A Study on Improving the Position Accuracy of the Magnetic North used in Surveillance Imaging Equipments

The surveillance imaging equipments are functioning to observe the shape of the target in real time or to measure its location precisely. The roles of such equipments are becoming more important in today's weapon systems.The aforementioned imaging equipments can be classified based on the modes of operations such as fixed, installed on cars, or composite of those. Also, according to different concepts of sensor operation, a separate type uses independent housing for each sensor whereas in a composite type a set of multiple sensors are housed into a unit altogether. The sensors in general have magnetism, thereby introducing the possible negative effects, particularly in the composite types, in locating the reference position, which is carried out by the digital compass. The use of shielding material/housing could be an option but results in increased weight and reduced portability, restricting its use in composite type equipments. As such, the objective of this paper is to study on how to reduce such magnetic effects on the position location. To do so, in the absence of magnetic shielding, a variety of sensor positions were first modeled. By combing the result with the fact that the functions of PAN & Tilt are used in the equipments, a new position location algorithm is proposed. The use of the new algorithm can automate the position location process as compared to the manual process of the existing approach. In the algorithm developed, twelve locations are measured in connection with both the azimuth and elevation angles in comparison to the six locations alone around the azimuth angle. As a result, it turns out that the measurement range has been widened but the measurement time reduced. Also, note that the effect of errors the operators may make during measurement could be reduced.

통합형 구조의 감시정찰 영상장비에서 자북의 위치 정확도 개선에 관한 연구

감시정찰용 영상장비는 표적의 형상을 실시간으로 관측하거나, 표적의 위치를 정밀하게 측정하여 신뢰성 있는 위치정보를 제공하는 장비로서 정보 지식 기반의 현대 무기체계에서 필수적인 장비로 발전하고 있다. 운용 방식도 고정형, 차량형, 복합형 등으로 운용되고 있고, 또한 운용 개념에 따라 다양한 센서들이 여러 형태의 기구 구조로 제작되어 장/탈착이 용이한 분리형 일체형 기구 구조로 형상화된 통합형 형태로 제작되고 있다. 통합형 구조에 사용되는 다양한 센서들의 핵심부품 들은 자성을 띠고 있기 때문에 위치 측정에 사용되는 디지털 나침반에 영향을 준다. 따라서 정확한 기준점 산출에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 물리적 자성의 영향을 줄이기 위해 차폐제 사용이 제안되었지만, 선호도가 높은 통합형 구조에서는 장비의 무게, 휴대성 때문에 차폐제의 활용이 제약을 받는다. 본 논문에서는 통합형 구조에서 디지털 나침반을 사용할 경우의 정확한 위치측정 알고리즘에 관하여 연구하였다. 구체적으로, 부품의 장착 위치에 따른 선행 모델링을 통해 차폐제를 사용하지 않은 경우의 사례에 대해 연구하였다. 또한 시스템이 PAN & Tilt와 같이 이용된다는 점에도 착안하여, 수동으로 수행하는 기존의 정치 방식을 자동으로 수행할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 결과적으로 기존의 방위각 중심의 6지점 정치를 방위각과 고각에 따라 12지점을 측정함으로써 측정 범위는 넓히고, 측정시간은 줄이고, 운용자가 측정 중 발생 할 수 있는 영향성을 최소화 할 수 있는 기법임을 확인하였다.