KR19980703215A - 목표물 탐지용 배열체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속으로 접근하는 목표물을 탐지하기 위한 배열체와 관련되며, 라인 어레이 형태의 회전 가능 광학 탐지 장치(2, 3)를 사용한다. 허위 경보를 억제하기 위한 관점에서, 상기 배열체는 미러(14)를 포함하는 중공 회전축(4)을 구비하며 상기 미러는 모두 중공 회전축 내에 포함되는 시작 어레이 형태의 탐지기, 레이저 거리 측정기 또는 CW 도플러 레이저 탐지기, 등이 포텐셜 목표물로 지향되는 방식으로 지향된다.

Description

목표물 탐지용 배열체
상기 형태의 배열체는 EP-B 0.205.794호에 공지되어 있다. 목표물 추출 장치의 목적은 탐지기 유니트에 의해 생성된 허위 경보의 숫자를 감소시키기 위한 것이다. 상기 목표물 추출 장치를 사용함없이 탐지기 유니트는 통상 매회전당 수천개의 허위 경보를 생성한다. 목표물 추출 장치가 공지 기술에서 알려진 모든 특성을 구비한다면, 상기 숫자는 매회전당 허위 경보의 수가 겨우 몇 개로 감소될 수 있다. 탐지기 유니트에서 몇 개의 탐지기를 합체하고 그 결과로서 상기 탐지기에 의해 생성된 이미지를 조합함으로써, 상기 허위 경보의 숫자는 더욱 더 감소될 수 있다.
본 발명은 목표물 탐지용 배열체에 관한 것이며, 초점 집중 수단과 배열체 주위를 나타내는 이차원 이미지를 연속적으로 생성하기 위한 라인 어레이 형태의 탐지기를 구비하는 최소한 수직 탐지축에 대해 회전 가능한 탐지기 유니트와 탐지된 포텐셜 목표물의 방향을 나타내기 위해 탐지기에 연결된 목표물 추출 장치를 구비한다.
본 발명은 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명되며, 도 1은 배열체 실시예의 단면을 개략적으로 도시하는 도면이다.
본 발명은 동일하게, 즉 개개의 탐지된 포텐셜 목표물을 보다 근접한 검사를 통해서 허위 경보의 숫자를 감소시키는 데 목적이 있다. 본 발명은 상기 배열체가 탐지된 포텐셜 목표물을 검증하기 위한 광학적 검증 수단을 또한 구비하고 있다는 특징을 가지며, 상기 수단은 목표물 탐지 장치에 의해 생성된 데이터에 기초하여 제어된다.
본 발명의 적합한 실시예에서, 상기 검증 수단은 탐지기 유니트의 중요 부분을 형성하지만, 회전할 수는 없다. 상기 수단은 광학적 검증 수단의 광학축이 최소한 검색축과 일치한다는 특징을 가진다. 양호한 실시예에서, 탐지기 유니트는 중공 검색축을 따라 회전하도록 배치되는 방식으로 위치하며, 상기 광학적 검증 수단은 중공 검색축 내에 포함된다.
본 발명의 다른 양호한 실시예는 광학적 검증 수단이 탐지기 유니트를 지나서 돌출하는 중공 검색축의 벽부에 제공되는 광학적 창을 구비하는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 광학적 검증 수단은 방위각 방향 및 고도 방향으로 목표물 추출 장치에 의해 생성된 데이터에 기초하여 선택된 포텐셜 목표물에서 발산된 발광이 검색축에 최소한 평행하게 통과하는 방식으로 조정되는 중공 검색축 내에 포함된 미러를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적합한 실시예는 광학창이 평면인 것이 특징이며 상기 광학창은, 목표물 추출 장치에 의해 생성된 데이터에 기초하여 방위각 방향이 최소한 미러의 방위각 방향과 대응하는 방식으로 방위각 방향으로 조정되는 것을 특징으로 한다.
이제 중공 검색축 내에 수용되는 다양한 광학적 수단을 갖춘 광학적 검증 수단이 제공된다.
양호한 제 1 실시예에서, 광학적 검증 수단은 고정식 배열 형태(staring array type)의 광학 탐지 장치를 구비한다. 상기와 같은 탐지 장치는 포텐셜 목표물을 검증하는데 매우 적합한데, 그 이유는 상기 장치가 입체적인 검색 용도로 선택된 회전식 라인 어레이에 비해서 일반적으로 작동 시간이 보다 길며 보다 높은 각해상도를 가지기 때문이다.
양호한 제 2 실시예에서, 광학적 검증 수단은 목표물의 검증 이외에도 목표물까지의 거리를 산출하는 레이저 거리 측정기를 구비한다.
양호한 제 3 실시예에서, 광학적 검증 수단은 목표물의 검증 뿐만 아니라 또한 목표물의 속도 및 최소한 범위를 표시하는 CW 도플러 레이저 탐지 장치를 구비한다.
