WO2022050588A1 - 대전차 유도 미사일 - Google Patents

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WO2022050588A1
WO2022050588A1 PCT/KR2021/010601 KR2021010601W WO2022050588A1 WO 2022050588 A1 WO2022050588 A1 WO 2022050588A1 KR 2021010601 W KR2021010601 W KR 2021010601W WO 2022050588 A1 WO2022050588 A1 WO 2022050588A1
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WO
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missile
tank
target
camera
monitor
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PCT/KR2021/010601
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English (en)
French (fr)
Inventor
이현규
Original Assignee
화이트박스 로보틱스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2253—Passive homing systems, i.e. comprising a receiver and do not requiring an active illumination of the target
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G9/00—Systems for controlling missiles or projectiles, not provided for elsewhere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10048—Infrared image

Definitions

  • the present invention relates to an anti-tank guided missile, and more particularly, to an anti-tank guided missile capable of inducing the missile by automatically detecting the movement of a target (tank) while having a simple structure.
  • the anti-tank guided missile system is a system that strikes a moving target, a tank, by guiding the missile's trajectory.
  • the approximate form of the anti-tank guided missile consists of an optical system (1), a control unit (2), a missile container (3; missile receiving unit), a missile (4), and a support unit (5; Tripod).
  • the missile 4 is marked separately, which is a picture to show the shape of the missile, and is actually accommodated in the missile container 3 and is launched by a signal applied from the control unit 2 .
  • Anti-tank guided missile-related technology has evolved from the 1st generation to the 3rd generation.
  • the first-generation anti-tank guided missile required an operator to simultaneously track the missile and the target's movements in a manual way. In order to operate this system properly, training and practice of the operator was required, and the accuracy was determined according to the skill of the operator. there was no
  • the second-generation anti-tank guided missile is semi-automatic, and the operator manipulates the target to be positioned at a specific point on the monitor when the target in the monitor screen moves while the missile is flying toward the target. It is a method of controlling the trajectory of the missile to direct the missile toward the target. Since the second-generation anti-tank guided missile system only requires the operator to track the movement of the target, the accuracy of the second-generation anti-tank guided missile has risen to 90% in an ideal environment, but the accuracy of the missile in the actual battlefield is lower than in the ideal situation. In this case, when an anti-tank guided missile is launched, the other party traces the missile's trajectory to determine the launch point and fires or bombards the launch point. This is because the operator loses concentration or dies.
  • the 3rd generation anti-tank guided missile is a system that does not require operator manipulation.
  • a camera is installed on the missile, and when a target captured by the camera moves, it automatically tracks and directs the missile to the moving target. , the accuracy is significantly improved.
  • third-generation anti-tank guided missiles have a problem in that they require high production costs.
  • the missile starts at a speed of 80 m/s and travels towards the target at an average speed of 208 m/s and a maximum of 300 m/s. It has a maximum range of 4 km and can hit a moving target with a maximum speed of 60 km/h. If the range is 4 km, the time to reach the target is about 19 seconds.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the background art, and the problem to be solved by the present invention is to be able to track a target automatically like a third-generation anti-tank guided missile while producing it at a relatively low production cost and to ensure the safety of the operator It is to provide an anti-tank guided missile that can do this.
  • the present invention as a means for solving the above problems
  • An anti-tank guided missile for destroying a target tank comprising:
  • a missile that is launched from a missile container and the missile container and has an infrared light emitting unit installed on the rear thereof;
  • a missile tracking unit including a first camera for tracking the missile in such a way as to photograph an infrared light emitting unit signal of the launched missile;
  • a second camera for tracking the movement of the target vehicle and a target tracking unit including a reflector that provides an image to the camera and includes a pan (left and right rotation)/tilt (vertical rotation) function;
  • a casing accommodating the first camera and the second camera and having holes corresponding to the first camera and the reflector;
  • a display unit including a monitor for providing the captured image of the second camera to an operator
  • the missile tracking unit, the target tracking unit, and the trajectory of the missile are controlled so that the launched missile can hit the target tank.
  • an anti-tank guided missile comprising a; the optical system, the control unit, the missile container and the support for supporting the missile.
  • the control unit captures the moving target vehicle on the monitor and checks the number of pixels between the center of the monitor and the moving target vehicle on the monitor. Calculating the moving distance of the target tank and using the moving distance information to pan or tilt the reflector to drive the target tank to the center of the monitor by photographing the target tank from the center of the lens of the second camera. desirable.
