확률적 방향각 추정에 기반한 다수 수중 음원의 위치 추정 기법

Abstract

수중 환경의 센서 활용에 대한 환경적 제약으로 인해, 수중 로봇의 자율 유영을 위해서는 음향 신호의 활용이 필수적이다. 본 논문은 수중 로봇의 자율 유영에 활용 가능한 다수 수중 음원의 위치 인식 기법을 제안한다. 먼저, 취득된 음향 신호로부터 수중 인공 음원의 신호를 추출 및 인식한다. 다음으로, 추출된 음향 신호를 이용해 도달시간지연 기반의 방향각 추정을 수행한다. 마지막으로 추정된 방향각 정보와 수중 로봇의 위치 정보를 활용하여 수중 인공 음원의 위치를 추정한다. 제안된 방법은 확률적 방향각 추정을 통해 수중 잡음으로부터 얻어지는 잘못된 방향각 정보를 걸러내고 안정적인 방향각 정보를 제공하여 음원의 위치 추정이 성공적으로 이루어 질 수 있도록 한다. 제안된 방법은 실해역 환경에서의 실험을 통해 검증되었다.인공 음원의 신호를 추출 및 인식한다. 다음으로, 추출된 음향 신호를 이용해 도달시간지연 기반의 방향각 추정을 수행한다. 마지막으로 추정된 방향각 정보와 수중 로봇의 위치 정보를 활용하여 수중 인공 음원의 위치를 추정한다. 제안된 방법은 확률적 방향각 추정을 통해 수중 잡음으로부터 얻어지는 잘못된 방향각 정보를 걸러내고 안정적인 방향각 정보를 제공하여 음원의 위치 추정이 성공적으로 이루어 질 수 있도록 한다. 제안된 방법은 실해역 환경에서의 실험을 통해 검증되었다.