KR101867754B1 - 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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신성렬
정우근
임채현
권준석
김대철
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한국해양대학교 산학협력단
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Abstract

해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 입력부; 및 상기 입력부에서 입력 받은 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 구동부를 포함하고, 상기 입력부에 입력된 정보에 따라 상기 구동부에 의해 자동으로 상기 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행할 수 있다.

Description

해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법{System for 3-axis Precise Positioning and Real-time Data Acquisition in the Simulation of Ocean Seismic Exploration and Method of Operating thereof}
아래의 실시예들은 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
탄성파 모형실험은 일찍이 탄성파 전파현상의 규명, 음원 및 수진기의 다양한 배열과 지하지질구조에 따른 탄성파 진폭들의 반응을 파악함으로써 석유탐사자료를 보다 정량적으로 해석하기 위한 수단으로 이용되어 왔다.
국내에서는 한국자원연구소에서 2차원 천공모형을 대상으로 탄성파 모형실험장치를 개발하여 공학적인 적용이 목적인 토모그라피(tomography)에 의한 암반구조 연구에 활용한바 있으며(김중열 등, 1995. 1998), 서울대학교 물리탐사연구실에서도 탄성파 전파현상의 규명을 목적으로 이와 유사한 방법의 탄성파 모형실험을 수행한 바 있다. 한편 외국에서는 1980년대 미국 휴스턴 대학 SAS(seismic Acoustic Lab.)을 중심으로 3차원 수조모형실험장치를 개발하여 탄화수소 부존 가능성이 높은 지질모형을 대상으로 다양한 탐사기법의 개발과, 탄성파 모형실험자료와 3-D & 2-D 스칼라파동방정식의 수치 해석적 방법으로 구한 해를 비교하는 등 탄성파 전파 현상을 규명하는 실험을 활발히 수행하고 있다(mc Donald et al., 1983; Tatham et al., 1983).
국내에 연구 및 개발되어 있는 일반적인 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들은 음원 및 수진기의 위치 제어를 위해 3개의 서보 드라이브(servo drive)와 3개의 서보 모터(servo motor)를 사용한다. 이러한 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들은 음원 및 수진기의 x, y 위치를 자동으로 제어 가능하게 설계되어 있으며, 위치의 정밀도는 0.01mm 이고 최소 이동 간격은 1mm 이하이다.
데이터 수집 시스템은 윈도우 XP 기반의 운영체제로 이용할 수 있고 C 언어를 기반으로 위치제어 명령, 자료취득 변수 설정, 취득자료의 디스플레이와 저장을 수행할 수 있다. 그리고 아날로그 신호를 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통해 디지털로 변환하여 저장한다.
한국등록특허 10-1519088호는 이러한 해양 환경에서의 3차원 탄성파 탐사 방법 및 시스템에 관한 것으로, 탄성파 전파현상의 규명, 음원 및 수진기의 다양한 배열과 지하지질구조에 따른 탄성파 진폭 등의 반응을 파악함으로써 석유탐사자료를 보다 정량적으로 해석하기 위한 기술을 기재하고 있다.
실시예들은 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 음원 및 수진기의 위치를 자동으로 제어하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템 및 그 동작 방법에 관한 기술을 제공한다.
또한, 실시예들은 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 수조 내의 좌표와 트랜스듀서(transducer)의 좌표 일치시킨 절대좌표를 구현함으로써 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있는 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 입력부; 및 상기 입력부에서 입력 받은 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 구동부를 포함하고, 상기 입력부에 입력된 정보에 따라 상기 구동부에 의해 자동으로 상기 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행한다.
상기 입력부는 사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 직접 입력 받거나 상기 사용자가 설계하여 파일에 저장한 상기 음원 및 수진기의 위치 정보를 실행시킬 수 있다.
