• 제목/요약/키워드: Underwater Sound

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수중 폭발음의 에너지 스펙트럼 (Energy Spectrum of Underwater Explosive Sound)

  • 김성부
    • 한국음향학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.56-61
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    • 1990
  • 수중폭발음의 Energy spectrum 분석에 보다 정밀한 이론적 뒷받침을 하기 위하여 폭발음의 파형에 Gaussian formula를 도입하였으며 이 파형에 따른 Energy spectrum 모델을 새로이 유도하였다. Impulse formula를 이용한 Weston 모델이 낮은 폭발 에너지나 음원의 작동수심이 깊을 경우 이론적 모델로서 한계성을 갖는데 비해 이 모델은 이러한 조건에서도 실험결과와 잘 일치되고 있음을 확인할 수 있었다.

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천해에서의 저주파 잔향음 분석 (Analysis of Low-frequency Reverberation Inshallow Water)

  • 박길선;나정열;최지웅;오선택;박정수
    • 한국음향학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.94-100
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    • 2001
  • 수중 폭발성 음원(SUS: Signals underwater sound)을 이용한 천해 저주파 잔향음 실험을 97년 제주 해역에서 실시하였다. 고유음선 정보에 경계면 반사손실을 보정하여 유효 고유음선을 구하였다. 이것을 기준으로 측정된 신호를 시간영역에서 잡음, 반사, 산란 영역으로 구분하고 각 영역에 대해서 스펙트럼 분석을 실시하였으며 각 영역이 갖는 확률적 특성을 분석하였다. 실험해역은 안정된 해저 형태를 갖는 천해였으므로 산란 신호는 일정한 크기를 갖고 지속적으로 수신되었다. 스펙트럼 분석을 통하여 각 영역별 분포하는 주파수 대역을 확인하였다. 또한 구분된 각 영역에 대해 확률 특성을 분석한 결과 주파수영역의 실수부와 허수부는 각각 정규 분포를 보였으며 그것의 진폭(envelope)은 레일리 분포를 나타냈다. 또한 산란신호의 위상은 유니폼 분포 특성을 나타내어 잔향음의 확률 분포 특성을 잘 반영하고 있었다.

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Look-up table을 이용한 수중 음향파 거리 추정 알고리즘 (Ranging Algorithm of Underwater Acoustic Wave with Look-up Table)

  • 천주현;문승현;이호경
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.23-29
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    • 2015
  • 본 논문에서는 수중 위치 추적(Underwater Localization)을 위한 수평거리 추정 방식 중 음선의 각도 변화를 이용하는 방식을 개선하는 Look-up Table(LUT)를 사용하는 방식을 제안하고 기존 방식과의 연산속도 및 수평거리 오차를 비교한다. LUT를 사용하여 추정하는 방식은 수신기의 음파 도달 시간(Time of arrival : ToA)과 깊이에 따른 Sound Speed Profile(SSP)을 이용하여 만들어진 수평 거리-ToA table을 이용한다. 결과적으로, 음선의 각도 변화를 이용하는 방식에 비해 수평거리 추정오차는 다소 증가하게 되지만, 수신된 ToA에 대응되는 수평거리를 사용한다는 점에서 실시간으로 각도 변화를 추정하는 기존방식에 비하여 매우 빠른 처리가 가능하다.

Study on the Underwater Acoustic Properties of Polyurethane Elastomer

  • Shin, Hyun Dai;Ahn, Byung Hyun
    • Elastomers and Composites
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    • 제52권4호
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    • pp.326-331
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    • 2017
  • Two kinds of polyurethane elastomers were prepared and their acoustical properties underwater investigated. Their dynamic mechanical properties were measured using a dynamic mechanical analyzer. The sound speed and echo reduction in the 1-50 kHz frequency range were calculated from the data obtained using the analyzer. The sound speed, transmission and attenuation cofficient in 300-800 kHz were measured in a water-filled tank. Impedance tube experiments were performed to determine the reflective coefficient and echo reduction in the 3-8 kHz range. The polyurethane elastomer containing a hollow glass sphere showed a lower reflective coefficient and a higher echo reduction than the polyurethane elastomer without a filler.

융합된 다중 센서와 EKF 기반의 무인잠수정의 항법시스템 설계 (Navigation System of UUV Using Multi-Sensor Fusion-Based EKF)

  • 박영식;최원석;한성익;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.562-569
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    • 2016
  • This paper proposes a navigation system with a robust localization method for an underwater unmanned vehicle. For robust localization with IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and depth sensors, the EKF (Extended Kalman Filter) has been utilized to fuse multiple nonlinear data. Note that the GPS (Global Positioning System), which can obtain the absolute coordinates of the vehicle, cannot be used in the water. Additionally, the DVL has been used for measuring the relative velocity of the underwater vehicle. The DVL sensor measures the velocity of an object by using Doppler effects, which cause sound frequency changes from the relative velocity between a sound source and an observer. When the vehicle is moving, the motion trajectory to a target position can be recorded by the sensors attached to the vehicle. The performance of the proposed navigation system has been verified through real experiments in which an underwater unmanned vehicle reached a target position by using an IMU as a primary sensor and a DVL as the secondary sensor.

