KR100477256B1 - 관측 또는 조준 시스템 - Google Patents

Abstract

수송수단용 관측 또는 조준 시스템이 개시되어 있고, 이 시스템은 가시 범위 관측 및/또는 탐지 채널을 위한 광학 유닛(9)과, 암시(暗視) 및/또는 각도 오류 측정 및/또는 거리 측정 및/또는 표적 지정을 위한 센서(7, 12)를 포함한다. 광학 유닛(9) 및 센서(7, 12)는 적어도 하나의 축선을 중심으로 수송수단에 대하여 회전 가능하도록 장착되고, 이 시스템은, EHF 범위에서 작동하고 송수신 수단(14, 15, 16)을 구비한 검출 및/또는 관측 수단(10, 14, 15, 16)을 더 포함하며, 상기 송수신 수단은 광학 유닛(9)과 센서(7, 12)에 인접하여 있고, 적어도 하나의 축선을 중심으로 광학 유닛(9)에 대하여 회전 가능하다.

Description

관측 또는 조준 시스템{observation or sighting system}

본 발명은 관측 및 조준 시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 수송수단, 특히 전투 헬리콥터에 장착되는 광전자 파노라마식(optoelectronic panoramic) 관측 시스템의 개선에 관한 것이다.

삭제

이러한 타입의 시스템, 특히, 헬리콥터 및 본 출원인 회사들 중 한 회사에서 제작되는 장갑차를 위한 자이로 안정화식(gyrostabilized) 조준기 및 조준장치가 이미 알려져 있다. 통상적으로, 그러한 시스템은 가시(可視) 범위에서의 관측 및 조준 채널(광학 채널)을 위한 광학 블록과, 특히 암시(暗視), 편차 측정, 거리 측정, 및/또는 표적 지정을 위한 적외선 카메라, 텔레비젼 카메라, 및 레이저와 같은 각종 센서를 포함한다.

이들 각종 수단의 조준선은 수송수단의 구조물에 대한 상대적 위치 및 높이가 변경되도록 장착된다.

현재 공지된 관측 및 조준 시스템은 특히 관측, 정찰, 확인, 사격에 채택되고, 일반적으로 대부분의 군사 작전에 채택되고 있다.

그럼에도 불구하고, 어떤 군사 상황은 적의 배치 내로 매우 깊게 무장 병력을 침투시키는 활동을 필요로 할 수 있다.

적이 지배하는 구역 내로의 침투 임무는 특히, 임무를 준비할 때는 알려져 있지 않고 임무가 진행되는 동안에 나타날 수 있는 임의의 적을 탐지하는 능력을 필요로 한다.

그러한 임무를 성공하기 위해서는, 사용 조건에 신속하게 부합되는 성능에 대한 한계를 가지는 현재의 수동 조종식 옵트로닉(optronic) 수단을 사용하는 것으로는 관측 및 확인 기능 모두를 실행하기는 불충분하다. 그들 기능 이외에, 수송수단(헬리콥터, 육상 수송수단 등)의 탑승자가 상대편에게 탐지되지 않고 임무를 수행하기에 충분히 조기(早期)에 기민한 선수 작전을 취할 수 있게 하기 위해 전천후 감시 및 탐지와 같은 다른 기능들이 추가될 필요가 있다.

불행하게도, 현재의 관측 및 조준 시스템은 전천후 감시 또는 탐지에 적합하지 않다.

적외선 탐지는 양호한 해상력을 제공하지만, 그의 도달 거리 및 콘트라스트(contrast)가 습도와 악천후 조건에 의해 방해를 받는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 구성하는 조준기의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 조준기의 세부(細部)의 단면도이다.

본 발명의 목적은 상기 단점들이 회피될 수 있게 하는 관측 또는 조준 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은, 수송수단용 관측 또는 조준 시스템으로서, 그 시스템이, 가시(可視) 범위의 채널을 사용한 관측 및/또는 탐지를 위한 광학 블록과, 암시(暗視) 및/또는 편차 측정 및/또는 거리 측정 및/또는 표적 지정을 위한 센서를 포함하며, 상기 광학 블록 및 상기 센서가 적어도 하나의 축선을 중심으로 수송수단에 대하여 상대적으로 회전하도록 장착되어 있는 관측 또는 조준 시스템에 있어서, 그 시스템이, 상기 광학 블록 및 상기 센서에 가까이 배치되고 상기 광학 블록과 함께 적어도 하나의 축선을 중심으로 회전하는 송수신 수단을 구비한, 밀리미터 파(波) 범위에서의 탐지 및/또는 관측을 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템을 제공한다.

