KR101777382B1 - 수중 이동체의 자세 제어 방법 및 장치 - Google Patents

수중 이동체의 자세 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

수중 이동체의 자세 제어 방법이 개시된다. 본 수중 이동체의 자세 제어커브 방법은 상기 수중 이동체의 자세를 판정하고, 상기 판정된 자세에 따라 상기 수중 이동체의 자세 정보를 생성하는 단계, 상기 수중 이동체에 작용하는 수압을 측정하는 단계, 상기 수중 이동체의 자세 제어를 위한 추진제가 저장된 추진체 저장부의 압력을 측정하는 단계, 상기 생성된 자세 정보에 따라 상기 수중 이동체의 자세 제어가 필요하다면, 상기 자세 정보, 상기 측정된 수압, 상기 측정된 추진제의 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수중 이동체의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 자세 제어 신호에 따라 상기 추진제를 분사하는 단계를 포함한다.

Description

수중 이동체의 자세 제어 방법 및 장치{CONTROLLING METHOD AND APPARATUS OF UNDERWATER VEHICLE'S POSTURE}
본 발명은 수중 이동체의 자세 제어 방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 일정 속도 이하의 이동 속도를 갖는 수중 이동체의 현재 자세에 따라 3차원적으로 수중 이동체의 자세 제어를 수행하기 위한 자세 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
잠수정 등을 비롯한 원통형 수중 이동체는 해류나 파도 등으로 인해 수중에서 자세가 변화하게 된다. 따라서 수중 이동체가 목표된 지점으로 올바르게 진행하기 위해서는 이동체의 자세를 제어할 필요가 있다.
일반적으로 수중 이동체는 추진력을 가지고 이동하고 있는 동안에는 방향타를 이용하여 운동 방향과 자세를 제어한다. 그러나, 일정 속도 이하의 저속으로 이동하거나 정지하고 있는 경우에는 해류나 파도 등으로 인하여 방향타만을 이용하여 수중에서 일정한 자세를 유지하기 어려운 상태가 된다.
따라서 정지 상태나 수상으로 부유한 상태의 수중 이동체의 경우 그 목적(통신, 계측 등)에 따라 일정한 자세를 유지하기 위한 필요성이 대두되었다.
한국 등록 특허 제10-1144014호 (등록)
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일정현재 속도 이하의 저속이나 정지 상태의 수중 이동체의 3차원 자세 제어를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 장치는 적어도 하나의 센서를 구비하여 상기 수중 이동체의 자세를 감지하는 센서부, 상기 센서부가 감지한 신호를 분석하여 상기 수중 이동체의 자세를 판정하고, 상기 판정된 자세에 따라 상기 수중 이동체의 자세 정보를 생성하는 자세 판정부, 상기 수중 이동체에 작용하는 수압을 측정하는 수압 측정부, 상기 수중 이동체의 자세 제어를 위한 추진제가 저장된 추진체 저장부, 상기 추진제 저장부에 저장된 추진제의 압력을 측정하는 압력 측정부, 상기 수중 이동체의 후단에 설치되어 추진제의 분사 방향 및 분사량을 제어하여 상기 수중 이동체의 자세를 조절하는 추진제 분사부, 상기 생성된 자세 정보에 따라 상기 수중 이동체의 자세 제어가 필요하다면, 상기 자세 정보, 상기 측정된 수압, 상기 측정된 추진제의 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수중 이동체의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 자세 제어 신호는 상기 추진제 분사부에서 분사하는 추진제의 분사 방향과 분사량을 제어함을 특징으로 한다.
그리고, 상기 추진제 분사부는, 상기 추진제 저장부의 좌우측면에 각각 장착되는 제1 분사부와 제2분사부를 포함하며, 상기 제1분사부는, 상기 추진체 저장부의 좌측면에 연통되는 적어도 3개의 제1 배관들과, 상기 제1 배관들에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 적어도 3개의 제1 밸브들과, 상기 제1 밸브들에 각각 연결되어 상기 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 배출하도록 구성된 적어도 3개의 제1 분사관들을 포함하며, 상기 제2분사부는, 상기 추진제 저장부의 우측면에 연통되는 적어도 3개의 제2 배관들과, 상기 제2 배관들에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 적어도 3개의 제2 밸브들과, 상기 제2밸브들에 각각 연결되어 상기 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 배출하도록 구성된 적어도 3개의 제2 분사관들을 포함한다.
