• 제목/요약/키워드: Cylindrical Array Sensor

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원통형 배열센서 후면 구조물에 의해 발생하는 허위 표적 감소를 위한 음향 배플 연구 (A Study on the Acoustic Baffle to Reduce Ghost Target According to Structure behind Cylindrical Array Sensor)

  • 서영수;김동현;김진태
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.440-446
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    • 2015
  • Acoustic signal is emitted from a vessel and received by a cylindrical array sensor at some distance from the vessel. Acoustic signal is the source for a cylindrical array sensor which is designed to detect the acoustic signal. Cylindrical array sensors seldom have an ideal hydrodynamic shape and are not sufficiently robust to survive without some protection and they are normally housed in a sonar dome. Reflected signals by some structure inside a sonar dome make unwanted signals. Therefore, an acoustic baffle is used to minimize unwanted signals. The performance of the acoustic baffles can be determined from the acoustic numerical analysis at the design stage. In this study, finite element method was used to analyze the acoustic field around the cylindrical array sensor and baffle effects. The baffle performance can be defined the echo reduction. To show the baffle performance, the specimens were made for pulse tube test and echo reductions were measured during the test. In this paper, the effect of echo reduction of the acoustic baffle was discussed.

수중폭발에 의한 원통형 배열센서의 구조 응답 및 안정성 해석 (Structural Response and Reliability of a Cylindrical Array Sensor due to Underwater Explosion)

  • 전수홍;홍진숙;정의봉;서희선;조요한
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.81-87
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    • 2012
  • This paper establishes a modeling and simulation procedure for structural response and reliability of a cylindrical array sensor on submarines under the shock generated by underwater explosion. The structural reliability of SONAR is important because the submarine could get out of combat ability by the structural damage of the SONAR upon explosion. A cylindrical array sensor was first modeled using the finite element method. Modal analysis was then performed for the check of the reliability of the modeling. The shock resistance simulations were performed for the responses to the structural shock waves and for the responses to the directly applied underwater shock waves, according to BV-043 and MIL-STD-901D, respectively. The stresses of the structure were evaluated with von-Mises scheme. Vulnerable regions were exposed through mapping the maximum stress to the structural model. Maximum stress of the SONAR was compared with the yield stress of the material to examine the structural reliability.

원통면 음향 홀로그래피를 이용한 수중음향 곡면배열센서의 빔 해석 (Beam Analysis of Underwater Conformal Array by Using Cylindrical Acoustic Holography)

  • 권휴상;박성철;서희선;신구균;조치영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권10호
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    • pp.987-995
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    • 2009
  • As an experimental technique to analyze the far-field characteristics of underwater cylindrical array sensors, cylindrical acoustic holography is studied. Inside an laboratory water tank, far-field directivity patterns as well as near-field source images are reconstructed from the measured hologram by hydrophone array. Approximate equation for far-field directivity estimation is derived based on stationary phase method. The simulation and experiment show well usefulness of the proposed method in application of underwater array sensors.

원통면 음향 홀로그래피를 이용한 수중음향 곡면배열센서의 빔 해석 (Beam analysis of underwater conformal array by using cylindrical acoustic holography)

  • 권휴상;박성철;서희선;신구균;조치영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.111-116
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    • 2009
  • As an experimental technique to analyze the far-field characteristics of underwater cylindrical array sensors, cylindrical acoustic holography is studied. Inside an laboratory water tank, far-field directivity patterns as well as near-field source images are reconstructed from the measured hologram by hydrophone array. Approximate equation for far-field directivity estimation is derived based on stationary phase method. The simulation and experiment show well usefulness of the proposed method in application of underwater array sensors.

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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.

센서데이터 융합을 이용한 원주형 물체인식 (Cylindrical Object Recognition using Sensor Data Fusion)

  • 김동기;윤광익;윤지섭;강이석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.656-663
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    • 2001
  • This paper presents a sensor fusion method to recognize a cylindrical object a CCD camera, a laser slit beam and ultrasonic sensors on a pan/tilt device. For object recognition with a vision sensor, an active light source projects a stripe pattern of light on the object surface. The 2D image data are transformed into 3D data using the geometry between the camera and the laser slit beam. The ultrasonic sensor uses an ultrasonic transducer array mounted in horizontal direction on the pan/tilt device. The time of flight is estimated by finding the maximum correlation between the received ultrasonic pulse and a set of stored templates - also called a matched filter. The distance of flight is calculated by simply multiplying the time of flight by the speed of sound and the maximum amplitude of the filtered signal is used to determine the face angle to the object. To determine the position and the radius of cylindrical objects, we use a statistical sensor fusion. Experimental results show that the fused data increase the reliability for the object recognition.

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수중 환경용 음향 배플의 내구성 연구 (A Durability Study on the Acoustic Baffle for Underwater Environment)

  • 서영수;김동현;김진태;강명환;정우진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.449-457
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    • 2016
  • Cylindrical array sensor of a surface ship to detect an enemy is normally installed in the sonar dome. Reflected signals by some structures inside the sonar dome make unwanted signals. To minimize unwanted signals, acoustic baffles are used. Acoustic baffles are hard to install and replace, so the durability of acoustic baffles is an important design parameter. To verify the durability of acoustic baffle, accelerated aging tests according to temperature and pressure were performed. Acoustic baffle specimens were made and they are tested the visual and the performance (echo reduction and transmission loss) inspection before and after aging. After the inspection, the effect of accelerated aging of the acoustic baffles were discussed.

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.

사냑형 간섭계 광섬유 센서를 이용한 변압기유 내에서의 외부 음향 주파수 모니터링 (Applied Sound Frequency Monitoring in the Transformer Oil Using Fiber Optic Sagnac Interferometer)

  • 이종길;이승홍
    • 한국음향학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.288-294
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    • 2015
  • 광섬유 사냑 간섭계는 음향 및 진동과 같은 물리적 변화량을 탐지하는 센서로 잘 개발되어 있다. 본 논문에서는 변압기유가 채워진 원통형 캐비티에 음압이 발생되었을 때 한 개의 루프내에 설치된 광섬유 배열 센서를 이용하여 음향을 탐지하였다. 서로 다른 외부 음향 주파수 $f_1$$f_2$를 피에조 재료를 이용하여 발생시키고 주파수는 5 kHz에서 90 kHz까지로 선정하였다. 실험 결과 광섬유 센서는 하모닉 성분인 $f_1$, $f_2$, $2f_1$, $2f_2$, ${\mid}f_1-f_2{\mid}$, ${\mid}f_1+f_2{\mid}$의 주파수를 탐지하였다. 제안된 광섬유 센서 배열은 변압기 내의 부분 방전으로 인한 음압과 진동과 같은 물리량을 모니터링 하는데 적용할 수 있을 것으로 판단된다.