상기 입력부는 사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받고, 상기 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인하는 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 터치 스크린 패널은 각 축의 원점 수행이 가능하고, 좌표 값을 입력 받거나 화면에 표시된 방향키를 사용하여 상기 사용자가 원하는 지점으로 이동하여 상기 음원 및 수진기의 위치 정보를 입력 받을 수 있다.
상기 구동부는 x축 및 y축에 각각 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터(linear motor) 및 z축에 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 로터리 모터(rotary motor)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 구동부는 x축, y축, 및 z축의 3축을 자동으로 제어하는 8개의 서보 드라이브(servo drive) 및 입력된 각 축의 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도의 값을 상기 서보 드라이브(servo drive)에 명령하는 자동화 컨트롤러(automation controller)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
탐사 수행 중 상기 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 레이저 포인트(laser point)를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 포인트는 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 배치되어 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 상기 트랜스듀서(transducer)에서 상기 음원 및 수진기의 좌표를 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
신호 발생 또는 수신을 위하여 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)가 포함된 소스 컨트롤 시스템(source control system); 및 상기 소스 컨트롤 시스템으로부터 신호를 전달 받아 탐사 진행 중 실시간으로 상기 음원 및 수진기의 위치를 수집하는 데이터 수집 시스템(data acquisition system)을 더 포함하고, 상기 펄서 리시버(pulser receiver)와 상기 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 상기 데이터 수집 시스템에 전송될 수 있다.
다른 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법은 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계; 및 입력 받은 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 구동부를 통해 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 단계를 포함하고, 상기 입력부에 입력된 정보에 따라 상기 구동부에 의해 자동으로 상기 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행한다.
상기 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계는, 사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 직접 입력 받거나 상기 사용자가 설계하여 파일에 저장한 상기 음원 및 수진기의 위치 정보를 실행시킬 수 있다.
상기 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계는, 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 통해 사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받고, 상기 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인할 수 있다.
상기 구동부를 통해 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 단계는, x축 및 y축에 각각 구성된 복수의 리니어 모터(linear motor)를 이용하여 x축 및 y축 방향으로 정밀 위치 제어하고, z축에 구성된 로터리 모터(rotary motor)를 이용하여 z축 방향으로 정밀 위치 제어할 수 있다.
탐사 수행 중 레이저 포인트(laser point)를 이용하여 상기 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 단계를 더 포함하고, 상기 레이저 포인트를 이용하여 상기 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 단계는, 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 상기 레이저 포인트가 배치되어 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 상기 트랜스듀서(transducer)에서 상기 음원 및 수진기의 좌표를 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(source control system)의 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통해 디지털 신호로 변환되어 데이터 수집 시스템에 전송되며, 탐사 진행 중 실시간으로 상기 음원 및 수진기의 위치를 수집하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 음원 및 수진기의 위치를 자동으로 제어하는 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 수조 내의 좌표와 트랜스듀서(transducer)의 좌표 일치시킨 절대좌표를 구현함으로써 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있는 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 평면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 측면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 정면도를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 x, y 축 리니어 모터(linear motor)를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 각 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 수조 내 격자 모식도의 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 Type 1 탐사 배열 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 음원 및 수진기가 각각 하나일 때 3D 탐사를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 Type 2 탐사 배열 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 탐사지역 및 이동제한구역 설정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
기존의 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들은 음원 및 수진기의 위치 제어를 위해 3개의 서보 드라이브(servo drive)와 3개의 서보 모터(servo motor)를 사용하고, 음원 및 수진기의 x, y 위치를 자동으로 제어 가능하며 위치의 정밀도는 0.01mm 이고 최소 이동 간격은 1mm 이하이다.
이러한 기존의 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들은 서보 모터(servo motor)를 사용하여 x, y 축을 자동으로 제어하나, z 축을 자동으로 제어하지 못하는 약점이 있다.
