• 제목/요약/키워드: Laser Weapon System

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MWIR 및 SWIR 센서를 이용한 커널상관필터기반의 표적추적 (Target Tracking based on Kernelized Correlation Filter Using MWIR and SWIR Sensors)

  • 선선구;이유리;서대교
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.22-30
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    • 2023
  • When tracking small UAVs and drone targets in cloud clutter environments, MWIR sensors are often unable to track targets continuously. To overcome this problem, the SWIR sensor is mounted on the same gimbal. Target tracking uses sensor information fusion or selectively applies information from each sensor. In this case, parallax correction using the target distance is often used. However, it is difficult to apply the existing method to small UAVs and drone targets because the laser rangefinder's beam divergence angle is small, making it difficult to measure the distance. We propose a tracking method which needs not parallax correction of sensors. In the method, images from MWIR and SWIR sensors are captured simultaneously and a tracking error for gimbal driving is chosen by effectiveness measure. In order to prove the method, tracking performance was demonstrated for UAVs and drone targets in the real sky background using MWIR and SWIR image sensors.

Beer-Lambert 법칙을 적용한 레이저 열원 프로파일 모델링 및 레이저무기용 반사경의 열변형 해석을 통한 구조-열-광학 성능 연구 (A Study on Structural-Thermal-Optical Performance through Laser Heat Source Profile Modeling Using Beer-Lambert's Law and Thermal Deformation Analysis of the Mirror for Laser Weapon System)

  • 홍대기
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.18-27
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    • 2023
  • 본 논문에서는 열해석의 하중조건으로 레이저 열원을 설정하여 반사경의 구조-열-광학 성능 분석을 수행하였다. 레이저 열원 모델은 가우시안 빔을 바탕으로 반투명한 소재를 고려한 Beer-Lambert 법칙을 적용하여 하중조건으로 선정하였으며, 반사경만의 성능 분석을 위하여 기구부는 고려하지 않았다. 열변형해석을 수행하여 반사경 표면의 온도 변화로 인한 열응력과 열변형 데이터를 얻었다. 열변형에 의한 반사경 표면의 변위 데이터를 Zernike 다항식에 피팅하여 파면오차를 계산하였으며, 이를 통해 고에너지 레이저가 반사경으로 입사될 때 반사경의 광학 성능을 예측할 수 있었다.

영상처리기법을 이용한 소화기 조준감사 자동화에 관한 연구 (A Study on the Bore-Sighting Automation for Small Arms Using the Image Processing)

  • 여운주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.5-11
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    • 2006
  • This paper is launched to get an exact bore-sighting value in the process of assembling for a dual-barrel weapon. Image processing method with a CCD(Charged Coupled Device) camera is chosen for the error reduction of bore-sighting. The results of this method by using a CCD camera and the testing target method are described in this paper. After the performance of the dual-barrel weapon and that of the fire-control system in the dual barrel weapon system is confirmed, the bore-sighting which is a part of the process in the system assembly is accomplished. In this process, the position of the barrel is identified by using the testing target method that is an existing bore-sighting method. Then, the fixing line of the fire-control system is checked by a day-optical part. The precision of the bore-sighting is required within several mils, however the manual method using the naked eyes makes it worse. Therefore, a CCD camera is installed in the eyepieces. Next, we can get an image of the sighting and the center coordinate values of the laser-pointer from each barrel by image processing method. A required bore-sighting value is calculated from the eccentricity of the center coordinate. Finally, It can be applied to adopt this result in the assembling process of the dual-barrel weapon.

연속발진 레이저에 의한 CCD 영상센서의 손상 분석 (Damage Analysis of CCD Image Sensor Irradiated by Continuous Wave Laser)

  • 윤성희;장경영;신완순
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.690-697
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    • 2016
  • EOIS(electro-optical imaging system) is the main target of the laser weapon. Specially, the image sensor will be vulnerable because EOIS focuses the incident laser beam onto the image sensor. Accordingly, the laser-induced damage of the image sensor needs to be identified for the counter-measure against the laser attack. In this study, the laser-induced damage of the CCD image sensor irradiated by the CW(continuous wave) NIR(near infrared) laser was experimentally investigated and mechanisms of those damage occurrences were analyzed. In the experiment, the near infrared CW fiber laser was used as a laser source. As the fluence, which is the product of the irradiance and the irradiation time, increased, the permanent damages such as discoloration and breakdown appeared sequentially. The discoloration occurred when the color filter was damaged and then the breakdown occurred when the photodiode and substrate were damaged. From the experimental results, LIDTs(laser-induced damage thresholds) of damages were roughly determined.

태양광 직렬 아크 검출기의 검출 성능 및 DWT 알고리즘 연산 속도 개선 (Arc Detection Performance and Processing Speed Improvement of Discrete Wavelet Transform Algorithm for Photovoltaic Series Arc Fault Detector)

  • 조찬기;안재범;이진한;이기덕;이진;류홍제
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.32-37
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    • 2021
  • This study proposes a DC series arc fault detector using a frequency analysis method called the discrete wavelet transform (DWT), in which the processing speed of the DWT algorithm is improved effectively. The processing time can be shortened because of the time characteristic of the DWT result. The performance of the developed DC series arc fault detector for a large photovoltaic system is verified with various DC series arc generation conditions. Successful DC series arc detection and improved calculation time were both demonstrated through the measured actual arc experimental result.

