KR101119400B1 - Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus - Google Patents

Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR101119400B1
KR101119400B1 KR1020110068812A KR20110068812A KR101119400B1 KR 101119400 B1 KR101119400 B1 KR 101119400B1 KR 1020110068812 A KR1020110068812 A KR 1020110068812A KR 20110068812 A KR20110068812 A KR 20110068812A KR 101119400 B1 KR101119400 B1 KR 101119400B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
posture
sonar
reference posture
seabed
sound waves
Prior art date
Application number
KR1020110068812A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김진호
Original Assignee
김진호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김진호 filed Critical 김진호
Priority to KR1020110068812A priority Critical patent/KR101119400B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101119400B1 publication Critical patent/KR101119400B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: A submarine topology exploration system, exploration method, and active sonar apparatus are provided to accurately detect submarine topology by eliminating the influence of a ship or the flow or wave of sea water. CONSTITUTION: A submarine topology detection system(100) includes a sonar unit(110), an attitude measurement unit(120), and a submarine topology calculation unit(130). The sonar unit transmits sound wave and receives a reflection signal for the transmitted sound wave. The attitude measurement unit measures an attitude including the acceleration speed, rotation angular speed, or tilt of the sonar unit. The submarine topology calculation unit establishes a standard attitude in order to measure the submarine topology based on the reflection signal.

Description

해저지형 탐사 시스템 및 그 탐사방법, 및 능동형 소나장치{Survey System and Method for Ocean Topography, and Active SONAR Apparatus}Submarine type exploration system and its exploration method, and active sonar device {Survey System and Method for Ocean Topography, and Active SONAR Apparatus}

본 발명의 실시예는 해저지형을 오차없이 정밀하게 측정할 수 있는 해저지형 탐사장치 및 그 탐사방법, 및 능동형 소나장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 해저지형을 측정할 때 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의한 영향을 제거하여 정밀하게 해저지형을 측정할 수 있는 해저지형 탐사장치 및 그 탐사방법, 및 능동형 소나장치에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention relate to a seabed-type exploration apparatus and an exploration method thereof, and an active sonar apparatus capable of precisely measuring the sea-bed topography without errors. More specifically, the present invention relates to a seabed-type exploration apparatus and an exploration method thereof, and an active sonar device capable of precisely measuring the seabed-type by removing the influence caused by the flow of the seawater, the wave or the movement of the vessel when measuring the sea-bed. will be.

해양은 풍부한 자원의 보고이지만, 대부분의 지역은 미개척된 상태이다. 이것은 깊은 수심에서 수압을 이겨낼 수 있는 장비의 기술수준이 충분치 못하고, 해양 수로를 포함하는 해저면에 대한 지형적/지리적 정보가 부족한 데 기인한다. 특히, 잠수함과 같은 해양장비의 경우엔 해저면의 지형정보를 근거로 운행되므로, 해저면 정보가 전무한 지역에서는 인간의 접근이 사실상 불가능하다.The ocean is a treasure trove of resources, but most of the region is unexplored. This is due to the inadequate technical level of equipment to withstand water pressure at deep depths and the lack of topographic and geographic information on the ocean floor, including the ocean channel. In particular, in the case of marine equipment such as submarines are operated based on the topographic information of the sea floor, human access is virtually impossible in areas where there is no sea floor information.

또한, 인간의 접근이 가능한 해저면에서 지형적/지리적 정보를 수집하더라도, 지속적으로 흐르는 해수에 의한 해저면의 침식 및 퇴적 등이 지상에 비해 비교적 신속하게 이루어지기 때문에, 해저면에 대해 수집된 지형적/지리적 정보는 주기적으로 갱신되어야만 한다.In addition, even if the topographical / geographical information is collected from the sea floor, which is accessible to humans, the topographical / collected surface of the sea floor is collected because the erosion and sedimentation of the sea floor by the continuously flowing seawater occurs relatively faster than the ground. Geographic information must be updated periodically.

일반적으로 해저 지형을 측정하는 장치로 소나(SONAR: Sound Navigation And Ranging)가 사용된다. 가시광선 등의 전자파와 레이더파는 바다 속에서 전달되지 않으므로, 소나는 음파를 사용하여 해저의 지형을 측정하거나, 선박, 어뢰, 기타 목표물과의 거리, 방향 등을 측정한다. 이때, 바다 속에 전달되는 소리의 빠르기는 바다의 상황에 따라 다르지만 대략 1,500 m/s이며 물체에 닿으면 반사하여 되돌아오는 성질이 있으며, 이와 같은 성질을 이용하여 해저의 지형이나, 선박, 어뢰, 기타 목표물과의 거리, 방향 등을 측정할 수 있다.In general, sonar (SONAR: Sound Navigation And Ranging) is used as a device for measuring the seabed terrain. Since electromagnetic waves and radar waves, such as visible light, are not transmitted in the sea, sonar uses sound waves to measure the topography of the seabed, or the distance and direction of ships, torpedoes, and other targets. At this time, the speed of the sound transmitted in the sea varies depending on the situation of the sea, but it is about 1,500 m / s and it reflects and returns when it touches an object. The distance to the target, direction, etc. can be measured.

소나에는 음향 탐신기형과 같이 스스로 소리를 내어 물체를 탐지하는 능동형 소나와, 수중 청음기형과 같이 음원으로부터의 소리를 측정하여 그 물체를 탐지하는 수동형 소나의 두 종류가 있다. 능동형 소자는 일반적으로 음파를 짧은 단속음으로 발사하고 이것이 물체에 부딪혀 반사하여 되돌아오는 데 걸리는 시간을 재어 물체까지의 거리를 측정하며, 송파기를 회전시켜 그 방향을 탐지하기도 한다. 수동형 소나는 지향성이 높은 청음기를 여러 개 조합하여 물체가 발신하는 음이 도달하는 시간차, 세기 등을 측정함으로써 물체의 방향, 거리, 크기 등을 측정할 수 있다. There are two types of sonar: active sonar that makes sounds by itself, such as an acoustic detector type, and passive sonar that measures sound from a sound source and detects an object, such as an underwater listener. Active devices typically emit sound waves with short intermittent sounds, measure the distance to the object by measuring how long it takes to bounce off, bounce back, and even rotate the transmitter to detect its direction. Passive sonar can measure the direction, distance, size, etc. of the object by measuring the time difference, the intensity, etc. that the sound from the object arrives by combining several highly directional hearing instruments.

방파제 등 해양 구조물을 설치하기 위해서는 설치하고자 하는 위치의 해저 지형의 측정이 우선되어야 하는데, 이러한 해저지형을 측정하기 위한 장비들은 대부분 능동형 소나가 장착된 장비를 사용하게 된다. 하지만, 음파를 발신하고 그 반사파를 수신하는 음파 송수신 장치는 그 구조가 간단한데 비하여, 발신되는 음파 및 수신된 반사파에 기초하여 해저지형을 측정하는 측정장치는 그 구조가 복잡하고 고가이다. 특히, 해저지형의 측정은 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의해 영향을 많이 받게 되는데, 측정장비와 연결된 선박의 움직임에 대한 영향을 최소화하고 해저지형을 정확하게 측정하기 위하여 측정장비의 자세를 유지하기 위한 장비가 추가되어야 하고, 또한 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임에 의한 영향을 보정하기 위한 장비가 필요하다. 그러나, 이와 같은 부가 장비는 그 가격이 고가일 뿐만 아니라, 그 구조가 복잡하며, 이와 같은 부가장비를 장착하더라도 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임에 의한 영향을 완전히 제거하지는 못하는 문제점이 있다.
In order to install marine structures such as breakwaters, the measurement of the seabed topography at the location to be installed should be prioritized. Most of the equipment for measuring the seabed topography uses equipment equipped with an active sonar. However, while the sound wave transmitting and receiving device for transmitting sound waves and receiving the reflected wave is simple in structure, the measuring device for measuring the seabed topography based on the transmitted sound wave and the received reflected wave is complicated and expensive. In particular, the measurement of the seabed topography is affected by the flow of the seawater, the wave, or the movement of the ship, and the attitude of the measuring equipment is maintained to minimize the influence on the movement of the vessel connected with the measuring equipment and to accurately measure the seabed topography. Equipment is needed to compensate for this, and equipment is needed to compensate for the effects of seawater flow, waves, or ship movements. However, such additional equipment is not only expensive, but also complicated in structure, and even when equipped with such additional equipment, there is a problem in that it is not possible to completely remove the influence caused by the flow of seawater or the movement of a wave or a ship.