아래의 실시예들은 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 음원 및 수진기의 위치를 자동으로 제어하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 예를 나타내는 도면이다. 도 2는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 평면도를 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 측면도를 나타내는 도면이며, 도 4는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 정면도를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 5는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 x, y 축 리니어 모터(linear motor)를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 x, y, z 3축의 위치 제어가 자동으로 가능하게 하기 위해 각 축에 모터(motor)를 사용할 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 x축 리니어 모터(linear motor)를 나타내는 도면이다. 도 5a를 참조하면, x축 리니어 모터(linear motor)는 예를 들어 1250mm로 이루어질 수 있다.
그리고, 도 5b는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 y축 리니어 모터(linear motor)를 나타내는 도면이다. 도 5b를 참조하면, y축 리니어 모터(linear motor)는 예를 들어 1640mm로 이루어질 수 있다.
예컨대, 리니어 모터(linear motor)의 스트로크(stroke)는 1000mm이며, 위치 정밀도는 , 정격 속도는 250mm/s 가 될 수 있다.
이와 같이 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 x, y축에 리니어 모터(linear motor)를 사용하여 위치의 정밀도를
Figure 112017005051834-pat00002
로 개선시키고, 최소 0.1mm 간격으로 축을 이동할 수 있도록 설계하여 정밀 위치 제어가 가능하게 할 수 있다. 또한, 이동 간에 진동을 최소한으로 하여 안정성을 향상시킬 수 있다.
그리고 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 z 축에 로터리 모터(rotary motor)를 사용하여 z 축을 자동으로 위치제어가 가능하게 설계할 수 있다. 예컨대, 로터리 모터(rotary motor)의 스트로크(stroke)는 300mm, 위치 정밀도는 0.05mm, 정격 속도는 250mm/s 가 될 수 있다.
이와 같이 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 z 축에 로터리 모터(rotary motor)를 사용하여 최소 0.1mm 간격으로 축을 이동할 수 있게 설계하여 정밀 위치 제어가 가능하게 할 수 있다. 또한, 최소 이동 간격이 0.1mm이기 때문에 상대적으로 고해상도의 자료를 취득할 수 있다.
기존의 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들에서는 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력할 때 컴퓨터(일례로, Personal Computer(PC) 등)로만 입력을 해야 한다는 단점이 있었다. 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 컴퓨터뿐만 아니라 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 장착하여 수동으로 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 가능하게 할 수 있다. 또한, 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 통하여 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인 가능하며, 각 축의 원점 수행이 가능하고 해양환경 탄성파 축소모형 시스템에 설치된 레이저 포인트(laser point)를 구동시킬 수 있다. 터치 스크린 패널(touch screen panel)에서 좌표 값을 입력하지 않아도 터치 스크린 패널(touch screen panel) 화면에 있는 방향키를 사용하여 사용자가 원하는 지점으로 이동이 가능하다.
기존의 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들의 경우에는 탐사 수행 중에 음원 및 수진기의 위치를 육안으로 확인하지 못하여 탐사가 사용자가 원하는 방향으로 수행하는지 확인할 수 없다는 약점이 있다. 이를 보완하기 위하여 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 시스템에 레이저 포인트(laser point)를 설치할 수 있다. 레이저 포인트(laser point)는 음원 및 수진기의 위치 확인뿐만이 아니라 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 음원 및 수진기의 좌표 일치 여부를 확인하는 역할도 수행할 수 있다.
또한, 기존의 해양환경 탄성파 축소모형 시스템들은 음원 및 수진기의 위치를 자유롭게 이동시키기 어렵기 때문에 탐사 배열에 한계가 있다. 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 3축의 위치 제어가 가능하기 때문에 다양한 탐사 배열 방법으로 탐사를 수행할 수 있다.
이 때, 탐사 배열 방법은 실시예에 따라 Type 1 및 Type 2 두 가지로 구성이 가능하다.
일 실시예에 따른 Type 1의 탐사 배열 방법은 음원 및 수진기가 실제 해상 탄성파 탐사와 같이 자료를 취득할 수 있는 방법으로, 음원 및 수진기 각각의 위치와 간격 등을 입력하여 입력된 정보를 바탕으로 탐사할 수 있다.
