• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.22-29
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• 2016

수중환경 하에서 표적을 탐지하고 식별하는 문제는 군사적인 목적은 물론 비군사적 목적으로도 많은 연구가 수행되어 왔다. 수중환경에서의 수중음향 신호가 시간 공간적으로 특성이 변화하며 천해 다중경로 환경을 반영하는 복잡한 특성을 보이는 점으로 인해 능동 표적인식 기술은 매우 어려운 기술로 여겨져 왔다. 본 논문에서는 Fractional 푸리에 변환의 기본 개념과 최적 변환 차수에 대해 설명하고, 이를 이용하여 LFM 신호의 시간-주파수 특성과 스펙트럼 사이의 관계를 분석한다. 그리고 이러한 분석결과를 바탕으로 능동소나 표적 탐지 기법을 제안한다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해, 기존의 FFT를 이용한 정합필터와 성능을 비교하였다. AUC(Area Under the ROC Curve)의 측면에서 볼 때 제안된 방식이 기존의 방법보다 성능이 우수한 실험결과를 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.708-711
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• 2011

해군에서는 수중표적을 효과적으로 탐색하기 위한 소나운용전술 개발에 노력하고 있다. 수중표적 탐색에서의 기본전략은 HMS의 사용이다. HMS는 운용 준비시간이 짧고, 해상상태나 기상상태와 무관하게 상시 운용 가능한 장점이 있지만, 해양환경과 소나운용전술 등의 상호작용으로 수중표적을 효과적으로 탐지하기가 어렵다. 본 연구에서는 HMS를 이용한 수중표적 탐색효과를 분석하기 위해, 다양한 환경에서 여러 가지 탐색패턴을 이용하여 수중표적을 탐색하는 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션에서는 단일 함정이 고정영역에 존재하는 하나의 수중표적을 탐색하고, 그 수중표적은 회피 기동을 하는 것으로 가정하였다. 시뮬레이션 결과로 효과적인 수중표적 탐색방법을 제시하고 그 효과를 분석하였다. 본 연구 결과는 효율적인 소나운용전술을 개발하고 발전시키는데 그 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제15권5호
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• pp.118-124
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• 1996

수동 소나 시스템에서 표적을 탐지, 식별하는데 가장 중요한 인자는 표적소음에서 나타나는 신호 주파수선 성분이다. 수중의 주변잡음과 표적소음이 복합된 환경에서 표적의 신호 주파수선 성분을 정확히 추출하는데는 신호 탐지 문턱값 설정이나 주변잡음의 변화 때문에 어려움이 따른다. 이 연구에서는 자동 연상 기억장치 신경망을 이용하여 신호 탐지 문턱값 설정이나 주변잡음의 변화에 강인한 음향 표적의 신호 주파수선 탐지 방식을 제안한다. 모의 실험 및 실제 표적 신호에 적용하여 제안한 방식이 우수한 신호 주파수선 탐지성능을 나타냄을 보인다.

• 한국음향학회지
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• 제19권8호
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• pp.78-83
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• 2000

수동 소나 시스템에서는 수중 소음원에 대한 신호처리 과정을 수행하여 토널 및 주파수선의 신호 성분으로부터 신호 세기 대역폭, 토널 개수, 토널간의 상호 관계둥의 다양한 특징인자를 분석, 비교하여 표적을 식별하게 되며, 표적 식별율을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 주파수선의 신호 성분만을 정밀하게 탐지하고 추출하여야 한다. 그러나 수중신호의 스펙트로그램상에 형성되는 협대역 주파수선은 토널의 신호 세기와 바다 자체의 전달 특성 둥으로 인하여 미약하게 탐지되거나 불규칙하게 끊어져서 불연속적으로 나타날 뿐 아니라 임펄스성의 주변잡음 성분과 복합적으로 존재하므로 주파수선의 신호 성분만을 정밀하게 탐지하고 추출하기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 신호 세기가 미약한 경우나 높은 주변잡음이 복합되어 있는 경우에도 정밀하게 주파수선의 신호 성분만을 탐지, 추출한 수 있는 협대역 다중 주파수선의 자동 탐지 및 추출을 위한 기법을 제안하였으며, 실제 수중표적 신호를 적용하여 제안된 알고리즘이 매우 유용함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.2505-2511
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• 2013

수중환경 하에서 표적을 탐지하고 식별하는 문제는 군사적인 목적은 물론 비군사적 목적으로도 많은 연구가 수행되어 왔다. 수중환경에서의 수중음향 신호가 시간 공간적으로 특성이 변화하며 천해 다중경로 환경을 반영하는 복잡한 특성을 보이는 점으로 인해 능동 표적인식 기술은 매우 어려운 기술로 여겨져 왔다. 또한 실제 데이터 수집의 어려움이 따르게 된다. 본 논문에서는 3차원 하이라이트 분포를 가지는 모델을 이용하여, 능동소나 표적신호를 음선 추적기법을 기반으로 하여 합성하였다. 합성된 표적신호를 대상으로 Fractional Fourier 변환을 적용하여 특징벡터를 추출하였고, 신경회로망 인식기를 이용하여 인식 실험을 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제19권5호
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• pp.84-90
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• 2000

