스포츠와 국방 분야에서 IT기술의 적용은 많은 선수들과 군부대원들의 능력을 향상시키기 위한 중요한 역할을 하고 있다. 스포츠 과학은 광범위한 학문분야이며, 미세 조정기술이 가능한 비디오 분석의 사용과 같이 선수 기량을 향상시키는 스마트 장비에 적용될 수 있다. 또한 스포츠 공학(Sports engineering)은 스포츠에서 재료 설계, 뿐만 아니라 분석학과 빅 데이터로부터 웨어러블 기술(wearable technology)에 이르기 까지 관련 기술사용에 대한 관심이 점점 높아짐에 따라 하나의 학문으로 등장하게 되었다. 일부 스포츠(예, 사격스포츠, 양궁 등)와 군부대 실내∙외 사격 훈련에 있어서 스마트 사격 타겟 관리 시스템은 절대적으로 필요한 부분으로 사격 능력 향상에 도움이 될 수 있다. 사격분야에서는 사격 탄알이 고속으로 이동하는 객체를 탐지하고 고속 객체의 타겟 지점을 측정하는 것은 고정밀 고성능의 연구가 요구되며 군사 분야에 중요한 의미를 갖는다고 볼 수 있다. 고속 이동 객체의 탐지는 어떠한 종류의 시스템을 사용하여 객체가 얼마나 빠르게 이동하고 있는지 탐지하는 것이 매우 중요한 일이다. 군용 사격장의 경우는, 음속보다 큰 평균 950m/s로 날아가는 총알을 탐지해야 하는데, 이러한 부분은 고정밀 시스템을 연구 및 개발하는 데 있어서 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 현존하는 사격 시스템의 문제점을 파악 및 분석하여 사격결과 검출방법 및 관리시스템을 ...
스포츠와 국방 분야에서 IT기술의 적용은 많은 선수들과 군부대원들의 능력을 향상시키기 위한 중요한 역할을 하고 있다. 스포츠 과학은 광범위한 학문분야이며, 미세 조정기술이 가능한 비디오 분석의 사용과 같이 선수 기량을 향상시키는 스마트 장비에 적용될 수 있다. 또한 스포츠 공학(Sports engineering)은 스포츠에서 재료 설계, 뿐만 아니라 분석학과 빅 데이터로부터 웨어러블 기술(wearable technology)에 이르기 까지 관련 기술사용에 대한 관심이 점점 높아짐에 따라 하나의 학문으로 등장하게 되었다. 일부 스포츠(예, 사격스포츠, 양궁 등)와 군부대 실내∙외 사격 훈련에 있어서 스마트 사격 타겟 관리 시스템은 절대적으로 필요한 부분으로 사격 능력 향상에 도움이 될 수 있다. 사격분야에서는 사격 탄알이 고속으로 이동하는 객체를 탐지하고 고속 객체의 타겟 지점을 측정하는 것은 고정밀 고성능의 연구가 요구되며 군사 분야에 중요한 의미를 갖는다고 볼 수 있다. 고속 이동 객체의 탐지는 어떠한 종류의 시스템을 사용하여 객체가 얼마나 빠르게 이동하고 있는지 탐지하는 것이 매우 중요한 일이다. 군용 사격장의 경우는, 음속보다 큰 평균 950m/s로 날아가는 총알을 탐지해야 하는데, 이러한 부분은 고정밀 시스템을 연구 및 개발하는 데 있어서 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 현존하는 사격 시스템의 문제점을 파악 및 분석하여 사격결과 검출방법 및 관리시스템을 클라우드 환경에서 제공하기 위한 방안을 제안한다. 