• Title/Summary/Keyword: 수중 센서 어레이

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단일모드 FBG(fiber bragg grating)을 이용한 저주파수 수중음향 센서

  • 김경복;김성순;곽계달;이상배;최상삼
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.246-247
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    • 2000
  • 최근에 개발된 광섬유 격자소자(FBG)를 이용한 광섬유 수중 음향센서는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, PZT센서가 검출할수 없는 저주파수(30Hz∼300Hz)특성에서도 우수한 신호 감지효과를 지니고 있으며, 특히 군사용으로 사용될 수 있는 저주파 신호 검출에 실용화를 기대 할수 있으며, 센서 어레이(array)를 통하여 고감도 다중화로 발전될 수 있다.

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A Design of Signal Transport System with High Reliability in an Underwater Sensor Array (수중 센서 어레이에서 고 신뢰성을 고려한 신호 전송 시스템 설계)

  • Son Dong-Hwan;Chung Hyun-Ju
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.7 no.4 s.19
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    • pp.13-19
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    • 2004
  • A system for detecting underwater target demands a high operational reliability because of the difficulty of maintenance and repair when the system has a few troubles during long operating period. Therefore, in this paper, we have proposed a signal transport system with a high reliability in an underwater sensor array system composed of magnetic and acoustic sensors. In this system, the nodes for signal transport are connected dually each other with single-hop construction and a magnetic sensor is connected to a couple of neighboring nodes. This enables the output signal to transport from a node to the next node and the next but one node. Also, the signal from a magnetic sensor can be transported to two nodes at the same time. Thus, the system with this construction makes possible to transport sensor data to another node which works normally when a transport node or cable have some faults and will operate normally although it happens some problems in a few signal transport nodes and connection cables.

Research of weighting circuits for beamforming using speaker array (스피커 어레이를 이용한 빔형성 가중회로 구성실험에 관한 연구)

  • Choi Nakjin;Lim Jun-Seok;Kim Hyun-Seok;Sung Koeng-Mo
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.141-144
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    • 2004
  • 수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 빔 형성 기법은 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔 설계는 중요한 문제가 된다. 그리고 최적의 빔 형성기를 구현하기 위해서는 개별 센서에 대한 가중회로의 구성이 필수적이며, 가중회로를 구성하기 위해서는 개별 센서에 대한 등가회로 모델링과 정합회로 설계가 필수적이다. 이전의 연구에서는 센서 등가회로 모델링 Tool과 정합회로 디자인 Tool 각각의 구성과 사용방법에 대해서 소개하였다. 본 논문에서는 이 두 가지 Tool을 모두 이용하여 센서 등가회로 및 정합회로를 모델링하였고, 이를 바탕으로 실제 가중회로를 구현하였다. 실험을 위해 물-공기의 상사효과를 가정하였으며, 공기 중에서 스피커 어레이를 이용하여 빔 형성을 하였다. 또한, 이론치와 실험치를 비교하여 BeamCAD, 센서 등가회로 모델링 Tool 그리고 정합회로 디자인 Tool로 이루어진 소나 센서 디자인 Tool의 타당성을 검증하였다.

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Research of weighting circuits for beamforming using speaker array II (스피커 어레이를 이용한 빔형성 가중회로 구성실험에 관한 연구 II)

  • Seo Jeong-Hun;Choi Nakjin;Lim Jun-Seok;Sung Koeng-Mo
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.463-466
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    • 2004
  • 수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 빔 형성 기법은 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔 설계는 중요한 문제가 된다. 그리고 최적의 빔 형성기를 구현하기 위해서는 개별 센서에 대한 가중회로의 구성이 필수적이며, 가중회로를 구성하기 위해서는 개별 센서에 대한 등가회로 모델링과 정합회로 설계가 필수적이다. 이전의 연구에서는 센서 등가회로 모델링 Tool과 정합회로 디자인 Tool 각각의 구성과 사용방법에 대해서 소개하였다. 이 두 가지 Tool을 모두 이용하여 센서 등가회로 및 정합회로를 모델링하였고, 이를 바탕으로 실제 가중회로를 구현하였다. 가중회로는 정합회로와 트랜스포머로 구성된다. 본 논문에서는 이와같이 구성된 가중회로와 스케일 모델에 맞게 제작된 스피커 어레이를 이용하여 빔형성 실험을 하였으며, 그 결과를 이론치와 비교하였다. 이것을 바탕으로 BeamCAD, 센서 등가회로 모델링 Tool 그리고 정합회로 디자인 Tool로 이루어진 소나 센서 디자인 Tool의 타당성을 검증하였다.

