KR101169215B1 - 실시간 시뮬레이션을 위한 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법 및 이를 구비한 시뮬레이션 장치 - Google Patents

실시간 시뮬레이션을 위한 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법 및 이를 구비한 시뮬레이션 장치 Download PDF

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Abstract

시뮬레이션 장치 및 표적 탐지 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예들은, 현재 시점에서 수중 운동체에 수신된 표적 정보가 어느 시점의 정보인지 또는 현재 시점의 표적 정보가 얼마의 시간 뒤에 수중 운동체에 수신되는지를 용이하게 알 수 있도록 한다. 본 발명의 실시 예들을 적용하여 실시간 시뮬레이션을 수행할 수 있고, 그 결과를 실제 시스템에 응용할 수 있고, 차기 수중 운동체의 개발에 이용할 수 있다.

Description

실시간 시뮬레이션을 위한 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법 및 이를 구비한 시뮬레이션 장치{METHOD FOR ESTIMATING PASSIVE SONAR DATA OF UNDERWATER VEHICLE FOR REAL-TIME SIMULATION AND SIMULATING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 수중 운동체의 표적 추적 성능을 점검하고, 예측하기 위한 실시간 시뮬레이션에 관련된 것으로서, 특히 실시간 시뮬레이션을 위한 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법 및 이를 구비한 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
수동 소나 시스템을 사용하는 수중 운동체(Underwater Vehicle)는 표적에서 방사되거나 반향되는 소음을 수신함으로써 표적을 탐지한다. 소나(Sonar, Sound navigation and ranging) 시스템은 전파를 사용하는 레이더(Radar, Radio detecting and ranging) 시스템과 달리 음파를 이용한다. 음파의 전달속도는 전파보다 상대적으로 매우 저속이기 때문에, 소나에 수신되는 표적 정보는 표적 거리에 비례한 과거의 정보가 된다. 예를 들어 표적과의 상대 거리가 3000m라고 가정하면 수중에서의 음파 전달 속도는 약 1500m/sec이므로 현재 시점에서 수중 운동체의 수동 소나에 수신된 표적의 소음은 약 2초 전에 표적에서 방사된 소음이 된다.
이와 같은 수동 소나 시스템의 특성 때문에 수중 운동체의 표적 추적 성능을 점검하고 예측하기 위한 실시간 시뮬레이션에서 수중 운동체 수동 소나 정보의 산출이 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 현재 시점에서 수중 운동체에 수신된 표적정보가 어느 시점의 정보인지 또는 현재 시점의 표적 정보가 얼마의 시간 뒤에 수중 운동체에 수신되는지를 계산할 수 있는 알고리즘의 개발이 요구된다.
본 발명의 실시 예들은 현재 시점에서 수중 운동체에 수신된 표적 정보가 어느 시점의 정보인지 또는 현재 시점의 표적 정보가 얼마의 시간 뒤에 수중 운동체에 수신되는지를 알 수 있도록 하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법 및 이를 구비한 시뮬레이션 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 단계와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 단계와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 수신된 표적 소음이 방사된 과거 시점을 산출하는 단계와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법에 있어서, 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계는, 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 사이의 거리 벡터, 및 상기 현재 시점에서의 수중 운동체와 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터의 합은 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출한다. 여기서, 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계는, 상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 단계와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 단계와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서 상기 표적으로부터 방사된 표적 소음이 상기 수중 운동체에 도달하는 미래 시점을 산출하는 단계와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계를 포함하여 구성된다.
다른 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법에 있어서, 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계는, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 현재 시점에서의 표적까지의 거리 벡터와, 상기 현재 시점에서의 표적으로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출한다. 여기서, 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계는, 상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치는, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 표적 소음이 방사된 과거 시점을 산출하고, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 추정하는 정보 추정기를 포함하여 구성된다.
