KR102633659B1

KR102633659B1 - 타격 장치의 제어 장치, 제어 방법 및 원격 무장 시스템

Info

Publication number: KR102633659B1
Application number: KR1020190012368A
Authority: KR
Inventors: 석봉경; 이종민
Original assignee: 한화에어로스페이스 주식회사
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2024-02-02
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: KR20200094935A

Abstract

본 발명은 타격 장치의 제어 장치에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 장치는 화기 및 촬영부가 장착되어 표적을 타격하는 타격 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 상기 화기 및 상기 촬영부의 구동을 제어하여 상기 표적 중 추적 표적을 추적하는 제어부; 및 상기 제어부에 추적 신호, 패턴 신호 및 격발 신호를 전달하는 조종부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조종부에서 상기 추적 신호를 전달받은 경우, 상기 촬영부에서 촬영한 영상의 프레임마다 상기 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 방향 추적 오차 및 고저 방향 추적 오차를 산출하고, 상기 조종부에서 전달받은 상기 패턴 신호에 따른 패턴으로 상기 화기 및 상기 촬영부를 각각 구동 제어하여 상기 추적 표적을 추적하며, 상기 패턴 신호는, 상기 화기 또는 상기 촬영부를 각각 구동 제어할 상기 영상의 프레임을 설정하기 위한 신호이다.

Description

타격 장치의 제어 장치, 제어 방법 및 원격 무장 시스템{Apparatus and method for controlling striking appartus and remote controlled weapon system}

본 발명은 타격 장치의 제어 장치 및 방법과 이를 적용한 원격 무장 시스템에 대한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 단일의 타격 장치를 통해서 표적을 추적하도록 제어하는 기술에 대한 것이다.

Remote Controlled Weapon Station(RCWS) 또는 Remote Weapon Station(RWS)는 원격으로 화기를 운용하는 시스템이다. RCWS는 일반적으로 화기와 표적에 대한 영상을 획득하는 영상 장치를 포함하여 차량 또는 이동형 로봇에 탑재되는 타격 장치 및 타격 장치를 원격 제어하는 운용 시스템으로로 구성된다. 운용 장치는 차량의 내부 또는 원격지에 배치될 수 있다.

RCWS에서는 사격수가 직접 화기를 조작하지 않고 통제 장치를 통해 원격으로 화기를 조작하기 때문에, 적의 공격으로부터 사격수를 보호할 수 있다. 또한 영상 장치의 성능에 따라 정밀한 타겟팅(targeting)을 수행하는 것이 가능하다.

한편, RCWS는 영상 장치를 이용하여 표적을 추적하는 기능을 포함할 수 있다. 이때, 표적의 위치를 실시간으로 체크하여 추적하지 못하는 경우 전장 상황 또는 위급 상황 등에서 RCWS 기능이 무력화 될 수 있다.

따라서, 정밀도 높은 표적 추적 기능을 탑재한 원격 무장 시스템에 대한 발명의 등장이 요구된다.

한국특허등록 제10-0963681호

본 발명은 타격 장치가 표적을 실시간으로 정확하게 추적하도록 제어하는 데 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 장치는 화기 및 촬영부가 장착되어 표적을 타격하는 타격 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 상기 화기 및 상기 촬영부의 구동을 제어하여 상기 표적 중 추적 표적을 추적하는 제어부; 및 상기 제어부에 추적 신호, 패턴 신호 및 격발 신호를 전달하는 조종부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조종부에서 상기 추적 신호를 전달받은 경우, 상기 촬영부에서 촬영한 영상의 프레임마다 상기 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 방향 추적 오차 및 고저 방향 추적 오차를 산출하고, 상기 조종부에서 전달받은 상기 패턴 신호에 따른 패턴으로 상기 화기 및 상기 촬영부를 각각 구동 제어하여 상기 추적 표적을 추적하며, 상기 패턴 신호는, 상기 화기 또는 상기 촬영부를 각각 구동 제어할 상기 영상의 프레임을 설정하기 위한 신호이다.

