고속으로 이동하는 대상의 충돌 과정을 근거리에서 선명하게 촬영하기 위해 고프레임 촬영 시스템을 연구하였다. 촬영 시스템의 전면부가 충돌 파편에 의해 손상될 수 있으므로 보호창 컴포넌트를 연구하였다. 극한 고온 +70℃에서 영상 장치의 FPGA 온도 과다 문제를 해결하기 위해 열전도 장치를 연구하였다. 7개의 영상 장치를 순차 펄스 제어 하에 연속 촬영하는 방법을 사용하여 초당 5만 프레임의 고프레임 촬영을 실현하였다. 보호창 컴포넌트는 자동으로 이동 교체가 가능하며 자가 잠금 기능이 있는 3개의 보호창 유리를 사용하였고, 웜기어 기구를 채용하여 높은 감속비 구동과 자가 잠금 기능을 구현하였으며, 홀 센서를 사용하여 보호창 위치를 실시간으로 피드백하였다. 열전도 장치의 중간 부분에는 유연한 고열전도성 흑연판을 사용하여 FPGA의 열을 주 구조체로 효과적으로 전달하고, 조립 및 조절 단계에서 강성 열전도 장치의 과도한 위치 지정 문제를 해결하였다. 조립된 고프레임 촬영 시스템에 대해 관련한 힘 및 열 실험을 진행하였다. 실험 결과 보호창 컴포넌트의 자가 잠금 및 이동 교체 기능이 정상이며, 고프레임 촬영이 정상 동작하며 측정된 촬영 프레임은 초당 50,050 프레임으로 고속으로 이동하는 대상의 충돌 과정을 근거리에서 선명하게 촬영하는 요구를 충족하며 일정한 방호 능력과 열 환경 적응 능력을 갖추었다.

촬영 시스템;고프레임;보호창;웜기어;열 설계;흑연막