• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.1054-1059
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• 2007

This paper summarized a solution procedure for a large cylindrical structure mounted underneath a ship as a sonar. Vibration analysis of the water loaded structure is required to enhance the structural reliability as well as acoustic performance of the sonar. It is, however, often very difficult to solve such structures since they have many DOFs, considering the frequency of interest and the waterloading. The cyclic symmetric method is firstly reviewed to show how the eigen properties of the full model can be obtained from the representative segment model. The mode mapping method is then proposed and verified to take into account the waterloading with the minimum DOF for the analysis. The solution procedure is finally proposed and applied for a waterloaded cylindrical array structure.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-48
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• 2016

The latest research has shown that the turbulence-induced noise is important in total characteristics of flow noise. Also, turbulence-induced noise have a significant influence for performance of sonar dome. In this paper, Flow analysis is performed on vicinity of the sonar dome model using Large Eddy Simulation method. Also, direct method that extracts perturbational sound pressure, FW-H method without turbulence-induced noise and permeable FW-H method that is able to calculate turbulence- induced noise were compared in order to show turbulence effect.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.37-44
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• 2002

An echo signal in the active sonar using a high frequency is mainly formed of a specular reflection from the surface of an object along with several equivalent scatter inside, which are characterized by the spatial distribution of the highlights on the object. This thesis proposed a model in which the synthesized echo signal can be expressed as a distributed simulated target. The proposed model is obtained after composing a signal based on the movement of highlights relative to the aspect angle from the discontinuous point of an external hull with a strong reflection from a spheroid underwater target. Because the proposed algorithm includes a synthesis of the signals related to the highlight spacial distribution, it can be applied to all kinds of systems used at a short range, and similar results were obtained to the actual measured results of all reflected signals in previous literature referring to the irregular factor application of an envelope.

• 한국음향학회지
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• 제32권6호
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• pp.455-471
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• 2013

능동소나는 일반적으로 천해에서 존재하는 표적을 탐지하기 위해 사용된다. 신호가 송신되고 표적으로부터 반향되어 되돌아올 때, 표적 반향신호는 다중경로, 거친 해저면 또는 해수면에 의한 산란 그리고 음속구조에 의한 굴절과 같은 다양한 음파전달 특성에 의해 왜곡 되어 수신되며, 이는 표적 탐지를 어렵게 만든다. 그러므로 능동소나의 운용성능 체계에서 표적 신호 모의 시 음파전달 특성을 고려하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 단상태 능동소나 시스템을 고려하였으며, 표적 반향, 잔향음 그리고 주변소음은 각각 시계열 함수로 모의되었다. 마지막으로 전체 수신 신호를 모의하기 위해 위 신호들을 합하였다. 표적의 특징(형태, 위치, 자세각 등)을 반영한 3차원 대표반향점 모델은 음원과 표적 사이에 각각의 다중경로를 고려하여 표적 반향 신호를 모의하였다. 본 논문의 결과는 표적 신호 모의 시 직접파만을 고려한 알고리즘의 결과와 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2011-2013
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• 2001

In this paper the MMAE(Multiple Model Adaptive Estimation) algorithm using the MGEKF(Modified Gain Extended Kalman Filter) of which modes are set to be measurement biases is proposed to enhance the performance of target tracking with bearing only measurements. The state are composed of relative position, relative velocity and taregt acceleration. The mode probability is calculated from the bearing only measurements from the HMS(Hull-Mounted Sonar). The proposed algorithm is tested in a series of computer simulation runs.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.19-28
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• 2024

본 논문은 Convolutional Neural Network(CNN) 모델을 이용하여 선박 소음의 로파그램 분석을 통한 선박 식별 시 허프 변환을 적용함으로써 성능을 향상시키는 방안을 제안한다. 수동소나에 수신된 신호를 처리하면 시간-주파수 영역인 로파그램이 생성된다. 로파그램에는 선박이 방사하는 기계류 소음이 토널 신호로 나타나고 이를 분석하면 선박의 클래스를 특정할 수 있다. 그러나 로파그램의 분석은 숙달된 인원에 의해 진행되는 전문적이고 오랜 시간이 소요되는 작업이다. 또한, 로파그램에는 수중환경 특성 상 다양한 배경소음이 같이 전시되기 때문에 표적 식별을 위한 분석이 매우 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해 로파그램에 허프 변환을 적용하여 선을 추가함으로써 토널 신호를 강조하였다. 원본 로파그램과 허프 변환을 적용한 로파그램에 대해 CNN 모델을 이용해 식별을 시도한 결과, CNN 모델의 정확도와 매크로 F1 점수를 통해 허프 변환을 적용한 것이 로파그램 식별 성능을 향상시켰음을 보여주었다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.285-292
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• 2024

