WO2022034951A1 - Target observation and location-estimation apparatus, and self-destructing unmanned air vehicle operating system comprising same - Google Patents

Target observation and location-estimation apparatus, and self-destructing unmanned air vehicle operating system comprising same Download PDF

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WO2022034951A1
WO2022034951A1 PCT/KR2020/011020 KR2020011020W WO2022034951A1 WO 2022034951 A1 WO2022034951 A1 WO 2022034951A1 KR 2020011020 W KR2020011020 W KR 2020011020W WO 2022034951 A1 WO2022034951 A1 WO 2022034951A1
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WO
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target
gps antenna
gps
observation
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PCT/KR2020/011020
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김세영
천민규
정진환
홍대원
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주식회사 다츠
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    • F41G3/06Aiming or laying means with rangefinder
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    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls

Definitions

  • the present invention relates to a target observation and location estimation apparatus and a self-destruct UAV operating system including the same.
  • the existing targeting equipment for missiles uses a laser target indicator to continuously designate a location or TADS (Target Acquisition & Designation System) to search for a target and then estimate its relative position with the target. that was all
  • the present invention estimates the location of a target by measuring the azimuth and elevation using a moving baseline of a GPS system using two GPS antennas and measuring the distance to the target using a laser rangefinder (LRF). It is a task to be solved to provide a device for estimating the position of a target and a self-destruct UAV operating system including the same.
  • LRF laser rangefinder
  • an object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle capable of performing a high-speed descending attack that the conventional rotorcraft could not do by controlling the aircraft in the direction of gravity, and a self-destructive unmanned aerial vehicle operating system including the same.
  • the present invention is to provide a self-destruct UAV operating system capable of estimating the target's location information, transmitting the location information and the mission start command to the unmanned aerial vehicle, and performing strike-guided flight with the unmanned aerial vehicle. do.
  • a distance measuring device for measuring a distance (D) with a target, a GPS module provided to measure a north reference azimuth ( ⁇ ) and an elevation ( ⁇ ) of the target, Based on the north reference azimuth ( ⁇ ) and elevation ( ⁇ ) of the target measured by the GPS module, the target location information including latitude, longitude, and altitude of the target is calculated, and the target
  • an apparatus for observing and estimating a target including an observation control unit provided to transmit distance to and location information of the target to an external device, and a display unit provided to display image information and location information of the target.
  • the GPS module includes a first GPS antenna and a second GPS antenna positioned apart from the first GPS antenna by a predetermined distance (d).
  • the GPS module is provided to measure a north reference azimuth (?) and an elevation ( ⁇ ) of the target based on the relative positions of the first and second GPS antennas.
  • a firearm having the above target observation and localization device.
  • the target observation and location estimation device measures azimuth and elevation or azimuth and roll using two GPS antennas when a target is specified using an EO camera and/or an IR camera.
  • LRF laser rangefinder
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a method of measuring a target observation and location estimation apparatus related to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining an operating state of an unmanned aerial vehicle related to an embodiment of the present invention.
  • the target observation and location estimation apparatus (hereinafter also referred to as 'TADS') is provided to measure and calculate the location information of the target, and transmit the location information of the target to an external device.
  • the external device includes an unmanned aerial vehicle (hereinafter, also referred to as a 'drone').
  • the target observation and location estimation apparatus 100 includes a distance measurer 140 for measuring a distance D from the target T.
  • the distance finder includes a laser distance finder 140 .
  • the target observation and location estimation device 100 places two GPS antennas separated by a predetermined distance on the device and calculates the location and angle of the location estimation device using the difference between the two different GPS data. Use the moving base line method.
  • the observation control unit based on the north reference azimuth ⁇ and the elevation angle ⁇ of the target T measured by the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122, the first GPS antenna 121 And the second GPS antenna 122 calculates the latitude, longitude, and altitude of each target T.
  • the observation control unit based on the relative positions (eg, elevation difference) of the first and second GPS antennas 121 and 122, latitude, longitude, and altitude of the target T ) to calculate the position information of the target including
  • the target position information can be calculated through the following general formulas 1 to 8.
  • lat_coefficient 111132.95 - 559.822 x cos(2 x lat) + 1.175 x cos(4 x lat)
  • lon_coefficient 111412.88 x cos(lat) - 93.5 x cos(3 x lat) + 0.12 x cos(5 x lat)
  • DistN LRF_dist x cos(pitch) x cos(MBheading)
  • DistE LRF_dist x cos(pitch) x sin(MBheading)
  • TargetLon DistE / lon_coefficient + lon
  • the first GPS antenna 121 is an antenna having a relatively short distance from the target T, and is located at a relatively far side from the target T.
  • the antenna is the second GPS antenna 121 .
  • first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122 may be coaxially disposed with respect to an imaginary axis parallel to the laser irradiation axis of the laser rangefinder 140 .
  • the pitch represents the pitch angle of the TADS 100
  • the pitch angle is the elevation angle ⁇ , which is determined by the difference in elevation between the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122 .
  • lat_coefficient represents the distance value (unit: m) per latitude that reflects the curvature of the earth according to latitude
  • lon_coefficient is the distance value per degree of longitude that reflects the curvature of the earth according to latitude (unit: m) is shown.
  • DistN represents the North reference distance difference (unit: m) from the target to the TADS 100
  • DistE is the East reference distance difference (unit: m) from the target to the TADS 100 : m)
  • deltaH represents the height difference (unit: m) between the TADS 100 at the target.
  • the observation control unit may be provided to transmit an operation command of the external device when transmitting the distance D from the target T and the position information of the target to the external device.
  • the external device may include an unmanned aerial vehicle
  • the operation command may include a movement command of the unmanned aerial vehicle toward the target based on the transmitted location information.
  • the target observation and location estimation apparatus 100 may further include an inertial navigation apparatus 110 for updating location information.
  • an inertial navigation apparatus 110 for updating location information.
  • a firearm 150 having a target observation and location estimation apparatus 100 ′ may be included.
  • the target observation and location estimation apparatus 100' includes the first and second GPS antennas 121 and 122, the inertial navigation device 110, except for the base portion 101 shown in FIG. It may include an EO/IR camera 130 , a laser rangefinder 140 , and a display unit 150 .
  • the method of controlling the apparatus for observing and estimating a target includes measuring a position of a target with a first GPS antenna 121 , and measuring a position of a target with a second GPS antenna 122 . measuring the position, and the north reference azimuth ( ⁇ ) and elevation angle ( ⁇ ) of the target measured using the positions of the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122, respectively, and the distance measured by the range finder and calculating location information of the target including latitude, longitude, and altitude of the target based on the distance D from the target.
  • FIG. 120 for a method of controlling the target observation and location estimation apparatus, referring to FIG. 120) measuring the north reference azimuth angle (Heading angle, ⁇ ) between the location estimation device 100 and the target T, referring to FIG. 3(c), using the Moving baseline GPS 120 Measuring the ground surface reference pitch angle ( ⁇ ) between the location estimation device 100 and the target (T), and GPS information and distance (D) of the location estimation device 100, the north reference azimuth (Heading angle, ⁇ ), and measuring the latitude, longitude, and altitude of the target T by using the pitch angle ( ⁇ ) based on the ground surface (General Formulas 1 to 8).
  • the Moving baseline GPS 120 Measuring the ground surface reference pitch angle ( ⁇ ) between the location estimation device 100 and the target (T), and GPS information and distance (D) of the location estimation device 100, the north reference azimuth (Heading angle, ⁇ ), and measuring the latitude, longitude, and altitude of the target T by using the pitch angle ( ⁇ ) based on the ground
  • the unmanned aerial vehicle takes off, approaches and strikes the target location.
  • the unmanned aerial vehicle 200 includes a main body 201 and a plurality of support members 202 respectively extending along the radial direction of the main body and arranged apart along the circumferential direction of the main body.
  • each rotor 210 includes a plurality of blades 211 in which the airfoil has a left-right symmetric shape.
  • the present invention provides a propeller having a shape that can produce the same thrust stability and efficiency not only in the forward direction but also in the reverse rotation situation, that is, the shape of the airfoil of the blade is symmetrical for bidirectional rotation. do.