매우 양호한 실시예의 장치는, 동작 조건에서, 고정식 배열 형태의 탐지 장치, 레이저 거리 측정기, 또는 CW 도플러 레이저 탐지 장치를 중공 검색축 내에 선택적으로 위치시키도록 하는 데 있다. 이는 최적의 검증 수단을 작동 조건에 의해 선택하고 위치시키는 것을 가능하게 한다.
중공 검색축에다 충분히 넓은 치수를 부여함으로써, 몇 개의 광학적 검증 수단을 동시에 사용할 수 있다.
도 1은 배열체 실시예를 단면으로 나타내며, 여기에서 탐지 장치 유니트(1)는 예를 들어, 갑판 등의 베이스(5)에 단단히 고정된 중공축(4)에 대해 회전하는 두 개의 탐지 장치(2, 3)를 구비한다. 회전은 일체식 베어링(6), 추가 베어링(7), 전원 공급 연결과 명령 신호를 탐지 장치 유니트(1)에 공급하고 탐지 장치(2, 3)에 의해 생성된 신호 출력용 회전 조인트(8)와 같은 공지 장치에 의해 가능하다. 필수적인 조건은 중공 검색축(4) 내에서 캐비티(9)가 하기에 설명되는 광학적 수단과 합체할 수 있도록 남아있는 것이며, 상기 수단은 광학적 검증 수단의 일부를 형성하며 상기 수단의 광학축은 최소한 중공축(4)의 종방향 축(10)과 일치한다. 중공축(4)의 상부(11)는 추가적인 베어링 및 구동 수단(12)에 의해 검색축(4)에 대해 회전 가능하다. 상부(11)는 또한 평면창(13)과 경사축(15)에 대해 경사 가능한 미러(14)를 구비하며, 상기 경사 운동은 선형 구동기(16)에 의해 제어된다.
회전 탐지 장치(2, 3)가 포텐셜 목표물을 관측한 경우, 상기 관측은 회전 조인트(8)를 통해 탐지 장치에 연결된 목표물 추출 장치에 의해 수행되며, 추출 장치는 포텐셜 목표물의 방향을 나타내며, 여기에서 구동 수단(12) 및 선형 구동기(16)의 제어는 포텐셜 목표물을 평면창(13) 및 미러(14)를 통해 중공 검색축(4)의 종축(10)을 따라 관측할 수 있도록 유도된다. 목표물 관측 중에 평면창(13) 및 미러(14)는 실질적으로 정지 상태이다. 다른 해결책은 평면창(13)과 미러(14)를 추출 장치에 연결된 궤도 추적 컴퓨터에 의해 제어하여 예측되거나 측정된 목표물의 포물선을 따르거나, 또는 배열체가 장착되는 갑판 또는 배의 자체 운동이 당업계에서 공지된 방법으로 보상되는 방식으로 평면창(13) 및 미러(14)를 입수 가능한 롤 및 피치 신호에 근거하여 제어한다.
캐비티(9) 내에 위치되는 다양한 광학적 수단을 가진 광학적 검증 수단을 이제 제공할 수 있게 되었다. 탐지 장치 유니트(1)의 회전과 운송 수단 자체의 운동에 무관하게, 이는 실제 목표물과 허위 경보 사이를 구별할 수 있다. 고정식 배열 형태의 탐지 장치를 구비한 카메라는 상기 목적으로 아주 적합하다. 적외선 감지 어레이에도 우선권이 주어지는데, 그 이유는 적외선 어레이가 보다 큰 범위로 탐지 장치(2, 3)의 분광적인 민감도와 정합되며 또한 밤이나 안개가 낀 조건에서도 사용할 수 있기 때문이다. 어레이의 전면에 배치된 렌즈를 가진 공지 시스템을 선택하는 것의 장점은 탐지 장치(2, 3)의 경우에서 보다 훨씬 높은 각해상도를 가지는 데 있다. 감도를 증가시키기 위해서, 어레이의 작동 주기는 추가적으로 탐지 장치(2, 3)의 작동 주기 보다 훨씬 길게 되도록 선택될 수 있다. 특히 상기 양 인자의 조합은 모든 시간에 걸쳐서 배열체의 반이 시간에 심각하게 영향을 받지 않고도 목표물 검증이 가능하게 한다. 탐지가 실제 목표물인지 허위 경보인지를 모호하게 결정하는 것에서 벗어나, 상기의 경우 비행기나 배의 형태나, 고무로 된 소형배 등에 타고 있는 사람의 수와 같은 탐지 장치(2, 3)가 대개의 경우 감지할 수 없는 것까지도 상세하게 관찰할 수 있게 한다. 상기의 단점이라면, 상부(11)와 함께 미러(14)의 위치에 따르는 이미지가 베어링과 함께 회전한다는 것이다. 이 단점은 베어링 각도의 절반으로 연속적으로 회전하는 기어 수단을 또한 캐비티(9)에 설치하여, 캐비티(9) 내에 도브 프리즘을 합체하는 식의 공지된 방식으로 극복할 수 있다.