항공용 전자광학추적장비의 전달정렬 성능 개선 (Improvement of Transfer Alignment Performance for Airborne EOTS)

  • 김민수;이도근;정치운;정지희
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.60-67
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    • 2022
  • 일반적인 항공기의 전자광학추적장비(Electro-Optical Tracking System, EOTS)는 EO/IR, 레이저 센서 등의 구성품으로 구성된다. 표적 획득 시 요구되는 표적 좌표는 내부 구성품인 관성측정장비(Inertial Measurement Unit, IMU)에서 측정되는 자세와 가속도 측정값을 이용하여 획득된다. 특히 무장시스템을 운용하는 항공기의 경우, 무장 발사를 위한 표적 좌표를 얼마나 신속하고 정확하게 획득하는가에 따라 무장시스템의 성능이 좌우된다. 무장시스템에서 요구하는 좌표 정확도를 충족하기 위해서는 IMU가 정렬 완료 상태에서 운용되어야 하므로 신속하게 자세와 가속도를 측정하여 IMU 초기 안정화 시간을 단축하여야 한다. IMU의 정렬은 IMU의 자세 오차를 해소하여 초기 자세를 결정하는 과정이며, 항공용 EOTS와 같은 임무장비의 IMU는 항법용 GPS/INS의 속도 정보를 기준으로 하는 속도정합 전달정렬을 수행한다. 본 논문에서는 이러한 속도정합 전달정렬 시간 단축을 위해 항공기와 임무장비의 자세 변화를 통한 전달정렬 성능 개선방안을 제시하였다. 먼저 전달정렬 모델과 시뮬레이션 결과를 통해서 EOTS의 전달정렬이 지연되는 요소가 방위각 오차임을 식별하였다. 그리고 EOTS의 방위각 오차 해소를 위해 항공기의 가속도 기동 및 EOTS의 자세 변화가 요구됨을 확인하였다. 최종적으로 OOO 항공기 체계에 적용한 비행시험 결과, 항공기 가속도 약 0.2g 이상이 발생하면서 EOTS가 6.7deg/s 각속도로 고각 운동 시 그렇지 않을 때보다 5배 이상 빠르게 정렬이 완료되어 전달정렬 성능이 개선되었다.

위치자세제어장치의 핀틀 위치정확도 점검 방안 연구 (A Study on Inspecting Position Accuracy of DACS Pintle)

  • 탁준모
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.57-64
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    • 2021
  • 본 연구에서는 KV의 유도조종오차를 최소화하여 직격요격 성능을 확보하고자 DACS 구동장치에 대한 위치정확도 점검방안을 제안하였다. DACS 구동장치의 정확도 성능은 탄도미사일 요격에 중요한 성능 중 하나이다. DACS 구동장치의 정확도 성능을 검증하기 위해 위치정확도란 점검 항목을 도출하였고, 이에 대한 점검시스템 설계 및 점검절차를 기술하였다. 핀틀 위치정확도 점검시스템은 레이저 변위센서를 이용하여 핀틀의 구동변위를 외부 계측할 수 있도록 구성하였고, 외부 계측한 데이터는 실시간으로 구동명령 및 피드백 데이터와 비교분석할 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 위치정확도 점검시스템은 DACS 조립체 뿐만 아니라 유도탄 조립체 단위에서도 점검이 가능하도록 설계하였다. 설계된 점검시스템을 이용하여 핀틀의 위치정확도 점검을 수행하였고, 점검 결과를 분석하였다.

DWT 및 고주파 노이즈 성분 분석을 이용한 PV 시스템 인버터 노이즈 구분 및 직렬 아크 검출 (Separation Inverter Noise and Detection of DC Series Arc in PV System Based on Discrete Wavelet Transform and High Frequency Noise Component Analysis)

  • 안재범;조현빈;이진한;조찬기;이기덕;이진;임승범;류홍제
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.271-276
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    • 2021
  • Arc fault detector based on multilevel DWT with analysis of high-frequency noise components over 100 kHz is proposed in this study to improve the performance in detecting serial arcs and distinguishing them from inverter noise in PV systems. PV inverters generally operate at a frequency range of 20-50 kHz for switching operation and maximum power tracking control, and the effect of these frequency components on the signal for arc detection leads to negative arc detection. High-speed ADC and multilevel DWT are used in this study to analyze frequency components above 100 kHz. Such high frequency components are less influenced by inverter noise and utilized to detect as well as separate DC series arc from inverter noise. Arc detectors identify the input current of PV inverters using a Rogowski coil. The sensed signal is filtered, amplified, and used in 800kSPS ADC and DWT analysis and arc occurrence determination in DSP. An arc detection simulation facility in UL1699B was constructed and AFD tests the proposed detector were conducted to verify the performance of arc detection and performance of distinction of the negative arc. The satisfactory performance of the arc detector meets the standard of arc detection and extinguishing time of UL1699B with an arc detection time of approximately 0.11 seconds.