  • the target observation and location estimation apparatus 100 is the same as described with reference to FIG. 1 .
  • the target observation and location estimation device 100 includes a target observation and location estimation device, a distance measuring device 140 for measuring a distance D with a target, a north reference azimuth ( ⁇ ) and an elevation angle ( ⁇ ) of the target ) based on the GPS module 120, the North reference azimuth ( ⁇ ) and the elevation ( ⁇ ) of the target measured in the GPS module 120, the target's latitude, longitude and altitude ( altitude), an observation control unit provided to calculate the target's location information, including the distance to the target, and the target's location information to the unmanned aerial vehicle, and a display unit 150 provided to display image information and location information of the target .

Abstract

The present invention relates to a target observation and location-estimation apparatus and a self-destructing unmanned air vehicle operating system comprising same, and according to the present invention, the location of a target can be estimated by using a method that uses a moving baseline to measure azimuth and elevation, and that uses a laser range finder (LRF) to measure the distance to the target, and then uses the measured values to inversely estimate three-dimensional coordinates.

Description

표적관측 및 위치 추정 장치 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템Target observation and location estimation device and self-destruct UAV operating system including the same
본 발명은 표적 관측 및 위치 추정 장치 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a target observation and location estimation apparatus and a self-destruct UAV operating system including the same.
본 출원은 2020년 08월 13일자 한국 특허 출원 제10-2020-0101621호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.This application claims the benefit of priority based on Korean Patent Application No. 10-2020-0101621 dated August 13, 2020, and all contents disclosed in the literature of the Korean patent application are incorporated as a part of this specification.
전술용 차량 또는 장갑차등 자폭무인기의 주 공격대상은 상부가 측면부보다 상대적으로 공격에 취약하기 때문에 많은 미사일이나 자폭무인기는 상부공격을 목표로 개발이 되어지나, 멀티콥터 또는 헬리콥터형태의 무인기는 빠른속도로 하강하는 비행이 어렵기 때문에 고속으로 적의 상부를 공격하기가 어렵다. 때문에 자폭무인기로서의 활용하는데 제약사항이 있어 자폭무인기로 활용되는데 한계가 있었다.Since the upper part of the main attack target of self-destruct UAVs such as tactical vehicles or armored vehicles is relatively more vulnerable to attack than the side part, many missiles or self-destruct UAVs are developed with the aim of upper attack, but multicopter or helicopter type UAVs have high speed. It is difficult to fly downwards, so it is difficult to attack the upper part of the enemy at high speed. Therefore, there are restrictions on its use as a self-destruct UAV, and there is a limit to its use as a self-destruct UAV.
한편, 자폭무인기에 표적의 위치를 전송하기 위해서는, 표적 탐색 및 위치의 정확한 추정이 필요하다.Meanwhile, in order to transmit the location of the target to the self-destruct UAV, it is necessary to search for the target and accurately estimate the location.
최근 군에서는 무인기를 이용한 작전이 많아지며 무인기를 운용하기 위한 표적의 정확한 글로벌좌표획득에 대한 요구가 많아졌다. 그러나 기존의 미사일을 위한 타겟팅(Targeting) 장비는 레이저 표적 지시기를 이용하여 지속적으로 위치를 지정해주는 방식 또는 TADS(Target Acquisition & Designation System)를 이용하여 표적을 탐색한 뒤 표적과 자신의 상대위치를 추정하는 것이 전부였다.In recent years, as the number of operations using UAVs has increased in the military, the demand for acquiring accurate global coordinates of targets for operating UAVs has increased. However, the existing targeting equipment for missiles uses a laser target indicator to continuously designate a location or TADS (Target Acquisition & Designation System) to search for a target and then estimate its relative position with the target. that was all
본 발명은 2개의 GPS안테나를 이용한 GPS시스템의 무빙 베이스라인(Moving Baseline)을 이용하여 방위각과 고각을 측정하고 레이저거리측정기(LRF)를 이용하여 표적과의 거리를 측정함으로써, 표적의 위치를 추정할 수 있는, 표적의 위치 추정 장치 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention estimates the location of a target by measuring the azimuth and elevation using a moving baseline of a GPS system using two GPS antennas and measuring the distance to the target using a laser rangefinder (LRF). It is a task to be solved to provide a device for estimating the position of a target and a self-destruct UAV operating system including the same.
또한, 본 발명은 중력방향으로 기체를 제어함으로서 기존의 회전익이 하지 못했던 고속하강공격을 할 수 있는 무인 비행체 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle capable of performing a high-speed descending attack that the conventional rotorcraft could not do by controlling the aircraft in the direction of gravity, and a self-destructive unmanned aerial vehicle operating system including the same.
또한, 본 발명은 표적의 위치정보를 추정하고, 위치 정보 및 임무시작 명령을 무인 비행체에 전송하며, 무인 비행체로 타격 유도 비행을 수행할 수 있는 자폭 무인기 운용 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention is to provide a self-destruct UAV operating system capable of estimating the target's location information, transmitting the location information and the mission start command to the unmanned aerial vehicle, and performing strike-guided flight with the unmanned aerial vehicle. do.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기, 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈, GPS 모듈에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 외부 기기로 전송하도록 마련된 관측 제어부 및 표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부를 포함하는 표적 관측 및 위치 추정 장치가 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a distance measuring device for measuring a distance (D) with a target, a GPS module provided to measure a north reference azimuth (Ψ) and an elevation (θ) of the target, Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target measured by the GPS module, the target location information including latitude, longitude, and altitude of the target is calculated, and the target There is provided an apparatus for observing and estimating a target including an observation control unit provided to transmit distance to and location information of the target to an external device, and a display unit provided to display image information and location information of the target.
또한, GPS 모듈은 제1 GPS안테나 및 제1 GPS안테나와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나를 포함한다.In addition, the GPS module includes a first GPS antenna and a second GPS antenna positioned apart from the first GPS antenna by a predetermined distance (d).
또한, GPS 모듈은, 제1 및 제2 GPS안테나의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된다.In addition, the GPS module is provided to measure a north reference azimuth (?) and an elevation (θ) of the target based on the relative positions of the first and second GPS antennas.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 표적 관측 및 위치 추정 장치를 구비한 총기가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a firearm having the above target observation and localization device.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법으로, 제1 GPS 안테나로 표적의 위치를 측정하는 단계, 제2 GPS 안테나로 표적의 위치를 측정하는 단계, 제1 GPS 안테나 및 제2 GPS 안테나 각각의 위치를 이용하여 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ), 거리 측정기에서 측정된 표적과의 거리(D)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하는 단계를 포함하는, 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the apparatus for observing and estimating the target, comprising: measuring the position of the target with a first GPS antenna; measuring the position of the target with a second GPS antenna; Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target measured using the positions of the 1 GPS antenna and the second GPS antenna, respectively, and the distance (D) to the target measured by the range finder, the target's latitude ( latitude), longitude (longitude), and the step of calculating the position information of the target including the altitude (altitude), the control method of the target observation and position estimation apparatus is provided.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무인 비행체 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 제공하도록 마련된 상기 표적 관측 및 위치 추정 장치를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템이 제공된다. 여기서, 표적 관측 및 위치 추정 장치는, 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기, 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈, GPS 모듈에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 전송하도록 마련된 비행 제어부 및 표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부를 포함한다. 또한, GPS 모듈은 제1 GPS안테나 및 제1 GPS안테나와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나를 포함하고, GPS 모듈은, 제1 및 제2 GPS안테나의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a self-destruct unmanned aerial vehicle operating system including the target observation and location estimation device provided to provide the unmanned aerial vehicle and the location information of the target to the unmanned aerial vehicle. Here, the apparatus for observing and estimating the target is a distance measuring device for measuring a distance D from the target, a GPS module provided to measure a north reference azimuth (Ψ) and an elevation angle (θ) of the target, and a target measured by the GPS module Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of It includes a flight control unit provided to transmit location information to the unmanned aerial vehicle, and a display unit provided to display image information and location information of the target. In addition, the GPS module includes a first GPS antenna and a second GPS antenna positioned a predetermined distance (d) apart from the first GPS antenna, and the GPS module is configured to: It is provided to measure the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ).
