• 제목/요약/키워드: High Power Sonar System

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두 개의 정현 신호를 이용한 속도 측정용 고전력 쏘나 시스템 개발 (Development of a High Power SONAR System Measuring Velocity by Using Two Gated Sinusoidal Signals)

  • 장순석;안흥구;이제형
    • 소음진동
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    • 제9권5호
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    • pp.1036-1041
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    • 1999
  • This paper aims for the development of the high power sonar system for measuring the velocity of a moving object. The high power sonar system transmits two gated 190 kHz sinusoidal signals with 1.6 [ms] time interval to the moving object. Then the sonar system detects and calculates the changed time delay of the reflected ultrasonic signals in order to derive the velocity of the moving object. The transmission part uses a high power amplifier so that 250 W gated sinusoidal signals can be transmitted to the transmitter. 1M RAM is utilized for transmitting and storing of the ultrasonic signals. The time delay is calculted by the cross-correlation technique between the transmitted signals and the received signals. The measured value from the high power sonar system is compared with directly measured values by photo diodes. The result confirms the adjacency to 0.3% error.

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예인 음탐기용 케이블 개발 (Development of Cable for Towed Array Sonar System)

  • 양승윤;김정석;김철민;이진희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.559-566
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    • 2016
  • Cables for Towed Array Sonar System(TASS) were developed. In order to verify the performance of cables, environmental and operational conditions as well as functional requirements were investigated during design stage. Double armored high and low voltage integrated cable for towed body and two kinds of cables, armored and light weight power and optic hybrid cables for towed array sensor system were developed by modeling and simulation. Customized manufacturing process and test method, such as foam extrusion and dynamic fatigue test were applied to this development. In conclusion, underwater towed hybrid cable with high tensile strength and compact structure were developed.

멀티빔 센서를 이용한 사이드 스캔 소나 개발에 관한 연구 (Research on Development of Side Scan Sonar using multi-beam Sensors)

  • 장유신;계중읍;구융서;박승수;김지한;이만형
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.696-699
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    • 2004
  • A side scan sonar system uses the towfish installed sonars, It is an equipment that search images of the bottom surface of the sea in real time. It is a typical equipment that is related to a sea investigation such as a geological survey, seabed communication cable and power line cable placing repair investigation, fish breeding ground investigation, sea purification, relic and mineral investigation, and mine and submarine search. It used to fined objects and investigate on the seabed surface. But, recently, it is used to sea purification and geological survey that require information of the correct surface of the seabed. So, it needs various filtering technique and image processing techniques development to acquire high resolution image. therefore, this research develops a side scan sonar using multi-beam sensors that supply various information with the fast scan speed and correct high resolution that is not a simple underwater investigation equipment.

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멀티빔 센서를 이용한 사이드 스캔 소나 개발 : 센서 설계 (Development of the Side Scan Sonar Using the Multi-beam Sensors : Sensor Design)

  • 장유신;계중읍;조흥기;이만형
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권10호
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    • pp.581-586
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    • 2005
  • The multi-beam side scan sonar system uses the towfish installed sonars, it is an equipment that search images of the bottom surface of the sea in real time. It is a typical equipment that is related to a sea investigation such as a geological survey, seabed communication cable and power line cable placing repair investigation, fish breeding ground investigation, sea purification, relic and mineral investigation, and mine and submarine search. Recently, it is used to sea purification and geological survey that require information of the correct surface of the seabed. Therefore, this research develops multi-beam sensors for a side scan sonar that supply various information with the fast scan speed and correct high resolution that is not a simple underwater investigation equipment.

수중 원통형 쉘 구조물의 고주파 진동 전달특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on High Frequency Vibration Transfer Characteristic of Underwater Cylindrical Shell)

  • 정현기;민천홍;박한일
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.58-63
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    • 2011
  • Underwater vehicles such as UUVs (Unmanned Underwater Vehicles) and ROVs (Remotely Operated Vehicles) use sonar to detect their underwater environment or other underwater vehicles. The underwater vehicles designed recently have an electrical power system with high rotational speed. This system can generate high frequency vibrations above 10 kHz, and these vibrations can cause bad (negative) effects on the performance of the sonar. In many previous investigations, numerical analyses have been used for high frequency vibration problems. In this study, an experimental analysis was carried out, and a circular cylindrical shell was considered as the hull structure of an underwater vehicle. Frequency transfer functions for the circular cylindrical shell were identified using an experimental vibration analysis in the air and in a fully-submerged condition. We compare the frequency transfer functions in the air and water to obtain hydro-elastic effects. It is found that the dynamic characteristics of the circular cylindrical shell are changed by varying the response position.

음향정보 및 광학영상 기반의 수상 및 공중 드론의 협력적 장애물회피 기법 (Collaborative Obstacle Avoidance Method of Surface and Aerial Drones based on Acoustic Information and Optical Image)

  • 만동우;기현승;김현식
    • 전기학회논문지
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    • 제64권7호
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    • pp.1081-1087
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    • 2015
  • Recently, the researches of aerial drones are actively executed in various areas, the researches of surface drones and underwater drones are also executed in marine areas. In case of surface drones, they essentially utilize acoustic information by the sonar and consequently have the local information in the obstacle avoidance as the sonar has the limitations due to the beam width and detection range. In order to overcome this, more global method that utilizes optical images by the camera is required. Related to this, the aerial drone with the camera is desirable as the obstacle detection of the surface drone with the camera is impossible in case of the existence of clutters. However, the dynamic-floating aerial drone is not desirable for the long-term operation as its power consumption is high. To solve this problem, a collaborative obstacle avoidance method based on the acoustic information by the sonar of the surface drone and the optical image by the camera of the static-floating aerial drone is proposed. To verify the performance of the proposed method, the collaborative obstacle avoidances of a MSD(Micro Surface Drone) with an OAS(Obstacle Avoidance Sonar) and a BMAD(Balloon-based Micro Aerial Drone) with a camera are executed. The test results show the possibility of real applications and the need for additional studies.