또한, 매우 적합한 검증 수단은 캐비티(9) 내에 공지된 레이저 거리 측정기를 설치하여 얻어진다. 포텐셜 목표물에서 반사된 반향(echo)의 강도는 대개의 경우 실제 목표물이 관여되었는지 아닌지를 표시할 뿐만 아니라, 또한 목표물의 거리를 지연 시간에서 직접적으로 유도해 낼 수 있다.
유사하게 매우 적합한 검증 수단은 캐비티(9) 내에 CW 도플러 레이저 탐지 장치를 설치하여 얻어진다. 단색 레이저 빔은 CO2레이저와 같은 것에 의해서 생성되며 미러(14)와 평면창(13)을 통해 포텐셜 물체를 향해 지향된다. 빔의 일부는 레이저 빔에서 유도된 기준 빔과 함께 평면창(13)과 미러(14)를 통해 레이저 부근에 위치한 탐지 장치로 반사되고 지향된다. 탐지 장치에 의해 생성된 도플러 신호는 이후에 포텐셜 목표물의 크기와 거리를 결정하는데 사용된다. 레이저의 주파수를 선형적으로 변조하여, 공지 기술에서 공지된 방식으로 거리 정보의 생성이 또한 가능하다.
동일한 하우징 내의 상술한 배치 및 가능한 다른 광학적 수단은 작동 조건에 따라 광학적 검증 수단의 선택을 가능하게 한다. 이는 수동 및 자동의 양자에 의해, 예를 들면 다향한 광학적 수단을 교환 유니트에 수용함으로써 효과를 발휘한다.
배열체의 추가적인 장점은 캐비티(9)가, 예를 들면 항구에 입항할 때 보조 항해 도구로 사용될 수 있는 TV 카메라와 같은 다른 적합한 광학적 장치를 수용할 수 있다는 데 있다. 또한 상기 경우에, 캐비티(9) 내에 일체화된 도브 프리즘은 미러(14)가 상부(11)와 함께 회전할 때 베어링 내에서의 회전을 방지한다. 이렇게 배치된 TV 카메라는 일반적으로 배의 대부분의 양호한 위치에 배열체를 위치시킬 수 있다는 장점을 가진다.

Claims (10)

  1. 초점 집중 수단을 구비한 최소한 수직 검색축에 대해 회전 가능한 탐지 장치 유니트와, 배열체 주위를 나타내는 이차원 이미지를 주기적으로 생성하는 라인 어레이 형태의 탐지 장치와, 탐지된 포텐셜 목표물의 방향을 나타내기 위해 탐지 장치에 연결된 목표물 추출 장치를 포함하는 목표물 감지용 배열체에 있어서,
    상기 배열체는 탐지된 포텐셜 목표물을 검증하기 위한 광학적 검증 수단을 구비하고, 상기 수단은 목표물 추출 장치에 의해 생성된 데이터에 기초하여 제어되는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  2. 제 1 항에 있어서, 광학적 검증 수단의 광학축은 최소한 검색축과 일치하는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 탐지 장치 유니트는 중공 검색축 주위로 회전하도록 배치되며, 상기 광학적 검증 수단은 최소한 중공 검색축 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 광학적 검증 수단은 탐지 장치 유니트를 지나서 돌출하는 중공 검색축의 벽부에 제공된 광학창을 구비하는 것을 특징하는 목표물 탐지용 배열체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 광학적 검증 수단은 방위각 방향 및 고도 방향으로 목표물 추출 장치에 의해 생성된 데이터에 기초하여 선택된 포텐셜 목표물에서 발산된 발광이 검색축에 평행하게 통과하는 방식으로 조정되는 중공 검색축 내에 포함된 미러를 구비하는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광학적 창은 목표물 추출 장치에 의해 생성된 방향에 의거해 방위각 방향이 미러의 방위각 방향과 일치하는 방식으로 조정되는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 광학적 검증 수단은 광학축이 검색축과 일치하는 고정식 어레이 형태의 광학적 탐지 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 광학적 검증 수단은 광학축이 검색축과 일치하는 레이저 거리 측정기를 구비하는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 광학적 검증 수단은 광학축이 검색축과 일치하는 CW 도플러 레이저 탐지 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
  10. 제 5 항에 있어서, 작동 조건에 따라 고정식 어레이 형태의 탐지 장치, 또는 레이저 거리 측정기 또는 CW 도플러 레이저 탐지 장치를 중공 검색축 내에 선택적으로 설치하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 목표물 탐지용 배열체.
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