KR102363960B1 - 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 장치에 의한 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법에 있어서, 상기 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작; 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작; 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.

Description

곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 및 장치{METHOD, COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM, COMPUTER PROGRAM AND APPARATUS FOR COMPENSATING ROLL AND PITCH OF CONFORMAL ARRAY SONAR}
본 발명은 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 소나는 복수 개의 배열들로 구성된 센서로, 표적이 방사하는 음파를 수신하여 빔 형성 등의 신호 처리를 통해 표적을 탐지할 수 있다. 빔 형성은, 특정 방위에 대해 센서들 별로 수신되는 음파의 시간 지연을 보상하여 음파의 신호대 잡음비를 증폭하는 기술로, 방위 별 시간 지연 값을 정확하게 산출하기 위해 센서 좌표, 음속 등이 이용된다.
선체 부착형 소나의 경우, 자함에 요동이 발생하면, 소나의 센서도 같이 흔들리게 되어 수신한 음파에 대한 센서의 절대 좌표가 순간적으로 달라지는 현상이 발생한다. 이를 보정하기 위해 빔 형성은 자함에서 측정한 롤 및/또는 피치 각도를 기초로 상기 센서의 좌표를 보정하여 처리한다. 그러나 잠수함의 곡면 배열 소나와 같이, 포함된 센서들의 개수가 많아 빔 형성의 연산량이 제한되는 경우에는 짧은 시간 내에 롤 및/또는 피치 각도를 보상하는데 어려움이 발생할 수 있다. 이에 따라, 롤 및/또는 피치 각도를 빔 형성 후에 보상하는 기법이 필요하나, 이에 대한 연구 및 발명은 전무한 실정이다.
한국공개특허공보, 10-2016-0049507호 (2016.05.09. 공개)
본 발명의 실시예는 수평 및/또는 수직 탐지가 가능한 곡면 배열 소나의 롤 및/또는 피치를 보상하기 위한 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 및 장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예는 곡면 배열 소나에서 빔 형성 이후 탐지 이미지 생성 시 롤 및/또는 피치를 보상하는 기술을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치에 의한 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법에 있어서, 상기 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작; 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작; 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 절대 방위에 대한 역 변환은, 아래의 수학식 1, 2에 기초하여 수행될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020042926931-pat00001
(bh,i: i번째 수평 빔의 각도, bv,j: j번째 수직 빔의 각도, r: 현재 프레임에서의 롤에 따른 각도, p: 상기 현재 프레임에서의 피치에 따른 각도)
[수학식 2]
Figure 112020042926931-pat00002
(
Figure 112020042926931-pat00003
: j번째 수직 빔의 역변환 각도,
Figure 112020042926931-pat00004
: i번째 수평 빔의 역변환 각도)
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작은, 상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 방위에 대응되는 빔들 중에서, 2차원 좌표 상에서의 수평 인덱스 값 및 수직 인덱스 값이 가장 작은 빔을 상기 기준 빔으로 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 상기 2차원 보간을 수행하는 동작은, 상기 역변환된 절대 방위의 빔 파워를 이용하여 상기 2차원 보간을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 2차원 보간은, 쌍선형(bilinear) 보간 또는 쌍입방(bicubic) 보간을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작; 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작; 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작; 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작; 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 장치에 있어서, 제어부; 및 상기 제어부와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하며, 상기 메모리는, 상기 제어부가 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하며, 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하며, 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하며, 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 및 장치는 곡면 배열 소나에서 빔 형성 이후 탐지 화면 생성 시에 롤 및/또는 피치를 보상하는 기술을 제공할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예는, 빔 형성 단계에서 시간 지연 계산을 통해 처리하는 전통적인 방식과는 다른 새로운 개념의 롤 및/또는 피치 보상 기술로, 곡면 배열 소나와 같이 수평 및/또는 수직 조향이 가능한 수동 소나에서 연산량을 최소화하여 롤 및/또는 피치를 보상하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 배열 소나의 탐지에 따른 결과 화면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 배열 소나에서 롤 및/또는 피치가 발생했을 때의 빔 방위의 탐지에 따른 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 장치의 동작의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면 상기 장치(100)는, 제어부(101), 입출력 인터페이스(103), 통신 인터페이스(105) 및/또는 메모리(107)를 포함할 수 있다.