여기에서, 컴퓨터 등의 입력 장치를 통해 위치 정보가 입력되면 입력된 정보에 따라 자동으로 음원 및 수진기가 이동하면서 탐사를 수행하게 된다.
다른 실시예에 따른 Type 2의 탐사 배열 방법은 사용자가 탐사 방법을 자유롭게 설정하는 방법으로, 사용자가 설계하는 탐사 방법에 따라 각각의 음원 및 수진기의 위치 정보를 입력하게 되면 입력된 정보를 바탕으로 탐사할 수 있다.
설계한 음원 및 수진기의 위치 정보를 엑셀 파일 등의 파일에 저장을 하고 저장된 엑셀 파일 등의 파일을 불러오게 되면 저장된 위치 정보에 따라 자동으로 탐사가 진행되도록 설계할 수 있다.
이와 같은 다른 실시예에 따른 Type 2의 탐사 배열 방법의 경우 다양한 탐사 배열이 가능하기 때문에 탐사 환경이나 목적에 따라 탐사 배열 방법을 다양하게 적용하여 탐사를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면 수조 내에 좌표를 표시하여 수조 내의 모델의 위치를 육안으로 확인 가능하게 할 수 있다. 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 수조 내의 좌표와 트랜스듀서(transducer)의 좌표 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
실시간으로 취득된 자료에 대한 정보를 확인하기 위하여 랩뷰(LabVIEW)를 기반으로 프로그램을 제작할 수 있다. 윈도우 7기반의 운영체계로 이용이 가능하며, 음원 및 수진기의 실시간 위치, 탐사 진행률, 트레이스(trace), 샷 개더(shot gather) 등 취득된 자료를 실시간으로 확인이 가능하다.
도 6은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템(600)은 입력부(610) 및 구동부(620)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기에서, 입력부(610) 및 구동부(620)는 위치 제어 시스템(position control system)으로 구분될 수 있다. 이에 대한 설명은 도 8에서 더 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예에 따라 해양환경 탄성파 축소모형 시스템(600)은 레이저 포인트, 소스 컨트롤 시스템(source control system)(630), 및 데이터 수집 시스템(data acquisition system)(640)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
입력부(610)는 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받을 수 있다.
입력부(610)에 입력된 정보에 따라 구동부에 의해 자동으로 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행할 수 있다.
입력부(610)는 사용자로부터 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 직접 입력 받거나 사용자가 설계하여 파일에 저장한 음원 및 수진기의 위치 정보를 실행시킬 수 있다.
입력부(610)는 사용자로부터 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받고, 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인하는 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이러한 터치 스크린 패널은 각 축의 원점 수행이 가능하고, 좌표 값을 입력 받거나 화면에 표시된 방향키를 사용하여 사용자가 원하는 지점으로 이동하여 음원 및 수진기의 위치 정보를 입력 받을 수 있다.
구동부(620)는 입력부(610)에서 입력 받은 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어할 수 있다.
구동부(620)는 x축 및 y축에 각각 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터(linear motor) 및 z축에 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 로터리 모터(rotary motor)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 구동부(620)는 x축, y축, 및 z축의 3축을 자동으로 제어하는 8개의 서보 드라이브(servo drive) 및 입력된 각 축의 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도의 값을 서보 드라이브(servo drive)에 명령하는 자동화 컨트롤러(automation controller)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
실시예에 따라 해양환경 탄성파 축소모형 시스템(600)은 레이저 포인트를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
레이저 포인트(laser point)는 탐사 수행 중 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타낼 수 있다. 이러한 레이저 포인트는 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 배치되어 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 트랜스듀서(transducer)에서 음원 및 수진기의 좌표를 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따라 해양환경 탄성파 축소모형 시스템(600)은 소스 컨트롤 시스템(source control system)(630) 및 데이터 수집 시스템(data acquisition system)(640)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(source control system)(630)은 신호 발생 또는 수신을 위하여 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)가 포함될 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(630)은 펄서 리시버(pulser receiver)의 펄서(pulser) 부분과 소스 변환기(source transducer)에서 신호를 발생시키며, 펄서 리시버(pulser receiver)의 리시버(receiver) 부분과 리시버 변환기(receiver transducer)에서 신호를 수신할 수 있다.