또한, 상기 추진제는 공기이며, 상기 공기의 분사량은 상기 분사관들 각각을 통과하는 공기의 단면적을 조절함으로써 조절되며, 상기 단면적(A)은 다음의 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112016096559274-pat00001
여기서 A는 단면적(㎠)을 나타내며, P2는 추진제 저장부 압력(kg/㎠)을 나타내며, P1은 외부 수압(kg/㎠)을 나타내며, T1은 절대온도(t+273)를 나타내며, V는 공기의 분사량(l/min)을 나타내며, r은 공기의 비중량인 1.2kg/㎤ 를 나타내다.
그리고, 상기 제1배관들은 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제1 배관, 제2 배관, 제3배관을 포함하며, 상기 제1밸브들은 상기 제1배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제1 밸브, 상기 제2 배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제2 밸브, 상기 제3배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제3밸브를 포함하며, 상기 제1분사관들은 상기 제1밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제1 분사관, 상기 제2밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제2 분사관, 상기 제3밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제3분사관을 포함하고, 상기 제2배관들은, 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제4배관, 제5 배관, 제6배관을 포함하며, 상기 제2밸브들은 상기 제4배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제4 밸브, 상기 제5배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제5 밸브, 상기 제6배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제6밸브를 포함하며, 상기 제2분사관들은 상기 제4밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제4분사관, 상기 제5밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제5분사관, 상기 제6밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제6분사관을 포함한다.
또한, 상기 제1 분사관과 상기 제4분사관은 상방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제3분사관과 상기 제6분사관은 하방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제2분사관은 좌방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제5분사관은 우방향으로 상기 추진제를 분사함을 특징으로 하며, 상기 제어부는, 상기 수중 이동체의 요 제어가 필요하다면, 상기 제2밸브 또는 상기 제5밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하여 상기 추진제를 분사하는 양을 제어하고, 상기 수중 이동체의 롤 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제6밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제4밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하여 상기 추진제를 분사하는 양을 제어하고, 상기 수중 이동체의 피치 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제4밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제6밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하여 상기 추진제를 분사하는 양을 제어한다.
그리고, 상기 수중 이동체의 관제 시스템과 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 상기 수중 이동체 제어 명령을 수신한다면, 상기 자세 제어 신호를 생성한다.
수중 이동체의 자세 제어 방법은 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부가 상기 수중 이동체의 자세를 감지하는 단계, 자세 판정부가 상기 센서부를 통해 감지한 신호를 분석하여 상기 수중 이동체의 자세를 판정하고, 상기 판정된 자세에 따라 상기 수중 이동체의 자세 정보를 생성하는 단계, 수압 측정부가 상기 수중 이동체에 작용하는 수압을 측정하는 단계, 압력 측정부가 상기 수중 이동체의 자세 제어를 위한 추진제가 저장된 추진체 저장부의 압력을 측정하는 단계, 제어부가 상기 생성된 자세 정보에 따라 상기 수중 이동체의 자세 제어가 필요하다면, 상기 자세 정보, 상기 측정된 수압, 상기 측정된 추진제의 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수중 이동체의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 신호를 생성하는 단계, 추진제 분사부가 상기 생성된 자세 제어 신호에 따라 상기 추진제의 분사 방향 및 분사량을 제어하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 추진제 분사부는 상기 추진제 저장부의 좌우측면에 각각 장착되는 제1 분사부와 제2분사부를 포함하며, 상기 제1분사부는, 상기 추진체 저장부의 좌측면에 연통되는 적어도 3개의 제1 배관들과, 상기 제1 배관들에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 적어도 3개의 제1 밸브들과, 상기 제1 밸브들에 각각 연결되어 상기 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 배출하도록 구성된 적어도 3개의 제1 분사관들을 포함하며, 상기 제2분사부는, 상기 추진제 저장부의 우측면에 연통되는 적어도 3개의 제2 배관들과, 상기 제2 배관들에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 적어도 3개의 제2 밸브들과, 상기 제2밸브들에 각각 연결되어 상기 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 배출하도록 구성된 적어도 3개의 제2 분사관들을 포함한다.
