• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.138-144
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• 2024

본 논문에서는 잠수함 양상태 표적강도 해석을 위한 양상태-단상태 변환 기법을 제안하였다. 이 기법은 송신 음원이 수중 표적면에 의해 산란된 후 수신자에 도달하는 음파 전달 경로 길이를 산정하고, 이에 상응하는 가상 산란면을 생성함으로써, 수중 표적의 표적강도 문제를 양상태에서 단상태로 변환하는 방법이다. 변환된 단상태 표적강도 문제는 기 정립된 단상태 표적강도 수치 해석 기법을 활용하여 양상태 표적강도를 평가한다. 표적강도 표준모델로 활용되고 있는 BeTTSi에 대한 양상태 표적강도 해석을 수행하였으며, 그 결과는 경계 요소법과 키르히호프 근사에 의한 해석 결과와 비교하여 제안된 해석 기법의 신뢰성과 잠수함 표적강도 평가 도구로서의 실무 활용성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.305-313
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• 2024

효과적인 양상태 소나 운용을 위해서는 해양환경 요인에 의한 음파전달 특성과 표적의 정보를 반영한 탐지성능 분석이 수행되어야 한다. 하지만 기존의 양상태 소나 탐지성능 분석은 해양환경 및 표적 특성을 고려하지 않거나 단순화되어 수행되었다. 따라서 본 연구에서는 서해와 울릉분지 해역에서 해양환경과 표적의 특성을 고려한 양상태 탐지성능을 산출하였다. 잠수함 형상을 가지는 표적에 대한 양상태 표적강도 도출을 위해 수치해석 모델을 활용하였으며, 모의된 표적강도를 반영하여 신호초과를 계산하였다. 그 결과 송·수신기 위치, 양상태 표적강도에 따라 유의미한 탐지성능 변화가 확인되었다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.330-336
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• 2021

양상태 능동 소나에서 수중 표적의 산란 강도는 사용된 신호의 주파수, 표적과 음원사이의 각도를 의미하는 자세각, 표적과 수신기 사이의 각도를 나타내는 양상태각 등의 운용 변수에 따라 다르게 나타난다. 따라서 양상태 소나의 표적 탐지 및 식별 성능은 소나 운용 과정에서 표적, 음원, 그리고 수신기의 위치를 어떻게 변화시키느냐에 따라 그 성능이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 양상태 소나 운용 시 자세각을 변화시키는 경우와 양상태각을 변화시키는 경우의 표적 식별 성능을 비교하여 어떤 변수를 변화시키는 것이 유리한지 평가하였다. 속이 비어있는 구와 실린더를 식별하는 시나리오를 가정하였으며, 유한요소법 기반의 음향 산란 시뮬레이션을 이용하여, 서포트 벡터 머신으로 두 표적을 분류하고 정확도를 비교하는 방법으로 성능을 비교하였다. 표적의 산란 신호만을 고려하기 위하여, 해저면 잔향의 효과는 고려하지 않았다. 비교 결과, 자세각을 고정한 상태에서 주파수와 양상태각으로 정의되는 산란 강도를 이용하는 것이 우수한 평균 분류 정확도를 보여주었으며, 이는 양상태 소나를 이용하여 구와 실린더를 식별하고자 하는 경우, 음원의 위치를 고정시킨 상태에서 수신기를 이동하여 양상태각을 변화시키는 것이 표적 식별에 더 효과적임을 보여준다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제25권3E호
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• pp.115-122
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• 2006

The bistatic scattering of an incident wave by a hemi-spherically capped cylinder is of particular interest because it has rarely been studied until the present day. The configuration of a hemi-spherically capped cylinder is similar to naval underwater weapons (submarines, mines, torpedos, etc.), but which is not exactly the same. This paper describes a novel laboratory experiment aimed at direct measurement of bistatic scattering by a hemi-spherically capped cylinder. Bistatic scattering by a hemi-spherically capped cylinder was measured in an acoustic water tank (5m long, 5m wide, 5m deep) using a high frequency projector (120kHz) and hydrophone. Measurements of monostatic scattering were also made under the same conditions. The bistatic scattering pattern by a hemi-spherically capped cylinder was measured against the incident angles $(0^{\circ},\;15^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ},\;90^{\circ})$ in order to verify various scattering pattern characteristics by the change of incident angle. The results indicate that the bistatic scattering TS at a wide scattering angle is much stronger than the mono static scattering TS. In bistatic scattering, the forward scattering TS is significantly stronger than the backward scattering TS, and the forward scattering pattern is also broader. In case of seven incident angles, the maximum value of forward scattering TS is about 14dB stronger than that of backward scattering TS. It is also found that forward scattering varies with the incident angle of sound to a much less extent than backscattering, and it is not seriously affected by the incident angle. These features could be the advantages of using forward scattering for detecting underwater targets at long range and increasing detection area and probability.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1412-1422
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• 2010

펄스 체이싱을 이용한 바이스태틱 레이더는 탐지 영역을 효과적으로 스캔하기 위해 수신 빔을 이용하여 송신 펄스를 추적함으로써 표적을 탐지한다. 수신 빔을 이용한 펄스 추적시 펄스-펄스간 빔 포인팅 오차에 의해 수신 펄스의 타이밍 오차와 신호 세기의 변화가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 수신 빔 포인팅 오차에 의해 발생된 에러가 MTI 필터의 성능을 제한할 수 있음을 제안하였고, 바이스태틱 구조만의 고유한 특성인 기하학적 요소와 MTI 성능의 관계식을 유도하였다. 시뮬레이션을 통해 수신 빔 조향 오차에 의한 개선 성능 제한을 고찰하였고, 수신 빔의 조향 오차를 0.5도 이하로 유지함으로써 성능 개선에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제36권1호
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• pp.12-22
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• 2017

소나 운용에서 잔향음은 수중 표적 탐지의 제한요소이기 때문에 정확한 예측이 중요하다. 최근에는 단상태소나 연구에서 공간적으로 송수신기의 위치가 다른 양상태 소나에 대한 연구로 확장되고 있는 추세이다. 양상태 잔향음을 모의하기 위해서는 양상태 음파전달, 양상태 산란강도 및 산란단면적 등에서 단상태와 다른 복잡한 계산이 요구된다. 전 세계적으로 양상태 잔향음에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 잔향음을 예측하는데 중요한 요소인 양상태 산란단면적을 정확하게 계산하는 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 거리 독립 환경의 양상태 잔향음모의에서 두 원의 교차되는 면적을 응용하는 새로운 산란단면적 계산 방법을 제안한다. 최종적으로 본 논문의 양상태 산란단면적 계산 방법으로 모의된 잔향음 준위는 기존에 제안되었던 방법들의 예측값과 비교되며 2013년 5월에 수행된 해상 실험의 측정값과 비교를 수행하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권1호
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• pp.24-32
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• 2006

This paper is to analyze the effectiveness of multistatic sonar network based on detection performance. The multistatic sonar network is a distributed detection system that places a source and multi-receivers apart. So it needs a detection technique that relates to decision rule and optimization of sonar system to improve the detection performance. For this we propose a data fusion procedure using Bayesian decision and optimal sensor arrangement by optimizing a bistatic sonar. Also, to analyze the detection performance effectively, we propose the environmental model that simulates a propagation loss and target strength suitable for multistatic sonar networks in real surroundings. The effectiveness analysis on the multistatic sonar network confirms itself as a promising tool for effective allocation of detection resources in multistatic sonar system.