일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부는 상기 표적을 조준하는 조준선을 디스플레이할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 조종부에서 상기 추적 신호를 전달받은 경우에 상기 조준선이 위치하는 표적을 상기 추적 표적으로 선정할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 조종부에서 상기 추적 신호를 전달받은 경우에 상기 조준선을 상기 추적 게이트로 변경할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 패턴 신호는, 상기 화기를 선회 구동 제어하는 제1 패턴 신호 및 상기 촬영부를 선회 구동 제어하는 제2 패턴 신호를 포함하고, 상기 제1 패턴 신호와 상기 제2 패턴 신호는 서로 다른 값을 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 화기가 일정한 방향을 유지하도록 상기 화기 및 촬영부의 구동을 제어 할 수 있다.

본 발명은 촬영부에서 촬영한 영상의 오차를 실시간으로 보정하여 표적을 추적하므로, 표적 추적의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 촬영부에서 촬영한 영상의 프레임별로 화기 및/또는 촬영부의 구동을 다르게 제어하여 표적 추적의 정밀도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템이 장착된 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 방법의 일 예를 순차적으로 도시한 예시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템이 장착된 차량을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템(2)이 장착된 차량(1)을 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템(2)은 차량(1) 외부에 타격 장치(100)가 장착되고, 도 1에 도시되지 않았지만, 차량(1) 내부 또는 원격지에 타격 장치의 제어 장치(200)가 장착된다. 한편, 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템(2)이 차량(1)에 장착된 것으로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템(2)은 이동 로봇 등과 같은 무인 이동체 및 방호실 등과 같은 부동체에 장착될 수도 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템(2)은 차량(1)에 장착된 것으로 전제하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 무장 시스템(2)은 타격 장치(100) 및 타격 장치의 제어 장치(200)를 포함한다. 이때, 타격 장치(100)와 타격 장치의 제어 장치(200)는 케이블(3)을 통해 연결된다. 다만, 타격 장치(100)와 원격 제어 장치(200)는 무선으로 연결될 수도 있다.

타격 장치(100)는 화기(11), 장착 마운트(12), 격발 솔레노이드(13), 고저 구동부(15), 지지부(16), 선회 구동부(17), 탄약 공급부(20), 촬영부(30)를 포함한다.

화기(11)는 표적을 사격한다. 구체적으로, 화기(11)는 현재 설정된 사격 모드에 따라 상기 표적을 사격한다. 예를 들어, 화기(11)의 사격 모드가 단발 모드인 경우, 화기(11)는 상기 표적을 단발 사격한다. 또한, 화기(11)의 사격 모드가 점사 모드인 경우, 화기(11)는 상기 표적을 점사로 여러 번 사격한다. 또한, 화기(11)의 사격 모드가 연발 모드인 경우, 화기(11)는 상기 표적을 연속적으로 여러 번 사격한다. 이때, 본 명세서에서 객체들(objects)은 촬영부(30)가 촬영한 영상에서 사격의 대상이 될 수 있는 물체들을 의미한다. 또한, 표적(target)은 상기 객체들 중에서 사격을 수행할 대상이 되는 물체를 의미한다. 즉, 객체들은 표적을 포함하는 개념이며, 객체들 중에서 표적으로 선정된 물체가 사격의 대상이 된다. 이하에서는 이를 전제하여 설명한다.

장착 마운트(12)에는 화기(11)가 장착되며, 지지부(16)와 연결된다.

장착 마운트(12)는 화기(11)에서 발사되는 탄약수를 측정하는 계측 센서(미도시)가 장착된다.

지지부(16)는 고저 구동부(15) 및 선회 구동부(17)와 결합된다. 지지부(16)는 고저 구동부(15)에 의해 상하로 구동되며, 선회 구동부(17)에 의해 좌우로 구동된다.

격발 솔레노이드(13)는 화기(11)가 격발되도록 동작한다. 이에 따라, 화기(11)는 격발되어 상기 표적을 사격한다.

고저 구동부(15)는 지지부(16)를 상하로 구동시킨다. 이때, 고저 구동부(15) 내부에는 모터가 구비되어 지지부(16)를 상하로 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 화기(11)는 상하 방향의 표적을 사격할 수 있게 된다. 한편, 상기 상하 방향은 화기(11)의 총구가 향해있는 쪽의 상하 방향을 의미한다.