또한, 상기 추진제는 공기이며, 상기 공기의 분사량은 상기 분사관들 각각을 통과하는 공기의 단면적을 조절함으로써 조절되며, 상기 단면적(A)은 다음의 수학식에 의해 산출됨을 특징으로 하며,
Figure 112016096559274-pat00002
여기서 A는 단면적(㎠)을 나타내며, P2는 추진제 저장부 압력(kg/㎠)을 나타내며, P1은 외부 수압(kg/㎠)을 나타내며, T1은 절대온도(t+273)를 나타내며, V는 공기의 분사량(l/min)을 나타내며, r은 공기의 비중량인 1.2kg/㎤ 를 나타낸다.
그리고, 상기 제1배관들은 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제1 배관, 제2 배관, 제3배관을 포함하며, 상기 제1밸브들은 상기 제1배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제1 밸브, 상기 제2 배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제2 밸브, 상기 제3배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제3밸브를 포함하며, 상기 제1분사관들은 상기 제1밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제1 분사관, 상기 제2밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제2 분사관, 상기 제3밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제3분사관을 포함하고, 상기 제2배관들은, 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제4배관, 제5 배관, 제6배관을 포함하며, 상기 제2밸브들은 상기 제4배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제4 밸브, 상기 제5배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제5 밸브, 상기 제6배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제6밸브를 포함하며, 상기 제2분사관들은 상기 제4밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제4분사관, 상기 제5밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제5분사관, 상기 제6밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제6분사관을 포함한다.
또한, 상기 제1 분사관과 상기 제4분사관은 상방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제3분사관과 상기 제6분사관은 하방향으로 상기 추진제를 분사하고,
상기 제2분사관은 좌방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제5분사관은 우방향으로 상기 추진제를 분사함을 특징으로 하며, 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 수중 이동체의 요 제어가 필요하다면, 상기 제2밸브 또는 상기 제5밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하거나 상기 제2밸브 또는 상기 제5밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계, 상기 수중 이동체의 롤 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제6밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성 하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제4밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위해 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계, 상기 수중 이동체의 피치 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제4밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제6밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 통신부를 통해 외부로부터 상기 수중 이동체 제어 명령을 수신한다면, 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 일정 속도 이하의 저속으로 이동하거나 정지 상태의 수중 이동체가 추진력 없이도 3차원적 자세 제어를 수행할 수 있어 다양한 목적에 따른 임무 수행을 원활히 수행할 수 있다.
도 1은 수중 이동체의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 모듈을 보다 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 방법 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 수중 이동체(100)의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)를 설명하기 위한 도면이다.
롤(Roll)은 수중 이동체(100)가 원주의 중심축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 것을 의미한다. 즉, 롤은 수중 이동체(100)의 좌우 기울기를 나타낸다. 피치(Pitch)는 수중 이동체(100) 선수의 상하 운동으로 상승 또는 하강 하는 것을 의미하며, 요(Yaw)는 수중 이동체(100)의 선수가 좌우 운동하여 좌측 방향 또는 우측 방향으로 방향 전환하는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 모듈을 보다 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 2에 따르면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체(100)의 추진제 저장부(290)는 수중 이동체의 후단에 위치하며, 추진제 저장부(290)의 좌측과 우측에는 각각 추진제 저장부(290)와 연통되는 복수 개의 배관들(200, 201, 202, 213, 214, 215)과, 상기 복수 개의 배관들(200, 201, 202, 213, 214, 215)에 각각 장착되어 각 배관들(200, 201, 202, 213, 214, 215)을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 복수 개의 밸브들(203, 204, 205, 216, 217, 218)과, 상기 복수 개의 밸브들(203, 204, 205, 216, 217, 218)에 각각 연결되어 상기 수중 이동체(100)를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 배출하도록 구성된 복수 개의 분사관들(206, 207, 208, 219, 220, 221)을 포함하는 추진제 분사부(295)가 위치한다.
