• 제목/요약/키워드: Underwater target

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센서노드 선정기법 기반 수중 무선센서망 분산형 표적추적필터 (Sensor Nodes Selecting Schemes-based Distributed Target Tracking Filter for Underwater Wireless Sensor Networks)

  • 유창호;최재원
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.694-701
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    • 2013
  • This paper deals with the problem of accurately tracking a single target moving through UWSNs (Underwater Wireless Sensor Networks) by employing underwater acoustic sensors. This paper addresses the issues of estimating the states of the target, and improving energy efficiency by applying a Kalman filter in a distributed architecture. Each underwater wireless sensor nodes composing the UWSNs is battery-powered, so the energy conservation problem is a critical issue. This paper provides an algorithm which increases the energy efficiency of each sensor node through WuS (Waked-up/Sleeping) and VM (Valid Measurement) selecting schemes. Simulation results illustrate the performance of the distributed tracking filter.

확장 칼만필터를 이용한 수중 표적의 불안정 주파수선 추출 기법 (The extraction method of unstable frequency line generated by underwater target using extended Kalman filter)

  • 이성은;황수복;남기곤;김재창
    • 한국음향학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.104-109
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    • 1996
  • 수동 소나 시스템에서는 표적을 탐지, 추적 및 식별을 위하여 표적의 방사 소음으로부터 발생되는 주파수선을 주요 특징 인자로 활용한다. 이 연구에서는 수중 표적의 방사 소음으로부터 시간 영역의 표본화된 데이타를 이용한 불안정 주파수선의 추출 기법에 대하여 연구하였다. 불안정 주파수선은 시간에 따라 주파수선이 변화되어 나타나므로 불안정 주파수선 추출을 위하여 비선형 시스템에 유용한 확장 칼만 필터 알고리듬을 적용하였다. 모의 실험 및 표적 신호에 적용하여 제시한 방식이 불안정 주파수선을 추출할 수 있음을 보인다.

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자율무인잠수정의 수중 도킹을 위한 비쥬얼 서보 제어 알고리즘 (A Visual Servo Algorithm for Underwater Docking of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV))

  • 이판묵;전봉환;이종무
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • Autonomous underwater vehicles (AUVs) are unmanned, underwater vessels that are used to investigate sea environments in the study of oceanography. Docking systems are required to increase the capability of the AUVs, to recharge the batteries, and to transmit data in real time for specific underwater works, such as repented jobs at sea bed. This paper presents a visual :em control system used to dock an AUV into an underwater station. A camera mounted at the now center of the AUV is used to guide the AUV into dock. To create the visual servo control system, this paper derives an optical flow model of a camera, where the projected motions of the image plane are described with the rotational and translational velocities of the AUV. This paper combines the optical flow equation of the camera with the AUVs equation of motion, and deriver a state equation for the visual servo AUV. Further, this paper proposes a discrete-time MIMO controller, minimizing a cost function. The control inputs of the AUV are automatically generated with the projected target position on the CCD plane of the camera and with the AUVs motion. To demonstrate the effectiveness of the modeling and the control law of the visual servo AUV simulations on docking the AUV to a target station are performed with the 6-dof nonlinear equations of REMUS AUV and a CCD camera.

수중에 노출된 농업용 콘크리트 구조물 보수용 라텍스개질 모르타르의 역학적 특성 및 내구성능 평가 (Mechanical and Durability Characteristics of Latex Modified Repair Mortar for Agricultural Underwater Concrete Structure)

  • 원종필;이재영;박찬기;성상경;김완영
    • 한국농공학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.35-41
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    • 2007
  • The most agricultural concrete structures for the irrigation and drainage are exposed to the underwater condition at the irrigation period and they take the influence on very severe cold in the winter. Therefore, it is impossible to use repair materials used to the general concrete structures. The research need the development of the repair material for a performance enhance of the agricultural underwater concrete structures. This research evaluated the mechanical and durability performance of the latex modified repair mortar for underwater concrete structures which peformed the repair in the underwater according to the characteristic of the agricultural concrete structure. The latex modified repair mortar is a material that minimize the effect of the ecosystem, environment and the segregation. In this research, the construction condition of the latex modified repair mortar for agricultural concrete structures was considered and the test specimens made in the underwater condition. Test results was then compared with target performance and commercial repair mortar. Experimental test results indicated that the mechanical and durability performance of latex modified repair mortar for agricultural underwater concrete structure satisfied all target performance. Also, the latex modified repair mortar resulted in better repair performance than the commercial repair mortar.

수중에서 고속 기동하는 표적의 방위 탐지를 위한 최적의 청음기 배치 연구 (A Study on Optimal Hydrophone Arrangement for The Direction Finding of High Speed Moving Target in Underwater)

  • 한민수;최재용;강동석;손권;이필호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.369-375
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    • 2017
  • One of good DF(Direction Finding) methods is based on TDOA(Time Difference of Arrival) estimation when finding underwater moving target. For small DF error, high time resolution A/D(Analog-to-digital) conversion board and long baseline are needed. But the result of sea trial about close-range and high speed moving target, spatial correlation coefficient and appeared poor properties below 0.3 when hydrophone arrangement are separated over 6 ${\lambda}$ because of underwater fading channel. And we also find out that the distance between hydrophone should be under 4 ${\lambda}$ apart to take advantage of spatial correlation coefficient gain and performance of DF in underwater moving channel environments.

