KR102049302B1 - 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치 - Google Patents
수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 자석, 자석을 수용하고 외부 자성체에 의한 자석의 이동을 한정하는 자석 이동 공간을 형성하는 케이스 및 케이스 내에 위치하여 케이스의 표면을 통해 자석과 결합하는 내부 자성체를 포함하는 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 수중 잠수함 등의 물체에 내장된 자석을 이용하여 부착하고 물체 등의 특성에 대응하는 음파 신호를 발생시켜 용이하게 잠수함 등의 물체를 원격에서 인식할 수 있는 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치에 관한 것이다.
잠수함은 수중에서 은밀히 이동하고 특정 수중 위치에서 어뢰나 다른 공격수단을 통해 공격을 감행할 수 있는 함정이다. 원자력 잠수함은 수면으로 부상 없이 오랜 시간 수중에 잠수할 수 있어 상대편에 두려운 존재이다.
이러한 잠수함의 특징으로 인해, 잠수함을 탐지하기 위한 음탐장비가 알려져 있다. 음탐장비는 수중의 음파를 인식하여 이로부터 잠수함을 탐지하나 음파 거리가 짧은 점, 굴절, 그 외 근해상의 다양한 소음으로 인해 잠수함 탐지가 용이치 않다. 이에 따라, 음파탐지기로 수중 잠수함을 탐하는 경우는 극히 드문 것으로 알려져 있다.
국내 연안에는 많은 선박이 통행하고 낮은 수심으로 인해 주변 소음이 높고(대양 대비 약 10dB), 다양한 해류 및 연안수로 인해 해양환경이 복잡하며 계절에 따른 수직 수온변화가 심하기에 해군에서 사용중인 선체부착형음탐기, 수동형 소노부이로는 잠수함을 직접 탐지하고 추적하는 데는 사실상 불가능하다.
설령 의심되는 신호음을 함정 등에서 인식하는 경우에도 직접 확인할 수 있는 방법이 없다.
살펴본 바와 같은 문제점을 해소하여 수중에 숨어 있거나 이동중인 잠수함을 탐지하고 추적할 수 있는 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치가 필요하다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 잠수함 부착시 수중 금속 탐지기에서 발생하는 음파 신호를 이용하여 수중 상의 잠수함 등을 용이하게 탐지하고 추적할 수 있는 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 구비된 자석을 통해 수중 금속 탐지기가 부착된 물체로부터의 음향 특성에 따라 잠수함 또는 다른 물체를 나타내는 음파 신호를 발생하여 수중 상에 발견된 물체 타입을 쉽게 구별할 수 있는 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 저전력 설계로 오랜 탐지 시간을 가지고 잠수함 탐지와 함께 이동중인 잠수함의 현재 위치와 이동 방향을 탐지할 수 있는 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 일 양상에 따른 수중 금속 탐지기는 자석, 자석을 수용하고 외부 자성체에 의한 자석의 이동을 한정하는 자석 이동 공간을 형성하는 케이스 및 케이스 내에 위치하여 케이스의 표면을 통해 자석과 결합하는 내부 자성체를 포함한다.
상기한 수중 금속 탐지기에 있어서, 자석은 네오디움 자석이고, 자석은 내부 자성체보다 더 센 외부 자성체를 인식하는 경우 자석 이동 공간 내에서 외부 자성체 측으로 이동하여 외부 자성체에 수중 금속 탐지기를 부착시킨다.
상기한 수중 금속 탐지기에 있어서, 케이스 내부에 위치하고, 외부 자성체의 인식에 따라 내부 자성체와 자석의 분리를 나타내는 상태 신호를 인식하고 상태 신호의 인식에 따라 음파 신호를 출력하는, 전자제어 모듈 및 전자제어 모듈에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함한다.
상기한 수중 금속 탐지기에 있어서, 전기 신호를 음파 신호로 변환하는 음파신호 변환기;를 더 포함하고, 전자제어 모듈은, 케이스 표면을 통한 자석과 내부 자성체의 결합 또는 분리를 나타내는 상태 신호를 생성하는 상태-신호 생성 회로, 배터리로부터의 제1 전원을 지정된 제2 전원으로 증폭하는 전원 증폭기, 전원 증폭기로부터 출력되는 제2 전원을 이용하여 전기 신호를 발생하는 신호 발생기 및 상태-신호 생성 회로로부터 분리를 나타내는 상태 신호의 수신에 따라 적어도 신호 발생기를 제어하여 음파신호 변환기를 통해 음파 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러를 포함한다.
상기한 수중 금속 탐지기에 있어서, 마이크로 컨트롤러는 분리를 나타내는 상태 신호의 수신시에 전원 증폭기로 하여금 증폭된 제2 전원을 출력하도록 하고 증폭된 제2 전원을 이용하여 신호 발생기와 음파신호 변환기를 통해 지정된 패턴의 음파 신호를 상기 수중 금속 탐지기 외부로 출력한다.
상기한 수중 금속 탐지기에 있어서, 음파신호 변환기로부터 센싱된 음향 신호를 증폭하고 증폭된 음향 신호를 마이크로 컨트롤러로 출력하는 신호 증폭기를 더 포함하고, 마이크로 컨트롤러는 분리를 나타내는 상태 신호의 수신시 신호 증폭기로부터 수신되는 음향 신호의 특성에 따라 수중 금속 탐지기가 부착된 외부 물체의 타입을 결정하고 결정된 타입에 대응하는 지정 패턴의 음파 신호를 신호 발생기 및 음파신호 변환기를 통해 출력한다.
상기한 수중 금속 탐지기에 있어서, 음파신호 변환기는 피에조 센서이고, 자석 이동 공간의 단면 형상은 다각형, 원형 또는 타원형이고, 외부 자성체는 잠수함이다.
또한, 본 발명에 일 양상에 따른 잠수함 탐지장치는 상기한 복수의 수중 금속 탐지기, 수중 금속 탐지기로부터의 음파 신호를 인식하는 부이 모듈 및 부이 모듈과 복수의 수중 금속 탐지기를 서로 고정하는 메인줄을 포함하고, 복수의 수중 금속 탐지기 각각은 지정된 거리로 이격되어 상기 메인줄에 결합된다.