제어부(101)(제어 장치, 제어 회로 또는 프로세서라고도 함)는 연결된 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 구성 요소(예: 메모리(101), 입출력 인터페이스(103) 및/또는 통신 인터페이스(105)) 또는 소프트웨어 구성 요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
입출력 인터페이스(103)는 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 장치, 예를 들어, 곡면 배열 소나로부터 입력된 명령 또는 데이터를 장치(100)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 장치(100)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 장치로 출력할 수 있다.
통신 인터페이스(105)는 예를 들면, 장치(100)와 외부 장치, 예를 들어, 곡면 배열 소나간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(105)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크에 연결되어 외부 장치와 통신할 수 있다.
메모리(107)는 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(제어부(101), 입출력 인터페이스(103) 및/또는 통신 인터페이스(105))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(107)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어부(101)는, 상기 입출력 인터페이스(103) 및/또는 상기 통신 인터페이스(105)를 이용하여 상기 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하며, 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하며, 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하며, 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 배열 소나의 탐지에 따른 결과 화면을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 곡면 배열 소나는, 수평 및/또는 수직 조향이 가능하며, 이에 따라 상기 곡면 배열 소나는, 도 2와 같이, 2차원 격자 형태로 표적이 탐지된 프레임(이미지라고도 함)을 생성할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 프레임에는 2개의 표적에 대응하는 이미지들이 포함되어 있어서, 2개의 표적이 탐지된 것을 확인할 수 있다. 상기 프레임은, 빔 형성 이후 신호 처리 과정을 통해 생성될 수 있다. 일반적으로 각 프레임 별로 빔 파워를 산출하고 상기 산출된 빔 파워를 적분 및 규준화 처리하여 에너지 형태로 표현한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 배열 소나에서 롤(roll) 및/또는 피치(pitch)가 발생했을 때의 빔 방위의 탐지에 따른 결과를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 롤은, 곡면 배열 소나의 이동 방향에 평행한 축을 중심으로 하는 곡면 배열 소나의 회전일 수 있으며, 상기 피치는, 곡면 배열 소나의 이동 방향에 수평으로 교차하는 축을 중심으로 하는 곡면 배열 소나의 회전일 수 있다.
도 3의 (a)는 곡면 배열 소나(및/또는 상기 곡면 배열 소나에 포함된 센서들)의 롤의 발생에 따라 상기 곡면 배열 소나의 조향 방위가 회전된 경우 상기 곡면 배열 소나의 변경된(또는 회전된) 빔의 조향 방위(또는 지향 방위 또는 지향 방향이라고도 함), 및 원래 표적을 탐지하기 위해 곡면 배열 소나의 기 설정된 빔의 절대 방위를 나타낸 도면이다. 도 3의 (b)는 곡면 배열 소나(및/또는 상기 곡면 배열 소나에 포함된 센서들)의 피치로 인해 상기 곡면 배열 소나의 조향 방위가 올라감으로써 변경된 빔의 조향 방위, 및 곡면 배열 소나의 상기 기 설정된 절대 방위를 나타낸 도면이다. 도 3의 (c)는 곡면 배열 소나에 포함된 센서들에 롤 및 피치가 동시에 발생함에 따라 변경된 빔의 조향 방위 및 상기 기 설정된 절대 방위를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상기 곡면 배열 소나의 롤 및/또는 피치에 따라, 상기 곡면 배열 소나의 빔의 방위, 즉, 빔의 조향 방위가 변경된 것을 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 빔의 방위를 2차원 좌표 상에 표시하였을 때, 상기 빔의 방위의 변경은, 상기 빔의 2차원 좌표 상에서의 수직 성분인 수직 방위 및/또는 수평 성분인 수평 방위의 변경을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 장치(예: 장치(100) 또는 장치(100)의 제어부(101))의 동작의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 곡면 배열 소나의 롤 및/또는 피치가 발생할 경우, 상기 장치는, 상기 곡면 배열 소나의 롤 및/또는 피치 각도를, 수신된 음파에 기초하여 빔을 형성한 이후에 보상할 수 있다.
410 동작에서 상기 장치는, 곡면 배열 소나의 빔의 절대 방위와 곡면 배열 소나의 롤 각도 및 피치 각도를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 장치는 입출력 인터페이스(103) 및/또는 통신 인터페이스(105)를 이용하여, 곡면 배열 소나의 빔의 절대 방위, 곡면 배열 소나의 롤 각도 및 피치 각도를 수신할 수 있다.