본 발명이 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 해저지형을 측정할 때 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의한 영향을 제거하여 정밀하게 해저지형을 측정할 수 있는 해저지형 탐사장치 및 그 탐사방법, 및 능동형 소나장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Embodiments of the present invention have been devised to solve the above-mentioned problems, and when the seabed topography is measured, the seabed topography can be precisely measured by removing the influence caused by the flow of the seawater or the wave or the movement of the ship. An object of the present invention is to provide an apparatus, an exploration method thereof, and an active sonar apparatus.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템은, 수중으로 음파를 발신하며, 발신된 음파에 대한 반사신호를 수신하는 소나(SONAR); 소나의 속도, 가속도, 회전각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 자세 측정부; 및 자세 측정부에 의해 측정된 소나의 자세 중 해저지형 측정을 위한 기준자세를 설정하며, 설정된 기준자세에서 발신되는 음파 및 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 해저지형 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a seabed-type exploration system for achieving the above object includes: a sonar for transmitting sound waves underwater and receiving a reflection signal for the transmitted sound waves; A posture measuring unit configured to measure a posture including at least one of a sonar speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination; And a subterranean terrain calculation unit configured to set a reference posture for subseabed topography measurement of the sonar posture measured by the posture measuring unit, and calculate a subterranean topography based on a sound wave transmitted from the set baseline posture and a reflection signal received from the reference posture. It is characterized by including.

전술한 해저지형 탐사 시스템은, 소나의 현재의 위치를 측위하는 측위부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 해저지형 계산부는, 자세 측정부에 의해 측정된 소나의 자세 및 측위부에 의해 측위된 소나의 위치에 기초하여 기준자세를 설정할 수 있다.The above described seabed exploration system may further include a positioning portion for positioning the current position of the sonar. In this case, the seabed terrain calculation unit may set the reference posture based on the attitude of the sonar measured by the attitude measurement unit and the position of the sonar positioned by the positioning unit.

전술한 해저지형 탐사 시스템은, 설정된 기준자세에서 소나에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 음파에 대해 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 음파 제어부를 더 포함할 수 있다.The above-described seabed-based exploration system may further include a sound wave control unit configured to transmit sound waves by the sonar in the set reference posture and to select a reflection signal received in the reference posture with respect to the transmitted sound waves.

해저지형 계산부는, 자세 측정부에 의해 측정되는 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 기준자세로 설정할 수 있다.The seabed terrain calculation unit calculates the slope of the sonar measured by the posture measurement unit, and sets the reference position when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes.

전술한 해저지형 탐사 시스템은, 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 해저지형 계산부는, 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 평균값에 기초하여 해저지형을 계산할 수 있다.The above-described seabed-based exploration system may further include an average value calculator for calculating an average value of the reflected signals received in the reference posture. In this case, the seabed topography calculator may calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted in the reference posture and the calculated average value.

여기서, 자세 측정부는 자이로스코프로 구현될 수 있다.Here, the attitude measuring unit may be implemented with a gyroscope.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템은, 수중으로 음파를 발신하며, 발신된 음파에 대한 반사신호를 수신하는 소나; 소나의 속도, 가속도, 회전각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 자세 측정부; 자세 측정부에 의해 측정된 소나의 자세 중 해저지형 측정을 위한 기준자세를 설정하며, 설정된 기준자세에서 발신되는 음파 및 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 해저지형 계산부; 자세 측정부에 기초하여 소나의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트하는 기준자세 카운터; 및 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지 및 해당 기준자세까지 카운트된 시간에 기초하여 계산된 해저지형을 보정하는 해저지형 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a seabed-type exploration system, including: a sonar that transmits sound waves underwater and receives a reflected signal for the transmitted sound waves; A posture measuring unit configured to measure a posture including at least one of a sonar speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination; A seabed terrain calculation unit configured to set a reference posture for measuring the seabed topography among the postures of the sonar measured by the posture measuring unit, and calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted from the set reference posture and the reflected signal received from the reference posture; A reference posture counter for counting the number of times that the posture of the sonar becomes the reference posture based on the posture measuring unit, and the time from the setting point of the reference posture to each of the counted reference postures; And a seabed topography correction unit for correcting the seabed topography calculated based on whether the received reflected signal is a reflected signal corresponding to the sound wave transmitted in the reference posture and the time counted up to the reference posture.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 능동형 소나장치는, 수중으로 음파를 발신하며, 발신된 음파에 대한 반사신호를 수신하고, 발신된 음파 및 수신된 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 능동형 소나장치에 있어서, 기울기를 포함하는 자세를 측정하는 자세 측정부; 및 자세 측정부에 의해 측정된 자세 중 어느 하나를 기준자세로 설정하는 기준자세 설정부를 포함하며, 기준자세 설정부에 의해 설정된 기준자세에서 발신되는 음파 및 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 한다.Active sonar device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, transmits the sound waves underwater, receives the reflected signal for the transmitted sound waves, and based on the transmitted sound waves and the received reflected signal An active sonar device for calculating a posture, comprising: a posture measuring unit for measuring a posture including a tilt; And a reference posture setting unit configured to set one of the postures measured by the posture measuring unit as the reference posture, and based on the sound wave transmitted from the reference posture set by the reference posture setting unit and the reflected signal received from the reference posture. It is characterized by calculating the terrain.

전술한 능동형 소나장치는, 소나의 현재의 위치를 측위하는 측위부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 자세 측정부에 의해 측정된 자세 및 측위부에 의해 측위된 위치에 기초하여 기준자세를 설정할 수 있다.The above-described active sonar device may further include a positioning unit for positioning the current position of the sonar. In this case, the reference posture can be set based on the posture measured by the posture measuring unit and the position measured by the positioning unit.

전술한 능동형 소나장치는, 설정된 기준자세에서 소나에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 음파에 대해 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 음파 제어부를 더 포함할 수도 있다.The active sonar device described above may further include a sound wave controller for transmitting sound waves by the sonar in the set reference posture, and selecting a reflected signal received in the reference posture with respect to the transmitted sound waves.

전술한 능동형 소나장치는, 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출부를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 평균값에 기초하여 해저지형을 계산할 수 있다.The active sonar apparatus described above may further include an average value calculator for calculating an average value of the reflected signals received in the reference posture. In this case, the seabed topography can be calculated based on the sound wave transmitted from the reference posture and the calculated average value.

전술한 능동형 소나장치는, 자세 측정부에 기초하여 소나의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트하는 기준자세 카운터; 및 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지 및 해당 기준자세까지 카운트된 시간에 기초하여 계산된 해저지형을 보정하는 해저지형 보정부를 더 포함할 수도 있다.The above-described active sonar apparatus includes: a reference posture counter for counting the number of times that the posture of the sonar becomes the reference posture based on the posture measuring unit, and the time from the setting point of the reference posture to the respective reference postures counted; And a seabed topography correction unit for correcting the seabed topography calculated based on whether the received reflected signal is a reflected signal corresponding to the sound wave transmitted in the reference posture and the time counted up to the reference posture.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저지형 탐사방법은, 소나의 속도, 가속도, 회적각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 과정; 측정된 소나의 자세 중 해저지형의 측정을 위한 기준자세를 설정하는 과정; 소나에 의해 발신되는 음파 중 기준자세에서 발신되는 음파 및 소나에 의해 수신되는 반사신호 중 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 과정; 및 선택된 음파 및 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a seabed terrain exploration method includes: measuring a posture including at least one of a speed, an acceleration, an angular velocity, and a slope of a sonar; Setting a reference posture for the measurement of the seabed topography in the measured posture of the sonar; Selecting a reflection signal received in the reference posture from among the sound waves transmitted in the reference posture among the sound waves transmitted by the sonar; And calculating a seabed topography based on the selected sound wave and the reflected signal.