상기한 잠수함 탐지장치에 있어서, 부이 모듈이 결합되는 일단과는 반대의 타단에 메인줄과 결합되는 침추를 더 포함하고, 부이 모듈은 수중 금속 탐지기로부터 음파 신호를 인식하고 인식된 음파 신호의 분석 패턴에 대응하는 물체의 특성 정보와 부이 모듈의 위치 정보를 포함하는 데이터를 무선 신호로 송출하며, 잠수함 탐지장치는 수중 부유형이거나 수중 계류형이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치는 잠수함 부착시 수중 금속 탐지기에서 발생하는 음파 신호를 이용하여 수중 상의 잠수함 등을 용이하게 탐지하고 추적할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치는 구비된 자석을 통해 수중 금속 탐지기가 부착된 물체로부터의 음향 특성에 따라 잠수함 또는 다른 물체를 나타내는 음파 신호를 발생하여 수중 상에 발견된 물체 타입을 쉽게 구별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치는 저전력 설계로 오랜 탐지 시간을 가지고 잠수함 탐지와 함께 이동중인 잠수함의 현재 위치와 이동 방향을 탐지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 잠수함 탐지 시스템의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 잠수함 탐지장치의 두 유형의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 3은 수중 금속 탐지기의 외형을 도시한 도면이다.
도 4는 수중 금속 탐지기의 전자제어 모듈의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 부이 모듈에 구성되는 전자제어 모듈의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 잠수함 탐지장치의 두 유형의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 3은 수중 금속 탐지기의 외형을 도시한 도면이다.
도 4는 수중 금속 탐지기의 전자제어 모듈의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 부이 모듈에 구성되는 전자제어 모듈의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 잠수함 탐지 시스템의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1의 예는 잠수한 탐지장치가 수중에 설치된 예를 나타내는 데 잠수함 탐지 시스템은 하나 이상의 잠수함 탐지장치(100)와 수신장치(200)를 포함한다.
도 1을 통해 잠수함 탐지 시스템을 간단히 살펴보면, 잠수함 탐지장치(100)는 다수의 수중 금속 탐지기(150)를 포함하여 잠수함 등과 같은 물체에 자석(153)을 구비한 수중 금속 탐지기(150)가 결합된 경우에 무선 신호를 수신장치(200)로 송신할 수 있도록 구성된다. 다수의 잠수함 탐지장치(100)는 임의 해역이나 경계가 필요한 해역에 살포되어 해당 해역 내의 잠수함 등을 탐지하고 추적할 수 있다.
잠수함 탐지장치(100)는 수중 부유형(도 1의 (a) 참조)이거나 수중 계류형(도 1의 (b) 참조)일 수 있다. 수중 부유형의 잠수함 탐지장치(100)는 수면상에 떠서 해류에 따라 이동성을 가지는 타입의 장치이고 수중 계류형 잠수함 탐지장치(100)는 수중의 바닥면에 고정되어 설치되는 타입의 장치이다.
부유형의 잠수함 탐지장치(100)는 수심이 얕은 곳, 해류가 심한 곳에 설치될 수 있고 계류형 잠수함 탐지장치(100)는 수심이 깊은 곳, 상시적인 경계가 필요한 곳, 탐지가 필요한 특정 고정된 위치에 설치될 수 있다. 물론, 부유형 잠수함 탐지장치(100)는 설계 예에 따라 수심이 깊은 곳 등에 설치될 수 있고 계류형 잠수함 탐지장치(100)도 설계 예에 따라 수심이 얕은 곳 등에 설치될 수 있다.
잠수함 탐지장치(100)는 탐지된 물체의 특성 정보, 잠수함 탐지장치(100)의 현 위치를 나타내는 위치정보, 이동방향 정보 등의 데이터를 구성하여 UHF나 VHF 등의 주파수 대역을 통해 무선 신호로 송출할 수 있다.
잠수함 탐지장치(100)에 대해서는 도 2 이하에서 상세히 살펴보도록 한다.
수신장치(200)는 UHF나 VHF 등의 주파수를 통해 잠수함 탐지장치(100)로부터의 무선 신호를 수신하고 이를 표시하거나 분석할 수 있는 장치이다. 예를 들어, 수신장치(200)는 무선 신호를 송신한 잠수함 탐지장치(100)가 탐지한 물체의 특성 정보, 위치정보, 이동방향 정보 등을 무선 신호로부터 추출하여 이를 디스플레이할 수 있다. 수신장치(200)는 선박(예를 들어, 함정)에 설치되거나 비행기(예를 들어, 초계기 등)에 설치될 수 있다.
수신장치(200)는 물체의 특성 정보를 통해 적어도 잠수함 탐지장치(100)가 탐지한 물체가 고정된 물체인지 이동중인 물체인지를 식별할 수 있고 바람직하게는 탐지된 물체가 잠수함인지 아니면 소음을 발생시키지 않는 고정 금속체(예를 들어, 수중에 버려진 앵커, 폐선 등)인 지를 물체의 특성 정보를 이용하여 식별할 수 있다.
일반적으로, 잠수함에서는 미세하지만 프로펠러에 의해 발생하는 추진소음, 항해중에 선체에서 발생하는 유체소음, 각종 장비에서 발생하는 기계류 소음, 승조원 등에 의해 발생하는 순간소음을 가질 수 있다. 함정 등에서의 음파 탐지 기술이나 수중에서 하이드로폰 기술로는 잠수함에서 발생하는 미세한 소음을 구별하기가 용이치 않다.
도 2는 잠수함 탐지장치(100)의 두 유형의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 부유형 잠수함 탐지장치(100)의 예를 나타내고 도 2의 (b)는 계류형 잠수함 탐지장치(100)의 예를 나타낸다.
도 2의 (a) 및 (b)를 통해 잠수함 탐지장치(100)를 살펴보면, 잠수함 탐지장치(100)는 부이 모듈(110), 스페어-메인줄 홀더(120), 메인줄(130), 침추(140), 다수의 수중 금속 탐지기(150) 및 다수의 가지줄(160)을 가진다. 여기서, 설계 변형예에 따라 가지줄(160)은 생략될 수도 있다.
부이 모듈(110)은 구비된 부력을 통해 수면에 뜰 수 있도록 구성된다. 부이 모듈(110)은 설정된 부력을 제공할 수 있는 부이와 함께 부이에 결합되고 방수 처리가 되어 외부로부터 물의 흡수나 유입을 막을 수 있는 플라스틱, 알루미늄 등의 재질의 기구물을 포함한다.