다른 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치는, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서 상기 표적 소음이 상기 수중 운동체에 도달하는 미래 시점을 산출하고, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 추정하는 정보 추정기를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시 예들은 현재 시점에서 수중 운동체에 수신된 표적 정보가 어느 시점의 정보인지 또는 현재 시점의 표적 정보가 얼마의 시간 뒤에 수중 운동체에 수신되는지를 용이하게 알 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예들을 적용하여 실시간 시뮬레이션을 수행할 수 있고, 그 결과를 실제 시스템에 응용할 수 있고, 차기 수중 운동체의 개발에 이용할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치의 구성을 보인 블록도;
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 동작을 설명하기 위한 도;
도 3은 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 도로서, 절대 좌표계에서 물체 고정 좌표계로의 변환을 보인 도;
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정을 위한 수평면 전술 상황을 도시한 도; 및
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법을 개략적으로 보인 흐름도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 시뮬레이션 장치는, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서(100)와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기(200)와, 상기 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 추정하는 정보 추정기(300)를 포함하여 구성된다.
상기 시뮬레이션 장치는, 또한 상기 수중 운동체 및 표적에 대한 정보, 즉 수동 소나 정보를 입력받고 음향 신호인 소나 신호를 생성하여 상기 수중 운동체에 출력하는 신호 생성기(400)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치는, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서(100)와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기(200)와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 표적 소음이 방사된 과거 시점을 산출하고, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 추정하는 정보 추정기(300)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 수중 운동체 및 표적에 대한 정보는, 좌표값, 자세값, 속도, 및 각속도 중 하나 이상을 포함한다.
정보 추정기(300)는, 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 사이의 거리 벡터, 및 상기 현재 시점에서의 수중 운동체와 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터를 합은 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출한다. 여기서, 정보 추정기(300)는, 상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출한다.
이하, 도 5를 참조하여 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치 및 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법을 설명한다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 단계(S110)와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 단계(S120)와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 표적으로부터 표적 소음이 방사된 과거 시점을 산출하는 단계(S130)와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계(S150)를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법에 있어서, 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계는, 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 사이의 거리 벡터, 및 상기 현재 시점에서의 수중 운동체와 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터를 합은 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출한다. 여기서, 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계는, 상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정(S10) 하에 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
도 4를 참조하여, 현재 시점(
Figure 112012023730473-pat00001
)의 수중 운동체의 정보(위치, 자세각, 속도, 각속도)와 표적의 정보(위치, 자세각, 속도, 각속도)를 이용하여 현재 시점에서의 수중 운동체(
Figure 112012023730473-pat00002
)에 수신되는 표적 소음이 방사된 과거의 시점(
Figure 112012023730473-pat00003
)를 산출하고,
Figure 112012023730473-pat00004
시점의 표적(
Figure 112012023730473-pat00005
)의 정보를 산출하는 동작을 설명한다.
수중 운동체와 표적이 일정한 속도로 진행한다고 가정하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 수중 운동체와 표적의 전술 상황을 선형 벡터로 나타낼 수 있으며, 벡터 연산에 의하여 하기 수학식 1이 성립된다.
Figure 112012023730473-pat00006
여기서,
Figure 112012023730473-pat00007
은
Figure 112012023730473-pat00008
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00009
로부터
Figure 112012023730473-pat00010
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00011
까지의 거리 벡터
Figure 112012023730473-pat00012
을 의미한다.
Figure 112012023730473-pat00013
는
Figure 112012023730473-pat00014
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00015
로부터
Figure 112012023730473-pat00016
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00017
까지의 거리 벡터
Figure 112012023730473-pat00018
을 의미한다. 또,
Figure 112012023730473-pat00019
는
Figure 112012023730473-pat00020
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00021
로부터
Figure 112012023730473-pat00022
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00023
까지의 거리 벡터
Figure 112012023730473-pat00024
을 의미한다.
일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 상기 과거 시점에서의 표적 소음이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 데 소요되는 도달 시간, 상기 과거 시점에서의 표적 소음이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 수평면에 대한 수신각 및 수직면에 대한 수신각을 산출하는 단계(S140)를 더 포함한다.