그러한 시스템은 가시 범위의 영상과 밀리미터 파 범위의 영상을 동일한 관측 방향에서 연속적으로 얻을 수 있게 하고, 임의적으로는, 이들 영상은 가시 스펙트럼 및 적외선 스펙트럼을 위한 CCD 카메라, 및 원적외선을 위한 열(熱) 카메라와 같은 센서에 의해 취해진 동일 방향의 영상과 겹쳐진다.

따라서, 그러한 시스템은 넓은 범위의 파장에 대한 분석을 행할 수 있게 한다.

바람직하게는, 밀리미터 파 범위의 송수신 수단은, 수직 축선을 중심으로 수송수단의 구조물에 대하여 회전하도록 장착된 지주(支柱)에 수평 축선을 중심으로 회전하도록 장착되고 상기 광학 블록이 수용되는 블록체에 의해 지탱되어 있다.

그러한 구성은 최적의 간소한 구조를 제공할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 설명된 실시예의 하기 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 자이로 안정화식(gyrostabilized) 관측 및 조준 시스템은 수송수단에 직접 또는 현가 장치를 통해 고정되는 구조물(1)과, 그 구조물(1)에 수용되는 베이스(2)를 포함한다.

수송수단 안쪽에서, 베이스(2)는 통상의 구조의 접어 넣을 수 있는 접안경 아암(arm) 또는 망원경(3)과 함께 광학 유닛(4)을 지탱하고 있다.

구조물(1)의 다른 쪽에서는, 베이스(2)가 각종 관측 및 탐지 채널을 구성하는 수단을 위한 지지체를 형성하는 지주(支柱)(post)(5)를 지탱하고 있다. 이 지주(5)는 시스템의 수직 축선(Ag)을 중심으로 회전 가능하게 베이스(2)에 수용되어 있다.

지주(5)는 수직 축선(Ag)을 중심으로 서로 정반대의 위치에 배치된 광학 블록체(6)와 열(熱) 카메라(7)를 지탱하고 있다.

광학 블록체(6)와 열 카메라(7) 모두는, 수직 축선(Ag)에 직교하고 시스템의 각종 관측 및 탐지 수단을 위한 회전 축선을 이루는 수평 축선(As)을 중심으로 회전하도록 지주(5)에 장착되어 있다.

광학 블록체(6)는 많은 부재들을 위한 기계적 지지체로서 작용한다.

특히, 그 광학 블록체(6)는 광학 블록(9)과 레이더 탐지 유닛(10)을 지탱하고 있다.

레이더 탐지 유닛(10)은 그 유닛의 다리부(10a)(도 2 참조)를 통해 광학 블록체(6)에 고정되어 있다. 그 다리부(10a)는 광학 블록체(6)의 상부 면에 형성된 하우징(6a)내에 수용된다.

광학 블록(9)은 그 광학 블록(9)에 고정된 레이더 송신 유닛(11) 및 텔레비젼 카메라(12)와 함께 수평 축선(As)상에서 광학 블록체(6)의 본체(8) 내에 수용되어 있다.

광학 블록(9), 레이더 송신 유닛(11), 및 텔레비젼 카메라(12)는 광학 블록체(6)의 본체(8)에 고정되는 커버(13)에 의해 광학 블록체(6) 내측에 보호되어 있다.

그 커버(13)는 적어도 하나의 구멍(13a)을 가지고 있고, 이 구멍을 통해 광학 블록(9) 및 텔레비젼 카메라(12)가 수송수단의 주위 환경을 관찰한다.

도 2에 보다 상세하게 나타낸 실시예에서, 광학 블록체(6)는 외부의 오목 반사기(14)도 지탱하고 있고, 이 오목 반사기(14)는 경사진 평면 반사기(15)와 협동하여, 수송수단의 주위 환경으로부터 레이더 탐지 유닛(10)의 탐지기(16)(도 1 참조)로 반사되는 밀리미터 파(波)를 집중시킨다.

다수의 반사기, 렌즈, 및 다수의 공급원(source)과 같은 다른 밀리미터 파 집중 수단들이 단독으로 또는 조합하여 사용될 수도 있다.

