KR100979286B1 - Apparatus and method for detecting distance and orientation between objects under water - Google Patents

Apparatus and method for detecting distance and orientation between objects under water Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for measuring the distance and orientation between objects under water are provided to precisely measure the distance and the orientation between objects in a submerged environment with a noise and a position change of a target object due to turbulent flow. CONSTITUTION: A transmission sensor(130) is installed under water and transmits a detection signal. A receiving sensor(140) is installed on a submerged object(170) and receives the detected signal. A transmitter(120) transmits the phase of the inverted detected signal to the transmission sensor. A receiver(150) receives the detected signal of the receiving sensor. A controller(110) obtains cross correlation of the received detection signal and the transmitted detection signal. The distance and orientation of the object are measured.

Description

수중 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법{Apparatus and Method for detecting distance and orientation between objects under water} Apparatus and Method for detecting distance and orientation between objects under water}

본 발명의 일실시예는 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수중하에서 탐지신호의 위상을 반전하고 송신신호와 위상신호의 교차 상관도를 계산하여 수중에서 물체 간의 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to an apparatus and a method for measuring distance and azimuth, and more particularly, to invert a phase of a detection signal under water and calculate a cross correlation between a transmission signal and a phase signal to calculate the distance between objects in the water. And an apparatus and method for measuring orientation.

일반적으로 수중의 음향 신호를 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하기 위한 음향탐지기에 있어서, 수중의 음파를 감지하는 방식은 음향에너지를 방사하여 그 음향에너지가 물체로부터 반사되는 것을 수신하는 능동 소나(Sonar)방식과, 다른 음원으로부터 방사하는 음향에너지만을 수신하는 수동 소나방식이 있다.In general, in the sound detector for detecting an acoustic signal in the water to detect the exact position of the sound source, the method of detecting the sound wave in the water is an active sonar that emits sound energy and receives the reflected sound energy from the object. There is a (Sonar) method and a passive sonar method that receives only acoustic energy radiated from other sound sources.

소나 시스템이란, 좁은 뜻으로는 수중청음기, 음향탐신기를 말하며, 바다의 상황에 따라 다소의 차이가 있으나 바다 속에 약 1,500 m/s의 속도로 전파되어 물체에 닿으면 반사하여 되돌아오는 성질을 이용한다. 음향탐신기형은 액티브 소나에 해당하며, 수중청음기형은 패시브 소나에 해당한다. A sonar system is a hydrophone or sound detector in a narrow sense, and it has some differences depending on the situation of the sea, but uses the property of propagating at the speed of about 1,500 m / s in the sea and reflecting back to the object. . The acoustic detector type corresponds to the active sonar, and the hydrophone type corresponds to the passive sonar.

전자에는 음향탐신기, 음향측탐기가 있는데, 음향탐신기는 초음파를 짧은 단 속음(斷續音)으로서 발사하고 이것이 물체에 부딪쳐 반사하여 되돌아오는 데 걸리는 시간을 재어 물체까지의 거리를 측정한다. 또한, 송파기(送波器)를 회전시켜 그 방향을 탐지한다. 실제로는 레이더의 PPI 스코프 방식과 같으며, 브라운관 위에 거리, 주위에 방위를 눈금으로 새겨 주사선(走査線)이 송파기의 회전과 함께 회전하도록 되어 있으며, 반향음(反響音)이 되돌아오면 브라운관 위에 광점(光點)으로서 물체가 나타나 거리 및 방위를 탐지하게 된다. The former includes an acoustic detector and an acoustic probe, which emits ultrasonic waves as short intermittent sounds and measures the distance to the object by measuring the time it takes to hit the object and reflect it back. It also rotates a transmitter to detect its direction. It is actually the same as radar's PPI scope method, and the distance is measured on the CRT and the bearings are engraved on the circumference so that the scan line rotates with the rotation of the transmitter. Objects appear as light spots to detect distance and orientation.

후자에는 수중청음기가 있는데, 지향성(指向性)이 높은 청음기를 여러 개 조합하여 도달음의 시간차로부터 방위를 알 수 있다. 조건이 좋을 때는 이 종류의 소나는 160 km 앞의 선박을 탐지할 수 있다고 하며, 선박의 종류 ·형태에 따라서 나타내는 소리가 달라 음향탐신기형에 비하여 배의 종류까지도 식별이 가능하다. 이들은 주로 바다의 표면 가까이에서 사용되는데, 수온의 구조가 복잡한 변온층(變溫層)이 있어서 음파의 굴곡과 속도의 변화가 일어나 유효거리는 제한을 받게 된다.There is a hydrophone in the latter, and the orientation can be known from the time difference of the arrival sound by combining a plurality of directional hearing instruments. When the conditions are good, this type of sonar is capable of detecting ships up to 160 km in length. The sound is different depending on the type and type of ship, and even the types of ships can be identified. They are mainly used near the surface of the sea, and there is a variable temperature layer in which the structure of the water temperature is complicated, so that the wave length and the speed of the sound wave change, which limits the effective distance.

이와 같은 소나 시스템들은 송신 파형과 수 신파형의 비교를 통해 음파의 전달 시간을 측정하여 물체간 거리를 측정하는데, 송신신호를 수신측에서 받을 때에는 신호의 레벨도 많이 감소 될 뿐만 아니라, 노이즈가 많이 타게 되어 수신한 신호의 시작점을 찾기가 쉽지 않고, 또한 어떤 신호가 수신신호인지 구분하지 못하는 문제가 있다. These sonar systems measure the propagation time of a sound wave by comparing the transmission waveform with the reception waveform, and measure the distance between objects. It is not easy to find the starting point of the received signal because it is burned, and there is a problem that does not distinguish which signal is the received signal.

