• 제목/요약/키워드: Acoustic Sensor

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정지궤도 위성의 광학 센서 지지 구조물 (Optical Sensor Support Structure for Geo-stationary Satellite)

  • 김창호;김경원;김선원;임재혁;황도순
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.8-13
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    • 2010
  • 위성 구조계의 가장 기본적인 임무 및 역할은, 우선 위성 자체의 미션 및 기능을 위해 필요한 여러 탑재체 및 장비들을 장착하고 지지할 수 있는 공간을 제공하고, 발사 시에 발생하는 이런 극심한 발사환경 하중에서 위성체 및 탑재체들을 안전하게 보호하는 것이다. 위성체가 발사체에 실려 발사될 때에 매우 높은 가속도에 의한 정적 하중 및 공기의 저항에 의한 하중, 연소 가스 분출 시 발생하는 음향에 의한 하중, 발사체로부터 분리될 때 발생하는 충격 하중 등 여러 가지의 극심한 하중을 겪게 된다. 특히 광학 탑재체가 탑재되는 경우, 탑재체의 지지 및 보호 역할 외에도 위성 구조계는 광학 탑재체의 안정적인 성능구현을 위해 극심한 열환경에 하에서 지향안정성을 보장해야 하고, 이를 위해 일반적으로 복합재로 구성된 광학벤치를 사용하게 된다. 본 논문은 위성체로부터 전달되는 하중을 최소화하여 광학 탑재체의 구조적 안정성을 확보하고 지향안정성을 보장하기 위한 광학벤치 및 지지구조물의 설계와 검증에 대하여 기술한다.

음향센서와 디노이징 필터를 활용한 향상된 소류사 충돌음 분석 연구 (A Study on the Bed Load Collision Sound Analysis Using Sound Sensor and Denoising Filter)

  • 김성욱;전계원
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.43-50
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    • 2021
  • 우리나라는 최근 이상기후로 인한 집중호우의 증가로 토사재해의 발생빈도가 급증하고 있다. 특히 산지에서 발생하는 토사가 계곡을 따라 소하천에 유입하여 하천을 퇴적시키고 홍수피해를 가중시키고 있다. 이러한 토사재해의 피해를 예방하기 위해서는 유사량 예측 및 소류사의 정량적인 파악이 중요하다. 본 연구에서는 파이프 하이드로폰을 활용하여 음향센서 기반의 소류사 충돌음을 간접적으로 계측하는 실험을 진행하였으며, 계측된 데이터의 신뢰성을 향상시키기 위해 디노이징 방법을 적용하여 원시신호와 비교 분석하였다. 그 결과 원시신호에 디노이징 방법을 적용했을 경우 노이즈를 보정하여 소류사량 추정을 더욱 명확하게 분석하는 결과를 도출했다.

비선형 보간법을 이용한 수중 이미지 소나의 3 차원 해저지형 실시간 생성기법 (Real-time Data Enhancement of 3D Underwater Terrain Map Using Nonlinear Interpolation on Image Sonar)

  • 이인규;김재선;노세환;신기철;이재준;유선철
    • 센서학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.110-117
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    • 2023
  • Reconstructing underwater geometry in real time with forward-looking sonar is critical for applications such as localization, mapping, and path planning. Geometrical data must be repeatedly calculated and overwritten in real time because the reliability of the acoustic data is affected by various factors. Moreover, scattering of signal data during the coordinate conversion process may lead to geometrical errors, which lowers the accuracy of the information obtained by the sensor system. In this study, we propose a three-step data processing method with low computational cost for real-time operation. First, the number of data points to be interpolated is determined with respect to the distance between each point and the size of the data grid in a Cartesian coordinate system. Then, the data are processed with a nonlinear interpolation so that they exhibit linear properties in the coordinate system. Finally, the data are transformed based on variations in the position and orientation of the sonar over time. The results of an evaluation of our proposed approach in a simulation show that the nonlinear interpolation operation constructed a continuous underwater geometry dataset with low geometrical error.