사격 IT기술은 표적에서 반사되어 나오는 초음파 반사량과 적외선 광량을 측정하기 위한 다중센서, 적외선 센서 및 초음파 센서를 선정하기에는 어려움이 있다. 또한, 유속 레이더는 많은 주목을 받고 있기만 여전히 연구 단계에 있으며, 크기가 작은 이동 객체를 탐지하기 위해서는 기존의 방법을 사용할 수가 없다. 일반적인 연습 사격장은 보통 실내에서 이루어지며 실외 연습사격장은 거의 없는 상태이다. 이는 실외 사격은 다른 사람에게 해를 입힐 수 있으며, 안전상의 위험을 고려해야하기 때문이다. 사격결과 검출 및 관리시스템을 실외 사격에 적용하기 위해서는 실내 환경보다 고려해야 할 사항이 많다. 특히, 햇빛, 비, 눈 등 자연환경으로부터 크게 영향을 받는데 아직까지 사용자가 원하는 객체 이동을 정확하게 탐지하는 표적시스템은 현존하지 않는다. 본 논문에서는 적외선, 초음파, 레이더, 카메라 및 다양한 탐지시스템 등과 같이 효율적으로 탐지장비를 사용하는 것에 대하여 고려를 하였다. 고정식 카메라로 객체를 추적하는 것은 컴퓨터 시각 기술에 있어 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 일반 사격장 및 저렴한 설치비용으로 다양한 사격장과 이와 관련된 군사 훈련 등에 적용할 수 있도록 소규모 사격장에 초점을 두어 연구하였다. 오프소스 OpenCV를 사용하여 이미지 프로세싱과 그 실행방법에 대해 심층 분석을 실시하였으며, 프로세싱의 입력을 적외선 방사카메라와 적외선 광원을 사용함으로써 외부환경에 따른 노이즈를 상당 부분 제거할 수 있게 하였다. 발사체와 타겟 표적 간의 충돌시간을 계산하기 위해 소프트웨어와 Arduino오픈소스 하드웨어를 활용하였다. 사격결과 검출시스템은 실내에서 사방 20mm의 오차로 우수한 정확도를 가지고 있으며 설치비용이 저렴하다. 노이즈를 줄이기 위해 음향센서를 활용한 새로운 접근법과 다양한 유형의 센서를 적용하였다. 본 논문에서 개발된 시스템은 군부대 등 실전 사격장에서 다양한 실험을 통하여 정확성이 높다는 결과를 도출하였으며, 기존 시스템과 성능 비교함에 있어서도 우수성이 높다는 것을 증명하였다. 본 논문에서는 클라우드 기반의 Web을 이용한 사격결과 데이터 관리 기술을 통해 개개인의 사격능력을 분석 및 관리할 수 있게 하여, 정확한 데이터를 분석 할 수 있으며, 사격장 또는 군사용 목적에 맞게 서버를 관리하기 때문에 별도의 서버 관리가 필요 없으며, 해당 서버에 권한이 있을 경우 누구나 쉽게 별도의 프로그램 설치 없이 Web을 이용하여 쉽게 데이터를 제공받을 수 있다. 또한, 분산 처리 시스템을 적용함으로써 원하는 데이터를 어디서든지 빠르게 제공받아 자신이 속한 분야에 다양하게 활용할 수 있게 하였다. 본 논문의 결과물을 이용함으로써 스포츠 종목에는 사격과 양궁 등에 여러 분야에 적용할 수 있고 현존하는 군부대 사격장에 활용 시에는 그 파급효과가 크다고 판단된다. 특히, 본 시스템을 기존 국방시스템에 적용할 경우 국방 IT 연구 분야로서 많은 분야에 활용이 가능할 것으로 예상된다. 또한 해외 기술에 의존하고 있는 우리나라 국방 시스템에 많은 비용을 절약할 수 있을 것으로 기대한다.
