| 1 |
1
함정에서 발생되는 자기장 신호를 측정하기 위한 신호 측정부;
함정의 선체 표면에 자기장 신호원인 자하(magnetic charge)를 이산적인 형태로 분포시키기 위해 함정의 선체 표면을 다수의 면요소로 분할하고, 상기 신호 측정부에 의해 측정된 측정 데이터를 역문제 해석을 위한 목표 데이터로 설정하는 전처리부;
상기 신호 측정부에 의해 측정된 함정의 자기장 신호와, 상기 전처리부에 의해 다수의 면요소로 분할된 함정의 형상정보를 기반으로 역문제 해석 방법을 이용하여 함정의 각 요소변의 노드에 분포된 자하의 크기를 결정하는 역문제 해석부; 및
상기 역문제 해석부에 의한 해석 결과를 바탕으로 도출된 선체 표면의 자하 분포로부터 함정의 임의의 위치에서의 자기장 신호의 크기를 계산하는 후처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석장치
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,
상기 신호 측정부는 자기장 신호 감지를 위해 일정한 수심에 설치되는 다수의 자기장 센서와, 함정의 이동궤적을 측정하여 상기 자기장 센서와 함정 간의 상대적인 거리를 측정하기 위한 육상제어부 및 해상제어부와, 상기 자기장 센서와 육상제어부로부터 측정된 신호를 저장하기 위한 자료저장장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석장치
|
| 3 |
3
제2항에 있어서,
상기 육상제어부 및 해상제어부는 DGPS(Differential GPS) 장비인 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석장치
|
| 4 |
4
제1항에 있어서,
상기 역문제 해석부는 역문제 해석 방법을 이용하여 상기 목표 데이터로부터 상기 전처리부에 의해 분할된 함정의 각 면요소의 노드에 이산적으로 분포된 자하의 크기를 구하고, 그 구해진 자하의 크기로부터 다시 측정 위치에서의 자기장 신호의 크기를 계산하며, 계산된 결과와 목표 데이터인 측정 결과를 비교하여 그 차이가 목적함수의 수렴범위 내에 존재하면 역문제 해석을 종료하는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석장치
|
| 5 |
5
제4항에 있어서,
상기 목적함수는 신호 측정부의 각 측정점에서 측정된 함정 자기장 신호의 크기와 설계변수(자기장 신호의 소스가 되는 자하)를 바탕으로 계산된 자기장 신호 크기와의 차이의 자승을 모두 합산한 결과인 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석장치
|
| 6 |
6
신호 측정부, 전처리부, 역문제 해석부 및 후처리부를 포함하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석장치에 의한 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법으로서,
a) 함정에서 발생하는 자기장 신호를 측정하기 위해, 일정한 수심에 자기장 신호의 측정을 위한 다수의 자기장 센서를 설치하는 단계;
b) 함정이 정해진 궤적을 이동함에 따라 상기 자기장 센서와 함정의 상대적인 이격거리에 따른 센서의 감지신호를 상기 신호 측정부의 해상제어부 및 육상제어부에서 수신하여 자기장 신호를 측정하는 단계;
c) 함정의 선체 표면에 자기장 신호원인 자하를 이산적인 형태로 분포시키기 위해 상기 전처리부에 의해 함정의 선체 표면을 다수의 면요소로 분할하는 단계;
d) 상기 신호 측정부에 의해 측정된 함정의 자기장 신호와, 상기 전처리부에 의해 다수의 면요소로 분할된 함정의 형상정보를 기반으로, 상기 역문제 해석부에 의해 역문제 해석 방법을 이용하여 함정의 각 요소변의 노드(node)에 분포된 자하의 크기를 결정하는 단계; 및
e) 상기 역문제 해석부에 의한 역문제 해석 결과를 바탕으로 도출된 선체 표면의 자하 분포로부터 상기 후처리부에 의해 함정의 임의의 위치에서의 자기장 신호의 크기를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
| 7 |
7
제6항에 있어서,
상기 단계 d)에서의 상기 역문제 해석방법은,
자기장 신호의 크기를 계산하기 위한 설계변수 및 목적함수를 정의하는 단계;
상기 설계변수 및 목적함수가 정의된 후, 상기 신호 측정부에 의해 측정된 함정의 자기장 신호와 상기 전처리부에 의해 다수의 면요소로 분할된 함정의 형상정보를 수집하는 단계;
설계변수의 초기치(ρi1)를 0으로 설정하고 k번째 반복단계에서 구해진 설계변수의 크기(ρik)를 바탕으로 측정지점과 동일한 지점에서의 자기장 신호의 크기 (Bcjk)를 계산하는 단계;
상기 계산된 자기장 신호의 크기(Bcjk)를 바탕으로 목적함수(Fk), 가상소스(Mjk) 및 보조변수(λik)를 각각 계산하는 단계;
상기 계산된 가상소스(Mjk)와 보조변수(λik)를 바탕으로 매질 민감도(dF/dp)를 계산하는 단계;
상기 계산된 매질 민감도(dF/dp)와 목적함수(Fk)의 크기로부터 해(解)의 수렴 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단결과, 해가 수렴되면 역문제 해석을 종료하고, 수렴되지 않으면 설계변수(ρik)의 크기를 수정해 가면서 해가 수렴될 때까지 상기 목적함수(Fk)와 매질 민감도(dF/dp)를 계산하는 과정을 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
| 8 |
8
제7항에 있어서,
상기 설계변수는 자기장 신호의 소스가 되는 자하(ρ)이고, 상기 목적함수는 신호 측정부의 각 측정점에서 측정된 자기장 신호의 크기와 상기 설계변수를 바탕으로 계산된 자기장 신호 크기와의 차이의 자승을 모두 합산한 결과인 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
| 9 |
9
제7항에 있어서,
상기 설계변수의 크기(ρik)를 바탕으로 계산한 자기장 신호의 크기(Bcjk)는 다음의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
| 10 |
10
제7항에 있어서,
상기 목적함수(Fk)는 다음의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
| 11 |
11
제7항에 있어서,
상기 가상소스(Mjk) 및 보조변수(λik)는 각각 다음의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
| 12 |
12
제7항에 있어서,
상기 매질 민감도(dF/dp)는 다음의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 함정의 자기장 신호원 특성 분석방법
|