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 정방향 및 역방향으로 회전 가능한 복수 개의 로터 및 로터를 제어하며, 외부 기기로부터 작동 명령을 수신하도록 마련된 비행 제어부를 포함하며, 각각의 로터는, 에어포일이 좌우 대칭 형상을 갖는 복수 개의 블레이드를 포함하는, 무인 비행체가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, a plurality of rotors rotatable in forward and reverse directions, and a flight control unit configured to control the rotor, and receive an operation command from an external device, each rotor, the airfoil left and right An unmanned aerial vehicle comprising a plurality of blades having a symmetrical shape is provided.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 무인 비행체 및 무인 비행체로 표적의 위치 정보 및 작동 명령을 송신하기 위한, 표적 관측 및 위치 추정 장치를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a self-destruct UAV operating system including a target observation and location estimation device for transmitting the location information and operation command of the target to the unmanned aerial vehicle and the unmanned aerial vehicle.
여기서, 무인 비행체는, 정방향 및 역방향으로 회전 가능한 복수 개의 로터 및 로터를 제어하며, 외부 기기로부터 작동 명령을 수신하도록 마련된 비행 제어부를 포함하며, 각각의 로터는, 에어포일이 좌우 대칭 형상을 갖는 복수 개의 블레이드를 포함한다. 또한, 표적 관측 및 위치 추정 장치는, 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기, 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈, GPS 모듈에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 전송하도록 마련된 관측 제어부 및 표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부를 포함한다. 또한, GPS 모듈은 제1 GPS안테나 및 제1 GPS안테나와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나를 포함하고, GPS 모듈은, 제1 및 제2 GPS안테나의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된다.Here, the unmanned aerial vehicle includes a plurality of rotors rotatable in forward and reverse directions and a flight control unit provided to control the rotor and receive an operation command from an external device, and each rotor has a plurality of airfoils having a left-right symmetrical shape. It includes four blades. In addition, the apparatus for observing and estimating the target is a distance measuring device for measuring a distance (D) from the target, a GPS module provided to measure a north reference azimuth (Ψ) and an elevation angle (θ) of the target, and a target measured by the GPS module Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of It includes an observation control unit provided to transmit location information to the unmanned aerial vehicle, and a display unit provided to display image information and location information of the target. In addition, the GPS module includes a first GPS antenna and a second GPS antenna positioned a predetermined distance (d) apart from the first GPS antenna, and the GPS module is configured to: It is provided to measure the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ).
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치, 무인 비행체, 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the target observation and location estimation apparatus related to at least one embodiment of the present invention related to at least one embodiment of the present invention, the unmanned aerial vehicle, and the self-destructive unmanned aerial vehicle operating system including the same have the following effects.
표적 관측 및 위치 추정 장치는, EO카메라 및/또는 IR카메라를 이용하여 표적을 지정하면 2개의 GPS안테나를 이용하여 방위각(Azimuth)과 고각(Elevation) 또는 방위각(Azimuth)과 롤각(Roll)을 측정하는 GPS시스템의 무빙 베이스라인(Moving Baseline)을 이용하여 방위각과 앙각을 측정하고 레이저거리측정기(LRF)를 이용하여 표적과의 거리를 측정한 뒤 이를 이용하여 3차원 좌표를 역으로 추정하는 방법을 이용하여 표적을 위치를 추정할 수 있다.The target observation and location estimation device measures azimuth and elevation or azimuth and roll using two GPS antennas when a target is specified using an EO camera and/or an IR camera. A method of measuring the azimuth and elevation angle using the moving baseline of the GPS system, measuring the distance to the target using a laser rangefinder (LRF), It can be used to estimate the location of the target.
또한, 무인 비행체는, 로터의 프로펠러를 역방향으로 회전시킴으로써, 중력을 극복하고 고속으로 표적으로 수직하강하며 정밀유도할 수 있다.In addition, by rotating the propeller of the rotor in the reverse direction, the unmanned aerial vehicle overcomes gravity and descends vertically to the target at high speed and can be guided precisely.
특히, 무인 비행체는 종래 회전익과 다르게 비행체가 수직 하강공격을 하는 동안에 로터의 회전방향을 반대로 전환함으로써 볼텍스링이 발생하지 않으며, 자유낙하가 아닌 하강방향으로 가속을 하기 때문에 매우 빠른 속도로 하강비행을 할 수 있고, 하강방향의 추력을 이용하여 자세와 위치를 제어하기 때문에 매우 정밀한 타격이 가능하다.In particular, unlike the conventional rotorcraft, vortexing does not occur by reversing the rotational direction of the rotor during a vertical descending attack, and the unmanned aerial vehicle accelerates in the descending direction rather than in free fall. Because it controls the posture and position by using the thrust in the downward direction, a very precise strike is possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of an apparatus for observing and estimating a target according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치가 소총에 구비된 상태를 나타내는 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a state in which the target observation and location estimation device related to an embodiment of the present invention is provided in the rifle.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치의 측정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram for explaining a method of measuring a target observation and location estimation apparatus related to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 자폭 무인기 운용 시스템의 일 작동상태를 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual diagram for explaining an operating state of a self-destruct UAV operating system related to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 자폭 무인기 운용 시스템의 운용방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.5 is a flowchart for explaining a method of operating a self-destruct UAV operating system related to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무인 비행체를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무인 비행체의 일 작동상태를 설명하기 위한 개념도이다.7 is a conceptual diagram for explaining an operating state of an unmanned aerial vehicle related to an embodiment of the present invention.
도 8은 도 6에 도시된 무인 비행체의 로터를 나타내는 사시도이다.8 is a perspective view illustrating a rotor of the unmanned aerial vehicle shown in FIG. 6 .
도 9는 도 8에 도시된 블레이드의 측면도이다.Fig. 9 is a side view of the blade shown in Fig. 8;
도 10은 도 8에 도시된 선 A-A'를 따라 절취한 상태의 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line A-A' shown in FIG. 8 .
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 관측 및 위치 추정 장치, 무인 비행체, 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a target observation and location estimation apparatus, an unmanned aerial vehicle, and a self-destruct UAV operating system including the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, regardless of the reference numerals, the same or corresponding components are given the same or similar reference numbers, and duplicate descriptions thereof will be omitted, and the size and shape of each component shown for convenience of explanation is exaggerated or reduced. can be
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치(100')가 소총에 구비된 상태를 나타내는 사시도이다.Figure 1 is a perspective view of a target observation and location estimation apparatus 100 related to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a target observation and location estimation apparatus 100' related to an embodiment of the present invention is provided in a rifle It is a perspective view showing the state.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 자폭 무인기 운용 시스템의 일 작동상태를 설명하기 위한 개념도이다.In addition, FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a method for measuring a position of the target observation and position estimation apparatus 100 related to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a self-destruct UAV operating system related to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram for explaining the operating state.
본 발명의 일 실시예는 표적 관측 및 위치 추정 장치(100) 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템을 포함한다. An embodiment of the present invention includes a target observation and location estimation apparatus 100 and a self-destruct UAV operating system including the same.
본 발명에서, 표적 관측 및 위치 추정 장치(이하, 'TADS'라고도 함)는 표적의 위치 정보를 측정 및 산출하여, 외부 기기로 표적의 위치 정보를 전송하도록 마련된다. 또한, 상기 외부 기기는 무인 비행체(이하, '드론(Drone)'이라고도 함)를 포함한다.In the present invention, the target observation and location estimation apparatus (hereinafter also referred to as 'TADS') is provided to measure and calculate the location information of the target, and transmit the location information of the target to an external device. In addition, the external device includes an unmanned aerial vehicle (hereinafter, also referred to as a 'drone').
또한, 자폭 무인기 운용 시스템은, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100) 및 무인 비행체(200)를 포함한다. 상기 거리 측정기(140)는 레이저 거리 측정기를 포함한다.In addition, the self-destruct UAV operating system includes the target observation and location estimation apparatus 100 and the unmanned aerial vehicle 200 . The distance measurer 140 includes a laser distance measurer.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 거리 측정기(140), GPS 모듈(120), 관측 제어부, 및 표시부(150)를 포함한다.1 to 4 , the target observation and location estimation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a range finder 140 , a GPS module 120 , an observation control unit, and a display unit 150 . .