여기서, 설명의 편의를 위해 추진제 분사부(295)에 포함되는 복수 개의 배관들, 밸브들, 분사관들 중 추진제 저장부(290)의 좌측면에 연통되는 제1 배관들(200, 201, 202)과, 상기 제1 배관들에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 3개의 제1 밸브들(203, 204, 205)과, 상기 제1 밸브(203, 204, 205)들에 각각 연결되어 상기 수중 이동체(100)를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 외부로 배출하도록 구성된 3개의 제1 분사관들(206, 207, 208)을 제1 분사부라 칭한다.
그리고, 상기 추진제 저장부(290)의 우측면에 연통되는 3개의 제2 배관들(213, 214, 215)과, 상기 제2 배관들(213, 214, 215)에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 추진제의 양을 조절하는 3개의 제2 밸브들(216, 217, 218)과, 상기 제2밸브들(216, 217, 218)에 각각 연결되어 상기 수중 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 이동하기 위해 상기 추진제를 외부로 배출하도록 구성된 3개의 제2 분사관들(219, 220, 221)을 제2분사부라고 칭한다.
도 2에서 참조번호 209, 210, 211, 222, 223, 224는 각각 분사관들을 통해 추진제가 분출되는 방향을 나타내며, 참조번호 209는 수중 이동체(100)의 후면 좌측에서 상방향으로 추진제가 분출되는 것을 나타내며, 참조번호 210은 수중 이동체(100)의 후면 좌측에서 좌측으로 추진제가 분출되는 것을 나타내며, 참조번호 211은 수중 이동체(100)의 후면 좌측에서 하방향으로 추진제가 분출되는 것을 나타낸다. 마찬가지로, 참조번호 222는 수중 이동체(100)의 후면 우측에서 상방향으로 추진제가 분출되는 것을 나타내며, 참조번호 223은 수중 이동체(100)의 후면 우측에서 우측으로 추진제가 분출되는 것을 나타내며, 참조번호 224은 수중 이동체(100)의 후면 우측에서 하방향으로 추진제가 분출되는 것을 나타낸다. 도 2에 도시된 각 분사관을 통해 추진제가 분출되면서 수중 이동체(100)에 추진력을 제공할 수 있다.
이렇듯, 본 발명의 일 실시 예에서는 각 분사관들을 통해 수중 이동체(100)의 후면에서 상, 하, 좌, 우로 추진제를 분출하여 수중 이동체(100)의 롤, 피치, 제어를 수행할 수 있으며, 자세 제어 모듈(250)은 현재 수중 이동체(100)에 대해 판단된 자세 정보에 따라 상기 제1 밸브들(203, 204, 205) 및/또는 상기 제2밸브들(216, 217, 218)로 자세 제어 신호들(212, 225)을 전송하여 추진제의 분사량을 조절하기 위한 각 밸브의 개폐 정도를 조절한다.
즉, 상기 제1 밸브들(203, 204, 205) 및/또는 상기 제2밸브들(216, 217, 218)은 상기 자세 제어 모듈(250)로부터 자세 제어 신호를 수신하면, 상기 자세 제어 신호에 따라 각각 독립적으로 밸브를 개폐하여 추진제의 분사량을 조절한다.
이때 상기 복수 개의 분사관들(206, 207, 208, 219, 220, 221)의 추진제 분사 방향에 따라 수중 이동체(100)의 자세 제어를 위해 추진제 분사방향에 따라 자세 제어 모듈(250)이 자세 제어 정보(212, 225)를 전달하는 밸브들은 다음의 <표 1>과 같다.
자세 제어 자세 제어 신호 수신 밸브 선택 정보
요(Yaw) 제어 제2 밸브(204) 또는 제5밸브(223)
피치(Pitch) 제어 제1밸브(203), 제4밸브(217) 또는
제3밸브(205), 제6밸브(218)
롤(Roll) 제어 제1밸브(203), 제6밸브(218) 또는
제3밸브(205), 제4밸브(216)
상기 자세 제어 신호는 상기 <표 1>에 따른 상기 수중 이동체(100)의 롤, 요, 피치 제어 필요 여부에 따라 추진제를 분출할 밸브 선택 정보와, 아래 <수학식 1>에 따라 계산된 공기의 단면적 A에 따라 분사관으로 분출될 추진제의 분사량을 조절하기 위한 밸브 개폐 정도 정보를 포함한다.