  • the second camera is a thermal imaging camera.
  • the present invention it is possible to automatically track a target like a third-generation anti-tank guided missile, and monitor it while producing it at a low production cost by adding a few simple configurations to the second-generation missile launcher without mounting a camera on the missile like the third-generation missile. It is possible to provide an anti-tank guided missile that can ensure the safety of the operator as no additional manipulation is required after generating the firing signal toward the target tank on the top.
  • 1 is a view for explaining the structure of a conventional anti-tank guided missile.
  • FIG. 2 is a view for explaining the relationship between the first camera, the second camera, and the casing of the anti-tank guided missile according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a view for explaining the driving of the reflector accommodated in the interior of Figure 2;
  • FIG. 4 is a view for showing an example in which a target tank is displayed on a monitor
  • Figure 2 is a view for explaining the relationship between the first camera, the second camera and the casing of the anti-tank guided missile according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is to explain the driving of the reflector accommodated in the interior of Figure 2
  • 4 is a view for showing an example in which the target tank is displayed on the monitor.
  • the anti-tank guided missile is a device that launches a missile to destroy a target tank, and includes a missile container, a missile, a missile tracking unit, a target tracking unit, a casing, a monitor, a driving unit, a control unit, and a communication unit. do.
  • the missile container is a space that is accommodated before the missile is launched.
  • the missile is on demand in the missile container and is launched by the operator's firing signal, and an infrared light emitting part is installed on the rear side (opposite to the attack direction).
  • an infrared light emitting part is installed on the rear side (opposite to the attack direction).
  • the missile flies, it makes 5-7 revolutions per second, and a driving means for correcting the movement trajectory of the missile according to the movement of the target tank received through the communication means is included. Since the configuration of the missile is substantially the same as the missile used for the anti-tank guided missile according to the prior art shown in FIG. 1 , a detailed description of the aforementioned configuration will be omitted.
  • the missile tracking unit includes a first camera 10 as a configuration for tracking the missile by photographing the signal of the infrared light emitting unit of the launched missile.
  • a first camera 10 it is preferable to use a camera sensitive to light in the infrared and visible ray regions so as to effectively photograph the infrared light emitting unit.
  • the target tracking unit tracks the movement of the target tank and provides information on the movement of the target tank to the missile to adjust the movement trajectory of the missile. It includes a second camera 20 and a reflector 30 (mirror). .
  • the second camera 20 is configured to include a lens 21, and by using a thermal imaging camera, the target vehicle can be photographed even at times when visibility is difficult, such as at night or in foggy conditions.
  • the reflector 30 is a mirror including a pan (left and right rotation)/tilt (vertical rotation) function, and a rotation function such as pan or tilt is controlled by a motor (not shown) controlled by the controller.
  • the pan (rotate left and right) function is implemented by the wall 31 supporting the reflector 30
  • the tilt (rotate up and down) function is implemented in a way that directly rotates the reflector 30 .
  • ⁇ h denotes a left-right rotation angle
  • ⁇ h denotes a vertical rotation angle.
  • the casing 40 is configured to accommodate the first camera 10 , the second camera 20 and the reflector 30 , and the first camera 10 and the reflector 30 .
  • Holes 41 and 42 respectively corresponding to the lens and reflector 30 of the first camera 10 are formed so that the second camera 20 can photograph the subject.
  • the monitor is a display for providing the captured image of the second camera 20 to the operator.
  • the center of the monitor and the center of the second camera 20 are adjusted in advance to match, and are controlled to continuously match by the control unit.
  • 4 is a photograph showing an example in which the target tank T is displayed on the monitor.
  • the driving means is configured to pan/tilt the casing 40 , and the driving of the casing 40 is realized by the operator rotating the dial. Since the driving means is also substantially the same as the driving means used for the anti-tank guided missile according to the prior art shown in FIG. 1, a detailed description of the above-described configuration will be omitted.
  • the control unit is configured to control the missile tracking unit, the target tracking unit, and the communication means so that the launched missile can hit the target tank, and finally control the trajectory of the missile.
  • the target tank moving with the second camera 20 is photographed.
  • the second camera 20 tracks the moving target tank while By shooting, the movement information of the target tank is acquired.
