KR19980025989A - Passive towed sound detector with monitor displaying power supply status - Google Patents
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Abstract
본 발명의 수중의 음향을 감지하여 음향원의 정확한 위치(음원의 종류, 음원의 이동속도)를 탐지하는 음향 탐지기에 공급되는 전압 및 전류의 공급상태를 외부에 표시함으로써 음향탐지기의 동작상태를 신속하게 확인할 수 있는 전원공급상태가 표시되는 모니터를 구비하는 수동예인형 음향탐지기에 관한 것으로, 함상으로부터 음향탐지기의 음향센서부에 전압이 인가되면 음향센서부에 구비된 전압조절부에서 인가된 전압을 각각의 모듈 및 센서에서 사용되는 전압인가되는 전압(예; ±15V 또는 +5V)으로 조절하여 출력시키게 되고, 상기 전압조절부에서 출력되는 각각의 전압은 먹스에서 멀티플렉싱된다. 상기 먹스에서 멀티플렉싱된 각각의 전압신호는 바이페이즈인코딩부에서 인코딩된후 라인드라이버를 통해 함상의 신호처리부에 인가되며, 상기 신호처리부는 인가된 신호를 모니터링하기에 적합한 신호로 절환시켜 모니터에 디스플레이 시키므로써 함상에서 항상 음향센서부의 각 모듈에 인가되는 전압상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.The operating state of the sound detector can be quickly displayed by detecting the underwater sound of the present invention and displaying the supply state of the voltage and current supplied to the sound detector for detecting the exact position of the sound source (type of sound source, speed of movement of the sound source). The present invention relates to a passive tow type sound detector having a monitor displaying a power supply state that can be checked. When voltage is applied to the sound sensor unit of the sound detector from a ship, The voltage used in each module and sensor is adjusted to the applied voltage (eg, ± 15V or + 5V) and output, and each voltage output from the voltage regulator is multiplexed in the mux. Each voltage signal multiplexed in the MUX is encoded in the bi-phase encoding unit and then applied to the ship's signal processing unit through a line driver, and the signal processing unit converts the applied signal into a signal suitable for monitoring and displays it on a monitor. There is an effect that can always grasp the voltage state applied to each module in the acoustic sensor unit.
Description
본 발명은 음향 탐지기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중의 음향을 감지하여 음향원의 정확한 위치(음원의 종류, 음원의 이동속도)를 탐지하는 음향탐지기(Towed Array Sonar System)에 공급되는 전압 및 전류의 공급상태를 외부에 표시함으로써 음향탐지기의 동작상태를 신속하게 확인할 수 있는 전원공급상태가 표시되는 모니터를 구비하는 수동예인형 음향탐지기에 관한 것이다.The present invention relates to a sound detector, and more particularly, a voltage supplied to a towed array sonar system for detecting an underwater sound and detecting an accurate position (type of sound source, speed of movement of a sound source) of a sound source; The present invention relates to a passive towed sound detector having a monitor which displays a power supply state capable of quickly confirming an operation state of the sound detector by displaying the current supply state to the outside.
일반적으로 수중의 음향 신호를 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 탐지기가 수중음파를 감지하는 방식은 음향에너지를 방사하여 그 음향에너지가 물체로부터 반사되는 것을 수신하는 능동소나(Sonar)방식과, 다른 음원으로부터 방사하는 음향에너지만을 수신하는 수동소나방식이 있다.In general, a method of detecting a sound wave by an acoustic detector that detects an acoustic signal underwater and detects an exact location of a sound source is an active sonar method that emits acoustic energy and receives that the acoustic energy is reflected from an object. And, there is a passive sonar method for receiving only the acoustic energy radiated from other sound sources.