구체적으로, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 표적(T)과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기(140)를 포함한다. 또한, 상기 거리 측정기는 레이저 거리 측정기(140)를 포함한다.Specifically, the target observation and location estimation apparatus 100 includes a distance measurer 140 for measuring a distance D from the target T. In addition, the distance finder includes a laser distance finder 140 .
또한, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈(120)을 포함한다. 본 문서에서, GPS 모듈은 무빙 베이스라인(Moving Baseline)을 이용하여 방위각과 고각 측정하는 방식으로 구성되며, 무빙 베이스라인(moving baseline) GPS라고 지칭될 수 있다. In addition, the target observation and location estimation apparatus 100 includes a GPS module 120 provided to measure the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target. In this document, the GPS module is configured in a manner of measuring azimuth and elevation using a moving baseline, and may be referred to as a moving baseline GPS.
즉, 상기 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 2개의 GPS안테나를 장치 상에 일정거리로 떨어뜨려 배치하여, 서로 다른 2개의 GPS 데이터의 차이를 이용해 위치 추정 장치의 위치와 각도를 계산하는 무빙 베이스 라인(moving base line) 방법을 사용한다.That is, the target observation and location estimation device 100 places two GPS antennas separated by a predetermined distance on the device and calculates the location and angle of the location estimation device using the difference between the two different GPS data. Use the moving base line method.
또한, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 GPS 모듈(120)에서 측정된 표적(T)의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적(T)의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 외부 기기로 전송하도록 마련된 관측 제어부를 포함한다.In addition, the target observation and location estimation apparatus 100 is based on the north reference azimuth (Ψ) and the elevation angle (θ) of the target (T) measured by the GPS module 120, the latitude (latitude) of the target (T), and an observation control unit configured to calculate location information of the target including longitude and altitude, and transmit the distance to the target and location information of the target to an external device.
또한, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부(150)를 포함할 수 있다. 상기 표시부(150)는 통상의 관측 장비에 사용되는 스코프일 수 있다.In addition, the target observation and location estimation apparatus 100 may include a display unit 150 provided to display image information and location information of the target. The display unit 150 may be a scope used in general observation equipment.
한편, GPS 모듈(120)은 제1 GPS안테나(121) 및 제1 GPS안테나(121)와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나(122)를 포함한다.Meanwhile, the GPS module 120 includes a first GPS antenna 121 and a second GPS antenna 122 positioned apart from the first GPS antenna 121 by a predetermined distance d.
상기 관측 제어부는, 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122) 에서 측정된 표적(T)의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122) 각각의 표적(T)의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 산출한다. 또한, 관측 제어부는 제1 및 제2 GPS안테나(121, 122)의 상대 위치(예를 들어, 고도 차이)에 기초하여, 표적(T)의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출한다The observation control unit, based on the north reference azimuth Ψ and the elevation angle θ of the target T measured by the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122, the first GPS antenna 121 And the second GPS antenna 122 calculates the latitude, longitude, and altitude of each target T. In addition, the observation control unit based on the relative positions (eg, elevation difference) of the first and second GPS antennas 121 and 122, latitude, longitude, and altitude of the target T ) to calculate the position information of the target including
또한, GPS 모듈(120)은, 제1 및 제2 GPS안테나(121, 122)의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된다.In addition, the GPS module 120 is provided to measure a north reference azimuth (?) and an elevation (θ) of the target based on the relative positions of the first and second GPS antennas 121 and 122 .
표적의 위치 정보는 다음과 같은 일반식 1 내지 8을 통해 산출될 수 있다.The target position information can be calculated through the following general formulas 1 to 8.
[일반식 1][General formula 1]
lat_coefficient = 111132.95 - 559.822 x cos(2 x lat) + 1.175 x cos(4 x lat)lat_coefficient = 111132.95 - 559.822 x cos(2 x lat) + 1.175 x cos(4 x lat)
[일반식 2][General formula 2]
lon_coefficient = 111412.88 x cos(lat) - 93.5 x cos(3 x lat) + 0.12 x cos(5 x lat)lon_coefficient = 111412.88 x cos(lat) - 93.5 x cos(3 x lat) + 0.12 x cos(5 x lat)
[일반식 3][General Formula 3]
DistN = LRF_dist x cos(pitch) x cos(MBheading)DistN = LRF_dist x cos(pitch) x cos(MBheading)
[일반식 4][General formula 4]
DistE = LRF_dist x cos(pitch) x sin(MBheading)DistE = LRF_dist x cos(pitch) x sin(MBheading)
[일반식 5][General formula 5]
deltaH = LRF_dist x sin(pitch)deltaH = LRF_dist x sin(pitch)
[일반식 6][General formula 6]
TargetLat = DistN / lat_coefficient + latTargetLat = DistN / lat_coefficient + lat
[일반식 7][General formula 7]
TargetLon = DistE / lon_coefficient + lonTargetLon = DistE / lon_coefficient + lon
[일반식 8][General formula 8]
TargetAlt = deltaH + heightTargetAlt = deltaH + height
한편, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)에서, 표적(T)과의 거리가 상대적으로 가까운 쪽에 위치한 안테나가 제1 GPS 안테나(121)이고, 표적(T)과의 거리가 상대적으로 먼 쪽에 위치한 안테나가 제2 GPS 안테나(121)이다.Meanwhile, in the apparatus 100 for observing and estimating the target, the first GPS antenna 121 is an antenna having a relatively short distance from the target T, and is located at a relatively far side from the target T. The antenna is the second GPS antenna 121 .
또한, 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122)는 레이저 거리 측정기(140)의 레이저 조사 축과 평행한 가상의 축에 대하여 동축 상에 배치될 수 있다In addition, the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122 may be coaxially disposed with respect to an imaginary axis parallel to the laser irradiation axis of the laser rangefinder 140 .
상기 일반식 1 내지 일반식 8에서, lat는 표적 관측 및 위치 추정 장치(100, 이하, 'TADS'라고 지칭함)에서, 제2 GPS안테나(122)에서 측정된 위도(Latitude)를 나타내고, lon은 TADS의 제2 GPS안테나(122)에서 측정된 경도(Longitude)를 나타낸다.In Formulas 1 to 8, lat represents the latitude measured by the second GPS antenna 122 in the target observation and location estimation apparatus 100 (hereinafter, referred to as 'TADS'), and lon is It represents the longitude measured by the second GPS antenna 122 of the TADS.
또한, pitch는 TADS(100)의 Pitch 각을 나타내며, Pitch 각은 고각(θ)으로서, 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122)의 고도 차이로 결정된다.In addition, the pitch represents the pitch angle of the TADS 100 , and the pitch angle is the elevation angle θ, which is determined by the difference in elevation between the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122 .
또한 MBheading는 무빙 베이스 헤딩(Moving base heading)으로서, 북쪽 기준 방위각(Ψ)을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122)를 연결하는 가상의 축의 방위각이 [일반식 3] 및 [일반식 4]에서 무빙 베이스 헤딩(Moving base heading)으로서, 북쪽 기준 방위각(Ψ)으로 결정된다.In addition, MBheading is a moving base heading, and represents a north reference azimuth (Ψ). As described above, the azimuth of the virtual axis connecting the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122 is the moving base heading in [General Expressions 3] and [General Expressions 4], It is determined by the north reference azimuth (Ψ).
또한, lat_coefficient는 위도(Latitude)에 따른 지구 곡률 반영한 위도 1도 당 거리 값(단위: m)을 나타내고, lon_coefficient는 위도(Latitude)에 따른 지구 곡률 반영한 경도(Longitude) 1도 당 거리 값(단위: m)을 나타낸다.In addition, lat_coefficient represents the distance value (unit: m) per latitude that reflects the curvature of the earth according to latitude, and lon_coefficient is the distance value per degree of longitude that reflects the curvature of the earth according to latitude (unit: m) is shown.
또한, DistN은 표적(Taget)에서 TADS(100) 간의 북쪽(North) 기준 거리 차(단위: m)를 나타내고, DistE는 표적(Taget)에서 TADS(100)간의 동쪽(East) 기준 거리 차(단위: m)를 나타내며, deltaH는 표적(Taget)에서 TADS(100) 간의 고도 차(단위: m)를 나타낸다.In addition, DistN represents the North reference distance difference (unit: m) from the target to the TADS 100, and DistE is the East reference distance difference (unit: m) from the target to the TADS 100 : m), and deltaH represents the height difference (unit: m) between the TADS 100 at the target.