이때, 고저 구동부(15)는 촬영부(30)의 구동부(37)와 동기되어 구동된다. 구체적으로, 고저 구동부(15)는 촬영부(30)의 구동부(37) 중 촬영부(30)를 고저 구동 시키는 부분과 동기되어 구동된다. 즉, 고저 구동부(15)는 촬영부(30)의 상하 구동에 따라 동기되어 상하 구동된다.

선회 구동부(17)는 지지부(16)를 좌우로 구동시킨다. 이때, 선회 구동부(17) 내부에는 모터가 구비되어 지지부(16)를 좌우로 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 화기(11)는 좌우 방향의 표적을 사격할 수 있게 된다. 한편, 상기 좌우 방향은 화기(11)의 총구가 향해있는 쪽의 좌우 방향을 의미한다.

탄약 공급부(20)는 탄약을 적재하여 화기(11)에 탄약을 공급한다.

촬영부(30)는 주간 카메라(31), 야간 카메라(33), 거리 측정기(35) 및 구동부(37)를 포함한다. 촬영부(30)는 화기(11)의 사격 대상이 되는 상기 객체들이 포함된 영상을 촬영한다.

주간 카메라(31)는 일반적으로 주간 상황에 작동되어 상기 객체들을 촬영한다. 다만, 주간 카메라(31)가 야간 상황에 작동되는 것이 배제되는 것은 아니다. 즉, 주간 카메라(31)는 제어부(230)의 제어에 의해 주간 상황 뿐만 아니라 야간 상황에도 작동 될 수 있다. 이때, 주간 카메라(31)는 TV 카메라를 의미할 수 있다.

야간 카메라(33)는 일반적으로 야간 상황에 작동되어 상기 객체들을 촬영한다. 다만, 야간 카메라(33)가 주간 상황에 작동되는 것이 배제되는 것은 아니다. 즉, 야간 카메라(33)는 제어부(230)의 제어에 의해 야간 상황 뿐만 아니라 주간 상황에도 작동 될 수 있다. 이때, 야간 카메라(33)는 IR 카메라를 의미할 수 있다.

거리 측정기(35)는 상기 객체들과 타격 장치(100)간의 거리를 측정한다.

구동부(37)는 지지부(16)와 연결된다. 구동부(37)는 촬영부(30)와 화기(11) 사이의 간격을 조절하여 촬영부(30)의 촬영 방향과 화기(11)의 사격 방향을 평행하게 하거나 교차하게 하여 영점 조정을 할 수 있다.

구동부(37)는 촬영부(30)를 선회 구동시키는 부분과 고저 구동시키는 부분을 포함한다. 따라서, 구동부(37)는 촬영부(30)를 좌우 방향으로 선회 구동 시키거나, 상하 방향으로 고저 구동을 시킬 수 있다.

타격 장치의 제어 장치(200)는 타격 장치(100)의 각 구성을 제어하여 상기 표적의 사격을 원활히 하는바, 이하에서는 타격 장치의 제어 장치(200)에 대해 도 3 등을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 장치의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 타격 장치의 제어 장치(200)는 디스플레이부(210), 조종부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)를 포함한다.

디스플레이부(210)는 촬영부(30)에서 촬영된 영상을 디스플레이 한다. 구체적으로, 디스플레이부(210)는 촬영부(30)의 주간 카메라(31) 및 야간 카메라(33)에서 촬영된 주야간 관측 영상을 디스플레이 하고, 촬영부(30)의 거리 측정기(35)에서 측정된 표적과의 거리 측정 정보를 디스플레이한다. 또한, 디스플레이부(210)는 화기(11)의 상태정보 및 상기 표적 등을 디스플레이 한다.