전술한 해저지형 탐사방법은, 소나의 현재의 위치를 측위하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 기준자세를 설정하는 과정은, 소나의 자세 및 측위된 소나의 위치에 기초하여 기준자세를 설정할 수 있다.The above-described seabed-based exploration method may further include a step of positioning the current position of the sonar. In this case, the process of setting the reference posture may set the reference posture based on the posture of the sonar and the position of the positioned sonar.

소나의 현재의 위치를 측위하는 과정은, GPS(Global Positioning System)에 기초하여 위치를 측위할 수 있다.The process of positioning the current position of the sonar may position the position based on a global positioning system (GPS).

또한, 기준자세를 설정하는 과정은, 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 기준자세로 설정할 수 있다.The setting of the reference posture may include calculating a slope of the sonar and setting the reference posture when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes.

전술한 해저지형 탐사방법은, 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 해저지형을 계산하는 과정은, 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 평균값에 기초하여 해저지형을 계산할 수 있다.The above-described seabed-based exploration method may further include calculating an average value of the reflected signals received in the reference posture. In this case, the process of calculating the seabed topography may calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted in the reference posture and the calculated average value.

또한, 기준자세를 설정하는 과정은 자이로스코프에 의해 구현될 수 있다.In addition, the process of setting the reference posture may be implemented by a gyroscope.

여기서, 자이로스코프는 회전질량 자이로스코프, 진동 자이로스코프, 광섬유 자이로스코프, 고리형 레이저 자이로스코프, 동적 전환형 자이로스코프(Dynamically Turned Gyroscope) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the gyroscope may include at least one of a rotating mass gyroscope, a vibrating gyroscope, an optical fiber gyroscope, an annular laser gyroscope, and a dynamically turned gyroscope.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저지형 탐사방법은, 소나의 속도, 가속도, 회적각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 과정; 측정된 소나의 자세 중 해저지형의 측정을 위한 기준자세를 설정하는 과정; 소나에 의해 발신되는 음파 중 기준자세에서 발신되는 음파 및 소나에 의해 수신되는 반사신호 중 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 과정; 소나의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 기준자세가 설정된 시점부터 각각의 기준자세까지의 시간을 카운트하는 과정; 및 선택된 음파 및 반사신호, 선택된 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지 및 해당 기준자세까지 카운트된 시간에 기초하여 해저지형을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a seabed terrain exploration method comprising: measuring a posture including at least one of a sonar speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination; Setting a reference posture for the measurement of the seabed topography in the measured posture of the sonar; Selecting a reflection signal received in the reference posture from among the sound waves transmitted in the reference posture among the sound waves transmitted by the sonar; Counting the number of times that the posture of the sonar becomes the reference posture and the time from the time when the reference posture is set to each reference posture; And calculating a seabed topography based on whether the selected sound wave and the reflected signal, the selected reflected signal is the reflected signal corresponding to the sound wave transmitted from the reference position, and the time counted to the reference position. .

전술한 해저지형 탐사방법은, 소나의 현재의 위치를 측위하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 기준자세를 설정하는 과정은, 소나의 자세 및 측위된 소나의 위치에 기초하여 기준자세를 설정할 수 있다.The above-described seabed-based exploration method may further include a step of positioning the current position of the sonar. In this case, the process of setting the reference posture may set the reference posture based on the posture of the sonar and the position of the positioned sonar.

기준자세를 설정하는 과정은, 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 기준자세로 설정할 수 있다.In setting the reference posture, the slope of the sonar may be calculated, and the reference posture may be set when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes.

전술한 해저지형 탐사방법은, 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 과정을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 해저지형을 계산하는 과정은, 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 평균값에 기초하여 해저지형을 계산할 수 있다.
The above-described seabed terrain detection method may further include calculating an average value of the reflected signals received in the reference posture. In this case, the process of calculating the seabed topography may calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted in the reference posture and the calculated average value.

본 발명의 실시예에 따르면, 해저지형을 측정할 때 자이로스코프를 이용하여 기준자세를 설정하고, 설정된 기준자세에서 발신된 음파 및 기준자세에서 수신된 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산함으로써 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의한 영향을 제거하여 정밀한 해저지형을 측정할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, when measuring the seabed topography by setting the reference posture using a gyroscope, and calculates the seabed topography based on the sound wave transmitted from the set reference posture and the reflected signal received from the reference posture of the seawater It is possible to measure precise seabed topography by removing the influence of flow, wave or ship movement.

또한, 해저지형을 측정할 때 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의한 영향이 격심한 지역에서는 자이로스코프를 이용하여 기준자세를 설정하고, 수시로 변동되는 소나의 자세에 대하여 기준자세 상태에서 발신되는 음파 및 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 측정하며, 기준자세의 변동 횟수 및 시간에 따라 계산된 해저지형을 보정할 수 있게 됨으로써 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의한 영향을 제거하여 정밀한 해저지형을 측정할 수 있게 된다.
Also, when measuring the seabed topography, in the areas where the influence of seawater flow or the wave or the movement of the ship is severe, the reference posture is set using a gyroscope. It measures seabed topography based on sound waves and received reflected signals, and it is possible to correct the seabed topography calculated according to the variation frequency and time of the reference posture, thereby removing the influence of seawater flow, wave or ship movement, etc. Undersea topography can be measured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 소나장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해저지형 탐사방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a view schematically showing the configuration of a seabed-based exploration system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing the configuration of a seabed-based exploration system according to another embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing the configuration of an active sonar device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing a seabed terrain exploration method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템 및 그 탐사방법, 및 능동형 소나장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the seabed-based exploration system, its exploration method, and the active sonar device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a seabed-based exploration system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템(100)은, 소나(110), 자세 측정부(120), 해저지형 계산부(130), 측위부(140), 음파 제어부(150) 및 평균값 산출부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a seabed terrain exploration system 100 according to an embodiment of the present invention may include a sonar 110, a posture measurement unit 120, a seabed terrain calculation unit 130, a positioning unit 140, and sound waves. The controller 150 and the average value calculator 160 may be included.

소나(110)는 능동형 소나로 구현될 수 있으며, 수중으로 음파를 발신하고, 발신된 음파에 대한 반사신호를 수신한다.The sonar 110 may be implemented as an active sonar, and transmits sound waves underwater and receives a reflected signal for the transmitted sound waves.

자세 측정부(120)는 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의해 움직이는 소나의 속도, 가속도, 회전각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정한다. 여기서, 자세 측정부(120)는 자이로스코프로 구현될 수 있다. 자이로스코프의 원리는 제1 축방향으로 관성체가 일정하게 진동하거나 회전하는 관성체가 제1 축방향에 대하여 직각인 제2 축방향에서의 회전에 의한 각속도의 입력을 받을 때, 그 두 개의 축에 대하여 직교하는 제3 축방향으로 발생하는 코리올리의 힘(Coriolis Force)을 검출함으로써 회전 각속도를 검출하며, 검출된 회전 각속도에 기초하여 속도, 가속도, 기울기 등을 산출할 수 있다. 이때, 관성체에 가해지는 힘을 평형시키면 각속도 검출의 정확성이 높아진다. 특히, 신호의 선형성과 대역폭을 넓히려면 힘의 평형방법을 이용한 구조가 바람직하다. 자이로스코프의 종류로는, 전술한 바와 같이 회전체 질량을 이용하여 각속도를 측정하는 자이로스코프 이외에도 진동 자이로스코프(Vibrating Gyroscope), 광섬유 자이로스코프(Fiber Optic Gyroscope), 고리형 레이저 자이로스코프(Ring Laser Gyroscope), 동적 전환형 자이로스코프(Dynamically Turned Gyroscope) 등이 이용될 수 있다.The posture measuring unit 120 measures a posture including at least one of the speed, acceleration, rotational angular velocity, and slope of the sonar moving by the flow of the seawater or the wave or the movement of the vessel. Here, the posture measuring unit 120 may be implemented with a gyroscope. The principle of a gyroscope is that when an inertial body vibrates or rotates in a constant direction in the first axial direction, when an inertial body receives an input of an angular velocity by rotation in a second axial direction perpendicular to the first axial direction, The rotational angular velocity is detected by detecting Coriolis Force occurring in the third orthogonal direction perpendicular to each other, and the speed, acceleration, slope, and the like can be calculated based on the detected rotational angular velocity. At this time, balancing the force applied to the inertial body increases the accuracy of the angular velocity detection. In particular, in order to increase the linearity and bandwidth of a signal, a structure using a force balancing method is preferable. As a type of gyroscope, as described above, in addition to a gyroscope that measures angular velocity using a rotating mass, a vibrating gyroscope, a fiber optic gyroscope, a ring laser gyroscope, and the like. ), A dynamically turned gyroscope and the like can be used.