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Performance Analysis of FFTSA Method in the Water Environment Using Conformal Towed Acoustic Array (왜곡된 형태의 견인 음향 배열 기법을 적용한 수중환경하에서의 FFTSA 기법 성능분석)

  • 최주평;이원철
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.8
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    • pp.44-57
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    • 2001
  • This paper analyses the performance of FFTSA (Fast Fourier Transform Synthetic Aperture) in the effects of temporal coherence and oscillatory towed course, which is one of the techniques for passive synthetic aperture SONAR process using linearly distributed towed array. Also this paper proposes the FFTSA technique using towed array having conformal shape to alleviate the performance degradation for estimating the incident angle under inconsistent under water environments. And this paper analyses the performance of the proposed FFTSA technique making use of conformal structure throughout exhaustive computer simulations.

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A Study on The low-frequency Hydrophone Using Single-mode FBG in the Hopper Type WDM be in the Making (단일모드 FBG(Fiber Bragg Grating)을 이용한 Hopper type WDM 개발과 저주파수 수중음향 센서연구)

  • Kim, Kyung Bok
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.12
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    • pp.287-291
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    • 2013
  • The low- frequency hydrophone sensor, using the recently developed FBG has an excellent merits which the existing fiber-optic sensor has and also it has an excellent signal sensing effect in the environment of low-frequency(30Hz-300Hz), not to be detected by the PZT sensor. we have the detection of frequency 19KHz right signals when was using more Hopper lenz WDM than $1{\times}3$ optical coupler. furthermore, we can expect the uitilization of low-frequency signal detection to be used for the military purpose and also it can be developed as the high-sensibility multiplexing through the sensor array system.

A Beamforming Method for a Perturbed Linear Towed Array (비선형 형상 견인 어레이를 위한 빔형성 기법)

  • 김승일;도경철;오원천;윤대희;이충용
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.21 no.5
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    • pp.478-484
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    • 2002
  • Linear towed arrays (LTA) have a nonlinear shape due to tow vessel motion, ocean swells and currents. By reasons of nominally linear shape, various towed array shape estimation techniques have been developed since the perturbed shape cause the error in target detection. In this paper,, we propose the beamforming method for the perturbed LTA with simple structure. The proposed method linearizes a nonlinear phase of steering vector with position information measured by two reference sensors. It can be proved using some properties of Markov transition matrix, and iteration number of linearization process is decided by variance of cross phase difference. As a result of computer simulation in the ocean environment, beampattern of the proposed method is almost same with the ideal case in my type of array shape. In the signal-to-noise ratio (SNR) performance simlation, the DOA estimation performance of the proposed beamforming method is evaluated, and the comparison with Bartlett beamformer of the LTA shows that the proposed method can estimate. the spatial characteristic of sources more accuracy.

A Narrowband Detection Performance for Small Objects on Seabed by the Active Synthetic Aperture Sonar (능동 합성개구면소나에 의한 해저 소형물체 협대역 탐지 성능 고찰)

  • Kim, Boo-Il
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.23 no.4
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    • pp.41-49
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    • 2014
  • Detection and processing techniques for small objects on seabed by the active synthetic aperture sonar can be increased the detection performance because it can be used by short sensor array in small unmanned underwater systems that are spatially constrained. But the limited conditions on constant speed and straight movement of the platform cause a large error in the number of external environmental factors and exact phase synthesis process. In this study, analyzed the applicability of active synthetic aperture processing that is mounted on such a system, and compared detection resolution change in accordance with the phase difference mismatch caused by the along track disturbance. Various simulations were performed as a coherently focus processing model by adding along track disturbance mismatched parameter on the configuring simulator. As the result, detection performance of active synthetic processing for small objects on seabed was found a number of changes by the phase difference mismatch errors according to track disturbances and S/N ratio variations.