이때, 디스플레이부(210)는 상기 표적을 조준하는 조준선을 디스플레이한다. 상기 조준선은 조종부(220)로부터 제어부(240)로 전달되는 화기 조작 신호에 따라 위치가 이동된다. 구체적으로, 상기 조준선은 조종부(220)로부터 제어부(240)로 화기(11)를 상하좌우로 조작하는 신호가 전달되는 경우, 전달된 조작 신호에 따라 위치가 이동된다.

조종부(220)는 제어부(240)에 제어 신호를 전달한다. 상기 제어 신호는 사용자의 명령을 입력받아 격발 장치(100)을 제어하기 위한 신호를 의미한다.

조종부(220)는 제어부(240)에 상기 제어 신호 중 격발 신호를 전달할 수 있다. 구체적으로, 조종부(220)는 격발 버튼을 포함하며, 사용자가 상기 격발 버튼을 누르면 제어부(240)로 상기 격발 신호를 전달할 수 있다. 한편, 조종부(220)는 사용자가 상기 격발 버튼을 누르는 것을 중단하면 제어부(240)로 상기 격발 신호의 전달을 중단할 수 있다.

또한, 조종부(220)는 제어부(240)에 상기 제어 신호 중 화기 조작 신호를 전달할 수 있다. 구체적으로, 조종부(220)는 화기(11)를 상하좌우로 조작하는 화기 조작 버튼을 포함하며, 사용자가 상기 화기 조작 버튼을 누르면 제어부(240)로 상기 화기 조작 신호를 전달할 수 있다.

또한, 조종부(220)는 제어부(240)에 상기 제어 신호 중 촬영부(30) 조작 신호를 전달할 수 있다. 구체적으로, 조종부(220)는 촬영부(30)를 상하좌우로 조작하는 촬영부 조작 버튼을 포함하며, 사용자가 촬영부(30) 조작 버튼을 누르면 제어부(240)로 촬영부(30) 조작 신호를 전달할 수 있다.

또한, 조종부(220)는 제어부(240)에 상기 제어 신호 중 추적 신호를 전달할 수 있다. 구체적으로, 조종부(220)는 추적 모드 버튼을 포함하며, 사용자가 상기 추적 모드 버튼을 누르면 제어부(240)로 상기 추적 신호를 전달할 수 있다.

또한, 조종부(220)는 제어부(240)에 상기 제어 신호 중 패턴 신호를 전달할 수 있다. 이때, 상기 패턴 신호는 타격 장치(100)가 추적 모드로 설정된 경우에 화기(11) 또는 촬영부(30)를 각각 구동 제어할 영상의 프레임을 설정하기 위한 신호이다. 구체적으로, 조종부(220)는 추적 패턴 입력 버튼을 포함하며, 사용자가 상기 추적 패턴 입력 버튼을 통해 화기(11) 및 촬영부(30)의 추적 패턴을 입력하면 제어부(240)롤 상기 패턴 신호를 전달할 수 있다.

한편, 상기 패턴 신호는 화기(11)를 구동 제어하는 제1 패턴 신호 및 촬영부(30)를 구동 제어하는 제2 패턴 신호를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 패턴 신호와 상기 제2 패턴 신호는 서로 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴 신호가 -2 + 3n(n은 자연수, 이하 같다), 상기 제2 패턴 신호가 -1 + 3n 값을 가질 수 있다. 그러나, 상기 제1 패턴 신호와 상기 제2 패턴 신호가 같은 값을 갖는 경우를 배제하는 것은 아니다.

통신부(230)는 화기(11)를 제어하는데 필요한 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 통신부(230)는 촬영부(30)에서 촬영된 이미지, 거리 측정기(35)에서 측정한 거리 및 화기(11), 촬영부(30), 거리 측정기(35)의 구동 정보 등을 수신할 수 있다. 또한, 통신부(230)는 제어부(240)에서 생성된 동작 신호에 따라 화기(11), 촬영부(30), 거리 측정기(35) 등이 동작되도록 상기 동작 신호를 송신할 수 있다.

통신부(230)는 타격 장치의 제어 장치(200)가 원격지에 배치되면 무선 통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있고, 타격 장치의 제어 장치(200)가 유인차량 내부에 배치되면 유선 통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.