상기의 음향탐지기는 도 1에 도시한 바와 같이, 수중의 음향 신호를 감지하여 전기적인 아날로그 신호로 변환하고 이를 다시 디지털 신호로 변환한 후 다중화하여 전송하는 음향센서부(300)와; 상기 음향센서부(300)에 연결하는 예인케이블(200)과; 예인케이블(200)에 접속되며 음향센서부(300)로부터 수신한 전기신호를 전달하는 신호처리부(120)와, 신호처리부(120)로부터 수신된 전기신호 데이터를 분류, 검색, 처리하는 자료처리부(110)를 구비하는 함상(100)으로 구성된다. 또한 상기 음향센서부(300)는 초기 진동을 감쇄시키는 진동격리모듈(Vibration Isolation Module : 300)과, 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하는 신호전송모듈(320)과, 음향신호를 감지하는 음향모듈(330)과, 최종적으로 진동을 감쇄시키는 꼬리로프조립체(340)로 구성되어 있다.As illustrated in FIG. 1, the sound detector includes: an acoustic sensor unit 300 which detects an acoustic signal in the water, converts it into an electrical analog signal, converts it into a digital signal, and multiplexes and transmits it; A towing cable 200 connected to the acoustic sensor unit 300; A signal processor 120 connected to the towing cable 200 and transmitting an electrical signal received from the acoustic sensor unit 300, and a data processor for classifying, searching, and processing the electrical signal data received from the signal processor 120 ( It is composed of a ship 100 having a 110. In addition, the acoustic sensor unit 300 is a vibration isolation module (300) to reduce the initial vibration (Vibration Isolation Module: 300), a signal transmission module 320 for converting the analog signal input to a digital signal and transmits, and detects the acoustic signal A sound module 330, and the tail rope assembly 340 to attenuate the vibration finally.
또한 상기 음향센서부(300)를 이루고 있는 음향모듈(Accostic module : 330)은 도 2에 도시된 바와 같이, 수중의 음향신호를 수신하여 전기적신호로 변환시키면서 신호를 타고 흐르는 해수 잡음을 제거하는 기능을 하는 모듈로 해저의 음향 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 수중청음기(Hydrophone : 331)와, 미세신호를 증폭하는 전치증폭기(Pre-Amp : 332)와, 전치증폭기(332)를 과전류로부터 보호하는 보상회로(Input Protector : 333)와, 음향센서부(300)의 기울어짐을 감지하는 롤센서(Roll Sensor : 335, 335a)와, 해수로 인한 잡음을 보상하는 해수잡음보상회로(Sea Noise Correction Amp : 334)와, 음향센서부(300)의 수심을 측정하는 수심센서(337)와, 음향센서부(300)의 방위를 측정하는 방위센서(338)와, 음향센서부(300)의 이상유무를 시험하는 시험제어기(336)로 구성된다.In addition, the acoustic module 330 constituting the acoustic sensor unit 300 removes seawater noise flowing through the signal while receiving the acoustic signal in the water and converting it into an electrical signal, as shown in FIG. 2. A hydrophone (Hydrophone: 331), a preamplifier (Pre-Amp: 332), and a preamplifier (332), which receive an acoustic signal from the seabed and convert it into an electrical signal, are protected from overcurrent. Compensation circuit (Input Protector: 333), the roll sensor (335, 335a) to detect the inclination of the acoustic sensor unit 300, Sea noise correction circuit (Sea Noise Correction Amp to compensate for noise due to seawater) 334, the depth sensor 337 for measuring the depth of the acoustic sensor unit 300, the orientation sensor 338 for measuring the orientation of the acoustic sensor unit 300, and abnormality of the acoustic sensor unit 300 It consists of a test controller 336 to test.
이하 상기의 구성을 한 음향센서부(300)의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the acoustic sensor unit 300 having the above configuration will be described in detail.
수중음향은 해수 입자의 기계적인 소밀 작용에 의해 전파되며 이 진동이 주파수의 제곱과 진폭과의 곱에 정비례하는 크기로 수중청음기(331)에 체적변화를 일으키고, 이로써 수중청음기(331)는 수중음향에 반응하여 그 음파와 등가인 전기파형률에 해당하는 전기적인 에너지 신호를 발생한다.Underwater acoustics are propagated by the mechanical coarse action of the seawater particles, and these vibrations cause a volume change in the hydrophone 331 in a magnitude proportional to the product of the square of the frequency and amplitude, so that the hydrophone 331 is subjected to the hydroacoustic. In response, an electrical energy signal corresponding to an electrical waveform rate equivalent to that of the sound wave is generated.
상기의 전기적 에너지 신호는 전류와 전압의 형태로 표현되는데 수중청음기(331)의 출력단 전치증폭기(332)와의 감도를 고려하여 임피던스 매칭(matching)시키면 수중청음기(331)의 신호를 멀리 전송할 수 있다.The electrical energy signal is expressed in the form of current and voltage. When impedance matching is performed considering the sensitivity of the hydrophone 331 with the output stage preamplifier 332, the signal of the hydrophone 331 can be transmitted far.
상기 전치증폭기(332)는 수중청음기(331)출력단의 미약한 신호를 증폭하고, 음파의 수중진행에 따른 감쇄 보상을 위해 엠퍼시스(Emphasis)처리후 수중청음기(331)의작은 신호를 신호처리하기에 용이하게 증폭한다.The preamplifier 332 amplifies the weak signal of the output terminal of the hydrophone 331, and processes the small signal of the hydrophone 331 after the emphasis processing to compensate for the attenuation according to the progress of the sound wave. To easily amplify.