김발형 초음파 이동음원 추적센서 개발을 위한 의사최적 도래각 추정기법 (Quasi-Optimal DOA Estimation Scheme for Gimbaled Ultrasonic Moving Source Tracker)

  • 한슬기;이혜경;나원상;박진배;임재일
    • 전기학회논문지
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    • 제61권2호
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    • pp.276-283
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    • 2012
  • In this paper, a practical quasi-optimal DOA(direction of arrival) estimator is proposed in order to develop a one-axis gimbaled ultrasonic source tracker for mobile robot applications. With help of the gimbal structure, the ultrasonic moving source tracking problem can be simply reduced to the DOA estimation. The DOA estimation is known as one of the representative long-pending nonlinear filtering problems, but the conventional nonlinear filters might be restrictive in many actual situations because it cannot guarantee the reliable performance due to the use of nonlinear signal model. This motivates us to reformulate the DOA estimation problem in the linear robust state estimation setting. Based on the assumption that the received ultrasonic signals are noisy sinusoids satisfying linear prediction property, a linear uncertain measurement model is newly derived. To avoid the DOA estimation performance degradation caused by the stochastic parameter uncertainty contained in the linear measurement model, the recently developed NCRKF (non-conservative robust Kalman filter) scheme [1] is utilized. The proposed linear DOA estimator provides excellent DOA estimation performance and it is suitable for real-time implementation for its linear recursive filter structure. The effectiveness of the suggested DOA estimation scheme is demonstrated through simulations and experiments.

DLC 박막을 통한 전자광학추적장비 신뢰성 개선 (Reliability Improvement of the Electro Optical Tracking System by using DLC Films)

  • 심보현;조희진;김장은
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.197-205
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    • 2015
  • 함정용 전자광학추적장비 열영상센서부 전면창의 신뢰성 및 성능 개선을 위해 플라즈마 화학기상증착법을 통해 제작되는 DLC 박막을 제안하였다. DLC 박막은 현재 사용되고 있는 실리콘 박막과 비교하여 뛰어난 강도와 낮은 마찰, 화학적 안정성이 우수하며 이로 인해 해상 환경에서 필연적으로 발생하는 열영상센서 전면창의 표면 박리를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 본 실험을 통해, DLC 박막이 갖는 물리적 특성을 바탕으로 다양한 전자광학장비에 적용이 가능함을 확인하였다.

빔 공간 초점 최소 분산 빔 형성을 이용한 근접장 음원 위치 추정 (Near field acoustic source localization using beam space focused minimum variance beamforming)

  • 권택익;김기만;김성일;안재균
    • 한국음향학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.100-107
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    • 2017
  • 초점 MVDR(Minimum Variance Distortionless Response) 빔 형성은 근접장에서 표적의 위치를 추정하는데 적용될 수 있다. 하지만 배열을 구성하는 센서의 수가 많아질수록 공분산 행렬의 역행렬을 구하는데 많은 계산량을 필요로 한다. 본 논문에서는 부 배열의 원거리 빔 형성기 출력들로부터 빔 공간을 형성하고 이를 이용하여 초점 MVDR 빔 형성을 수행하는 방식을 제안하였다. 제안된 방법의 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과, 제안된 방법의 공간 분해능이 기존의 지연 합 빔 형성기를 이용한 경우 보다 높게 나타났다.

도플러효과에 의한 주파수 변화에 대응하는 수중 초음파변환자의 제안 (An Underwater Acoustic Transducer Responding to Frequency Shift by Doppler Effect)

  • 김정환;김무준;하강열
    • 센서학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.16-23
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    • 1999
  • 수중에서 초음파변환자가 이동하면서 정지하고 있는 물체를 탐지하는 경우, 도플러(Doppler)효과에 의해 생기는 반사파의 주파수 편이 때문에 수신감도가 저하하게 된다. 이를 막기 위한 방법으로 본 연구에서는 기존의 주파수 가변형 초음파변환자의 기계임피던스 가변용 압전층에 새로이 설계 제작한 유속감지형 가변콘덴서를 부착함으로써, 변환자의 이동속도에 따라 공진주파수가 자동적으로 추종하는 수중 초음파변환자를 제안하고, 그 특성을 조사하였다. 그 결과, $1{\sim}10^m/_s$의 속도범위에서 이론 계산치와 실험치는 비교적 좋은 일치를 나타내어, 도플러 효과에 의한 수신감도의 저하를 막을 수 있음이 확인되었다.