  • the target tank moves to the center of the lens of the second camera 20 (the operator aims the target tank while looking at the monitor, so the center of the second camera 20 and the center of the monitor) (Hereinafter, the center of the second camera and the center of the monitor should be mixed), but if the target vehicle moves and deviates from the center of the monitor, the pixel between the center of the target vehicle on the monitor and the center of the monitor count the number,
  • the target tank By calculating the moving distance of the target tank and rotating the reflector 30 based on this distance, the target tank is positioned at the center of the monitor. Since many algorithms for detecting objects on the monitor are publicly available, it is possible to recognize the target vehicle on the monitor and determine the degree of movement (number of pixels) of the target vehicle on the monitor by adopting an algorithm suitable for use.
  • the reflector 30 rotates so that the second camera continues to photograph the target tank, and tracks the target by allowing the target tank to be captured at the center of the second camera.
  • the maximum effective range of the anti-tank guided missile is 4 km, and it can hit even a tank moving at 60 km/h.
  • the missile's average speed 300 m/s
  • the distance the target tank can travel in 19 seconds is 316 m, which is 4,5° to the target line. Assuming that it rotates 4.5° in 19 seconds, the angular velocity for rotating (tilting) the reflector is 0.24°/s.
  • the angular speed of rotating the reflector 30 should be reduced accordingly.
  • the angular speed of rotating the reflector 30 should be increased. For example, if the distance from the target tank is 500m, the reflector should be rotated at a speed of 1,90°/s.
  • the reflector 30 Since the reflector 30 is much lighter than the second camera 20 , rotating the reflector 30 consumes relatively little power compared to rotating the entire second camera 20 .
  • the rotation of the reflector 30 can be controlled by a motor having a small and light size compared to rotating the second camera 20 . Therefore, the present invention has the advantage of being able to realize low production cost and weight reduction of equipment due to this.
  • the angle of view (the angle that can be photographed) may decrease or distortion of the image may occur depending on the rotation angle. Since there is no problem of image distortion or image distortion, it is possible to shoot the target tank simply by rotating the reflector 30 without rotating the second camera 20 .
  • the movement of the target tank is tracked while continuously shooting the target tank using the second camera 20, and the movement path of the target tank calculated by this is transmitted to the missile by communication means, and the trajectory of the missile is based on the movement path information. to allow the missile to hit the target tank.
  • the communication means is configured to transmit the control signal of the control unit to the missile, and in this embodiment, a wire connecting the missile and the control unit is used.
  • the wire is manufactured and provided long enough to cover the missile's range, and the wire acts as a communication line.
  • wireless communication means may be used.
  • the missile container, the missile, and the missile tracking unit including the first camera, the monitor, the driving means, and the communication means are substantially the same as the configuration applied to the conventional second-generation anti-tank guided missile as shown in FIG. Drawings and additional description will be omitted, and the characteristic configuration of the present invention will be further described below by describing the process of striking a target tank using the anti-tank guided missile of the above-described embodiment.
  • the operator properly rotates the casing 40 using a driving means so that the target tank T can be located in the center of the monitor, and then launches the missile.
  • the location of the anti-tank guided missile device is tracked, and there may be a counterattack fire, so the operator should immediately evacuate.
  • the control unit checks the movement of the target vehicle (the mechanism for checking the movement of the target vehicle is the number of pixels between the center of the monitor and the target vehicle on the monitor as described above) )
  • the second camera 20 continues to photograph the target vehicle while positioning the target vehicle at the center of the second camera 20 as the reflector 30 is panned/or tilted.
  • the control unit not only uses the movement information of the target tank to pan/tilt the reflector 30, but also transmits it to the missile by communication means (wire) to correct the flight trajectory of the missile so that the missile can strike the target tank.
  • the present invention relates to an anti-tank guided missile and can be used in the military equipment industry.

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Abstract

본 발명은 대전차 유도 미사일에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하면서도 자동으로 타겟(전차)의 움직임을 감지하여 미사일을 유도할 수 있는 대전차 유도 미사일에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 3세대 미사일처럼 미사일에 카메라를 장착하지 않고 2세대 미사일 발사대에 몇 가지 간단한 구성을 더함으로써 낮은 생산 비용으로 제작하면서도 3세대 대전차 유도 미사일과 같이 자동으로 타겟을 추적할 수 있고, 모니터 상의 타겟 전차를 향한 발사 신호를 생성한 후에는 추가적인 조작이 필요없어서 조작자의 안전을 확보할 수 있는 대전차 유도 미사일을 제공할 수 있다.

