KR100980795B1

KR100980795B1 - 잡음 방출의 검출 및 위치확인 방법

Info

Publication number: KR100980795B1
Application number: KR1020070065417A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 슈타벤하겐
Original assignee: 호발츠벨케 도이췌 벨프트 게엠베하
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2010-09-10
Also published as: EP1879041B1; ATE517355T1; DE102006031458A1; PT1879041E; EP1879041A1; ES2369724T3; KR20080005081A

Abstract

본 발명은 물밑에서 움직이는 잠수함 형태로 된 물체(10)의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법에서는, 간격을 두고 나란히 그리고 위·아래로 배치되어 있고 실제로 하나의 평면에 놓인 다수의 수중 청음기(7)에 의하여, 상기 평면에 대하여 가로로 이동하는 물체(10)의 음파(11)가 검출되어 등록되며, 이 경우에는 상기 검출된 음파(11)의 시간에 따른 상관관계를 참조하여 음 방출의 입체적인 할당이 이루어진다.

Description

잡음 방출의 검출 및 위치확인 방법{METHOD FOR DETECTING AND LOCATING THE NOISE-EMISSIONS}

도 1은 위·아래로 겹쳐서 배치된 다수의 수중 청음기를 구비한 본 발명에 따른 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 개략도.

도 2는 수중 청음기들로 구성된 매트릭스를 갖는 본 발명에 따른 장치의 개략도.

도 3은 음파들의 전파 시간 차이를 검출하는 원리적인 기능도.

도 4는 하나의 프레임 안에 배치된 두 가지 매트릭스-배열 상태를 보여주는 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 로프 2: 고정용 추

3: 바닥, 해저 4: 음향적 릴리서(acoustic releaser)

5: 수면 6: 부력체

7: 수중 청음기 8: 안테나 바아

9: 돌출부(lug) 10: 물체, 잠수함

11: 음파 12: 수중 청음기 어레이

13: 프레임 14: 프레임 안에 있는 프로파일

본 발명은, 물밑에서 움직이는 잠수함 형태로 된 물체의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 방법 그리고 이와 같은 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.

특히 군용 잠수함의 경우에는, 잡음 방출이 위치 확인 가능성을 위한 중요한 요소들 중에 하나이다. 그렇기 때문에, 잠수함의 위치 확인을 어렵게 하기 위하여, 잠수함의 잡음 방출을 가급적 적게 유지하는 것이 항상 목적이었다. 그렇기 때문에, 잡음 방출을 상황에 따라 제거하기 위하여, 새로운 구조물에서뿐만 아니라 잠수함의 가동 중에도, 보증된 방출 값이 유지되고 있는지의 여부 또는 허용되지 않을 정도로 높은 잡음 방출이 나타나고 있는지의 여부 그리고 경우에 따라서는 어느 곳에서 허용되지 않을 정도로 높은 잡음 방출이 나타나고 있는지를 확인하는 것이 통상적이다.

상기와 같은 목적을 위하여, 잡음 방출을 검사하기 위해서 그리고 경우에 따라서는 허용되지 않을 정도로 높은 잡음 방출이 나타나고 있는 잠수함의 영역들을 찾아내기 위해서, 사전에 결정된 바다 밑 장소에 수중 청음기(hydrophone)를 고정 설치한 다음에 상기 수중 청음기에 대하여 규정된 간격을 두고 잠수함을 통과시키는 것은 공지되어 있다.

그러나 상기와 같이 수중 청음기를 고정 배치하는 방식의 단점은 단지 상기 규정된 장소에서만 검사가 이루어질 수 있다는 것이며, 이와 같은 단점은 소정의 추가 단점들을 야기한다. 오늘날의 현대식 잠수함들이 비교적 낮은 레벨의 잡음을 방출하기 때문에, 정확한 측정 결과들을 얻는 것이 점차 어려워지고 있는데, 그 이유는 예를 들어 넓은 주변에서의 항해에 의해서 또는 파도의 충격 및 날씨의 영향에 의해서 야기되는 것과 같은 주변에 존재하는 장애 레벨이 측정할 잡음 레벨에 중첩되어 식별이 어려워지기 때문이다.