또한, TargetLat는 표적의 위도(Latitude)(단위: degree) 를 나타내고, TargetLon은 표적의 경도(Longitude) (단위: degree)를 나타내고, TargetAlt는 표적의 고도(단위: m)를 나타내며, LRF_dist는 레이저 거리 측정기(140)에서 측정된 표적과의 거리 값(단위: m)을 나타낸다.In addition, TargetLat indicates the latitude (unit: degree) of the target, TargetLon indicates the longitude (unit: degree) of the target, TargetAlt indicates the altitude (unit: m) of the target, LRF_dist indicates the laser It represents a distance value (unit: m) with the target measured by the distance measurer 140 .
또한, 관측 제어부는 표적(T)과의 거리(D) 및 표적의 위치 정보를 외부 기기로 전송할 때, 외부 기기의 작동 명령을 전송하도록 마련될 수 있다. 이때, 외부 기기는 무인 비행체를 포함하고, 상기 작동 명령은 전송된 위치 정보에 기초하여, 표적을 향한 무인 비행체의 이동 명령을 포함할 수 있다.In addition, the observation control unit may be provided to transmit an operation command of the external device when transmitting the distance D from the target T and the position information of the target to the external device. In this case, the external device may include an unmanned aerial vehicle, and the operation command may include a movement command of the unmanned aerial vehicle toward the target based on the transmitted location information.
또한, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 위치 정보의 갱신을 위한 관성 항법 장치(110)를 추가로 포함할 수 있다. GPS 모듈(120)을 이용하여 측정한 표적의 위치값 및 속도값 정보와 관성항법장치(100)의 자세 속도 정보를 칼만필터를 이용 결합하여 위치를 도출하는 방식으로 위치정보의 갱신율을 높여 줄 수 있다.In addition, the target observation and location estimation apparatus 100 may further include an inertial navigation apparatus 110 for updating location information. By combining the position and velocity information of the target measured using the GPS module 120 and the attitude and velocity information of the inertial navigation device 100 using a Kalman filter to derive the position, the update rate of the position information can be increased. can
또한, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 표적을 선정하기 위한 EO(전자광학) 카메라 및 IR(적외선) 카메라(130) 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the target observation and localization apparatus 100 may further include at least one of an EO (electro-optical) camera and an IR (infrared) camera 130 for selecting a target.
한편, 도 1을 참조하면, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122)가 소정 간격으로 떨어져 장착되는 베이스부(101)를 포함할 수 있다. 또한, 베이스부(101)는 레이저 거리 측정기(140)의 레이저 조사 축과 평행한 가상의 축을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 이때, 관성 항법 장치(110)는 제1 GPS안테나(121) 및 제2 GPS안테나(122) 사이에, 베이스부(101) 상에 장착될 수 있다. EO 카메라 및 IR 카메라 중 하나 이상의 카메라(130)는 관성 항법 장치(101)에 장착될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 1 , the target observation and location estimation apparatus 100 may include a base unit 101 on which a first GPS antenna 121 and a second GPS antenna 122 are mounted at a predetermined distance apart. . In addition, the base 101 may have a shape extending along an imaginary axis parallel to the laser irradiation axis of the laser distance measurer 140 . In this case, the inertial navigation device 110 may be mounted on the base unit 101 between the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122 . One or more of the EO camera and the IR camera 130 may be mounted on the inertial navigation device 101 .
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100')를 구비한 총기(150)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100')는 도 1에 도시된 베이스부(101)를 제외하고, 제1 및 제2 GPS 안테나(121, 122), 관성 항법 장치(110), EO/IR 카메라(130), 레이저 거리 측정기(140) 및 표시부(150)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 2 , according to another embodiment of the present invention, a firearm 150 having a target observation and location estimation apparatus 100 ′ may be included. In the present embodiment, the target observation and location estimation apparatus 100' includes the first and second GPS antennas 121 and 122, the inertial navigation device 110, except for the base portion 101 shown in FIG. It may include an EO/IR camera 130 , a laser rangefinder 140 , and a display unit 150 .
상기와 같은 구조를 갖는 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법은 다음과 같다.A method of controlling the target observation and location estimation apparatus having the structure as described above is as follows.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법은 제1 GPS 안테나(121)로 표적의 위치를 측정하는 단계, 제2 GPS 안테나(122)로 표적의 위치를 측정하는 단계, 및 제1 GPS 안테나(121) 및 제2 GPS 안테나(122) 각각의 위치를 이용하여 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ), 및 거리 측정기에서 측정된 표적과의 거리(D)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the method of controlling the apparatus for observing and estimating a target according to an embodiment of the present invention includes measuring a position of a target with a first GPS antenna 121 , and measuring a position of a target with a second GPS antenna 122 . measuring the position, and the north reference azimuth (Ψ) and elevation angle (θ) of the target measured using the positions of the first GPS antenna 121 and the second GPS antenna 122, respectively, and the distance measured by the range finder and calculating location information of the target including latitude, longitude, and altitude of the target based on the distance D from the target.
또한, 도 3을 참조하면, 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법은 도 3의 (b)를 참조하면, 레이저 거리측정기를 이용하여 표적과의 거리(D)를 측정하는 단계, Moving baseline GPS(120)를 이용하여 위치 추정 장치(100)와 표적(T)과의 북쪽 기준 방위각(Heading angle, Ψ) 측정하는 단계, 도 3의 (c)를 참조하면, Moving baseline GPS(120)를 이용하여 위치 추정 장치(100)와 표적(T)과의 지표면 기준 Pitch angle(θ) 측정하는 단계, 및 위치 추정 장치(100) 의 GPS정보 및 거리(D), 북쪽 기준 방위각(Heading angle, Ψ), 지표면 기준 Pitch angle(θ)을 이용하여 표적(T)의 위도, 경도, 고도를 측정하는 단계를 포함한다(일반식 1 내지 8).In addition, referring to FIG. 3 , for a method of controlling the target observation and location estimation apparatus, referring to FIG. 120) measuring the north reference azimuth angle (Heading angle, Ψ) between the location estimation device 100 and the target T, referring to FIG. 3(c), using the Moving baseline GPS 120 Measuring the ground surface reference pitch angle (θ) between the location estimation device 100 and the target (T), and GPS information and distance (D) of the location estimation device 100, the north reference azimuth (Heading angle, Ψ), and measuring the latitude, longitude, and altitude of the target T by using the pitch angle (θ) based on the ground surface (General Formulas 1 to 8).
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 자폭 무인기 운용 시스템은 무인 비행체(200) 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 제공하도록 마련된 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)를 포함한다.In addition, referring to FIG. 4 , the self-destruct unmanned aerial vehicle operating system related to an embodiment of the present invention includes an unmanned aerial vehicle 200 and a target observation and location estimation apparatus 100 provided to provide location information of the target to the unmanned aerial vehicle. .
도 1 및 도 3을 통해 설명한 바와 같이, 표적 관측 및 위치 추정 장치는, 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기(140), 표적(T)의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈(120), GPS 모듈(120)에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 전송하도록 마련된 비행 제어부 및 표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부(150)를 포함한다.As described through FIGS. 1 and 3, the target observation and location estimation apparatus includes a distance finder 140 for measuring a distance D with a target, a reference azimuth (Ψ) and an elevation angle (Ψ) of the north of the target (T) Based on the GPS module 120 provided to measure θ, the north reference azimuth (Ψ) and the elevation angle (θ) of the target measured by the GPS module 120, latitude, longitude, and altitude of the target (altitude), including a flight control unit provided to calculate the target's location information and to transmit the distance to the target and the target's location information to the unmanned aerial vehicle, and a display unit 150 provided to display image information and location information of the target do.