Magnetic Field 기반 수중무기체계 발화확률에 관한 연구 (A Study on Actuation Probability of Underwater Weapon Based on Magnetic Field)

  • 임병선;홍성표;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1253-1258
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    • 2013
  • 2010년 천안함 침몰로 인해 수중 폭발체의 위험성이 전시 뿐만 아니라 평시에도 대단히 중요하게 다뤄져야 하며, 그에 따른 방어대책이 필수적으로 필요함을 인지하게 되었다. 다양한 수중무기폭발 체계 중 대표적인 비닉(庇匿) 무기체계인 기뢰를 중심으로 탐지수단, 탐지방법, 위험 제거 방안 등에 대해 연구하며, 특히 탐지를 위한 대표적인 센서인 자력계 등의 데이터를 참조하여 발화확률 모사 시스템을 모델링하고, 아 해군 보유 함형에 따른 수심별 해석을 통해 발화확률 등을 시뮬레이션 하여 효과적인 탐지, 위협제거 및 궁극적인 대기뢰전 전술 등을 연구/제안한다.

3차원 수중 표적의 반향특성 모델링과 실험적 검증 (Modeling and Experimental Verification of Echo Characteristics of 3 Dimensional Underwater Target)

  • 유승기;김선효;최지웅;강돈혁;정동민
    • 한국음향학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.174-183
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    • 2014
  • 능동소나에 의한 표적 반향 신호는 다중경로 환경에서 전파됨에 따라 신호가 변형되어 수신된다. 또한 표적의 위치와 자세각에 따라 반향 신호 특성이 다르게 나타난다. 따라서 이러한 특성을 반영할 수 있는 3차원 형상의 표적 모델을 통해 반향 특성이 모의 되어야 한다. 본 논문에서는 3차원 표적신호의 모의를 위해 표적의 각 구성부를 형상 함수화 하였으며 각 구성부의 대표 반향점을 등간격으로 선정하여 표적 모델을 개발하였다. 개발된 표적 모델을 이용하여 음의 입사각에 따른 반향 신호와 표적강도(TS : Target Strength)를 모의하였다. 모의된 표적신호의 반향 강도 및 신호 특성을 검증하기 위해 조립이 가능한 구성부별 축소 모형을 제작하여 수조에서 축소 표적을 이용한 반향 실험을 수행하였다.

방위각 CPA를 이용한 수중표적의 CPA 거리와 속도의 비 추정 (Estimating The Ratio of The CPA Distance to Velocity for Underwater Target using Bearing CPA)

  • 김정훈;윤경식;서익수;이균경
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.146-151
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    • 2016
  • 본 논문에서는 등속 직선 기동하는 수중표적의 CPA 상황에서의 방위각 정보를 이용하여 표적의 CPA 거리와 속도의 비를 추정하는 기법을 제시한다. 선행 연구를 통해 근접센서를 이용한 포락선 CPA 기법으로 이 값을 추정하는 방안이 제시되었으나, 이는 표적과 수신 센서의 거리가 가깝거나 다중경로로 인한 간섭효과가 커질 경우 성능이 떨어지는 문제를 가진다. 이에 이를 극복하는 방안으로 표적 방위각 정보를 이용하는 방위각 CPA 기법을 제시한다.

수중 반사신호 합성을 위한 표적강도 예측모델 비교분석 (A Comparative Analysis of Target Strength Estimated Models for Underwater Echo Signal Synthesis)

  • 김부일
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.93-103
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    • 2001
  • 고주파를 주로 사용하는 능동소나에서 반사신호는 물체표면의 거울면 반사와 내부의 여러 등가적인 산란자로 형성되며, 이는 물체에 공간적으로 분포된 하이라이트에 의해 특징 된다. 본 연구에서는 기존의 모의표적에 대한 반사신호 합성모델 즉, 랜덤분포 모델, 등간격분포 모델 및 MUTAHID 모델에 대하여 분석하고, 합성된 반사신호 결과특성을 여러 조건에서 비교하였다. 이러한 하이라이트 분포 모델들은 수중표적의 반사신호 합성을 필요로 하는 각종 실시스템의 모의표적 신호 합성에 유용하게 적용될 수 있으리라 생각된다.

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능, 수동센서를 이용한 수중환경에서의 표적추적필터 구조 연구 (A Study on Target Tracking Filter Architecture in Underwater Environment using Active and Passive Sensors)

  • 임영택;서태일
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.517-524
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    • 2015
  • In this paper, we propose a new target tracking filter architecture using active and passive sensors in underwater environment. A passive sensor for target tracking needs a bearing measurement of target. And target tracking filter for using passive sensor has the observability problem. On the other hand, an active sensor does not have the problem associated with system observability problem because an active sensor uses bearing and range measurement. In this paper, the tracking filter algorithm that could be used in the active and passive sensor system is proposed to analyze maneuvering target and to improve target tracking performance. The proposed tracking filter algorithm is tested by a series of computer simulation runs and the results are analyzed and compared with existing algorithm.