(22)는 영상 추적 제어기(221)와, 안정화 제어기(222)와, 종속 제어기(223)를 포함한다. 이때, 안정화 제어기(222)와 종속 제어기(223)는 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템(10)의 안정화 제어기(122)와 종속 제어기(123)와 동일한 구성으로 이루어짐에 따라 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 이하에서는 본 발명의 기술적 특징인 영상 추적 제어기(221)에 대해 구체적으로 설명한다.
안정화 제어기(222)는 안정화 제어부(222a)와, 서보 증폭부(222b)와, 내부 김발(222c)과, 자이로스코프(222d)를 통해 안정화 루프를 형성하여 상기 영상센서를 지지하는 내부 김발(222c)을 안정화시키는 안정화 루프 제어기로서, 내부 김발(222c)을 안정화시켜 내부 김발(222c)에 지지되는 영상센서를 안정화시키는 역할을 수행한다.
종속 제어기(223)는 종속 제어부(223a)와, 서보 증폭부(222b)와, 외부 김발(223c)과, 내부 김발 위치센서(223d)와, 외부 김발 위치센서(223e)를 통해 종속 루프를 형성하여 내부 김발(222c)을 추종하도록 외부 김발(223c)의 구동을 제어한다.
본 발명에 따른 영상 추적 제어기(221)는 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 직후에는 자동추적모드로 전환되기 직전에 조종간을 통해 기억된 이동속도에 가중치를 크게 부여하여 대상 표적을 추적하고, 시간 경과에 따라 영상 추적 조립체(212)에서 제공되는 추적오차에 대한 가중치를 증가시켜 대상 표적을 추적한다.
이러한 영상 추적 제어기(221)는 영상 추적 조립체(212)에서 제공되는 추적오차(
Figure pat00009
)를 토대로 대상 표적의 위치가 화면의 중심으로 이동되는 방향으로 조종간의 이동속도에 대응하는 이동속도 명령을 출력하는 추적 제어부(221a)를 포함한다.
그리고, 영상 추적 제어기(221)는 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환하기 직전의 수동추적모드에서 조종간의 이동속도를 안정화 제어기(222)의 자이로스코프(222d)로부터 제공받아 저장하는 메모리 버퍼(221b)와, 메모리 버퍼(221b)에 저장된 이송속도를 제공받아 이동속도 명령을 출력하는 속도 제어부(221c)를 포함한다.
그리고, 영상 추적 제어기(221)는 수동추적모드에서 자동추적모드로 천이되는 직후부터 카운터(221e)에 의해 '0'에서 '30'으로 증가하는 카운팅값에 대응하여 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치를 '1'에서 '0'으로 점진적으로 감소시키는 동시에 속도 제어부(221c)의 감소분에 대응하여 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치를 '0'에서 '1'로 증가시켜 출력하는 가중치 부여부(221d)를 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 영상 추적 제어기(221)는 가중치 부여부(221d)를 매개로 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 바로 직후에는 카운터(221e)의 카운팅값을 '0'에서 '30'으로 증가시켜 나가면서 카운팅값마다 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치는 최대치('1')에서 '0'으로 점진적으로 감소시키는 반면, 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 '0'에서 최대치('1')로 점진적으로 증가시켜 출력한다.
가령, 가중치 부여부(221d)를 매개로 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 바로 직후 첫 번째 카운팅값('0')에서는 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치와 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치 비율은 10:0이 되고, 최종 번째 카운팅값('30')에서는 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치와 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치 비율은 0:10이 된다. 그리고, 첫 번째 카운팅값('0')과 최종 번째 카운팅값('30') 사이의 카운팅값에서는 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치는 점진적으로 감소되고, 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치의 감소분과 동일한 크기로 증가된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자광학 추적 시스템(10)은 영상 추적 제어기(221)를 통해 수동추적모드에서 자동추적모드로 전환된 바로 직후에는 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치를 최대치로 하고, 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 최소치로 하고, 이후, 시간 경과에 대응하여 점진적으로 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치를 균일하게 감소시키는 반면, 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 증가시킴으로써 수동 및 자동추적모드를 운용하는 종래기술에 따른 전자광학 추적 시스템의 추적 운용모드에 있어서, 영상처리 시간지연 및 운용모드 천이에 따른 시간지연으로 인한 대상 표적의 상실을 방지하여 안정적으로 수동추적모드에서 자동추적모드로 진입할 수 있도록 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 추적 제어방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 자이로스코프(222d)를 통해 검출된 조정간의 이동속도를 메모리 버퍼(221b)에 저장하여 기억한다(S1). 이때, 자이로스코프(222d)는 내부 김발(222c)을 통해 조정간의 이동속도를 검출하여 메모리 버퍼(221b)로 제공한다.
이어서, 자동추적모드로 전환하면, 카운터(221e)를 통해 설정된 시간 간격으로, 예를 들면 '0'에서 '30'까지 설정된 시간 간격으로 순차적으로 카운팅한다(S2, S3).
이어서, 과정 'S1'에서 기억된 이동속도에 대응하는 속도 제어부(221c)의 출력값과 추적오차(
Figure pat00010
)에 대응하는 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치를 가중치 부여부(221d)를 통해 부여한다. 이때, 자동추적모드 전환 직후 초기에는 속도 제어부(221c)의 출력값을 최대치('1')로 하고, 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 최소치('0')로 하여 안정화 제어기(222)의 안정화 제어부(222a)로 제공한다(S3).