데이터 수집 시스템(data acquisition system)(640)은 소스 컨트롤 시스템(630)으로부터 신호를 전달 받아 탐사 진행 중 실시간으로 음원 및 수진기의 위치를 수집할 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(630)의 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 데이터 수집 시스템(640)에 전송될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법은 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계(710) 및 입력 받은 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 구동부를 통해 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 단계(720)를 포함하고, 입력부에 입력된 정보에 따라 구동부에 의해 자동으로 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행할 수 있다.
여기에서, 탐사 수행 중 레이저 포인트(laser point)를 이용하여 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 단계(730)를 더 포함할 수 있다.
또한, 소스 컨트롤 시스템의 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통해 디지털 신호로 변환되어 데이터 수집 시스템에 전송되며, 탐사 진행 중 실시간으로 음원 및 수진기의 위치를 수집하는 단계(740)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 실시예들은 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 음원 및 수진기의 위치를 자동으로 제어할 수 있다.
또한, 실시예들은 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 수조 내의 좌표와 트랜스듀서(transducer)의 좌표 일치시킨 절대좌표를 구현함으로써 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
아래에서는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법의 각 단계에 대해 상세히 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법은 도 6에서 설명한 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템을 이용하여 더 구체적으로 설명할 수 있다. 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 입력부 및 구동부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 실시예에 따라 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 레이저 포인트, 소스 컨트롤 시스템, 및 데이터 수집 시스템을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
단계(710)에서, 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받을 수 있다.
더 구체적으로, 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 입력부를 통해 사용자로부터 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 직접 입력 받거나 사용자가 설계하여 파일에 저장한 음원 및 수진기의 위치 정보를 실행시킬 수 있다.
예를 들어, 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 통해 사용자로부터 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받고, 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인할 수 있다.
이후, 단계(720)에서 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 입력 받은 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 구동부를 통해 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어할 수 있다.
더 구체적으로, 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 구동부는 x축 및 y축에 각각 구성된 복수의 리니어 모터(linear motor)를 이용하여 x축 및 y축 방향으로 정밀 위치 제어하고, z축에 구성된 로터리 모터(rotary motor)를 이용하여 z축 방향으로 정밀 위치 제어할 수 있다.
또한, 구동부는 8개의 서보 드라이브(servo drive)를 이용하여 x축, y축, 및 z축의 3축을 자동으로 제어할 수 있고, 자동화 컨트롤러(automation controller)를 이용하여 입력된 각 축의 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도의 값을 서보 드라이브(servo drive)에 명령할 수 있다.
이에 따라 입력부에 입력된 정보에 따라 구동부에 의해 자동으로 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행할 수 있다.
그리고 단계(730)에서, 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 탐사 수행 중 레이저 포인트(laser point)를 이용하여 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타낼 수 있으며, 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트가 배치되어 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 트랜스듀서(transducer)에서 음원 및 수진기의 좌표를 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
단계(740)에서, 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 소스 컨트롤 시스템의 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통해 디지털 신호로 변환되어 데이터 수집 시스템에 전송되며, 탐사 진행 중 실시간으로 음원 및 수진기의 위치를 수집할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 9는 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 각 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템은 위치 제어 시스템(position control system)(810), 소스 컨트롤 시스템(source control system)(820), 및 데이터 수집 시스템(data acquisition system)(830)을 포함하여 이루어질 수 있다.
위치 제어 시스템(810)은 입력부 및 구동부를 포함하여 이루어질 수 있고, 음원 및 수진기를 원하는 위치로 자동으로 조절할 수 있다.
