초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
본 연구개발 과제는 응용연구단계(1단계, 2011.12.15 ~ 2013.12.14)와 시험개발 단계(2단계, 2014.02.01 ~ 2016.02.01 예정)로 구분된다. 당해단계는 응용연구 단계로서, 항공기를 타깃으로 하는 헬멧장착시현기의 핵심 요소기술을 개발하고, 위험요소를 식별하여, 시험개발단계에서 완성도 높은 시스템을 개발하는 것을 목표로 한다. 항공기용 헬멧장착시현기의 주요 구성품으로서, 씨-시루 (see-through) 타입의 증강현실 기술 구현을 위해 HOE(Holographic Optical

Ⅳ. 연구개발결과
본 연구개발 과제는 응용연구단계(1단계, 2011.12.15 ~ 2013.12.14)와 시험개발 단계(2단계, 2014.02.01 ~ 2016.02.01 예정)로 구분된다. 당해단계는 응용연구 단계로서, 항공기를 타깃으로 하는 헬멧장착시현기의 핵심 요소기술을 개발하고, 위험요소를 식별하여, 시험개발단계에서 완성도 높은 시스템을 개발하는 것을 목표로 한다. 항공기용 헬멧장착시현기의 주요 구성품으로서, 씨-시루 (see-through) 타입의 증강현실 기술 구현을 위해 HOE(Holographic Optical Element) 광학소자 연구개발을 수행하였으며, 단색(Green)과 다색(Red, Green, Blue)에 대한 성능 평가 시험과 광학시현기 샘플 제작을 완료하였다. 헬멧 쉘 개발과 관련하여, 경량화 방탄 소재 개발을 위해 다양한 소재를 합성하여, 샘플을 개발하였으며 모든 샘플들에 대해서는 방탄 시험을 수행하고 중량 감량을 위한 노력이 수반되었다. 최종 헬멧 시제품은 현재 한국형기동헬기인 수리온의 조종사 헬멧보다 적은 중량을 달성 할 수 있었다. 고속처리 하드웨어 개발과 관련하여, 발열 및 하드웨어 부하 등을 고려하여 기능별로 하드웨어 모듈(시스템관리모듈, 그래픽자원관리모듈, 대용량 메모리 모듈, 광학처리모듈 등)을 분리하여 개발하였으며, 메인 프로세서 CPU는 인텔의 i5를 적용하였다. 헬멧자세추적기법 적용과 관련하여, 광학방식을 채택하였다. 헬멧자세추적기법으로는 최근 전자기방식과 광학방식이 널리 채택되고 있으며, 두 방식은 각 각의 장,단점을 가지고 있다. 전자기 방식의 가장 큰 단점으로는 타 기기와의 전자기장 간섭 문제로 항공기 내부의 항전장비가 교체되거나 신규로 들어오는 경우, 전자기장 맵핑을 다시 해야 하며, 타 기기에 전자기장 간섭을 일으키기도 하고, 반대로 타 기기로부터 전자기장 간섭을 받아 오작동을 하기도 한다. 반면 광학방식의 경우 타 기기와의 전자기장 간섭 문제로부터 자유로우며, 주기적인 맵핑 과정 또한 필요치 않으며, 고 정확도를 얻을 수 있다.

Abstract ▼

This is a report for the helmet mounted display (HMD), recently developed by Korea Aerospace Industries(KAI) and it's joint corporation. Generally, HMD has great advantages on aerial navigation and mission symbology for a pilot's forward looking display and, therefore, has been remarkably drawing at

This is a report for the helmet mounted display (HMD), recently developed by Korea Aerospace Industries(KAI) and it's joint corporation. Generally, HMD has great advantages on aerial navigation and mission symbology for a pilot's forward looking display and, therefore, has been remarkably drawing attention as the upcoming display of the next generation aircraft. The HMD is composed of 4 major components, which are optical devices providing the wide field of view, material techniques for helmet outer shell, high performance hardware. We developed these 4 major component successfully and integrated these into a single system. We developed Holographic Optical Element (HOE) display device. HOE display device can give us many advantages, which can minimize the size of display device and it's housing. These can be the benefit of the light weight because total helmet weight is very important factor. We adapted binocular type, providing the wide field of view. and also designed helmet shell by using 3D design tool CATIA, compatible with any other avionics equipments. For the helmet tracking algorithm, We developed optical tracking system. Which is one of the widely adapted techniques.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 13
• 그림목차 ... 15
• 표목차 ... 17
• 제 1 장 서론 ... 19
• 1.1절 목적 ... 19
• 1.2절 필요성 ... 19
• 1. 군수용 ... 19
• 2. 민수용 ... 21
• 1.3절 연구개발 범위 ... 21
• 1. 군수용 개발범위 ... 23
• 2. 민수용 개발범위 ... 25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 2.1절 국내 기술 동향 및 수준 ... 29
• 1. 시스템 개발 ... 29
• 2. 탑재형 컴퓨터 하드웨어 개발 ... 30
• 3. 영상융합 및 정보처리용 소프트웨어 개발 ... 31
• 4. HMD 하드웨어 개발 ... 35
• 5. 지원장비 개발 ... 37
• 2.2절 국외 기술 동향 및 수준 ... 38
• 1. 시스템 개발 ... 38
• 2. 탑재형 컴퓨터 하드웨어 개발 ... 38
• 3. 영상융합 및 정보처리용 소프트웨어 개발 ... 39
• 4. HMD 하드웨어 개발 ... 39
• 5. 지원장비 개발 ... 43
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 44
• 3.1절 자료 수집 및 분석 ... 44
• 1. 광학기술 ... 45
• 2. 헬멧자세추적 기법 ... 45
• 3. 헬멧 쉘 소재 기술 ... 46
• 3.2절 시스템설계 및 개발 ... 46
• 1. 시스템 설계 및 개발요구도 수립 ... 46
• 2. 헬멧시현컴퓨터 개발 ... 50
• 3. 광학장치 개발 ... 52
• 4. 헬멧결합체 개발 ... 55
• 5. 광학식 헬멧자세 추적 기법 ... 56
• 6. 통합 S/W 개발 ... 57
• 7. 시스템통합시뮬레이터 개발 및 시스템통합시험 완료 ... 60
• 8. 성과 전시(‘13 서울 ADEX 전시 참가) ... 60
• 9. 지적재산권 확보 실적 ... 61
• 10. 개발된 산출물의 적절성 ... 63
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 65
• 4.1절 연구개발 목표달성도 ... 65
• 1. 응용연구단계 사업추진 일정 ... 65
• 2. 목표대비 평가지표 달성 현황 ... 66
• 3. 지적재산권 확보 현황 ... 69
• 4.2절 대외기여도 ... 69
• 1. 중요성 ... 69
• 2. 파급효과 ... 71
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 74
• 제 6 장 결론 ... 75
• 제 7 장 참고문헌 ... 76
• 끝페이지 ... 77