Development of Acoustic Positioning System for ROV using SBL System

In this paper we executed a SBL(Short Baseline) underwater acoustic positioning system that is a kind of underwater position estimation system to estimates the 3-dimensional position of ROV(Remotely Operated Vehicle) using hydrophones and DAQ(Data Acquisition) system in the basin which dimensions are $3{\times}3{\times}1.7(m)$. For this experiment, we let 4 hydrophones in different positions of the basin for receiver and 1 hydrophone is fixed on the underwater vehicle for transmitting sensor(pinger). These five hydrophones are communicated with each other to find the 3-D positions of the moving ROV in the basin. The measured signals are collected by DAQ system and the positions of the ROV are plotted by LabView program in real-time. To estimate the position of the ROV we used a trigonometric method. In X and Y plane the estimated data has a small errors but in Z plane the estimated data has large errors so we cannot use this data for position control. One solution of this problem is using depth sensor that implemented of the underwater vehicle. Hereafter, we will test in the ocean using designed SBL system.

SBL방식을 이용한 무인잠수정의 수중초음파 위치측정시스템 개발

본 논문에서는 수중에서 이동하는 무인잠수정의 위치를 측정하는 방법 중의 하나인 단기선 방식(SBL)에 의한 무인잠수정(ROV)의 위치측정 실험을 하이드로폰(Hydrophone)과 DAQ(Data Aquisition) 시스템을 이용하여 수조에서 수행하였다. 실험을 위해서 4개의 하이드로폰 센서를 $3{\times}3{\times}1.7m$의 크기의 수조 벽면에 고정하여 수신 장치로 사용하고, 1개의 하이드로폰 센서는 무인잠수정에 장착하여 송신장치(Pinger)로 사용하였다. 무인잠수정 및 수조 벽에 고정된 센서들이 신호를 송수신함으로써 상호간의 위치추적이 가능하게 하는 실험을 수행하였다. 측정된 신호는 DAQ 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였고, LabView 프로그램을 이용하여 실시간으로 무인잠수정의 위치를 계산하여 출력하였다. 위치추정에 사용된 알고리즘은 삼각측량법을 사용하였으며, X, Y방향에 대해서는 비교적 오차가 적은 추정 결과를 나타내었으나 Z방향에 대하여서는 상대적으로 큰 오차를 보여 위치제어용 데이터로 사용할 수 가 없었다. 이에 대한 해결방법으로 무인잠수정에 장착된 수심측정 센서를 이용하여 보완할 수 있을 것으로 본다. 설계된 위치측정 시스템은 추후 실해역 실험을 거쳐 성능시험을 수행하고자 한다.