입력부는 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부는 컴퓨터, 사용자 단말 등을 통해 위치 정보와 이동 속도를 입력 받을 수 있고, 도 9a에 도시된 바와 같이 터치 스크린 패널(touch screen panel)(811)을 통해 위치 정보 및 이동 속도를 입력 받을 수 있다.
구동부는 입력부에서 입력 받은 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어할 수 있다.
도 9c에 도시된 바와 같이, 구동부는 x축, y축, 및 z축의 3축을 자동으로 제어하는 8개의 서보 드라이브(servo drive)(813)를 포함할 수 있고, 도 9b에 도시된 바와 같이 및 입력된 각 축의 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도의 값을 서보 드라이브(servo drive)(813)에 명령하는 자동화 컨트롤러(automation controller)(812)를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 9d에 도시된 바와 같이 구동부는 x축 및 y축에 각각 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터(linear motor)(814)를 포함할 수 있다. 또한, 도 9e에 도시된 바와 같이 z축에 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 로터리 모터(rotary motor)(815)를 포함하여 이루어질 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(source control system)(820)은 신호 발생 또는 수신을 위하여 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)가 포함될 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(820)은 펄서 리시버(pulser receiver)의 펄서(pulser) 부분과 소스 변환기(source transducer)에서 신호를 발생시키며, 펄서 리시버(pulser receiver)의 리시버(receiver) 부분과 리시버 변환기(receiver transducer)에서 신호를 수신할 수 있다.
데이터 수집 시스템(data acquisition system)(830)은 소스 컨트롤 시스템(820)으로부터 신호를 전달 받아 탐사 진행 중 실시간으로 음원 및 수진기의 위치를 수집할 수 있다.
소스 컨트롤 시스템(820)의 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 데이터 수집 시스템(830)에 전송될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 수조 내 격자 모식도의 예를 나타내는 도면이다. 더 구체적으로 도 10a는 일 실시예에 따른 수조의 평면도를 나타내며, 도 10b는 일 실시예에 따른 수조의 측면도를 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 해양환경 탄성파 축소모형 시스템에서 수조를 이용하여 해양환경을 모사할 수 있다.
수조 내에 좌표를 표시하여 수조내의 모델의 위치를 육안으로 확인 가능하게 할 수 있다. 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 수조 내의 좌표와 트랜스듀서(transducer)의 좌표 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 가로×세로×높이가 1m×1m×0.9m의 크기인 수조를 이용하여 해양환경을 모사할 수 있고, 수조 내에 격자를 새겨서 수조 내 모델의 위치를 육안으로 확인이 가능하도록 설계할 수 있다.
수조 내 모델의 좌표 기준과 트랜스듀서(transducer)의 좌표 기준이 일치하지 않으면 실제 수조 내 모델의 위치와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 모델의 좌표가 일치하지 않기 때문에 절대좌표를 구현하여 수조 내 모델의 좌표 기준과 트랜스듀서(transducer)의 좌표 기준을 일치시킬 수 있다. 절대좌표는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템에서 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 설치된 레이저 포인트(laser point)에서 나오는 레이저를 수조 내에 표시하여 구현할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 탐사지역 및 이동제한구역 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 탐사 수행 중에 음원 및 수진기의 위치를 육안으로 확인하기 위해 레이저 포인트(laser point)를 설치할 수 있고, 음원과 수진기의 충돌을 방지하기 위하여 탐사지역과 이동제한구역을 설정할 수 있다.
신호 발생 및 수신을 위하여 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 구성할 수 있다. 펄서 리시버(pulser receiver)에서 펄서(pulser) 부분과 소스 변환기(source transducer)는 신호를 발생시키는 역할을 하며, 펄서 리시버(pulser receiver)에서 리시버(receiver) 부분과 리시버 변환기(receiver transducer)는 신호를 수신하는 역할을 할 수 있다.
탐사 배열 방법은 실시예에 따라 Type 1 및 Type 2 두 가지로 구성이 가능하다.