상기와 같은 단점들로부터 출발하는 본 발명의 과제는, 한편으로는 심지어 낮은 방출 레벨까지도 상기와 같은 장애 레벨에 대하여 보다 확실하게 검출할 수 있는, 바다 밑에서 움직이는 잠수함의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 동류의 방법을 제시하는 것, 그리고 다른 한편으로는 상기 방법을 실시하기에 적합할 뿐만 아니라 더 나아가 상황에 따라서는 이동이 가능한, 즉 상이한 장소들에 사용될 수도 있는 장치를 제공하는 것이다.

방법과 관련된 상기 과제는 본 발명에 따라, 청구항 1에 기재된 특징들에 의해서 해결된다. 장치와 관련된 상기 과제는 청구항 3에 기재된 특징들에 의해서 해결된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예들은 종속 청구항 2에 기재되어 있고, 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들은 종속 청구항 4 내지 11에 기재되어 있으며, 상기 실시예들은 아래의 상세한 설명부에서 그리고 도면을 참조하여 설명된다.

바다 밑에서 움직이는 잠수함 형태로 된 물체의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 간격을 두고 나란히 및 위·아래로 겹쳐서 그리고 실제로는 하나의 평면에 배치된 다수의 수중 청음기에 의해서 실행되고, 상기 수중 청음기에 의해서는 상기 평면에 대하여 가로로 진행하는 물체의 음파가 검출되어 등록되며, 이 경우에는 상기 검출된 음파의 시간에 따른 상관관계를 참조하여 음 방출의 입체적인 할당(allocation)이 이루어진다. 수중 청음기의 배열 상태 및 상호 간격이 공지되어 있기 때문에, 상기 수중 청음기에 의해서 검출된 음파의 시간에 따른 변위 상태를 참조하면, 상기 변위가 어느 방향으로 이루어지는지 검출될 수 있고, 그와 더불어 음 방출의 장소도 확인될 수 있다. 더 나아가서 선체의 정확한 위치가 또한 공지되어 있는 경우에는, 특히 상기 검출된 음파의 시간에 따른 상관관계를 통하여 입체적인 할당이 이루어질 수 있으며, 이와 같은 입체적인 할당은 잡음 방출이 단지 비교적 낮은 음 레벨로만 이루어지더라도 물체, 즉 보트에서 잡음 방출 장소를 공지된 방법에 비해 훨씬 더 정확하게 확인할 수 있도록 해준다.

수중 청음기들은 바람직하게 이 수중 청음기들이 물체를 향한 방향으로 나란히 또는 위·아래로 겹쳐서 놓이도록 상호 간격을 두고 배치되어 있다. 이 경우에는 매우 정확한 검출이 이루어질 수 있는데, 그 이유는 나란히 그리고 위·아래로 겹쳐서 매트릭스 방식으로 배치된 다수의 수중 청음기들이 사용되고, 잡음에 따라서 검출될 물체가 상기 매트릭스에 대하여 가로로 진행하기 때문이다. 본 발명에 따른 방법에 의한 평가는 사용된 수중 청음기의 개수에 의해서 개선될 수 있을 뿐 만 아니라, 평가 장치 내에서 측정 장치에 대한 물체의 위치가 지시됨으로써도 개선될 수 있다.