도 3에서, 센서부(265)는 적어도 하나의 센서를 구비하여 상기 수중 이동체(100)의 자세를 감지하고, 감지된 센싱 신호를 자세 판정부(270)로 전달한다. 자세 판정부(270)는 상기 센서부(265)가 감지한 센싱 신호를 분석하여 상기 수중 이동체(100)의 자세를 판정하고, 상기 판정된 자세에 따라 상기 수중 이동체의 자세 정보를 생성하여 제어부(280)로 전달한다.
수압 측정부(255)는 상기 수중 이동체(100)에 작용하는 수압을 측정하여 제어부(280)로 전달하고, 압력 측정부(260)는 상기 수중 이동체(100)의 자세 제어를 위한 추진제가 저장된 추진체 저장부(290)에 저장된 추진제의 압력을 측정하여 제어부(280)로 전달한다. 본 발명에서 상기 추진제는 공기이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(275)는 상기 센서부(265)에서 센싱된 정보를 외부의 관제 센터로 송신하거나, 상기 관제 센터로부터 상기 수중 이동체(100)의 자세 제어 신호가 수신되면, 이를 제어부(280)로 전달한다.
제어부(280)는 상기 생성된 자세 정보에 따라 상기 수중 이동체(100)의 자세 제어가 필요하다면, 상기 자세 정보, 상기 측정된 수압, 상기 측정된 추진제의 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수중 이동체(100)의 자세를 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하여 추진제 분사부(295)로 전달한다.
이때 상기 자세 제어 신호는 상기 <표 1>에 따른 상기 수중 이동체(100)의 롤, 요, 피치 제어 필요 여부에 따라 추진제를 분출할 밸브 선택 정보와, 아래 <수학식 1>에 따라 계산된 공기의 단면적 A에 따라 분사관으로 분출될 추진제의 분사량을 조절하기 위한 밸브 개폐 정도 정보를 포함한다.
Figure 112016096559274-pat00003
상기 <수학식 1>에서 A는 단면적(㎠)을 나타내며, P2는 추진제 저장부 압력(kg/㎠)을 나타내며, P1은 외부 수압(kg/㎠)을 나타내며, T1은 절대온도(t+273)를 나타내며, V는 공기의 분사량(l/min)을 나타내며, r은 공기의 비중량인 1.2kg/㎤ 를 나타낸다.
또한, 제어부(280)는 수압 측정부(255)에서 측정된 수압과 압력 측정부(260)에서 측정된 추진제 압력을 고려하여 자세 제어 신호를 생성한다. 예컨대, 상기 수압 측정부(255)의 측정 결과, 상기 수중 이동체(100)에 작용하는 수압이 크다면, 제어부(280)는 수압이 적을 때 보다 추진제의 분사량을 크게 조절하되, 추진제 저장부(290)의 압력에 따라 파악된 추진제의 양을 고려하여 상기 자세 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 이동체의 자세 제어 방법 흐름도이다.
405단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 센서부(265)는 적어도 하나의 센서를 통해 상기 수중 이동체(100)의 자세를 감지하고, 410단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 자세 판정부(270)가 상기 센서부(265)를 통해 감지한 신호를 분석하여 상기 수중 이동체(100)의 자세를 판정하고, 상기 판정된 자세에 따라 상기 수중 이동체의 자세 정보를 생성한다.
상기 415단계에서 상기 수중 이동체(100)의 자세 제어가 필요 없다면, 수중 이동체 자세 제어 장치는 405단계에서 수중 이동체의 자세 감지를 계속 수행한다.
반면, 415단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 제어부(280)는 상기 생성된 수중 이동체의 자세 정보에 따라 상기 수중 이동체의 자세 제어가 필요하다면, 420단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 수압 측정부(255)가 상기 수중 이동체(100)에 작용하는 수압을 측정하고, 425단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 압력 측정부(260)가 상기 수중 이동체의 자세 제어를 위한 추진제가 저장된 추진체 저장부(290)의 압력을 측정한다.
