• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.59-64
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• 2002

Passive sonar system forms the various beams in any desired directions to obtain the improvement in Signal-to-Noise(S/N) ratio, bearing detection and localization of targets, and the attenuation of interferences from other directions. Detection of modern underwater targets is becoming increasingly difficult as noise reduction technology leads to considerably low-level acoustic emissions. Therefore, the improvement of beamforming is very important to detect modern underwater targets at the long range in the complex environmental sea. Also, to react to the fast attack mobiles such as torpedoes, port and starboard discrimination is required to be performed very quickly. In this paper, we proposed the implementation of omnidirectional target bearing detector without port and starboard ambiguity to detect effectively the low-level underwater targets. The port and starboard discrimination is performed by cardioid processing and the improvement of beamforming utilizes the cross correlation matrix of individual hydrophone pairs of linear array sensors. The sea test result shows that the system implemented is good for the detection of the low-level underwater targets.

• 로봇학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.94-102
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• 2021

This study addresses a method for 3D reconstruction using acoustic data with heterogeneous sonar devices: Forward-Looking Multibeam Sonar (FLMS) and Profiling Sonar (PS). The challenges in sonar image processing are perceptual ambiguity, the loss of elevation information, and low signal to noise ratio, which are caused by the ranging and intensity-based image generation mechanism of sonars. The conventional approaches utilize additional constraints such as Lambertian reflection and redundant data at various positions, but they are vulnerable to environmental conditions. Our approach is to use two sonars that have a complementary data type. Typically, the sonars provide reliable information in the horizontal but, the loss of elevation information degrades the quality of data in the vertical. To overcome the characteristic of sonar devices, we adopt the crossed installation in such a way that the PS is laid down on its side and mounted on the top of FLMS. From the installation, FLMS scans horizontal information and PS obtains a vertical profile of the front area of AUV. For the fusion of the two sonar data, we propose the probabilistic approach. A likelihood map using geometric constraints between two sonar devices is built and a monte-carlo experiment using a derived model is conducted to extract 3D points. To verify the proposed method, we conducted a simulation and field test. As a result, a consistent seabed map was obtained. This method can be utilized for 3D seabed mapping with an AUV.

• 한국음향학회지
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• 제37권4호
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• pp.188-195
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• 2018

본 논문은 기존 선배열센서에서 발생하는 좌/우 구분 모호성을 해결하기 위해 저주파 대역에서 좌/우 구분이 가능한 지향성배열센서 구조 및 신호처리 방안을 제안한다. 지향성배열센서는 기존 음향배열센서에 지향성을 가지는 DIFAR(Directional Frequency Analysis and Recording)배열센서를 추가 확장한 선배열센서 구조이며, 음향배열센서의 빔형성 결과와 DIFAR배열센서의 빔형성 결과를 융합/처리하는 신호처리 구조를 가진다. 이러한 지향성배열센서는 좌/우 구분이 가능한 기존의 이중 선배열센서와 비교하여 낮은 신호 대 잡음비 및 저주파수 대역에서 높은 좌/우 구분 성능을 나타낸다.

• 한국음향학회지
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• 제26권8호
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• pp.415-425
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• 2007

본 논문에서는 간섭 패턴 정합을 이용한 수중 광대역 음원의 위치 추정법을 제안한다. 두 개의 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭 패턴의 정합을 통해 음원과 두 센서간의 상대적인 거리비를 추정하고 이를 아폴로니오스 원의 방정식에 적용하였다. 아폴로니오스의 원은 두 정점에 이르는 거리비가 일정한 값으로 운동하는 점의 자취로 정의되며, 음원의 위치로 추정 가능한 궤적을 나타낼 수 있다. 그러나 아폴로니오스의 원 하나만으로는 정확한 음원의 위치추정이 어렵다. 그러므로 또 하나의 위치 궤적을 추정 할 수 있는 방정식이 필요하다. 따라서 음원과 두 센서간의 신호도달 시간차이를 이용한 쌍곡선의 방정식을 도입하여 최종적인 음원의 위치는 두 방정식의 교점의 좌표로 추정하였다. 제안된 방법의 성능 평가를 위하여 모의실험을 통해 위치 추정 오차율을 분석하고, 해상실험을 통하여 실제 적용 가능성을 분석하였다. 모의실험 및 해상실험 결과 본 논문에서 제안된 위치 추정 알고리즘이 오차율 10% 이내의 성능을 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.409-415
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• 2015