Figure 112012023730473-pat00025
을 수중에서의 음파전달 속력
Figure 112012023730473-pat00026
, 표적
Figure 112012023730473-pat00027
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00028
에 도달하는 데 소요되는 도달 시간
Figure 112012023730473-pat00029
, 표적
Figure 112012023730473-pat00030
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00031
에 도달하는 수평면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00032
과 수직면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00033
으로 표현하면 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00034
Figure 112012023730473-pat00035
을 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00036
에서 표적
Figure 112012023730473-pat00037
까지의 거리 r1, 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00038
에서 표적
Figure 112012023730473-pat00039
으로의 수평면에 대한 방위각
Figure 112012023730473-pat00040
과 수직면에 대한 방위각
Figure 112012023730473-pat00041
,으로 표현하면 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00042
Figure 112012023730473-pat00043
을 표적의 속력
Figure 112012023730473-pat00044
, 표적
Figure 112012023730473-pat00045
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00046
에 도달하는 데 소요되는 도달 시간
Figure 112012023730473-pat00047
, 수평면에 대한 표적의 진행 방향
Figure 112012023730473-pat00048
과 수직면에 대한 표적의 진행 방향
Figure 112012023730473-pat00049
로 표현하면 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00050
시뮬레이션 장치는, 상기 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4를 이용하여 도달 시간
Figure 112012023730473-pat00051
, 표적
Figure 112012023730473-pat00052
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00053
에 도달하는 수평면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00054
과 수직면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00055
을 산출한다(S140).
시뮬레이션 장치는, 하기의 수학식 5 및 수학식 6을 이용하여 표적
Figure 112012023730473-pat00056
의 정보를 산출할 수 있다(S150).
Figure 112012023730473-pat00057
Figure 112012023730473-pat00058
여기서,
Figure 112012023730473-pat00059
는 표적의 롤(roll) 각속도,
Figure 112012023730473-pat00060
는 표적의 피치(pitch) 각속도,
Figure 112012023730473-pat00061
는 표적의 요오(yaw) 각속도를 의미한다.
또, 일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 상기 도달 시간, 상기 수평면에 대한 수신각, 및 상기 수직면에 대한 수신각을 이용하여 상기 현재 시점에서의 수중 운동체를 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 상기 과거 시점에서의 표적의 상대 좌표값을 산출하는 단계(S160)를 더 포함한다.
시뮬레이션 장치는, 하기 수학식 7 및 수학식 8을 이용하여 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00062
을 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 표적
Figure 112012023730473-pat00063
의 상대 좌표값을 산출할 수 있다(S160).
Figure 112012023730473-pat00064
Figure 112012023730473-pat00065
여기서,
Figure 112012023730473-pat00066
는 절대 좌표계에서 수중 운동체의 물체 고정 좌표계로의 변환 행렬을 의미하고,
Figure 112012023730473-pat00067
는 절대 좌표계에서의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00068
의 자세값을 나타낸다.
도 2는 수중 운동체의 수동 소나 정보를 추정하는 과정을 보인다. 도 2를 참조하면,
Figure 112012023730473-pat00069
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00070
에서 방사되는 표적 소음은
Figure 112012023730473-pat00071
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00072
에 수신되는 데, 이때 시뮬레이션 장치는 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00073
의 물체 고정좌표계에 대한 표적
Figure 112012023730473-pat00074
의 상대적인 정보를 산출한다. 즉, 시뮬레이션 장치는 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00075
에서 바라본 표적
Figure 112012023730473-pat00076
에 대한 수평면 및 수직면 시선각 등을 산출할 수 있다.
절대 좌표계에서의
Figure 112012023730473-pat00077
의 좌표값을
Figure 112012023730473-pat00078
,
Figure 112012023730473-pat00079
의 자세값을
Figure 112012023730473-pat00080
,
Figure 112012023730473-pat00081
의 좌표값을
Figure 112012023730473-pat00082
,
Figure 112012023730473-pat00083
의 자세값을
Figure 112012023730473-pat00084
라고 정의한다. 또, 절대 좌표계에서
Figure 112012023730473-pat00085
에 대한
Figure 112012023730473-pat00086
의 상대 거리를
Figure 112012023730473-pat00087
이라고 정의하면,
Figure 112012023730473-pat00088
의 물체 고정 좌표계에 대한
Figure 112012023730473-pat00089
의 좌표값은 오일러(Euler) 각에 의한 좌표 변환 행렬에 의해서 산출할 수 있다.