해저지형 계산부(130)는 자세 측정부(120)에 의해 측정된 소나(110)의 자세 중 해저지형 측정을 위한 기준자세를 설정하며, 설정된 기준자세에서 발신되는 음파 및 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산한다. 이때, 해저지형 계산부(130)는 자세 측정부(120)에 의해 측정되는 소나(110)의 각속도에 기초하여 소나(110)의 기울기를 계산하며, 계산된 소나(110)의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도 즉, 중력방향으로 어느 방향으로도 기울어지지 않은 자세를 기준자세로 설정할 수 있다. 그러나, 기재된 기준자세는 예시일 뿐이며, 임의의 방향으로 기울어진 상태를 기준자세로 설정할 수도 있다. 소나(110)에서 발신된 음파 및 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 방법은 공지의 기술을 따르며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.The seabed terrain calculation unit 130 sets a reference posture for measuring the seabed topography among the postures of the sonar 110 measured by the posture measurement unit 120 and reflects the sound waves transmitted from the set reference posture and the reference posture. Calculate the seabed topography based on the signal. At this time, the seabed terrain calculation unit 130 calculates the slope of the sonar 110 based on the angular velocity of the sonar 110 measured by the posture measuring unit 120, the calculated slope of the sonar 110 X axis The reference posture can be set to 0 degrees with respect to the Y axis and the Z axis, that is, a posture not tilted in any direction in the direction of gravity. However, the reference posture described is only an example, and a state inclined in any direction may be set as the reference posture. The method for calculating the seabed topography based on the sound wave transmitted from the sonar 110 and the reflected signal received according to the known technique, the detailed description thereof will be omitted.

측위부(140)는 GPS(Global Positioning System)에 기초하여 소나(110)의 현재의 위치를 측위한다. GPS는 GPS 위성과 GPS 수신기의 거리를 계산하여 좌표값을 구한다. 만일, GPS 위성의 위치와 거리를 정확하게 알 수 있다면 3개의 GPS 위성만 있어도 GPS 수신기의 정확한 위치를 알 수 있다. 이때, GPS 위성과 GPS 수신기의 거리는 위성에서 보내는 전파의 도달 시간을 바탕으로 계산하기 되는데, 위성에 장착된 시계와 수신기에 장착된 시계가 일치하지 않아 오차가 발생하며, 따라서 4개 이상의 GPS 위성에서 전파를 수신하여야 정확한 위치를 파악할 수 있다. 최근의 GPS 수신기는 20개 이상의 위성으로부터 신호를 받을 수 있으므로, 정확한 위치의 측위가 가능하다. 측위부(140)에 의해 측위된 소나(110)의 위치는 해저지형 계산부(130)가 소나의 기준자세를 설정하는 요소가 될 수 있다.The positioning unit 140 positions the current position of the sonar 110 based on the global positioning system (GPS). The GPS calculates the distance between the GPS satellites and the GPS receiver to obtain a coordinate value. If the position and distance of the GPS satellites can be known accurately, only three GPS satellites can know the exact position of the GPS receiver. In this case, the distance between the GPS satellites and the GPS receiver is calculated based on the arrival time of the radio wave transmitted from the satellite, and an error occurs because the clock mounted on the satellite and the clock mounted on the receiver do not coincide. Receiving radio waves can determine the exact location. Modern GPS receivers can receive signals from more than 20 satellites, enabling accurate positioning. The position of the sonar 110 positioned by the positioning unit 140 may be an element in which the seabed terrain calculation unit 130 sets a reference posture of the sonar.

음파 제어부(150)는 해저지형 계산부(130)에 의해 설정된 소나(110)의 기준자세에서 음파가 발생되도록 소나(110)를 제어하며, 발신된 음파에 대해 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택한다. 즉, 음파 제어부(150)는 설정된 기준자세에서만 음파가 발생되도록 하며, 설정된 기준자세에서 수신되는 반사신호만을 선택한다. 이때, 음파는 각 방위별로 발신될 수 있다.The sound wave controller 150 controls the sonar 110 to generate sound waves in the reference posture of the sonar 110 set by the seabed terrain calculation unit 130, and selects the reflected signal received in the reference posture with respect to the transmitted sound waves. do. That is, the sound wave controller 150 generates sound waves only in the set reference posture, and selects only the reflection signal received in the set reference posture. In this case, the sound wave may be transmitted for each bearing.

평균값 산출부(160)는 해저지형 계산부(130)에 의해 설정된 소나(110)의 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출할 수 있다. 즉, 소나(110)는 설정된 기준자세에서 일정한 시간간격으로 음파를 발신하는데, 발신된 음파는 해저지형에 의해 반사되어 돌아오며, 평균값 산출부(160)는 설정된 시간 동안 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출할 수 있다. 이때, 반사신호들의 평균값을 산출하기 위한 시간간격은 음파의 발신 시간간격 및 음파의 발신횟수에 기초하여 설정될 수 있다.The average value calculator 160 may calculate an average value of the reflected signals received in the reference posture of the sonar 110 set by the seabed terrain calculator 130. That is, the sonar 110 transmits sound waves at a predetermined time interval in the set reference posture, and the transmitted sound waves are reflected by the seabed topography and the average value calculator 160 calculates an average value of the reflected signals received during the set time. Can be calculated. In this case, the time interval for calculating the average value of the reflected signals may be set based on the transmission time interval of the sound wave and the number of times of sound wave transmission.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing the configuration of a seabed-based exploration system according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저지형 탐사 시스템(200)은 소나(210), 자세 측정부(220), 해저지형 계산부(230), 기준자세 카운터(240), 해저지형 보정부(250), 측위부(260), 음파 제어부(270) 및 평균값 산출부(280)를 포함할 수 있다. 여기서, 소나(210), 자세 측정부(220), 해저지형 계산부(230), 측위부(260), 음파제어부(270) 및 평균값 산출부(280)는 도 1의 소나(110), 자세 측정부(120), 해저지형 계산부(130), 측위부(140), 음파 제어부(150) 및 평균값 산출부(160)와 각각의 기능 및 동작이 동일하므로, 이하에서는 그 상세한 설명을 생략한다.2, the seabed terrain exploration system 200 according to another embodiment of the present invention includes a sonar 210, a posture measurement unit 220, a seabed terrain calculation unit 230, a reference posture counter 240, a seabed The terrain corrector 250, the positioning unit 260, the sound wave controller 270, and the average value calculator 280 may be included. Here, the sonar 210, the posture measuring unit 220, the seabed terrain calculation unit 230, the positioning unit 260, the sound wave control unit 270, and the average value calculating unit 280 are the sonar 110, the posture of FIG. 1. Since the functions and operations of the measurement unit 120, the seabed terrain calculation unit 130, the positioning unit 140, the sound wave control unit 150, and the average value calculation unit 160 are the same, detailed description thereof will be omitted below. .

기준자세 카운터(240)는 자세 측정부(220)에 의해 측정되는 소나(210)의 자세에 기초하여, 소나(210)의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트한다. 즉, 해수의 흐름이나 파랑, 또는 선박의 움직임에 의해 소나(210)의 자세가 수시로 변동될 수 있는데, 이와 같은 경우에 기준자세 카운터(240)는 소나(210)의 자세가 설정된 기준자세로 될 때마다 그 횟수를 카운트하며, 또한 기준자세의 설정시점부터 소나(210)가 다시 기준자세로 된 때까지의 시간을 카운트한다.The reference posture counter 240 counts the number of times that the posture of the sonar 210 becomes the reference posture based on the posture of the sonar 210 measured by the posture measuring unit 220, and each count from the setting point of the reference posture. The time until the standard posture is counted. That is, the attitude of the sonar 210 may change from time to time due to the flow of the sea water or the movement of the waves or the ship. In this case, the reference posture counter 240 becomes the reference posture when the attitude of the sonar 210 is set. The number of times is counted each time, and the time from the setting point of the reference posture to the reference posture is again counted.