바람직하게 상기 입체적인 할당을 통해서는, 단지 물체 잡음에 해당하는 음파들만이 추가의 평가 과정을 위해서 평가될 수 있도록, 한편으로는 외부 잡음들 및/또는 장애 잡음들 간에 구분이 이루어지고, 다른 한편으로는 물체 잡음들 간에 구분이 이루어진다. 다시 말해서, 다수의 수중 청음기들을 통하여 동시적인 음 측정을 실행하는 본 발명에 따른 방법에 의해서는, 한편으로는 바람직한 방식으로 물체 고유의 방출들 간에 구분이 가능해지고, 다른 한편으로는 장애 잡음들 또는 외부 방출들 간에 구분이 가능해지며, 본 발명에 따른 방법은 더 나아가서 본 발명과 관련이 없는 외부 잡음들 또는 장애 잡음들을 제거한 후에 이하에서 기술되는 바와 같이 추가의 평가 과정을 위해 이용되는 물체 잡음이 선행 기술에 비해 훨씬 더 정확하게 입체적으로 할당될 수 있도록 해준다. 다시 말해서, 구분이 이루어진 후에는 사용된 수중 청음기들의 배열 상태 및 개수에 따라 매우 정확한 입체적 할당이 가능함으로써, 물체 자체에 대한 입체적인 할당뿐만 아니라 더 나아가서는 물체 내부에서의 입체적인 할당도 이루어질 수 있으며, 이와 같은 가능성은 물체 내부에서의, 더 정확하게 말하자면 잠수함 내부에서의 에러 검색(방출 근원)을 훨씬 더 용이하게 한다.

바다 밑에서 움직이는 해저 잠수함 형태로 된 물체의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따른 장치의 구성은 본 발명에 따라, 두 개 이상의 수중 청음기들이 서로 간격을 두고 위· 아래로 겹쳐서 그리고 두 개 이상의 수중 청음기들이 서로 간격을 두고 나란히 배치되어 있고, 상기 수중 청음기들의 전기적인 출력 신호들이 공통의 전자식 평가 장치에 제공되는 것을 특징으로 한다. 수중 청음기들이 서로 간격을 두고 나란히 그리고 위·아래로 겹쳐서 배치됨으로써, 전파 시간의 차이가 검출될 수 있고, 그에 따라서 수신된 음 신호의 입체적인 할당이 이루어질 수 있다. 움직이는 물체의 위치에 대한 데이터가 더 부가되면, 평가 장치 내부에서는 보다 정확한 할당이 이루어질 수 있다. 평가 장치는 바람직하게 디지털 데이터 처리 설비에 의해서 형성되며, 이 경우 평가는 상기 평가 장치 안에 구현된 소프트웨어에 의해서, 다시 말하자면 적합한 평가 알고리즘에 의해서 이루어지며, 상기 평가 알고리즘에 의해서는 수중 청음기들의 출력 신호들이 보정되어 입체적으로 할당될 수 있다.

서로 간격을 두고 위·아래로 겹쳐서 바다 밑에 배치된 두 개 이상의 수중 청음기에 의해서는, 음파의 전파 시간 차이에 대한 높이에 따른 미분들이 검출될 수 있다. 전파 시간 차이에 대하여 가로 방향으로의 미분은 서로 간격을 두고 나란히 배치된 두 개 이상의 수중 청음기들에 의해서 특히 우수하게 검출될 수 있다.

다수의 수중 청음기들이 나란히 그리고 위·아래로 겹쳐서 매트릭스 형태로 배치되고, 이 경우에 물체가 상기 매트릭스에 의해 설정된 평면에 대하여 가로로 통과하면, 입체적인 할당 그리고 그와 더불어 수신된 음파의 근원지를 분별할 수 있는 가능성이 특히 정확하고 효과적으로 가능하다는 사실은 자명하다. 상기와 같은 수중 청음기로 구성된 매트릭스는 매우 정확한 입체적인 할당을 가능케 하지만, 다수의 존재 가능한 신호원들(sources of signal) 및 수신기들 때문에 그에 상응하 게 복잡한 평가-알고리즘을 조건으로 한다.