좌표 변환 행렬은 롤각(roll,
Figure 112012023730473-pat00090
), 피치각(pitch,
Figure 112012023730473-pat00091
)과 요오각(yaw,
Figure 112012023730473-pat00092
)으로 표현되는 오일러각의 세 가지 성분이 고려되는 순서에 따라서 여러 가지 형태로 정의될 수 있는 데, 여기에서는 요오각, 피치각, 롤각의 순서로 회전하는 좌표 변환 행렬을 사용한다.
이렇게 정의된 순서에 따라서 도 3에 도시한 바와 같이 절대 좌표계
Figure 112012023730473-pat00093
를
Figure 112012023730473-pat00094
축을 중심으로 요오각(
Figure 112012023730473-pat00095
)만큼 회전시키면 좌표계
Figure 112012023730473-pat00096
이 되고, 이 좌표계를
Figure 112012023730473-pat00097
축을 중심으로 피치각(
Figure 112012023730473-pat00098
)만큼 회전시키면 좌표계
Figure 112012023730473-pat00099
이 되고, 다시 이 좌표계를
Figure 112012023730473-pat00100
축을 중심으로 롤각(
Figure 112012023730473-pat00101
)만큼 회전시키면 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00102
의 물체 고정 좌표계가 된다.
오일러 각에 의한 절대 좌표계에서 물체 고정 좌표계로의 좌표 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00103
를 유도하기 위해서 먼저
Figure 112012023730473-pat00104
축을 중심으로 요오각(
Figure 112012023730473-pat00105
)만큼 회전한 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00106
은 하기의 수학식 9와 같다.
Figure 112012023730473-pat00107
Figure 112012023730473-pat00108
축을 중심으로 피치각(
Figure 112012023730473-pat00109
)만큼 회전한 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00110
은 하기의 수학식 10과 같다.
Figure 112012023730473-pat00111
Figure 112012023730473-pat00112
축을 중심으로 롤각(
Figure 112012023730473-pat00113
)만큼 회전한 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00114
은 하기의 수학식 11과 같다.
Figure 112012023730473-pat00115
따라서, 절대 좌표계에서 수중 운동체의 물체 고정 좌표계로의 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00116
은 상기 수학식 7과 같게 된다.
또, 일 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 이용하여 수직면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각 및 수평면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각을 산출하는 단계(S170)을 더 포함하여 구성된다.
또, 시뮬레이션 장치는, 하기의 수학식 12 및 수학식 13을 이용하여 수직면(Vertical plane)에서의 표적에 대한 수중 운동체의 시선각(Line of sight)
Figure 112012023730473-pat00117
과 수평면(Horizontal plane)에서의 표적에 대한 수중 운동체의 시선각
Figure 112012023730473-pat00118
을 산출할 수 있다(S170).
Figure 112012023730473-pat00119
Figure 112012023730473-pat00120
다른 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치는, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서(100)와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기(200)와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서 상기 표적 소음이 상기 수중 운동체에 도달하는 미래 시점을 산출하고, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 정보 추정기(300)를 포함하여 구성된다.
정보 추정기(300)는, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 현재 시점에서의 표적까지의 거리 벡터와, 상기 현재 시점에서의 표적으로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출한다. 여기서, 정보 추정기(300)는, 상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또, 정보 추정기(300)는, 상기 현재 시점에서의 표적 소음이 상기 미래 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 데 소요되는 도달 시간, 상기 현재 시점에서의 표적 소음이 상기 수중 운동체의 진행 방향에 도달하는 수평면에 대한 수신각 및 수직면에 대한 수신각을 산출한다. 또, 정보 추정기(300)는, 상기 도달 시간, 상기 수평면에 대한 수신각, 및 상기 수직면에 대한 수신각을 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체를 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 상기 현재 시점에서의 표적의 상대 좌표값을 산출한다. 또, 정보 추정기(300)는, 직전의 음향 탐지 핑의 반복 주기 구간에서 획득한 표적 정보를 이용하여 수직면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각 및 수평면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각을 산출한다.