그리고, 430단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 제어부(280)는 상기 자세 정보, 상기 측정된 수압, 상기 측정된 추진제의 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수중 이동체의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 신호를 생성하고, 추진제 분사부(295)로 상기 자세 제어 신호를 전달한다.
435단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 추진제 분사부(295)는 상기 자세 제어 신호에 따라 추진제를 분사하여 상기 수중 이동체의 자세 제어를 수행한다.
이때 상기 자세 제어 신호는 상기 <표 1>에 따른 상기 수중 이동체(100)의 롤, 요, 피치 제어 필요 여부에 따라 추진제를 분출할 밸브 선택 정보와, <수학식 1>에 따라 계산된 공기의 단면적 A에 따라 분사관으로 분출될 추진제의 분사량을 조절하기 위한 밸브 개폐 정도 정보를 포함한다.
440단계에서 수중 이동체 자세 제어 장치의 제어부(280)는 상기 자세 판정부(270)가 판정하는 자세 정보에 따라 자세 제어가 완료될 때까지 상기 420단계에서 상기 435단계를 반복하여 수행한다.
여기서 상기 415단계의 자세 제어가 필요한지 판단하는 단계는, 외부로부터 수신되는 자세 제어 명령에 따라 수행될 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다. 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 수중 이동체
200, 201, 202, 213, 214, 215 : 배관
203, 204, 205, 216, 217, 218 : 밸브
206, 207, 208, 219, 220, 221 : 분사관
209, 210, 211, 222, 223, 224 : 각 분사관들을 통해 추진제가 분출되는 방향
250 : 자세 제어 모듈 255 : 수압 측정부
260 : 압력 측정부 265 : 센서부
270 : 자세 판정부 275 : 통신부
280 : 제어부 290 : 추진제 저장부
295 : 추진제 분사부

Claims (12)

  1. 수중 이동체의 자세 제어 장치에 있어서,
    적어도 하나의 센서를 구비하여 상기 수중 이동체의 자세를 감지하는 센서부;
    상기 수중 이동체에 작용하는 수압을 측정하는 수압 측정부;
    내부 중심 축으로서 위치하여, 추진제를 저장하는 추진제 저장부;
    상기 추진제 저장부에 저장된 추진제의 압력을 측정하는 압력 측정부;
    상기 센서부로부터 감지된 수중 이동체의 자세를 판정하고, 상기 판정된 자세에 따라 자세 정보를 생성하는 자세 판정부;
    상기 수중 이동체의 후단에 위치하고, 상기 추진제 저장부와 인접하여 형성되어, 상기 추진제를 분사하는 복수개의 분사관들을 이용하여 서로 다른 방향으로 상기 추진제를 분사하여 상기 수중 이동체의 주행방향을 제어하는 추진제 분사부; 및
    상기 수중 이동체의 자세 정보, 상기 측정된 수압 및 상기 측정된 추진제의 압력을 고려하여 상기 추진제의 분사 방향과 분사량을 결정하고 상기 수중 이동체의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 신호를 생성하며, 상기 생성된 자세 제어 신호에 따라 상기 추진제 분사부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 추진제 분사부는, 상기 추진제 저장부의 좌측면에 장착되는 제1 분사부와 상기 추진제 저장부의 우측면에 장착되는 제2 분사부를 포함하고, 상기 제1 분사부 및 제2 분사부를 이용하여 상기 수중 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 제어하며, 상기 제1 분사부 및 상기 제2 분사부는 상기 추진제 저장부의 일측면에 연통되는 적어도 3개의 배관들과 상기 배관들에 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 상기 추진제의 양을 조절하는 적어도 3개의 밸브들과, 상기 적어도 3개의 밸브들 각각에 연결되어 상기 추진제를 배출하도록 형성된 적어도 3개의 분사관들을 더욱 포함하고,
    상기 제1 분사부 및 상기 제2 분사부의 적어도 3개의 밸브들 및 분사관들 각각은 소정의 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 분사관들 중 적어도 하나는 일부가 구부러진 형태로 형성되어 상기 추진제 분사 방향들이 서로 다른 방향으로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추진제는 공기이며,
    상기 공기의 분사량은 상기 분사관들 각각을 통과하는 공기의 단면적에 따라 조절되며, 상기 단면적(A)은 다음의 수학식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 장치.
