• 제목/요약/키워드: 원통형 배열 소나

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해양 배경 소음 하의 수신 특성 안정화를 위한 원통형 하이드로폰 배열의 개념 설계 (Conceptual Design of Cylindrical Hydrophone Arrays for Stabilization of Receiving Characteristics under Ocean Ambient Noise)

  • 노응휘;이훈기;엄원석;장우석
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.200-209
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    • 2015
  • 수중 음향 감시 체계는 하이드로폰 배열을 이용하여 적함을 실시간으로 탐지하고 그 위치를 추적하는데, 해저 고정형 센서 배열은 이러한 감시 체계에 있어 중추적 역할을 수행한다. 본 연구에서는 천해 환경을 고려한 해저 고정형 원통형 하이드로폰 배열의 개념 설계를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 해양 배경 소음 하에서의 수신 특성 안정화를 위하여 금속 차단막을 이용한 배경 소음 스펙트럼 준위의 백색화 기법을 제안하였고, 배열 형상 최적화를 통하여 고각 및 방위각 방향의 지향성을 확보하였다. 나아가 소나돔의 형상과 재질에 따른 구조 진동 및 음향 산란 특성을 고찰하였다. 배경 소음 준위의 백색화, 배열 형상 최적화 및 소나돔의 음향적 투명화를 통하여, 해당 주파수 범위에 걸쳐 4 dB 이내의 감도 편차를 갖는 강건한 수신 특성의 하이드로폰 배열을 도출할 수 있음을 보였다.

효율적인 방위각 이노베이션 계산식을 가진 수정된 다중표적 방위각 추적 알고리즘 (Modified Multiple Target Angle Tracking Algorithm with Efficient Equation for Angular Innovation)

  • 류창수
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제48권1호
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    • pp.25-29
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    • 2011
  • Ryu 등은 방위각 이노베이션을 효율적으로 구할 수 있는 계산식을 가진 다중표적 방위각 추적 알고리즘을 제안하였으며, 이 알고리즘은 데이터연관 문제가 발생하지 않는다는 장점을 가지고 있다. Ryu 알고리즘의 효율적인 방위각 이노베이션 계산식은 선배열센서를 사용하는 경우에 대하여 유도하였기 때문에, Ryu 알고리즘은 선배열센서에만 적용이 가능하다. 다중표적 방위각 추적 문제를 연구하는 많은 분야에서 다양한 형태의 배열센서를 사용하고 있다. 특히, 소나(Sonar)에서는 선배열센서 뿐만 아니라 원통형 배열센서도 많이 사용되고 있으며, 원통형 배열센서를 사용하는 대표적인 소나로 선체고정형 소나(Hull Mounted Sonar)가 있다. 본 논문에서 Ryu의 다중표적 방위각 추적 알고리즘을 원통형 배열센서에 적용할 수 있도록 수정하고, 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 수정된 알고리즘의 추적성능을 확인한다.

선체부착형 원통형 배열 소나의 선체충격에 의한 응답 (Dynamic Response of Hull Mounted Cylindrical Array Sonars to Shocks)

  • 신창주;홍진숙;정의봉;서희선
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.146-154
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    • 2009
  • Dynamic response of a hull mounted sonar(HMS) to shocks transmitted through hull structures is analyzed and then the structural reliability of the sonars is evaluated. Finite element model of the hull mounted sonar is established and the transient responses to the shock is calculated using MSC.NASTRAN. According to BV043, the maximum allowable accelerations at the foundation of the sonar are converted from the shock spectra allowable for HMS. They are applied vertically and horizontally, respectively, using the large mass method. The structural reliability is evaluated by comparing the von-Mises stresses with the material yield stress. The drum for sensors shows a high reliability owing to mounts by which the shock waves from the base structure are well protected. However, the mounts between the base structure and the drum to mount sensors show a high stress intensity. The base structure also reveals a high stress intensity at the connection points to the hull.

경계요소법을 이용한 원통형 배열센서의 지향성/무지향성 모드에 대한 음향특성해석 (Acoustic Characteristics Analysis of Cylindrical Array for the Directional and Omni-directional mode Using the Boundary Element Method)

  • 이정민;서희선;조요한;백광렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.922-927
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    • 2009
  • The transducers used in active sonar on surface ships are packed in a specific geometry in the array drum in order to meet the requirements such as the source level, directional beam pattern, etc. This paper describes the acoustic characteristics of the cylindrical array which is based on a 64 vertical staves arrangement, each stave composed 5 independent transducers. Firstly, the single transducer on the rigid baffle in the water is analyzed with the Finite Element Method. From the result of the FE analysis nodal velocities on the radiation surface is calculated and used with the boundary conditions of the transducers mounted on the array drum. Then the acoustic pressure is calculated in the field points using the Boundary Element Method and the other acoustic informations, the source level, beam pattern, near field and far-field distance, were acquired.

원통형 배열 소나를 위한 두 개의 분리 빔의 상호상관을 이용한 광대역탐지 기법 (A broadband detection algorithm using cross-correlation of two split beams for cylindrical array sonar)

  • 곽철현
    • 한국음향학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.300-304
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    • 2017
  • 원통형 소나 시스템에서 기존의 광대역탐지 기법으로는 인접한 표적을 분리 탐지하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 방위분해능을 향상을 위해 상호상관을 이용한 광대역탐지 기법을 원통형 소나 시스템에 적용한다. 제안된 기법은 상호상관을 이용한 광대역탐지 처리 이전에 분리 빔형성을 이용하여 동일 지향방위의 좌.우 반 빔을 생성한다. 생성된 좌 우 반 빔간의 상관관계 결과를 방위 값으로 변환하여 표적의 방위를 추정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법이 기존의 광대역탐지 기법보다 성능이 우수함을 검증하였다.