콘크리트충전강관(Concrete Filled Steel Tube, CFST) 기둥 설계 시, 강관의 국부좌굴을 방지하기 위하여 강관두께 t에 대한 기둥외경 D의 크기를 제한하고 있다. 각각의 설계시방서에서 각기 다른 최대 D/t값을 제안하고 있으며, 강재의 항복응력 $f_y$, 또는 $f_y$와 강재의 탄성계수 E의 식으로 표현된다. $f_y$와 E의 불확실성을 고려할 경우, 최대 D/t 계산식을 포함한 한계상태함수(limit state function)를 구성하여 CFST 단면의 국부좌굴에 대한 신뢰성지수(reliability index) ${beta}$를 산정할 수 있다. 결정된 ${beta}$는 사용된 최대 D/t 계산식에 따라 달라질 것이다. 이러한 신뢰성해석(reliability analysis) 결과의 가변성(variability)은 한계상태함수에 포함되는 전산모델 선택의 모호함(ambiguity)에서 기인한 것으로 모델링불확실성(modelling uncertainty)이라 한다. 모델링불확실성은 정보적불확실성(epistemic uncertainty)의 하나로 알려진 불명확성(non-specificity)으로 고려할 수 있으며, 불명확성은 가능성분포함수(possibility distribution function)를 사용하여 모델링할 수 있다. 본 연구 에서는 다른 3개의 최대 D/t 계산식을 사용하여 주어진 CFST 단면의 국부좌굴에 대한 신뢰성해석을 수행하고 각각의 신뢰성지수를 계산할 것이다. 불명확한 신뢰성지수들은 가능성분포함수를 사용하여 모델링되고, 이로부터 확신정도(degree of confirmation)를 측정할 것이다. 확신정도는 신뢰성지수가 감소하면 증가한다. 결과적으로, 확신정도에 따라 재구성된 신뢰성지수들을 얻을 수 있으며, 허용 확신정도와 함께 CFST 단면의 국부좌굴에 대한 신뢰성지수의 결정이 가능하게 된다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.18-25
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• 2000

유동장의 2차원 평면 속도 분포를 측정하기 위하여 two-color PIV 기법을 개발하였고, 마하 2.0 초음속 노즐에 적용하여 보았다 이 기법은 single-color PIV 기법과 유사하나 서로 다른 색의 두 레이저 빔을 사용하여 방향성의 문제를 해결하는 차이점을 갖는다. 녹색의 레이저 평면광 (532 nm)과 적색의 레이저 평면광 (619 nm)이 주입된 입자를 조사하기 위하여 사용되었고, 입자 위치가 고해상도 (3060${\times}$2036) 디지털 칼라 CCD 카메라에 기록되었다. 이러한 디지털 칼라 CCD 카메라론 이용한 two-color PIV 시스템은 사진 필름 현상 시간과 이에 따른 디지털화하는 시간 그리고 방향성의 문제론 해결하기 위해 사용되는 일반적인 image shifting 기법과 관련된 어려움을 제거해 준다. 또한 고속 유동장에서는 알맞은 입자 밀도의 주입이 어려워지는데, two-color PIV는 높은 신호 대 잡음비로 인하여 속도 벡터론 얻기 위해서 조사영역에 존재해야 하는 벡터쌍의 수가 줄어들게 된다. 따라서 다른 색의 두레이저 빔의 시간 간격을 조절함으로써 고속 유동장의 속도 분포를 쉽고 정확하게 측정할 수 있게 된다. 마하 2.0 초음속 노즐에서의 속도 분포가 측정되었으며, 속도장으로부터 변형률장을 구하여 과팽창 충격파 구조를 예측해 보았다. Two-color PIV에 의해 얻어진 속도 분포와 충격파의 위치 결과는 schlieren 사진과 비교 분석해 보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.186-194
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• 2017

본 논문에서는 고해상도 광역관측을 위한 위성 영상레이다(Synthetic Aperture Radar)의 시스템 주요 성능을 분석하였다. 배열 급전을 이용하는 반사판 안테나의 패턴을 활용하였으며, 기존의 광역관측 모드인 ScanSAR 모드와 SweepSAR 모드에 대해서 비교 분석하였다. SweepSAR 모드는 넓은 범위에 빔을 송신하고, SCORE(SCan On REceive)를 기반으로 순차적으로 빔포밍을 통해 반향신호를 수신하는 고해상도 광역관측 모드이다. 본 논문에서는 SweepSAR 모드로 동작하는 위성의 동작원리 및 특징을 분석하고, 시스템 성능 파라미터를 시뮬레이션 해석하였다. 또한, 영상의 활용도를 증대시키기 위해서 다중 주파수 대역(C-band, X-band)에 대하여 성능 분석을 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.27-31
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• 1995