도 11은 일 실시예에 따른 Type 1 탐사 배열 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 Type 1의 탐사 배열 방법은 음원 및 수진기가 실제 해상 탄성파 탐사와 같이 자료를 취득할 수 있는 방법으로, 음원 및 수진기 각각의 위치와 간격 등을 입력하여 입력된 정보를 바탕으로 탐사할 수 있다.
여기에서, 컴퓨터, 사용자 단말, 터치 스크린 패널(touch screen panel) 등의 입력 장치를 통해 위치 정보가 입력되면 입력된 정보에 따라 자동으로 음원 및 수진기가 이동하면서 탐사를 수행하게 된다.
도 12는 일 실시예에 따른 음원 및 수진기가 각각 하나일 때 3D 탐사를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, Type 1의 탐사 배열 방법에서 3D 탐사를 구현하기 위해 이동 알고리즘을 구현할 수 있다. Type 1의 탐사 배열 방법은 음원 및 수진기가 실제 해상 탄성파 탐사와 같이 자료를 취득할 수 있는 방법으로, 음원 및 수진기 각각의 위치와 간격 등을 입력하여 입력된 정보를 바탕으로 탐사할 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 등의 입력 장치를 통해 위치 정보가 입력되면 입력된 정보에 따라 자동으로 음원 및 수진기가 이동하면서 탐사를 수행하게 된다.
도 13은 일 실시예에 따른 Type 2 탐사 배열 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 Type 2의 탐사 배열 방법은 사용자가 탐사 방법을 자유롭게 설정하는 방법으로, 사용자가 설계하는 탐사 방법에 따라 각각의 음원 및 수진기의 위치 정보를 입력하게 되면 입력된 정보를 바탕으로 탐사할 수 있다.
설계한 음원 및 수진기의 위치 정보를 엑셀 파일 등의 파일에 저장을 하고 저장된 엑셀 파일 등의 파일을 불러오게 되면 저장된 위치 정보에 따라 자동으로 탐사가 진행되도록 설계할 수 있다.
이와 같은 다른 실시예에 따른 Type 2의 탐사 배열 방법의 경우 다양한 탐사 배열이 가능하기 때문에 탐사 환경이나 목적에 따라 탐사 배열 방법을 다양하게 적용하여 탐사를 수행할 수 있다.
펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 컴퓨터에 전송될 수 있다. 취득된 자료는 랩뷰(LabVIEW)를 기반으로 하여 제작된 자료취득 프로그램을 통하여 하나의 소스(source)가 음원을 발생하고 모든 리시버 세트(receiver set)가 측정이 완료될 때 마다 4 바이트 바이너리(4byte binary) 파일로 저장될 수 있다.
또한, 데이터 수집 시스템을 통하여 탐사 진행 중에 실시간으로 음원 및 수진기의 위치, 트레이스(trace), 샷 개더(shot gather), 폴드(fold) 그래프, 빈(bin) 그래프를 확인할 수 있게 설계할 수 있다. 예를 들어, 윈도우 7기반의 운영체계로 이용이 가능하며, 파라미터(parameter)가 입력된 아스키 형식의 파일을 불러오기 하여 보다 많은 파라미터(parameter)의 입력이 가능하게 설계할 수 있다.