음파 제어부(270)는 소나(210)의 자세가 설정된 기준자세로 될 때마다 소나(210)에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 음파에 대해 수신되는 반사신호 중 소나(210)의 자세가 설정된 기준자세로 된 때에만 반사신호를 선택하도록 구현될 수 있다. 이때, 음파는 각 방위별로 발신될 수 있다.The sound wave control unit 270 transmits sound waves by the sonar 210 whenever the attitude of the sonar 210 becomes the set reference posture, and sets the attitude of the sonar 210 among the reflection signals received for the transmitted sound waves. It can be implemented to select the reflected signal only when the reference posture. In this case, the sound wave may be transmitted for each bearing.

해저지형 보정부(250)는 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대한 반사신호인지를 판단할 수 있다. 이를 위해, 소나(210)는 기준자세가 될 때마다 서로 구분되는 음파를 발신하거나, 각각의 기준자세에서 발신되는 음파에 식별자를 삽입하여 발신할 수 있다. 그러나, 각각의 기준자세에서 발신되는 음파를 구분하는 방법은 기재된 방법에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형된 방법이 사용될 수도 있다. The seabed terrain correction unit 250 may determine whether the received reflection signal is a reflection signal for the sound wave transmitted from the reference position. To this end, the sonar 210 may transmit sound waves that are separated from each other whenever the reference posture becomes a reference, or insert an identifier into the sound waves transmitted in each reference posture. However, the method of distinguishing sound waves transmitted in each reference posture is not limited to the described method, and various modified methods may be used.

해저지형 보정부(250)는 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지, 그리고 기준자세가 설정된 시점부터 해당 반사신호까지의 시간에 기초하여 해저지형 계산부(230)에 의해 계산된 해저지형을 보정할 수 있다. 예를 들어, 수신된 반사신호가 소나(210)의 두 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호이고, 해당 반사신호까지의 시간이 30초라고 가정하면, 해저지형 계산부(230)에 의해 계산된 해저지형에서 기준자세의 설정시점부터 두 번째의 기준자세가 될 때까지의 카운트된 시간을 감산하여 해저지형을 보정할 수 있다.The subterranean terrain correction unit 250 is a subterranean terrain calculation unit based on whether the received reflection signal is a reflection signal corresponding to the sound wave transmitted from the reference position, and the time from when the reference posture is set to the corresponding reflection signal ( The seabed topography calculated by 230 can be corrected. For example, assuming that the received reflected signal is a reflected signal corresponding to the sound wave transmitted from the second reference posture of the sonar 210, and the time to the reflected signal is 30 seconds, the seabed terrain calculator 230 The seabed topography can be corrected by subtracting the counted time from the time of setting the reference posture to the second reference posture in the seabed topography calculated by.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 소나장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing the configuration of an active sonar device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 능동형 소나장치(300)는 자세 측정부(310), 기준자세 설정부(320), 해저지형 계산부(330), 측위부(340), 음파 제어부(350), 평균값 산출부(360), 기준자세 카운터(370) 및 해저지형 보정부(380)를 포함할 수 있다. 여기서, 자세 측정부(310), 해저지형 계산부(330), 측위부(340), 음파 제어부(350), 평균값 산출부(360)는 도 1의 자세 측정부(120), 해저지형 계산부(130), 측위부(140), 음파 제어부(150), 평균값 산출부(160)와 그 기능 및 동작이 유사하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.Referring to FIG. 3, the active sonar device 300 according to the embodiment of the present invention includes a posture measuring unit 310, a reference posture setting unit 320, a seabed terrain calculating unit 330, a positioning unit 340, and sound waves. The controller 350 may include an average value calculator 360, a reference posture counter 370, and a seabed terrain corrector 380. Here, the attitude measuring unit 310, the seabed terrain calculation unit 330, the positioning unit 340, the sound wave control unit 350, and the average value calculation unit 360 are the attitude measurement unit 120 and the seabed terrain calculation unit of FIG. 1. Since the function 130 and the positioning unit 140, the sound wave control unit 150, and the average value calculating unit 160 are similar in their functions and operations, detailed description thereof will be omitted here.

기준자세 설정부(320)는 자세 측정부(310)에 의해 측정된 소나(310)의 자세 중 어느 하나의 자세를 해저지형 측정을 위한 기준자세로 설정할 수 있다.The reference posture setting unit 320 may set any one of the postures of the sonar 310 measured by the posture measuring unit 310 as a reference posture for the measurement of the seabed topography.

음파 제어부(350)는 소나의 자세가 설정된 기준자세로 될 때마다 음파가 발신되도록 하며, 발신된 음파에 대해 수신되는 반사신호 중 소나의 자세가 설정된 기준자세로 된 때에만 반사신호를 선택하도록 구현될 수 있다. 이때, 음파는 각 방위별로 발신될 수 있다.The sound wave control unit 350 transmits sound waves whenever the sonar's posture becomes the set reference posture, and selects the reflected signal only when the sonar's posture becomes the set posture of the reflected signals. Can be. In this case, the sound wave may be transmitted for each bearing.

기준자세 카운터(370)는 자세 측정부(310)에 의해 측정되는 소나의 자세에 기초하여, 소나의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트한다. 즉, 해수의 흐름이나 파랑, 또는 선박의 움직임에 의해 소나의 자세가 수시로 변동될 수 있는데, 이와 같은 경우에 기준자세 카운터(370)는 소나의 자세가 설정된 기준자세로 될 때마다 그 횟수를 카운트하며, 또한 기준자세의 설정시점부터 소나가 다시 기준자세로 된 때까지의 시간을 카운트할 수 있다.The reference posture counter 370 is based on the posture of the sonar measured by the posture measuring unit 310, the number of times the posture of the sonar becomes the reference posture, and the time from the setting point of the reference posture to each reference posture to be counted. Count. That is, the attitude of the sonar may vary from time to time due to the flow of sea water or the movement of the waves or the ship. In this case, the reference posture counter 370 counts the number of times each time the attitude of the sonar becomes the set reference posture. In addition, the time from when the reference posture is set until the sonar returns to the reference posture can be counted.

해저지형 보정부(380)는 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대한 반사신호인지를 판단할 수 있다. 이를 위해, 소나는 기준자세가 될 때마다 서로 구분되는 음파를 발신하거나, 각각의 기준자세에서 발신되는 음파에 식별자를 삽입하여 발신할 수 있다. The seabed terrain correction unit 380 may determine whether the received reflection signal is a reflection signal for the sound wave transmitted from the reference position. To this end, the sonar may transmit sound waves that are distinguished from each other each time the reference posture becomes, or may be transmitted by inserting an identifier into the sound waves transmitted in each reference posture.

해저지형 보정부(380)는 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지, 그리고 기준자세가 설정된 시점부터 해당 반사신호까지의 시간에 기초하여 해저지형 계산부(330)에 의해 계산된 해저지형을 보정할 수 있다. The subterranean terrain correction unit 380 is a subterranean terrain calculation unit based on whether the received reflected signal is a reflected signal corresponding to the sound wave transmitted from the reference position, and the time from when the reference posture is set to the corresponding reflected signal ( The seabed topography calculated by 330 may be corrected.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해저지형 탐사방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 4 is a flow chart showing a seabed terrain exploration method according to an embodiment of the present invention.

이와 같은 해저지형 탐사방법은 도 1 또는 도 2의 해저지형 탐사 시스템에 의해 수행되거나, 도 3의 능동형 소나장치를 통해 수행될 수 있다. 여기서는, 도 2의 해저지형 탐사 시스템에 의해 수행되는 경우를 설명한다.Such a seabed-based exploration method may be performed by the seabed-based exploration system of FIG. 1 or 2, or may be performed through the active sonar apparatus of FIG. 3. Here, the case where it is performed by the seabed-type exploration system of FIG. 2 is demonstrated.

자세 측정부(220)는 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임 등에 의해 움직이는 소나의 속도, 가속도, 회전각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정한다. 여기서, 자세 측정부(220)는 자이로스코프로 구현될 수 있다(410). The posture measuring unit 220 measures a posture including at least one of the speed, acceleration, rotational angular velocity, and slope of the sonar moving by the flow of the sea water or the wave or the movement of the vessel. Here, the posture measuring unit 220 may be implemented with a gyroscope (410).

