• 한국음향학회지
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• 제20권8호
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• pp.44-57
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• 2001

본 논문은 수동형 선형 견인 배열 센서를 이용한 합성 어패처의 일종인 FFTSA (Fast Fourier Transform Synthetic Aperture)를 이용하여 탐지하려는 목표물에 대한 입사각 추정에 있어 코히어런스 효과 및 견인 배열경로 변화에 따른 추정 성능을 고찰하였다. 또한 선형 견인 센서 배열 방법의 환경적 요인에 의한 입사각 추정의 취약성으로 인해 비선형 견인 센서 배열 방법인 왜곡된 구조의 배열 기법을 FFTSA기법에 적용하여 새로운 형태의 수동형 견인 센서 배열 방법을 제안하였으며,FFTSA 기법과 왜곡된 구조의 배열 기법에 대해 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 탐지하려는 목표물에 대한 센서 입사 신호의 추정 성능을 비교하여 보았다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.222-227
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• 2000

"Side scan sonar" using acoustic signal has been developed to survey cable laying, sunken bodie\ulcorner bottom and so on. It use the acoustic signals, which are emitted from two transducer arrays, to get gemetri\ulcorner target area. This system consists of transceiver board, towed body, and deck unit. The transceiver board, w\ulcorner watertight canister of the towed body, controls the transmitting and receiving of 400kHz acoustic signals from \ulcorner After receiving the scattered signals, it processes the filtering, AGF(Automatic Gain Control), TVG(Time Heterodyne. The deck unit is composed of the signal processing part, A/D converter, power supplier, and real\ulcorner And the towed body has been designed to satisfy the optimal hydrodynamic behavior during towing. The de\ulcorner theory of transceiving part and some results from field-experiments will be introduced here.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.559-567
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• 2020

본 논문에서는 예인선배열에 수신되는 자함 소음을 제거하기 위한 소음 제거 기법을 제안한다. 자함 위치에 강인한 소음 기준 신호를 얻기 위하여 선배열의 일부 음향센서로 별도의 조향 빔을 형성한다. 이를 활용하여 Normalized Least Mean Square(NLMS) 적응 필터 기반의 주파수 영역 소음 제거 기법을 적용하였다. 생성한 기준신호와 입력 신호의 상관도를 이용하여 자함 소음 발생 방위를 산출하였으며, 해당 소음 방위로 입사된 소음의 빔패턴을 산출하였다. 소음 빔패턴을 이용해 자함 소음 준위를 추정하여 제거된 소음 성분이 추정 소음 준위를 초과하지 않도록 필터 갱신 여부를 결정함으로써 소음 제거 과정에서 표적신호가 소실되지 않도록 하였다. 모의신호를 이용한 실험을 통하여 동일한 방향에서 자함 기준 신호를 획득할 때 본 논문에서 제안한 기법이 기존 기법에 비해 자함 방위가 약 40 % 벗어나더라도 자함 소음 제거 성능이 유지됨을 확인하였으며, 자함 소음과 표적 소음의 주파수가 동일하게 수신될 경우에도 기존 기법과 달리 표적 신호를 탐지 가능함을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.200-206
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• 2019

본 연구에서는 예인 음탐기용 음향패키지에 대한 수신전압감도 특성을 분석하기 위해 수치해석과 실험계획법을 적용하였다. 수치해석 결과는 초기 설계된 음향패키지의 구조 공진 모드 특성으로 인한 수신전압감도 변화를 보여준다. 수신전압감도 편차를 줄이기 위해 도출된 음향패키지 설계 변수의 영향은 실험계획법을 통해 분석하였다. 수신전압감도 편차는 수중청음기 쉴드캔 두께(t)의 변화에 가장 민감한 것을 확인하였다. 수조시험 결과 실험계획법에 의해 도출된 음향패키지는 수신전압감도 편차가 감소됨을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제25권4호
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• pp.172-177
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• 2006

소나 시스템의 표적 탐지 성능을 향상시키기 위한 방법으로 합성 어퍼쳐 소나 (SAS : Synthetic Aperture Sonar)에 대한 연구와 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 한국 근해에서 견인 어레이를 통해 획득한 데이터를 이용하여 합성을 하는 실험을 수행하였다. 실제 상황에서 형상이 왜곡된 견인 어레이의 형상을 추정하여 왜곡을 보상해주고, 대표적인 합성 기법인 ETAM 기법과 같이 어퍼쳐 영역에서 합성을 하는 실험을 하였다. 함속이 일정하게 유지되는 구간의 데이터에 대해 실험한 결과 표적 신호의 코히어런스가 유지되는 약 1분여 동안 SNR이 높아지고 주엽 (main lobe)의 빔폭이 좁아지는 합성 효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한 시간이 지남에 따라서도 합성 효과가 지속적으로 나타남을 확인하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권3호
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• pp.424-433
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• 2008