    Figure 112017047511358-pat00004

    여기서 A는 단면적(㎠)을 나타내며, P2는 추진제 저장부 압력(kg/㎠)을 나타내며, P1은 외부 수압(kg/㎠)을 나타내며, T1은 절대온도(t+273)를 나타내며, V는 공기의 분사량(l/min)을 나타내며, r은 공기의 비중량인 1.2kg/㎤ 를 나타냄.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 분사부의 적어도 3개의 배관들은 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제1 배관, 제2 배관, 제3배관을 포함하며,
    상기 제1 분사부의 적어도 3개의 밸브들은 상기 제1배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제1 밸브, 상기 제2 배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제2 밸브, 상기 제3배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제3밸브를 포함하며,
    상기 제1 분사부의 적어도 3개의 분사관들은 상기 제1밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제1 분사관, 상기 제2밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제2 분사관, 상기 제3밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제3분사관을 포함하고,
    상기 제2 분사부의 적어도 3개의 배관들은, 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제4배관, 제5 배관, 제6배관을 포함하며,
    상기 제2 분사부의 적어도 3개의 밸브들은 상기 제4배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제4 밸브, 상기 제5배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제5 밸브, 상기 제6배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제6밸브를 포함하며,
    상기 제2 분사부의 적어도 3개의 분사관들은 상기 제4밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제4분사관, 상기 제5밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제5분사관, 상기 제6밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제6분사관을 포함함을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 분사관과 상기 제4분사관은 상방향으로 상기 추진제를 분사하고,
    상기 제3분사관과 상기 제6분사관은 하방향으로 상기 추진제를 분사하고,
    상기 제2분사관은 좌방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제5분사관은 우방향으로 상기 추진제를 분사함을 특징으로 하며,
    상기 제어부는, 상기 수중 이동체의 요 제어가 필요하다면, 상기 제2밸브 또는 상기 제5밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하여 상기 추진제를 분사하는 양을 제어하고,
    상기 수중 이동체의 롤 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제6밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제4밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하여 상기 추진제를 분사하는 양을 제어하고,
    상기 수중 이동체의 피치 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제4밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제6밸브로 상기 자세 제어 신호를 전달하여 상기 추진제를 분사하는 양을 제어함을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수중 이동체의 관제 시스템과 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 상기 수중 이동체 제어 명령을 수신한다면, 상기 자세 제어 신호를 생성함을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 장치.
  7. 추진제를 저장하는 추진제 저장부를 이용하여 수중 이동체의 자세를 제어하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부가 상기 수중 이동체의 자세를 감지하는 단계;
    수압 측정부가 상기 수중 이동체에 작용하는 수압을 측정하는 단계;
    압력 측정부가 상기 추진제 저장부에 저장된 추진제 압력을 측정하는 단계;
    자세 판정부가 상기 감지된 수중 이동체의 자세를 판정하여, 상기 판정된 자세에 따라 자세 정보를 생성하는 단계;
    상기 수중 이동체의 후단에 위치하여 상기 추진제 저장부와 인접하여 형성된 추진제 분사부가 상기 추진제를 분사하는 복수개의 분사관을 이용하여 서로 다른 방향으로 추진제를 분사함에 따라 상기 수중 이동체의 주행방향을 제어하는 단계;
    제어부가 상기 수중 이동체의 자세 정보, 상기 측정된 수압 및 상기 측정된 추진제의 압력을 고려하여, 상기 추진제의 분사 방향과 분사량을 결정하고 상기 수중 이동체의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 신호를 생성하며, 상기 생성된 자세 제어 신호에 따라 상기 추진제 분사부를 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 추진제 분사부는, 상기 추진제 저장부의 좌측면에 장착되는 제1 분사부와 상기 추진제 저장부의 우측면에 장착되는 제2 분사부를 포함하고, 상기 제1 분사부 및 제2 분사부를 이용하여 상기 수중 이동체를 롤, 요, 피치 방향으로 제어하며, 상기 제1 분사부 및 상기 제2 분사부는 상기 추진제 저장부의 일측면에 연통되는 적어도 3개의 배관들과 상기 배관들 각각 장착되어 각 배관들을 통해 분사되는 상기 추진제의 양을 조절하는 적어도 3개의 밸브들과, 상기 적어도 3개의 밸브들 각각에 연결되어 상기 추진제를 배출하도록 형성된 적어도 3개의 분사관들을 더욱 포함하고,
    상기 제1 분사부 및 상기 제2 분사부의 적어도 3개의 밸브들 및 분사관들 각각은 소정의 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 분사관들 중 적어도 하나는 일부가 구부러진 형태로 형성되어 상기 추진제 분사 방향들이 서로 다른 방향으로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 추진제는 공기이며,
    상기 공기의 분사량은 상기 분사관들 각각을 통과하는 공기의 단면적에 따라조절되며, 상기 단면적(A)은 다음의 수학식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 방법.
