KR19990078351A - 수중물체탐지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수중 물체 탐지 장치에 관한 것으로, 어군탐지기는 선체에 수직으로 배열된 두개의 1D 변환기 배열(array)을 가지고, 각각의 1D 변환기 배열은 변환기 배열 방향에서 평면에 평행한 평면상의 좁은 폭을 가진 빔과 상기 평면을 교차하는 평면상의 팬모양의 빔(fan-like beam)을 제공하고, 초음파는 첫번째 1D 변환기 배열의 팬 빔을 사용하므로써 첫번째 평면상의 목표물을 향해 전송되거나 목표물로부터 수신되고, 두번째 1D 변환기 배열의 팬 빔을 사용하므로써 첫번째 평면에 수직인 두번째 평면으로부터 수신되고, 첫번째 1D 변환기 배열의 빔 방향이 점차적으로 변화하는 동안에, 두번째 1D 변환기의 배열의 빔 방향은 물 표면 아래의 3D 공간에 관한 정보를 얻기 위해 급속하게 변화되고, 얻어진 정보는 2D 스크린상에 이미지를 3D 디스플레이하기 위한 선추적프로세싱(ray tracer processing)에 종속되고, 이 배열이 어군의 보다 빠른 감지를 가능케 하는 것을 특징으로 한다.

Description

수중물체 탐지장치{APPARATUS SUITABLE FOR SEARCHING OBJECTS IN WATER}
본 발명은 수중물체를 탐지하기에 적합한 기구에 관한 것으로, 특히 배의 바닥에 부착된 변환기에서 수중으로 초음파를 전송하고, 어군과 같은 것으로부터 반사된 초음파를 수신하고, 수신된 초음파를 전기적인 신호와 또다른 디지털 데이터로 변환하고, 얻어진 데이터에 기초하여, 어군의 존재와 만일 존재한다면 그것의 집중도와 크기를 나타내는 이미지를 디스플레이 장치에 디스플레이하는 어군탐지기에 관한 것이다.
어군탐지기는 시각적으로 어선의 작업 지역에 존재하는 어군의 집중도와 크기를 나타내는 이미지를 디스플레이하고, 그러한 어선과 다른 선박에서 폭넓게 사용된다. 그러나, 종래의 어군탐지기는 어군을 감지하기 위해 상당한 시간이 요구된다는 결점을 가지고 있다. 특히, 어군의 위치와 크기의 정확한 감지와 디스플레이를 위해, 좁은 지향성을 가지는 변환기가 사용되어야 한다. 그러나, 그러한 좁은 지향성을 가진 변환기가 사용될 때, 좁은 지역만이 스캐닝될 수 있다. 그러므로, 어군을 찾기 위하여, 배는 근접 탐지를 행하기 위한 배의 작업 지역 부근을 돌아다녀야 한다. 이것은 작업 시간을 증가시키고, 결과적으로, 노동과 연료비용을 증가시킨다.
본 발명의 하나의 목적은 작업 지역내에서 이동하는 동안에 근접한 탐지에서와 같이 수중에서의 물체, 즉 어군을 비효율적인 탐지와 추적을 위한 필요를 제거하는 것이다. 이 목적은 물 표면 밑에 공간에 대한 3D 스캐닝을 수행하고 2D 스크린상에 3D 디스플레이를 위해 얻은 데이터를 선추적하게 하므로써 본 발명에서 이루어진다.
본 발명에 따른 어군탐지기는 스캐너(scanner), 선추적기, 디스플레이를 구비한다. 스캐너는 수중에서의 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 드러내는 수신 데이터를 얻기 위해 지향성있는 초음파를 사용하여 물 표면 아래 지역을 삼차원적으로 스캐닝한다. 데이터는 원점으로 사용된 선체가 있는 3D 극좌표계에 대하여 표현된다. 선추적기는 디스플레이상에 디스플레이되는 이미지가 가상 시점에서 공간을 볼 때 보여지게 되는 이미지와 유사하도록 스캐너를 사용하므로써 얻어진 수신 데이터에 선추적프로세싱을 제공한다. 수중 어군의 존재와 부재, 집중도 및 크기를 표현하는 이미지는 선추적프로세싱에 종속되어 수신 데이터에 기초하여 디스플레이 스크린상에 디스플레이된다. 그러므로, 본 발명에 따라, 사용자는 배가 여기저기 이동하는 동안에 근접 탐지와 같은 소비적인 노력을 행하지 않고 사용자의 배 주위에 지역에 대한 정보를 얻을 수 있다. 게다가, 디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 이미지가 깊이 정보를 포함하는 3D 이미지이기 때문에, 유리하게, 사용자는 디스플레이된 어군에 관한 크기, 상태 및 다른 정보를 직관적으로 이해할 수 있다.
이 발명의 스캐너는 예를 들어, 2차원적으로 스캐너의 빔 방향을 변화할 수 있는 2-차원(2D) 변환기 배열을 사용하므로써 이루어질 수 있다. 즉, 정렬하게 배열된 변환기를 구비하는 2D 변환기 배열은 각각의 변환기가 신호를 전송하거나 수신하도록 선체에 고정되게 부착된다. 전송되거나 수신된 신호는 2-차원적으로 변화될 수 있는(즉, 이물/고물 방향과 기둥/우현 방향에서의) 빔 방향에 의해 위상 전이에 바람직하게 종속된다. 이것은 물 표면 아래 지역의 3D 스캐닝을 하게 한다. 그러나, 이 구조는 너무 많은 변환기(및 관련된 위상 전이기)가 요구되기 때문에 부득이하게 전체적으로 그러한 장치의 크기를 증가시키는 문제를 가지고 있다.