Description

대전차 유도 미사일
본 발명은 대전차 유도 미사일에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하면서도 자동으로 타겟(전차)의 움직임을 감지하여 미사일을 유도할 수 있는 대전차 유도 미사일에 관한 것이다.
대전차 유도 미사일 시스템은 미사일의 궤적을 유도함으로써 이동하는 타겟인 전차(Tank)를 타격하는 시스템이다. 대전차 유도 미사일의 대략적인 형태는 도 1에서 확인할 수 있듯이 옵티컬 시스템(1), 제어부(2), 미사일 컨테이너(3; 미사일 수용부), 미사일(4), 지지부(5; Tripod) 등의 구성을 포함한다. 사진에서 미사일(4)은 별도로 표시되어 있는데 이는 미사일의 형태를 보이기 위한 사진이고 실제로는 미사일 컨테이너(3)에 수용되어 있다가 제어부(2)에서 인가되는 신호에 의해 발사된다.
대전차 유도 미사일 관련 기술은 1세대부터 3세대로 진화하여 왔다. 1세대 대전차 유도 미사일은 매뉴얼(manual) 방식으로 조작을 하는 사람(operator)이 미사일과 타겟의 움직임을 동시에 추적해야 했다. 이 시스템을 제대로 작동시키기 위해서는 조작을 하는 사람에 대한 훈련과 연습이 필요했고 조작자의 숙련도에 따라 명중율이 결정되었는데 실제 전투에서 명중율이 2%정도인 경우도 있었고, 25%이상의 명중율을 기록하는 경우는 없었다.
2세대 대전차 유도 미사일은 반자동(semi-automatic) 방식으로 조작자(operator)는 미사일이 타겟을 향해 날아가는 동안 모니터 화면 속의 타겟이 움직일 때 그 타겟이 모니터의 특정 포인트에 위치하도록 조작하고 이러한 조작 신호에 의해 미사일의 궤적을 조절하여 미사일이 타겟을 향하도록 하는 방식이다. 2세대 대전차 유도 미사일 시스템은 조작자가 타겟의 움직임만을 추적하면 되기 때문에 이상적인 환경에서 2세대 대전차 유도 미사일의 정확도는 90%까지 올라갔지만 실제 전투현장에서 미사일의 정확도는 이상적인 상황에 비해서 낮은데 이는 실제 전투 현장에서는 대전차 유도 미사일이 발사되는 경우 상대방이 미사일의 궤적을 추적하여 발사지점을 파악하고 발사지점으로 총격이나 포격이 이루어지기 때문에 조작자가 집중력을 잃거나 사망하는 경우가 발생하기 때문이다.
3세대 대전차 유도 미사일은 조작자의 조작이 필요없는 시스템으로서 미사일에 카메라를 설치하고 카메라에 촬영된 타겟이 움직이는 경우 자동으로 이를 추적하여 미사일이 움직이는 타겟을 향하게 하는 방식으로 1세대나 2세대 대전차 유도 미사일에 비하여 정확도는 현저히 올라간다.
하지만 3세대 대전차 유도 미사일은 높은 제작 비용이 소요되는 문제가 있다.
현재 사용되는 대전차 유도 미사일 시스템의 한가지 예에서 미사일은 80m/s의 속도로 출발하여 평균 208m/s, 최대 300m/s의 속도로 타겟을 향해 이동한다. 최대 사거리는 4km이며 최고속도 60km/h 움직이는 타겟을 타격할 수 있다. 사거리가 4km인 경우 타겟에 도달하는 시간은 19초 정도이다.
본 발명은 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상대적으로 낮은 생산 비용으로 제작하면서도 3세대 대전차 유도 미사일처럼 자동으로 타겟을 추적할 수 있고 조작자의 안전을 확보할 수 있는 대전차 유도 미사일을 제공하는 것이다.
