수중 음원 탐지를 위한 평면 배열 센서 구성 방법에 관한 연구

Abstract

본 연구는 수중 로봇에 장착되어 수중 음원을 탐지하고 음원 파라미터를 추정하기 위한 평면 배열 센서 구성 방법에 관한 연구 결과를 제시한다. 특별히 4개의 하이드로폰만을 이용해 평면 배열 센서를 구성할 때, 앨리어싱 (aliasing)없이 방위각을 추정하기 위한 배열 센서 구성 조건을 유도하고, 대표적인 평면 배열 센서 형태인 star형 배열과 원형(정방형) 배열에 대해 음향 신호의 입사각에 따른 빔폭과 최대 부엽 크기를 컴퓨터 수치해석을 이용해 분석하였다. 수치해석 결과, 빔폭의 크기는 star형 배열이 더 작게 나타났으나 최대 부엽 크기는 원형 배열이 더 작게 나타나 배열 센서가 적용되는 수중음향 환경 조건에 따라 두 배열 센서의 비교 우위가 달라질 수 있음을 확인하였다. 위한 배열 센서 구성 조건을 유도하고, 대표적인 평면 배열 센서 형태인 star형 배열과 원형(정방형) 배열에 대해 음향 신호의 입사각에 따른 빔폭과 최대 부엽 크기를 컴퓨터 수치해석을 이용해 분석하였다. 수치해석 결과, 빔폭의 크기는 star형 배열이 더 작게 나타났으나 최대 부엽 크기는 원형 배열이 더 작게 나타나 배열 센서가 적용되는 수중음향 환경 조건에 따라 두 배열 센서의 비교 우위가 달라질 수 있음을 확인하였다.