Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A (대한기계학회논문집A)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Vibration Characteristic Analysis of Gimbal Structure System with Observation Reconnaissance Camera Module

감시 정찰 카메라부를 포함한 짐발 구조 시스템의 진동 특성 해석

  • Lee, Sang-Eun (EO/IR R&D Lab., LIG NEX1 Co., Ltd.) ;
  • Lee, Tae-Won (School of Mechanical Engineering, Kumoh National Institute of Technology)
  • 이상은 (LIG 넥스원 연구개발본부 전자광학센터) ;
  • 이태원 (금오공과대학교 기계공학부)
  • Received : 2010.12.10
  • Accepted : 2011.01.29
  • Published : 2011.04.01
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Abstract

A gimbal system in observation reconnaissance aircraft was fabricated by assembling many parts and bearings. This system consists of a camera module and a stabilization gimbal that supports the camera module. During the flight for recording images, the gimbal system experiences various accelerations with wide frequencies. Although base excitation of stabilization gimbal results in vibration of the camera module, the camera module must be able to capture the correct and clear image even while vibrating. Hence, it is important to know the natural frequencies and vibration modes of the gimbal system with the camera module. Considering bearings as spring elements, the vibration characteristic of the gimbal system was analyzed by finite element method. In addition, harmonic response analysis was performed to determine the correct transmissibility of acceleration for the camera module in the frequency range of 0-500 Hz.

감시 정찰용 짐발 구조 시스템은 베어링들과 다른 기계 요소들로 구성된 복잡한 기계 장치이다. 이 시스템은 크게 카메라부와 카메라부를 지지하는 안정화 짐발로 나눌 수 있다. 영상 정보 취득을 위한 비행 중 짐발 구조 시스템은 정찰기로부터 전달되는 광범위한 진동수를 갖는 심각한 가진을 받게 된다. 비록 정찰기로부터 전달되는 안정화 짐발의 기초 가진이 카메라부의 진동을 유발할지라도 카메라부는 정확하고 선명한 영상을 기록하여야만 한다. 그러므로 카메라부를 포함한 전체 짐발 구조시스템의 고유진동수와 고유진동 모드를 분석하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 베어링들의 효과를 고려한 시스템의 진동 특성 해석을 유한요소법에 의해 수행하였다. 뿐만 아니라, 0 Hz ~ 500 Hz 의 진동수 영역에서 조화응답해석을 통해 카메라부의 가속도 전달률을 계산하였다.

Keywords

References

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