제어부(240)는 화기(11) 및 촬영부(30)의 구동을 제어하여 상기 표적 중 추적 표적을 추적한다. 이때, 제어부(240)는 조종부(220)에서 상기 추적 신호를 전달받은 경우에 상기 조준선이 위치하는 표적을 상기 추적 표적으로 선정한다. 이 경우, 제어부(240)는 상기 조준선을 추적 게이트로 변경한다.

구체적으로, 제어부(240)는 조종부(220)에서 추적 신호를 전달받은 경우, 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 프레임마다 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트간의 선회 방향 추적 오차 및 고저 방향 추적 오차를 실시간으로 산출하여 상기 추적 표적을 추적한다. 이때, 상기 선회 방향 추적 오차는 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트간의 수평 방향 오차를 의미하고, 상기 고저 방향 추적 오차는 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트간의 수직 방향 오차를 의미한다.

즉, 제어부(240)에서 상기 추적 표적을 추적하는 것은 촬영부(30)에서 촬영한 영상에서 이전 프레임과 현재 프레임간 산출된 선회 각도 오차 및 고저 각도 오차와 촬영부(30)에서 촬영한 영상에서 누적된 프레임들로부터 산출한 상기 추적 표적의 선회 방향 이동 각속도 및 고저 방향 이동 각속도를 실시간으로 고려하여 사기 현재 프레임 상에서 상기 추적 게이트의 위치를 상기 추적 표적으로 변경하는 것을 의미한다.

이때, 제어부(240)는 조종부(220)에서 전달받은 상기 패턴 신호에 따른 패턴으로 화기(11) 및 촬영부(30)를 각각 선회 구동 제어하여 상기 추적 표적을 추적한다. 한편, 제어부(240)는 상기 패턴과 무관하게, 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 매 프레임마다 화기(11) 및 촬영부(30)를 고저 구동 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(240)는 조종부(220)에서 전달받은 상기 제1 패턴 신호가 -2 + 3n이고, 상기 제2 패턴 신호가 -1 + 3n인 경우, 화기(11)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 제1 프레임, 제4 프레임, 제7 프레임..... ,즉, -2 + 3n 프레임 주기마다 선회 구동 제어하고, 촬영부(30)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 제2 프레임, 제5 프레임, 제8 프레임..... ,즉, -1 + 3n 프레임 주기마다 선회 구동 제어할 수 있다.

다른 예로, 제어부(240)는 조종부(220)에서 전달받은 상기 제1 패턴 신호가 -3 + 4n이고, 상기 제2 패턴 신호가 -2 + 4n인 경우, 화기(11)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 제1 프레임, 제5 프레임, 제9 프레임..... ,즉, -3 + 4n 프레임 주기마다 선회 구동 제어하고, 촬영부(30)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 제2 프레임, 제6 프레임, 제10 프레임..... ,즉, -2 + 4n 프레임 주기마다 선회 구동 제어할 수 있다.

다른 예로, 제어부(240)는 조종부(220)에서 전달받은 상기 제1 패턴 신호가 -3 + 4n이고, 상기 제2 패턴 신호가 else인 경우, 화기(11)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 제1 프레임, 제5 프레임, 제9 프레임..... ,즉, -3 + 4n 프레임 주기마다 선회 구동 제어하고, 촬영부(30)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 제2 프레임, 제3 프레임, 제4 프레임, 제6 프레임, 제7 프레임, 제8 프레임..... ,즉, 화기(11)를 선회 구동 제어하지 않는 프레임마다 선회 구동 제어할 수 있다.

한편, 제어부(240)는 조종부(220)에서 상기 패턴 신호를 전달받지 못한 경우에는 디폴트(default) 값으로 화기(11) 및 촬영부(30)를 각각 선회 구동 제어하여 상기 추적 표적을 추적한다.