이러한 문제를 피하기 위해, 다수의 1D 변환기 배열은 변환기 배열 방향이 서로 교차되도록 선체에 고정되게 부착된다. 여기에 언급된 1D 변환기 배열은 다수의 변환기가 선정된 방향에서 일차원적으로 배열되는 구조를 가지는 변환기 배열이다. 변환기 배열 방향에 수직인 평면상에 변환기 배열의 빔폭은 변환기가 단독으로 사용될 때와 동일한 것으로 잘 알려졌다. 그러나, 그 평면에 수직인 평면, 즉, 변환기 배열 방향에 평행인 평면상의 빔폭은 변환기가 단독으로 사용될 때 빔폭보다 상당히 좁게 된다.
그러므로, 본 발명을 실제로 행하는데 있어서, 바람직하게, 첫번째 1D 변환기 배열은 첫번째 1D 변환기 배열의 변환기 배열 방향(즉, 변화할 수 있는 빔 방향에서의 방향)이 수평면을 교차하는 첫번째 평면에 평행이 되도록 배열되고, 두번째 1D 변환기 배열은 변환기 배열 방향이 수평면과 첫번째 평면을 교차하는 두번째 평면에 평행이 되도록 배열된다. 게다가, 첫번째 변환기 배열이 선정된 타이밍에서 수중으로 초음파를 전송하는 동안에, 전송기/수신기는 수중을 통해 전송되고 두번째 변환기 배열에 의해 선추적기에 수신되는 초음파에 관한 데이터를 공급하기 위해 제공된다. 게다가, 빔 전송 방향 제어기는 첫번째 변환기 배열을 구성하는 각각의 변환기에 대응하는 신호 위상을 전이하기 위해 제공되서 첫번째 변환기 배열의 첫번째 평면상의 빔 방향(θ)은 선정된 각도 범위내에서 변화된다. 또한, 수신 빔 방향 제어기는 두번째 변환기 배열을 구성하는 각각의 변환기에 관한 신호 위상을 전이하기 위해 제공되서 두번째 변환기 배열의 두번째 평면상의 빔 방향 ψ는 빔 방향(θ)의 양과 선정된 값내에서 남아있는 초음파의 진행 거리를 변화할 때 짧은 주기 동안에 선정된 각도 범위내에서 반복적으로 변화된다. 상기 설명한 바와 같이, 첫번째 및 두번째 변환기 배열은 각각 전송과 수신을 위해 사용되고, 신호를 전송 및 수신을 위한 위상 전이가 바람직하게 제어될 때, 좁은 빔을 2차원적으로 조정하기 위해 사용되는 2D 변환기에서의 경우와 유사하게 수중 지역을 2차원적으로 스캐닝할 수 있다. 더욱이, 빔이 변환기 배열 방향을 교차하는 평면상에 팬 모양(팬 빔)으로 형성될 때, 스캐닝의 3D 지역은 강화될 수 있다. 게다가, 변환기의 갯수(및 관련된 위상 전이기)는 장치 크기를 줄일 수 있게 전체적으로 감소시킬 수 있다.
첫번째 변환기 배열이 전송뿐만 아니라 결합된 첫번째 및 두번째 변환기 배열의 수신된 출력과 같은 수신을 위해서 사용되지 않을 때(즉, 출력의 생산을 얻기 위해), 더 좁은 수신폭을 가지는 결과 수신 데이터는 선추적기에 공급된다. 이러한 배열때문에, 첫번째 변환기 배열에 의해 형성된 빔의 폭은 전송을 위해 예외적으로 사용된 첫번째 변환기 배열에서의 경우보다 더 좁게 될 수 있다. 이것은 결국 장치가 노이즈(즉, 어군외의 다른 것으로부터의 음파)에 덜 영향을 받게 하고 해상도를 개량하게 한다. 이러한 배열은 변환기 크기를 증가시키지 않고 이루어질 수 있다.
이 발명에서의 선 추적기는 쓰기 어드레스를 디스플레이 스크린에 대응하는 2D 메모리 공간(즉, 이미지 메모리)으로 쓰기 수신 데이터에서의 사용을 위한 제어 또는 작동 수단으로서 실현될 수 있다. 즉, 스캐너로 얻은 수신 데이터가 디스플레이 스크린에 대응하는 2D 메모리 공간으로 쓰여질 때, 메모리 공간에 대한 메모리 어드레스는 공간에 대한 수신 데이터가 가상 시점에서의 물 표면 아래의 공간을 볼 때 보여지는 이미지와 유사한 이미지를 나타내는 2D 데이터의 형태로 메모리 공간으로 쓰여진다. 디스플레이는 메모리 공간에 저장된 데이터에 기초한 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 나타내는 이미지를 그것의 스크린 상에 보여준다. 상기 설명한 바와 같이, 2D 스크린상에 3D 극좌표계에 따라 표현된 수신 데이터를 투사하기 위한 선추적기는 쓰기 어드레스 작동과 같은 상대적으로 단순한 방법을 사용하므로써 실현될 수 있다. 좌표 변환을 위해 종래에 사용된 쓰기 어드레스 동작을 가지는 래스터 스캔 디스플레이 스크린상에 PPI(Plan Position Indicator) 디스플레이를 위해 레이더(radar) 장치 또는 그와 같은 것이 알려짐에도 불구하고, 이 좌표 변환은 즉, 스캔 변환은 좌표 변환이 2D 극좌표계에서 2D 직각좌표계(해상 레이더 또는 그와 같은 것에서의)로 또는 3D 극좌표계에서 2D 직각좌표계(기상 레이더 또는 그와 같은 것에서의)로의 변환이기 때문에 본 발명에서 선추적과는 완전히 다르다. 또한, 3D 그래픽 또는 그와 같은 분야에 있어서, 선추적은 종래에 2D 스크린상에 3D 물체에 관한 정보를 디스플레이하기 위해 적용되어왔다. 이 선추적은 또한 표현되는 물체와 물체 데이터의 본질에 따른 좌표계에 의해 본 발명에서 구별한다. 특히, 본 발명에서의 선추적을 위한 물체가 3D 극좌표계에 따라 표현되는 탐지/측정 데이터인 반면, 좌표 변환에서의 선추적을 위한 물체는 3D 직각좌표계에 따라 표시되는 인공적인 데이터이다.