전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,
타겟 전차를 파괴하기 위한 대전차 유도 미사일에 있어서,
미사일 컨테이너(missile container)와 상기 미사일 컨테이너에서 발사되며 후면에 적외선 발광부가 설치된 미사일;
상기 발사된 미사일의 적외선 발광부 신호를 촬영하는 방식으로 상기 미사일을 트래킹(tracking)하기 위한 제1카메라를 포함하는 미사일 트래킹부;
상기 타겟 전차의 움직임을 트래킹하기 위한 것으로서 상기 타겟 전차를 촬영하는 제2카메라와 상기 카메라에 영상을 제공하며 팬(좌우회전)/틸트(상하회전) 기능이 포함된 반사체를 포함하는 타겟 트래킹부;
상기 제1카메라와 제2카메라를 수용하며 상기 제1카메라와 상기 반사체에 대응하는 구멍이 형성된 케이싱;
상기 제2카메라의 촬영 영상을 조작자(operator)에게 제공하는 모니터를 포함하는 디스플레이부;
상기 케이싱을 팬/틸트하기 위한 구동수단;
발사된 미사일이 타겟 전차를 타격할 수 있도록 미사일 트래킹부, 타겟 트래킹부 및 상기 미사일의 궤적을 제어하며, 이때 제2카메라에 의해 촬영되는 타겟 전차가 움직이는 경우 상기 타겟 전차가 상기 제2카메라의 렌즈 중앙에 위치할 수 있도록 상기 타겟 트래킹부의 반사체를 구동하고, 상기 반사체의 구동정보를 이용하여 상기 타겟의 이동정보를 형성함으로써 상기 미사일의 이동궤적에 관한 정보를 생성하고 이 정보를 미사일에 전달하여 상기 미사일의 궤적을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어신호를 상기 미사일에 전달하기 위한 통신수단;
상기 옵티컬 시스템, 제어부, 미사일 컨테이너와 미사일을 지지하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전차 유도 미사일을 제공한다.
상기 제어부는 상기 제2카메라에 의해 촬영되는 타겟 전차가 이동하여 상기 모니터의 중심을 벗어나면 모니터 상에서 이동한 타겟 전차를 포착하여 상기 모니터의 중앙과 모니터 상의 이동한 타겟 전차 사이의 픽셀수를 확인함으로써 타겟 전차의 이동거리를 계산하고, 이 이동거리 정보를 이용하여 상기 반사체를 팬 또는 틸트하여 구동함으로써 상기 제2카메라의 렌즈 중심에서 상기 타겟 전차를 촬영함으로써 상기 타겟 전차를 모니터의 중앙으로 이동시키는 것이 바람직하다.
상기 제2카메라는 열화상 카메라인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 의하면 3세대 미사일처럼 미사일에 카메라를 장착하지 않고 2세대 미사일 발사대에 몇 가지 간단한 구성을 더함으로써 낮은 생산 비용으로 제작하면서도 3세대 대전차 유도 미사일과 같이 자동으로 타겟을 추적할 수 있고, 모니터 상의 타겟 전차를 향한 발사 신호를 생성한 후에는 추가적인 조작이 필요없어서 조작자의 안전을 확보할 수 있는 대전차 유도 미사일을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 대전차 유도 미사일의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 대전차 유도 미사일의 제1카메라, 제2카메라 및 케이싱의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2의 내부에 수용되는 반사체의 구동을 설명하기 위한 도면.
도 4는 모니터에 타겟 전차가 표시된 하나의 예를 보여주기 위한 도면.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시를 위한 최선의 형태에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 대전차 유도 미사일의 제1카메라, 제2카메라 및 케이싱의 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 내부에 수용되는 반사체의 구동을 설명하기 위한 도면, 도 4는 모니터에 타겟 전차가 표시된 하나의 예를 보여주기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 대전차 유도 미사일은 타겟 전차를 파괴하기 위하여 미사일을 발사하는 장치로서, 미사일 컨테이너, 미사일, 미사일 트래킹부, 타겟 트래킹부, 케이싱, 모니터, 구동수단, 제어부, 통신수단을 포함하여 구성된다.
상기 미사일 컨테이너는 상기 미사일이 발사되기 전에 수용되는 공간이다.
상기 미사일은 상기 미사일 컨테이너에 수요오디어 있다가 조작자의 발사 신호에 의해 발사되며, 후면(공격 방향의 반대쪽 면)에는 적외선 발광부가 설치되어 있다. 미사일이 비행할 때에는 초당 5-7회전을 하게 되며, 상기 통신수단을 통하여 수신하는 타겟 전차의 이동에 맞추어 미사일의 이동궤적을 수정하기 위한 구동수단이 포함되어 있다. 미사일의 구성은 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 대전차 유도 미사일에 사용되는 미사일과 실질적으로 동일하므로 전술한 구성에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 미사일 트래킹부는 발사된 미사일의 적외선 발광부 신호를 촬영하여 상기 미사일을 트래킹하는 구성으로서 제1카메라(10)을 포함하고 있다. 제1카메라(10)는 효과적으로 적외선 발광부를 촬영할 수 있도록 적외선과 가시광선 영역의 빛에 민감한 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 타겟 트레킹부는 상기 타겟 전차의 움직임을 트래킹하여 타겟 전차의 움직임에 대한 정보를 미사일에 제공하여 미사일의 이동 궤적을 조정하기 위한 구성으로서 제2카메라(20)와 반사체(30; 거울)를 포함한다.