예를 들어, 상기 디폴트 값은 상기 제1 패턴 신호가 -1 + 2n, 상기 제2 패턴 신호가 2n으로 설정되어 있을 수 있다. 이 경우, 제어부(240)는 화기(11)를 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 홀수 프레임 주기마다 선회 구동 제어하고, 촬영부(30)를 촬영한 영상의 짝수 프레임 주기마다 선회 구동 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명은 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 프레임마다 화기(11) 및/또는 촬영부(30)를 각각 구동 제어하여 상기 추적 표적을 추적하므로, 단일 추적 장치를 통해 복수개의 추적 장치를 통해 표적을 추적하는 것과 같은 추적 정밀도를 얻을 수 있게 된다.

또한, 제어부(240)는 화기(11)가 일정한 방향을 유지하도록 화기(11) 및 촬영부(30)의 구동을 제어한다(안정화 제어). 구체적으로, 제어부(240)는 타격 장치(100)에 장착된 자이로 센서(미도시)에서 계측되는 roll,pitch,yaw 방향의 각속도 값을 기준으로 고저 구동부(15) 및 선회 구동부(17)의 각속도가 영속도가 되도록 구동 제어한다. 이에 따라, 외부 외란에 따른 영향이 최소화되어 화기(11)가 일정한 방향을 유지하여 안정화된다.

한편, 제어부(240)는 상술한 안정화 제어를 상기 추적 표적을 추적하기 위해 화기(11) 및 촬영부(30)를 구동 제어하면서 동시에 수행할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 방법을 설명한다. 이때, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타격 장치의 제어 방법의 일 예를 순차적으로 도시한 예시도이다.

도 4를 참조하면, 먼저, 제어부(240)는 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 프레임이 홀수 프레임(또는 필드)인지 확인한다(S101).

이후, 제어부(240)는 S101 단계에서 확인 결과 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 프레임이 홀수 프레임인 경우, 촬영부(30)에서 촬영한 영상에서 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 발생한 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 각도 오차 및 고저 각도 오차를 산출한다(S103).

이후, 제어부(240)는 촬영부(30)에서 촬영한 영상에서 누적된 프레임들로부터 상기 추적 표적의 선회 방향 이동 각속도 및 고저 방향 이동 각속도를 산출한다(S105).

이후, 제어부(240)는 S103 단계에서 산출한 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 각도 오차 및 고저 각도 오차와 S105 단계에서 산출한 상기 추적 표적의 선회 방향 이동 각속도 및 고저 방향 이동 각속도를 통해 선회 방향 추적 오차 및 고저 방향 추적 오차를 산출한다(S107).

이후, 제어부(240)는 S107 단계에서 산출한 선회 방향 추적 오차를 제거하도록 선회 구동부(17)를 구동 제어한다(S109). 즉, 제어부(240)는 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트의 수평 좌표가 일치되도록 선회 구동부(17)를 구동 제어한다. 이때, 제어부(240)는 화기(11)가 선회 방향에서 일정한 방향을 유지하도록 하는 선회 방향 안정화 제어를 동시에 수행할 수 있다.

이후, 제어부(240)는 S107 단계에서 산출한 고저 방향 추적 오차를 제거하도록 촬영부(30)를 구동 제어한다(S111). 즉, 제어부(240)는 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트의 수직 좌표가 일치되도록 촬영부(30)를 구동 제어한다. 이때, 제어부(240)는 화기(11)가 고저 방향에서 일정한 방향을 유지하도록 하는 고저 방향 안정화 제어를 동시에 수행할 수 있다.

한편, 제어부(240)는 S101 단계에서 확인 결과 촬영부(30)에서 촬영한 영상의 프레임이 짝수 프레임인 경우, 촬영부(30)에서 촬영한 영상에서 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 발생한 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 각도 오차 및 고저 각도 오차를 산출한다(S113).

이후, 제어부(240)는 촬영부(30)에서 촬영한 영상에서 누적된 프레임들로부터 상기 추적 표적의 선회 방향 이동 각속도 및 고저 방향 이동 각속도를 산출한다(S115).

이후, 제어부(240)는 S113 단계에서 산출한 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 각도 오차 및 고저 각도 오차와 S115 단계에서 산출한 상기 추적 표적의 선회 방향 이동 각속도 및 고저 방향 이동 각속도를 통해 선회 방향 추적 오차 및 고저 방향 추적 오차를 산출한다(S117).