본 발명의 목적은, 수중환경에서 소나 등의 음파 탐지기 자체의 위치 변동이 있는 경우 위치 변동된 음파 탐지기의 위치 및 방위를 정확하게 파악하여 음파 탐지기의 정확도를 높이는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention, an apparatus and method for measuring the underwater distance and azimuth to increase the accuracy of the sonar by accurately grasping the position and orientation of the sonar, such as sonar in the underwater environment changes in the position of the sonar itself To provide.

본 발명의 다른 목적은, 수중환경에서 측정 대상 물체의 위치 변동이 있는 경우 위치 변동된 물체의 위치 및 방위를 측정하는 신호를 위상반전시켜 노이즈 등에 영향을 적게 받는 측정 정밀도가 높은 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an underwater distance and azimuth with a high measurement accuracy that is less affected by noise by phase inverting a signal for measuring the position and orientation of a positional changed object when there is a positional change of an object to be measured in an underwater environment. It is to provide an apparatus and method for measuring.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치는 수중에 설치되어 탐지신호를 전송하는 송신센서; 수중의 대상체에 설치되어 상기 탐지신호를 수신하는 수신센서; 상기 송신센서로 상기 탐지신호의 위상을 반전시켜 전송하는 송신부; 상기 수신센서가 검출한 상기 탐지신호를 전송받는 수신부; 및 상기 전송된 탐지신호와 상기 수신된 탐지신호의 교차 상관도(cross correlation)를 구하여 상기 송신센서에 대한 상기 대상체의 거리 및 방위를 측정하는 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object, an apparatus for measuring underwater distance and azimuth according to an embodiment of the present invention includes: a transmission sensor installed in the water and transmitting a detection signal; A reception sensor installed at an object underwater to receive the detection signal; A transmitter for transmitting the inverted phase of the detection signal to the transmitter; A receiver receiving the detection signal detected by the reception sensor; And a controller for obtaining a cross correlation between the transmitted detection signal and the received detection signal and measuring the distance and orientation of the object with respect to the transmission sensor.

상기 장치는, 상기 전송된 탐지신호, 상기 수신된 탐지신호, 상기 탐지신호의 교차 상관 함수, 및 상기 대상체의 거리와 방위를 포함하는 측정정보를 표시하 는 GUI(Graphic User Interface)를 더 포함하는 것이 바람직하다. The apparatus further includes a graphical user interface (GUI) for displaying measurement information including the transmitted detection signal, the received detection signal, a cross correlation function of the detection signal, and the distance and orientation of the object. It is preferable.

상기 장치는, 상기 송신부와 상기 송신센서 사이에 설치되어, 상기 송신부로부터 상기 송신센서로 전송되는 과정에서 감쇄된 상기 탐지신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하는 것이 바람직하다. The apparatus may further include an amplifier provided between the transmitter and the transmitter, the amplifier amplifying the detection signal attenuated during transmission from the transmitter to the transmitter.

상기 송신센서는, 상기 송신부에서 생성된 전기적 신호 형태의 상기 탐지신호를 음파신호 형태로 변환하여 전송하는 음파 송신센서인 것을 특징으로 한다. The transmission sensor is characterized in that the sound wave transmission sensor for converting the detection signal in the form of an electrical signal generated by the transmission unit in the form of a sound wave signal.

상기 수신센서는 상기 전송된 음파신호를 독립적으로 수신하며, 일정한 간격으로 이격되어 형성된 제1 수신센서 및 제2 수신센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. The receiving sensor may independently receive the transmitted sound wave signal, and include a first receiving sensor and a second receiving sensor spaced apart at regular intervals.

상기 제1 수신센서 및 상기 제2 수신센서의 각각은 상기 전송된 탐지신호를 상이한 방위각으로 수신하는 것을 특징으로 한다. Each of the first receiving sensor and the second receiving sensor may receive the transmitted detection signal at different azimuth angles.

상기 송신부는, 상기 탐지신호를 적어도 한번 위상 반전시키고, 상기 위상 반전된 시점을 전후하여 상기 탐지신호의 진폭 또는 주파수를 가변하는 것을 특징으로 한다. The transmitter may invert the phase of the detection signal at least once, and vary the amplitude or frequency of the detection signal before and after the phase inversion.

본 발명의 일실시예에 따른 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법은 수중에서 거리 및 방위를 측정하기 위하여 탐지신호를 적어도 한번 위상 반전하여 대상체를 향하여 전송하는 단계; 상기 대상체에서 상기 탐지신호가 수신되면, 상기 전송됨 탐지신호와 상기 수신된 탐지신호의 교차 상관도를 구하여 송신 위치에 대한 상기 대상체의 거리 및 방위를 포함하는 위치정보를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 위 치 정보를 사용자에게 표시하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of measuring underwater distance and azimuth, including: transmitting a detection signal toward an object by reversing a detection signal at least once in order to measure distance and aquatic underwater; Calculating a location information including a distance and a direction of the object with respect to a transmission position by obtaining a cross correlation between the transmitted detection signal and the received detection signal when the detection signal is received by the object; And displaying the calculated position information to the user.

상기 전송 단계는, 상기 위상 반전의 시점을 전후하여 상기 탐지신호의 진폭 또는 주파수를 변경하는 것을 특징으로 한다. In the transmitting step, the amplitude or frequency of the detection signal is changed before and after the time point of the phase inversion.

상기 전송 단계는, 음파 송신센서를 이용하여 전기적 형태의 탐지신호를 음파 형태의 탐지신호로 변경하여 전송하는 것을 특징으로 한다. The transmitting step is characterized in that for changing the electrical detection signal to a sound wave-type detection signal using a sound wave transmission sensor and transmitting.

