• 제목/요약/키워드: 항적탐색

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두 개의 항적 센서를 이용한 수상 항적 탐색 방법 (Robust Search Method for Ship Wake Using Two Wake Sensors)

  • 이영현;구본화;정석문;홍우영;고한석
    • 한국음향학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.155-164
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    • 2010
  • 본 논문에서는 두 개의 항적 센서를 이용한 수상함 항적 탐색 방법을 제안한다. 수상함의 항적은 수상함 후면의 수면 위에 그 이동 자취에 따라 생성된다. 본 논문에서는 항적 반향 강도가 수상함에 가까울수록 강하며 항적 탐지 센서는 항적 반향 강도를 탐지할 수 있다는 가정 아래, 항적 반향 강도를 이용한 효과적인 항적 탐색 방법을 제안하였다. 제안한 탐색 방법의 성능 평가를 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하였으며, 실험 결과 제안한 탐색 방법이 기존의 단일 항적 센서를 이용한 탐색 방법에 비해 평균 탐색 시간 측면에서 약 45초 정도의 성능 향상을 나타내었다. 또한, 항적 길이가 짧은 경우에 본 논문에서 제안한 탐색 방법이 기존의 방법에 비해 효율적임을 알 수 있었다.

Ship-Wake 이론을 이용한 잠수함 항적탐색 가능성 (The Detectability of Submarine's Turbulent Wake on the sea surface using Ship-Wake Theory)

  • 이용철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.773-779
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    • 2011
  • 자유전단류(Shear free flow) 가정을 이용한 수상함 항적모델을 잠수함에 적용 결과 잠수함 난류항적 지름은 $x^n,\;({\frac{1}{5}}{\leq}n\;<{\frac{1}{2}})$ 에 비례하였으며, 난류항적의 최소 확산을 가정할 때(${\sigma}=50.25$, 즉 ${\infty}\;x^{1/5}$인 경우), 길이65m, 폭 6.5m 속력 6kts 인 잠수함의 난류항적 반지름은 잠수함 함미로부터 1.2Km 후방에서 약 20m, 10Km 후방에서는 약 30m에 달하였고, 해수면에서 관측 가능한 잠수함 난류항적은 잔잔한 해상상태에서 잠수함 후방 약 15Km에 이르는 것으로 나타났으나 쇄파가 발생하는 악천후에서는 해수면에서 난류항적을 관측하기는 매우 제한되었다. 이는 적어도 서해와 같이 얕은 잠수함 작전환경에서는 잠수함 난류항적이 해수면에서 나타나는 것을 의미하며 SAR와 같은 탐지체계를 이용 시 탐색 가능함을 의미한다.

회피 기동에 강인한 수상 항적 탐색 방법 (Robust Ship Wake Search Method in the Target Evasion Environment)

  • 구본화;이영현;박정민;정석문;홍우영;김우식;임묘택;고한석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.8-17
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    • 2009
  • This paper proposes robust ship wake search method in the target evasion environment. Moving surface ships generate a long trailing wake in the rear of a surface ship. Wake homing torpedo sensing this wake can detect the surface target and engage it automatically. In wake homing torpedo, wake search method is important element to maximize effectiveness of wake homing torpedo. This paper proposes one-side, two-side and centering mode according to passing wake boundary scenarios. Also, wake deflection angle is deduced by using the principle of deflection angle of acoustic torpedo. The representative experimental results using monte-carlo simulation demonstrate that the searching method using one-side mode is superior to two-side and centering mode in the target evasion environment.

임의 λ에 대한 근사해 B(ξ)를 이용한 잠수함 난류항적 특성 연구 (Characteristics of Submarine's Turbulent Wake using Analytical Solution of B(ξ) for the given λ)

