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3D 감시 소나를 위한 소나 수신 데이터 취득 및 고속 전송 알고리즘 및 보드 개발에 관한 연구
오영석(Young-Seock Oh),박승수(Seung-Su Park),김용옥(Yong-Ok Kim),박동진(Dong-Jin Park),이병용(Byung-yong Lee) 한국마린엔지니어링학회 2010 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4
3차원 전방감시소나(FLS; Forward Looking Sonar)의 구현은 최근 빈번하게 일어나는 쾌속선과 고래의 충돌사고를 막기 위해 필수적인 사안이다. 현재 일본을 포함한 몇몇 국가에서 연구에 착수하고 있으며 우리나라에서도 국내의 기술력을 바탕으로 FLS 시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 3D 감시 소나를 위한 소나 수신데이터 취득 및 고속 전송 알고리즘과 보드 개발에 관한 연구를 진행하였다.
고속 전방 3D 감시 소나를 위한 다채널 수신 알고리즘 및 보드 개발에 관한 연구
오영석(Young-Seock Oh),박승수(Seung-Su Park),김용옥(Yong-Ok Kim),박동진(Dong-Jin Park),이병용(Byung-yong Lee) 한국마린엔지니어링학회 2010 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4
고래와 선박의 충돌을 막기 위해 고안된 기존의 방법들이 큰 성과를 거두지 못하면서 전방감시소나(FLS; Forward Looking Sonar)시스템 개발의 중요성이 커지고 있다. 하지만 고속 전방 3차원 감시 소나를 구현하기 위한 기술력은 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 전방 3D 감시 소나를 위한 다채널 수신 알고리즘 및 보드 개발에 관한 연구를 진행하였다.
음향변환자 전면부 Housing에 의한 흡수손실에 관한 연구
최영호(Young-Ho Choi),장원실(Won-Sil Jang),김영일(Yong-Il Kim),오영석(Young-Seock Oh),박승수(Seung-soo Park) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-
선저탑재식 음향변환자는 돌출형에 한에 유체항력 및 유체유기소음을 감소시키기 위해 유선형 housing을 장착하고 있다. housing의 형상 및 재질에 따른 흡수손실(absorption loss)은 필연적으로 발생하게 되며, 정밀한 음향 설계를 위해서는 이론해석 및 실험검증이 필수적이다. 본 연구는 해석기법으로는 BEM기법을 사용하였고, 실험검증은 음향수조에서 음원준위 측정법을 사용하여 수행하였으며, 해석 및 실험에서 유사한 결과를 도출하였다.
평면배열기법을 이용한 음향측심기용 Narrow-Beam 트랜스듀서
최영호(Young-Ho Choi),박승수(Seung-soo Park),오영석(Young-Seock Oh),조규룡(Kyu-Lyong Cho) 한국마린엔지니어링학회 2007 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.-
음향측심기용 트랜스듀서(transducer)는 주빔(main beam)의 각도가 좁을수록 송신에너지 밀집도가 높아지고, 수신감도가 좋아지며, 수직해상도 또한 높아지므로 Narrow-Beam 트랜스듀서를 사용하는 것이 효과적이다. 트랜스듀서의 빔각도(beam angle)는 압전세라믹의 주파수(frequency)와 면적에 의해 결정되어지며, 주파수가 증가할수록 면적이 커질수록 빔각도는 좁아진다. 그러나 압전세라믹의 특성상 면적이 커질수록 성형시 외형변화가 심해져 특성이 나빠지며, 제작이 어렵다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 평면배열기법(palne array method)을 통해 이러한 문제점을 해결 하였으며, 배열신호처리(array signal processing)기법을 통해 트랜스듀서의 음향설계를 수행하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다.
박동진(Park Dong Jin),김영일(Kim Young Il),오영석(Oh Young Seock),박승수(Park Seung Soo) 대한공간정보학회 2008 대한공간정보학회지 Vol.16 No.3
현재 해양 측량 및 선박항해 목적으로 음향측심기가 사용되어지고 있다. 하지만 신뢰성 있는 수심인식이 주 목적인 음향측심기가 낮은 수심 또는 험한 해저 지형에서 수심 인식률이 현저히 떨어지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 트랜듀서의 음파특성 파악 및 최적 알고리즘을 연구를 하였다. 알고리즘 연산처리를 하기위해 최신 DSP프로 세서(TMS320F2812)를 적용하여 고속으로 데이터처리를 하는 하드웨어 설계를 하였다.. 마지막으로 기존방식과 최적 알고리즘을 적용한 방식을 비교하여 데이터 신뢰성을 비교하였다. Nowadays, echosouder has been widely used in sea survey and ship navigation. By utilizing echosounder, we can measure the depth of water reliability. However, the problem is that depth update rate drops remarkably when sea bottom is shallow or steep/rugged. Therefore, we have developed an optimized algorithm to process tranducer’s soundwave signals at high-speed and minimize error. Processing algorithm is implemented by the latest DSP processor (TMS320F2812), consequently, high-speed data processing can be achieved. Performance of the proposed algorithm is verified by experiments and compared with existing algorithms. It has shown that our method results in higher precision in water depth measurement than other methods.
박동진(Dong-jin Park),진강규(Gang-gyu Jin),박승수(Seung-soo Park),오영석(Young-Seock Oh) 한국항해항만학회 2008 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.공동학술
유전 알고리즘은 생물의 진화과정(자연선별, 유전법칙)을 모방한 확률적으로 해를 탐색해가는 방법이다. 기존 음향측심기에 적용된 단순 과거 데이터 비교분석에 의한 수심탐색알고리즘과 유전알고리즘을 이용하여 수심탐색을 구하여 비교분석하여 수심정확도 및 오차발생빈도 횟수를 분석 및 판단하였다.
박동진(Dong-Jin Park),윤양호(Yang-Ho Yoon),김영일(Young-Il Kim),오영석(Young-Seock Oh),박승수(Seung-soo Park) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-
기존의 음향측심기는 복잡한 하드웨어 구조로 인해 크기와 중량이 큰 단점이 있었다. 이에 본 개발에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 고속의 단일칩을 적용하여 단순구조의 하드웨어로 구성하였으며, 그 결과 장비의 크기 및 중량을 감소시킬 수 있었고 또 신호처리 기법을 적용하여 측정 데이터의 안정성을 획득 하였다.