이하, 도 6을 참조하여 다른 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치 및 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법을 설명한다.
다른 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 단계(S210)와, 상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 단계(S220)와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서 상기 표적으로부터 방사된 표적 소음이 상기 수중 운동체에 도달하는 미래 시점을 산출하는 단계(S230)와, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계(S250)를 포함하여 구성된다.
상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계는, 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 현재 시점에서의 표적까지의 거리 벡터와, 상기 현재 시점에서의 표적으로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합임을 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출한다. 여기서, 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계는, 상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
도 4를 참조하여, 현재 시점(
Figure 112012023730473-pat00121
)의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00122
의 정보(위치, 자세각, 속도, 각속도)와 표적 의 정보(위치, 자세각, 속도, 각속도)를 이용하여 현재 시점
Figure 112012023730473-pat00124
에서 방사되는 표적
Figure 112012023730473-pat00125
의 소음이 수중 운동체에 전달되는 미래의 시점
Figure 112012023730473-pat00126
을 산출하고,
Figure 112012023730473-pat00127
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00128
의 정보를 산출하는 동작을 설명한다.
수중 운동체와 표적이 일정한 속도로 진행한다고 가정하면, 도 4와 도시한 바와 같이, 수중 운동체와 표적의 전술 상황을 선형 벡터로 나타낼 수 있으며, 벡터 연산에 의하여 하기 수학식 14가 성립된다.
Figure 112012023730473-pat00129
여기서,
Figure 112012023730473-pat00130
은
Figure 112012023730473-pat00131
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00132
로부터
Figure 112012023730473-pat00133
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00134
까지의 거리 벡터
Figure 112012023730473-pat00135
을 의미한다.
Figure 112012023730473-pat00136
는
Figure 112012023730473-pat00137
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00138
로부터
Figure 112012023730473-pat00139
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00140
까지의 거리 벡터
Figure 112012023730473-pat00141
을 의미한다. 또,
Figure 112012023730473-pat00142
는
Figure 112012023730473-pat00143
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00144
로부터
Figure 112012023730473-pat00145
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00146
까지의 거리 벡터
Figure 112012023730473-pat00147
을 의미한다.
Figure 112012023730473-pat00148
을 수중 운동체의 속력
Figure 112012023730473-pat00149
,
Figure 112012023730473-pat00150
에서 방사되는 표적
Figure 112012023730473-pat00151
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00152
에 도달하는 데 소요되는 도달 시간
Figure 112012023730473-pat00153
, 수평면에 대한 수중 운동체의 진행방향 과 수직면에 대한 수중 운동체의 진행 방향으로 표현하면 하기의 수학식 15와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00154
Figure 112012023730473-pat00155
을 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00156
에서 표적
Figure 112012023730473-pat00157
까지의 거리 r1, 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00158
에서 표적
Figure 112012023730473-pat00159
으로의 수평면에 대한 방위각
Figure 112012023730473-pat00160
과 수직면에 대한 방위각
Figure 112012023730473-pat00161
으로 표현하면 하기의 수학식 16과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00162
Figure 112012023730473-pat00163
를 수중에서의 음파 전달 속력
Figure 112012023730473-pat00164
, 표적
Figure 112012023730473-pat00165
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00166
에 도달하는 데 소요되는 도달 시간
Figure 112012023730473-pat00167
, 표적
Figure 112012023730473-pat00168
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00169
에 도달하는 수평면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00170
과 수직면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00171
으로 표현하면 하기의 수학식 17과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00172
시뮬레이션 장치는 상기 수학식 14, 수학식 15, 수학식 16, 수학식 17를 이용하여 도달 시간
Figure 112012023730473-pat00173
, 표적
Figure 112012023730473-pat00174
의 소음이 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00175
에 도달하는 수평면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00176
과 수직면에 대한 수신각
Figure 112012023730473-pat00177
을 산출한다(S240).
시뮬레이션 장치는 하기의 수학식 18 및 수학식 19를 이용하여 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00178
의 정보를 산출할 수 있다(S250).