상기 전치증폭기(332)에서 신호가 증폭될 때 잡음도 신호에 실려 같이 증폭되므로, 주변잡음뿐만 아니라 증폭소자 자체 잡음 요인의 제거도 고려하여 전치증폭기(332)의 증폭회로 대역폭을 제한함으로써 잡음레벨을 감소시키고 있다.When the signal is amplified in the preamplifier 332, the noise is also amplified together in the signal, thereby limiting the amplification circuit bandwidth of the preamplifier 332 in consideration of the removal of the noise factor itself as well as the surrounding noise. It is decreasing.
상기와 같이 처리된 신호는 해수잡음보상회로(334)를 통과하면서 저주파영역에 존재하는 해수내의 잡음신호는 차단되고 감쇄된 고주파 성분신호는 보상되어 신호전송모듈(320)에 전달된다.As the signal processed as described above passes through the sea noise compensation circuit 334, the noise signal in the sea water existing in the low frequency region is blocked, and the attenuated high frequency component signal is compensated and transmitted to the signal transmission module 320.
또한 음향모듈(330)의 수심센서(337)와 방위센서는 음향센서부(300)의 예인 방위와 수심 정보를 각각 측정하여 상기 신호전송모듈(320)에 전달한다.In addition, the depth sensor 337 and the azimuth sensor of the acoustic module 330 measure azimuth and depth information, which are examples of the acoustic sensor unit 300, and transmit the measured azimuth and depth information to the signal transmission module 320.
상기의 처리과정을 거쳐 신호전송모듈(320)에 전송된 신호는 순차적으로 멀티플렉싱되어진 후 샘플링 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 신호화되어 진동격리모듈(310)을 거쳐 함상(100)으로 전달된다.The signal transmitted to the signal transmission module 320 through the above process is sequentially multiplexed and then digitally converted through sampling and quantization to be transmitted to the ship 100 through the vibration isolation module 310.
상기와 같은 기능을 하는 수동예인형 음향탐지기는 함상(100)으로부터 전원이 공급되면 음향센서부(300)의 신호전송모듈(320)에 구비된 전압조절부(도시 않됨)에 의해 각 모듈 및 센서들에 해당 전원을 공급하게 된다.Passive tow-type sound detector having the function as described above, each module and sensor by the voltage control unit (not shown) provided in the signal transmission module 320 of the sound sensor unit 300 when the power is supplied from the ship 100 Will supply the corresponding power.
즉, 음향모듈(330)은 함상(100)으로부터 인가되는 40V~60V의 전압은 전압조절부에서 제어되어 +5V, +15V 및 -15V의 전압이 각각의 진동격리모듈(310), 음향모듈(330) 및 신호전송모듈(320)에 인가되는데, 상기 각 전압(+5V, +15V 및 -15V)이 정상적으로 각 센서 및 모듈에 인가되는지를 확인할 수 없어 음향탐지기의 오동작을 신속하게 감지할 수 없는 문제점이 있다.That is, the sound module 330 is a voltage of 40V ~ 60V applied from the ship 100 is controlled by the voltage adjusting unit so that the voltage of + 5V, + 15V and -15V are each vibration isolation module 310, sound module ( 330 and the signal transmission module 320, it is impossible to determine whether the respective voltages (+ 5V, + 15V and -15V) are normally applied to each sensor and module, so that malfunction of the sound detector cannot be detected quickly. There is a problem.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수중의 음원을 탐지하는 음향 탐지기에 공급되는 전압 및 전류의 공급상태를 외부에 표시되도록 함으로써 음향탐지기에 공급되는 전압 및 전류를 신속하게 확인할 수 있도록 하여 음향탐지기의 동작상태를 신속하게 확인할 수 있는 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to supply the sound detector by displaying the supply state of the voltage and current supplied to the sound detector for detecting the sound source underwater The present invention provides a device that can quickly check the operating state of the sound detector by allowing a quick check of voltage and current.