기구물 내에는 전자제어 모듈을 포함하여 부이 모듈(110)은 잠수함 탐지장치(100)를 구성하는 임의의 수중 금속 탐지기(150)로부터의 음파 신호를 인식하고 인식된 음파 신호의 분석 패턴에 대응하는 물체의 특성 정보, 부이 모듈(110)(잠수함 탐지장치(100))의 위치 정보, 부이 모듈(110)(잠수함 탐지장치(100))의 이동방향 정보, 이동속도 정보 등을 포함하는 데이터를 무선 신호로 송출한다.
부이 모듈(110) 내의 전자제어 모듈의 구성과 설명은 도 5를 통해 좀 더 살펴보도록 한다.
스페어-메인줄 홀더(120)는 부이 모듈(110)에 결합되고 여분의 메인줄(130)을 보관한다. 스페어-메인줄 홀더(120)는 예를 들어, 50m나, 100m 등의 여분의 메인줄(130)을 가지고 임의의 금속체(예를 들어, 철판이나 철성분을 가지는 강자성체)의 인식시에 부이 모듈(110)의 제어에 따라 여분의 메인줄(130)을 수중으로 풀(release) 수 있다. 또는, 스페어-메인줄 홀더(120)는 수중 금속 탐지기(150)가 수중 잠수함 등에 부착됨에 따라 인가되는 가지줄(160)과 메인줄(130)의 힘(압력)에 따라 자동 오픈되어 여분의 메인줄(130)을 수중으로 풀수 있다.
스페어-메인줄 홀더(120)는 여분의 메인줄(130)을 내부에 고정하기 위한 걸쇠, 고정핀, 고정락, 고정휠, 체결구 등의 고정 수단을 구비하고 부이 모듈(110)로부터의 신호 등에 의해 제어되는 고정 수단에 의해 또는 메인줄(130)로부터의 인가되는 압력에 따라 고정되어 있던 메인줄(130)이 외부로 풀릴 수 있도록 한다.
메인줄(130)(main cord)은 부이 모듈(110), 다수의 수중 금속 탐지기(150), 침추(140) 등을 서로 고정한다. 메인줄(130)은 카본, 나일론, 합사(PE) 재질로 구성된 줄(cord, string)일 수 있다. 메인줄(130)은 바닷물 등에 의해 부식되지 않는 재질로 바람직하게 구성될 수 있다.
메인줄(130)에 부이 모듈(110)(스페어-메인줄 홀더(120)), 다수의 수중 금속 탐지기(150) 및 침추(140) 등이 서로 고정되고 메인줄(130)은 일정한 강도(strength) 및/또는 인장력(tension)을 가지는 줄일 수 있다.
메인줄(130)의 일단( 끝)에는 부이 모듈(110)(및/또는 스페어-메인줄 홀더(120))이 결합되어 부이 모듈(110)이 메인줄(130)에 고정되고 반대편의 타단( 끝)에는 침추(140)가 결합되어 메인줄(130)에 고정된다.
침추(140)는 메인줄(130)에 연결된 부이 모듈(110), 수중 금속 탐지기(150) 등이 수중에 위치하도록 하는 무게를 제공한다. 침추(140)는 납성분이나 콘트리트 성분을 가질 수 있다. 침추(140)(sinker)는 부이 모듈(110)의 무게, 부이 모듈(110)의 부력, 수중 금속 탐지기(150)들의 무게와의 관계와 잠수함 탐지장치(100)의 용도(부유형, 계류형)에 따라 그 무게가 달라질 수 있다. 계류형 잠수함 탐지장치(100)의 침추(140)는 부유형 잠수함 탐지장치(100)의 침추(140)보다 무게가 더 무겁도록 설정되고 침추(140)가 수중 바닥면에 가라앉도록 그 무게가 설정된다.
수중 금속 탐지기(150)는 자석(153)을 구비하여 구비된 자석(153)과 외부 임의의 (금속) 물체와의 결합으로 금속을 탐지할 수 있는 기기이다. 바람직하게는, 수중 금속 탐지기(150)는 수중의 잠수함에 결합되어 잠수함의 탐지에 따른 음파 신호를 출력한다. 잠수함 탐지장치(100)는 다수의 수중 금속 탐지기(150)를 가질 수 있고 예를 들어 6개에서 10개 정도의 수중 금속 탐지기(150)를 가질 수 있다.
잠수함 탐지장치(100)의 수중 금속 탐지기(150)들 각각은 지정된 거리(예를 들어, (수심) 10m)로 이격되어 메인줄(130)에 결합된다. 수중 금속 탐지기(150)들은 개별적인 가지줄(160)을 통해 메인줄(130)에 결합될 수 있다.
수중 금속 탐지기(150)에 대해서는 도 3 및 도 4를 통해 상세히 살펴보도록 한다.
가지줄(160)(branch cord)은 메인줄(130)과 수중 금속 탐지기(150)를 고정하기 위한 줄(cord, string)이다. 가지줄(160)은 메인줄(130)보다 더 낮은 강도 및/또는 인장력을 가질 수 있다.
예를 들어, 메인줄(130)이 특정 재질로 구성되고 직경(두께)이 약 0.5mm인 10호 줄인 경우에 가지줄(160)은 직경(두께)이 약 0.2mm인 2호 줄일 수 있다.
이와 같이 가지줄(160)은 메인줄(130)보다 더 낮은 강도를 가져 특정 임의의 수중 금속 탐지기(150)가 잠수함 등과 같은 물체에 부착된 경우 가지줄(160)과 메인줄(130)의 강도 차이와 잠수함 등의 수중 이동으로 인해 부착된 수중 금속 탐지기(150)(의 가지줄(160))가 메인줄(130)로부터 끊어질 수 있다. 이에 따라, 잠수함의 이동에도 불구하고 부이 모듈(110)은 계속 무선 통신 가능하고 수면상에 부유 가능하다.
그 외, 가지줄(160) 등에 수중 금속 탐지기(150)를 결합하기 위한 고리 등을 더 포함할 수도 있다.
다수의 잠수함 탐지장치(100)는 해상의 잠수함 활동 구역, 예상 구역, 의심이 되는 구역에 배포 또는 살포되어 수중 금속 탐지기(150)와 부이 모듈(110)을 통해 수중 잠수함을 탐지 및/또는 추적할 수 있다.
도 3은 수중 금속 탐지기(150)의 외형을 도시한 도면이다.