또한, GPS 모듈(120)은 제1 GPS안테나(121) 및 제1 GPS안테나(121)와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나(122)를 포함하고, GPS 모듈(120)은, 제1 및 제2 GPS안테나(121, 122)의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된다.In addition, the GPS module 120 includes a first GPS antenna 121 and a second GPS antenna 122 positioned at a predetermined distance (d) apart from the first GPS antenna 121, and the GPS module 120 includes: Based on the relative positions of the first and second GPS antennas 121 and 122, it is provided to measure a reference azimuth angle ? and an elevation angle ? of the target.
전술한 바와 같이, 표적 관측 및 위치 추정장치(100)의 관측 제어부는 표적(T)과의 거리(D) 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 전송할 때, 무인 비행체의 작동 명령을 전송하도록 마련될 수 있다. 상기 작동 명령은 전송된 위치 정보에 기초하여, 표적을 향한 무인 비행체(200)의 이동 명령을 포함할 수 있다.As described above, the observation control unit of the target observation and location estimation apparatus 100 is provided to transmit an operation command of the unmanned aerial vehicle when transmitting the distance D from the target T and the position information of the target to the unmanned aerial vehicle. can The operation command may include a movement command of the unmanned aerial vehicle 200 toward the target based on the transmitted location information.
표적 관측 및 위치 추정 장치(100)로부터 작동 명령이 전송되면, 무인 비행체는 이륙, 표적 위치로 접근 및 타격을 수행하게 된다.When an operation command is transmitted from the target observation and location estimation apparatus 100 , the unmanned aerial vehicle takes off, approaches and strikes the target location.
자폭 무인기 운용 시스템의 제어 방법은, 위치 추정 장치(100, TADS)로부터 받은 표적(T)과의 상대 위치보다 높은 고도로 무인 비행체(100)가 이륙하는 단계, TADS(100)로부터 받은 표적의 위치로 무인 비행체(100)가 일정 고도를 유지하며 접근하는 단계, 및 표적(T)과 무인 비행체 사이의 거리가 일정범위 내로 진입하면 무인 비행체의 로터를 반대로 회전시켜 역추진 방식으로 표적을 향해 비행하면, 위치 제어를 수행하는 단계를 포함한다.The control method of the self-destruct unmanned aerial vehicle operating system includes the steps of taking off the unmanned aerial vehicle 100 at an altitude higher than the relative position with the target T received from the location estimation device 100, TADS, to the position of the target received from the TADS 100 When the unmanned aerial vehicle 100 approaches while maintaining a certain altitude, and when the distance between the target T and the unmanned aerial vehicle enters within a predetermined range, the rotor of the unmanned aerial vehicle is reversely rotated to fly toward the target in a reverse propulsion manner, the position performing control.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 자폭 무인기 운용 시스템의 운용방법을 설명하기 위한 플로우 차트이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무인 비행체(200)를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 무인 비행체(200)의 일 작동상태를 설명하기 위한 개념도이다.5 is a flowchart for explaining an operating method of a self-destruct UAV operating system related to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a perspective view showing an unmanned aerial vehicle 200 related to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is It is a conceptual diagram for explaining an operating state of the unmanned aerial vehicle 200 related to an embodiment of the present invention.
또한, 도 8은 도 6에 도시된 무인 비행체의 로터(210)를 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 블레이드의 측면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 선 A-A'를 따라 절취한 상태의 단면도이다.In addition, FIG. 8 is a perspective view showing the rotor 210 of the unmanned aerial vehicle shown in FIG. 6 , FIG. 9 is a side view of the blade shown in FIG. 8 , and FIG. 10 is a line A-A' shown in FIG. It is a cross-sectional view of the cut-out state.
본 발명의 일 실시예와 관련된 무인 비행체(200)는 정방향 및 역방향으로 회전 가능한 복수 개의 로터(210) 및 상기 로터(210)를 제어하며, 외부 기기(100)로부터 작동 명령을 수신하도록 마련된 비행 제어부(202)를 포함한다. 본 문서에서, 무인 비행체(200)는 자폭 무인기로 운용될 수 있다. The unmanned aerial vehicle 200 related to an embodiment of the present invention controls a plurality of rotors 210 rotatable in forward and reverse directions and the rotor 210 , and a flight controller provided to receive an operation command from the external device 100 . (202). In this document, the unmanned aerial vehicle 200 may be operated as a self-destruct unmanned aerial vehicle.
상기 무인 비행체(200)는 본체(201) 및 본체(201)의 반경방향을 따라 각각 연장되고, 본체의 둘레방향을 따라 떨어져 배치된 복수 개의 지지부재(202)를 포함한다.The unmanned aerial vehicle 200 includes a main body 201 and a plurality of support members 202 respectively extending along the radial direction of the main body and arranged apart along the circumferential direction of the main body.
상기 지지부재(202)의 종단부에는 상기 로터(210)가 마련된다. 일예로, 지지부재(202)의 개수는 로터(210)의 개수와 동일할 수 있다.The rotor 210 is provided at the end of the support member 202 . For example, the number of support members 202 may be the same as the number of rotors 210 .
도 10을 참조하면, 각각의 로터(210)는, 에어포일이 좌우 대칭 형상을 갖는 복수 개의 블레이드(211)를 포함한다.Referring to FIG. 10 , each rotor 210 includes a plurality of blades 211 in which the airfoil has a left-right symmetric shape.
복수 개의 로터(210)는 2개 내지 8개이며 바람직하게, 복수 개의 로터는 3개 내지 4개일 수 있다. The number of the plurality of rotors 210 is 2 to 8, and preferably, the number of the plurality of rotors may be 3 to 4, respectively.
로터(210)는 2개 내지 4개의 블레이드를 포함할 수 있고, 바람직하게, 도 8을 참조하면, 로터는 2개의 블레이드(211, 212)를 포함할 수 있다.The rotor 210 may include two to four blades, and preferably, referring to FIG. 8 , the rotor may include two blades 211 and 212 .
상기 로터(210)는 블레이드를 회전시키기 위한 구동원을 구비한 몸체(211)를 포함하며, 미설명 부호 C는 블레이드(21, 212)의 회전 중심축을 나타낸다.The rotor 210 includes a body 211 having a driving source for rotating the blades, and unexplained reference numeral C denotes the rotational axis of the blades 21 and 212 .
상기 블레이드(211)는 로터(210)의 몸체(211)에 장착된 고정 단부(211a) 및 고정 단부(211a)의 반대 방향의 자유단부(211b)를 갖는다. 본 문서에서, 블레이드의 고정 단부(211a)에서 자유단부(211b)로 향하는 방향을 길이방향으로 지칭할 수 있다. 이때, 블레이드(211)는 길이방향을 따라 전체 영역의 에어포일(airfoil)이 좌우 대칭 형상을 가질 수 있다. The blade 211 has a fixed end 211a mounted on the body 211 of the rotor 210 and a free end 211b opposite to the fixed end 211a. In this document, a direction from the fixed end 211a to the free end 211b of the blade may be referred to as a longitudinal direction. In this case, the blade 211 may have a left-right symmetrical shape of an airfoil of the entire area along the longitudinal direction.
일반적인 드론용 추진 프로펠러의 경우, 일 방향 회전 즉, 정방향 회전을 위해 에어포일(블레이드 단면)의 형상이 좌우 비대칭적으로 형성되며, 정방향의 공기 유동에 있어서 난류를 최소화하고, 볼텍스를 발생시키지 않기 위해 블레이드 전체가 정방향으로 트위스팅된 형상을 갖는다.In the case of a general drone propeller, the shape of the airfoil (blade cross section) is asymmetrically formed for unidirectional rotation, that is, forward rotation. The entire blade has a twisted shape in the forward direction.
그 결과, 목표위치지점에서 낙하하는 시퀀스에서 기존의 정방향용 프로펠러를 역방향으로 회전시켜 낙하가속 추진을 하는 동작에서 난류와 볼텍스를 발생시키기 때문에 효율과 안정성이 떨어지는 문제가 있다.As a result, in the sequence of falling from the target position, the existing forward propeller is rotated in the reverse direction to generate turbulence and vortex in the fall acceleration propulsion, so there is a problem in efficiency and stability.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여, 정방향뿐만 아니라 역방향 회전상황에서도 동일한 추력 안정성과 효율을 낼 수 있는 형상, 즉, 양방향 회전을 위해 블레이드의 에어포일의 형태가 좌우대칭 형상을 갖는 프로펠러를 제공한다.In order to solve the above problem, the present invention provides a propeller having a shape that can produce the same thrust stability and efficiency not only in the forward direction but also in the reverse rotation situation, that is, the shape of the airfoil of the blade is symmetrical for bidirectional rotation. do.
