• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.167-174
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• 2018

Presently, the exploration of an unknown environment is an important task for the development of mobile robots and mobile robots are navigated by means of a number of methods, using navigating systems such as the sonar-sensing system or the visual-sensing system. To fully utilize the strengths of both the sonar and visual sensing systems, In mobile robotics, multi-sensor data fusion(MSDF) became useful method for navigation and collision avoiding. Moreover, their applicability for map building and navigation has exploited in recent years. In this paper, as the preliminary step for developing a multi-purpose autonomous carrier mobile robot to transport trolleys or heavy goods and serve as robotic nursing assistant in hospital wards. The aim of this paper is to present the use of multi-sensor data fusion such as ultrasonic sensor, IR sensor for mobile robot to navigate, and presents an experimental mobile robot designed to operate autonomously within indoor environments. Simulation results with a mobile robot will demonstrate the effectiveness of the discussed methods.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.222-227
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• 2000

"Side scan sonar" using acoustic signal has been developed to survey cable laying, sunken bodie\ulcorner bottom and so on. It use the acoustic signals, which are emitted from two transducer arrays, to get gemetri\ulcorner target area. This system consists of transceiver board, towed body, and deck unit. The transceiver board, w\ulcorner watertight canister of the towed body, controls the transmitting and receiving of 400kHz acoustic signals from \ulcorner After receiving the scattered signals, it processes the filtering, AGF(Automatic Gain Control), TVG(Time Heterodyne. The deck unit is composed of the signal processing part, A/D converter, power supplier, and real\ulcorner And the towed body has been designed to satisfy the optimal hydrodynamic behavior during towing. The de\ulcorner theory of transceiving part and some results from field-experiments will be introduced here.

• 전기학회논문지
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• 제66권4호
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• pp.629-635
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• 2017

Free-Flooded Ring (FFR) transducer array for use in Sonar system can be driven with large amplitude in a wide frequency band due to its structural characteristics, in which two resonances of a ring mode (1st radial mode) and an inner cavity vibration mode occur in a low frequency band. Since its sound wave generation characteristics are not influenced by the water pressure, the FFR transducer array is widely used in the deep sea. So FFR has been recognized as a low-frequency active sound source and has received much attention ever since. In order to utilize the FFR transducer array for SONAR systems in military and industrial applications, its equivalent electric circuit model is necessary especially to design the matching circuit between the driving power amplifier and the FFR transducer array. Thus this paper proposes the equivalent electric circuit model of FFR transducer array by using measured values of parameter, and suggest the improved method of parameter identification. Finally it verifies the effectiveness of the proposed circuit model of FFR transducer array by experimental measurements.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.330-335
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• 2017

본 논문은 수중 초음파 시스템을 교각 수중부의 손상 진단 및 점검에 적용하기 위한 기초 연구로써, 수중 초음파와 광학 영상의 하이브리드 시스템을 이용하여 교각의 수중부 점검 실험을 수행하였다. 수중 초음파 시스템을 이용하여 교각 수중부 촬영 시 현장실험에 영향을 미치는 환경변수를 파악하기 위하여 촬영 방향이나 촬영 방법 등을 변화 시키면서 결과영상을 획득 하였다. 교각 주위의 탁도는 10 NTU이었고, 물살과 파고에 의하여 수중 초음파영상에 잡음이 발생하였으나, 이를 최소화 할 수 있는 최적의 촬영 방향과 방법을 제안하였다. 수중 초음파시스템을 이용하여 교각 수중부의 손상 의심부위를 선정하였고, 광학 영상시스템을 이용하여 손상상태를 확인할 수 있었다. 또한 수중 초음파영상과 광학 영상의 정량적인 분석을 위하여 도트게이지를 활용하는 방안을 제안하였다. 본 논문의 결과는 수중 초음파와 광학 영상의 하이브리드 시스템을 이용한 교각 수중부 점검 기법 연구로, 이와 관련된 기술개발을 위하여 기초자료로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제25권4호
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• pp.172-177
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• 2006

소나 시스템의 표적 탐지 성능을 향상시키기 위한 방법으로 합성 어퍼쳐 소나 (SAS : Synthetic Aperture Sonar)에 대한 연구와 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 한국 근해에서 견인 어레이를 통해 획득한 데이터를 이용하여 합성을 하는 실험을 수행하였다. 실제 상황에서 형상이 왜곡된 견인 어레이의 형상을 추정하여 왜곡을 보상해주고, 대표적인 합성 기법인 ETAM 기법과 같이 어퍼쳐 영역에서 합성을 하는 실험을 하였다. 함속이 일정하게 유지되는 구간의 데이터에 대해 실험한 결과 표적 신호의 코히어런스가 유지되는 약 1분여 동안 SNR이 높아지고 주엽 (main lobe)의 빔폭이 좁아지는 합성 효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한 시간이 지남에 따라서도 합성 효과가 지속적으로 나타남을 확인하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제18권6호
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• pp.664-674
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• 2009