TMCP강의 습식수중 아크 용접성에 관한 고찰 (A study on the weldability of TMCP steel plates in underwater wet arc welding)

  • 오세규;김민남
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제5권4호
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    • pp.28-35
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    • 1987
  • The feasibility of underwater wet arc welding process is experimentally investigated by using high titanium oxide type electrodes and TMCP steel plates as base metal. It is assertained the tis process may be put to practical use. Main results are summarized as follows; (1) Sound underwater weld can be obtained by skilled welding operator, if proper welding conditions are selected. (2) In underwater wet arc welding process, the mechanical properties of HAZ are depend upon welding condition and the optimum welding condition can obtained. (3) The maximum hardness in the HAZ of TMCP steel plates is increased significantly in this welding process.

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수중 센서 노드를 위한 음파 대역 인터폴레이터 설계 (Design of an Acoustic band Interpolator for Underwater Sensor Nodes)

  • 김선희
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.93-98
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    • 2020
  • Research on underwater sensor networks is increasing due to such reasons as marine resource management, maritime disaster prediction and military protection. Many underwater sensor networks performs wireless communication using an acoustic sound wave band signal having a relatively low frequency. So the digital part of their modem can take charge of carrier band signal processing. To enable this, the sampling rate of the baseband band signal should be increased to a sampling rate at which carrier band signal processing is possible. In this paper, we designed a sampling rate increasing circuit based on a CIC interpolator for underwater sensor nodes. The CIC interpolator has a simple circuit structure. However, since the CIC interpolator has a large attenuation of the pass band and a wide transition band, an inverse sinc LPF is added to compensate for frequency response of the CIC interpolator. The proposed interpolator was verified in time domain and frequency domain using ModelSim and Matlab.

유사성 모델 기반의 수중 다중매체 통신 라우팅 프로토콜스택 선택방법 (A Method for the Selection of Underwater Multimedia Routing Protocol Stack based on the Similarity Model)

  • 신동현;김창화
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.61-71
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    • 2022
  • When communication such as light, radio wave, or magnetic field is used underwater, the communication distance is very short, so sound waves are mainly used. However, by combining the strengths of each medium and communicating, stable communication may be possible. Underwater multi-media communication requires a protocol stack that supports it, which is very complex. To this end, this paper proposes a standard protocol stack and modeling technique to enable easy protocol stack modeling for the purpose. In fact, in this paper, a random model was created and analyzed through the proposal of modeling elements and similarity measurement methods, and as a result, it was analyzed that it was very helpful in creating a new model based on a standard model.

표층도파관 내에서의 새로운 Cut-off 주파수 계수결정 (Determination of a New Cut-off Frequency Coefficient for Sound Propagation in the Surface Duct)

  • 김성부
    • 한국음향학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.37-44
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    • 1982
  • In the mixed layer when the frequency approaches the cut-off frequency for the first mode of notmalmode theory, sound ceases to be trapped. Based on the data of surface sound velocities abtained during the period of 16 years in the Sea of Japan. A new cut-off frequency coefficient in the surface duct that will determine the miximum wave length for duct transimission of underwater sound has been calculated.

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음향채널이 존재하는 천해에서의 수동 시역전 통신 성능 분석 (Analysis of passive time-reversal communication performance in shallow water with underwater sound channel)

  • 최강훈;김선효;최지웅;김현수;김병남
    • 한국음향학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.21-30
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    • 2018
  • 수동 시역전 기법은 시공간적인 집속효과를 통해 다중경로 채널응답에 의한 인접 심볼간 간섭의 영향을 줄임으로써 수중통신 시스템의 오류 성능을 향상시킬 수 있는 방법이다. 이러한 수동 시역전 기법은 일반적으로 시역전 결합에 사용되는 수신신호가 많을수록 큰 공간 다이버시티 이득을 얻기 때문에 많은 수의 수신기를 사용할 때 우수한 통신 성능을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 제한된 개수의 수신기를 사용하더라도 많은 수의 수신기를 사용할 때와 근접한 통신 성능을 얻을 수 있는 수신기의 개수와 조합에 대해 분석한다. 분석을 위해 2015년 5월에 제주 남서쪽 해역에서 수행된 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 활용한다. 음향채널이 존재하는 채널 특성 때문에 에너지가 집중되는 수심이 존재하였고 에너지가 집중되는 수심에 존재하는 수신기를 포함하여 수동 시역전 결합을 할 때, 일부의 수신기만을 사용하여 최적에 가까운 통신 성능을 도출할 수 있음을 보인다.