예를 들어, 상기 곡면 배열 소나의 빔의 절대 방위는, 곡면 배열 소나의 빔이 지향하려고 했던 기 설정된 절대 방위일 수 있으며, 사용자 입력에 의해 또는 곡면 배열 소나로부터 수신될 수 있다.
예를 들어, 상기 곡면 배열 소나의 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도는, 상기 곡면 배열 소나에 의해, 별도로 측정 또는 계산되어 수신된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 곡면 배열 소나의 자이로센서 및/또는 가속도 센서 등의 다양한 센서를 이용하여, 상기 곡면 배열 소나에 의해 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도가 측정되어 수신된 것일 수 있다.
420 동작에서 상기 장치는, 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 곡면 배열 소나의 빔의 절대 방위에 대한 역 변환을 수행 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 역 변환의 수행은, 상기 수신된 절대 방위의 빔 인덱스를 산출하기 위한 전처리 단계라고 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 장치는 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하여 상기 빔의 상대 방위를 결정할 수 있다.
예를 들어, 아래의 수학식 1 및 수학식 2로부터, 구하고자 하는 수평 및 수직 좌표의 인덱스인 i 번째 및 j 번째의 절대 방위
Figure 112020042926931-pat00005
의 역변환 각도
Figure 112020042926931-pat00006
, 즉, 상기 i 번째 및 j 번째의 절대 방위에 대한 상대 방위가 유도될 수 있다.
곡면 배열 소나의 빔은 2차원이므로, i번째 수평 빔의 각도를 bh,i로, j번째 수직 빔의 각도를 bv,j로 명시하여, 지향하려고 했던 절대 방위를 [bh,i,bv,j]T 로 나타내었다. 또한, 수신한 음파로 빔 형성을 수행한 빔의 빔파워(
Figure 112020042926931-pat00007
)는, 자함의 롤 및 피치가 반영된
Figure 112020042926931-pat00008
로 나타내었다. 또한, 현재 프레임에서의 롤에 따른 각도를 r로 피치에 따른 각도를 p로 나타내었다.
[수학식 1]
Figure 112020042926931-pat00009
상기 장치는 상기 수학식 1에 따른 결과 값 ux, uy, uz을 아래의 수학식 2에 적용하여, j번째 수직 빔의 역변환 각도
Figure 112020042926931-pat00010
및 i번째 수평 빔의 역변환 각도
Figure 112020042926931-pat00011
(단위: radian)를 계산 할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112020042926931-pat00012
상기의 수학식 1에서 롤 및 피치에 따른 각도를 반대로 적용하는 이유는 자함의 롤 및 피치가 반영된 상대 방위의 빔 파워를 이용하여 후술하는 440 동작인 2차원 보간을 수행하기 때문이다. 즉, 상기 장치는 상기 절대 방위에 대해 역 변환을 수행하여, 상기 상대 방위의 위치를 획득하고, 상기 획득한 상대 방위의 빔 파워를 이용하여, 상기 상대 방위에 대한 보간을 수행할 수 있다.
430 동작에서 상기 장치는 상대 방위를 기준으로 2차원 보간을 위한 기준 빔을 선택할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 상대 방위를 기준으로 상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 방위에 대응되는 빔들, 예를 들어 4개의 빔들의 수평 인덱스와 수직 인덱스를 확인할 수 있다. 상기 장치는, 상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 빔들 중 가장 인덱스 값이 작은 빔을 기준 빔으로 선택할 수 있으며, 상기 기준 빔의 수평 인덱스 p와 수직 인덱스 q는 다음의 수학식 3, 4와 같을 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112020042926931-pat00013
[수학식 4]
Figure 112020042926931-pat00014
440 동작에서 상기 장치는 상기 선택된 기준 빔에 기초하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 장치는, 상기 선택된 기준 빔에 기초하여, 상대 방위((상기 절대 방위에 대한 역 변환에 따라 결정된 상대 방위)에 대한 빔 파워(또는 빔의 세기)
Figure 112020042926931-pat00015
와 상대 방위
Figure 112020042926931-pat00016
를 이용하여 2차원 보간을 수행할 수 있다. 상기 빔 파워는, 수신한 음파에 대응하는 신호를 빔으로 형성하였을 때의 상기 형성된 빔의 세기를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 2차원 보간은 격자로 된 좌표의 특성을 이용하는 쌍선형(bilinear) 보간 또는 쌍입방(bicubic) 보간을 이용할 수 있다.
