• 제목/요약/키워드: Passive sonar target

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Target Motion Analysis for Active/Passive Mixed-Mode Sonar Systems

  • Taek, Lim-Young;Lyul, Song-Taek
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.172.5-172
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    • 2001
  • Target Motion Analysis(TMA) for Passive Sonar Systems with bearing-only measurements needs to enhance system observability to improve target tracking performance by ownship maneuvering. However, tracking problem incurred by weak observaility result in slow convergence of the target estimates. On the other hand, active sonar systems do not have problem associated with system observaility. However, it drawback related to system survivability. In this paper, the algorithm that could be used in Active/passive Mixed-Mode Sonar Systems is proposed to analyze maneuvering target motion and to improve TMA performance. The proposed TMA algorithm is tested by a series of computer simulation runs and the results ...

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잠수함 선배열소나의 허위표적 정보를 이용한 표적의 거리추정 기법 (Target Range Estimation Method using Ghost Target in the Submarine Linear Array Sonar)

  • 최병웅;김규백
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.532-537
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    • 2015
  • In this paper, we propose target range estimation method using ghost target in the submarine linear array sonar. Usually, when submarine detect target, they use passive sonar detection to avoid self-disclosure by active sonar transmission. But, originally, passive linear array sonar have limitation for target range estimation and additional processing is required to get target range information. For the case of near-field target, typical range estimation method is using multiple information by multipath effect in underwater environment. Acoustic signal generated from target are propagated along with numerous multipath in underwater environment. Since multipath target signals received in the linear array sonar have different conic angles each other, ghost target is appeared at the bearing different with real target bearing and sonar operator can find these information on the operation console. Under several assumption, this geometric properties can be analysed mathematically and we get the target range by derivation of this geometric equations using measured conic angles of real target and ghost target.

누적 일괄추정 기법을 이용한 수동 선배열 소나 방위 주파수 - 표적기동분석 연구 (Study on Bearing and Frequency Target Motion Analysis for Passive Line Array SONAR Using Accumulative Batch Estimation)

  • 김인수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.788-796
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    • 2016
  • Bearing and frequency measurements of TMA (Target Motion Analysis) in passive line array SONAR have lower bearing rate and frequency doppler, and are not detected or tracked continuously because of various ocean environments. This is a main reason to effect the TMA performance and it takes a long time to get TMA solutions. We propose the bearing and frequency TMA(BFTMA) using accumulative batch estimation to solve the TMA problem of line array passive SONAR. The accumulative batch estimation structure is based on MLE (Maximum Likelihood Estimation) but used accumulative measurements. The accumulative batch estimation is applied for the BFTMA with nonlinear Kalman filter to estimate the target range, speed and course. Simulation and sea data analysis were carried out to verify the performance and applicability of the proposed techniques.

Underwater Acoustic Research Trends with Machine Learning: Passive SONAR Applications

  • Yang, Haesang;Lee, Keunhwa;Choo, Youngmin;Kim, Kookhyun
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.227-236
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    • 2020
  • Underwater acoustics, which is the domain that addresses phenomena related to the generation, propagation, and reception of sound waves in water, has been applied mainly in the research on the use of sound navigation and ranging (SONAR) systems for underwater communication, target detection, investigation of marine resources and environment mapping, and measurement and analysis of sound sources in water. The main objective of remote sensing based on underwater acoustics is to indirectly acquire information on underwater targets of interest using acoustic data. Meanwhile, highly advanced data-driven machine-learning techniques are being used in various ways in the processes of acquiring information from acoustic data. The related theoretical background is introduced in the first part of this paper (Yang et al., 2020). This paper reviews machine-learning applications in passive SONAR signal-processing tasks including target detection/identification and localization.

잠수함 수동소나에서 방사소음의 간섭패턴 분석 (Interference Pattern Analysis of the Radiated Noise in Submarine Passive Sonar)

  • 김병욱;안상겸;이근화;성우제;한주영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.456-464
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    • 2013
  • Passive sonar in submarine can detect the target in long range and can attack using it. There are many noises which can be received at passive sonar of submarine. When noise received in the sonar it make diverse interference pattern depend on the ocean ambient and movement scenario. Interference pattern can be explained by theory of waveguide invariant. In this paper, analyze the interference pattern according to the relative motions of surface ship and submarine. And analyze the occurrence reason of 2 kinds of interference patterns those are usually display on the submarine console. The results show that if relative speed of submarine and target increase then gradient of interference pattern will increase. And closest point approach of submarine and target decrease then gradient of interference pattern will increase. Bathtube pattern usually appear when target pass though close to submarine and Pinetree pattern appear target pass though above of submarine.