이 논문에서는, 스플릿-스펙트럼 처리(split-spectrum processing)의 자동화를 위한 가용대역폭의 결정방법을 연구하였다. SSP는 결정립(grain) 잡음을 갖는 초음파신호의 가시도를 개선하는데 이용된다. SSP가 S/N비를 개선하는 유용한 기술임에도 불구하고 가용대역폭 결정의 모호성 때문에 응용이나 자동화에는 제한이 있었다. 최근까지도 가용대역폭을 최적으로 하기 위해 시행착오 방법에 의존하고 있다. 스펙트럼 히스토그램은 수신된 초음파신호 스펙트럼의 전대역에 걸친 최소화 알고리즘에 의하여 얻어진 스펙트럼 윈도우의 통계적 분포도이다. 가용대역폭은 스펙트럼 히스토그램을 이용하여 적응적으로 결정되기 때문에 SSP의 자동화가 가능하다. 스펙트럼 히스토그램을 이용한 가용대역폭의 결정방법을 조사하기 위해 이 방법을 실험 데이타에 적용하였다. 실험결과, 스펙트럼 히스토그램은 SSP의 가용대역폭의 결정과 자동화를 위한 효율적인 방법임을 알 수 있었다.

• 물과 미래
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• 제10권1호
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• pp.95-100
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• 1977

The empirical area-reduction method by W.M. Borland and C.R. Miller and its revised procedure by W.T. Moody were made of fitting the area and storage curves to the Van't Hul distributions. It should be noted that the reservoir is classified into one of the four standard types on the basis of the topographical feature of the reservoir in application of the method. In other words, this method did not take into account several considerafble factors affecting the mode of sediment deposition, but only the shape of the reservoir as a governign factor. This is why the method occasionally creates ambiguity in classification and accordingly leads to unexpected mode of deposition. This paper describes a generating an formula to decide the standard classification of four types Van's Hul distributions, taking into consideration quantitatively sediment-loss percent and capacity-inflow ratio as well as the shape of the reservoirs by multiple regression analysis using the least square method to get a better fit to the design curves. The result is expressed as $Y=-1.95+55.8X_1+0.14X_2+0.12X_3$ in which the the values of Y locate the standard type I through type IV in the range from ten to forty with the interval of ten. The regression analysis was correlated well with the standard errors of estimate of around two except for the case of the type IV. This formula does not give big difference from the Borland's work in general sityation, but it demonstrates acceptable results, giving somewhat precise replys for the specific reservoirs. Its application to the Soyang Lake, one of the largest reservoirs in the country, defined clearly the type II, while the original method located it in the boundary of the type II and type III.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.16-23
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• 2006

본 논문은 msec.이하의 짧은 펄스형 신호를 탐지하기 위해 RF 하향변환기에서 직접 변환 방식을 수행하고, 방위 추정에 CVDF (Correlation Vector Direction Finding) 기법을 사용하는 고속 방향탐지기의 개발에 관한 것이다. 선정된 5-채널 등간격 원형 배열구조에서 방향탐지기의 구성 및 특징을 간단히 기술하고 고속 신호수신을 위해 직접 변환을 아날로그 I/Q 복조기에 적용하여 동조시간을 제거하는 기술을 설명한다. 또한 상기 모델에 대한 CRLB(Cramer-Rao Lower Bound)를 유도하고, 2종의 상관형 백터 방향탐지 기법인 LSE 기반 및 상관계수형 알고리즘의 원리를 기술하고 SNR, 샘플수, 이격거리비 변화에 따른 성능을 비교하여 그 특징을 살펴본다. 직접 변환 기법을 사용한 RF 하향변환기 프로토타입을 제작하고, 2종의 상관형 백터 방향탐지 기법을 적용하여 그 성능을 분석하였다 분석 결과, 모호성 발생에 대한 내성은 상관계수형 알고리즘이 양호한 반면, 나머지 조건에서 LSE 기반 알고리즘이 우수한 것으로 조사되었고, 이 결과는 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.