DOI QR코드

DOI QR Code

Effectiveness Analysis on the Coherence and Time for Synthetic Aperture Sonar

코히어런스 영향과 시간에 따른 실측 데이터의 합성 효과 실험

  • 강현우 (강남대학교 컴퓨터미디어공학부)
  • Published : 2006.05.01

Abstract

Various research and development on Synthetic Aperture Sonar technique is under way to enhance bearing resolution of a SONAR system. In this paper, we estimated perturbed array shapes, and compensated distortion by using estimated away shapes and synthesized arrays in aperture domain such as an ETAM technique. As experimental data, we used the one obtained from towed array in neighboring waters of the Korean peninsula. Through simulation on data where tow-ship speed is maintained at a constant level, we confirmed that synthesis effect of increasing SNR and narrowed beam width of main lobe was consistently demonstrated for about 1 minute when coherence of target signal was maintained. Also, we showed that the synthesis effect with respect to time was constantly maintained.

소나 시스템의 표적 탐지 성능을 향상시키기 위한 방법으로 합성 어퍼쳐 소나 (SAS : Synthetic Aperture Sonar)에 대한 연구와 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 한국 근해에서 견인 어레이를 통해 획득한 데이터를 이용하여 합성을 하는 실험을 수행하였다. 실제 상황에서 형상이 왜곡된 견인 어레이의 형상을 추정하여 왜곡을 보상해주고, 대표적인 합성 기법인 ETAM 기법과 같이 어퍼쳐 영역에서 합성을 하는 실험을 하였다. 함속이 일정하게 유지되는 구간의 데이터에 대해 실험한 결과 표적 신호의 코히어런스가 유지되는 약 1분여 동안 SNR이 높아지고 주엽 (main lobe)의 빔폭이 좁아지는 합성 효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한 시간이 지남에 따라서도 합성 효과가 지속적으로 나타남을 확인하였다.

Keywords

References

  1. R. O. Nielsen, Sonar Signal Processing, Norwood, (MA: Artech House, 1991)
  2. S. Stergiopoulos and E. J. Sullivan, 'Extended Towed Array Processing by an Overlap Correlator,' J. Acoust. Soc. Am., 86 (1) 158-172, 1989 https://doi.org/10.1121/1.398335
  3. N. Yen and W. Carey, 'Application of Synthetic-Aperture Processing to Towed-Array Data,' J. Acoust. Soc. Am., 86 (2) 754-765,1989 https://doi.org/10.1121/1.398758
  4. S. Stergiopoulos and H. Urban, 'A New Passive Synthetic Aperture Technique for Towed Arrays,' IEEE J. of Oceanic Eng., 17 (1), 16-25, 1992 https://doi.org/10.1109/48.126950
  5. S. Stergiopoulos and H. Urban, 'An Experimental Study in Forming a Long Synthetic Aperture at Sea,' IEEE J. of Oceanic Eng., 17 (1) 62-72,1992 https://doi.org/10.1109/48.126955
  6. M. E. G. D. Colin and J. Groen, 'Passive Synthetic Aperture Sonar technique in combination with tow ship noise canceling: application to a triplet towed array,' MTS/IEEE Oceans 2002. 4. 2302-2309. 2002
  7. P. Felisberto and S. M. Jesus, 'Towed-array Beamforming during Ship's Maneuvering,' lEE Proceedings, Radar, Sonar and Navigation, 143 (3) 210-215, 1996 https://doi.org/10.1049/ip-rsn:19960492
  8. 박희영, 김인익, 오원천, 윤대희, 이충용 '소나 시스템을 위한 어레이 형상 추정 기법의 성능 비교 및 개선' 한국음향학회논문지, 20 (4) 12-16, 2001
  9. 강현우, 박희영, 도경철, '한국 근해에서의 실측 데이터를 이용한 합성 어펴쳐 소나 실험에 관한 연구,' 한국음향학회논문지, 23 (6) 428-436, 2004