데이터를 상기 언급한 메모리 공간으로 쓸 때, 바람직하게, 가상 시점에서 관측된 스캔된 지역에서의 각각의 위치 사이에 원근 관계가 결정된다. 예를 들어, 메모리 공간에 쓰여진 데이터에 관한 위치는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치가 존재하는 것처럼 가상 시점에서 볼 때 동일한 방향에 존재할 때, 메모리에 쓰는 데이터는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터가 너무 많이 쓰여지거나 잃어버리지 않고 보존될 수 있도록 금지시킨다. 대신, 상기 설명한 바와 같이 데이터 쓰기가 정상적으로 금지된다는 조건에서조차, 만일 쓰여진 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치보다 가상 시점에 더 가깝게 된다면, 데이터 쓰기는 가상 시점에서 볼 때 위치 사이에 원근 관계가 확립되고 유지되도록 할 수도 있다. 다른 대안으로서, 메모리 공간에 쓰여진 데이터에 관한 위치는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치가 존재하는 것처럼 가상 시점에서 볼 때 동일한 방향에 존재할 때, 쓰여지는 데이터는 결과 데이터가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 어드레스에서 쓰여지도록 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터와 산술적으로 결합될 수 있다. 이러한 배열때문에, 가상 시점으로부터 확장을 따라 수신 데이터의 통합, 즉 가상 선과 같은 여러 가지 다른 데이터 프로세싱은 실현될 수 있다.
게다가, 가상 시점위의 위치는 사용자의 지시에 응답하여 변화될 수도 있다. 이 경우에, 바람직하게, 데이터 뱅크는 스캐너를 사용하므로써 얻어지는 수신 데이터를 저장하기 위해 제공된다. 즉, 사용자가 가상 시점의 위치에 변화를 지시할 때, 디스플레이를 위한 메모리 공간의 내용은 디스플레이 스크린상에 디스플레이된 이미지가 지시에 따라 회전할 수 있게 하도록 데이터 뱅크에 저장된 데이터로 메모리 공간에서의 데이터 부족을 보충하는 동안에 최신화된다. 이것은 이미지가 사용자가 가상 시점을 변화할 때 부분적인 결함을 지니고 디스플레이되는 것과 같은 문제를 방지한다.
게다가 더, 수신 데이터에 관한 극좌표계의 원점의 이동은 선추적프로세싱에서의 스캐너를 사용하므로써 얻어기 때문에, 배의 이동은 gyro, log, GPS(Global Positioning System)과 그와 같은 종류를 사용하므로써 감지될 수도 있고 얻어진 정보(이동 속도, 이동 거리, 경사 또는 그와 같은 것)는 반사된다. 이것은 어군 탐기를 위한 디스플레이된 이미지가 배의 이동때문에 방해되는 것을 쉽게 줄일 수 있게 한다.
게다가 다시, 가상적으로 관측된 스캐닝 물체로부터의 가상 시점이 물 표면위로 마련될 때, 배에서 물 표면 아래를 볼 때 물 표면상에 투사되어질 이미지 또는 요구된 평면을 가지는 스캐닝 물체 공간을 횡단하므로써 얻어질 수 있는 이미지를 디스플레이 스크린상에 디스플레이하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 가상 시점이 물 표면에 수직인 라인상에 위치될 때, 즉, 배에서 물 표면 아래 또는 요구된 물 깊이에서 수평면에 관한 횡단면도를 직접 볼 때 보여질 물 표면에 투사된 이미지를 디스플레이 스크린상에 디스플레이하는 것을 가능하게 한다. 이것은 사용자의 요구의 부합을 가깝게 한다.
본 발명이 물고기뿐만아니라 수중에 존재하는 물체를 탐지하고 그것들의 특성 정보를 디스플레이하는데 사용되어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 따라서 수중 물체를 탐지하기 위한 장치에 관한 것임을 이해될 수 있다. 탐지된 물체는 살아있는 생물의 하나 또는 그룹, 침몰선, 해저의 바닥, 수중 구조물, 또는 그와 같은 것이 포함될 수 있다. 특성 정보는 크기, 모양, 집중도, 즉, 물체에 대한 관련 정보가 포함될 수 있다.
본 발명의 상기한 것과 다른 목적, 특징 및 이점을 여기에 수반하는 도면에 관련하여 주어진 바람직한 실시예의 다음의 설명으로부터 더 명확하게 할 것이다:
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 어군탐지기의 구성을 나타내는 블록 다이어그램;
도 2는 제 1 실시예에 따른 배의 선체에 배치된 변환기 배열을 나타내는 다이어그램;
도 3a는 제 1 실시예에서 사용하기 위한 변환기 배열에서 변환기 배열을 나타내는 투시도;
도 3b는 배열되는 변환기에서의 방향과 평행한 평면상의 빔 모양 및 빔의 방향을 제어하기 위한 구조를 나타내는 개념적인 다이어그램;
도 3c는 변환기 배열 방향에 수직인 평면상의 빔의 모양 및 배열을 나타내는 개념적인 다이어그램;
도 4 및 도 5는 제 1 실시예에서 물 표면 아래에 공간을 스캐닝하기 위한 방법에 관한 개념적인 다이어그램;
도 6은 제 1 실시예에서 선 추적하기 위한 방법에 관한 개념적인 다이어그램;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 어군탐지기의 주요 성분을 나타내는 블록 다이어그램;
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 어군탐지기의 주요 성분을 나타내는 블록 다이어그램이다.
다음에서, 본 발명의 실시예를 수반하는 도면에 기초하여 설명할 것이다. 각각의 실시예에 공통 부분에 대한 설명과 도면은 반드시 반복되지 않을 것이다.
(1) 변환기의 배열 및 지향성
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 어군탐지기의 구조를 나타낸다. 이 실시예에서, 변환기 배열(110,111)은 각각 초음파의 전송과 수신에 사용된다. 변환기 배열(110)은 배(S)의 이물과 고물 라인에 평행인 변환기의 배열 방향인 어군탐지기를 운반하는 배(S)의 바닥에 고정되게 배치된다. 변환기 배열(111)은 변환기의 배열 방향이 용골선에 수직인 배의 선체에 고정되게 배치된다. 즉, 1D 변환기 배열의 일부로 구성한 변환기 배열(110,111)은 그것의 변환기 배열의 방향이 일반적으로, 특히, 직각에서 서로 교차하는 배(S)의 바닥에 고정되게 부착된다.