밀리미터 파용의 오목 반사기(14)는 그의 관측 방향이 광학 블록(9), 열 카메라(7) 및 텔레비젼 카메라(12)의 관측 방향과 일치하도록 배향되어 있다.

수송수단의 구조물(1) 외측에 위치된 상기한 시스템의 각종 부재들은 그 구조물(1)에 대하여 회전 가능한 지주(5)에 플레이트(17a)를 통해 고정된 보호기(17)내에 보호되어 있다.

이 보호기(17)는 오목 반사기(14)의 정면에 위치된 레이돔(radome)(18)을 가지고 있고, 이 레이돔을 통해 밀리미터 파 관측이 행해진다. 레이저 거리측정 및/또는 레이저 표적지정과 함께 시각 관측 및 적외선 관측이 레이돔(18)의 어느 한쪽에서 보호기(17)에 형성된 개구부를 통해 행해진다.

상기한 타입의 배치로, 가시 범위의 관측 수단(광학 수단), 적외선 범위의 관측 수단, 및 밀리미터 파 범위의 관측 수단이 서로 인접하여 배치되고, 높이와 상대적 위치에 있어서 항상 동일한 방위를 가진다.

이들 상이한 채널을 통해 획득된 각종 영상은 높이 및 상대적 위치에 있어서 조정 가능한 공통 방향으로 안정화되고 집중된다. 이 배치 방향은 수송수단이 향하는 방향 및 수송수단이 이동하는 방향과 관련하여 정확하게 인식된다. 이들 집중된 각종 영상은 동일한 관측 범위를 가지거나, 또는 망보기, 탐색 또는 확인 등의 사용 기능에 따라 상이하거나 가변적인 관측 범위를 가질 수 있다.

광학 센서와 밀리미터 파 센서가 공통의 안정화 지지체를 공유함으로써, 센서들이 별개의 안정화 지지체에 장착되는 것에 비하여, 관찰되는 물체의 위치에 관한 인식이 향상된다.

이 시스템은, 광학 블록(9)으로 이루어진 광학 수단, 텔레비젼 카메라(12)와 열 카메라(7)으로 이루어진 센서, 및 밀리미터 파 수단을 관측자의 개입 없이 자동적으로 제어하여 그들의 공통의 관측 방향으로 높이 및/또는 상대적 위치에서 자동적으로 그리고 특히 소망하는 진폭과 속도로 수송수단의 주위 환경을 스캐닝하도록 망보기 및/또는 탐색의 기능으로 작동하는 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

변형례에서는, 밀리미터 파 수단의 스캐닝(scanning) 독립성을 증가시키기 위해, 그 수단은, 그 수단이 광학 블록 및 센서들과 연합하여 고정되는 광학 블록체(6)와 함께 수평 축선 및 수직 축선을 중심으로 기계적으로 이동할 뿐만 아니라, 밀리미터 파 빔을 통상의 방식으로 전자적으로 스캐닝하도록 배치된다. 그러한 스캐닝은 높이 및/또는 "정규" 위치(밀리미터 파 빔의 축선이 광학 블록 및 센서의 광학 축선과 동일한 방향으로 배치된 때 그 밀리미터 파 빔이 차지하는 위치)에 상대적인 위치에서 행해질 수 있다.

각종 채널에 의해 획득된 영상은 각종 채널들 중 하나의 결점 및 제한이 다른 채널의 장점에 의해 보상되는 방식으로 수송수단에서 사용된다.

따라서, 적외선 관측은 그의 범위 및 콘트라스트가 습도, 짙은 안개, 엷은 안개, 또는 비에 의하여 심하게 악화되는 반면, 밀리미터 파는 그러한 조건에 영향을 받지 않는다. 특히, 밀리미터 파는 엷은 안개를 투과하지만, 적외선은 엷은 안개를 통과하지 못한다.

또한, 적외선 장치와 레이더 장치에 의해 검출되는 파라미터의 특성은 서로 다르다. 적외선 장치는 물체로부터의 자연 방사(emission), 즉, 물체의 방사율을 검출하는 반면, 활성 레이더 장치는 물체의 반사율에 기초한다. 그러한 반사율은 금속으로 된 물체에 대해서는 특히 높다.