측정 결과들의 추가의 정밀화는, 수중 청음기들의 상호 간격이 고정적으로 지정되어 있지 않고 오히려 본 발명의 한 개선예에서 제시된 바와 같이 수중 청음기들의 상호 간격이 변동 가능함으로써 성취될 수 있다. 상기 변동 가능한 수중 청음기들의 상호 간격은 특히, 파장들이 속해 있는 특수한 주파수를 관찰 및 분석하기 위한 배열 상태가 중요한 경우에 장점이 된다. 그 경우 상기 배열 상태는 특정 주파수를 위해 규정된 수중 청음기 간격에 의해서 매우 민감하게 조절되거나 또는 둔감하게 조절될 수도 있다. 이와 같은 배열 상태 조절은 특히 수중 청음기들 상호 간의 높이 배열 상태를 고려하여 간단한 방식으로 구현될 수 있다. 따라서, 일련의 수중 청음기들이 서로 간격을 두고 위·아래로 배치된 경우에는, 상기 수중 청음기들이 하나의 공통 로프 상에 배치될 수 있으며, 이 경우 각각의 수중 청음기는 상기 로프 상에서 구동되는 적어도 하나의 롤러를 통해 전동식으로 움직일 수 있도록 지지되어 있다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 매트릭스 방식에 따른 다수의 수중 청음기들이 예를 들어 직사각형 프레임 내부에 제공되어 있으며, 상기 프레임 내에는 나란히 배치된 프로파일들이 고정되어 있고, 상기 프로파일 상에는 수중 청음기들이 서로 간격을 두고 각각 배치되어 있다. 수중 청음기들로 구성된 매트릭스를 갖는 상기 프레임은 바람직하게 적어도 두 개의 로프를 통해 고정되어 있고, 바람직하게는 상기 로프 상에서 전동식으로 움직일 수 있다. 이 경우 프레임은 통상적으로, 상기 프레임 안에 나란히 배치된 프로파일들이 수중 청음기들과 실제로 수직 으로 배치되도록, 즉 수중 청음기들이 상기 프레임에 의해 규정된 평면 안에 배치되도록 배열되어 있다. 프레임이 로프를 따라 움직이기 때문에, 상기 프레임은 높이에 맞추어 정렬될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 고정적으로 배치될 수 있을 뿐만 아니라, 특히 이동 가능하게도, 즉 선박 밖에서도 구동될 수 있다. 이 목적을 위하여, 위·아래로 겹쳐서 배치된 다수의 수중 청음기들 또는 전술한 프레임을 지지하는 로프의 하단부를 고정용 추로 무겁게 하여 바다 밑에 고정시키고, 로프의 상단부를 플로우트(float)를 이용하여 고정시키는 방식이 제안되었다. 전술한 프레임을 고정시키기 위하여 바람직하게 두 개의 로프 및 그와 더불어 또한 두 개의 고정용 추 또는 플로우트가 제공될 것은 자명하다. 이 경우 플로우트는 바람직하게, 상기 플로우트가 본 발명에 따른 장치의 측정 동작 중에는 실제로 수면 아래에 배치되어 있어 파도의 움직임을 따르지 않음으로써, 추가의 움직임이 상기 측정 시스템 내부에 도입되지 않도록 그리고 심지어는 잡음 방출이 야기되지 않도록 설계되어야만 한다.

특히 이동식 사용을 위해서는 바람직하게 고정용 추와 로프 사이에 릴리스-장치가 제공되어 있다. 상기 릴리스-장치를 이용하면, 로프가 고정용 추로부터 풀어질 수 있음으로써 상기 고정용 추를 비교적 복잡한 방식으로 바다 위로 들어올리지 않더라도 상기 비용 집약적인 장치를 신속하고도 간단하게 건져 올릴 수 있게 된다.