변환기 배열(110) 또는 변환기 배열(111)로 사용되는 1D 변환기 배열은 그것의 변환기 배열 방향을 교차하는 평면상에 팬같은 모양을 가지는 빔의 변환기 배열이다. 도 3a에서 변환기 배열(110)을 예시하여 나타낸 바와 같이, 선정된 방향에서 배치된 다수의 변환기(10)를 구비하는 1D 변환기 배열은 변환기 배열 방향에 평행인 평면상에 빔 폭(B1)에서 도 3b에 나타낸 바와 같이 좁고, 변환기 배열 방향에 수직인 평면상에 빔 폭(B2)에서 도 3c에 나타낸 바와 같이 넓다.
게다가, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 변환기 배열 방향에 평행인 평면상에 변환기 배열(110)의 빔 지향성은 배의 선체에 수직인 방향(yy1)에 고정되지 않고, 도면에서 나타낸 방향(yy2)에서 변화될 수 있다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 다수의 위상 전이기(나타내지 않은) 및 결합기/분배기(나타내지 않은)를 구비하는 위상 전이회로(121)는 방향(yy1), 즉 θ(이하 "빔 방향θ"라고 함) 각각에 대한 방향(yy2)에 의해 형성되는 각을 변화하기 위해 제공된다.
외부적으로 공급된 신호를 제어에 대해 답하여, 각각의 위상 전이기는 변환기 배열(110)로 구성된 모든 변환기의 관련된 변환기에서 출력된 신호의 위상을 이동한다. 예를 들어, 위상 전이기는 대량으로 신호 위상을 이동할 수 있는 변환기 배열(110)의 한 목적에서 배치된 변환기(10)와 관련된 전이기, 소량으로 이동할 수 있는 다른 목적에서 배치된 변환기(10)에 관련된 이동기 및 변환기 배열에서 관련된 변환기(10)의 위치에 따라 비례적인 분할을 통하여 결정되는 양에 의해 이동할 수 있는 다른 이동기와 같은 것이 결정된다. 본 발명은 1D 변환기 배열에서 종래에 사용되는 위상 전이량을 제어하기 위한 여러 가지 방법을 사용하므로써 구현될 수 있고, 특정한 방법에 제한되지는 않는다. 결합기/분배기는 위상 전이회로(121)에 외부적으로 공급된 신호를 관련된 이동기를 통하여 각각의 변환기(10)에 분배한다.
또한, 바람직하게, 빔 방향(θ)은 예를 들어,+/-60(deg)의 범위내에서 제어된다. 게다가, 위상 전이회로는 변환기 배열(111)의 변환기 배열 방향에 평행인 평면상에 빔 방향(ψ)의 가변 제어를 위해 변환기 배열(111)에 대응하여 제공된다. 위상 전이회로(131)의 동작은 위상 전이회로(121)에서의 동작과 사실상 동일하므로(위상 전이회로(131)에서는 결합기/분배기가 전송 신호를 분배하는 대신에 수신 신호를 결합한다는 것을 제외하고) 여기서 설명하지 않겠다.
(2) 스캐닝 방법
이 실시예에서, 배(S)가 작업하는 영역에서의 3D 수중 지역은 어군의 존재 또는 부재, 만일 발견된다면, 그들의 집중도 및 크기를 감지하기 위한 도 4와 도 5에서 개설된 다음 절차 동안에 스캔된다.
도 4에 관하여, (a)는 배의 선체를 나타내고, (f)는 배의 선체 아래를 수직적으로 나타낸 점이고, (af)라인은 배(S)에서 물 아래를 수직적으로 나타낸다. 상기 설명한 바와 같이, 변환기 배열(110,111)의 빔폭은 변환기 배열 방향에 평행인 평면상에 좁고, 방향에 수직인 평면상에 팬 모양을 가지고 넓다. 도 4에 관하여, 변환기 배열(110)과 연관된 팬 모양의 빔(팬 빔)은 (abc)로 표현된 평면, 즉, 빔 전송 평면에 속하고, 변환기 배열(111)에 연관된 팬 모양의 빔(팬 빔)은 (ade), 즉, 빔 수신 평면에 속한다. 변환기 배열(110)에 의해 물로 전송되는 초음파는 사실상 평면(abc)을 따라 진행할 것이고, 평면(abc)에 존재하는 어군과 같은 장애물에 의해 반사될 것이다. 수신기측의 변환기 배열(111)은 물에 있는 평면(ade)을 따라 이동하는 초음파를 상대적으로 높은 이득으로 수신된다. 즉, 변환기 배열(110)에 의해 초음파는 물로 전송되고 있고 거기에 있는 장애물에 의해 반사되고, 변환기 배열(111)은 서로 접촉하는 평면(abc, ade)를 따라 라인(ag)상에 존재하는 장애물에 의해 반사되는 것을 주로 수신한다. 이것은 좁은 빔을 가지는 변환기를 사용하므로써 만들어지는 초음파 전송/수신에서의 관련된 기술에서 이루는 것보다 적어도 더 좁은 빔 폭을 사실상 이루어지게 한다.