이 시스템은, 조작자가 상이한 채널로부터 독립적으로 획득되는 각종 영상들 각각을 보거나 또는 각종 채널로부터의 영상들을 조합한 영상을 볼 수 있게 하는 영상 처리 및 표시 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

특히, 예를 들어, 각종 채널로부터 오는 관련 데이터들을 통합함으로써, 접안경 아암 또는 망원경(3)에 근접하여 배치되거나 그것에 일체화된 모니터 스크린(19)상에 합성 영상이 제공될 수 있다.

상기한 시스템은 다양한 작동 모드로 사용될 수 있다.

특히, 주요 작동 모드에서는, 감시 또는 탐지 모드로 작동하도록 레이더 채널과 적외선 채널이 보완적으로 사용된다. 또한, 레이더 탐지 유닛(10)은 도플러(Doppler) 분석에 의해 속도 측정을 가능하게 하거나 또는 거리 측정을 가능하게 한다.

수송수단 안의 조작자에게 작전 지역의 전술적 분석, 조종의 보조, 충돌방지의 보조, 운항의 보조 또는 날씨 모니터링의 보조를 제공하도록 각종 관측 채널이 보완적으로 사용될 수도 있다. 이들 채널은 또한, 확인 모드에서의 사격 관제의 보조, 자동 추적의 보조, 표적 지정/조명의 보조, 또는 편차 측정의 보조를 제공하는데 사용될 수도 있다.

본 발명의 관측 또는 조준 시스템은 전투 헬리콥터 및 육상 수송수단에 유리하게 사용된다.

Claims (13)

1. 수직 축선(Ag)을 중심으로 수송수단에 대하여 상대적으로 회전하고, 가시 범위의 채널을 사용한 관측 및 탐지를 위한 광학 블록(9)을 위한 광학 블록체(6)와 열 카메라(7)를 지탱하는 지주(5)를 포함하고, 상기 광학 블록체(6)와 상기 열 카메라(7)가 상기 수직 축선(Ag)에 직교하는 수평 축선(As)을 중심으로 회전하도록 장착된, 수송수단용 관측 또는 조준 시스템에 있어서,

   상기 광학 블록체(6)와 상기 열 카메라(7)가 상기 수직 축선(Ag)을 기준으로 서로 정반대의 위치에 배치되어 있고, 상기 시스템이, 상기 광학 블록체(6)내에 배치된 레이더 송신 유닛(11)과 상기 광학 블록체(6)상에 배치된 레이더 탐지 유닛(10)을 포함하는 레이더 채널과, 상기 수직 축선(Ag)에 가까이 상기 광학 블록체(6)에 설치되어 레이더파를 상기 레이더 탐지 유닛(10)에 집중시키기 위한 집중 수단(14, 15)을 더 포함하며, 상기 광학 블록(9), 상기 열 카메라(7), 및 상기 레이더 채널은 높이 및 상대적 위치에 있어서 항상 동일한 방위를 가지도록, 즉, 동일한 관측 방향을 가지도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 집중 수단이 오목 반사기(14)와 경사진 평면 반사기(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 집중 수단이 상기 광학 블록(9)과 상기 열 카메라(7) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 시스템이, 상기 집중 수단을 덮는 레이돔(radome)(18)과, 상기 광학 블록(9)과 상기 열 카메라(7)로 각각 향하는 상기 레이돔(18)의 측면에 제공된 개구부들을 가진 보호기(17)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 집중 수단이 밀리미터 파 범위를 위한 집중 수단인 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 밀리미터 파 범위를 위한 집중 수단이 특정 관계로 분포된 다수의 공급원(source)을 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 공급원이 적어도 하나의 반사기 또는 렌즈와 연합되어 있는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 밀리미터 파 범위를 위한 집중 수단이 하나 이상의 반사기와 연관된 하나 이상의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템이, 조작자가 각종 관측 및 탐지 채널의 영상들 각각을 서로 독립적으로 보거나 또는 상기 각종 관측 및 탐지 채널의 상기 영상들로 재구성된 영상을 볼 수 있게 하는 영상 처리 및 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템이, 상기 광학 블록, 상기 열 카메라 및 상기 집중 수단의 공통의 관측 방향으로 높이 및 상대적 위치에서 상기 수송수단의 주위 환경을 자동적으로 스캐닝하도록 상기 광학 블록, 상기 열 카메라 및 상기 집중 수단의 방위를 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 밀리미터 파 수단이 부가적인 전자 스캐닝 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 관측 또는 조준 시스템.
12. 삭제
13. 삭제