Figure 112012023730473-pat00179
Figure 112012023730473-pat00180
여기서,
Figure 112012023730473-pat00181
는 표적 추적을 위한 수중 운동체의 타각(Fin Angle) 제어 명령(Control Command)에 의한 롤(roll)각, 피치(pitch)각, 요오(yaw)각의 변화율을 의미한다.
표적 추적에 있어서 타각 명령에 의한 롤각의 변화를 무시할 수 있다고 가정하면
Figure 112012023730473-pat00182
는 하기의 수학식 20과 같이 수중 운동체의 롤 각속도
Figure 112012023730473-pat00183
와 동일하게 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00184
표적을 탐지하지 못하였을 경우의
Figure 112012023730473-pat00185
는 하기의 수학식 21 및 수학식 22와 같이 수중 운동체의 피치 각속도
Figure 112012023730473-pat00186
와 수중 운동체의 요오 각속도
Figure 112012023730473-pat00187
으로 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00188
Figure 112012023730473-pat00189
표적을 탐지하였을 경우의
Figure 112012023730473-pat00190
는 표적 추적을 위한 타각 명령에 의한 자세각 변화율로서 하기의 수학식 23 및 수학식 24와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012023730473-pat00191
Figure 112012023730473-pat00192
여기서
Figure 112012023730473-pat00193
, 는 비례상수이며,
Figure 112012023730473-pat00194
는 수직면(Vertical plane)에서의 표적에 대한 수중 운동체의 시선각(Line of sight)을 나타내고,
Figure 112012023730473-pat00195
은 수평면(Horizontal plane)에서의 표적에 대한 수중운동체의 시선각을 나타낸다. PRI(Pulse Repetition Interval)는 음향탐지 핑의 반복주기를 나타낸다.
상기 다른 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 상기 도달 시간, 상기 수평면에 대한 수신각, 및 상기 수직면에 대한 수신각을 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체를 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 상기 현재 시점에서의 표적의 상대 좌표값을 산출하는 단계(S260)를 더 포함하여 구성된다.
시뮬레이션 장치는 하기 수학식 25 및 수학식 26을 이용하여 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00196
을 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 표적
Figure 112012023730473-pat00197
의 상대 좌표값을 산출할 수 있다(S260).
Figure 112012023730473-pat00198
Figure 112012023730473-pat00199
여기서,
Figure 112012023730473-pat00200
는 절대 좌표계에서 수중 운동체의 물체 고정 좌표계로의 변환 행렬을 의미하고,
Figure 112012023730473-pat00201
는 절대 좌표계에서의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00202
의 자세값을 나타낸다.
도 2는 수중 운동체의 수동 소나 정보를 추정하는 과정을 보인다. 도 2를 참조하면,
Figure 112012023730473-pat00203
시점의 표적
Figure 112012023730473-pat00204
에서 방사되는 표적 소음은
Figure 112012023730473-pat00205
시점의 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00206
에 수신되는 데, 이때 시뮬레이션 장치는 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00207
의 물체 고정좌표계에 대한 표적
Figure 112012023730473-pat00208
의 상대적인 정보를 산출한다. 즉, 시뮬레이션 장치는 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00209
에서 바라본 표적
Figure 112012023730473-pat00210
에 대한 수평면 및 수직면 시선각 등을 산출할 수 있다.
절대 좌표계에서의
Figure 112012023730473-pat00211
의 좌표값을
Figure 112012023730473-pat00212
,
Figure 112012023730473-pat00213
의 자세값을
Figure 112012023730473-pat00214
,
Figure 112012023730473-pat00215
의 좌표값을
Figure 112012023730473-pat00216
,
Figure 112012023730473-pat00217
의 자세값을
Figure 112012023730473-pat00218
라고 정의한다. 또, 절대 좌표계에서
Figure 112012023730473-pat00219
에 대한
Figure 112012023730473-pat00220
의 상대 거리를
Figure 112012023730473-pat00221
이라고 정의하면,
Figure 112012023730473-pat00222
의 물체 고정 좌표계에 대한
Figure 112012023730473-pat00223
의 좌표값은 오일러(Euler) 각에 의한 좌표 변환 행렬에 의해서 산출할 수 있다.