이상과 같이, 실시예들에 따르면 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 음원 및 수진기의 위치를 자동으로 제어하는 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 레이저 포인트(laser point)를 설치하여 수조 내의 좌표와 트랜스듀서(transducer)의 좌표 일치시킨 절대좌표를 구현함으로써 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시킬 수 있는 해양 탄성파 탐사 모사시 3축 정밀위치제어 및 실시간 자료취득을 위한 시스템 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 해양환경 탄성파 축소모형 시스템에 있어서,
    음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 입력부;
    상기 입력부에서 입력 받은 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 구동부; 및
    탐사 수행 중 상기 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 레이저 포인트(laser point)
    를 포함하고,
    상기 입력부에 입력된 정보에 따라 상기 구동부에 의해 자동으로 상기 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행하며,
    상기 레이저 포인트는,
    트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 배치되어 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 상기 트랜스듀서(transducer)에서 상기 음원 및 수진기의 좌표를 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시키는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력부는,
    사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 직접 입력 받거나 상기 사용자가 설계하여 파일에 저장한 상기 음원 및 수진기의 위치 정보를 실행시키는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입력부는,
    사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받고, 상기 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인하는 터치 스크린 패널(touch screen panel)
    을 포함하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 터치 스크린 패널은,
    각 축의 원점 수행이 가능하고, 좌표 값을 입력 받거나 화면에 표시된 방향키를 사용하여 상기 사용자가 원하는 지점으로 이동하여 상기 음원 및 수진기의 위치 정보를 입력 받는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    x축 및 y축에 각각 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 복수의 리니어 모터(linear motor) 및
    z축에 구성되어 정밀 위치 제어가 가능하도록 하는 로터리 모터(rotary motor)
    를 포함하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동부는,
    x축, y축, 및 z축의 3축을 자동으로 제어하는 8개의 서보 드라이브(servo drive); 및
    입력된 각 축의 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도의 값을 상기 서보 드라이브(servo drive)에 명령하는 자동화 컨트롤러(automation controller)
    를 더 포함하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    신호 발생 또는 수신을 위하여 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)가 포함된 소스 컨트롤 시스템(source control system); 및
    상기 소스 컨트롤 시스템으로부터 신호를 전달 받아 탐사 진행 중 실시간으로 상기 음원 및 수진기의 위치를 수집하는 데이터 수집 시스템(data acquisition system)
    을 더 포함하고,
    상기 펄서 리시버(pulser receiver)와 상기 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 상기 데이터 수집 시스템에 전송되는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템.
  10. 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법에 있어서,
    입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계;
    입력 받은 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 전달 받아 구동부를 통해 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 단계; 및
    탐사 수행 중 레이저 포인트(laser point)를 이용하여 상기 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 단계
    를 포함하고,
    상기 입력부에 입력된 정보에 따라 상기 구동부에 의해 자동으로 상기 음원 및 수진기가 x축, y축, 및 z축의 3축 방향으로 이동하여 탐사를 수행하며,
    상기 레이저 포인트를 이용하여 상기 음원 및 수진기의 위치를 실시간으로 나타내는 단계는,
    트랜스듀서(transducer)가 설치된 자리에 상기 레이저 포인트가 배치되어 수조 내에 위치한 모델의 좌표와 상기 트랜스듀서(transducer)에서 상기 음원 및 수진기의 좌표를 일치시킨 절대좌표를 구현하여 탐사 지역에 대한 위치 정보의 정확성을 향상시키는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계는,
    사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 직접 입력 받거나 상기 사용자가 설계하여 파일에 저장한 상기 음원 및 수진기의 위치 정보를 실행시키는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 입력부를 통해 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받는 단계는,
    터치 스크린 패널(touch screen panel)을 통해 사용자로부터 상기 음원 및 수진기의 위치 정보와 이동 속도를 입력 받고, 상기 음원 및 수진기의 실시간 위치를 확인하는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 구동부를 통해 음원 및 수진기의 위치를 x축, y축, 및 z축 방향으로 자동 제어하는 단계는,
    x축 및 y축에 각각 구성된 복수의 리니어 모터(linear motor)를 이용하여 x축 및 y축 방향으로 정밀 위치 제어하고, z축에 구성된 로터리 모터(rotary motor)를 이용하여 z축 방향으로 정밀 위치 제어하는 것
    을 특징으로 하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    소스 컨트롤 시스템(source control system)의 펄서 리시버(pulser receiver)와 트랜스듀서(transducer)를 통하여 취득된 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 통해 디지털 신호로 변환되어 데이터 수집 시스템에 전송되며, 탐사 진행 중 실시간으로 상기 음원 및 수진기의 위치를 수집하는 단계
    를 더 포함하는 해양환경 탄성파 축소모형 시스템의 동작 방법.
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