평면(abc)과 수직 라인(af)은 빔 방향(θ)과 같은 각을 형성하고, 평면 (ade)와 수직 라인(af)은 빔 방향(ψ)과 같은 각을 형성한다. 이 실시예에서, 빔 방향(ψ)이 상대적으로 빠른 속도로 변화되는 반면, 빔 방향(θ)은 상대적으로 느린 속도로 변화된다. 특히, 빔 방향(θ)이 요구된 값으로 된 후에, 변환기 배열(110)은 초음파를 전송하고 변환기 배열(111)의 빔 방향(ψ)은 실질적으로 동일한 빔 방향(θ)을 유지하는 동안 직선(ac)의 방향에서 직선(ab)의 방향까지 빠른 속도로 반복적으로 변화된다. 그 다음에, 최소각에 의한 빔 방향(θ)이 변화하고 변환기 배열(110)에서 초음파를 전송한 후, 상기한 바와 같은 동일한 동작은 특히 변환기 배열(111)의 빔 방향(ψ)의 반복적인 변화는 빠른 속도로 적용된다. 그 다음에, 빔 방향(θ)이 제어 범위내에서 변화되는 반면 모든 과정은 그후에 반복되어질 것이다.
변환기 배열(110)로부터 전송된 초음파의 진행 속도가 무한하기 때문에, 빔 방향(ψ)은 빔 방향(θ)이 변환되는 싸이클보다 충분히 더 짧은 싸이클에서 직선 (ac)에서 직선(ab)까지 변화될 때, 물 표면 아래 어군의 존재 또는 부재는 빔 방향(θ)이 요구된 값에 남아있는 동안에 도 4에 나타낸 곡선을 따라 위치(P)→(P1), 위치(Q)→(Q1),..위치(R)→(R1)에서의 차례로 감지될 수 있다. 위치(P)와 (P1), 위치 (Q)와 (Q1),..위치(R)와 (R1)를 연결하는 곡선 각각은 원점으로 사용된 배의 선체의 중심을 지닌 중심이 같은 호로 다루어질 수 있다. 그러나, 곡선은 초음파가 빔 방향(ψ)이 곡선(ac)측에서 곡선(ab)측으로 변화되는 동안에도 진행하기 때문에 엄밀히 말하면 호는 아니다. 빔 방향(θ)이 변화된 후, 상기 동작은 반복될 것이다.
상기에 설명한 바와 같이, 두개의 (일반적으로 말하면 다수의)1D 변환기 배열이 변환기 배열 방향이 서로 교차하고 하나는 전송용으로 예외적으로 사용되고 다른 하나는 수신용으로 사용되는 배의 선체에 고정되게 부착될 때, 배(S)의 이동없이 초음파의 형태로 물 아래의 3D 공간에 관한 여러 가지 정보를 수신하는 것이 가능하다. 비록 본 발명이 2D 방식에서 좁은 빔을 사용하므로써 3D 공간을 스캔하는 2D 변환기 배열을 사용하므로써 이루어질 수 있다.
도 1에 관하여, 상기에 설명한 3D 스캐닝 동작은 변환기 배열(110, 111), 위상 전이회로(121. 131), 전송기(122), 수신기(132) 및 제어기(170)를 포함시킨다. 특히, 제어기(170)는 하나 또는 그 이상의 프로세서와 주변 회로를 구비하는데, 전송기(122)가 선정된 싸이클에서 전송 펄스를 발생하도록 지시한다. 상기 지시에 답하여, 전송기(122)는 주기적으로 위상 전이회로(121)를 거처 변환기 배열(110)에 공급하기 위해 전송 펄스를 발생시킨다. 전송 펄스에 의해 여기되면, 변환기 배열(110)은 물 표면 아래로 초음파를 전송한다. 변환기 배열(111)은 반면에, 물을 통해 도달되는 초음파를 수신하고, 위상 전이회로(131)를 거처 수신기(132)에 수신된 초음파를 공급하기 위해 전기적인 신호로 변환한다. 수신기(132)는 그들의 크기를 감지하므로써 수신 신호를 감지하고 디코드한다. 제어기(170)는 전송기(122)에서의 전송 펄스의 발생과 동시에 위상 전이기(121,131)를 구성하는 각각의 위상 전이기를 위한 위상 전이기를 제어한다. 상기 배열에 따라, 도 4와 도 5에서 나타낸 3D 스캐닝이 이루어진다.
위상 전이기를 제어하기 위한 제어 신호는 제어기(170)에서 위상 전이회로(121,131)에 공급되어질 수도 있고 또는 빔 방향(θ) 또는 (ψ)에 관한 지시가 제어기(170)에서 위상 전이회로(121)에 공급되어질 수도 있어서 위상 전이회로(121, 131)는 지시를 위상 전이에 관한 제어 신호로 변환한다. 또한, 빔 방향(θ) 및 (ψ)는 최소각에 의해 단계적으로 변화될 수도 있고, 또는 연속적으로 변화될 수도 있다.
(3) 선추적
일반적으로, 물 아래 어떤 점에 관해 수신기(132)에 의해 감지되는 수신된 초음파의 크기는 선정된 레벨 또는 그 이상의 레벨에 있을 때, 그 지점에서의 어군과 같이 무시할 수 없다는 것이 결정될 수 있다. 또한, 수신기(132)에 의해 감지되는 크기는 원점으로 사용된 배의 선체를 가지는 3D 극좌표에 따라 표현되는 것은 도 4와 도 5에 의해 분명하다. 3D 극좌표에 따라 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 나타내는 크기 정보는 아날로그 신호를 디지털 신호로 A/D 변환기(140)에서 변환되고, 제어기(170)에 의해 타이밍 제어하에서 완충 메모리에 저장된다. 바람직하게, 완충 메모리(141)는 하나의 호와 같은 곡선(도 5에서 라인 P→P1,기타 등)에 대응하는 데이터를 저장할 수 있는 능력을 가진다.
완충 메모리(141)에서 저장된 데이터는 이미지 디스플레이(160)로 쓰여지고, 이것은 디스플레이(180)의 스크린에 대응하는 2D 메모리 공간을 제공하기 위한 메모리이다. 디스플레이(180)는 이미지 메모리(160)에 저장된 데이터에 기초한 이미지를 디스플레이하기 위한 CRT, LCD와 같은 래스터 스캔형 장치(raster scan-type device)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 만일 이미지 메모리(160)에 저장된 데이터가 큰 크기를 나타내면, 적색의 이미지가 디스플레이된다. 유사하게, 작은 크기를 나타내기 위한 데이터 및 더 작은 데이터를 나타내기 위한 데이터는 각각 노란색과 파란색의 이미지를 나타낼 것이다. 바꾸어 말하면, 이미지는 크기, 즉, 어군 집중도의 크기에 따라 디스플레이될 것이다.