좌표 변환 행렬은 롤각(roll,
Figure 112012023730473-pat00224
), 피치각(pitch,
Figure 112012023730473-pat00225
)과 요오각(yaw,
Figure 112012023730473-pat00226
)으로 표현되는 오일러각의 세 가지 성분이 고려되는 순서에 따라서 여러 가지 형태로 정의될 수 있는 데, 여기에서는 요오각, 피치각, 롤각의 순서로 회전하는 좌표 변환 행렬을 사용한다.
이렇게 정의된 순서에 따라서 도 3에 도시한 바와 같이 절대 좌표계
Figure 112012023730473-pat00227
를
Figure 112012023730473-pat00228
축을 중심으로 요오각(
Figure 112012023730473-pat00229
)만큼 회전시키면 좌표계
Figure 112012023730473-pat00230
이 되고, 이 좌표계를
Figure 112012023730473-pat00231
축을 중심으로 피치각(
Figure 112012023730473-pat00232
)만큼 회전시키면 좌표계
Figure 112012023730473-pat00233
이 되고, 다시 이 좌표계를
Figure 112012023730473-pat00234
축을 중심으로 롤각(
Figure 112012023730473-pat00235
)만큼 회전시키면 수중 운동체
Figure 112012023730473-pat00236
의 물체 고정 좌표계가 된다.
오일러 각에 의한 절대 좌표계에서 물체 고정 좌표계로의 좌표 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00237
를 유도하기 위해서 먼저
Figure 112012023730473-pat00238
축을 중심으로 요오각(
Figure 112012023730473-pat00239
)만큼 회전한 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00240
은 하기의 수학식 27과 같다.
Figure 112012023730473-pat00241
Figure 112012023730473-pat00242
축을 중심으로 피치각(
Figure 112012023730473-pat00243
)만큼 회전한 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00244
은 하기의 수학식 28과 같다.
Figure 112012023730473-pat00245
Figure 112012023730473-pat00246
축을 중심으로 롤각(
Figure 112012023730473-pat00247
)만큼 회전한 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00248
은 하기의 수학식 29와 같다.
Figure 112012023730473-pat00249
따라서, 절대 좌표계에서 수중 운동체의 물체 고정 좌표계로의 변환 행렬
Figure 112012023730473-pat00250
은 상기 수학식 25와 같게 된다.
상기 다른 실시 예에 따른 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 직전의 음향 탐지 핑의 반복 주기 구간에서 획득한 표적 정보를 이용하여 수직면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각 및 수평면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각을 산출하는 단계(S270)를 더 포함할 수 있다.
시뮬레이션 장치는, 하기의 수학식 30 및 수학식 31을 이용하여 수직면(Vertical plane)에서의 표적에 대한 수중 운동체의 시선각(Line of sight)
Figure 112012023730473-pat00251
과 수평면(Horizontal plane)에서의 표적에 대한 수중 운동체의 시선각
Figure 112012023730473-pat00252
을 산출할 수 있다(S270).
Figure 112012023730473-pat00253
Figure 112012023730473-pat00254
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 시뮬레이션 장치 및 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법은, 현재 시점에서 수중 운동체에 수신된 표적 정보가 어느 시점의 정보인지 또는 현재 시점의 표적 정보가 얼마의 시간 뒤에 수중 운동체에 수신되는지를 용이하게 알 수 있도록 한다. 본 발명의 실시 예들을 적용하여 실시간 시뮬레이션을 수행할 수 있고, 그 결과를 실제 시스템에 응용할 수 있고, 차기 수중 운동체의 개발에 이용할 수 있다.