두 개의 정현 구동 신호을 이용한 고전력 거리 및 속도 측정 쏘나 시스템 개발 (High Power Distance & Velocity Measuring SONAR System Development using Two Gated Sinusoidal Signals)

  • 장순석;안홍구;이제형;최현호
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.363-366
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    • 1999
  • 본 논문은 움직이는 물체의 거리와 속도측정을 위한 고전력 쏘나(SONAR)시스템 개발에 목적을 두었다. 고전력 딘나 시스템은 이동하는 물체에 주파수가 190kHz이고, 1.6ms 만큼의 시간차를 가지는 두 개의 정현 구동신호를 보내, 되돌아오는 초음파의 시간차를 이용했다. 초음파 센서의 송신부에는 고전력 엠프를 사용하여 ${\pm}60V$의 정현 구동 신호가 송신 초음파 센서에 전달 되도록 하였다. 초음파 센서의 신호 발진 및 수신된 신호의 저장을 위하여 IM RAM을 활용하였다. 150-250kHr 대역의 아날로그 BP필터를 거쳐 RAM에 저장된 수신신호는 송신신호와 함께 Cross-correlation을 행하여 시간지 연값을 계산하였고, 이로부터 거리 및 속도를 측정했다. 이 실험에서 설계 제작된 쓰나 시스템으로부터 측정된 값은 오실로스코프와 광 센서를 이용하여 직접 측정한 값들과 비교했다. 그 결과 $2\%$의 오차로 근접함을 확인하였다.

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Class E 기법을 이용한 소나용 고효율 전력증폭기 분석 및 설계 (Analysis and Design of Class E High Efficiency Power Amplifier for SONAR System)

  • 이영섭;오경태;구현철;목형수;허정;이강윤
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.79-81
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    • 2007
  • 본 논문에서는 소나용 고출력 전력증폭기의 효율을 향상시키기 위하여 Class E 설계 기법을 분석하고 소나 시스템의 송신기에 적용하였다. Class E 기법에 기반하여 전력소자를 스위칭 모드로 동작시켜서 Zero Voltage Switching(ZVS)이 발생하도록 회로를 설계함으로써 전력 소자의 전력 손실을 최소화하고 전력 증폭기의 효율을 최대화하여 주었다. 설계된 Class E 기법의 전력 증폭기의 동작 및 타당성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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선 배열 소나 시스템을 위한 좌 우 구분 성능 개선 기법 (Left right discrimination performance improvement for the line array sonar system)

  • 이호준;안종민;서종필;안재균;김성일;정재학
    • 한국음향학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.49-56
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    • 2017
  • 본 논문에서는 활 형상 배열의 빔패턴 주파수 특성을 이용하여 허위표적을 제거함으로써 좌 우 구분 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 방위각을 시간 축으로 변환하여 실 표적과 허위표적을 각각 고주파수와 저주파수 성분으로 간주한다. 허위표적의 후엽 빔 폭을 이용하여 허위표적 제거용 고역 통과 필터를 설계한다. 전체 빔형성기 출력 파워를 설계한 고역 통과 필터에 통과시켜 허위표적을 제거하여 실 표적을 추출한다. 전산 모의실험에서 제안된 방법의 적용 전후를 비교 분석하여 제안된 방법이 평균 8 dB 이상 허위표적을 감쇄시키는 것을 보였다.

수중음향렌즈 카메라에서 영상 품질 향상을 위한 SIR 분석 (SIR analysis for Enhancing Image Quality in Underwater Acoustic Lens System)

  • 이지은;임성빈;심태보
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권4호
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    • pp.181-190
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    • 2014
  • 수중음향렌즈 시스템은 해저를 탐사하여 고해상도의 영상을 얻어내는 시스템의 하나로 음향렌즈를 이용하여 빔을 형성한다. 음향렌즈를 이용하여 빔을 형성함으로써 복잡도를 낮추고 구동전력을 절감시킨다. 음향렌즈로부터 들어오는 빔을 배열센서로 수신하려면 음향렌즈의 빔패턴을 분석하여 센서간격을 설정하는 문제를 해결해야 한다. 여기서 SIR (Signal to Interference Ratio)을 사용하여 센서간격과 빔패턴과 영상 품질과의 관계를 분석한다. 빔패턴의 모양에 따라 SIR은 변하므로 대체로 센서간격이 넓으면 사이드로브의 영향이 감소하므로 SIR이 개선된다. 사이드로브의 크기가 크면 전반적으로 SIR이 악화된다. Apodization 함수에 따라 빔패턴의 메인로브의 폭과 모양과 사이드로브의 모양과 준위가 바뀐다. 따라서 적절한 apodization 함수를 적용하여 SIR을 개선한다. 본 논문에서 예시된 빔패턴의 경우 센서간격이 13mm에서 SIR이 0-10dB로 안정이 되지만, 그 값이 높지 않다. 따라서 Chebyshev 함수를 적용하여 37mm 이상의 구간에서 80dB의 SIR을 얻는다. 센서간격이 더 작은 경우는 Hann 함수나 triangular 함수가 좋은 성능을 나타냈다.