측위부(260)는 GPS(Global Positioning System)에 기초하여 소나(210)의 현재의 위치를 측위한다(420).The positioning unit 260 locates the current position of the sonar 210 based on the global positioning system (GPS) (420).

해저지형 계산부(230)는 자세 측정부(220)에 의해 측정되는 소나(210)의 자세 중 어느 하나의 자세를 기준자세로 설정할 수 있다(430). 바람직하게는, 소나(210)의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도 즉, 중력방향으로 어느 방향으로도 기울어지지 않은 자세를 기준자세로 설정할 수 있다. The seabed terrain calculation unit 230 may set one of the postures of the sonar 210 measured by the posture measuring unit 220 as a reference posture (430). Preferably, a posture in which the inclination of the sonar 210 is not inclined in any direction in the direction of gravity, that is, 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes may be set as the reference posture.

음파 제어부(270)는 소나(210)의 자세가 설정된 기준자세로 될 때마다 소나(210)에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 음파에 대해 수신되는 반사신호 중 소나(210)의 자세가 설정된 기준자세로 된 때에만 반사신호를 선택하도록 구현될 수 있다(440). 이때, 음파는 각 방위별로 발신될 수 있다.The sound wave control unit 270 transmits sound waves by the sonar 210 whenever the attitude of the sonar 210 becomes the set reference posture, and sets the attitude of the sonar 210 among the reflection signals received for the transmitted sound waves. It may be implemented to select the reflected signal only when the reference posture is made (440). In this case, the sound wave may be transmitted for each bearing.

평균값 산출부(280)는 해저지형 계산부(230)에 의해 설정된 소나(210)의 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출할 수 있다(450). 즉, 소나(210)는 설정된 기준자세에서 일정한 시간간격으로 음파를 발신하는데, 발신된 음파는 해저지형에 의해 반사되어 돌아오며, 평균값 산출부(280)는 설정된 시간 동안 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출할 수 있다. 이때, 반사신호들의 평균값을 산출하기 위한 시간간격은 음파의 발신 시간간격 및 음파의 발신횟수에 기초하여 설정될 수 있다.The average value calculator 280 may calculate an average value of the reflected signals received in the reference posture of the sonar 210 set by the seabed terrain calculator 230 (450). That is, the sonar 210 transmits sound waves at a predetermined time interval in the set reference posture, and the transmitted sound waves are reflected by the seabed topography, and the average value calculator 280 calculates an average value of the reflected signals received during the set time. Can be calculated. In this case, the time interval for calculating the average value of the reflected signals may be set based on the transmission time interval of the sound wave and the number of times of sound wave transmission.

기준자세 카운터(240)는 자세 측정부(220)에 의해 측정되는 소나(210)의 자세에 기초하여, 소나(210)의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트할 수 있다(460). 즉, 해수의 흐름이나 파랑, 또는 선박의 움직임에 의해 소나(210)의 자세가 수시로 변동될 수 있는데, 이와 같은 경우에 기준자세 카운터(240)는 소나(210)의 자세가 설정된 기준자세로 될 때마다 그 횟수를 카운트하며, 또한 기준자세의 설정시점부터 소나(210)가 다시 기준자세로 된 때까지의 시간을 카운트할 수 있다.The reference posture counter 240 counts the number of times that the posture of the sonar 210 becomes the reference posture based on the posture of the sonar 210 measured by the posture measuring unit 220, and each count from the setting point of the reference posture. The time until the reference posture is counted (460). That is, the attitude of the sonar 210 may change from time to time due to the flow of the sea water or the movement of the waves or the ship. In this case, the reference posture counter 240 becomes the reference posture when the attitude of the sonar 210 is set. The number of times is counted each time, and the time from the setting point of the reference posture to the reference posture is again counted.

해저지형 계산부(230)는 설정된 기준자세에서 발신되는 음파 및 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산할 수 있다(470). 이때, 해저지형 보정부(250)는 수신되는 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지, 그리고 기준자세가 설정된 시점부터 해당 반사신호까지의 시간에 기초하여 해저지형 계산부(230)에 의해 계산된 해저지형을 보정할 수 있다.The seabed topography calculator 230 may calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted in the set reference posture and the reflected signal received in the reference posture (470). At this time, the subterranean terrain correction unit 250 calculates the subterranean terrain on the basis of whether the received reflected signal is a reflected signal corresponding to the sound wave transmitted from the reference position, and the time from when the reference posture is set to the corresponding reflected signal. The seabed topography calculated by the unit 230 may be corrected.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 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 foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea 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 these embodiments. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope will be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (27)