이미지 메모리(160)로 완충 메모리(141)에 일시적으로 저장된 쓰기 데이터에서 사용하기 위한 쓰기 어드레스는 제어기(170)에 의한 제어하에서 선추적(150)에 의해 발생된다. 그 다음에, 쓰기 어드레스의 동작과 함께, 3D 극좌표계에서의 3D 데이터는 디스플레이(180)의 스크린에 일치될 수 있는 2D 데이터로 변환되어질 수 있다. 이것은 이 출원에서 선추적에 관련되어진다.
도 6은 선추적프로세싱의 내용을 개념적으로 설명한다. 도면의 좌측 상단에 대하여, 어군에 의해 스캔되는 3D 공간(A)(또는 그것의 한 부분)은 배(S)의 선체에 설치되는 이 실시예에 따라 나타내어진다(더 특히, 변환기 배열 110, 111). 공간(A)의 스캐닝을 통하여 얻어진 수신 신호는 그들이 A/D 변환기(140)에 의해 디지털화로 도면의 좌측 하단에 나타낸 최소 부피 공간(A1)의 집합으로서 인식될 수 있다. 각각의 최소 부피 공간(A1)은 중심(도면에서 (Q),(Q1))으로서 사용된 배의 선체를 지닌 두개의 사실상 호의 조각에 의해 정의된다. 즉, 어떤 시간에 완충 메모리(141)에서 일시적으로 저장된 데이터는 동일한 중심을 갖는 호와 같은 곡선(Q)-(Q1), 즉, 3D 극좌표계에 따라 구체적인 데이터를 따라 배치된 다수의 최소 부피 공간(A1)에 대한 데이터이다.
도면의 우측에 대하여, 공간(A)에 대한 디스플레이(180)의 스크린의 가상 위치와의 관계 및 공간(A)에 대한 관측자의 시점의 가상 위치(V)와의 관계가 설명된다. 여기서 사용된 "관측자"란 용어는 선추적프로세싱에서 가정되는 사용자 = 스크린을 보는 가상의 사람을 의미한다. 선추적프로세싱에서 디스플레이(180)의 가상 스크린은 공간(A)과 관측자 시점의 가상 위치(V)를 가정하는 것을 도면에서 나타낸다.
만일 스캐닝 공간(A)이 위치(V)에서 관측될 때 가상 스크린상에 디스플레이되는, 즉, 투사되는 정보는 실제 사용자가 볼 수 있는 입체 이미지 형태로 가상 위치(V)에서 보여지는 공간(A)(어군의 존재 또는 부재와 같은)의 상태를 디스플레이(180)의 실제 스크린상에 디스플레이 될 수 있다. 이 실시예에서 선추적프로세싱은 최소 부피 공간(A1)에 관한 데이터 항목의 집합인 데이터를 변환하기 위한 프로세싱이고 스캐닝 공간(A)에서의 상태가 디스플레이(180)의 실제 2D 스크린상에 3차원적으로 디스플레이되도록 3D 극좌표계에 따라 2D 가상 스크린상에 투사되는 이미지로 표현된다.
상기 설명한 바와 같이, 이 실시예이서, 물 표면 아래에 존재하는 스캐닝 공간(A)에 관한 정보는 3D 확장과 3D 극좌표계(즉, 좌표계는 종래에 다른 기술 분야에서 사용되어진 선추적프로세싱에서 다루어질 수 없다)에 따라 기본적으로 표현되는 수신 신호를 통하는 깊이를 가지는 이미지로서 2D 스크린상에 디스플레이 될 수 있다. 이것은 사용자를 위한 매우 쓰기 편리한 장치를 얻게 한다. 게다가, 본 발명에 따라, 이 발명의 어군탐지기를 설치한 배(S)의 속도 또는 단위 시간당 이동 거리 또는 경도와 같은 배 이동에 관한 정보는 GPS, gyro, log 또는 다른 유사한 장치를 포함하는 이동 감지기(200)를 사용하므로써 감지되고, 정보가 배의 이동, 즉, 선추적프로세싱에서 스캐닝 공간(A)의 원점의 이동으로서 사용되도록 입력된다. 특히, 선추적프로세싱에서 사용하기 위한 최초 정보는 수정되고 또는 이미지가 디스플레이(180)의 스크린상에 소용돌이 모양이 될 수 있도록 제어되는 이미지 메모리(160)로부터 읽혀진다. 그러므로, 디스플레이(180)의 스크린상에 디스플레이된 이미지의 교란은 배(S)가 이동할 때 오히려 감소될 것이다.
