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물체의 시선 안정화 시스템에 있어서,제1축 및 제2축으로 구동하는 김벌(gimbal);상기 물체의 시선 각속도를 측정하기 위한 각속도 센서; 및상기 김벌을 제어하는 신호를 출력하는 서보제어기를 포함하고,상기 서보제어기는,명령 입력(command input) 및 상기 물체의 시선 각속도의 피드백 입력에 따라, 상기 물체가 목표하는 시선을 추종하도록 상기 김벌을 제어하는 추종 제어 신호를 출력하는 추종제어기; 및상기 물체에 가해지는 각속도 외란을 상쇄하도록 상기 김벌을 제어하는 외란 제어 신호를 출력하는 외란제어기를 포함하고,상기 각속도 외란은 상기 김벌의 구동축이 아닌 제3축으로 유입되는 외란이고,상기 추종제어기와 상기 외란제어기는 독립하여 구성되고,상기 외란제어기에서 출력되는 상기 외란 제어 신호는 상기 추종제어기에서 출력되는 상기 추종 제어 신호와 합해지고,상기 합해진 외란 제어 신호 및 추종 제어 신호는 상기 김벌을 구동하기 위하여 서보증폭기 및 서보모터로 제공되는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 외란제어기는,상기 측정된 물체의 시선 각속도를 입력 받아 상기 각속도 외란을 상쇄하도록 상기 외란 제어 신호를 출력하는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 외란제어기는,해석적으로 산출되는 상기 각속도 외란을 상쇄하도록 설계되는, 시선 안정화 시스템
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제3항에 있어서,상기 각속도 외란은 하기 수학식에 의해 산출되고,(수학식)wR1z = wLOSz*cosΘ - wLOSx*sinΘ상기 wR1z은 상기 각속도 외란을, 상기 wLOSz은 시선 좌표계의 상기 제3축에 대한 상기 물체의 시선 각속도를, 상기 wLOSx은 시선 좌표계의 상기 제1축에 대한 상기 물체의 시선 각속도를, 상기 Θ는 상기 제2축에 대한 상기 김벌의 구동 각도를 나타내는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 추종 제어 신호 및 상기 외란 제어 신호는 상기 김벌이 상기 제1축에 대해 회전하는 각속도를 제어하는 신호인, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 물체의 시선 각속도는 상기 각속도 센서에 의해 직접 측정되거나, 측정된 다른 각속도를 좌표 변환하여 상기 물체의 시선 각속도를 산출하는 방식으로 간접 측정되는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 각속도 센서는,1축에 대한 각속도 센싱이 가능한 1축 센서, 2축에 대한 각속도 센싱이 가능한 2축 센서, 또는 3축에 대한 각속도 센싱이 가능한 3축 센서로 구성되는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 김벌의 외부에 장착되고, 1축 이상의 자유도를 갖는 적어도 하나의 외부 김벌을 더 포함하는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 제1축 및 상기 제2축은 방위축(azimuth axis) 및 고도축(elevation axis)으로, 상기 제3축은 롤축(roll axis, horizon axis)으로 구성되는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 제1축, 상기 제2축, 및 상기 제3축은 롤축(roll axis), 피치축(pitch axis), 및 요축(yaw axis)로 구성되는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 물체와 함께 항공기에 장착되는, 시선 안정화 시스템
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제1항에 있어서,상기 물체는 카메라 모듈인, 시선 안정화 시스템
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제1축 및 제2축으로 구동하는 김벌을 이용한 물체의 시선 안정화 방법에 있어서,물체의 시선 각속도를 측정하는 단계;명령 입력(command input) 및 상기 물체의 시선 각속도의 피드백 입력에 따라, 상기 물체가 목표하는 시선을 추종하도록 상기 김벌을 제어하는 추종 제어 신호를 출력하는 단계; 및상기 물체에 가해지는 각속도 외란을 상쇄하도록 상기 김벌을 제어하는 외란 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하고,상기 각속도 외란은 상기 김벌의 구동축이 아닌 제3축으로 유입되는 외란이고,상기 외란 제어 신호와 상기 추종 제어 신호를 합하는 단계; 및 상기 합해진 외란 제어 신호 및 추종 제어 신호를 상기 김벌을 구동하기 위하여 서보증폭기 및 서보모터로 제공하는 단계를 더 포함하는, 시선 안정화 방법
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제16항에 있어서,상기 외란 제어 신호를 출력하는 단계는,상기 측정된 물체의 시선 각속도로부터 상기 각속도 외란을 산출하는 단계; 및상기 산출된 각속도 외란을 상쇄시키도록 상기 외란 제어 신호를 구성하는 단계를 포함하는, 시선 안정화 방법
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제17항에 있어서,상기 각속도 외란은 하기 수학식에 의해 산출되고,(수학식)wR1z = wLOSz*cosΘ - wLOSx*sinΘ상기 wR1z은 각속도 외란을, 상기 wLOSz은 시선 좌표계의 상기 제3축에 대한 상기 물체의 시선 각속도를, 상기 wLOSx은 시선 좌표계의 상기 제1축에 대한 상기 물체의 시선 각속도를, 상기 Θ는 상기 제2축에 대한 상기 김벌의 구동 각도를 나타내는, 시선 안정화 방법
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제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체
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