상기 계산 단계는, 제1 수신센서를 이용하여 상기 전송된 탐지신호에 대한 제1 수신 탐지신호를 수신하는 제1 수신단계; 및 제2 수신센서를 이용하여 상기 전송 탐지신호에 대한 제2 수신 탐지신호를 수신하는 제2 수신단계를 포함하고, 상기 제1 수신센서와 상기 제2 수신센서는 고정적으로 제3 거리만큼 이격되어 설치되는 것을 특징으로 한다. The calculating step may include a first receiving step of receiving a first received detection signal for the transmitted detection signal by using a first reception sensor; And a second reception step of receiving a second reception detection signal for the transmission detection signal by using a second reception sensor, wherein the first reception sensor and the second reception sensor are fixedly spaced apart by a third distance. It is characterized by being installed.

상기 계산 단계는, 상기 제1 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호에 기초하여 상기 송신센서와 상기 제1 수신센서 간의 제1 거리를 산출하는 단계; 및 상기 제2 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호에 기초하여 상기 송신센서와 상기 제2 수신센서 간의 제2 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The calculating step may include calculating a first distance between the transmission sensor and the first reception sensor based on the first reception detection signal and the transmitted detection signal; And calculating a second distance between the transmission sensor and the second reception sensor based on the second reception detection signal and the transmitted detection signal.

상기 제1 거리산출 단계는, 상기 제1 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호의 교차 상관도를 구하고, 이에 기초하여 상기 제1 수신 탐지신호가 상기 송신센서로부터 상기 제1 수신센서에 도달한 제1 시간을 구하고, The first distance calculating step may include obtaining a cross correlation between the first received detection signal and the transmitted detection signal, and based on the first received detection signal, the first received detection signal reaching the first reception sensor from the transmission sensor. Save an hour,

상기 제2 거리산출 단계는, 상기 제2 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호의 교차 상관도를 구하고, 이에 기초하여 상기 제2 수신 탐지신호가 상기 송신센서로부터 상기 제2 수신센서에 도달한 제2 시간을 구하는 것을 특징으로 한다. The calculating of the second distance may include obtaining a cross correlation between the second received detection signal and the transmitted detection signal, and based on the second received detection signal, the second received detection signal reaching the second reception sensor from the transmission sensor. It is characterized by finding 2 hours.

상기 계산 단계는, 상기 제1, 제2, 및 제3 거리에 기초하여 상기 송신센서에 대한 대상체의 거리 및 방위를 구하는 것을 특징으로 한다. In the calculating step, the distance and azimuth of the object with respect to the transmission sensor may be obtained based on the first, second, and third distances.

본 발명의 실시예들에 따른 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법은 위상 반전된 탐지신호를 이용함으로써, 난류 등의 요인에 의하여 대상 물체의 위치 변동 및 노이즈가 심한 수중 환경에서도 물체 간의 거리 및 방위를 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다. The apparatus and method for measuring underwater distance and azimuth according to embodiments of the present invention use a phase-inverted detection signal, so that the distance between objects in an underwater environment with high fluctuations in position and noise due to factors such as turbulence, etc. There is an effect that can accurately measure the orientation.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치 및 방법은 소나(SONAR) 시스템과 결합하여 수중 상태에서 소나 자체의 움직인 거리, 방위정보를 측정하여 소나 측정시스템의 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, the apparatus and method for measuring the underwater distance and azimuth according to the embodiments of the present invention in combination with a sonar system (SONAR) system to measure the distance and azimuth of the sonar itself in the underwater state to measure the precision of the sonar measurement system It can increase the effect.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하며, 단수로 기재된 용어도 복수의 개념을 포함할 수 있다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted, and the singular terminology may include a plurality of concepts. . In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치의 기능 블록도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예가 소나 시스템과 결합하여 배에 장치된 일 적용 예를 도시한 것이다. Figure 1 shows a functional block diagram of a device for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an embodiment of the present invention in combination with a sonar system applied to a ship An example is shown.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치(100)는 수중에 설치되어 탐지신호를 전송하는 송신센서(130); 수중의 대상체(170)에 설치되어 상기 탐지신호를 수신하는 수신센서(140); 상기 송신센서로 상기 탐지신호의 위상을 반전시켜 전송하는 송신부(120); 상기 수신센서가 검출한 상기 탐지신호를 전송받는 수신부(150); 및 상기 전송된 탐지신호와 상기 수신된 탐지신호의 교차 상관도(cross correlation)를 구하여 상기 송신센서에 대한 상기 대상체의 거리 및 방위를 측정하는 제어부(110)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the apparatus 100 for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention includes a transmission sensor 130 installed in the water and transmitting a detection signal; A reception sensor (140) installed in the object (170) underwater to receive the detection signal; A transmitter 120 for transmitting the inverted phase of the detection signal to the transmitter; A receiver 150 receiving the detection signal detected by the reception sensor; And a controller 110 obtaining a cross correlation between the transmitted detection signal and the received detection signal and measuring the distance and orientation of the object with respect to the transmission sensor.

상기 대상체(170)는 수중 환경뿐만 아니라, 일반적인 환경에 높여있는 물체일 수 있다. 상기 대상체가 수중 환경에서는 물체를 탐지하는 소나(sonar) 일 수 있다. 상기 소나는 선박 등의 운반체와 결합되어 이용될 수 있으며, 이 경우에는 난류 등에 의하여 소나 자체의 위치가 변동하므로 소나의 정확한 위치를 아는 것이 소나 시스템의 측정 정밀도를 높일 수 있다. The object 170 may be an object that is elevated in a general environment as well as an underwater environment. The object may be a sonar that detects an object in an underwater environment. The sonar may be used in combination with a carrier such as a ship, and in this case, since the position of the sonar varies due to turbulence, etc., knowing the exact position of the sonar may increase the measurement accuracy of the sonar system.