수중으로 음파를 발신하며, 발신된 상기 음파에 대한 반사신호를 수신하는 소나(SONAR);
상기 소나의 속도, 가속도, 회전각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 자세 측정부; 및
상기 자세 측정부에 의해 측정된 상기 소나의 자세 중 해저지형 측정을 위한 기준자세를 설정하며, 설정된 상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 해저지형 계산부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
A sonar for transmitting sound waves underwater and receiving a reflection signal for the transmitted sound waves;
A posture measuring unit configured to measure a posture including at least one of the speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination of the sonar; And
The seabed sets a reference posture for measuring the seabed topography among the postures of the sonar measured by the posture measuring unit, and calculates the seabed topography based on the sound waves transmitted from the set reference posture and the reflected signal received from the reference posture. Terrain computation
Submarine terrain exploration system comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 소나의 현재의 위치를 측위하는 측위부
를 더 포함하며, 상기 해저지형 계산부는,
상기 자세 측정부에 의해 측정된 상기 소나의 자세 및 상기 측위부에 의해 측위된 상기 소나의 위치에 기초하여 상기 기준자세를 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 1,
A positioning unit for positioning the current position of the sonar
Further comprising, the seabed terrain calculation unit,
And the reference posture is set based on the posture of the sonar measured by the posture measuring unit and the position of the sonar positioned by the positioning unit.
제 1항에 있어서,
설정된 상기 기준자세에서 상기 소나에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 상기 음파에 대해 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 음파 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 1,
A sound wave controller for transmitting sound waves by the sonar in the set reference posture, and selecting a reflected signal received in the reference posture with respect to the transmitted sound waves.
Submarine terrain exploration system further comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 해저지형 계산부는,
상기 자세 측정부에 의해 측정되는 상기 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 상기 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 상기 기준자세로 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 1,
The seabed terrain calculation unit,
And calculates the slope of the sonar measured by the posture measuring unit, and sets the reference posture when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes. system.
제 1항에 있어서,
상기 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출부
를 더 포함하며, 상기 해저지형 계산부는,
상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 상기 평균값에 기초하여 상기 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 1,
An average value calculator for calculating an average value of the reflected signals received in the reference position;
Further comprising, the seabed terrain calculation unit,
And calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted from the reference posture and the average value calculated.
제 1항에 있어서,
상기 자세 측정부는 자이로스코프로 구현되는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 1,
The attitude measuring unit is a submarine terrain exploration system, characterized in that implemented by a gyroscope.
수중으로 음파를 발신하며, 발신된 상기 음파에 대한 반사신호를 수신하는 소나;
상기 소나의 속도, 가속도, 회전각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 자세 측정부;
상기 자세 측정부에 의해 측정된 상기 소나의 자세 중 해저지형 측정을 위한 기준자세를 설정하며, 설정된 상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 해저지형 계산부;
상기 자세 측정부에 기초하여 상기 소나의 자세가 상기 기준자세로 되는 횟수, 및 상기 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트하는 기준자세 카운터; 및
수신되는 상기 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지 및 해당 기준자세까지 카운트된 시간에 기초하여 계산된 상기 해저지형을 보정하는 해저지형 보정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
A sonar that transmits sound waves underwater and receives a reflection signal for the transmitted sound waves;
A posture measuring unit configured to measure a posture including at least one of the speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination of the sonar;
The seabed sets a reference posture for measuring the seabed topography among the postures of the sonar measured by the posture measuring unit, and calculates the seabed topography based on the sound waves transmitted from the set reference posture and the reflected signal received from the reference posture. Terrain calculation unit;
A reference posture counter for counting the number of times that the posture of the sonar becomes the reference posture based on the posture measuring unit, and the time from the setting point of the reference posture to each reference posture counted; And
A seabed topography correction unit for correcting the seabed topography calculated based on whether the received reflected signal is a reflected signal corresponding to a sound wave transmitted from a reference posture and a time counted up to the reference posture;
Submarine terrain exploration system comprising a.
제 7항에 있어서,
상기 소나의 현재의 위치를 측위하는 측위부
를 더 포함하며, 상기 해저지형 보정부는,
상기 자세 측정부에 의해 측정된 상기 소나의 자세 및 상기 측위부에 의해 측위된 상기 소나의 위치에 기초하여 상기 해저지형을 보정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 7, wherein
A positioning unit for positioning the current position of the sonar
Further comprising, the undersea terrain correction unit,
A seabed terrain exploration system, characterized in that for correcting the seabed topography based on the attitude of the sonar measured by the attitude measurement section and the position of the sonar positioned by the positioning section.
제 7항에 있어서,
설정된 상기 기준자세에서 상기 소나에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 상기 음파에 대해 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 음파 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 7, wherein
A sound wave controller for transmitting sound waves by the sonar in the set reference posture, and selecting a reflected signal received in the reference posture with respect to the transmitted sound waves.
Submarine terrain exploration system further comprising a.
제 7항에 있어서,
상기 해저지형 계산부는,
상기 자세 측정부에 의해 측정되는 상기 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 상기 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 상기 기준자세로 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 7, wherein
The seabed terrain calculation unit,
And calculates the slope of the sonar measured by the posture measuring unit, and sets the reference posture when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes. system.
제 7항에 있어서,
상기 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출부
를 더 포함하며, 상기 해저지형 계산부는,
상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 상기 평균값에 기초하여 상기 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사 시스템.
The method of claim 7, wherein
An average value calculator for calculating an average value of the reflected signals received in the reference position;
Further comprising, the seabed terrain calculation unit,
And calculate the seabed topography based on the sound waves transmitted from the reference posture and the average value calculated.
수중으로 음파를 발신하며, 발신된 상기 음파에 대한 반사신호를 수신하고, 발신된 상기 음파 및 수신된 상기 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 능동형 소나장치에 있어서,
기울기를 포함하는 자세를 측정하는 자세 측정부; 및
상기 자세 측정부에 의해 측정된 상기 자세 중 어느 하나를 기준자세로 설정하는 기준자세 설정부
를 포함하며,
상기 기준자세 설정부에 의해 설정된 상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 하는 능동형 소나장치.
An active sonar apparatus for transmitting sound waves underwater, receiving a reflected signal for the transmitted sound waves, and calculating a seabed topography based on the transmitted sound waves and the received reflected signals,
A posture measuring unit measuring a posture including a tilt; And
A reference posture setting unit for setting any one of the postures measured by the posture measuring unit as a reference posture
Including;
And a seabed topography based on sound waves transmitted in the reference posture set by the reference posture setting unit and a reflected signal received in the reference posture.
제 12항에 있어서,
상기 소나의 현재의 위치를 측위하는 측위부
를 더 포함하며,
상기 자세 측정부에 의해 측정된 상기 자세 및 상기 측위부에 의해 측위된 상기 위치에 기초하여 상기 기준자세를 설정하는 것을 특징으로 하는 능동형 소나장치.
The method of claim 12,
A positioning unit for positioning the current position of the sonar
More,
And the reference posture is set based on the posture measured by the posture measuring unit and the position measured by the positioning unit.
제 12항에 있어서,
설정된 상기 기준자세에서 상기 소나에 의해 음파가 발신되도록 하며, 발신된 상기 음파에 대해 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 음파 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 소나장치.
The method of claim 12,
A sound wave controller for transmitting sound waves by the sonar in the set reference posture, and selecting a reflected signal received in the reference posture with respect to the transmitted sound waves.
Active sonar device further comprising a.
제 12항에 있어서,
상기 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출부
를 더 포함하며,
상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 상기 평균값에 기초하여 상기 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 하는 능동형 소나장치.
The method of claim 12,
An average value calculator for calculating an average value of the reflected signals received in the reference position;
More,
And the seabed topography is calculated based on the sound wave transmitted from the reference posture and the calculated average value.
제 12항에 있어서,
상기 자세 측정부에 기초하여 측정된 자세가 상기 기준자세로 되는 횟수, 및 상기 기준자세의 설정시점부터 각각의 카운트되는 기준자세까지의 시간을 카운트하는 기준자세 카운터; 및
수신되는 상기 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지 및 해당 기준자세까지 카운트된 시간에 기초하여 계산된 상기 해저지형을 보정하는 해저지형 보정부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 소나장치.
The method of claim 12,
A reference posture counter for counting the number of times the posture measured based on the posture measuring unit becomes the reference posture, and the time from the setting point of the reference posture to the respective reference postures counted; And
A seabed topography correction unit for correcting the seabed topography calculated based on whether the received reflected signal is a reflected signal corresponding to a sound wave transmitted from a reference posture and a time counted up to the reference posture;
Active sonar device further comprising a.
소나의 속도, 가속도, 회적각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 과정;
측정된 상기 소나의 자세 중 해저지형의 측정을 위한 기준자세를 설정하는 과정;
상기 소나에 의해 발신되는 음파 중 상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 상기 소나에 의해 수신되는 반사신호 중 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 과정; 및
선택된 상기 음파 및 상기 반사신호에 기초하여 해저지형을 계산하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
Measuring a posture including at least one of a sonar speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination;
Setting a reference posture for measuring a seabed topography in the measured posture of the sonar;
Selecting a reflection signal received in the reference position among the sound waves transmitted in the reference position among the sound waves transmitted by the sonar; And
Calculating a seabed topography based on the selected sound wave and the reflected signal;
Submarine terrain exploration method comprising a.
제 17항에 있어서,
상기 소나의 현재의 위치를 측위하는 과정
을 더 포함하며, 상기 기준자세를 설정하는 과정은,
상기 소나의 자세 및 측위된 상기 소나의 위치에 기초하여 상기 기준자세를 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
The method of claim 17,
Positioning the current position of the sonar
Further comprising, the process of setting the reference posture,
And setting the reference posture based on the posture of the sonar and the position of the sonar positioned.
제 17항에 있어서,
상기 소나의 현재의 위치를 측위하는 과정은,
GPS(Global Positioning System)에 기초하여 위치를 측위하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
The method of claim 17,
The process of positioning the current position of the sonar,
An undersea exploration method comprising positioning a position based on a GPS (Global Positioning System).
제 17항에 있어서,
상기 기준자세를 설정하는 과정은,
상기 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 상기 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 상기 기준자세로 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
The method of claim 17,
The process of setting the reference posture,
And calculating the slope of the sonar, and setting the reference position when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes.
제 17항에 있어서,
상기 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 과정
을 더 포함하며, 상기 해저지형을 계산하는 과정은,
상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 상기 평균값에 기초하여 상기 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
The method of claim 17,
Calculating a mean value of the reflected signals received in the reference position;
Further comprising, the process of calculating the seabed topography,
And calculating the seabed topography based on the sound waves transmitted from the reference posture and the calculated average value.
제 17항에 있어서,
상기 기준자세를 설정하는 과정은 자이로스코프에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
The method of claim 17,
The process of setting the reference posture is a seabed terrain exploration method, characterized in that implemented by a gyroscope.
제 22항에 있어서,
상기 자이로스코프는 회전질량 자이로스코프, 진동 자이로스코프, 광섬유 자이로스코프, 고리형 레이저 자이로스코프, 동적 전환형 자이로스코프(Dynamically Turned Gyroscope) 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
The method of claim 22,
The gyroscope includes at least one of a rotating mass gyroscope, a vibrating gyroscope, an optical fiber gyroscope, an annular laser gyroscope, and a dynamically switched gyroscope.
소나의 속도, 가속도, 회적각속도, 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 자세를 측정하는 과정;
측정된 상기 소나의 자세 중 해저지형의 측정을 위한 기준자세를 설정하는 과정;
상기 소나에 의해 발신되는 음파 중 상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 상기 소나에 의해 수신되는 반사신호 중 상기 기준자세에서 수신되는 반사신호를 선택하는 과정;
상기 소나의 자세가 기준자세로 되는 횟수, 및 상기 기준자세가 설정된 시점부터 각각의 기준자세까지의 시간을 카운트하는 과정; 및
선택된 상기 음파 및 상기 반사신호, 선택된 상기 반사신호가 몇 번째의 기준자세에서 발신된 음파에 대응하는 반사신호인지 및 해당 기준자세까지 카운트된 시간에 기초하여 상기 해저지형을 계산하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
Measuring a posture including at least one of a sonar speed, acceleration, rotational angular velocity, and inclination;
Setting a reference posture for measuring a seabed topography in the measured posture of the sonar;
Selecting a reflection signal received in the reference position among the sound waves transmitted in the reference position among the sound waves transmitted by the sonar;
Counting the number of times that the sonar's posture becomes a reference posture and the time from when the reference posture is set to each reference posture; And
Calculating the seabed topography based on whether the selected sound wave and the reflected signal, the selected reflected signal is a reflected signal corresponding to a sound wave transmitted from a reference position, and the time counted to the reference position;
Submarine terrain exploration method comprising a.
제 24항에 있어서,
상기 소나의 현재의 위치를 측위하는 과정
을 더 포함하며, 상기 기준자세를 설정하는 과정은,
상기 소나의 자세 및 측위된 상기 소나의 위치에 기초하여 상기 기준자세를 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
25. The method of claim 24,
Positioning the current position of the sonar
Further comprising, the process of setting the reference posture,
And setting the reference posture based on the posture of the sonar and the position of the sonar positioned.
제 24항에 있어서,
상기 기준자세를 설정하는 과정은,
상기 소나의 기울기를 계산하며, 계산된 상기 소나의 기울기가 X 축, Y 축 및 Z 축에 대하여 0도인 경우를 상기 기준자세로 설정하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
25. The method of claim 24,
The process of setting the reference posture,
And calculating the slope of the sonar, and setting the reference position when the calculated slope of the sonar is 0 degrees with respect to the X, Y, and Z axes.
제 24항에 있어서,
상기 기준자세에서 수신되는 반사신호들의 평균값을 산출하는 과정
을 더 포함하며, 상기 해저지형을 계산하는 과정은,
상기 기준자세에서 발신되는 음파 및 산출된 상기 평균값에 기초하여 상기 해저지형을 계산하는 것을 특징으로 하는 해저지형 탐사방법.
25. The method of claim 24,
Calculating a mean value of the reflected signals received in the reference position;
Further comprising, the process of calculating the seabed topography,
And calculating the seabed topography based on the sound waves transmitted from the reference posture and the calculated average value.
KR1020110068812A 2011-07-12 2011-07-12 Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus KR101119400B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110068812A KR101119400B1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110068812A KR101119400B1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101119400B1 true KR101119400B1 (en) 2012-03-16

