• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권5호
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• pp.567-580
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• 2024

Due to specificity in the underwater environment, the difficulty of detecting submarine and the threat of submarine are increasing. The probability of detecting a submarine can be increased by estimation submarine path and optimizing sonobuoy deployment. In this paper, marine data collection, dynamics of submarine, submarine tracking path modeling, acoustic wave propagation modeling, detection probability modeling are applied in the simulator as similar to reality as possible. A simulator is developed to design submarine path estimation and sonobuoy deployment optimization scenario and to check result according to the scenario.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권1호
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• pp.72-81
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• 2022

Maritime patrol aircraft is an efficient solution for detecting submarines at sea. The aircraft can only detect submarines by sonobuoy, but the number of buoy is limited. In this paper, we present the online sonobuoy deployment method for estimating the location of submarines. We use Gaussian process regression to estimate the submarine existence probability map, and Bayesian optimization to decide the next best position of sonobuoy. Further, we show the performance of the proposed method by simulation.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.214-224
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• 2024

소노부이는 수중에서 음파를 활용하여 정보 수집을 수행하는 장치로, 엔진 소음이나 다양한 음향 특성을 감지하여 수중 표적을 정확하게 탐지하는 대잠전에 효과적인 탐지체계이다. 다중상태 시스템에서의 기존 소노부이 배치 방식은 고정된 패턴이나 휴리스틱 기반의 규칙에 의존하므로, 예측하기 힘든 수중 표적의 기동으로 인해 소노부이 투하 개수 및 작전 소요 시간 측면에서 효율적인 배치를 보장하지는 못한다. 본 논문에서는 기존 소노부이 배치 방식의 한계를 극복하기 위해, 수중 표적의 이동을 고려한 시뮬레이션 기반의 실험 환경에서 강화학습을 이용한 무인항공기의 소노부이 최적 배치를 제안한다. 제안한 방법은 Unity ML-Agents를 통해 Proximal Policy Optimization(PPO) 알고리즘을 이용하여 가상 작전환경과 실시간 상호작용하며 무인항공기를 학습한다. 소노부이 투하 개수 및 음원 및 수신기 간의 비용을 고려한 보상 함수를 설계하여 효과적인 학습이 가능하게 한다. 동일한 실험 환경에서 강화학습을 적용한 배치 방식과 기존 소노부이 배치 방식을 비교한 결과, 탐지 성공률, 투하된 소노부이 개수, 작전 소요 시간 측면에서 강화학습을 적용한 배치 방식이 가장 우수한 성능을 보였다.