This paper presents the theoretical development of a complete navigation problem of a non-holonomic mobile robot by using sonar sensors. To solve this problem, a new method to compute a fuzzy perception of the environment is presented, dealing with the uncertainties and imprecision from the sensory system and taking into account nonholonomic constraints of the robot. Fuzzy perception, fuzzy controller are applied, both in the design of each reactive behavior and solving the problem of behavior combination, to implement a fuzzy behavior-based control architecture. Different experiments in populated environments have proved to be very successful. Our method is able to guide the mobile robot named KUM-Robo safety and efficiently during long experimental time.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2784-2786
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• 2000

Mobile robots include control modules for autonomous obstacle avoidance and navigation. They are range modules to detect and avoid obstacles. motor control modules to operate two wheels. and encoder modules for localization. There is needed an appropriate controller for each modules. In this paper. a control system. including 18 channels for Sonar sensors. 4 channels for PWM modules. and 4 channels for encoder modules. is proposed using TMS320C32 DSP adopted with CAN. The board communicates with other modules by CAN. so that mobile robots can perform several tasks in real time. So we can realize on autonomous mobile robot with basic functions such as obstacle avoidance by using the developed controller. Especially. this controller has 100 msec scan time for 16 sonar sensors and can detect closer objects comparing with standard sonar sensors.

• 한국해양공학회지
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• 제11권3호
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• pp.163-169
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• 1997

The simulation of target-scattered echo with the moving sonar platform and target in 3-dimensional ocean environment is essential to validate and evaluate the performance of a sonar system. This paper presents the improved target signal simulation on the basis of the highlight(HL) model and its realtime algorithm. In order to simulate the scattering highlight, the highlight is represented as a directional scatterer. The realtime generation algorithm of the target signal is realized by use of DSP chip, TMS320C40, where the 40 channels are equally separated to form a parallel processing task in 4 processors. The presented realtime-version of target signal simulation can be used as a target signal simulator in the development of ACM(Acoustic Counter Measure) and advanced sonar signal processing techniques.

• 한국음향학회지
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• 제20권7호
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• pp.89-93
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• 2001

최근 광섬유 하이드로폰 시스템은 차세대의 장거리 탐지용 수동 소나 시스템의 탐지 센서로 각광을 받고 있다. 소나 시스템으로서, 광섬유 하이드로폰 시스템은 수중에 전자부가 없이 다중화 기술을 바탕으로 많은 채널의 하이드로폰을 구성할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 다채널 배열 설계, 광-전자부, 하이드로폰 설계, 해상시험을 바탕으로 한 최근의 기술 발전 추세를 기술한다. 또한, 시분할 다중화를 바탕으로 32채널 혹은 그 이상까지 확장 가능한 간섭계형 다채널 광섬유 하이드로폰 배열 시스템 개발에 관하여 기술한다. 이를 위해 12채널의 시분할 다중화 하이드로폰 배열을 제작하여 해상시험을 통해 그 성능을 평가하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-8
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• 2024

수동형 소나의 성능을 측정하기 위해 주어진 환경과 시스템 변수 하에서 보통 최대 탐지거리를 고려한다. 음파가 해표면 또는 해저면과 필연적으로 접촉하는 천해에서는 표적탐지가 최대 탐지거리까지 유지되는 게 일반적이다. 그러나 심해에서는 음파가 해표면 또는 해저면과 접촉하지 않을 수도 있으며, 이 경우 음파가 도달하지 않는 음영구역이 존재할 수도 있다. 이 경우 최대 탐지거리만으로 각 소나의 탐지성능을 완전하게 기술하기 어려울 수 있다. 보다 완전한 탐지성능 기술을 위해 '탐지견고성(Robustness Of Detection, ROD)' 개념을 도입하고자 한다. 동해 연안에서 수괴의 공간적 분포와 최대 탐지거리 및 탐지견고성은 밀접한 관계가 있으며, 최대 탐지거리와 탐지견고성은 서로 반대의 공간적 변동을 보인다. 경험직교함수(Empirical Orthogonal Function, EOF)를 도입하여 수온의 시공간적 분포를 분석한 결과 첫 번째 모드는 전형적인 계절 변화를 보이고, 두 번째 모드는 혼합층 등의 세기 변화를 반영하는 것으로 추정된다. 이 두 모드가 전체 변화의 약 92 %를 설명한다. 수심 5 m와 100 m 표적을 가정하여 수동형 소나의 최대 탐지거리와 두 모드의 계절 변화의 상관관계를 분석하면 첫 두 모드와 높은 음의 상관계수(약 -0.9)를 보인다. 수온의 계절적 변화는 표층 ~ 수심 200 m에서 발생하며, 이에 따라 수심 100 m에 표적이 존재한다고 가정하여 수동소나를 수심 100 m 이상에서 운용할 경우 계절변화가 미미한 탐지성능을 기대할 수 있다.