또한, 도 8을 참조하면, 정, 역회전시 양쪽 방향 회전에서 최적 추력을 확보하기 위해 블레이드(211)가 대칭적 구조로 설계되며, 회전시 공기흐름이 와류를 발생시키지 않기 위해 블레이드(211)의 루트 부분이 상대적으로 넓고 팁 부분이 좁은 세이지 잎(Sage)형태로 설계된다.In addition, referring to FIG. 8 , the blade 211 is designed to have a symmetrical structure in order to secure optimal thrust in both directions during forward and reverse rotation. It is designed in the shape of a sage leaf with a relatively wide root and a narrow tip.
본 문서에서, 도 7의 (a)를 참조하면, 로터가 정방향으로 회전할 때, 무인 비행체(200)는 이륙 및 표적(T) 위치로 비행하며 접근하는 동작을 수행할 수 있다. 이와는 다르게, 도 7의 (b)를 참조하면, 로터가 역방향으로 회전할 때, 무인 비행체(200)는 중력방향을 따라 표적(T)으로 하강하며 표적(T)을 타격하는 동작을 수행할 수 있다.In this document, referring to FIG. 7A , when the rotor rotates in the forward direction, the unmanned aerial vehicle 200 may take off and fly to the target T position and perform an approaching operation. Alternatively, referring to FIG. 7 (b), when the rotor rotates in the reverse direction, the unmanned aerial vehicle 200 descends to the target T along the direction of gravity and strikes the target T. there is.
또한, 상기 무인 비행체(200)는 하나 이상의 탄(230)을 포함할 수 있다.In addition, the unmanned aerial vehicle 200 may include one or more ammunition 230 .
즉, 비행 제어부(220)는 외부 기기(표적 관측 및 위치 추정 장치)로부터 표적의 위치정보를 수신하면, 로터(210)를 정방향으로 회전시켜 표적 측으로 이동(이륙 및 접근)하고, 수신된 표적의 위치로 접근 시, 로터(210)를 역방향으로 회전시키도록 마련된다.That is, when the flight control unit 220 receives the target location information from an external device (target observation and location estimation device), it rotates the rotor 210 in the forward direction to move toward the target (take off and approach), and When approaching the position, it is provided to rotate the rotor 210 in the reverse direction.
또한, 비행 제어부(220)는 수신된 위치에서, 표적의 상부에서 비행이 이루어지도록 제어할 수 있다.In addition, the flight controller 220 may control the flight to be made in the upper part of the target at the received position.
또한, 비행 제어부(220)는, 수신된 위치에서, 표적과의 거리가 소정 거리 이하일 때, 로터(210)를 역방향으로 회전시키도록 마련될 수 있다.In addition, the flight control unit 220, in the received position, when the distance to the target is less than a predetermined distance, it may be provided to rotate the rotor 210 in the reverse direction.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 자폭 무인기 운용 시스템은 도 6을 통해 설명한 무인 비행체(200) 및 무인 비행체(200)로 표적의 위치 정보 및 작동 명령을 송신하기 위한, 표적 관측 및 위치 추정 장치를 포함한다. In addition, the self-destruct UAV operating system related to an embodiment of the present invention is a target observation and location estimation device for transmitting the target location information and operation command to the unmanned aerial vehicle 200 and the unmanned aerial vehicle 200 described with reference to FIG. 6 . includes
표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 도 1을 통해 설명한 바와 같다. 구체적으로, 표적 관측 및 위치 추정 장치(100)는 표적 관측 및 위치 추정 장치는, 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기(140), 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈(120), GPS 모듈(120)에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 전송하도록 마련된 관측 제어부 및 표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부(150)를 포함한다.The target observation and location estimation apparatus 100 is the same as described with reference to FIG. 1 . Specifically, the target observation and location estimation device 100 includes a target observation and location estimation device, a distance measuring device 140 for measuring a distance D with a target, a north reference azimuth (Ψ) and an elevation angle (θ) of the target ) based on the GPS module 120, the North reference azimuth (Ψ) and the elevation (θ) of the target measured in the GPS module 120, the target's latitude, longitude and altitude ( altitude), an observation control unit provided to calculate the target's location information, including the distance to the target, and the target's location information to the unmanned aerial vehicle, and a display unit 150 provided to display image information and location information of the target .
또한, 전술하나 바와 같이, GPS 모듈(120)은 제1 GPS안테나(121) 및 제1 GPS안테나(121)와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나(122)를 포함한다. 또한, GPS 모듈(120)은, 제1 및 제2 GPS안테나의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된다.In addition, as described above, the GPS module 120 includes a first GPS antenna 121 and a second GPS antenna 122 positioned apart from the first GPS antenna 121 by a predetermined distance d. In addition, the GPS module 120 is provided to measure a north reference azimuth (?) and an elevation (θ) of the target based on the relative positions of the first and second GPS antennas.
또한, 자폭 무인기 운용 시스템의 제어방법은 다음과 같다.In addition, the control method of the self-destruct UAV operating system is as follows.
상기 제어방법은, 위치 추정 장치(100)에서 표적의 위치 정보를 측정 및 산출하고, 표적의 위치 정보 및 작동 명령을 무인 비행체(100)로 송신하는 단계 및 무인 비행체(100)에서 작동 명령에 따라 임무를 수행하는 단계를 포함한다.The control method includes the steps of measuring and calculating the position information of the target in the position estimation device 100 , and transmitting the position information and the operation command of the target to the unmanned aerial vehicle 100 , and according to the operation command from the unmanned aerial vehicle 100 . It includes the steps of performing a task.
구체적으로, 상기 제어방법은, 위치 추정 장치(100)에서, 표적 과의 거리 값(), 북쪽 기준 방위각(Heading angle, Ψ), 고각(Pitch angle, θ) 측정하는 단계(S101), 측정한, Ψ, θ를 이용하여 표적의 위도, 경도, 고도(Latitude, Longitude, Altitude)를 계산하는 단계(S102), 계산한 위도, 경도, 고도 정보를 무인 비행체로 송신 및 무인 비행체의 임무시작 명령을 송신하는 단계(S103, S104)를 포함할 수 있다.Specifically, the control method includes, in the position estimation apparatus 100, measuring a distance value ( ) from the target, a north reference azimuth (Heading angle, Ψ), and a pitch angle (θ) (S101), the measured The step of calculating the latitude, longitude, and altitude (Latitude, Longitude, Altitude) of the target using , Ψ, θ (S102), sending the calculated latitude, longitude, and altitude information to the unmanned aerial vehicle It may include transmitting steps (S103, S104).
또한, 상기 제어방법은, 무인 비행체(200)에서, TADS(100)로부터 받은 표적의 위도, 경도, 고도 정보 수신하는 단계(S201), TADS(100)에서 임무시작 명령 수신하는 단계(S202)를 포함한다. 이때, 임무시작 명령을 수신하지 않은 상태에서, 안전 모드 상태를 유지(S204)하게 된다.In addition, the control method includes, in the unmanned aerial vehicle 200, receiving latitude, longitude, and altitude information of the target received from the TADS 100 (S201), and receiving a mission start command from the TADS 100 (S202). include At this time, in a state in which the mission start command is not received, the safe mode state is maintained (S204).