도 3의 (a)는 수중 금속 탐지기(150)의 외부 형태를 나타내는 예시적인 사시도이고 도 3의 (b)는 수중 금속 탐지기(150)의 내부 형태를 나타내는 내부 (수직) 단면도이다.
도 3을 통해 수중 금속 탐지기(150)의 구성을 살펴보면, 수중 금속 탐지기(150)는 원통형, 직육면체 등과 같은 케이스(151)를 가진다. 케이스(151)는 자화되지 않거나 약하게 자화되는 재료로 구성될 수 있고 예를 들어, 알루미늄, 플라스틱, 주석 등의 재질로 구성될 수 있다.
수중 금속 탐지기(150)의 케이스(151) 하부에는 외부로 노출되는 자석 이동 공간(152)이 형성되어 있다. 자석 이동 공간(152)은 내부에 자석(153)을 수용하고 잠수함 등과 같은 외부의 자성체(구체적으로 강자성체)에 의해 자석(153)이 외부의 강자성체로 이동할 때 자석(153)의 이동을 한정하는 공간을 이룬다. 자석 이동 공간(152)에 의해, 자석(153)이 잠수함에 부착되는 경우 수중 금속 탐지기(150)도 같이 잠수함에 부착된다.
수중 금속 탐지기(150)는 자석(153)을 포함하고 이 자석(153)은 자석 이동 공간(152) 내에 위치한다. 자석(153)은 영구자석일 수 있고 자석(153)은 아르니코 자석, 페라이트 자석 또는 희토류 자석 등일 수 있다. 바람직하게는 자석(153)은 네오디움(Neodymium) 자석이다.
도 3의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이, 수중과는 격리되어 밀폐되는 케이스(151) 내부에는 내부 자성체(154), 전자제어 모듈(155), 배터리(156) 및 음파신호 변환기(157) 등을 포함한다. 이와 같이, 수중 금속 탐지기(150)는 케이스(151) 및 자석(153)과 함께 내부 자성체(154), 전자제어 모듈(155), 배터리(156) 및 음파신호 변환기(157) 등을 포함한다.
내부 자성체(154)는 밀폐된 케이스(151) 내에 위치하고 케이스(151) 표면을 통해 자석 이동 공간(152)의 자석(153)에 의해 자기화되어 결합할 수 있다. 내부 자성체(154)는 철 성분을 가지거나 철판으로 구성되는 강자성체일 수 있다. 내부 자성체(154)는 자석 이동 공간(152) 측 케이스(151) 내부 표면에 바람직하게 설치된다.
자석 이동 공간(152) 내의 자석(153)은 잠수함 등과 같은 외부의 강자성체를 인식하지 못한 경우에는 내부 자성체(154)에 결합되어 수중 금속 탐지기(150)의 케이스(151)에 고정된다. 그러나, 철판이나 이를 재질로 하는 잠수함에 수중 금속 탐지기(150)가 접촉하는 경우에 자석(153)은 내부 자성체(154)보다 더 큰 잠수함의 용량, 무게, 크기 등에 따라 내부 자성체(154)와는 반대의 방향의 잠수함 측으로 결합하고 자석 이동 공간(152)에 의해 자석(153)은 케이스(151)와 분리되지 않고 이에 따라 수중 금속 탐지기(150)가 잠수함 등에 부착된다.
이와 같이, 자석(153)은 내부 자성체(154)보다 더 센 외부 자성체를 인식하는 경우 외부 자성체 방향으로 자화되고 자석(153)과 외부 자성체 사이의 자기력에 의해 자석(153)은 자석 이동 공간(152) 내에서 외부 자성체 측으로 이동하고 수중 금속 탐지기(150)를 잠수함 등과 같은 외부 자성체에 부착시킨다.
여기서, 자석 이동 공간(152)의 수평 단면 형상은 자석(153)을 수용하는 형상을 가지고 예를 들어 다각형이거나 원형이거나 타원형 등일 수 있다.
케이스(151) 내부에 위치하는 전자제어 모듈(155)은 제어 보드 내에 각종 칩셋, RLC 회로 등을 구비하여 수중 금속 탐지기(150)를 전자적으로 제어한다. 예를 들어, 전자제어 모듈(155)은 자석(153)에 의해 잠수함 등과 같은 외부 자성체의 인식에 따라 생성되고 내부 자성체(154)와 자석 이동 공간(152)내의 자석(153)의 분리를 나타내는 상태 신호를 인식하고 상태 신호의 인식에 따라 외부 강자체로부터의 음향 신호를 분석하고 분석에 따른 특성을 나타내는 음파 신호를 연결된 음파신호 변환기(157)를 통해 출력한다.
전자제어 모듈(155)에 대해서는 도 4를 통해 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
배터리(156)는 전자제어 모듈(155)에 전원을 공급한다. 배터리(156)는 예를 들어 리튬이온, 리튬폴리며, 수은 등을 포함하는 배터리이거나 건전지 등일 수 있다. 배터리(156)는 지정된 전원(예를 들어 3.7V 등)을 전자제어 모듈(155)로 출력한다.
음파신호 변환기(157)는 전기 신호를 음파(음향) 신호로 변환한다. 음파신호 변환기(157)는 전자제어 모듈(155)로부터의 전기 신호를 음파 신호로 변환하여 출력한다. 또한, 음파신호 변환기(157)는 수중 금속 탐지기(150) 외부의 임의의 음향 신호를 센싱하고 이를 전자제어 모듈(155)로 출력할 수 있다. 음파신호 변환기(157)는 예를 들어 세라믹으로 구성된 피에조 센서이거나 그 외 음파신호의 변환에 이용되는 알려진 다른 센서일 수도 있다. 음파신호 변환기(157)는 고압의 전기 신호를 통해 높은 레벨의 음파 신호를 출력할 수 있다.
케이스(151)에 구성되는 연결 고리(158)는 가지줄(160)을 통해 또는 직접 메인줄(130)에 연결할 수 있도록 구성된다. 연결 고리(158)는 케이스(151)에 일체로 성형되거나 별도로 성형되어 케이스(151)에 결합 가능하다. 연결 고리(158)는 관통 홀을 가지고 홀을 통해 가지줄(160)이나 메인줄(130)에 수중 금속 탐지기(150)를 연결 시키도록 한다.