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AE에 의한 압력용기의 안전성평가에 관한 연구 (A Study on the Monitoring of Pressure Vessel Safety during Hydrotest by Acoustic Emission)

  • 이주석;조경식;최진민;장홍근;오세규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.12-21
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    • 1988
  • The behaviour of pressure vessel made of SS41 steel was investigated during hydrotest. AE tests were carried out for the vessels in as-manufactured, V-notched and weld-cracked state using microcomputer-based AE instrumentation. The following results were obtained: 1) In the case of source location using cylindrical program, to minimize the error of source location, the difference of max. Delta T values measured from each sensor should be kept as small as possible. 2) When crack grew, AE event rate increased continuously but AE event from the inclusions occurred intermittently, so by analyzing event rate, the source of AE could be derived. 3) From the spot welding part of supporter, many events with low energy occurred independent of Kaiser effect, which could be confirmed by analyzing energy parameter. 4) The b-value from the tensile specimen of was lower than that from normal specimen and the b-value from crack propagation was lower than that from deformation, so by analyzing peak amplitude distribution, the source mechanism could be derived from the b-value.

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등간격으로 배열된 마이크로폰을 이용한 관내 유량측정 방법 (A Method for the Measurement of Flow Rate in a Pipe Using a Microphone Array)

  • 김용범;김양한
    • 소음진동
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    • 제11권1호
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    • pp.57-67
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    • 2001
  • Proposed in this paper is a method of measurement of the flow rate in a pipe. The sound waves which are propagated within a pipe are characterized by that the wavenumber in the axial direction is changed according to the flow rate, and these characteristics are used in the present method of measurement of the flow rate. The amount of change in wavenumber of sound waves according to the flow rate can be obtained from the relationship among acoustic pressure signals within a pipe, which are measured by using a microphone array. The flow rate can be obtained by using the amount of change in wavenumber of sound waves and the relational equation of the flow rate. With respect to errors that can occur during the measurement of the flow rate, the types of errors and the method of correction of those errors are presented. This method of measurement of the flow rate has application limitation conditions due to the sensor interval, assumption of sound waves as plane waves, etc. The numerical simulation and experiments for measuring the flow rate of air in a pipe are performed in order to verify the applicability of this method of measurement of the flow rate. The experimental results are shown to be similar to those of the numerical simulation. And the flow rate measured is shown to be consistent with the actual value within 5% error bound.

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펄스정전응력법(PEA)을 이용하여 측정한 고분자 절연재료 내에서의 공간전하분포 신호에 대한 보정 처리 연구 (A Study on the Correction Processing for the Signal of the Space Charge Distribution in Polymer Insulating Materials Measured by PEA Method)

  • 민우민;강종민;김형규;박준도;황보승
    • 전기학회논문지
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    • 제67권7호
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    • pp.860-864
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    • 2018
  • The signal of space charge distribution measured in polymer insulating materials by the PEA has some noises due to the system circuits and the ringing phenomena in the sensor of PVDF and so on forth. It's magnitude mainly depends on the thickness of the insulation material, and it is also affected by the attenuation and dispersion when traveling in a dielectric material. In order to make it reliable, the correcting process for the signal is essential. In this study, we proposed the new deconvolution process on the measured signal of space charge distribution in the flat XLPE insulator, and developed a new signal processing algorithm. Using this, we could improve the reliability of the measured signal much and analyze the effects of space charge clearly in materials.