상기 장치(100)는, 상기 전송된 탐지신호, 상기 수신된 탐지신호, 상기 탐지신호의 교차 상관 함수, 및 상기 대상체의 거리와 방위를 포함하는 측정정보를 표시하는 GUI(Graphic User Interface)(160)와, 상기 송신부와 상기 송신센서 사이에 설치되어, 상기 송신부로부터 상기 송신센서로 전송되는 과정에서 감쇄된 상기 탐지신호를 증폭하는 증폭기(AMP)(121)를 더 포함하는 것이 바람직하다. The apparatus 100 may include a graphical user interface (GUI) 160 displaying measurement information including the transmitted detection signal, the received detection signal, a cross correlation function of the detection signal, and the distance and azimuth of the object. And an amplifier (AMP) 121 installed between the transmitter and the transmitter to amplify the detection signal attenuated during transmission from the transmitter to the transmitter.

상기 송신센서(130)는, 상기 송신부에서 생성된 전기적 신호 형태의 상기 탐지신호를 음파신호 형태로 변환하여 전송하며, 음파 송신센서가 이용될 수 있다. 그러므로, 상기 음파 송신센서의 일례는 전기적신호를 음향신호로 바꿔서 수중으로 송신하는 트랜스듀서가 될 수 있다. The transmission sensor 130 converts the detection signal in the form of an electrical signal generated by the transmission unit into a sound wave signal form and transmits the sound signal, and a sound wave transmission sensor may be used. Therefore, an example of the sound wave transmission sensor may be a transducer that transmits an electric signal underwater by converting an electrical signal into an acoustic signal.

상기 송신부(120)는 탐지신호를 상기 송신센서로 유선으로 전송하게 되는데, 상기 탐지신호를 적어도 한번 위상 반전시키고, 상기 위상 반전된 시점을 전후하여 상기 탐지신호의 진폭 또는 주파수를 가변한다. The transmitter 120 transmits a detection signal to the transmission sensor by wire, at least one phase inversion of the detection signal and varying the amplitude or frequency of the detection signal before and after the phase inversion.

상술한 바와 같이, 상기 대상체가 소나와 같은 수중환경에 있는 경우에는 난류 등으로 인하여 초기 위치가 변동될 수 있고, 또한 노이즈가 많아 수신된 탐지신호의 시작점을 정확하게 아는 것이 힘들지만, 본 발명은 상기 송신부(120)를 구비함으로써, 상기 전송 탐지신호를 위상반전시켜 송신된 탐지신호와 수신된 탐지신호의 교차 상관도 연산시에 수신된 탐지신호의 시작점의 정확하게 찾을 수 있다. As described above, when the object is in an underwater environment such as a sonar, the initial position may be changed due to turbulence, etc., and also there is a lot of noise, so it is difficult to accurately know the starting point of the received detection signal. 120, it is possible to phase-invert the transmission detection signal to accurately find the starting point of the received detection signal during cross-correlation calculation of the transmitted detection signal and the received detection signal.

상기 수신센서(140)는 일정한 간격으로 이격되어 형성된 제1 수신센서(141) 및 제2 수신센서(142)를 포함하여 구성되며, 상기 제1,2 수신센서는 상기 전송된 음파신호를 독립적으로 수신한다. 이 경우에, 상기 제1 수신센서 및 상기 제2 수신센서의 각각은 상기 전송된 탐지신호를 상이한 방위각으로 수신할 수 있도록, 양 수신센서의 연결선과 상기 전송센서와의 가상의 연결선이 거의 수직을 이루도록 배치된다. The receiving sensor 140 includes a first receiving sensor 141 and a second receiving sensor 142 formed at regular intervals, and the first and second receiving sensors independently of the transmitted sound wave signals. Receive. In this case, each of the first receiving sensor and the second receiving sensor has a substantially perpendicular connection line between the connecting line of both receiving sensors and the transmitting sensor so that the transmitted detection signal can be received at different azimuth angles. Arranged to achieve.

도 2를 참조하면, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치(100)가 선박(180)의 소나 시스템에 응용된 경우에, 상기 제 어부(110), 송신부(120), 수신부(150) 및 GUI(160)는 선박에 탑재되어 물 위에 위치하고, 송신센서(130), 증폭기(121) 및 수신센서(140)는 수중에 위치한다. 2, when the apparatus 100 for measuring the distance and orientation of the underwater object according to an embodiment of the present invention described above is applied to the sonar system of the vessel 180, the control unit 110, The transmitter 120, the receiver 150, and the GUI 160 are mounted on a ship and positioned on the water, and the transmission sensor 130, the amplifier 121, and the reception sensor 140 are located underwater.

특히, 상기 대상체가 소나(170)이며 수중에 위치하고, 소나(170)의 상부에 수신센서(141,142)가 일정한 간격으로 이격되어 고정적으로 설치되어 있다. 그러므로, 상기 송신센서에서 전송한 위상 반전된 탐지신호를 상기 소나의 상부에 이격 설치된 두개의 수신센서에서 수신하게 되며, 상기 수신부는 수신된 탐지신호를 상기 제어부로 전송하게 된다. In particular, the object is the sonar 170 is located in the water, the receiving sensor (141, 142) is fixedly spaced apart at regular intervals on the top of the sonar 170. Therefore, the phase-inverted detection signal transmitted from the transmitting sensor is received by two receiving sensors spaced apart from the top of the sonar, and the receiving unit transmits the received detection signal to the controller.