도 4는 수중 금속 탐지기(150)의 전자제어 모듈(155)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 4에 따르면 전자제어 모듈(155)은 상태-신호 생성 회로(155-1), 전원 증폭기(155-2), 신호 발생기(155-3), 신호 증폭기(155-4) 및 마이크로 컨트롤러(155-5)를 포함한다. 전자제어 모듈(155)은 PCB 보드상에 구성될 수 있다.
상태-신호 생성 회로(155-1)는 수중 금속 탐지기(150)의 자석(153)과 내부 자성체(154) 사이의 결합 또는 분리를 나타내는 상태 신호를 생성하여 출력한다. 상태-신호 생성 회로(155-1)는 저항, 트랜지스터, 캐패시터 등을 이용하여 구성되거나 스위치, 릴레이 등을 이용하여 구성될 수 있다.
적어도, 상태-신호 생성 회로(155-1)는 자석(153)과 내부 자성체(154)가 결합되어 있는 경우에 특정 신호값(예를 들어, 3.7V 또는 0V)을 출력하고 분리되어 있는 경우 반대의 특정 신호값(예를 들어, 0V 또는 3.7V)를 출력한다.
자석(153)과 내부 자성체(154)의 결합과 분리의 구별은 기구적인 소자를 통해 구현 가능하다. 예를 들어, 자석 이동 공간(152)상의 케이스(151) 표면상에 자석(153)이 결합된 것을 특정할 수 있고 분리시 0V에 연결되고 결합시 내부의 3.7V에 연결되는 접촉(contact) 단자를 가지고 이 접촉 단자로부터의 신호 값에 따라 상태-신호 생성 회로(155-1)가 이 신호 값과 동일하거나 반대의 상태 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 자석(153)과 내부 자성체(154)의 결합과 분리를 특정하기 위한 기구적인 구성은 그 외 다양하게 있을 수 있다.
전원 증폭기(155-2)는 배터리(156)로부터의 전원을 증폭하여 증폭된 전원을 출력한다. 전원 증폭기(155-2)는 배터리(156) 전원을 증폭 비율이나 배율에 따라 지정된 고압의 전원으로 증폭한다. 예를 들어, 전원 증폭기(155-2)는 3.7V 전원을 고압의 600V 전원으로 증폭하여 출력한다. 전원 증폭기(155-2)는 트랜지스터, 레귤레이터, 저항 등으로 구성되는 칩셋이나 회로를 포함하여 입력 전원을 지정된 고압 전원으로 증폭하여 출력할 수 있다.
전원 증폭기(155-2)는 마이크로 컨트롤러(155-5)로부터의 온/오프 제어신호에 따라 입력 전원을 고압 전원으로 증폭할 수 있다. 예를 들어, 칩셋을 포함하는 전원 증폭기(155-2)는 온/오프 단자를 구비하여 마이크로 컨트롤러(155-5)부터의 이 온/오프 단자에 인가된 신호에 따라 내부 회로를 구동하여 전원을 증폭하여 출력할 수 있다. 전원 증폭기(155-2)에서 출력되는 600V 등의 고압 전원은 출력될 음파 신호의 생성에 이용된다.
오프 제어신호에 따라 전원 증폭기(155-2)가 비활성화되는 경우, 수중 금속 탐지기(150)는 자석(153)을 통한 외부 강자성체의 미인식으로 수중에서 대기 중인 경우에 그 전력 소비를 최소화할 수 있다.
신호 발생기(155-3)는 전원 증폭기(155-2)로부터 출력되는 증폭 전원을 이용하여 마이크로 컨트롤러(155-5)에 의한 제어에 따라 음파 신호로 출력될 전기 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 신호 발생기(155-3)는 600V 전원을 이용하여 마이크로 컨트롤러(155-5)로부터의 인에이블(EN) 신호에 따라 600V(또는 고압 전원에 기초한 특정 레벨의 전압 신호) 또는 0V를 나타내는 전기 신호를 발생시키고 이 전기 신호를 음파신호 변환기(157)로 출력한다. 신호 발생기(155-3)는 칩셋으로 구성되거나 저항, 트랜지스터 등의 회로로 구성될 수 있다. 전기 신호를 수신하는 음파신호 변환기(157)는 높은 레벨의 음파 신호를 출력 가능하다.
신호 증폭기(155-4)는 음파신호 변환기(157)로부터 센싱된 음향 신호를 증폭하고 증폭된 음향 신호를 마이크로 컨트롤러(155-5)로 출력한다. 신호 증폭기(155-4)는 오피앰프(예를 들어, CMOS OPAMP) 등을 포함하여 미세한 음향 신호를 증폭하고 증폭된 전기 신호를 마이크로 컨트롤러(155-5)로 출력할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(155-5)는 수중 금속 탐지기(150)를 전자적으로 제어한다.
마이크로 컨트롤러(155-5)는 내부에 프로그램의 명령어를 실행할 수 있는 실행 유닛(Execution Unit)과 나아가 비휘발성 메모리를 포함하여 비휘발성 메모리의 프로그램 코드를 수행하여 수중 금속 탐지기(150)를 프로그램적으로 제어 가능하다. 마이크로 컨트롤러(155-5)(Micro Controller Unit)은 마이컴, CPU, MPU, 프로세서 등을 나타내거나 포함하거나 수중 금속 탐지기(150)를 제어하기 위해 이용 가능한 비메모리 반도체일 수 있다.
비휘발성 메모리의 프로그램의 코드를 수행하는 마이크로 컨트롤러(155-5)는 상태-신호 생성 회로(155-1)로부터 상태 신호를 수신하고 상태 신호에 따라 다른 블록들을 제어한다.
예를 들어, 자석(153)과 내부 자성체(154)의 결합을 나타내는 신호를 상태-신호 생성 회로(155-1)로부터 수신하는 마이크로 컨트롤러(155-5)는 전원 증폭기(155-2)를 온/오프 제어신호를 통해 오프시키고 신호 발생기(155-3)와 신호 증폭기(155-4)를 비활성시킨다. 이에 따라 자석(153)이 외부의 잠수함 등에 부착되지 않은 경우에 마이크로 컨트롤러(155-5)가 음파 발생과 수집에 필요한 블록들을 오프시키거나 비활성화하여 전력 소비를 최소화할 수 있다.
