• 소음진동
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• 제7권6호
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• pp.993-1000
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• 1997

This paper presents a new technique of mathematical treatment using a finite element model for analyzing the vibration of the towed line array. Since the towed line array has the axisymmetricity, axisymmetric elements are used in finite element modeling for the towed array structure. The fluid-structure interaction is also considered. The array consists of a series of identical substructures which can include internal structures such as spacers, hydrophones and ropes. That periodicity of substrucutres permits the substructure synthesis technique using characteristic wave guide for analyzing the response of towed array system. This synthesis technique can reduce the cost of computing the array response. It is suggested that a response of towed array can be computed by the finite element method and substructure synthesis technique using wave guide. Several experiments for towed array were performed to verify the present computation technique. The predicted vibration for the towed array shows good agreement with the measured result.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권2호
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• pp.20-25
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• 2006

Low frequency towed line array with high array gain and beam resolution is a long range surveillance sensor for anti-submarine warfare. The beam characteristics is however deteriorated due to the distorted line array sensor caused by low towing speed, wind, current, and towing ship maneuvering. An adaptive beamforming method is utilized in this paper to enhance the distorted line array beam performance by estimating and compensating the nonlinear array shape. A polynomial curve fitting in the least square sense is used to estimate the array shape iteratively with the distributed heading sensors data along the array. Real time array shape estimation and nonlinear array beam calculation is applied to a very long towed line array sensor system and the beam performance is evaluated and compared to the linear beamformer for the simulation and sea trial data.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제6권3호
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• pp.36-43
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• 2003

Multi-target away signal simulator which can simulate the radiated noises of maneuvering targets in a specified ocean range is an essential equipment for the validation of developed towed array sonar system. This simulator should provide realistic multi-channel signals those are required for beamforming on the signal processing unit of towed away system. This paper describes the overall system configuration and signal synthesis techniques for the target radiated noise. And this paper considers why the time delays between target and individual sensors are caused and how to compensate these time delays to individual sensors output. This multi-purpose target simulator could be used for the training of TASS operators.

• 한국음향학회지
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• 제33권6호
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• pp.383-391
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• 2014

수중의 음향 신호를 탐지하기 위하여 다양한 배열 형태를 가지는 소나가 개발되어 왔으며, 그 중 하나로 견인선배열 소나가 널리 사용된다. 견인 선배열 소나는 매우 긴 형태의 배열을 사용하므로, 회전에 의한 형상 왜곡에 의해 성능이 저하되는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 회전하는 견인 선배열 소나에 대한 포물선 형태의 형상 모델을 이용하는 기법이 고안되었다. 본 논문에서는 포물선 모델을 이용하여 간섭 신호를 제거하는 적응 빔 형성기 설계 기법을 제안한다. 고안된 빔형성기 시스템은 일반화된 부엽 제거기 구조와 자가 조율 시스템에 기반을 두어 개발되었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권2호
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• pp.155-162
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• 2016

TASS(Towed Array Sonar System) is a sonar system which tows the sensor array behind a platform. Array shape is generally assumed to be a straight line. But the array shape is often distorted by oceanic current or platform maneuvering which causes the performance loss of signal processing method like beamforming. So array shape estimation methods are needed. Typically the method based on Kalman filter using heading sensor is used. In practice, the measurement is corrupted by biases which are caused by rotation of the tow cable, varying magnetic fields and slowly varying stresses in the mechanical construction. Although they can't be calibrated but can be estimated. In this paper, we suggest the array shape estimation method based on Kalman filter compensating the sensor biases.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.1603-1609
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• 2010

본 논문은 해군 호위함급에 장착/운용되는 LAS(Line Array Sensor, 예인선배열센서)로부터 A, B, C그룹 수중음향 신호의 시리얼 데이터를 입력 받아 약속된 Protocol로 Packing하여, 고속 데이터통신과 Optic-fiber채널 장거리 전송이 가능한 SFM(Serial FPDP Module)을 통해 신호처리단으로 실시간 전송하는 센서데이터 입출력처리보드의 설계/제작 및 시험에 관해 언급한다. VME(Versa Module Eurocard) 6U크기의 한정된 보드 공간을 고려하여 Freescale사의 PowerPC계열인 MPC8265 CPU와, 기존 외장 FIFO등의 외부디바이스를 줄이고 자체 시뮬레이션 데이터생성 등을 위해 Altera사의 CycloneIII 계열 FPGA등을 사용하여 설계하고, 실시간 데이터 전송을 보장하며 각종 Device Driver, Peripheral Controller등의 Library를 제공하는 RTOS인 VxWorks를 Porting하여 소프트웨어를 개발하였다.

• 한국음향학회지
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• 제20권8호
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• pp.74-80
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• 2001

가늘고 유연한 선배열을 해상에서 운용할 때 비선형 형상이 유도되므로 음원에 대한 정확한 탐지를 위하여 배열형상 추정이 필요하다. 방위센서를 이용한 배열형상 추정을 위하여 배열의 휜 정도가 작은 경우에만 적용 가능한 다항 근사화 방법의 제한점을 극복하기 위하여 반복법을 제안하고, 수치 시뮬레이션을 통하여 반복회수에 따른 배열형상 추정결과를 분석하였으며, 제안한 방법의 실제 시스템에 대한 적용성을 검토하였다.

• 한국음향학회지
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• 제19권4호
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• pp.77-83
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• 2000

기존의 어레이 합성 기법들은 선형 어레이 소나에 적용되어 신호이득을 증가시키고, 방향의 분해능을 향상시키며 부엽에 대한 주엽의 레벨 비를 높이기 위한 방법으로 연구되어져 왔다. 본 논문에서는 어레이 합성 기법을 비선형 형태의 견인 어레이인 Conformal 어레이에 적용하여 기준 축상에 실제 어레이의 센서들을 사상시킴으로써 선형 어레이와 같이 제어하기 위한 기법을 제안한다. Conformal 어레이를 위해 적용된 기법은 FFT변환을 통해 빔 영역상에서 연속적인 시간에 대해 부신호를 코히어런트하게 처리한다. 합성의 반복횟수, 선형 어레이에서 나타난 방향 탐지 오차, 부엽 증가에 대해 사상 기법에 의한 오차 감소와 같은 결과를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.371-374
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• 2009

본 논문은 대한민국 해군의 차세대호위함인 FFX(Fast Frigate eXperimental)에 장착/운용되는 LAS(Line Array Sensor, 예인배열형센서)로부터 A,B,C 그룹 수중음향신호의 시리얼 데이터를 입력받아 약속된 Protocol로 Packing하여, 고속 데이터통신과 Optic-fiber채널 장거리 전송이 가능한 SFM(Serial FPDP Module)을 통해 신호처리단으로 실시간 전송하는 센서데이터입출력처리보드의 설계/제작 및 시험에 관해 논한다. VME 6U크기의 한정된 보드 공간을 고려하여 Freescale사의 PowerPC계열인 MPC8265 CPU와, FIFO등의 외부디바이스를 줄이고 자체시뮬레이션 데이터생성등을 위해 Altera사의 CycloneIII 계열 FPGA등을 사용하여 설계하고, 실시간 데이터 전송을 보장하며 각종 Device Driver, Peripheral Controller등의 Library를 제공하는 RTOS인 VxWorks를 Porting하여 소프트웨어를 개발하였다.

• 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.