따라서, 상기 제어부는 전송된 탐지신호와, 두개의 수신센서의 각각에서 수신된 제1,2 수신 탐지신호를 이용하여 두신호의 교차 상관도를 계산하게 된다. 그 결과로서, 두 개의 수신 탐지신호가 송신센서로부터 각각의 수신센서에 도달한 시간을 측정할 수 있고, 상기 각각의 도달시간으로부터 송신센서로부터 각각의 수신센서 간의 거리를 알 수 있다. 최종적으로는, 삼각함수의 코사인 제2 법칙에 따라 두 수신센서 간의 이격거리와, 송신센서와 각각의 수신센서 간의 거리에 기초하여 상기 수신센서를 탑재하고 있는 소나의 방위 및 소나와 송신센거 간의 거리를 알수 있다. 상기 송신부에 의하여 위상 반전된 탐지신호는 음전달시간 계산시 위상반전된 시점에서 교차 상관관계를 계산하는 시점으로 정할 수 있어 노이즈에 매우 강하게 된다. Therefore, the control unit calculates the cross correlation between the two signals using the transmitted detection signal and the first and second reception detection signals received at each of the two reception sensors. As a result, it is possible to measure the time when two reception detection signals reach each reception sensor from the transmission sensor, and the distance between each reception sensor from the transmission sensor can be known from each arrival time. Finally, according to the second law of the cosine of the trigonometric function, the distance between the two receiving sensors and the distance between the receiving sensor and the sonar and the transmitting sensor based on the distance between the transmitting sensor and each receiving sensor. You can see. The detection signal phase-inverted by the transmitter may be determined as a point in time at which the cross correlation is calculated from the phase inversion at the time of calculating the sound propagation time, thereby becoming very resistant to noise.

바다에서 시험을 하는 소나가 난류나 기타 다른 이유에 의해서 움직일 수 있는데, 상기의 장치(100)를 선박의 소나 시스템과 결합하는 경우에 그 소나의 거리나 방위를 예상 가능한 범위에서 어느 정도 변화되는지 알 수 있어, 소나 시스템의 측정 정밀도를 높일 수 있다. Sonar testing at sea can be moved by turbulence or other reasons, and when the device 100 is combined with a ship's sonar system, it is known how far the sonar's distance or orientation changes within a predictable range. This can increase the measurement accuracy of the sonar system.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.Figure 3 shows a flow chart of a method for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법은 수중에서 거리 및 방위를 측정하기 위하여 탐지신호를 적어도 한번 위상 반전하여 대상체를 향하여 전송하는 단계(S10); 상기 대상체에서 상기 탐지신호가 수신되면, 상기 전송됨 탐지신호와 상기 수신된 탐지신호의 교차 상관도를 구하여 송신 위치에 대한 상기 대상체의 거리 및 방위를 포함하는 위치정보를 계산하는 단계(S20 ~S60); 및 상기 계산된 위치 정보를 사용자에게 표시하는 단계(S60)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 3, the method for measuring underwater distance and azimuth according to an embodiment of the present invention includes: inverting a detection signal at least once in phase to transmit a distance and azimuth to an object in order to measure distance and azimuth in water (S10); When the detection signal is received at the object, calculating cross-correlation between the transmitted detection signal and the received detection signal and calculating position information including the distance and azimuth of the object with respect to a transmission position (S20 to S60). ); And displaying the calculated position information to the user (S60).

상기 전송 단계(S10)는, 상기 위상 반전의 시점을 전후하여 상기 탐지신호의 진폭 또는 주파수를 변경하고, 음파 송신센서를 이용하여 전기적 형태의 탐지신호를 음파 형태의 탐지신호로 변경하여 전송한다. In the transmitting step S10, the amplitude or frequency of the detection signal is changed before and after the timing of the phase reversal, and the electrical detection signal is changed into a sound wave type detection signal using a sound wave transmission sensor and transmitted.

상기 계산 단계에서는, 제1 수신센서가 상기 전송된 탐지신호에 대한 제1 수신 탐지신호를 수신하고, 제2 수신센서가 상기 전송 탐지신호에 대한 제2 수신 탐지신호를 수신하며(S20), 이 경우에 상기 제1 수신센서와 상기 제2 수신센서는 고정적으로 제3 거리만큼 이격되어 설치되어 있다. In the calculating step, a first reception sensor receives a first reception detection signal for the transmitted detection signal, a second reception sensor receives a second reception detection signal for the transmission detection signal (S20), In this case, the first receiving sensor and the second receiving sensor are fixedly spaced apart by a third distance.

상기 계산 단계는, 상기 제1 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호에 기초하여 상기 송신센서와 상기 제1 수신센서 간의 제1 거리를 산출하고(S30), 상기 제2 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호에 기초하여 상기 송신센서와 상기 제2 수신센서 간의 제2 거리를 산출한다(S40). The calculating may include calculating a first distance between the transmission sensor and the first reception sensor based on the first reception detection signal and the transmitted detection signal (S30), and transmitting the second reception detection signal and the transmitted signal. A second distance between the transmitting sensor and the second receiving sensor is calculated based on the detection signal (S40).

여기서, 상기 제1 거리를 계산하기 위해서는(S33), 먼저 상기 제1 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호의 교차 상관도를 구하고(S31), 이에 기초하여 상기 제1 수신 탐지신호가 상기 송신센서로부터 상기 제1 수신센서에 도달한 제1 시간을 구하는(S32) 것이 필요하다. 상기 제2 거리를 계산하기 위해서는(S43), 먼저 상기 제2 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호의 교차 상관도를 구하고(S41), 이에 기초하여 상기 제2 수신 탐지신호가 상기 송신센서로부터 상기 제2 수신센서에 도달한 제2 시간을 구하는(S42) 것이 필요하다. 상기 대상체 까지의 거리 및 방위는 상기 제1, 제2, 및 제3 거리에 기초하여 산출된다.(S50) Here, in order to calculate the first distance (S33), first, a cross correlation degree of the first received detection signal and the transmitted detection signal is obtained (S31), and based on this, the first received detection signal is transmitted to the transmission sensor. It is necessary to find (S32) a first time from which the first reception sensor is reached. In order to calculate the second distance (S43), first, a cross correlation degree of the second received detection signal and the transmitted detection signal is obtained (S41), and based on this, the second received detection signal is obtained from the transmission sensor. It is necessary to obtain a second time of reaching the second receiving sensor (S42). The distance and orientation to the object are calculated based on the first, second, and third distances (S50).