도 1은 종래의 음향탐지기를 보인 일 예시 구성 블럭회로도이고,1 is an exemplary configuration block circuit diagram showing a conventional sound detector,
도 2는 도 1의 음향탐지기를 이루고 있는 음향모듈과 진동격리 모듈을 상세히 나타낸 블럭회로도이고,FIG. 2 is a block circuit diagram illustrating in detail a sound module and a vibration isolation module forming the sound detector of FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 전원공급상태가 표시되는 모니터를 구비하는 수동예인형 음파탐지기를 나타낸 블럭회로도이다.3 is a block circuit diagram illustrating a passive towed sound wave detector having a monitor displaying a power supply state according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
500 : 함상510 : 전원공급부500: ship 510: power supply
520 : 신호처리부530 : 모니터520: signal processing unit 530: monitor
600 : 음향센서부610 : 전압조절부600: acoustic sensor unit 610: voltage control unit
620 : 먹스630 : 바이페이즈인코딩부620: mux 630: bi-phase encoding unit
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 함상에 설치되며 음향탐지기의 음향센서부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 음향탐지기의 음향센서부에 설치되며 인가된 전압을 각 단자에 적합한 전압으로 조절하여 분배하는 전압조절부와, 상기 전압조절부에 접속되며 인가된 각각의 전압을 멀티플렉싱하여 출력시키는 먹스와, 상기 먹스에 접속되며 인가된 신호를 인코딩시키는 바이페이즈인코딩부와, 상기 바이페이즈인코딩부에 접속되며 인가된 신호를 장거리 전송에 적합하도록 조절하는 라인드라이버와, 상기 라인드라이버에 접속되며 인가된 신호를 모니터링하기에 적합한 신호로 절환시켜 출력시키는 신호처리부와, 상기 신호처리부에 접속되며 인가된 신호에 따라 현재의 전압값을 디스플레이시키는 모니터로 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention is installed on the ship and the power supply unit for supplying power to the acoustic sensor unit of the sound detector, and installed in the acoustic sensor unit of the sound detector, the applied voltage is adjusted to the appropriate voltage for each terminal distribution A voltage control unit connected to the voltage control unit, a mux for multiplexing and outputting respective applied voltages, a biphase encoding unit connected to the mux and encoding an applied signal, and a biphase encoding unit And a line driver for adjusting the applied signal to be suitable for long distance transmission, a signal processor connected to the line driver and outputting the converted signal to a signal suitable for monitoring, and a signal connected to the signal processor and applied to the applied signal. Accordingly, it consists of a monitor which displays the current voltage value.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 전원공급상태가 표시되는 모니터를 구비하는 수동예인형 음향탐지기 개략적으로 나타낸 블럭회로도이다.3 is a schematic block circuit diagram of a passive tow type sound detector having a monitor displaying a power supply state according to the present invention.
도 3을 참조하여 설명하면, 함상(500)에 설치되며 수동예인형 음향탐지기의 음향센서부(600)에 40V~60V의 전원을 공급하는 전원공급부(510)와, 상기 전원공급부(510)에 접속되며 음향센서부(600)에 설치되어 각 단자에 적합한 전압(±15V, +5V)으로 조절하여 분배하는 전압조절부(610)와, 상기 전압조절부(610)에 접속되며 인가된 각각의 전압(±15V, +5V)을 멀티플렉싱하여 출력시키는 먹스(620)와, 상기 먹스(620)에 접속되며 인가된 신호를 인코딩시키는 바이페이즈인코딩부(630)와, 상기 바이페이즈인코딩부(630)에 접속되며 인가된 신호를 장거리 전송에 적합하도록 조절하는 라인드라이버(640)와, 상기 라인드라이버(640)에 접속되며 인가된 신호를 모니터링하기에 적합한 신호로 절환시켜 출력시키는 신호처리부(520)와, 상기 신호처리부(520)에 접속되며 인가된 신호에 따라 현재의 전압값을 디스플레이시키는 모니터(530)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the power supply unit 510 is installed in the ship 500 and supplies power of 40 V to 60 V to the acoustic sensor unit 600 of the manual towing type sound detector, and the power supply unit 510. And a voltage adjusting unit 610 connected to the acoustic sensor unit 600 and adjusting and distributing to a voltage (± 15V, + 5V) suitable for each terminal, and connected to and applied to the voltage adjusting unit 610. A mux 620 for multiplexing and outputting a voltage (± 15 V, +5 V), a biphase encoding unit 630 connected to the mux 620 to encode an applied signal, and the biphase encoding unit 630. A line driver 640 connected to the line driver 640 to adjust the applied signal to be suitable for long distance transmission, a signal processor 520 connected to the line driver 640 to convert the applied signal into a signal suitable for monitoring, and Is connected to the signal processor 520 and according to an applied signal And a monitor 530 for displaying the current voltage value.