    Figure 112017047511358-pat00005

    여기서 A는 단면적(㎠)을 나타내며, P2는 추진제 저장부 압력(kg/㎠)을 나타내며, P1은 외부 수압(kg/㎠)을 나타내며, T1은 절대온도(t+273)를 나타내며, V는 공기의 분사량(l/min)을 나타내며, r은 공기의 비중량인 1.2kg/㎤ 를 나타냄.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 분사부의 적어도 3개의 배관들은 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제1 배관, 제2 배관, 제3배관을 포함하며,
    상기 제1 분사부의 적어도 3개의 밸브들은 상기 제1배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제1 밸브, 상기 제2 배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제2 밸브, 상기 제3배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제3밸브를 포함하며,
    상기 제1 분사부의 적어도 3개의 분사관들은 상기 제1밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제1 분사관, 상기 제2밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제2 분사관, 상기 제3밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제3분사관을 포함하고,
    상기 제2 분사부의 적어도 3개의 배관들은, 상기 추진제 저장부에 연통되게 설치된 제4배관, 제5 배관, 제6배관을 포함하며,
    상기 제2 분사부의 적어도 3개의 밸브들은 상기 제4배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제4 밸브, 상기 제5배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제5 밸브, 상기 제6배관에 장착되어 상기 추진제의 분사량을 조절하는 제6밸브를 포함하며,
    상기 제2 분사부의 적어도 3개의 분사관들은 상기 제4밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제4분사관, 상기 제5밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제5분사관, 상기 제6밸브에 연결되어 상기 추진제를 상기 수중 이동체의 외부로 분출하는 제6분사관을 포함함을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 분사관과 상기 제4분사관은 상방향으로 상기 추진제를 분사하고,
    상기 제3분사관과 상기 제6분사관은 하방향으로 상기 추진제를 분사하고,
    상기 제2분사관은 좌방향으로 상기 추진제를 분사하고, 상기 제5분사관은 우방향으로 상기 추진제를 분사함을 특징으로 하며,
    상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계는,
    상기 수중 이동체의 요 제어가 필요하다면, 상기 제2밸브 또는 상기 제5밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하거나 상기 제2밸브 또는 상기 제5밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 수중 이동체의 롤 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제6밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성 하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제4밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위해 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 수중 이동체의 피치 제어가 필요하다면, 상기 제1밸브 및 상기 제4밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하거나, 상기 제3밸브 및 상기 제6밸브의 추진제 분사량을 제어하기 위한 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 통신부를 통해 외부로부터 상기 수중 이동체 제어 명령을 수신한다면, 상기 자세 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 수중 이동체의 자세 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5235930A (en) 1992-05-08 1993-08-17 Rockwell International Corporation Self propelled underwater device with steerable fin stabilizer
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5235930A (en) 1992-05-08 1993-08-17 Rockwell International Corporation Self propelled underwater device with steerable fin stabilizer
US7124698B1 (en) 2004-02-20 2006-10-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Auxiliary facilities for the maneuvering of submerged water jet propelled sea craft

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