상기 제2카메라(20)는 렌즈(21)를 포함하여 구성되며, 열화상 카메라를 사용함으로써 야간이나 안개 상황과 같이 시야가 확보되기 어려운 시간에도 타겟 전차를 촬영할 수 있도록 한다.
상기 반사체(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 팬(좌우회전)/틸트(상하회전) 기능이 포함된 거울로서 팬이나 틸트 같은 회전 기능은 상기 제어부에 의해 제어되는 모터(미도시)에 의해 구현된다. 팬(좌우회전) 기능은 반사체(30)를 지지하는 벽체(31)에 의해 구현되고 틸트(상하회전) 기능은 반사체(30)를 직접 회전시키는 방식으로 구현된다. 도면에 있는θh는 좌우회전 각을, θh는 상하회전 각을 각각 의미한다.
상기 케이싱(40)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1카메라(10), 제2카메라(20) 및 반사체(30)를 수용하는 구성이며, 상기 제1카메라(10)와 반사체(30)를 통하여 제2카메라(20)가 피사체를 촬영할 수 있도록 제1카메라(10)의 렌즈와 반사체(30)에 각각 대응되는 구멍(41,42)가 형성되어 있다.
상기 모니터는 상기 제2카메라(20)의 촬영 영상을 조작자에게 제공하기 위한 디스플레이이다. 모니터의 중심과 제2카메라(20)의 중심은 일치하도록 사전에 조정되며, 제어부에 의해 계속해서 일치하도록 제어된다. 도 4는 모니터에 타겟 전차(T)가 표시된 하나의 예를 보여주는 사진이다.
상기 구동수단은 상기 케이싱(40)을 팬/틸트 하기 위한 구성으로서 조작자가 다이얼을 회전시킴으로써 케이싱(40)의 구동이 구현되도록 구성된다. 구동수단 역시 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 대전차 유도 미사일에 사용되는 구동수단과 실질적으로 동일하므로 전술한 구성에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제어부는 발사된 미사일이 타겟 전차를 타격할 수 있도록 미사일 트래킹부, 타겟 트래킹부 및 통신수단을 제어하고 최종적으로는 상기 미사일의 궤적을 제어하는 구성이다.
발사된 미사일의 궤적을 조절하여 미사일이 타겟 전차를 타격할 수 있도록 하기 위해서는 타겟 전차의 이동 궤적을 트래킹하여 미사일에 전달해주는 것이 필요하다.
타겟 전차를 트래킹하기 위해 제2카메라(20)로 이동하는 타겟 전차를 촬영하는데, 타겟 전차가 미사일 발사 시점의 위치에서 다른 위치로 이동하는 경우 제2카메라(20)가 이동하는 타겟 전차를 트래킹하면서 촬영함하여 타겟 전차의 이동 정보를 획득하게 된다. 이하 이에 대해 설명하기로 한다.
조작자가 타겟 전차를 요격하기 위하여 미사일을 발사하는 시점에는 타겟 전차가 제2카메라(20)의 렌즈 중심(조작자는 모니터를 보면서 타겟 전차를 조준하게 되므로 제2카메라(20)의 중심과 모니터의 중심은 일치하는 것으로 볼 수 있다. 이하 제2카메라의 중심과 모니터 중심은 혼용하도록 한다)에 위치한 상태인데 타겟 전차가 이동하여 모니터의 중심에서 벗어나면 모니터 상의 타겟 전차의 중심과 모니터의 중심 사이의 픽셀수를 계산하고,
타겟 전차의 이동 거리를 계산하고 이 거리를 토대로 반사체(30)를 회전시킴으로써 타겟 전차가 모니터의 중심에 위치하도록 한다. 모니터 상에서 물체를 인식(detection)하는 알고리듬(algorithm)은 공개된 것이 많으므로 사용에 적절한 알고리듬을 채용하여 모니터에서 타겟 전차를 인식하고 모니터 상에서 타겟 전차가 움직이는 정도(픽셀수)를 파악할 수 있는 것이다. 이렇게 타겟 전차가 이동하면 반사체(30)가 회전함으로써 제2카메라는 계속해서 타겟 전차를 촬영하게 되며 제2카메라의 중심에 타겟 전차가 포착될 수 있도록 함으로써 타겟을 트래킹한다.