소나 탐지확률을 계산하는 경우, 수중음향 불확정성은 표준편차가 8 dB ~ 9 dB인 정규분포를 따르는 것으로 고려되고 있다. 하지만, 소나 탐지성능은 실험해역, 해양환경 변동성에 따라 크게 변화하기 때문에 해상실험 데이터 기반의 수중음향 불확정성을 반영한 탐지성능 예측이 필요하다. 본 논문에서는 동해 천해환경에서 측정된 중주파수(2.3 kHz, 3 kHz) 소음준위와 전달손실 자료 기반의 수중음향 불확정성이 산출되었다. 해상실험 데이터 기반의 수중음향 불확정성을 반영한 예상탐지확률을 산출한 후, 이를 기존의 탐지확률 결과, 레일리 분포의 불확정성과 음으로 치우친 분포의 불확정성을 반영한 예상탐지확률 결과와 비교하였다. 결과적으로 각각의 수중음향 불확정성에 따라 탐지영역의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권3호
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• pp.424-433
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• 2008

An ownship with towed array sonar (TAS) has limited maneuvers due to its dynamic feature, bearing and frequency measurements of a target which are not detected continuously but are often lost in ocean environment. We propose a pre-processing algorithm for the faded bearing and frequency measurements to solve the BFTMA problem of TAS under limited detection conditions. The proposed pre-processing algorithm to restore the faded bearing and frequency measurements is implemented to perform a BFTMA filter even if the measurements of a target are not continuously detected. The Modified Gain Extended Kalman Filter (MGEKF) method based on the Interacting Multiple Model (IMM) structure is applied for a BFTMA filter algorithm to estimate the target. Simulations for the various conditions were carried out to verify the applicability of the proposed algorithms, and confirmed superior estimation performance compared with the existing Bearings-Only TMA (BOTMA).

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.265-271
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• 1997

A bond graph modeling approach which is equivalent to a finite element method is formulated in the case of the piezoelectric thickness vibrator. This formulation suggests a new definition of the generalized displacements for a continuous system as well as the piezoelectric thickness vibrator. The newly defined coordinates are illustrated to be easily interpreted physically and easily used in analysis of the system performance. Compared to the Mason equivalent circuit model, the bond graph model offers the primary advantage of physical realizability. Compared to circuit models based on standard discrete electrical elements, the main advantage of the bond graph model is a greater physical accuracy because of the use of multiport energic elements. While results are presented here for the thickness vibrator, the modeling method presented is general in scope and can be applied to arbitrary physical systems.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.83-91
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• 2001

본 논문은 수중환경에서 비교적 근거리에 위치해 있는 목표물에서 방사되는 광대역 음원신호를 취득하여 목표물의 위치를 탐지하기 위한 표적추정 (Focused) 빔 형성 기법을 제안한다. 표적추정 (Focused) 빔 형성기 기법은 배열 센서를 사용하여 구면파 형태로 입사되는 방사 신호들의 각 센서로의 상이한 전달 지연 시간 성분들을 고려하여 센서 출력 신호들을 일정 시간 구간 동안 코히어런트하게 합해 줌으로써 목표물의 위치를 판단하게 된다. 이때 견인함의 이동에 의해 배열 센서의 형태가 시간적으로 변화하게 되며, 가상의 셀들로 분리된 이미지 공간상에서 각 셀과 배열 센서간의 기하학적인 구조 분석에 의해 계산된 시간 지연 값들을 이용하여 표적추정(Focused) 빔 형성 과정을 거친 최종적인 3차원 빔 패턴 출력을 얻게 된다. 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 N차 다항식 (polynomial) 근사법을 이용한 실제 수차 모형 배열 형태 추정을 하였으며 생성된 가상의 수차 모형 배열을 이용하여 각각의 주파수 대역에 따른 광대역 목표물에 대한 추정 성능을 분석하여 보았다.