자석(153)과 내부 자성체(154)의 분리를 나타내는 상태 신호를 상태-신호 생성 회로(155-1)로부터 수신하는 마이크로 컨트롤러(155-5)는 이 상태 신호의 수신에 따라 적어도 신호 발생기(155-3)를 제어하여 음파신호 변환기(157)를 통해 외부 금속체(강자성체의 부착)의 인식을 나타내는 음파 신호를 출력한다.
구체적으로 살펴보면, 분리를 나타내는 상태 신호를 수신한 마이크로 컨트롤러(155-5)는 전원 증폭기(155-2)로 온 제어신호를 출력하여 전원 증폭기(155-2)로 하여금 고압 전원을 출력하도록 한다. 또한, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 신호 발생기(155-3)에 인에이블(EN) 제어신호를 출력하여 인에이블 제어신호에 따른 전기 신호를 신호 발생기(155-3)가 생성하고 생성된 전기 신호를 음파신호 변환기(157)로 출력하여 수중 금속 탐지기(150) 외부로 고전압에 따른 음파 신호를 출력할 수 있다.
신호 발생기(155-3)와 음파신호 변환기(157)에서 생성되는 전기 신호와 대응하는 음파 신호는 특정 지정된 패턴의 신호일 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 외부에 부착된 강자성체로부터 음향 신호를 수신하고 수신된 음향 신호의 분석에 따른 특성에 따라 외부 물체의 타입을 결정하고 결정된 타입에 대응하는 지정 패턴의 음파 신호를 신호 발생기(155-3) 및 음파신호 변환기(157)를 통해 출력할 수 있다.
분리를 나타내는 상태 신호를 수신한 마이크로 컨트롤러(155-5)는 신호 증폭기(155-4)로부터 증폭된 일련의 음향 신호를 수신하고 이 음향 신호에 대한 분석으로 부착된 외부 물체의 타입을 결정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 음향 신호가 지정된 임계치 이하의 신호 크기를 가지는 경우 수중에 가라앉아 있거나 고정되어 있는 고정체로 물체의 타입을 결정할 수 있다. 고정체는 예를 들어, 버려진 앵커, 폐선박, 철 성분을 함유하는 물체 등일 수 있다.
음향 신호가 지정된 임계치를 초과하는 경우, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 수중 금속 탐지기(150)가 부착된 외부 물체의 타입을 고정체와는 다른 타입(예를 들어, 이동체)으로 결정할 수 있다.
나아가, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 음향 신호를 분석하여 잠수함 여부, 아군 잠수함 또는 적군 잠수함 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 음향 신호에 대한 주파수 변환, 변환된 일련의 주파수 데이터와 비휘발성 메모리에 미리 저장되어 있는 추진 소음, 유체 소음, 기계류 소음의 주파수 데이터의 비교로 잠수함 여부를 결정할 수 있다. 또한(나아가), 마이크로 컨트롤러(155-5)는 적군 잠수함이나 아군 잠수함의 개별 추진 소음, 유체 소음, 기계류 소음의 주파수 데이터를 이용하여 적군 또는 아군 잠수함인지를 결정할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(155-5)는 구별된 타입에 대응하여 지정된 패턴의 음파 신호를 신호 발생기(155-3)와 음파신호 변환기(157)를 통해 출력한다. 고정체를 인식한 마이크롤 컨트롤러는 신호 발생기(155-3)에 지정된 시간 패턴의 인에이블 신호의 인가를 통해 특정 타입을 나타내는 음파 신호를 출력하고 이동체를 인식한 마이크로 컨트롤러(155-5)는 고정체의 음파 신호 패턴과는 다른 패턴의 인에이블 신호의 인가를 통해 이동체를 특정하기 위한 음파 신호를 출력한다.
출력되는 음파 신호는 반복 주기(interval)와 반복 주기 내의 음파 신호의 주파수가 달리 설정될 수 있다. 고정체의 반복 주기와 이동체의 반복 주기는 다를 수 있다. 또는 반복 주기는 동일하나 반복 주기 내에서 생성되는 음파 신호의 주파수가 달리 구성될 수도 있다.
마이크로 컨트롤러(155-5)는 이동체 중에서 잠수함을 특정하거나 아군 잠수함이나 적군 잠수함을 특정하는 타입을 나타내는 지정된 패턴의 음파 신호를 생성하여 출력할 수도 있다. 잠수함, 나아가 아군, 적군 잠수함 등의 타입도 반복 주기나 반복 주기 내에서 생성되는 음파 신호의 주파수에 따라 다른 패턴으로 구성되고 부이 모듈(110)과 미리 약속된다.
이와 같이, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 부착된 물체의 타입을 결정하고 결정된 타입에 대응하여 지정된 패턴의 음파 신호를 신호 발생기(155-3)와 음파신호 변환기(157)를 통해 출력하고 부이 모듈(110)의 전자제어 모듈(155)은 이를 인식할 수 있다.
여기서, 마이크로 컨트롤러(155-5)는 특정 타입의 분석에 따라 지정된 패턴의 음파 신호를 출력하기 전에 임의 물체의 부착을 나타내는 음파 신호를 전원 증폭기(155-2), 신호 발생기(155-3) 및 음파신호 변환기(157)를 통해 생성하여 외부로 먼저 출력할 수도 있다. 물체의 부착을 나타내는 음파 신호는 부착 물체의 타입에 따른 음파 신호와는 상이하게 구성된다. 물체의 타입이나 부착을 특정하기 위한 음파 신호의 패턴은 다양하게 변형될 수 있다.
잠수함 등에 부착된 수중 금속 탐지기(150)는 잠수함 등의 수중 이동에 따른 힘에 따라 메인줄(130)로부터 분리될 수 있다.
도 5는 부이 모듈(110)에 구성되는 전자제어 모듈의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 5에 따르면, 부이 모듈(110)(의 전자제어 모듈)은 GPS부(111), 음파신호 인식부(112), 저장부(113), 무선신호 송신부(114) 및 제어부(115)를 포함한다. 부이 모듈(110)의 전자제어 모듈은 외부 물로부터 분리되고 밀폐되어 구성되고 부이와 함께 물 표면에 뜰 수 있도록 바람직하게 구성된다.
도 5를 통해 부이 모듈(110)의 전자제어 모듈을 간단히 살펴보면, GPS부(111)는 GPS 센서를 구비하여 GPS 위성으로부터 하나 이상의 신호를 수신하고 수신된 하나 이상의 GPS 신호를 이용하여 부이 모듈(110)의 현재 위치를 나타내는 위치 데이터를 출력한다. 위치 데이터는 위도 및 경도 데이터를 포함할 수 있다. GPS부(111)는 GPS용 안테나와 GPS 신호를 처리하기 위한 칩셋을 구비하여 현재 위치를 결정할 수 있다.