소나 송신기의 회전 송신빔 구동을 위한 효율적인 출력 제어 기법 연구 (A Study on Effective Output Control Technique for Rotational Transmission Beam Drive of Sonar Transmitter)

  • 이병화
    • 한국음향학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.280-287
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    • 2012
  • 본 논문은 능동 소나 송신기의 효율적인 회전 송신빔 구동을 위하여 부하인 원통형 배열센서의 회전 방위별 동적 임피던스 특성을 실험적으로 분석하고 최대 전력이 부하에 효과적으로 전송되도록 송신기의 출력을 실시간으로 제어하는 기법에 관한 연구이다. 회전 송신빔 구동시, 전기적, 음향적 경계조건에 의해 발생하는 과부하 조건에서 배열센서의 실시간 임피던스 변화와 송신기의 출력 거동 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 과도 특성에서도 송신 중단 없이, 송신기와 부하를 보호하면서 송출되는 전력량을 최대화할 수 있는 새로운 송신 출력 제어 기법을 제안하고 실험을 통하여 제안된 기법을 검증하였다.

착저 원통형 물체 탐지를 위한 소나 어레이 설계 (Design of SONAR Array for Detection of Bottoming Cylindrical Objects)

  • 김선호;정장원;온백산;임성빈;서익수
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권3호
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    • pp.15-21
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    • 2017
  • 능동 소나시스템에서 수신 신호의 해상도를 높이기 위한 방법은 다양하게 연구되어 왔다. 본 논문에서는 착저 물체의 탐지 해상도를 높이기 위한 방법으로 소나의 평면 배열 (planar array) 설계를 수행하였다. 해상력이 높은 좁은 형태의 빔 패턴을 얻기 위해서는 평면 형태의 어레이를 고려하는 것이 필요하다. 어레이를 구성하는 개별 음향 트랜스듀서의 송신 주파수는 13 kHz를 사용하였다. 비대칭 크기를 갖는 목표물의 효율적인 탐지를 위해 어레이 디자인에서 방위각(azimuth angle)과 고도각(elevation angle)에 따른 해상도를 동시에 고려하기 위해 areal angle 개념을 사용하였다. 그에 따라 목표 해상도를 만족하는 areal angle을 먼저 구하고 이를 역산하여 각각 목표 방위각과 고도각을 계산하여 어레이의 설계를 진행하였다.

동양달팽이의 웅성 생식기관에 대한 형태학적 연구 (A Morphological Study on the Male Genital Organs of a Land Snail, Nesiohelix samarangae)

  • 이훈섭;정계헌;박종안
    • 한국패류학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.61-71
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    • 1992
  • 동양달팽이 (Nesiohelix samarangae)는 동양달팽이속(Nesiohelix)에 속하는 종으로 한국에서 동양?팽이속으로는 유일하게 발견되는 종이다. 본 실험에서는 동양달팽이의 웅성생식기관의 각 부분 즉, 난정소(ovotestis), 양성관(hermaphrodite duct), 수정실(fertilization chamber), 전립선(prostate), 수정관(vas deferens), 상음경(epiphallus), 음경(penis)등의 배열 상태를 관찰하고 이들에 대한 광학현미경적 관찰을 위해 Hematoxylin- Eosin염색과 Mallory 염색을 실시하였다. 난정소(ovotestis)는 많은 수의 선포(acini)로 이루어져 있으며 각 선포는 배상피세포층(germinal epithelial cell layer)과 영양세포(nurse cell), 생식세포(gamete cell)들로 이루어져 있었다. 선포(acini)는 원주상피로 덮여있었다. 양성관(hermaphrodite duct)은 가늘고 긴 관으로 내벽은 섬모입방상피세포와 얇은 결합조직층으로 이루어져 있었으며 내강은 농축된 정자로 가득 차 있었다 . 수정관(fertilization chamber)은 3개의 도관이 결합조직에 의해 둘러싸인 형태로 이루어져 있었다. 도관의 상피세포는 뚜렷한 위중층섬모원주세포로 되어 있었다. 전립선(prostaoe)은 분비기능을 가진 것으로 사료되는 세포들과 실제 분비가 일어나는 실(chamber)로 이루어져 있었으나 다른 염색법 또는 전자현미경적 관찰에 의해 다른 구조들의 존재유무를 확인 해야할 것으로 사료된다. 실(chamber)은 분비포로 보이는 세포들과 접해 있었다. 수정관(vas deferens)은 결합조직으로 이루어진 근육질의 두꺼운 벽을 가지고 있었으며 내강은 돌출부위에 의해 4부분으로 갈라져 있었다. 내강에 연한 상피는 원주세포로 되어 있었다. 상음경(epiphallus)의 벽은 근섬유 다발은 벽의 외곽으로 갈수록 밀도가 높아졌다. 상부에 내강과 연결되는 함입구조(groove)를 가지며, 내강에 연한 상피는 섬모가 없는 원주세포로 이루어져 있었다. 음경(penis)은 근섬유가 산재된 두꺼운 벽을 가졌으며 상음경보다 굵은 원통형이었다. 내강은 많은 돌출부에 의해 복잡하게 나뉘어 있으며 상피세포는 원주 세포로 이루어져 있었고 섬모는 관찰되지 않았다. 내강 내의 분비물과 세포의 형태로 보아 내강상피세포는 분비기능을 가진 것으로 사료된다.

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