이하에서는, 도 2에 도시된 환경에서 상술한 장치 및 방법을 이용하여 소나의 거리 및 방위를 산출하는 예를 상세히 설명하겠다. Hereinafter, an example of calculating the distance and orientation of the sonar using the apparatus and method described above in the environment shown in FIG. 2 will be described in detail.

도 4의 (a) 및 (b)는 각각 대상 물체의 위치 변동이 없는 경우와, 대상 물체의 위치 변동이 발생한 경우에 있어서, 측정된 거리 및 방위를 도시한 것이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치에서 생성된 위상 반전된 탐지신호와 이를 보여주는 표시부의 화면을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치에서 전송 신호와 수신 신호의 교차 상관 신호 및 이를 보여주는 표시부의 화면을 도시한 것이다. 4A and 4B show measured distances and azimuths in the case where there is no positional variation of the target object and when the positional variation of the target object occurs, respectively. FIG. 5 illustrates a phase inverted detection signal generated by an apparatus for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention, and a screen of the display unit showing the same, and FIG. 6 illustrates an embodiment of the present invention. The cross-correlation signal between the transmission signal and the reception signal in the apparatus for measuring the distance and azimuth of the underwater object according to the present invention is shown.

우선 선박(180) 상에서 장비가 운용되고 장비에 연결된 센서(송신 및 수신센서)들은 수중에서 운용되고 있다. 여기서, 장비는 제어부(110), 송신부(120), 수신부(150) 및 GUI(160)로 이루어지며, 장비에서는 사용자가 프로그램을 통하여 생성한 거리방위측정신호를 음파송신센서로 전달하면, 송신센서(130)에서 음파를 송신하고 송신된 신호가 표적 위에 달린 제1,2 수신센서(141,142)에 각각 수신된다. First, the equipment is operated on the vessel 180, and sensors (transmission and reception sensors) connected to the equipment are operated underwater. Here, the equipment is composed of a controller 110, a transmitter 120, a receiver 150 and a GUI 160, the equipment transmits the distance direction measurement signal generated by the user to the sound wave transmission sensor, the transmission sensor The sound wave is transmitted at 130 and the transmitted signals are received by the first and second receiving sensors 141 and 142 mounted on the target, respectively.

도 5에 도시된 바와 같이, 송신부(120)는 송신신호를 위상반전시키고, 위상 반전 시점을 전후로 신호의 주파수와 진폭도 가변한다. As shown in FIG. 5, the transmitter 120 inverts a transmission signal and changes the frequency and amplitude of the signal before and after the phase inversion time.

수신센서(140) 측에 수신된 제1,2 수신신호는 송신신호와 함께 식(1)의 교차 상관(cross-correlation) 연산을 취하여 음파 전달 시간을 계산할 수 있다.The first and second received signals received by the reception sensor 140 may calculate a sound wave propagation time by performing a cross-correlation operation of Equation (1) together with a transmission signal.

Figure 112009075463660-pat00001
---------------------------(1)
Figure 112009075463660-pat00001
---------------------------(One)

여기서, 함수 f(t) 또는 g(t) 가운데 어느 하나는 송신신호가 되며, 나머지 하나는 수신신호에 해당한다. 따라서, 두 신호 f(t) 및 g(t)대하여 지연 시간만큼 변이시킨 수 두 함수를 곱하고 이를 충분히 긴 시간 구간에 걸쳐 적분한다.Here, one of the functions f (t) or g (t) becomes a transmission signal, and the other corresponds to a reception signal. Thus, the two signals f (t) and g (t) are multiplied by two functions that are shifted by the delay time and integrated over a sufficiently long time period.

이는 두 신호가 가장 비슷한 시간에서 결과값이 최대가 되며, 이 특성을 이용하여 음파의 전달시간을 도출할 수 있다. 이때, 송신신호를 위상반전시켜 송신하는 이유는 위상반전되지 않은 경우보다 위상반전시켰을 때, 상관함수(Correlation)의 최대치 그래프 값이 샤프(sharp)하게 나오기 때문에 결과를 깨끗하게 얻을 수 있고, 노이즈에도 강하기 때문이다.This results in the maximum value at the time when the two signals are most similar, and this characteristic can be used to derive the propagation time of sound waves. In this case, the reason for transmitting the phase signal by inverting the phase is that when the phase is reversed than when the phase is not reversed, the graph value of the maximum value of the correlation function is sharp, so that the result can be obtained cleanly and the noise is strong. Because.

도 6의 화면에서 왼쪽상단의 그래프를 보면, 빨간색 그래프가 제1 수신센서(141)의 수신 신호이고 초록색 그래프는 제2 수신센서(142)의 수신신호이며, 오른쪽 상단의 그래프는 송신신호와 제1 수신신호의 교차 상관(Cross-correlation) 연산 값이고, 하단의 그래프는 송신신호와 제2 수신신호의 교차 상관(Cross-correlation) 연산 값이다.In the upper left graph on the screen of FIG. 6, a red graph is a reception signal of the first reception sensor 141, a green graph is a reception signal of the second reception sensor 142, and a graph at the upper right is a transmission signal and a first signal. 1 is a cross-correlation calculation value of a received signal, and a graph below shows a cross-correlation calculation value of a transmission signal and a second reception signal.

위 연산을 통해 상기 제1,2 수신센서의 각각에 도달한 음파 전달시간(T1, T2)를 도출해 낼 수 있다. 각 그래프의 최대값의 X좌표 값에 그래프 X축 길이의 ½값을 빼준 값이 음파 전달시간이 된다.Through the above operation, it is possible to derive the sound wave propagation times T1 and T2 reaching each of the first and second receiving sensors. The sound wave propagation time is obtained by subtracting ½ of the graph X-axis length from the X-coordinate of the maximum value of each graph.