  • 이용철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.1604-1610
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    • 2017
  • 다양한 ${\lambda}$에 대한 근사적 $B({\xi})$를 이용한 잠수함 난류항적의 특성은 대략 ${\xi}{\approx}0.6$근처에서 $B({\xi}){\approx}{\frac{B({\xi})_{max}}{2}}$, 그리고 ${{\int}_{0}^{{\approx}0.6}}B({\xi})d{\xi}{\approx}0.85{{\int}_{0}^{1}}B({\xi})d{\xi}$인 것으로 나타났다. 본 논문의 전제인 에너지 준 평형상태에 따라 잠수함 난류항적을 기술하는데 $4{\leq}{\lambda}{\leq}8$${\lambda}$가 현실에 보다 부합하였으며, ${\lambda}$는 난류항적 에너지 분포와 반지름, 최대 탐지 거리에 영향을 미치고 있고, 함의 속도는 난류항적의 모양보다는 지속시간에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 극한 경우로 만약 $7{\leq}{\lambda}{\leq}8$이라면 서해에서는 잠수함의 난류항적이 수면에서 관찰될 것으로 판단되나 동해에서는 snorkel을 한 잠수함의 신호를 파악하는 데 사용될 수 있다.

VTS 관제 구역 내 조류의 영향과 항적 이동에 따른 해양 사고 분석 방법 (Analysis of Marine Accident based on Impact of Tidal Stream and Vessel Tracking in VTS Are)

  • 김주성;정중식;강승호;임세욱
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.246-247
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    • 2018
  • 관제구역 내 항로는 주요 항만의 항계를 포함하고 있기 때문에 지리적 여건에 따라 선박 통항량이 증가하고 항로가 협소한 구간이 존재한다. 또한, 대한민국 서해안에 위치한 항만과 그 관제구역의 경우 큰 조석간만의 차로 인하여 선박 조선에 있어 강한 조류의 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 항로 상 조류의 흐름에 따른 선박 항적 이동의 특성을 분석하여 항해 환경 변화에 따른 유의미한 정보를 생산하는 방법을 제시하고 실제 해양 사고 사례에 적용하여 그 유효성을 검증하였다. 모델 추출을 위하여 SVR seaway model, 지지벡터 회귀 모형과 격자 탐색을 통한 모수 결정을 수행하였다.

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비음향신호(난류항적)를 이용한 대잠 탐색 및 감시체계 적용방안 연구 (A Study on Anti-Submarine Surveillance Systems using Submarine's Turbulent Wake)

  • 이용철;임세한;박종진;진종한;강웅;이문진;김윤배
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.138-146
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    • 2012
  • Using Shear-free Ship wake theory it was predicted the detectable submarine's turbulent wake on the sea surface was about 12km long when there was no breaking waves on the sea surface. It means that there are sufficient detectable turbulent kinetic energies on the sea surface as well as in the water. In this paper, we have proposed some concepts of non acoustic anti-submarine surveillance systems; SAR for sea surface surveillance, LIDAR for sub-surface surveillance and propelled gliders for under -water surveillance.

레이다 시선속도 측정치를 활용한 초기 추적 빔 조향 정확도 향상 알고리즘 연구 (A Study on Algorithm to Improve Accuracy of Initial Track Beam Steering Using Radar Radial Velocity Measurement)

  • 유동길;현준석;조인철;손성환
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.63-73
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    • 2021
  • 대공표적을 탐지/추적하기 위해 운용되는 레이다는 임무 특성에 따라 표적의 탐지를 목적으로 안테나 구동장치가 회전하며 운용되는 탐색레이다와 표적의 예측 위치에 주기적으로 빔을 조향하여 추적하는 추적레이다로 구분한다. 일반적으로 추적레이다는 탐색레이다에 비해 표적 정보 획득 주기가 짧은 특징이 있는데 이러한 특징으로 인하여 추적 정확도는 탐색레이다에 비해 좋지만 짧은 획득 주기로 인한 추적 초기 속도 오차로 인해 표적 예측 오차가 커짐에 따라 항적 연관에 실패하거나 빔 조향을 정상적으로 수행하지 못하여 추적 초반에 표적 추적이 실패하는 경우가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 위에서 기술한 추적레이다의 추적 초반 문제점들을 해결하기 위해 기존 표적 추적을 위해 활용했던 측정치의 위치 정보(거리, 방위각, 고각) 외에 표적 시선속도 측정값을 활용한 초기 표적 정보 정확도 향상 알고리즘을 제안하고 기존에 추적 초기화 시 많이 사용하는 알고리즘인 Two Point Differential 알고리즘과 성능 비교를 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 확인하였다.