예인형 수동소나에 적합한 전방위 표적 자동탐지 및 추적기법 성능 분석 (Performance Analysis of Omni-Directional Automatic Target Detection and Tracking for a Towed Array Passive Sonar System)

  • 서익수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.33-40
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    • 2006
  • In towed array passive sonar system, sonar operators cannot detect and track the all targets simultaneously in the omni-directional area by just Operator Initiated Tracking(OIT). In this paper, omni-directional automatic target detection and tracking algorithm is described and optimize the parameters through ocean data to overcome the drawbacks of OITs. The algorithm is verified through sea trials with submarines.

수동소나를 이용한 수중물체 자동판별기법 연구 (A Study on the Algorithm for Underwater Target Automatic Classification using the Passive Sonar)

  • 이성은;최수복;노도영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.76-84
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    • 2000
  • As first step of any acoustic defence system, a attacking target warning system needs to be extremely reliable. This means the system must ensure a high probability of target classification together with a very low false alarm rate. In this paper, a algorithms for underwater target automatic classification is available for use in the passive sonar will be presented. In first, we will describe the precise automatic extraction of frequency lines for the detection of acoustic signatures. Also, a neural network and fuzzy based algorithms for target classification will be described. Thus the performances of these algorithms are very good with a high probability of classification.

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협대역표적 추적자동개시의 견실성 향상에 대한 연구 (A study on the improvement of robust automatic initiated tracking on narrowband target)

  • 김성원;조현덕;권택익
    • 한국음향학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.549-558
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    • 2020
  • 본 논문은 수상 및 수중 표적에 대한 수동소나 협대역추적의 자동초기화 견실성을 향상시키는 기법을 다루었다. 수동소나에서 탐지데이터를 활용하여 표적으로서 자동 판별 및 추적하는 경우에 탐지데이터 내 다수의 클러터에 의하여 클러터가 표적으로 판별 및 추적되며, 이는 운용자의 관심표적에 대한 인지를 방해한다. 수동소나에서 관심표적에 대한 자동 표적 판별 및 추적은 유지하면서 클러터에 대한 자동 표적 판별 및 추적은 감소하기 위하여 탐지 데이터 측정치의 연계 확률과 신호준위에 대한 정보 엔트로피를 산출한다. 탐지 데이터에서 추출한 측정치의 연계 확률과 정보 엔트로피가 사전 설정 조건을 만족하면 자동초기화 절차를 실시한다. 해상실험 데이터를 활용하여 시뮬레이션을 실시하였고, 기존 적용 기법에 대비하여 실표적에 대한 자동 추적은 유지하면서 클러터를 자동 추적하는 경향이 감소 하였다.

수동 소나 표적의 식별을 위한 지능형 특징정보 추출 및 스코어링 알고리즘 (Intelligent Feature Extraction and Scoring Algorithm for Classification of Passive Sonar Target)

  • 김현식
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.629-634
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    • 2009
  • 실시간 시스템 적용에 있어서, 수동 소나 표적의 식별을 위한 특징정보 추출 및 스코어링 알고리즘은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, 주파수 스펙트럼으로부터 PSR(Propeller Shaft Rate) 및 BR(Blade rate) 등의 특징정보를 실시간으로 구별하는 것은 매우 어렵기 때문에 정확하고 효율적인 특징정보 추출(extraction)법을 요구한다. 또한, 추출된 특징정보들로 구성된 식별 DB(DataBase)는 잡음 및 불완전한 구성을 갖기 때문에 강인하고 효과적인 특징정보 스코어링(scoring)법을 요구한다. 나아가, 구조와 파라메터에 있어서 용이한 설계 절차를 요구한다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 진화 전략(ES : Evolution Strategy) 및 퍼지(fuzzy) 이론을 이용하는 지능형 특징정보 추출 및 스코어링 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해서는 수동 소나 표적의 실시간 식별이 수행되었다. 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 실시간 시스템 적용에서 존재하는 문제점들을 효과적으로 해결할 수 있음을 보여준다.

복합센서의 전후방 신호에 대한 음향진동 정합기법을 이용한 수동소나 탐지성능 향상에 대한 연구 (Study on improving passive sonar detection using acoustic vibration matching method for front and rear signal of complex sensor)

  • 서동완;장우석;김동현;노응휘;양정은
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.145-151
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    • 2024
  • 함정 선체부착형 수동소나체계는 최근 표적탐지성능을 향상시키고자 함내 진동유기 소음을 제거하려는 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구진은 신호처리의 관점에서 음향센서와 진동센서가 설치된 복합센서를 이용한 음향-진동 정합기법을 개선책으로 제시한다. 본 논문에서는 정합기법의 이론적 배경에 대해 기술한 후, 그것이 다중물리 유한 요소해석 상에서 실현됨을 보였다. 나아가 정합기법을 센서 시스템에 적용할 시의 표적신호 수신감도 상승 및 진동유기 소음 제거 성능을 산출하였으며, 정합기법의 실용성과 향후 연구방향에 대해 논하였다.