로프 상에서 개별 수중 청음기들의 전동식 구동이 가급적 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 한 개선예에 따라 바람직하게는 각각의 수중 청 음기에 부력체(buoyancy body)가 할당되어 있으며, 상기 부력체는 고유의 중량이 바다 밑에서 실제로 보상되도록, 즉 하나의 수중 청음기가 바다 밑에 거의 뜰 정도로 걸려 있어서 개별 수중 청음기가 로프 상에서 움직일 때마다 해당 모터가 중력을 극복할 필요가 거의 없고, 오히려 실제로는 단지 관성력 및 유동력만을 극복하면 되도록 설계되었다. 물 아래에서 중량을 보상하기 위한 이와 같은 부력체는, 해당 구동 장치를 구비한 수중 청음기의 중량이 수직 캐리어, 통상적으로는 로프 상에서의 정지 마찰(static friction)보다 큰 경우에 필요하다. 이를 위해서는 바람직하게 수직으로 이동 가능한 롤러 시스템이 사용된다.

상기와 같은 형성예는 바람직하게 특히 프레임 장치를 위해 제시되었다. 개별 수중 청음기들이 프레임 내부에 이동 가능하게 배치되어 있는지 아니면 고정적으로 배치되어 있는지와 상관없이, 단지 적은 구동력(actuating power)만으로 그리고 그에 따라 소형의 엔진만으로도 부력체가 로프를 따라 이동할 수 있도록 하기 위하여, 바람직하게는 상기 프레임 자체도 하나 또는 다수의 적합한 부력체에 의해 중량 보상되도록 형성되었다.

특히 본 발명에 따른 장치를 이동용으로 사용하는 경우에는 수중 청음기 장치가 통상적으로 크레인에 의하여 선박으로부터 바다 속에 설치되며, 이 경우 선박은 본 발명에 따른 장치에 대하여 간격을 두고 닻을 통과하고, 예를 들어 케이블에 연결된 상태에서 수중 청음기의 출력 신호들을 수신하여 갑판 상에 있는 평가 장치로 보낸다.

그러나 평가 장치와 선박 간에 또는 그 반대로 양방향 데이터 연결시에도 케 이블 없이 데이터 전송이 이루어진다면, 케이블 연결부는 생략될 수 있다. 하지만 이와 같은 무선 연결을 위해서는 물 위에 있는 안테나를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성은 바람직하게, 적어도 하나의 부력체가 수면 위로 돌출하는 안테나를 구비하고, 수중 청음기들을 원하는 방식으로 이동시키기 위하여, 상기 안테나를 통하여 수중 청음기에 의해 무선으로 수신된 측정 데이터가 평가 장치로 전송될 수 있거나 또는 수중 청음기들에 할당된 전동기들을 위한 제어 명령들이 반대 방향으로 전송될 수 있음으로써 실현된다. 본 발명에 따른 장치에 전력을 공급하는 과정은 적어도 무선 데이터 전송의 경우에는 바람직하게 물 위에 또는 물 아래에 있는 그리고 상기 장치에 동력을 공급하는 축전지, 연료 전지 등을 통해서 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1에는 간격을 두고 위·아래로 그리고 간격을 두고 나란히 배치되어 있고 하나의 평면에 놓인 다수의 수중 청음기들로 구성된 본 발명에 따른 장치의 일부분이 개략적으로 도시되어 있다. 로프(1), 통상적으로 강철 로프는 고정용 추(2)에 고정되어 있으며, 상기 고정용 추는 예를 들어 콘크리트로 이루어지고, 상기 로프(1)에 의해서 해저(3)까지 내려간다.

그러나 수면(5) 아래 가까이에서 로프(1)에는 부력체(6)가 배치되어 있고, 상기 부력체의 부력은 구조적으로 볼 때 로프(1)가 상기 로프 상에 있는 수중 청음기(7)와 실제로 수직을 이루면서 물밑에 고정 배치되도록 선택된다. 부력체(6)는 가늘고 긴 저널(journal) 형태의 형상을 갖고, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 로프(1)의 방향으로, 즉 실제로 수직으로 정렬되어 있다. 이와 같은 물밑에서의 배 열 상태 그리고 상기 부력체(6)의 가늘고 긴 형상은 로프(1)의 진동을 저지하는 작용을 한다. 부력체(6)가 수면(5) 아래에 있도록 배치됨으로써, 파도 충격에 의해 야기되는 잡음들이 부력체(6)에 그리고 그와 더불어 로프(1)에 전달될 수 있는 가능성은 적다. 도시된 실시예에서 부력체(6)의 상부면에는 안테나 바아(8)가 제공되어 있으며, 상기 안테나 바아의 단부에는 물 아래에 있는 수중 청음기의 특징적인 배열 상태를 물 위로 나타내주는 돌출부(9)가 제공되어 있다.