Family

ID=46141427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110068812A KR101119400B1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101119400B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479634B1 (en) 2013-09-17 2015-01-07 한국해양과학기술원 Multi-legged underwater robot for preventing water noise and method the same
KR101534027B1 (en) * 2013-12-06 2015-07-24 국방과학연구소 Sonar system and method for precisly performing target detection under circumstance without being known of target speed
KR20160107820A (en) * 2015-03-05 2016-09-19 국방과학연구소 Direction detection apparatus for using triple acoustic sensor array
KR101728136B1 (en) * 2015-09-04 2017-04-19 한국해양과학기술원 Collecting device controller of mining robot for deep-seabed mineral resource and the method thereof
KR101740538B1 (en) * 2016-05-30 2017-06-08 (주)다음기술단 Method for Correction Shaking Image of Side-Scan Sonar
KR20210147543A (en) 2020-05-29 2021-12-07 재단법인 중소조선연구원 underwater drone operation system and operation method
CN114114362A (en) * 2022-01-27 2022-03-01 山东科技大学 Cooperative formation system-based submarine topography survey system and working method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117129A (en) 2002-09-26 2004-04-15 Nec Corp Synthetic aperture sonar, method of correcting oscillation used therefor, and program thereof
JP2010030340A (en) 2008-07-25 2010-02-12 Arc Geo Support Co Ltd Observation ship for measuring sound and sound measuring system
JP2010190726A (en) 2009-02-18 2010-09-02 Toa Harbor Works Co Ltd Method and system for surveying terrain of bottom of water
JP2011007038A (en) 2010-10-13 2011-01-13 Penta Ocean Construction Co Ltd Construction control method by three-dimensional sonar and construction control device for the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117129A (en) 2002-09-26 2004-04-15 Nec Corp Synthetic aperture sonar, method of correcting oscillation used therefor, and program thereof
JP2010030340A (en) 2008-07-25 2010-02-12 Arc Geo Support Co Ltd Observation ship for measuring sound and sound measuring system
JP2010190726A (en) 2009-02-18 2010-09-02 Toa Harbor Works Co Ltd Method and system for surveying terrain of bottom of water
JP2011007038A (en) 2010-10-13 2011-01-13 Penta Ocean Construction Co Ltd Construction control method by three-dimensional sonar and construction control device for the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479634B1 (en) 2013-09-17 2015-01-07 한국해양과학기술원 Multi-legged underwater robot for preventing water noise and method the same
KR101534027B1 (en) * 2013-12-06 2015-07-24 국방과학연구소 Sonar system and method for precisly performing target detection under circumstance without being known of target speed
KR20160107820A (en) * 2015-03-05 2016-09-19 국방과학연구소 Direction detection apparatus for using triple acoustic sensor array
KR101667600B1 (en) 2015-03-05 2016-10-19 국방과학연구소 Direction detection apparatus for using triple acoustic sensor array
KR101728136B1 (en) * 2015-09-04 2017-04-19 한국해양과학기술원 Collecting device controller of mining robot for deep-seabed mineral resource and the method thereof
KR101740538B1 (en) * 2016-05-30 2017-06-08 (주)다음기술단 Method for Correction Shaking Image of Side-Scan Sonar
KR20210147543A (en) 2020-05-29 2021-12-07 재단법인 중소조선연구원 underwater drone operation system and operation method
CN114114362A (en) * 2022-01-27 2022-03-01 山东科技大学 Cooperative formation system-based submarine topography survey system and working method
CN114114362B (en) * 2022-01-27 2022-04-29 山东科技大学 Cooperative formation system-based submarine topography survey system and working method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101119400B1 (en) Survey system and method for ocean topography, and active sonar apparatus
CN108955678B (en) A kind of deep-sea vehicle communication location navigation time service integral method and system
US8004930B2 (en) Methods and systems for determining coordinates of an underwater seismic component in a reference frame
CN100495066C (en) Underwater GPS positioning navigation method and system without high stable frequency scale
US20090287414A1 (en) System and process for the precise positioning of subsea units
JPWO2006132003A1 (en) GPS receiver and GPS positioning correction method
CN101010563A (en) Combination laser system and global navigation satellite system
RU2437114C1 (en) System for determining coordinates of underwater objects
JP6425133B2 (en) Relative position control method and relative position control system of underwater vehicle
US8908475B2 (en) Acoustic positioning system and method
MX2011010164A (en) Determining a position of a survey receiver in a body of water.
GB2458357A (en) Underwater navigation system for measuring position and velocity whilst surveying underwater terrain
JP2011149720A (en) Surveying system
US20110188349A1 (en) System and Method of Determining an Underwater Location
JP2018084445A (en) Underwater acoustic positioning system
WO2020113391A1 (en) Heading determining method and device, storage medium, and moving platform
AU2005268886B2 (en) Method for an antenna angular calibration by relative distance measuring
CN112684207A (en) ADCP (advanced digital control Performance) speed estimation and correction algorithm for deep submersible vehicle
KR100715178B1 (en) Method For Determining Position Of An Object
KR101047960B1 (en) Acoustic sensor system for detecting position of underwater momentum for and method thereof
Tomczak Modern methods of underwater positioning applied in subsea mining
EP3033639A1 (en) Method and system for determining the position of control devices on a seismic instrumented towed cable
RU2303275C2 (en) Method for determination of co-ordinates of submerged objects
KR20150122446A (en) Coastal seafloor topography surveying apparatus using the jet ski
JP2022545327A (en) Increase sensitivity to reflected GNSS signals

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141219

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160217

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190219

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200219

Year of fee payment: 9