음파신호 인식부(112)는 음파를 인식하기 위한 음파 센서와 센싱된 음파 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 포함하여 수중의 음파 신호를 인식할 수 있다. 음파신호 인식부(112)는 세라믹의 피에조 센서를 이용하여 음파를 인식하고 CMOS 오피앰프를 이용하여 인식된 음파를 증폭할 수 있다.
저장부(113)는 비휘발성 메모리를 적어도 포함하여 각종 데이터를 저장한다. 예를 들어, 저장부(113)는 제어부(115)에서 이용되는 제어 프로그램과 함께 인식 가능한 물체의 타입별 지정 음파 패턴 데이터를 저장한다. 저장부(113)는 휘발성 메모리를 더 포함하여 각종 데이터를 임시 저장할 수 있다.
저장부(113)는 고정체, 이동체, 이동체 중 잠수함, 아군 잠수함이나 적군 잠수함 등의 물체 타입을 인식하기 위한 지정된 음파 패턴 데이터를 물체 타입별로 저장한다. 패턴 데이터는 반복 주기, 반복 주기 내에서 음파 생성 기간, 음파 생성 기간에서의 음파 신호의 주파수 정보 등을 저장한다.
무선신호 송신부(114)는 제어부(115)의 제어에 따라 무선신호를 출력한다. 무선신호 송신부(114)는 특정 주파수 대역(예를 들어, VHF 대역)에서 이용 가능한 무선 안테나, 해당 주파수 대역에서 출력될 신호를 인코딩하거나 모듈레이션하는 무선용 칩셋을 구비하여 제어부(115)로부터 수신되는 일련의 데이터를 약속된 통신 프로토콜에 따라 무선 안테나를 통해 무선신호로 송출할 수 있다.
제어부(115)는 잠수함 탐지장치(100)를 제어한다. 제어부(115)는 프로그램 코드를 수행할 수 있는 실행 유닛(Execution Unit)을 하나 이상 포함하여 저장부(113)의 제어 프로그램을 통해 수중의 물체를 탐지하고 탐지된 물체를 나타내는 데이터를 무선신호 송신부(114)를 통해 송출한다.
제어부(115)는 마이컴, CPU, MPU 등을 나타내거나 이를 포함할 수 있다. 제어부(115)를 포함하는 칩셋은 설계 예에 따라 다른 블록을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 칩셋은 저장부(113), 음파신호 인식부(112), 무선신호 송신부(114)의 전부 또는 일부 구성요소를 포함할 수도 있다.
제어부(115)에서 이루어지는 제어를 간단히 살펴보면, 제어부(115)는 음파신호 인식부(112)를 통해 수중 금속 탐지기(150)가 부착된 물체의 특정 타입을 인식한다. 예를 들어, 제어부(115)는 음파신호 인식부(112)로부터의 음파 신호(의 데이터)로부터 반복 주기와 반복 주기 내의 주파수 정보 등을 추출하고 반복 주기 및/또는 주파수 정보를 저장부(113)의 패턴 데이터의 반복 주기 및/또는 주파수 정보와 비교하여 인식된 음파 신호에 대응하는 특정 물체 타입을 인식할 수 있다.
여기서, 잠수함 탐지장치(100)의 제어부(115)는 최초로 음파 신호를 인식하거나 최초로 특정 물체를 인식한 시점에 또는 임의 물체의 부착을 나타내는 음파 신호를 인식한 시점에 스페어-메인줄 홀더(120)의 고정 수단을 제어하여 여분의 메인줄(130)이 외부로 풀리도록 한다. 또는 외부 임의 물체의 부착에 따른 압력이나 힘에 의해 스페어-메인줄 홀더(120)의 고정 수단이 여분의 메인줄(130)을 자동으로 외부로 풀리도록 한다.
계류형의 잠수함 탐지장치(100)의 제어부(115)는 최초로 음파 신호를 인식하거나 최초로 특정 물체를 인식한 시점에 또는 임의 물체의 부착을 나타내는 음파 신호를 인식한 시점에 부이를 제어하거나 스페어-메인줄 홀더(120)와 분리하여 부이 모듈(110)이 수중 표면으로 부상하도록 할 수도 있다. 이와 같이, 계류형의 잠수함 탐지장치(100)의 제어부(115)는 수중 금속 탐지기(150)가 잠수함에 접촉되어 고정되는 최초 시점에 스페어-메인줄 홀더(120)를 분리하거나 부이를 제어하여 수중의 부이 모듈(110)을 수면으로 부상시키고 이후 수면에 부상한 상태에서 무선 신호를 송출할 수 있다.
또한, 제어부(115)는 GPS부(111)를 통해 부이 모듈(110)의 현재 위치와 부이 모듈(110)(을 포함하는 잠수함 탐지장치(100))의 이동 속도, 이동 방향을 결정하고 저장부(113)에 임시 저장할 수 있다.
특정 물체 타입을 인식한 제어부(115)는 인식된 물체의 특성 정보, 부이 모듈(110)의 위치 정보, 나아가 이동 속도나 이동 방향 정보를 포함하는 전송 데이터를 구성하고 이를 무선신호 송신부(114)를 통해 무선 신호로 송출한다. 특성 정보는 인식된 물체의 타입을 적어도 나타내고 예를 들어 고정체, 이동체, 잠수함, 아군 잠수함, 적군 잠수함 등을 특정하거나 식별할 수 있도록 구성된다.