또한, 임무시작 명령을 수신한 경우, 임무시작 명령을 수신 받은 위치에서 제자리 이륙을 진행하는 단계(S203), 지표면 기준 고도가 소정 높이(예, 150m) 보다 높게 이륙 하는 단계(S205), 표적 위치로 비행 시작 단계(S206), 표적과의 거리가 소정 거리(예, 3m) 내로 접근하는 단계(S207), 무인 비행체의 정지비행 상태를 확인하는 단계(S208) 및 표적 위치로 무인 비행체의 로터 역추진 진행 및 위치, 속도, 자세 제어를 통한 정밀 타격 유도 비행 시작하는 단계(S209)를 포함한다.In addition, when the mission start command is received, the step of taking off in place from the position where the mission start command is received (S203), the step of taking off at a height above a predetermined height (eg, 150m) above the ground (S205), the target position Step (S206) of starting the flight with the target, the step of approaching within a predetermined distance (eg, 3m) (S207), the step of confirming the stationary flight status of the unmanned aerial vehicle (S208), and reverse propelling of the rotor of the unmanned aerial vehicle to the target position It includes a step (S209) of starting a precision strike guided flight through progress and position, speed, and posture control.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various modifications, changes, and additions may be made by those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes and additions shall be deemed to fall within the scope of the following claims.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 표적 관측 및 위치 추정 장치 및 이를 포함하는 자폭 무인기 운용 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the target observation and location estimation apparatus and the self-destruct UAV operating system including the same according to at least one embodiment of the present invention have the following effects.
표적 관측 및 위치 추정 장치는, EO카메라 및/또는 IR카메라를 이용하여 표적을 지정하면 2개의 GPS안테나를 이용하여 방위각(Azimuth)과 고각(Elevation) 또는 방위각(Azimuth)과 롤각(Roll)을 측정하는 GPS시스템의 무빙 베이스라인(Moving Baseline)을 이용하여 방위각과 앙각을 측정하고 레이저거리측정기(LRF)를 이용하여 표적과의 거리를 측정한 뒤 이를 이용하여 3차원 좌표를 역으로 추정하는 방법을 이용하여 표적을 위치를 추정할 수 있다.The target observation and location estimation device measures azimuth and elevation or azimuth and roll using two GPS antennas when a target is specified using an EO camera and/or an IR camera. A method of measuring the azimuth and elevation angle using the moving baseline of the GPS system, measuring the distance to the target using a laser rangefinder (LRF), It can be used to estimate the location of the target.

Claims (10)

  1. 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기;a range finder for measuring the distance (D) to the target;
    표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈; a GPS module provided to measure the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target;
    GPS 모듈에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 외부 기기로 전송하도록 마련된 관측 제어부; 및Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target measured by the GPS module, the target location information including latitude, longitude, and altitude of the target is calculated, and the target an observation control unit provided to transmit distance to and location information of the target to an external device; and
    표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부를 포함하며,It includes a display unit provided to display the image information and location information of the target,
    GPS 모듈은 제1 GPS안테나 및 제1 GPS안테나와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나를 포함하고, The GPS module includes a first GPS antenna and a second GPS antenna positioned a predetermined distance (d) apart from the first GPS antenna,
    GPS 모듈은, 제1 및 제2 GPS안테나의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된, 표적 관측 및 위치 추정 장치.The GPS module is a device for observing and estimating a target, provided to measure a north reference azimuth (?) and an elevation (θ) of the target based on the relative positions of the first and second GPS antennas.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    거리 측정기는 레이저 거리 측정기를 포함하며,The rangefinder includes a laser rangefinder,
    제1 GPS안테나 및 제2 GPS안테나는 레이저 거리 측정기의 레이저 조사 축과 평행한 가상의 축에 대하여 동축 상에 배치된, 표적 관측 및 위치 추정 장치.The first GPS antenna and the second GPS antenna are disposed coaxially with respect to an imaginary axis parallel to the laser irradiation axis of the laser range finder, the target observation and localization apparatus.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    관측 제어부는 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 외부 기기로 전송할 때, 외부 기기의 작동 명령을 전송하도록 마련된 표적 관측 및 위치 추정 장치.When the observation control unit transmits the distance to the target and the location information of the target to the external device, the target observation and location estimation device is provided to transmit an operation command of the external device.
  4. 제 3 항에 있어서,4. The method of claim 3,
    외부 기기는 무인 비행체를 포함하고,External devices include unmanned aerial vehicles;
    작동 명령은 전송된 위치 정보에 기초하여, 표적을 향한 무인 비행체의 이동 명령을 포함하는, 표적 관측 및 위치 추정 장치.The operation command includes a command to move the unmanned aerial vehicle toward the target based on the transmitted location information.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    위치 정보의 갱신을 위한 관성 항법 장치를 추가로 포함하는, 표적 관측 및 위치 추정 장치.A target observation and location estimation device, further comprising an inertial navigation device for updating location information.
  6. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5,
    표적을 선정하기 위한 EO 카메라 및 IR 카메라 중 하나 이상을 추가로 포함하는, 표적 관측 및 위치 추정 장치.A target observation and localization device, further comprising at least one of an EO camera and an IR camera for selecting a target.
  7. 제 6 항에 있어서,7. The method of claim 6,
    제1 GPS안테나 및 제2 GPS안테나가 소정 간격으로 떨어져 장착되는 베이스부를 추가로 포함하며,The first GPS antenna and the second GPS antenna further include a base part mounted at a predetermined interval,
    관성 항법 장치는 제1 GPS안테나 및 제2 GPS안테나 사이에 베이스부 상에 장착되고,The inertial navigation device is mounted on the base portion between the first GPS antenna and the second GPS antenna,
    EO 카메라 및 IR 카메라 중 하나 이상의 카메라는 관성 항법 장치에 장착된, 표적 관측 및 위치 추정 장치.wherein at least one of the EO camera and the IR camera is mounted to the inertial navigation device.
  8. 제 1 항에 따른 표적 관측 및 위치 추정 장치를 구비한 총기.A firearm having the target observation and localization device according to claim 1 .
  9. 제 1 항에 따른 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법으로,A method of controlling the target observation and location estimation apparatus according to claim 1,
    제1 GPS 안테나로 표적의 위치를 측정하는 단계;measuring a position of a target with a first GPS antenna;
    제2 GPS 안테나로 표적의 위치를 측정하는 단계;measuring the position of the target with a second GPS antenna;
    제1 GPS 안테나 및 제2 GPS 안테나 각각의 위치를 이용하여 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ), 거리 측정기에서 측정된 표적과의 거리(D)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하는 단계를 포함하는 표적 관측 및 위치 추정 장치의 제어방법.Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target measured using the positions of the first GPS antenna and the second GPS antenna, respectively, and the distance (D) to the target measured by the range finder, the target's latitude A method of controlling an apparatus for observing and estimating a target, comprising the step of calculating location information of the target including (latitude), longitude (longitude) and altitude (altitude).
  10. 무인 비행체; 및unmanned aerial vehicles; and
    표적의 위치 정보를 무인 비행체로 제공하도록 마련된 표적 관측 및 위치 추정 장치를 포함하며,It includes a target observation and location estimation device provided to provide the location information of the target to the unmanned aerial vehicle,
    표적 관측 및 위치 추정 장치는, 표적과의 거리(D)를 측정하기 위한 거리 측정기;The apparatus for observing and estimating a target includes: a distance measuring device for measuring a distance D with a target;
    표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된 GPS 모듈; a GPS module provided to measure the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target;
    GPS 모듈에서 측정된 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)에 기초하여, 표적의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)를 포함하는 표적의 위치정보를 산출하고, 표적과의 거리 및 표적의 위치 정보를 무인 비행체로 전송하도록 마련된 비행 제어부; 및Based on the north reference azimuth (Ψ) and elevation (θ) of the target measured by the GPS module, the target location information including latitude, longitude, and altitude of the target is calculated, and the target a flight controller provided to transmit distance to and location information of the target to the unmanned aerial vehicle; and
    표적의 영상 정보 및 위치 정보를 표시하도록 마련된 표시부를 포함하며,It includes a display unit provided to display the image information and location information of the target,
    GPS 모듈은 제1 GPS안테나 및 제1 GPS안테나와 소정 간격(d) 떨어져 위치하는 제2 GPS안테나를 포함하고, The GPS module includes a first GPS antenna and a second GPS antenna positioned a predetermined distance (d) apart from the first GPS antenna,
    GPS 모듈은, 제1 및 제2 GPS안테나의 상대 위치에 기초하여 표적의 북쪽 기준 방위각(Ψ) 및 고각(θ)을 측정하도록 마련된, 자폭 무인기 운용 시스템.The GPS module is a self-destruct UAV operating system that is provided to measure a north reference azimuth (Ψ) and an elevation (θ) of the target based on the relative positions of the first and second GPS antennas.
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