로프(1) 상에는 위·아래로 겹쳐서 배치된 다수의 수중 청음기(7)가 존재하며, 상기 수중 청음기는 예를 들어 클램프 고정 장치에 의해서 로프(1) 상에 고정 배치되어 있거나 또는 상기 로프 상에서 전동식으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 그 경우 각각의 수중 청음기(7)는 (도면에 도시되지 않은) 구동 유닛 상에 배치되어 있고, 상기 구동 유닛은 적어도 두 개의, 바람직하게는 세 개의 마주 놓인 볼에 의하여 로프(1)의 영향 하에서 상기 로프 상에 배치되며, 두 개 혹은 세 개의 볼 중에서 하나의 볼이 전동식으로 구동될 수 있음으로써, 수중 청음기(7)는 로프(1) 상에 있는 원하는 수직 위치로 이동될 수 있으며, 이 위치는 측정할 물체를 위해 가장 바람직한 위치이다. 단 하나의 수중 청음기(7)에만 구동 유닛이 제공되고, 다른 수중 청음기들은 로프(1) 상에 고정 배치될 수도 있다. 이와 같은 두 개 이상의 로프(1)들은 잠수함(10)의 주행 방향에 대하여 가로로 하나의 평면에 배치되어 있다.

도 1에는 수중 청음기 배열을 따라 통과하는 잠수함(10)이 도시되어 있으며, 상기 잠수함(10)으로부터 출발하는 음 방출은 음파(11)의 형태로 상징적으로 나타 나 있다. 도시된 수직의 수중 청음기 배열 상태에서는, 잠수함(10)으로부터 출발하는 음파(11)가 상이한 여러 시점에서 수중 청음기(7)에 도달한다는 것을 알 수 있다. 선박 보오드 상에 있는 또는 경우에 따라 대륙에 고정 배치된 (도면에 도시되지 않은) 평가 장치 내부에서는, 수중 청음기들(7) 상호 간의 간격 그리고 검출된 음파(11)의 시간에 따른 상관관계를 참조하여, 잠수함(10)으로부터 방출되는 음파(11)와 관련된 명확한 할당이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 상기 상관관계를 토대로 하여 장애 잡음 및 다른 물체들로부터 출발하는 방출들도 차단될 수 있음으로써, 결과적으로 상기 수중 청음기 배열 상태에 의해서는 비교적 적은 잡음 방출들의 위치도 신뢰성 있게 그리고 정확하게 확인될 수 있다.

수중 청음기들로부터 평가 장치로의 신호 전달은 와이어에 연결된 방식으로 또는 무선 방식으로 전술한 안테나(8)를 통해서 이루어진다. 에너지 공급 장치는 고정용 추(2) 내부에 또는 부력체(6) 내부에도 제공될 수 있다.

수중 청음기(7) 및 경우에 따라 존재하는 구동 장치들이 중량에 따라서 로프(1)에 적은 하중을 가하도록 하기 위하여, 상기 수중 청음기 및 구동 장치들은 상응하는 부력체에 의하여 실제로 중량 보상된 상태로 형성되어 있다.