이와 같이 구성된 본 발명은 함상(500)에 설치된 전원공급부(510)에서는 음향탐지기의 음향센서부(600)에 40V~60V의 전압을 공급하게 된다. 상기 전원공급부(510)에서 공급되는 40V~60V의 전압은 전압조절부(610)에 인가되고, 상기 전압조절부(610)는 인가된 전압을 +5V, +15V 및 -5V의 전압으로 각각 분배하여 각 모듈 및 센서에 인가하게 된다. 상기 전압조절부(610)에서 각 모듈 및 센서에 인가되는 전압(+5V, +15V 및 -5V)은 먹스(620)에 인가되고, 상기 먹스(620)는 인가된 각각의 전압(+5V, +15V 및 -5V)을 멀티플렉싱(Multiplexing)하여 출력시키게 된다. 상기 먹스(620)로부터 출력되는 각각의 전압신호는 바이페이즈인코딩부(biphase encoder)(630)에 인가되면 바이페이즈인코딩부는 인가된 각 전압신호를 인코딩하여 출력시키게 된다. 상기 바이페이즈인코딩부(630)에서 인코딩되어 출력된 전압신호는 라인드라이버(640)에 인가되고, 상기 라인드라이버(640)는 인가된 신호를 장거리 전송에 적합하도록 임피던스를 조절하여 출력시키게 된다.In the present invention configured as described above, the power supply unit 510 installed in the ship 500 supplies a voltage of 40 V to 60 V to the acoustic sensor unit 600 of the sound detector. The voltage of 40V to 60V supplied from the power supply unit 510 is applied to the voltage adjusting unit 610, and the voltage adjusting unit 610 divides the applied voltages into voltages of + 5V, + 15V, and -5V, respectively. To each module and sensor. Voltages (+ 5V, + 15V, and -5V) applied to each module and sensor in the voltage adjusting unit 610 are applied to the mux 620, and the mux 620 is applied to the respective voltages (+ 5V, + 15V and -5V) are output by multiplexing. When the voltage signals output from the mux 620 are applied to the biphase encoder 630, the biphase encoder encodes and outputs the applied voltage signals. The voltage signal encoded and output by the biphase encoding unit 630 is applied to the line driver 640, and the line driver 640 outputs the applied signal by adjusting the impedance to be suitable for long distance transmission.
상기 라인드라이버(640)에서 출력된 신호는 함상(500)의 신호처리부(520)에 인가되고, 상기 신호처리부(520)는 인가된 신호를 모니터링하기에 적합한 신호로 절환시켜 출력시키게 된다. 상기 신호처리부(520)로터 출력된 신호는 모니터(530)에 인가되어 인가된 신호에 해당하는 전압값을 디스플레이하게 된다.The signal output from the line driver 640 is applied to the signal processing unit 520 of the ship 500, and the signal processing unit 520 converts the applied signal into a signal suitable for monitoring and outputs the signal. The signal output from the signal processor 520 is applied to the monitor 530 to display a voltage value corresponding to the applied signal.
이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 함상으로부터 음향탐지기의 음향센서부에 전압이 인가되면 음향센서부에 구비된 전압조절부에서 인가된 전압을 각각의 모듈 및 센서에서 사용되는 전압인가되는 전압(예; ±15V 또는 +5V)으로 조절하여 출력시키게 되고, 상기 전압조절부에서 출력되는 각각의 전압은 먹스에서 멀티플렉싱된다. 상기 먹스에서 멀티플렉싱된 각각의 전압신호는 바이페이즈인코딩부에서 인코딩된후 라인드라이버를 통해 함상의 신호처리부에 인가되며, 상기 신호처리부는 인가된 신호를 모니터링하기에 적합한 신호로 절환시켜 모니터에 디스플레이 시키므로써 함상에서 항상 음향센서부의 각 모듈에 인가되는 전압상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.As can be seen from the above description, when the voltage is applied to the acoustic sensor unit of the sound detector from the ship, the voltage applied by the voltage adjusting unit provided in the acoustic sensor unit is applied to the voltage used in each module and sensor. The output voltage is adjusted to a voltage (eg, ± 15V or + 5V), and each voltage output from the voltage controller is multiplexed at the mux. Each voltage signal multiplexed in the MUX is encoded in the bi-phase encoding unit and then applied to the ship's signal processing unit through a line driver, and the signal processing unit converts the applied signal into a signal suitable for monitoring and displays it on a monitor. There is an effect that can always grasp the voltage state applied to each module in the acoustic sensor unit.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 당업자의 통상의 지식범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백하다.Although the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto and various modifications are possible within the ordinary knowledge of those skilled in the art.
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Family Applications (1)
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-
1996
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR0175796B1 (en) | 1999-04-01 |
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