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포배열카메라 영상을 활용한 함포 사격통제시스템의 동적배열오차 분석 및 보정방법
Study on Analyzing and Correction of Dynamic Battery Alignment Error in Naval Gun Fire Control System by using Image of Boresight Telescope 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.16 no.6, 2013년, pp.745 - 751  

김의진 (국방과학연구소) ,  서태일 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In naval gun firing, firing accuracy comes from the combination of each component's accuracy in CFCS (Command and Fire Control System) like tracking sensors and gun. Generally, battery alignment is done to correct the error between gun and tracking sensor by using boresight telescope on harbor and s...

주제어

#함포 사격통제시스템   #포배열 카메라   #전투체계   #포배열  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 기존의 정적배열오차만 측정/보상하던 배열절차의 한계를 극복하여, 동적배열오차 또한 측정하고 보상할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 기존에 개별 장비별로만 진행되던 함요동 보상에서 벗어나 전체 전투체계 차원에서의 함요동 보상을 할 수 있는 방법을 제안하였다.
  • 따라서, 고정 표적을 사격하는 경우 지구 좌표계에서는 포신이 특정 각도를 지향한 상태를 유지하게 되고, 함정플랫폼좌표계에서는 포신이 함요동에 반대방향으로 주기적 형태로 지속적으로 움직이는 형상을 갖는다. 본 논문에서는 포신에 가해지는 함요동의 영향성 분석을 위해 함요동이 보상되지 않는 포신의 방향의 흔들림을 다음과 같이 산출하였다.
  • 기존에 동적배열오차를 보정하기 위한 노력은 개별 장비에 대해 연구가 수행되어져 왔을 뿐 함정의 자이로-추적센서-사격통제장치-함포로 구성되는 사격통제체계나 전투체계 차원의 연구는 수행된 바가 없었다[5,6]. 본 연구에서는 함정의 배열시 사용하는 포배열 카메라에서 획득한 영상을 활용하여 주기적으로 발생하는 동적오차를 정량적으로 측정하고 이를 보정하는 방법에 대한 연구를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
추적센서/무장의 명중률에 영향을 주는 것은 무엇인가? 해군의 수상 전투함의 경우 다양한 종류의 추적센서와 무장이 탑재되고 전투체계를 통해 연동되어 교전을 수행한다. 서로 다른 위치에 추적센서/무장이 탑재되어 표적을 지향하기 때문에 지향하는 위치에 오차가 있을 경우 무장의 명중률에 영향을 주게 된다. 특히, 함포의 경우에는 유도무기와 달리 사격 후 오차를 보정하는 것이 불가능하기 때문에, 함정의 모든 추적센서/함포에 대해 배열을 수행하여 개별 장비의 오차와 장비간 오차를 보정하는 것이 매우 중요하다[1,2].
함정의 자이로는 어떤 역할을 하는가? 1은 일반적인 함포 사격통제시스템의 구성을 보여준다. 함정에는 자이로가 장착되어 함정의 현재 자세를 롤/피치/요에 해당하는 값으로 측정하여 추적센서/무장등에 전달한다. 추적센서의 경우 함정의 자세 변화를 보상하여 안정적인 표적추적결과를 산출하기 위해 자이로 정보를 사용한다.
함정에서 동적배열오차가 발생하는 원인은 무엇인가? 함정의 경우 파도에 의해 배가 주기적으로 계속 흔들리게 되어 고정된 표적을 지향하더라도 지향하는 추적센서/무장은 함정의 흔들림을 역으로 보상하여야만 정확하게 표적을 지향하는 것이 가능하다. 이러한 오차를 완벽하게 보상하기는 현실적으로 불가능하기 때문에 동적배열오차가 발생하게 된다.
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참고문헌 (8)

  1. Fire Controlman Training and Reference Manual [Internet], http://firecontrolman.tpub.com, Vol. 4, Chapter 3, pp. 1-17, 1997. 

  2. 신용산, 장광일, "함정용 전자광학추적장비 정렬 및 배열", 국방과학연구소, 2011. 11. 

  3. S. Hall, "Integration, Alignment, Testing and Field Support of a Multi-sensor System", Acquisition, Tracking, and Pointing XVIII, Proceedings of SPIE, Vol. 5430, pp. 35-42, 2004. 

  4. 주정현, 정용환, 석성하, "울산-I급 전투체계 정박 배열(Static Alignment) 결과보고서", 국방과학연구소, 2011. 12. 

  5. 이민준, 김승각, "함정용 탐색레이더 전자 빔 보상 연구", 국방과학연구소, 2002. 11. 

  6. M. J. Lee and S. G. Kim, "Electronic Beam Stabilization Method for Ship-Borne Surveillance Radar", Journal of The Institute of Electronics Engineering of Korea, No. 41, TC, pp. 71-75, 2004. 

  7. Steven M. LaValle, "Planning Algorithm", 3.2.3. 3D Transformation, Cambridge University Press, 2006. 

  8. R. C. Gonzales and R. E. Woods, "Digital Image Processing", 2nd Edition, Distance Measures, Chapter 2, p. 68, 2001. 

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