경로 추종 적합성 고려 3D A* 기반 접안 경로 계획 알고리즘 개발 (3D A*-based Berthing Path Planning Algorithm Considering Path Following Suitability)

  • 신영하
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.351-356
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    • 2022
  • 선박의 운항 경로를 생성하기 위해 사용되는 경로 계획 방법 중, 그래프 기반 탐색 방식은 간결하고 최적해를 보장한다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 그래프 기반 탐색 방식을 접안 경로 계획에 적용하는 경우, 추종 적합성을 필수적으로 고려 해야 한다. 그 이유는 접안 시 경로 이탈은 접안 시설과의 충돌로 이어질 수 있으므로, 경로의 이탈이 최소화하는 결과를 생성하는 것이 필요하다. 하지만 그래프 탐색 기반 접안 경로 계획의 기존 연구는 접안 시설 직전의 변침이 많은 결과를 생성하기 때문에 실제 운항 환경에 적용하는데 위험이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 경로 추종에 적합한 비용 함수를 개발하고, 이를 적용한 3D A* 알고리즘을 제안한다. 또, 실제 운항 환경에 대한 적합성을 평가하기 위해서 유인 운항으로 수집한 데이터의 항적과 알고리즘의 경로 생성 결과를 비교한다.

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함정용 탐색레이더의 표적 전시상태 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Naval Surveillance Radar to Solve the Target Display Problem)

  • 심민섭;이지혁;정현섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.541-546
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    • 2020
  • 함정용 탐색레이더는 표적 탐지 및 추적, 함포사격 지원 기능을 수행하는 함정 전투체계의 장비로써 표적에 대한 방위, 거리, 고도의 3차원 항적 정보를 산출하고 표적 탐지 및 추적에 대한 임무를 수행한다. 탐색레이더는 안테나부, 송수신부, 처리부, 공기건조기부로 구성되며 안테나부는 송신 신호를 방사하고 표적에서 반사된 신호를 수신하며 송수신부는 신호를 증폭 또는 합성하는 역할을 수행한다. 탐색레이더는 안테나로부터 수신된 신호를 이용하여 운용자에게 다양한 방법으로 표적 정보를 제공한다. 본 연구에서는 탐색레이더에서 식별한 표적에 대한 정보를 레이더전시기를 통해 전시할 때 나타난 문제점들을 식별하고 원인을 분석하여 개선하였다. 식별된 문제점은 함정의 변침에 따라 B-scope에 나타나는 TWS 추적 표적이 소실되는 현상이다. 탐색레이더의 TWS 추적 알고리즘에 의해 함정의 기동과 관계없이 지속적으로 추적해야 할 표적을 소실하는 것이다. TWS 추적 알고리즘에서 매 scan마다 획득된 표적의 거리, 방위, 속도 정보를 자함으로부터의 상대적 위치정보로 활용하지 못하는 문제점을 발견하여 추적 알고리즘에서 안정적으로 표적의 위치정보를 업데이트할 수 있도록 개선하였다. 개선된 TWS 추적 알고리즘을 이용하여 탐색레이더 운용에서 정상적 표적 추적 전시상태를 확인하였다.

위상배열 레이다 검출 및 추적 매개변수의 최적 스케쥴링 (Optimal Scheduling of Detection and Tracking Parameters in Phased Array Radars)

  • 정영헌;김현수;홍순목
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권7호
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    • pp.50-61
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    • 1999
  • 이 논문에서는 클러터 환경에서 항적 유지에 필요한 레이다 에너지를 최소하하기 위한 위상배열 레이디의 표적 검출 및 추적 매개변수 제어방법을 제시한다. 이를 위해 위상배열 레이다의 표적 탐색과정에서 비롯되는 표적 검출과정을 수학적 모델로 전개한다. 수학적 전개과정을 통해 표적 검출과정에서 발생하는 클리터나 측정 잡음에 의한 거짓 정보(false alarm)등과 같은 실제 표적이외의 측정을 고려한다. 추적필터 역시 클리터의 영향을 고려하기 위해 확률적 데이터 연관(Probabilistic Data Association: PDA)필터의 수정된 리카티 방정식의 근사식을 이용한다. 표적 탐색과정과 추적모델을 바탕으로, 최적의 매개변수 계획(scheduling)문제를 비선형 최적제어문제로 수식화하며, 최적제어문제의 해를 얻기 위해 제한조건을 가진 비선형 최적화 문제를 푼다.

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