본 실시예에서는 최대값의 X축값이 0.11542sec이고, X축 전체길이는 0.2sec이므로 음파 전달시간은 0.11542-0.1=0.01542가 된다. 그러므로, 수중에서의 음파속도인 1500m/s를 곱하여 주면 송신센서와 제1 수신센서 간의 거리가 도출되며, 0.01542 x 1500 = 23.13m 이다. 상기의 방식으로 송신센서와 제2 수신센서 간의 음파전달 시간 및 거리를 계산하면, 음파 전달시간은 0.01542이고, 거리는 23.13m도출할 수 있다. 이와 같은 제1,2 수신센서의 각각에서의 음파 전달시간 및 거리는 도 6의 box 1 및 box 2에 도시되어 있다. In this embodiment, since the X-axis value of the maximum value is 0.11542 sec and the total X-axis length is 0.2 sec, the sound wave propagation time is 0.11542-0.1 = 0.01542. Therefore, multiplying the sound wave speed in water by 1500m / s, the distance between the transmitting sensor and the first receiving sensor is derived, 0.01542 x 1500 = 23.13m. When the sound wave propagation time and distance between the transmitting sensor and the second receiving sensor are calculated in the above manner, the sound wave propagation time is 0.01542 and the distance is 23.13 m. The sound wave propagation time and distance in each of the first and second receiving sensors are shown in box 1 and box 2 of FIG. 6.

상기와 같이 산출된 상기 송신센서와 상기 제1 수신센서 간의 거리를 L1, 상기 송신센서와 상기제2 수신센서 간의 거리를 L2하고, 이미 알고 있는 상기 제1,2 수신센서 간의 거리를 L3이라고 하면, L1,L2,L3를 세변으로 하는 삼각형을 그릴 수 있다. 따라서, 상기 삼각형의 인접하는 두변이 이루는 세 각도는 아래의 식(2)의 삼각형에 대한 코사인 제2법칙에 의해서 구할 수 있다. If the distance between the transmission sensor and the first reception sensor calculated as described above is L1, the distance between the transmission sensor and the second reception sensor L2, and the distance between the already known first and second reception sensors is L3. You can draw a triangle with three sides, L1, L2, and L3. Therefore, three angles formed by two adjacent sides of the triangle can be obtained by the second cosine law for the triangle of Equation (2) below.

Figure 112009075463660-pat00002
--------------------------------(2)
Figure 112009075463660-pat00002
--------------------------------(2)

여기서, a, b, c는 삼각형을 이루는 세변의 길이이고, A는 두변 b와 c가 이루는 각도이다.Here, a, b, and c are lengths of three sides forming a triangle, and A is an angle formed by two sides b and c.

도 6의 box 3를 참조하면, 소나까지의 거리 및 방위는 각각 23.1178m와 2.842171 도라는 것을 알 수 있다. Referring to box 3 of FIG. 6, it can be seen that the distance and orientation to the sonar are 23.1178 m and 2.842171 degrees, respectively.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치의 기능 블록도를 도시한 것이다.1 is a functional block diagram of an apparatus for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예가 소나 시스템과 결합하여 배에 장치된 일 적용 예를 도시한 것이다. Figure 2 illustrates an application of an embodiment of the present invention installed on a ship in combination with a sonar system.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.Figure 3 shows a flow chart of a method for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a) 및 (b)는 각각 대상 물체의 위치 변동이 없는 경우와, 대상 물체의 위치 변동이 발생한 경우에 있어서, 측정된 거리 및 방위를 도시한 것이다. 4A and 4B show measured distances and azimuths in the case where there is no positional variation of the target object and when the positional variation of the target object occurs, respectively.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치에서 생성된 위상 반전된 탐지신호와 이를 보여주는 표시부의 화면을 도시한 것이다. 5 is a diagram illustrating a phase-inverted detection signal generated by the apparatus for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention, and a screen of the display unit showing the same.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 물체의 거리 및 방위를 측정하는 장치에서 전송 신호와 수신 신호의 교차 상관 신호 및 이를 보여주는 표시부의 화면을 도시한 것이다. FIG. 6 illustrates a cross-correlation signal between a transmission signal and a reception signal in a device for measuring the distance and azimuth of an underwater object according to an embodiment of the present invention, and a screen of a display unit showing the same.

Claims (14)