도 2에 따른 배열 상태에서는 수중 청음기들(7)로 구성된 매트릭스가 물 아래에서 두 개의 로프(1) 상에 고정되어 있다. 이와 같은 2차원적인 수중 청음기 어레이(12)에 의해서는, 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 물체(10)에서의 잡음 방출 위치의 확인이 훨씬 더 정확하게 이루어질 수 있다. 기하학적인 관계(상기 어레이(12)의 치수 설정, 수중 청음기들(7) 상호 간의 간격, 잠수함(10)의 위치 등) 그리고 실제로 평탄하게 이루어지는 음 확산으로 인하여, 평가 유닛 내부에서는 특히 어레이(12)에 대한 물체(10)의 위치를 알고 있는 상태에서, 물체(10) 자체에서 방출되는 표면 성분들의 매우 정확한 위치 검출이 이루어질 수 있다.

도 2 및 3이 명확하게 보여주는 바와 같이, 수중 청음기 어레이(12)는 상기 수중 청음기들(7)이 실제로 물체(10), 본 경우에는 잠수함(10)의 전방 이동 방향에 대하여 가로로 배치된 수직 평면에 놓이도록 배치되어 있다.

상기와 같은 수중 청음기 어레이(12)의 구성은 바람직하게 도 4a 및 4b를 참조하여 예로 도시된 바와 같이 이루어진다. 상기 도면에는 금속 프로파일로부터 형성된 직사각형 프레임(13)이 제공되어 있고, 상기 프레임 내부에는 프로파일(14)이 수직으로 설치되어 있으며, 상기 프로파일 상에는 수중 청음기들(7)이 고정 방식으로 또는 도 1을 참조하여 기술된 것과 유사한 방식으로 전동식으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 프로파일들(14) 상호 간의 간격은 상이할 수 있다. 이와 같은 배열 상태에서 수중 청음기들(7)은 자체적으로 그리고 경우에 따라서는 구동 장치에 의해서 중량 보상될 수 있으나, 이 경우 프레임(13)은 그 내부에 있는 수중 청음기 어레이(12)에 의해서 중량 보상되었다. 상기 프레임은 두 개의 고정용 추(2) 그리고 두 개의 부력체(6)에 의해서 두 개의 로프(1) 상에 규정된 바대로 물 아래에 배치되어 있다. 이 경우에는 프레임(13), 다시 말해 전체 수중 청음기 어레이(12)가 이동 가능하게 형성됨으로써, 결과적으로 지나가는 물체의 크기 및 간격에 따라서 정확한 높이 조절이 개시될 수 있다는 점이 바람직하다. 특히 동일한 장치에 의해서 물 아래의 물체들뿐만 아니라 물 위의 물체들이 자체 잡음 방출과 관련하여 검사되어야 하는 경우에는, 상기와 같은 높이 조절 가능성이 바람직한데, 그 이유는 그 경우에는 고정용 추, 부력체 등과 관련하여 물 아래에 배치하는 것이 변동 없이 유지될 수 있고, 단지 수중 청음기 어레이(12)만 원격 제어 방식으로 움직이면 되기 때문이다.

바람직하게는 고정용 추(2)와 로프(1) 사이에 자율적인 음향적 비상 해체 장치들이 제공됨으로써, 경비가 많이 소요되는 수중 청음기들은 경우에 따라 신속하게 그리고 고정용 추(2)를 들어올리는 복잡한 과정 없이도 안전하게 보관될 수 있다. 릴리서(releaser)로서도 표기되는 상기와 같은 자율적인 음향적 비상 해체 장치들은, 전류를 유도하는 모든 케이블 및 커넥터들이 파괴되는 경우에도 전체 설비가 고정용 추(2)로부터 해체될 수 있다는 장점을 갖는다. 그 경우 부력체의 부력은 해난 구조를 가능케 한다.