반사체(30)를 회전시키는 정보는 다음과 같이 구할 수 있다.
우선 대전차 유도 미사일의 최대 유효 사거리는 4km이며, 60km/h로 움직이는 전차까지 타격이 가능하다. 미사일의 평균 속도(300m/s)를 고려하면 미사일이 4km를 비행하는데 걸리는 시간은 19초이다.
4km밖에 있는 타겟 전차가 60km/h의 속도로 타겟라인(미사일이 발사될 때 대전차 유도 미사일과 타겟 전차를 잇는 가상의 직선)과 수직으로 이동하는 경우에 반사체를 회전시키는 경우에 대해 계산해보기로 한다.
타겟 전차가 19초 동안 이동할 수 있는 거리는 316m이고, 이는 타겟라인에 대하여 4,5°이다. 19초 동안 4.5°를 회전시킨다고 가정할 때 반사체를 회전(틸트)시키는 각속도는 0.24°/s이다.
물론 타겟 전차의 이동속도가 앞서 설정한 속도인 60km/h에 비해 느리게 이동하면 이에 맞추어 반사체를 회전시키는 각속도를 줄여야 한다. 반대로 타겟 전차가 가까이에 있고 같은 속도로 움직이면 반사체(30)를 회전시키는 각속도를 올려야 하는데, 예를 들어 타겟 전차와의 거리가 500m이면 1,90°/s의 속도로 반사체를 회전시켜야 한다.
반사체(30)는 제2카메라(20)에 비하여 훨씬 가벼우므로 반사체(30)를 회전시키는 것은 제2카메라(20) 전체를 회전시키는 것에 비하여 상대적으로 적은 동력을 소모한다. 또한, 반사체(30)를 회전시키는 것은 제2카메라(20)를 회전시키는 것에 비하여 작고 가벼운 크기의 모터로 제어가 가능하다. 따라서 본 발명은 이로 인해 적은 생산비용, 장비의 경량화 등을 실현할 수 있는 장점이 있다.
반사체를 회전시켜 어떤 피사체를 촬영하는 경우 회전각도에 따라 화각(촬영할 수 있는 각도)가 줄어들거나 상의 왜곡이 발생할 수 있는데 전술한 바와 같이 최대 4.5도를 회전시켜야 하는데 이 정도의 회전으로는 화각이 줄어들거나 상의 왜곡이 발생하는 문제가 발생하지 않으므로 제2카메라(20)를 회전시키지 않고 반사체(30)를 회전시키는 것만으로도 충분히 타겟 전차의 촬영이 가능하다.
제2카메라(20)를 이용하여 타겟 전차를 계속 촬영하면서 타겟 전차의 움직임을 트래킹하고 이에 의해 계산된 타겟 전차의 이동경로는 통신수단에 의해 미사일에 전달되며, 이 이동경로 정보에 의해 미사일의 궤적을 조절하여 미사일이 타겟 전차를 타격할 수 있도록 한다.
상기 통신수단은 상기 제어부의 제어신호를 상기 미사일에 전달하기 위한 구성으로서 본 실시예에서는 미사일과 제어부를 서로 연결하는 와이어를 사용하도록 한다. 와이어는 미사일의 사거리를 커버할 수 있을 만큼의 충분한 길이로 제작되어 제공되며 와이어가 통신선의 역할을 한다. 물론 무선 통신수단이 사용될 수도 있다.
상기 미사일 컨테이너, 미사일, 제1카메라를 포함하는 미사일 트래킹부, 모니터, 구동수단, 통신수단은 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 2세대 대전차 유도 미사일에 적용되는 구성과 실질적으로 동일한 것으로 볼 수 있으므로 도면이나 추가적인 설명은 생략하고 이하에서는 전술한 실시예의 대전차 유도 미사일을 사용하여 타겟 전차를 타격하는 과정에 대하여 설명함으로써 본 발명의 특징적인 구성에 대해 추가적인 설명을 하기로 한다.