An ownship with towed array sonar (TAS) has limited maneuvers due to its dynamic feature, bearing and frequency measurements of a target which are not detected continuously but are often lost in ocean environment. We propose a pre-processing algorithm for the faded bearing and frequency measurements to solve the BFTMA problem of TAS under limited detection conditions. The proposed pre-processing algorithm to restore the faded bearing and frequency measurements is implemented to perform a BFTMA filter even if the measurements of a target are not continuously detected. The Modified Gain Extended Kalman Filter (MGEKF) method based on the Interacting Multiple Model (IMM) structure is applied for a BFTMA filter algorithm to estimate the target. Simulations for the various conditions were carried out to verify the applicability of the proposed algorithms, and confirmed superior estimation performance compared with the existing Bearings-Only TMA (BOTMA).

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제4권1호
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• pp.9-19
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• 2012

A set of equations of motion is derived for vibratory motions of an underwater cable connected to a moving vehicle at one end and with drogues at the other end. From the static analysis, cable configurations are obtained for different vehicle speeds and towing pretensions are determined by fluid resistance of drogues. Also the dynamic analysis is required to predict its vibratory motion. Nonlinear fluid drag forces greatly influence the dynamic tension. In this study, a numerical analysis program was developed to find out the characteristic of cable behaviour. The motion is described in terms of space and time coordinates based on Chebyshev polynomial expansions. For the spatial integration the collocation method is employed and the Newmark method is applied for the time integration. Dynamic tensions, displacements, velocities, accelerations were predicted in the time domain while natural frequencies and transfer functions were obtained in the frequency domain.

• 한국음향학회지
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• 제39권4호
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• pp.255-262
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• 2020

현대의 수동소나 시스템에서는 자함 소음의 영향을 최소화하고 더 높은 신호대잡음비를 얻기 위한 목적으로 예인형 선배열 센서를 운용한다. 얇고 긴 예인형 선배열 센서는 예인선의 기동에 따라 비선형 형태로 유도될 수 있다. 이러한 배열 형상의 변화가 고려되지 않는다면 빔형성기의 성능이 저하될 수 있다. 따라서 예인형 선배열 센서를 이용한 빔형성 시 센서 배열에 대한 정확한 형상의 추정이 필요하다. 선배열 형상 추정에는 다양한 기법이 존재한다. 그 중 방위센서를 이용한 기법의 경우, 방위센서 잡음의 영향으로 추정성능이 감소할 수 있다. 이러한 잠재적 오류를 제거하기 위해 가중 다항 근사화 기반 배열 형상 추정 기법을 제안하였다. 제안 기법의 성능 검증을 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 제안 기법의 성능이 기존 기법에 비해 잡음에 강인함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.228-236
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• 2014

견인 선배열 소나는 해양이라는 유체에서 작동하기 때문에 그 형상이 왜곡되고, 특히 견인 함정이 회전하는 경우 형상이 심하게 변형된다. 이러한 경우 선배열이 갖는 빔 패턴 형성은 제한되며, 이로 인한 신호 대 잡음비 등의 성능 저하를 야기한다. 본 논문에서는 2단 최소자승법에 기초한 개선된 2단 최소자승법 알고리즘을 제안하였으며, 해양에서 운용되는 선배열의 형상을 변침각도로 모델링하여 알고리즘을 적용하였다. 변침각도와 주엽의 위치를 변경하면서, 알고리즘별 조향 빔의 신호 대 잡음비를 분석하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 다른 알고리즘보다 2dB 정도 성능이 향상되었으며, 비교적 일정한 빔 패턴을 형성하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.59-64
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• 2002

Passive sonar system forms the various beams in any desired directions to obtain the improvement in Signal-to-Noise(S/N) ratio, bearing detection and localization of targets, and the attenuation of interferences from other directions. Detection of modern underwater targets is becoming increasingly difficult as noise reduction technology leads to considerably low-level acoustic emissions. Therefore, the improvement of beamforming is very important to detect modern underwater targets at the long range in the complex environmental sea. Also, to react to the fast attack mobiles such as torpedoes, port and starboard discrimination is required to be performed very quickly. In this paper, we proposed the implementation of omnidirectional target bearing detector without port and starboard ambiguity to detect effectively the low-level underwater targets. The port and starboard discrimination is performed by cardioid processing and the improvement of beamforming utilizes the cross correlation matrix of individual hydrophone pairs of linear array sensors. The sea test result shows that the system implemented is good for the detection of the low-level underwater targets.