스포츠와 국방 분야에서 IT기술의 적용은 많은 선수들과 군부대원들의 능력을 향상시키기 위한 중요한 역할을 하고 있다. 스포츠 과학은 광범위한 학문분야이며, 미세 조정기술이 가능한 비디오 분석의 사용과 같이 선수 기량을 향상시키는 스마트 장비에 적용될 수 있다. 또한 스포츠 공학(Sports engineering)은 스포츠에서 재료 설계, 뿐만 아니라 분석학과 빅 데이터로부터 웨어러블 기술(wearable technology)에 이르기 까지 관련 기술사용에 대한 관심이 점점 높아짐에 따라 하나의 학문으로 등장하게 되었다. 일부 스포츠(예, 사격스포츠, 양궁 등)와 군부대 실내∙외 사격 훈련에 있어서 스마트 사격 타겟 관리 시스템은 절대적으로 필요한 부분으로 사격 능력 향상에 도움이 될 수 있다. 사격분야에서는 사격 탄알이 고속으로 이동하는 객체를 탐지하고 고속 객체의 타겟 지점을 측정하는 것은 고정밀 고성능의 연구가 요구되며 군사 분야에 중요한 의미를 갖는다고 볼 수 있다. 고속 이동 객체의 탐지는 어떠한 종류의 시스템을 사용하여 객체가 얼마나 빠르게 이동하고 있는지 탐지하는 것이 매우 중요한 일이다. 군용 사격장의 경우는, 음속보다 큰 평균 950m/s로 날아가는 총알을 탐지해야 하는데, 이러한 부분은 고정밀 시스템을 연구 및 개발하는 데 있어서 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 현존하는 사격 시스템의 문제점을 파악 및 분석하여 사격결과 검출방법 및 관리시스템을 클라우드 환경에서 제공하기 위한 방안을 제안한다. 사격 IT기술은 표적에서 반사되어 나오는 초음파 반사량과 적외선 광량을 측정하기 위한 다중센서, 적외선 센서 및 초음파 센서를 선정하기에는 어려움이 있다. 또한, 유속 레이더는 많은 주목을 받고 있기만 여전히 연구 단계에 있으며, 크기가 작은 이동 객체를 탐지하기 위해서는 기존의 방법을 사용할 수가 없다. 일반적인 연습 사격장은 보통 실내에서 이루어지며 실외 연습사격장은 거의 없는 상태이다. 이는 실외 사격은 다른 사람에게 해를 입힐 수 있으며, 안전상의 위험을 고려해야하기 때문이다. 사격결과 검출 및 관리시스템을 실외 사격에 적용하기 위해서는 실내 환경보다 고려해야 할 사항이 많다. 특히, 햇빛, 비, 눈 등 자연환경으로부터 크게 영향을 받는데 아직까지 사용자가 원하는 객체 이동을 정확하게 탐지하는 표적시스템은 현존하지 않는다. 본 논문에서는 적외선, 초음파, 레이더, 카메라 및 다양한 탐지시스템 등과 같이 효율적으로 탐지장비를 사용하는 것에 대하여 고려를 하였다. 고정식 카메라로 객체를 추적하는 것은 컴퓨터 시각 기술에 있어 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 일반 사격장 및 저렴한 설치비용으로 다양한 사격장과 이와 관련된 군사 훈련 등에 적용할 수 있도록 소규모 사격장에 초점을 두어 연구하였다. 오프소스 OpenCV를 사용하여 이미지 프로세싱과 그 실행방법에 대해 심층 분석을 실시하였으며, 프로세싱의 입력을 적외선 방사카메라와 적외선 광원을 사용함으로써 외부환경에 따른 노이즈를 상당 부분 제거할 수 있게 하였다. 발사체와 타겟 표적 간의 충돌시간을 계산하기 위해 소프트웨어와 Arduino 오픈소스 하드웨어를 활용하였다. 사격결과 검출시스템은 실내에서 사방 20mm의 오차로 우수한 정확도를 가지고 있으며 설치비용이 저렴하다. 노이즈를 줄이기 위해 음향센서를 활용한 새로운 접근법과 다양한 유형의 센서를 적용하였다. 본 논문에서 개발된 시스템은 군부대 등 실전 사격장에서 다양한 실험을 통하여 정확성이 높다는 결과를 도출하였으며, 기존 시스템과 성능 비교함에 있어서도 우수성이 높다는 것을 증명하였다. 본 논문에서는 클라우드 기반의 Web을 이용한 사격결과 데이터 관리 기술을 통해 개개인의 사격능력을 분석 및 관리할 수 있게 하여, 정확한 데이터를 분석 할 수 있으며, 사격장 또는 군사용 목적에 맞게 서버를 관리하기 때문에 별도의 서버 관리가 필요 없으며, 해당 서버에 권한이 있을 경우 누구나 쉽게 별도의 프로그램 설치 없이 Web을 이용하여 쉽게 데이터를 제공받을 수 있다. 또한, 분산 처리 시스템을 적용함으로써 원하는 데이터를 어디서든지 빠르게 제공받아 자신이 속한 분야에 다양하게 활용할 수 있게 하였다. 본 논문의 결과물을 이용함으로써 스포츠 종목에는 사격과 양궁 등에 여러 분야에 적용할 수 있고 현존하는 군부대 사격장에 활용 시에는 그 파급효과가 크다고 판단된다. 특히, 본 시스템을 기존 국방시스템에 적용할 경우 국방 IT 연구 분야로서 많은 분야에 활용이 가능할 것으로 예상된다. 또한 해외 기술에 의존하고 있는 우리나라 국방 시스템에 많은 비용을 절약할 수 있을 것으로 기대한다.
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