우선 조작자(Operator)는 도 4에 표시된 바와 같이 타겟 전차(T)가 모니터의 중앙에 위치할 수 있도록 구동수단을 이용하여 케이싱(40)을 적절히 회전시킨 후 미사일을 발사한다. 미사일이 발사되면 대전차 유도 미사일 장치의 위치가 추적되며 반격하는 발포가 있을 수 있으므로 조작자는 바로 피신을 하도록 한다.
만약 타겟 전차가 이동하여 모니터의 중심으로부터 벗어나게 되면 제어부에 의해 타겟 전차의 움직임을 확인하면서(타겟 전차의 움직임을 확인하는 메커니즘은 위에서 설명한 바와 같이 모니터의 중심과 모니터 상에 있는 타겟 전차 사이의 픽셀수를 계산하는 방식으로 이루어진다) 반사체(30)가 팬/또는 틸트되면서 제2카메라(20)의 중심에 타겟 전차를 위치시키면서 제2카메라(20)는 계속해서 타겟 전차를 촬영하게 된다.
제어부는 타겟 전차의 움직임 정보를 반사체(30)를 팬/틸트하는데 사용할 뿐만 아니라 미사일에 통신수단(와이어)에 의해 전달함으로써 미사일의 비행 궤적을 수정하여 타겟 전차를 미사일이 타격할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예와 그 실시예에 의한 타겟 전차의 타격과정에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 벗어나지 않는 범위 안에서 다양한 형태의 대전차 유도 미사일로 구체화될 수 있다.
본 발명은 대전차 유도 미사일에 관한 것으로서 군사용 장치 산업에서 이용이 가능하다.

Claims (3)

  1. 타겟 전차를 파괴하기 위한 대전차 유도 미사일에 있어서,
    미사일 컨테이너(missile container)와 상기 미사일 컨테이너에서 발사되며 후면에 적외선 발광부가 설치된 미사일;
    상기 발사된 미사일의 적외선 발광부 신호를 촬영하는 방식으로 상기 미사일을 트래킹(tracking)하기 위한 제1카메라를 포함하는 미사일 트래킹부;
    상기 타겟 전차의 움직임을 트래킹하여 미사일에 타겟 전차의 움직임 정보를 제공하기 위한 것으로서 상기 타겟 전차를 촬영하는 제2카메라와 상기 카메라에 영상을 제공하며 팬(좌우회전)/틸트(상하회전) 기능이 포함된 반사체를 포함하는 타겟 트래킹부;
    상기 제1카메라와 제2카메라 및 상기 반사체를 수용하며 상기 제1카메라와 상기 반사체에 대응하는 구멍이 형성된 케이싱;
    상기 제2카메라의 촬영 영상을 조작자(operator)에게 제공하는 모니터;
    상기 케이싱을 팬/틸트하기 위한 구동수단;
    발사된 미사일이 타겟 전차를 타격할 수 있도록 미사일 트래킹부, 타겟 트래킹부 및 상기 미사일의 궤적을 제어하며, 이때 제2카메라에 의해 촬영되는 타겟 전차가 움직이는 경우 상기 타겟 전차가 상기 제2카메라의 렌즈 중앙에 위치할 수 있도록 상기 타겟 트래킹부의 반사체를 구동하고, 상기 반사체의 구동정보를 이용하여 상기 타겟의 이동정보를 형성함으로써 상기 미사일의 이동궤적에 관한 정보를 생성하고 이 정보를 미사일에 전달하여 상기 미사일의 궤적을 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어신호를 상기 미사일에 전달하기 위한 통신수단;
    상기 옵티컬 시스템, 제어부, 미사일 컨테이너와 미사일을 지지하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전차 유도 미사일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2카메라에 의해 촬영되는 타겟 전차가 이동하여 상기 모니터의 중심을 벗어나면 모니터 상에서 이동한 타겟 전차를 포착하여 상기 모니터의 중앙과 모니터 상의 이동한 타겟 전차 사이의 픽셀수를 확인함으로써 타겟 전차의 이동거리를 계산하고, 이 이동거리 정보를 이용하여 상기 반사체를 팬 또는 틸트하여 구동함으로써 상기 제2카메라의 렌즈 중심에서 상기 타겟 전차를 촬영함으로써 상기 타겟 전차를 모니터의 중앙으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 대전차 유도 미사일.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2카메라는 열화상 카메라인 것을 특징으로 하는 대전차 유도 미사일.
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