게다가, 본 발명에서 만일 요구된다면, 스캐닝 공간(A)의 경로에서, 이미 쓰여진 다른 데이터가 있는 이미지 메모리(160)상에 어드레스에 데이터를 쓰기 위해 선추적기(150)는 너무 많이 쓰여지고 잃어버린 것으로부터 쓰여진 데이터가 존재에 의해 그 어드레스에서 쓰기를 금지시킨다. 이 배열에 따라, 위치(V)에서 보여지는 동일한 방향에서의 다수의 위치에 관해 얻은 데이터 전부의 초기에 얻은 데이터를 디스플레이하는 것이 가능하다. 또한, 이미지 메모리(160)에서 각각의 저장된 데이터 항목에 대한 깊이 정보(위치(V)에서 대응하는 최소 부피 공간(A1)까지의 거리)는 선추적기(150) 또는 이미지 메모리(160)에서 만들어질 수 있고, 다른 프로세싱은 저장된 데이터를 사용하므로써 만들어질 수 있다. 예를 들어, 만일 요구된다면, 스캐닝 공간(A)의 경로에서, 이미 쓰여진 다른 데이터가 있는 어드레스에 쓰기 위해 선추적기(150)는 그 어드레스에 쓰여진 데이터에 관한 최소 부피 공간(A1)이 그 어드레스에서 이미 쓰여지고 있는 데이터에 관한 최소 부피 공간(A1)보다 위치(V)에 대해 더 멀거나 가깝던 지간에 감지하고, 더 가까운 최소 부피 공간(A1)에 관한 데이터가 이미지 메모리(160)에서 저장되어 남아있도록 그 어드레스에서 쓰기를 금지하거나 허락한다. 더 먼 최소 부피 공간(A1)에 관한 데이터가 큰 크기를 나타내는 경우에서, 선추적기(150)는 더 먼 공간(A1)을 위한 데이터가 이미지 메모리(160)에 저장되어 남아있도록 쓰기를 금지하거나 허락한다. 대신, 만일 요구된다면, 스캐닝 공간(A)의 경로에서, 이미 쓰여진 다른 데이터가 있는 어드레스에 쓰기 위해 선추적기(150)는 그 어드레스에 결과를 쓰기 위한 그 어드레스(즉, 가중된 첨가를 통해)에 쓰여지고 있는 데이터가 쓰여지는 데이터를 산술적으로 결합한다. 이것은 위치(V)에서 선(ray)을 따라 수신 데이터 크기의 통합을 이루는 것과, 따라서, 깊이 방향에 따른 집중도에 따라 조절되는 어군(F)의 이미지를 디스플레이하는 것을 가능하게 한다.
시점(V)이 물 표면 위에 위치될 수도 있다는 것은 도 6에 나타낸 실시예에서의 공간(A)에 대한 측면상에 위치된 시점(V)을 통하여 알게 될 것이다. 후자의 배열에 따라, 배에서 물 표면 아래를 볼 때 물 표면상에 투사되어진 이미지와 유상한 이미지, 또는 요구된 평면을 따라 공간(A)의 횡단면 이미지는 디스플레이(180)의 스크린상에 디스플레이 될 수 있다. 특히, 물 표면에 대한 수직 라인상에 위치된 시점(V)을 통해, 배에서 직접 아래의 물 표면을 볼 때 보여질 수 있는물 표면상에 투사된 이미지와 유사한 이미지, 그리고 또는 요구된 물 깊이를 가지는 수평면에 대한 횡단면적인 이미지는 디스플레이(180)의 스크린상에 디스플레이 될 수 있다. 즉, 본 발명에 따라, 사용자 요구에 더 부합할 수 있다.
(4) 회전 처리
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 어군탐지기의 주요 구성요소를 나타낸다. 이 실시예에서, 데이터 뱅크(190)는 적어도 한 스캐닝 싸이클 동안에(즉, 스캐닝 공간(A)의 한 싸이클의 시작부터 완료까지 기간) 완충 메모리(141)에 쓰여진 데이터를 유지하기 위해 제공된다. 선 추적기(150)는 사용자의 동작을 위한 작업 구역에 연결되서, 사용자가 작업 구역(191)을 통해 선 추적기가 디스플레이된 이미지를 회전, 증대, 또는 감소하는 것, 즉, 도 6에 위치(V)를 변화하는 것을 지시한다. 예를 들어, 지시가 디스플레이된 이미지를 회전하는 것일 때, 디스플레이된 이미지 회전 결과로서 다른 부분에 의해 숨겨질 부분상에 데이터는 이미지 메모리(160)에 저장된 데이터에서 삭제되고, 회전의 결과로서 숨겨지고 나타날 부분상에 데이터는 이미지 메모리(160)내로 쓰여진 데이터 뱅크(190)에서 읽혀지고, 다른 부분상에 데이터는 스크롤링 프로세스를 얻는다. 이 배열에 따라, 사용자는 여러 가지 각도로 어군의 이미지(F)에서 관측하기 위한 시점 위치(V)를 바람직하게 결정할 수 있다.
(5) 전송 및 수신에 일반적으로 사용되는 변환기 배열
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 어군탐지기의 주요 구성요소를 나타낸다. 이 실시예에서, 변환기 배열(110)은 초음파의 전송뿐만 아니라 수신에서도 사용되지 않는다. 게다가, 변환기 배열(110)에 의한 수신 신호는 위상 전이 회로(121)에서의 위상 전이와 수신기(123)에서의 감지와 복조에 종속되고, 수신기(132)에서의 출력과 함께 프로세서(133)가 공급된다. 프로세서(133)는 수신기(123) 및 (132)에서 A/D 변환기(140)에 결과를 공급하기 위해 출력의 산물을 계산한다.
그러므로, 이 실시예에서, 제 1 및 제 2 실시예에서의 그것보다 더 좁은 수신 빔 폭을 이룰 수 있다. 즉, 도 3에서 빔 폭(B1)보다 더 좁은 빔 폭에 기인하는 변환기 배열(110)의 전송을 위한 방향성과 수신을 위한 방향성의 결합때문에, 결과 적인 더 좁은 빔 폭과 변환기 배열(111)의 수신 출력사이에 결합은 또다른 더 좁은 빔 폭에 기인될 것이다. 특히, 평면(ade)상에 위치된 음향 소스와 도 4에 라인 (ag)에 디스플레이된 노이즈, 즉, 그것 자신의 엔진 또는 프로펠러에 의한 음향 노이즈, 또는 다른 배에 의한 항해 노이즈는 A/D 변환기(140)에 출력하는 데이터에 쉽게 나타나지 않을 수도 있다. 게다가, 더 좁은 수신 빔 폭은 더 높은 해상도를 이루게 한다. 이러한 이점, 즉 노이즈 예방과 개량된 해상도는 변환기 배열(110,111)을 구성하는 변환기의 크기를 크게 하지 않고, 즉, 바꾸어 말하면, 비용 증가 또는 항해 속도 감소없이 이루어질 수 있다. 대신, 프로세서(133)는 좁은 수신 빔 폭의 이점이 손상되지 않는다면 증가보다 다른 어떤 프로세싱을 수행하기 위해 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 어군탐지기는 스캐너(scanner), 선 추적기, 디스플레이를 구비한다. 스캐너는 수중에서 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 드러내는 수신 데이터를 얻기 위해 지향성있는 초음파를 사용하여 물 표면 아래 지역을 삼차원적으로 스캐닝한다. 데이터는 원점으로 사용된 선체가 있는 3D 극좌표계에 대하여 표현된다. 선 추적기는 이미지가 디스플레이상에 디스플레이되는 가상 시점에서 공간을 볼 때 보여지게 되는 이미지와 유사하도록 스캐너를 사용하므로써 얻어진 수신 데이터에 선추적프로세싱을 제공한다. 수중 어군의 존재와 부재, 집중도 및 크기를 표현하는 이미지는 선추적프로세싱에 관한 수신 데이터에 기초하여 디스플레이 스크린상에 디스플레이된다. 그러므로, 본 발명에 따라, 사용자는 배가 여기저기 이동하는 동안에 근접 탐지와 같은 소비적인 노력을 행하지 않고 사용자의 배 주위에 지역에 대한 정보를 얻을 수 있다. 게다가, 디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 이미지가 깊이 정보를 포함하는 3D 이미지이기 때문에, 유리하게, 사용자는 디스플레이된 어군에 관한 크기, 상태 및 다른 정보를 직관적으로 이해할 수 있다.

