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수중 음원을 탐지하고 음원 파라미터를 추정하기 위한 평면 배열센서를 구성시 앨리어싱(aliasing)이 발생하지 않도록 하는 최적의 센서 간격에 대한 조건을 제시하는 것에 의해 최적의 센서 배치를 얻을 수 있도록 구성되는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법에 있어서, 배열센서의 유형에 따른 앨리어싱 조건을 유도하는 단계; 상기 앨리어싱 조건을 유도하는 단계에서 유도된 상기 앨리어싱 조건을 만족하는 센서간격을 결정하는 단계; 상기 센서간격을 결정하는 단계에서 결정된 상기 센서간격에 대하여 수치해석을 통해 성능을 검증하는 단계 및 상기 센서간격을 결정하는 단계 및 상기 성능을 검증하는 단계를 통해 결정되고 검증된 상기 센서간격에 근거하여 상기 배열센서를 구성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법
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제 1항에 있어서, 상기 앨리어싱 조건을 유도하는 단계는, 4개의 하이드로폰(hydrophone) 만을 이용하여 스타(star)형 배열의 평면 배열센서를 구성시, 배열의 중심에 있는 센서의 위치를 원점으로 가정할 때, 이하의 수학식을 이용하여 상기 앨리어싱 조건을 나타내는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법
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제 2항에 있어서, 상기 센서간격을 결정하는 단계는, 상기 앨리어싱 조건을 만족시키는 ui의 해가 영벡터가 유일하면 앨리어싱이 발생하지 않게 되는 것에 근거하여, 이하의 수학식을 만족시키면서 상기 앨리어싱 조건을 만족시키는 u1과 u2가 영벡터 이외에는 존재하지 않도록 하는 d값을 구하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법
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제 3항에 있어서, 상기 센서간격을 결정하는 단계는, 이하의 수학식을 만족하는 d값을 구하여 상기 센서간격을 결정하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법
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제 4항에 있어서, 상기 성능을 검증하는 단계는, 수치해석을 통하여 입사각의 분해능을 나타내는 빔 폭(beamwidth)과, 서로 다른 두 각도의 음원에 대한 간섭효과를 나타내는 최대 부엽크기(peak sidelobe)를 각각 비교하는 것에 의해 상기 배열센서의 성능을 검증하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법
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수중 음원 탐지를 위해 복수의 하이드로폰(hydrophone)을 미리 정해진 일정 간격으로 배치하여 이루어지는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서에 있어서, 청구항 1항 내지 청구항 5항 중 어느 한 항에 기재된 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법을 이용하여 구현됨으로써, 앨리어싱(aliasing)이 발생하지 않도록 하는 최적의 센서 배치로 이루어지는 것에 의해 정확한 측정 및 탐사가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서
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수중 음원 탐지를 위한 수중 음원 탐사시스템에 있어서, 수중 음원 탐지를 위한 수중모듈(Subsea module) 및 상기 수중모듈에 의해 얻어진 정보를 전송하기 위한 통신모듈이 설치된 부유체(Buoy)를 포함하여 이루어지는 수중 음원 탐사부; 상기 수중 음원 탐사부에 의해 얻어진 데이터를 수신하여 전달하는 중계국(Relay Station); 및 상기 중계국으로부터 전달된 상기 데이터를 수신하여 분석 및 저장을 행하는 기지국(Base Station)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐사시스템
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제 7항에 있어서, 상기 수중모듈은, 복수의 하이드로폰을 포함하여 이루어지는 배열센서로 구성되는 센서부; 상기 센서부로부터 수신된 신호를 처리하기 위한 신호처리부; 및 네트워크로 연결된 다른 기기들과의 동기화를 위한 동기화부를 포함하여 구성되고, 상기 센서부는, 청구항 1항 내지 청구항 5항 중 어느 한 항에 기재된 수중 음원 탐지를 위한 평면 배열센서 구성방법을 이용하여 구현된 평면 배열센서를 포함하여 구성됨으로써, 앨리어싱(aliasing) 발생이 방지되어 정확한 측정 및 탐사가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐사시스템
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제 8항에 있어서, 상기 신호처리부는, 상기 센서부로부터 수신된 신호를 증폭하고 필터링하는 증폭 및 필터부(Amplifier and Filter); 수온을 측정하기 위한 수온계(Thermometer); 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 전압 A/D 변환기(Voltage A/D Converter)와 전류 A/D 변환기(Current A/D Converter); 디지털 신호의 입출력을 위한 디지털 I/O(Digital I/O); 상기 신호처리부의 동작을 제어하기 위한 내장 컨트롤러(Embedded Controller); 및 데이터를 저장하기 위한 메모리(Memory)가 단일의 하우징(Housing) 내에 설치되어 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐사시스템
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제 8항에 있어서, 상기 동기화부는, GPS 모듈을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐사시스템
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제 8항에 있어서, 상기 동기화부는, NTP(Network Time Protocol) 또는 PTP(Precision Time Protocol)를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐사시스템
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제 8항에 있어서, 상기 수중 음원 탐사시스템은, 상기 수중모듈의 상기 센서부에 설치된 복수의 하이드로폰을 통하여 수중 음원 탐지시 상기 동기화부에 의해 동기화가 이루어지고, 상기 수중모듈에 설치된 상기 수온계를 이용하여 온도를 측정한 후 음속을 보정하며, 미리 설정된 특정 레벨 이상의 이벤트 발생시 상기 수중모듈의 상기 신호처리부에 설치된 상기 메모리에 시계열 데이터를 저장하고, 상기 시계열 데이터는 상기 중계국을 통하여 상기 기지국에 자동으로 전송되어 저장되며, 상기 기지국은 상기 시계열 데이터에 근거하여 스펙트럼 및 입사각 추정을 수행한 결과를 실시간으로 표시하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음원 탐지시스템
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