이후, 제어부(240)는 S117 단계에서 산출한 선회 방향 추적 오차를 제거하도록 촬영부(30)를 구동 제어한다(S119). 즉, 제어부(240)는 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트의 수평 좌표가 일치되도록 촬영부(30)를 구동 제어한다.

이후, 제어부(240)는 화기(11)가 선회 방향에서 일정한 방향을 유지하도록 선회 구동부(17)를 구동 제어하여 선회 방향 안정화 제어를 수행한다(S121).

이후, 제어부(240)는 S117 단계에서 산출한 고저 방향 추적 오차를 제거하도록 촬영부(30)를 구동 제어한다(S123). 즉, 제어부(240)는 상기 추적 표적과 상기 추적 게이트의 수직 좌표가 일치되도록 촬영부(30)를 구동 제어한다. 이때, 제어부(240)는 화기(11)가 고저 방향에서 일정한 방향을 유지하도록 하는 고저 방향 안정화 제어를 동시에 수행할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 차량 2 : 원격 무장 시스템
100 : 타격 장치
11 : 화기 12 : 장착 마운트
13 : 격발 솔레노이드 15 : 고저 구동부
16 : 지지부 17 : 선회 구동부
20 : 탄약 공급부 30 : 촬영부
31 : 주간 카메라 33 : 야간 카메라
35 : 거리 측정기 37 : 구동부
200 : 타격 장치의 제어 장치
210 : 디스플레이부 220 : 조종부
230 : 통신부 240 : 제어부

Claims

화기 및 촬영부가 장착되어 표적을 타격하는 타격 장치를 제어하는 장치에 있어서,
상기 촬영부에서 촬영된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;
상기 화기의 구동을 제어하여 상기 표적 중 추적 표적을 추적하며, 상기 촬영부의 구동을 제어하여 상기 표적 중 추적 표적을 추적하는 제어부; 및
상기 제어부에 추적 신호, 패턴 신호 및 격발 신호를 전달하는 조종부를 포함하고,
상기 패턴 신호는 상기 화기를 구동 제어할 상기 영상의 프레임을 설정하기 위한 신호인 제1 패턴 신호와, 상기 촬영부를 구동 제어할 상기 영상의 프레임을 설정하기 위한 신호인 제2 패턴 신호를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 조종부에서 상기 추적 신호를 전달받은 경우,
상기 촬영부에서 촬영한 영상의 프레임마다 상기 추적 표적과 추적 게이트간의 선회 방향 추적 오차 및 고저 방향 추적 오차를 산출하고,
상기 조종부에서 전달받은 상기 패턴 신호에 따른 패턴으로 상기 화기의 구동과 상기 촬영부의 구동을 제어하여 상기 추적 표적을 추적하되,
상기 제1 패턴 신호는 상기 제어부에 설정된 프레임 주기를 가지도록 구비되어, 상기 화기는 상기 촬영부에서 촬영한 영상의 상기 제1 패턴 신호의 설정된 프레임 주기마다 선회 구동되게 제어되고,
상기 제2 패턴 신호는 상기 제1 패턴 신호의 설정된 프레임 주기와 다른 프레임 주기를 가지도록 구비되어, 상기 촬영부는 상기 촬영부에서 촬영한 영상의 상기 제2 패턴 신호의 설정된 프레임 주기마다 선회 구동되게 제어되며,
상기 조종부에서 상기 패턴 신호를 전달받지 못하는 경우, 상기 제1 패턴 신호와 상기 제2 패턴 신호는 다른 디폴트 값으로 프레임 주기를 가지도록 구비되어, 상기 화기와 상기 촬영부는 상기 디폴트 값으로 설정된 상기 제1 패턴 신호 및 상기 제2 패턴 신호로 각각 선회 구동되게 제어되는,
타격 장치의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 표적을 조준하는 조준선을 디스플레이하는 타격 장치의 제어 장치.
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제1항에 있어서,
상기 패턴 신호는,
상기 제1 패턴 신호와 상기 제2 패턴 신호는 서로 다른 값을 갖는 타격 장치의 제어 장치.
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