수중음향 측정 및 수동형 탐지에서는 표적 방사음향의 방위 탐지가 매우 중요하다. 표적의 방사음향이 다수 개의 청음 센서에 수신되면서 각 센서마다 시간적으로 지연되어 도달한다. 이와 같은 시간지연을 추출함으로서 표적 방위 추출이 가능하다. 본 연구에서는 시간지연 추정을 위해 RSSL 적응필터를 이용한 새로운 RLSLTDE 알고리즘을 제안한다. RLSLTDE는 표적 방사음향에 대한 정보가 제한적이거나 추정하려는 시간지연 정보가 시변인 경우에 효율적이다. 신호대 잡음비에 따른 시뮬레이션에 결과, 기존 LMS 적응필터 알고리즘 보다 수렴특성 및 시간지연추정 속도면에서 우수하여 제안 알고리즘이 수중음향 입사방위 추정에 유용함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권2호
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• pp.133-140
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• 2016

해안 수중 감시를 위하여 분산센서망를 해안에 설치하고, 이를 이용하여 표적을 탐지하고 표적의 위치를 추정하는 연구가 많이 이루어지고 있다. Zhou 등은 표적 탐지만 가능한 간단한 구조의 센서들로 구성된 분산센서망에서 표적을 탐지한 센서들의 위치 정보를 활용하여 표적의 위치를 추정하는 기법을 제안하였다. Zhou 등이 제안한 기법은 다른 기존의 기법에 비해 표적탐지 신호의 전파모델에 대한 파라미터들을 별도로 추정할 필요가 없고, 연산량이 적으며, 분산센서망에서 적은 량의 데이터만 송수신하여도 된다. 그러나 Zhou 기법은 표적의 위치 추정오차가 크다. Ryu는 추정오차를 줄이기 위하여 Zhou 기법을 수정하였다. 수정된 Zhou 기법은 Zhou 기법보다 추정성능이 향상되었지만, 여전히 비교적 큰 추정오차를 가지고 있다. 본 논문에서는 수정된 Zhou 기법으로 구한 표적의 방위각을 나타내는 직선과 표적을 탐지한 센서들과의 기하학적 구조를 고려한 표적위치 추정기법을 제안하였으며, 수정된 Zhou 기법에 기반을 두고 있다. 제안한 기법의 표적위치 추정성능이 Zhou 기법과 수정된 Zhou 기법 보다 향상되었음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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• pp.524-532
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• 1997

수중음향표적 특히 선박방사소음을 탐지하거나 식별하는 군사적 목적의 수동소나는 수중청음기 배열로 구성되며 각 배열센서에 수신된 신호에 배열 신호처리기술을 적용하여 선박의 거리, 방위 탐지는 물론 선박의 음향적 특징을 식별하는 고도의 음향장치이다. 그러나 이러한 장치운용자의 선박탐지, 식별이나 새로운 수동소나 개발, 나아가 스텔스 능력의 선박 설계를 위해서는 선박방사소음의 측정, 분석 및 예측에 관한 이해가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 대표적인 선박방사소음 측정시스템의 소개, 방사소음발생기구, 측정자료의 분석 및 예측에 관한 기초기술을 연구 분석한 내용이다.

• 한국자기학회지
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• 제23권5호
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• pp.159-165
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• 2013

능동형 자기센서는 근거리에서 정확한 표적 탐지가 가능하지만 대상 표적 관점에서는 이러한 센서의 위협을 극복할 수 있는 마땅한 대항책이 없기 때문에 세계 각국의 수중유도무기에서 기폭신관용 센서로 널리 사용하고 있다. 하지만 근래에는 표적의 명중률 향상을 위한 목적으로 능동형 자기센서의 표적 탐지거리를 증대시키는 것에 대한 요구가 끊임없이 제기되고 있다. 표적 탐지거리를 증대시키는 방법 중의 하나는 송신기의 코어 형상 최적화를 통한 송신 코어의 자기소거인자를 최소화하고, 이를 통해서 송신기 출력을 향상시키는 것이다. 따라서 본 논문에서는 수중유도무기에 적용되는 능동형 자기센서의 송신출력 향상을 위한 송신기 코어 형상 설계와 관련하여 유한요소해석 및 실세 제작된 송신기를 대상으로 비교 시험을 수행하였고, 그 결과 송신기 코어의 형상은 송신 출력 향상에 매우 중요한 인자임을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.89-95
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• 2019

본 연구에서는 수중 무기체계의 효과도 예측을 위하여 개발한 교전 수준 시뮬레이터에 대해서 표적탐지 여부의 확률적 접근 방법을 적용한 개념 및 그 예시를 소개하고 있다. 소나 방정식에 의해서 산출되는 SE(Signal excess)을 이용하여 표적의 존재 여부($H_0$ 혹은 $H_1$)에 따른 확률 분포 함수(PDF, Probability density function)을 유도하였다. 이후 Neyman-Pearson 탐지기에 따라 $P_{FA}$(Probability of false alarm)을 만족하는 $P_D$(Probablity of detection)을 구하고 탐지 여부를 확률적으로 판단하도록 설계하였다. 표적의 탐지와 관련된 현실적인 접근방법을 도입함으로써 시뮬레이터의 충실도를 높일 수 있었으며, 실험 결과는 전술 구상의 보조 정보로 활용할 수 있을 것이라 예상한다.