무선 신호를 수신하는 원격의 수신장치(200)는 무선 신호부터 전송 데이터를 추출하고 추출된 전송 데이터의 특성 정보를 통해 수중 금속 탐지기(150)가 부착된 물체가 잠수함인지 아니면 수중에 버려진 물체인지를 식별할 수 있고 나아가 적군 잠수함인지를 식별할 수 있다. 이에 따라 수신장치(200)의 관리자 등은 필요한 조치를 취하거나 다른 액션을 취할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 잠수함 탐지장치
110 : 부이 모듈
111 : GPS부 112 : 음파신호 인식부
113 : 저장부 114 : 무선신호 송신부
115 : 제어부
120 : 스페어-메인줄 홀더
130 : 메인줄
140 : 침추
150 : 수중 금속 탐지기
151 : 케이스 152 : 자석 이동 공간
153 : 자석 154 : 내부 자성체
155 : 전자제어 모듈
155-1 : 상태-신호 생성 회로 155-2 : 전원 증폭기
155-3 : 신호 발생기 155-4 : 신호 증폭기
155-5 : 마이크로 컨트롤러
156 : 배터리 157 : 음파신호 변환기
158 : 연결 고리
160 : 가지줄
200 : 수신장치
110 : 부이 모듈
111 : GPS부 112 : 음파신호 인식부
113 : 저장부 114 : 무선신호 송신부
115 : 제어부
120 : 스페어-메인줄 홀더
130 : 메인줄
140 : 침추
150 : 수중 금속 탐지기
151 : 케이스 152 : 자석 이동 공간
153 : 자석 154 : 내부 자성체
155 : 전자제어 모듈
155-1 : 상태-신호 생성 회로 155-2 : 전원 증폭기
155-3 : 신호 발생기 155-4 : 신호 증폭기
155-5 : 마이크로 컨트롤러
156 : 배터리 157 : 음파신호 변환기
158 : 연결 고리
160 : 가지줄
200 : 수신장치
Claims (9)
- 자석;
상기 자석을 수용하고 외부 자성체에 의한 상기 자석의 이동을 한정하는 자석 이동 공간을 형성하는 케이스; 및
상기 케이스 내에 위치하여 상기 케이스의 표면을 통해 자석과 결합하는 내부 자성체;를 포함하는,
수중 금속 탐지기. - 제1항에 있어서,
상기 자석은 네오디움 자석이고,
상기 자석은 상기 내부 자성체보다 더 센 외부 자성체를 인식하는 경우 상기 자석 이동 공간 내에서 상기 외부 자성체 측으로 이동하여 상기 외부 자성체에 상기 수중 금속 탐지기를 부착시키는,
수중 금속 탐지기. - 제1항에 있어서,
상기 케이스 내부에 위치하고, 외부 자성체의 인식에 따라 상기 내부 자성체와 상기 자석의 분리를 나타내는 상태 신호를 인식하고 상기 상태 신호의 인식에 따라 음파 신호를 출력하는, 전자제어 모듈; 및
상기 전자제어 모듈에 전원을 공급하는 배터리;를 더 포함하는,
수중 금속 탐지기. - 제3항에 있어서,
전기 신호를 음파 신호로 변환하는 음파신호 변환기;를 더 포함하고,
상기 전자제어 모듈은,
상기 케이스 표면을 통한 상기 자석과 상기 내부 자성체의 결합 또는 분리를 나타내는 상태 신호를 생성하는 상태-신호 생성 회로;
상기 배터리로부터의 제1 전원을 지정된 제2 전원으로 증폭하는 전원 증폭기;
상기 전원 증폭기로부터 출력되는 제2 전원을 이용하여 전기 신호를 발생하는 신호 발생기; 및
상기 상태-신호 생성 회로로부터 분리를 나타내는 상태 신호의 수신에 따라 적어도 상기 신호 발생기를 제어하여 상기 음파신호 변환기를 통해 음파 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러;를 포함하는,
수중 금속 탐지기. - 제4항에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤러는 분리를 나타내는 상태 신호의 수신시에 상기 전원 증폭기로 하여금 증폭된 제2 전원을 출력하도록 하고 증폭된 제2 전원을 이용하여 상기 신호 발생기와 상기 음파신호 변환기를 통해 지정된 패턴의 음파 신호를 상기 수중 금속 탐지기 외부로 출력하는,
수중 금속 탐지기. - 제4항에 있어서,
상기 음파신호 변환기로부터 센싱된 음향 신호를 증폭하고 증폭된 음향 신호를 상기 마이크로 컨트롤러로 출력하는 신호 증폭기;를 더 포함하고,
상기 마이크로 컨트롤러는 분리를 나타내는 상태 신호의 수신시 상기 신호 증폭기로부터 수신되는 음향 신호의 특성에 따라 상기 수중 금속 탐지기가 부착된 외부 물체의 타입을 결정하고 결정된 타입에 대응하는 지정 패턴의 음파 신호를 상기 신호 발생기 및 상기 음파신호 변환기를 통해 출력하는,
수중 금속 탐지기. - 제4항에 있어서,
상기 음파신호 변환기는 피에조 센서이고,
상기 자석 이동 공간의 단면 형상은 다각형, 원형 또는 타원형이고,
상기 외부 자성체는 잠수함인,
수중 금속 탐지기. - 제1항에 따른 복수의 수중 금속 탐지기;
상기 수중 금속 탐지기로부터의 음파 신호를 인식하는 부이 모듈; 및
상기 부이 모듈과 상기 복수의 수중 금속 탐지기를 서로 고정하는 메인줄;을 포함하고,
상기 복수의 수중 금속 탐지기 각각은 지정된 거리로 이격되어 상기 메인줄에 결합되는,
잠수함 탐지장치. - 제8항에 있어서,
상기 부이 모듈이 결합되는 일단과는 반대의 타단에 상기 메인줄과 결합되는 침추;를 더 포함하고,
상기 부이 모듈은 상기 수중 금속 탐지기로부터 음파 신호를 인식하고 인식된 음파 신호의 분석 패턴에 대응하는 물체의 특성 정보와 상기 부이 모듈의 위치 정보를 포함하는 데이터를 무선 신호로 송출하며,
상기 잠수함 탐지장치는 수중 부유형이거나 수중 계류형인,
잠수함 탐지장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190027319A KR102049302B1 (ko) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190027319A KR102049302B1 (ko) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102049302B1 true KR102049302B1 (ko) | 2019-11-28 |
Family
ID=68730440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190027319A KR102049302B1 (ko) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | 수중 금속 탐지기 및 이를 포함하는 잠수함 탐지장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102049302B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112925030A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-08 | 重庆大学 | 一种基于水下磁异常信号的目标边界检测装置及方法 |
| CN116345953A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-06-27 | 中国科学院深海科学与工程研究所 | 一种水下自驱动剖面测量传感器 |
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2019
- 2019-03-11 KR KR1020190027319A patent/KR102049302B1/ko active IP Right Grant
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| CN116345953B (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-25 | 中国科学院深海科学与工程研究所 | 一种水下自驱动剖面测量传感器 |
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