100: 수중 운동체 정보 프로세서 200: 표적 정보 발생기
300: 정보 추정기 400: 신호 생성기
1: 수중 운동체

Claims (18)

  1. 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 단계;
    상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 단계;
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 수신된 표적 소음이 방사된 과거 시점을 산출하는 단계; 및
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계;를 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 단계는,
    상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 사이의 거리 벡터, 및 상기 현재 시점에서의 수중 운동체와 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터의 합은 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 과거 시점에서의 표적 소음이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 데 소요되는 도달 시간, 상기 과거 시점에서의 표적 소음이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 수평면에 대한 수신각 및 수직면에 대한 수신각을 산출하는 단계;를 더 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 도달 시간, 상기 수평면에 대한 수신각, 및 상기 수직면에 대한 수신각을 이용하여 상기 현재 시점에서의 수중 운동체를 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 상기 과거 시점에서의 표적의 상대 좌표값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 과거 시점에서의 표적 정보를 이용하여 수직면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각 및 수평면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각을 산출하는 단계;를 더 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  6. 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서;
    상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기; 및
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서의 수중 운동체에 수신된 표적 소음이 방사된 과거 시점을 산출하고,
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 추정하는 정보 추정기;를 포함하는 시뮬레이션 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 정보 추정기는,
    상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 수중 운동체 사이의 거리 벡터, 및 상기 현재 시점에서의 수중 운동체와 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터를 합은 상기 과거 시점에서의 표적과 상기 현재 시점에서의 표적 사이의 거리 벡터임을 이용하여 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  8. 제6 항 또는 제7 항에 있어서, 상기 정보 추정기는,
    상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 과거 시점에서의 표적 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  9. 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 단계;
    상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 단계;
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서 상기 표적으로부터 방사된 표적 소음이 상기 수중 운동체에 도달하는 미래 시점을 산출하는 단계; 및
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계;를 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 단계는,
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 현재 시점에서의 표적까지의 거리 벡터와, 상기 현재 시점에서의 표적으로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합임을 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    상기 현재 시점에서의 표적 소음이 상기 미래 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 데 소요되는 도달 시간, 상기 현재 시점에서의 표적 소음이 상기 수중 운동체의 진행 방향에 도달하는 수평면에 대한 수신각 및 수직면에 대한 수신각을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 도달 시간, 상기 수평면에 대한 수신각, 및 상기 수직면에 대한 수신각을 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체를 기준으로 하는 물체 고정좌표계에 대한 상기 현재 시점에서의 표적의 상대 좌표값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    직전의 음향 탐지 핑의 반복 주기 구간에서 획득한 표적 정보를 이용하여 수직면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각 및 수평면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각을 산출하는 단계;를 더 포함하는 수중 운동체의 수동 소나 정보 추정 방법.
  14. 수중 운동체의 구동에 따른 현재 시점에서의 상기 수중 운동체에 대한 정보를 처리하는 수중 운동체 정보 프로세서;
    상기 현재 시점에서의 표적에 대한 정보를 발생하는 표적 정보 발생기; 및
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 현재 시점에서 표적 소음이 상기 수중 운동체에 도달하는 미래 시점을 산출하고,
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체 및 표적에 대한 정보를 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 추정하는 정보 추정기;를 포함하는 시뮬레이션 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 정보 추정기는,
    상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 현재 시점에서의 표적까지의 거리 벡터와, 상기 현재 시점에서의 표적으로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합이 상기 현재 시점에서의 수중 운동체로부터 상기 미래 시점에서의 수중 운동체까지의 거리 벡터의 합임을 이용하여 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  16. 제14 항 또는 제15 항에 있어서, 상기 정보 추정기는,
    상기 수중 운동체 및 표적이 일정한 속도로 진행하는 가정 하에 상기 미래 시점에서의 수중 운동체 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 정보 추정기는,
    상기 현재 시점에서의 표적 소음이 상기 미래 시점에서의 수중 운동체에 도달하는 데 소요되는 도달 시간, 상기 현재 시점에서의 표적 소음이 상기 수중 운동체의 진행 방향에 도달하는 수평면에 대한 수신각 및 수직면에 대한 수신각을 산출하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 정보 추정기는,
    직전의 음향 탐지 핑의 반복 주기 구간에서 획득한 표적 정보를 이용하여 수직면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각 및 수평면에서의 상기 표적에 대한 상기 수중 운동체의 시선각을 산출하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
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