예를 들어, 상기 장치는 상기 쌍선형 보간을 이용하여 보간된 빔 파워를 다음의 수학식 5를 이용하여 계산할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112020042926931-pat00017
예를 들어, 상기 장치는 상기 쌍입방 보간을 이용하여 보간된 빔 파워를 다음의 수학식 6을 이용하여 계산할 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112020042926931-pat00018
상기 ak,l은 쌍입방 보간을 위한 계수로 다음의 수학식 7을 통해 구할 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112020042926931-pat00019
상기 수학식 7에서의 f는, 해당 방위에 인접한 격자 방위의 빔 파워 값 또는 수평 및/또는 수직 변화 값으로 세부 항목은 다음과 같다.
Figure 112020042926931-pat00020
일 실시예에 따르면, 상기 2차 보간에 따른 결과에 기초하여, 상기 장치는 상기 곡면 배열 소나의 롤 및/또는 피치의 보상을 수행할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 메모리(107)(내장 메모리 또는 외장 메모리))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 장치(100))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(201))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 장치 101: 제어부
103: 입출력 인터페이스 105: 통신 인터페이스
107: 메모리

Claims (8)

  1. 장치에 의한 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법에 있어서,
    상기 곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작;
    상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작;
    상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및
    상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함하고,
    상기 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작은,
    상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 방위에 대응되는 빔들 중에서, 2차원 좌표 상에서의 수평 인덱스 값 및 수직 인덱스 값이 가장 작은 빔을 상기 기준 빔으로 선택하는 동작을 포함하는 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 절대 방위에 대한 역 변환은,
    아래의 수학식 1, 2에 기초하여 수행되는 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112020042926931-pat00021

    (bh,i: i번째 수평 빔의 각도, bv,j: j번째 수직 빔의 각도, r: 현재 프레임에서의 롤에 따른 각도, p: 상기 현재 프레임에서의 피치에 따른 각도)
    [수학식 2]
    Figure 112020042926931-pat00022

    (
    Figure 112020042926931-pat00023
    : j번째 수직 빔의 역변환 각도,
    Figure 112020042926931-pat00024
    : i번째 수평 빔의 역변환 각도)
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 상기 2차원 보간을 수행하는 동작은,
    상기 상대 방위의 빔 파워를 이용하여 상기 2차원 보간을 수행하는 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 2차원 보간은,
    쌍선형(bilinear) 보간 또는 쌍입방(bicubic) 보간을 포함하는 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 방법.
  6. 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
    곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작;
    상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작;
    상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및
    상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함하고,
    상기 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작은,
    상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 방위에 대응되는 빔들 중에서, 2차원 좌표 상에서의 수평 인덱스 값 및 수직 인덱스 값이 가장 작은 빔을 상기 기준 빔으로 선택하는 동작을 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  7. 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
    곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하는 동작;
    상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하는 동작;
    상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작; 및
    상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하는 동작을 포함하고,
    상기 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 동작은,
    상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 방위에 대응되는 빔들 중에서, 2차원 좌표 상에서의 수평 인덱스 값 및 수직 인덱스 값이 가장 작은 빔을 상기 기준 빔으로 선택하는 동작을 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
  8. 제어부; 및
    상기 제어부와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하며, 상기 메모리는, 상기 제어부가
    곡면 배열 소나의 빔의 기 설정된 절대 방위와 상기 곡면 배열 소나의 롤(roll) 각도 및 피치(pitch) 각도를 수신하며, 상기 절대 방위, 상기 롤 각도 및 상기 피치 각도를 기초로, 상기 절대 방위에 대한 역 변환을 수행하며, 상기 역 변환이 수행된 결과물인 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하며, 상기 선택된 기준 빔을 이용하여, 상기 상대 방위에 대해, 2차원 보간을 수행하도록 하는 명령을 포함하고,
    상기 상대 방위를 기준으로 기준 빔을 선택하는 명령은,
    상기 상대 방위를 둘러싸고 있는 방위에 대응되는 빔들 중에서, 2차원 좌표 상에서의 수평 인덱스 값 및 수직 인덱스 값이 가장 작은 빔을 상기 기준 빔으로 선택하도록 하는 명령을 포함하는 곡면 배열 소나의 롤 및 피치 보상을 위한 장치.
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