수중에 설치되어 탐지신호를 전송하는 송신센서;A transmission sensor installed in the water and transmitting a detection signal; 수중의 대상체에 설치되어 상기 탐지신호를 수신하는 수신센서;A reception sensor installed at an object underwater to receive the detection signal; 상기 송신센서로 상기 탐지신호의 위상을 반전시켜 전송하는 송신부;A transmitter for transmitting the inverted phase of the detection signal to the transmitter; 상기 수신센서가 검출한 상기 탐지신호를 전송받는 수신부; 및A receiver receiving the detection signal detected by the reception sensor; And 상기 전송된 탐지신호와 상기 수신된 탐지신호의 교차 상관도(cross correlation)를 구하여 상기 송신센서에 대한 상기 대상체의 거리 및 방위를 측정하는 제어부A control unit for obtaining a cross correlation between the transmitted detection signal and the received detection signal and measuring the distance and orientation of the object with respect to the transmission sensor 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.Apparatus for measuring the underwater distance and azimuth comprising a. 제1항에서In claim 1 상기 장치는, 상기 전송된 탐지신호, 상기 수신된 탐지신호, 상기 탐지신호의 교차 상관 함수, 및 상기 대상체의 거리와 방위를 포함하는 측정정보를 표시하는 GUI(Graphic User Interface)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.The apparatus further includes a graphical user interface (GUI) for displaying measurement information including the transmitted detection signal, the received detection signal, a cross correlation function of the detection signal, and the distance and orientation of the object. A device for measuring underwater distance and azimuth. 제1항 또는 제2항에서In claim 1 or 2 상기 장치는, 상기 송신부와 상기 송신센서 사이에 설치되어, 상기 송신부로부터 상기 송신센서로 전송되는 과정에서 감쇄된 상기 탐지신호를 증폭하는 증폭기 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.The apparatus further includes an amplifier installed between the transmitter and the transmitter to amplify the detection signal attenuated during transmission from the transmitter to the transmitter. Device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신센서는, 상기 송신부에서 생성된 전기적 신호 형태의 상기 탐지신호를 음파신호 형태로 변환하여 전송하는 음파 송신센서인 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.The transmitting sensor is an apparatus for measuring underwater distance and azimuth, characterized in that the sound wave transmission sensor for converting the detection signal of the electrical signal generated by the transmission unit in the form of a sound wave signal. 제1항에서 있어서,The method of claim 1, 상기 수신센서는 상기 전송된 음파신호를 독립적으로 수신하며, 일정한 간격으로 이격되어 형성된 제1 수신센서 및 제2 수신센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.The receiving sensor independently receives the transmitted sound wave signal, the apparatus for measuring the underwater distance and azimuth comprising a first receiving sensor and a second receiving sensor formed spaced apart at regular intervals. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 수신센서 및 상기 제2 수신센서의 각각은 상기 전송된 탐지신호를 상이한 방위각으로 수신하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.And each of the first and second receiving sensors receives the transmitted detection signal at different azimuth angles. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신부는 상기 탐지신호를 적어도 한번 위상 반전시키고, 상기 위상 반전된 시점을 전후하여 상기 탐지신호의 진폭 또는 주파수를 가변하는 것을 특징으 로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 장치.And the transmitting unit inverts the detection signal at least once and varies the amplitude or frequency of the detection signal before and after the phase inversion. 수중에서 거리 및 방위를 측정하기 위하여 탐지신호를 적어도 한번 위상 반전하여 대상체를 향하여 전송하는 단계;Phase-inverting the detection signal toward the object at least once in order to measure distance and orientation underwater; 상기 대상체에서 상기 탐지신호가 수신되면, 상기 전송된 탐지신호와 상기 수신된 탐지신호의 교차 상관도를 구하여 송신 위치에 대한 상기 대상체의 거리 및 방위를 포함하는 위치정보를 계산하는 단계; 및 Calculating the location information including the distance and azimuth of the object with respect to a transmission position by obtaining a cross correlation between the transmitted detection signal and the received detection signal when the detection signal is received from the object; And 상기 계산된 위치 정보를 사용자에게 표시하는 단계Displaying the calculated location information to a user. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법. Method for measuring the underwater distance and azimuth comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전송 단계는, 상기 위상 반전의 시점을 전후하여 상기 탐지신호의 진폭 또는 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법. And wherein said transmitting step changes the amplitude or frequency of said detection signal before and after said phase inversion. 제8항에 있어서The method of claim 8 상기 전송 단계는, 음파 송신센서를 이용하여 전기적 형태의 탐지신호를 음파 형태의 탐지신호로 변경하여 전송하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법. The transmitting step is a method for measuring the underwater distance and azimuth, characterized in that for transmitting the electric wave detection signal to the detection signal of the acoustic wave form using a sound wave transmission sensor. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 계산 단계는,The calculating step, 제1 수신센서를 이용하여 상기 전송된 탐지신호에 대한 제1 수신 탐지신호를 수신하는 제1 수신단계; 및A first reception step of receiving a first reception detection signal with respect to the transmitted detection signal by using a first reception sensor; And 제2 수신센서를 이용하여 상기 전송 탐지신호에 대한 제2 수신 탐지신호를 수신하는 제2 수신단계를 포함하고,A second reception step of receiving a second reception detection signal for the transmission detection signal by using a second reception sensor; 상기 제1 수신센서와 상기 제2 수신센서는 고정적으로 제3 거리만큼 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법. And the first receiving sensor and the second receiving sensor are fixedly spaced apart from each other by a third distance. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 계산 단계는, The calculating step, 상기 제1 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호에 기초하여 상기 송신 위치와 상기 제1 수신센서 간의 제1 거리를 산출하는 단계; 및Calculating a first distance between the transmission position and the first reception sensor based on the first reception detection signal and the transmitted detection signal; And 상기 제2 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호에 기초하여 상기 송신 위치와 상기 제2 수신센서 간의 제2 거리를 산출하는 단계Calculating a second distance between the transmission position and the second reception sensor based on the second reception detection signal and the transmitted detection signal; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법.Method for measuring the underwater distance and azimuth comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제1 거리산출 단계는, 상기 제1 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호의 교차 상관도를 구하고, 이에 기초하여 상기 제1 수신 탐지신호가 상기 송신 위치로부터 상기 제1 수신센서에 도달한 제1 시간을 구하고,The first distance calculation step may include obtaining a cross correlation between the first received detection signal and the transmitted detection signal, and based on the first received detection signal, the first received detection signal reaching the first reception sensor from the transmission position. Save an hour, 상기 제2 거리산출 단계는, 상기 제2 수신 탐지신호와 상기 전송된 탐지신호의 교차 상관도를 구하고, 이에 기초하여 상기 제2 수신 탐지신호가 상기 송신 위치로부터 상기 제2 수신센서에 도달한 제2 시간을 구하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법.The calculating of the second distance may include obtaining a cross correlation between the second received detection signal and the transmitted detection signal, and based on the second received detection signal, the second received detection signal reaching the second reception sensor from the transmission position. A method of measuring underwater distance and azimuth, characterized by obtaining two hours. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 계산 단계는, 상기 제1, 제2, 및 제3 거리에 기초하여 상기 송신 위치에 대한 대상체의 거리 및 방위를 구하는 것을 특징으로 하는 수중 거리 및 방위를 측정하는 방법.And the calculating step obtains the distance and azimuth of the object with respect to the transmission position based on the first, second, and third distances.
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