이어서, 가중치 부여부(221d)를 통한 속도 제어부(221c)의 출력값과 추적오차(
Figure pat00011
)에 대응하는 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 카운터(221e)의 최종 카운터값이 도래할 때까지 반복 수행된다. 이때, 각 카운팅값마다 균일한 비율로 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치는 점진적으로 감소시키고, 추적오차(
Figure pat00012
)에 대응하는 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 증가시킨다(S5, S6).
이어서, 카운터(221e)의 카운팅값이 최종 카운팅값을 초과하는 경우에는, 속도 제어부(221c)의 출력값에 대한 가중치는 최소치로 하고, 추적 제어부(221a)의 출력값에 대한 가중치는 최대치로 하여 안정화 제어부(222a)로 출력하여 내부 김발(222c)를 제어한다(S7).
이상에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만, 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이다. 그리고, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10, 20 : 전자광학 추적 시스템
11, 21 : 영상센서 제어장치
12, 22 : 영상센서장치
121, 221 : 영상 추적 제어기
122, 222 : 안정화 제어기
123, 223 : 종속 제어기
122a, 222a : 안정화 제어부
122b, 222b : 서보 증폭부
122c, 222c : 내부 김발
112d, 222d : 자이로스코프
123a, 223a : 종속 제어부
123b, 223b : 서보 증폭부
123c, 223c : 외부 김발
123d, 223d : 내부 김발 위치센서
123e, 223e : 외부 김발 위치센서
221a : 추적 제어부
221b : 메모리 버퍼
221c : 속도 제어부
221d : 가중치 부여부
221e : 카운터

Claims (7)

  1. 영상센서로부터 제공되는 영상정보를 통해 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 영상 추적 조립체에서 산출된 추적오차에 대응하는 출력값을 출력하는 추적 제어부;
    수동추적모드에서 자동추적모드로 전환하기 직전의 수동추적모드에서 조종간의 이동속도를 안정화 제어기의 자이로스코프로부터 제공받아 저장하는 메모리 버퍼;
    상기 메모리 버퍼에 저장된 이송속도에 대응하는 출력값을 출력하는 속도 제어부; 및
    상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 천이되는 직후부터 카운터에 의해 카운팅되는 카운팅값마다 상기 추적 제어부의 출력값과 상기 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치를 각각 부여하여 상기 안정화 제어기로 출력하는 가중치 부여부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가중치 부여부는 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 전환된 바로 직후부터 상기 카운터의 카운팅값을 순차적으로 증가시켜 나가면서 각 카운팅값마다 상기 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치는 '1'에서 '0'으로 점진적으로 감소시키는 동시에 상기 추적 제어부의 출력값에 대한 가중치는 '0'에서 '1'로 점진적으로 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가중치 부여부는 상기 추적 제어부의 출력값에 대한 가중치를 증가시킬 때 상기 속도 제어부의 출력값에 대한 가중치가 감소되는 감소분과 동일한 크기로 점진적으로 가중치를 증가시키는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기.
  4. 영상센서로부터 획득한 영상정보를 이용하여 대상 표적의 위치를 산출하고 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 화면 중심으로부터의 변위에 해당하는 추적오차를 산출하는 영상센서 제어장치; 및
    상기 영상센서를 구비하고, 상기 영상센서를 통해 대상 표적의 영상을 촬영하며, 상기 영상센서 제어장치에서 산출된 추적오차를 제공받아 대상 표적이 화면의 중심에 지속적으로 유지되도록 상기 영상센서의 변위를 제어하는 영상센서장치; 를 포함하고,
    상기 영상센서장치는,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기;
    상기 기억 추적 방식의 영상 추적 제어기에서 출력되는 출력값을 토대로 상기 영상센서가 지지되는 내부 김발의 구동을 제어하는 안정화 제어기; 및
    상기 안정화 제어기에 의해 구동하는 내부 김발을 추종하도록 외부 김발의 구동을 제어하는 종속 제어기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자광학 추적 시스템.
  5. 수동추적모드와 자동추적모드로 운용되는 전자광학 추적 시스템의 영상 추적 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 전환하기 직전의 수동추적모드에서 조종간의 이동속도를 기억하는 과정;
    (b) 상기 자동추적모드로 전환된 직후 순차적으로 설정된 카운팅값으로 순차적으로 카운팅하는 과정;
    (c) 각 카운팅값마다 상기 (a) 과정에서 기억된 조종간의 이동속도에 대응하는 출력값과 영상센서로부터 제공되는 영상정보를 통해 산출된 대상 표적의 위치를 토대로 산출된 추적오차에 대응하는 출력값에 대해 각각 가중치를 부여하는 과정; 및
    (d) 상기 (c) 과정에서 각 카운팅값마다 가중치가 각각 부여된 상기 기억된 조종간의 이동속도에 대응하는 출력값과 상기 추적오차에 대응하는 출력값을 토대로 영상센서가 지지되는 내부 김발의 구동을 제어하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (c) 과정에서는 상기 수동추적모드에서 상기 자동추적모드로 전환된 바로 직후부터 카운팅값을 순차적으로 증가시켜 나가면서 각 카운팅값마다 상기 기억된 조정간의 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치는 '1'에서 '0'으로 점진적으로 감소시키는 동시에 상기 추적오차에 대응하는 출력값에 대한 가중치는 '0'에서 '1'로 점진적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 추적오차에 대응하는 출력값에 대한 가중치를 증가시킬 때, 상기 기억된 조종간의 이동속도에 대응하는 출력값에 대한 가중치가 감소되는 감소분과 동일한 크기로 점진적으로 가중치를 증가시키는 것을 특징으로 하는 기억 추적 방식의 영상 추적 제어방법.
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