도 2 내지 4를 참조하여 앞에서 기술된 배열 상태에 의해서는 지나가는 보트(10)의 음향적인 단면들이 만들어질 수 있으며, 상기 단면들이 깊이와 관련해서도 보트 내부에 있는 음원을 검출함으로써, 결국 개별 음 방출을 책임지는 발생기는 보트 측에 한정되어 제대로 발견 가능하도록 만들어질 수 있다. 이 경우 위치 확인은, 지나가는 물체(10)와 보트 또는 호위용 보트에 고정된 평가 유닛 사이에서 양방향으로 통신이 이루어짐으로써 더욱 개선되는데, 그 이유는 그 경우에는 한편으로는 물체의 할당이 평가 장치 내에서 검출된 음 방출들에 의하여 용이하게 되거거나 또는 더욱 높은 정확성으로 실현될 수 있고, 다른 한편으로는 지나가는 도중에 상기 검출된 음 방출 소스들이 발견될 수 있기 때문이다. 더 나아가 이 경우 에는 또한 지나가는 과정이 최적의 간격으로 그리고 올바른 방향으로 이루어질 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하여, 심지어 낮은 방출 레벨까지도 보다 확실하게 검출할 수 있다.

Claims

물밑에서 움직이는 잠수함 형태로 된 물체(10)의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 방법으로서,

간격을 두고 나란히 그리고 위·아래로 배치되어 있고 실제로 하나의 평면에 놓인 다수의 수중 청음기(7)에 의하여, 상기 평면에 대하여 가로로 이동하는 물체(10)의 음파(11)가 검출되어 등록되며,

상기 검출된 음파(11)의 시간에 따른 상관관계를 참조하여 음 방출의 입체적인 할당이 이루어지는,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 입체적인 할당을 통해서 한편으로는 외부 잡음들 또는 장애 잡음들 간에 그리고 다른 한편으로는 물체 잡음들 간에 구분이 이루어지고, 추가의 평가를 위하여서는 단지 상기 물체 잡음들에 속하는 음파들(11)만 평가되는 것을 특징으로 하는,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법을 실시하기 위한, 물밑에서 움직이는 잠수함 형태로 된 물체(10)의 잡음 방출을 검출하고 그 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치로서,

두 개 이상의 수중 청음기들(7)이 간격을 두고 위·아래로 그리고 두 개 이상의 수중 청음기들(7)이 간격을 두고 나란히 배치되어 있으며, 상기 수중 청음기들의 전기 출력 신호들이 하나의 공통적인 전자 평가 장치에 제공되는,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 수중 청음기들(7) 상호 간의 간격이 변동될 수 있는,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제4항에 있어서,

다수의 수중 청음기들(7)이 로프(1) 상에 또는 프로파일(14) 상에 배치된,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제3항에 있어서,

프레임(13)이 제공되고, 상기 프레임 안에는 프로파일들(14)이 나란히 고정되어 있으며, 상기 프로파일들 상에는 수중 청음기들(7)이 각각 상호 간격을 두고 배치되어 있으며, 상기 프레임(13)은 적어도 두 개의 로프(1)를 통해 고정되어 있는,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제6항에 있어서,

상기 로프(1)가 하단부에서는 고정용 추(2)에 의해서 고정되어 있고, 상단부에서는 부력체(6)에 고정되어 있으며, 상기 부력체(6)는 이 부력체가 본 장치의 작동 중에는 실제로 수면(5) 아래에 배치되도록 설계된,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서,

고정용 추(2)와 로프(1) 사이에 릴리스-장치(4)가 제공된,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제7항에 있어서,

물 아래에서 고유 중량을 보상하는 부력체가 수중 청음기(7)에 할당된,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서,

물 아래에서 프레임(13)의 고유 중량을 보상하는 부력체가 상기 프레임(13)에 할당된,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서,

적어도 하나의 부력체(6)가 수면 위로 돌출하는 안테나(8)를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선으로 상기 수중 청음기(7)에 의해서 기록된 측정 데이터가 평가 장치로 전송될 수 있는

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제4항에 있어서,

다수의 수중 청음기들(7)이 전동식으로 이동 가능하게 로프(1) 상에 또는 프로파일(14) 상에 배치된,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.
제6항에 있어서,

상기 프레임(13)은 상기 로프(1) 상에서 전동식으로 이동 가능한,

물체의 잡음 방출을 검출하고 잡음 방출의 위치를 확인하기 위한 장치.