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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김세영 (한국해양대학교 전파공학과) 천승용 (국방과학연구소) 손윤준 (국방기술품질원) 김기만 (한국해양대학교 전파공학과)
저널정보
한국음향학회 한국음향학회지 한국음향학회지 제28권 제4호
발행연도
2009.1
수록면
318 - 327 (10page)

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본 논문에서는 천해환경에서 근거리 광대역 음원의 3차원 위치추정 알고리즘을 제안한다. 음향 도파관 불변 이론에 따라 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭패턴의 기울기는 음원의 거리에 비례한다. 두 개의 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭패턴의 정합을 통해 음원과 두 센서간의 상대적인 거리비를 추정 하였다. 이를 아폴로니오스의 원에 적용하여 두 센서로부터 일정한 거리비를 가지는 음원의 궤적을 나타낸다. 3개의 센서를 이용하면 두 개의 아폴로니오스 원이 음원의 수평거리와 방위를 나타내는 교점을 형성하며 이는 음원의 수심에 대하여 일정하다. 따라서 음원의 깊이는 두 센서로부터 거리차가 일정한 3차원 쌍곡면의 방정식을 적용하여 최종 추정하였다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 음파 전달 모델을 이용한 모의실험을 통해 위치추정 오차를 분석하였다. 모의실험 결과 음원의 거리에 대한 추정오차는 50 m이내, 깊이에 대한 추정오차는 15 m 이내인 것으로 나타났다.
#수중음향 #음향 도파관 불변성 #간섭 패턴 정합 #아폴로니오스의 원 #쌍곡면 #3차원 위치추정 #Underwater acoustics #Waveguide invariant #Interference pattern matching #Circle of apollonius #Hyperboloid #3-dimensional localization

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