Claims (17)

  1. 선체로부터 전송된 방향성이 있는 초음파를 사용하여 수중 지역에 있는 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 나타내는 수신 데이터를 얻기 위한 수중 지역, 원점으로 사용된 배의 선체를 가지는 3D 극좌표계에 따라 표현되는 상기 수신 데이터를 스캐닝하기 위한 스캐너;
    디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 이미지가 가상 시점으로부터의 상기 지역을 볼 때 보여지는 이미지와 유사하도록 수신 데이터상에 선추적프로세싱을 행하기 위한 선 추적기;
    선 추적 프로세싱에 종속하는 상기 수신 데이터에 기초하여, 상기 지역에서 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 표현하는 3D 이미지를 2D 스크린상에 디스플레이하는 디스플레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  2. 제 1항에 있어서,
    배의 선체에 고정되게 부착되고, 물 표면을 횡단하는 제 1평면상에 빔의 방향(θ)은 외부에서 제어하에 가변할 수 있고, 물 표면과 제 1평면을 횡단하는 제 2평면상에 팬 같은 모양을 가지는 상기 빔을 제공하는 제 1변환기 배열;
    배의 선체에 고정되게 부착되고, 제 1변환기 배열의 변환기 배열 방향을 횡단하는 변환기 배열 방향이 제 2평면상에 빔의 방향(ψ)은 외부에서 제어하에 가변할 수 있고, 제 1평면상에 팬 같은 모양을 가지는 상기 빔을 제공하는 제 2변환기 배열;
    선정된 타이밍에서 물로 초음파를 전송하는 제 1변환기 배열을 가지고, 물을 통해 전송되고 있고 제 2변환기에 의해 수신되는 선 추적기에 수신 데이터로서 초음파에 관한 데이터를 공급하기 위한 전송기/수신기;
    선정된 각도 범위내에서 방향(θ)을 변화시키므로써 제 1변환기 배열을 구성하는 각각의 변환기에 관한 신호의 위상을 이동하기 위한 빔 전송 방향 제어기 및
    방향(θ)의 변화량에서의 짧은 기간 동안에 선정된 각도 범위내에서 상기 방향(ψ)과 선정된 최소값내에 남아있는 초음파의 진행 거리를 반복적으로 변화하기 위한 제 2변환기 배열을 구성하는 각각의 변환기에 관한 신호의 위상을 이동하기 위한 빔 수신 방향 제어기를 포함하는 스캐너가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  3. 제 2항에 있어서,
    선정된 타이밍에서 물로 초음파를 전송하는 제 1변환기 배열을 가지기 위한 제어기 및
    초음파를 전송하고 수신하는 제 1변환기 배열에 의해, 선 추적기에 공급된 수신 데이터를 발생하기 위한 더 좁은 수신 빔 폭을 어느 정도 이루기 위한 제 1변환기 배열의 수신 출력과 제 2변환기 배열의 수신 출력을 결합하기 위한 프로세서를 포함하는 전송기/수신기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기
  4. 제 1항에 있어서,
    디스플레이 스크린에 대응하는 2D 메모리 공간내로 스캐너를 사용하므로써 얻어지는 수신 데이터를 쓰고, 공간에 관한 상기 수신 데이터가 가상 시점에서 공간을 볼 때 보여지게 될 이미지와 유사한 이미지를 표현하는 2D 데이터의 형태로 메모리 공간내로 쓰여지도록 메모리 공간에 대한 쓰기 어드레스를 제어하는 상기 선 추적기 및
    메모리 공간에 저장된 데이터상에 기초한 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 표현하는 이미지를 디스플레이의 스크린상에 디스플레이하는 디스플레이가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  5. 제 4항에 있어서,
    가상 시점에서 볼 때, 메모리 공간으로 쓰여지는 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치에서와 동일한 방향에 존재할 때 너무 많이 쓰여지고 잃어버리는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터를 방해하는 것이 금지되는 메모리 공간에 대한 쓰기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  6. 제 5항에 있어서,
    가상 시점에서 볼 때, 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치가 존재하는 것과 동일한 방향에 존재하는 메모리 공간으로 쓰여질 때, 메모리 공간으로 쓰여지는 데이터에 관한 위치가 있는 경우 메모리 공간에 쓰기는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치보다 가상 시점에 더 가까운 메모리 공간에 대한 쓰기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  7. 제 4항에 있어서,
    가상 시점에서 볼 때, 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치에서 존재하는 것과 동일한 방향에 존재하는 메모리 공간으로 쓰여질 때, 메모리 공간에서 쓰여지고 있는 데이터와 메모리 공간으로 쓰여지고 있는 데이터에 관한 어드레스에서 쓰여지는 결과 데이터를 산술적으로 결합되는 메모리 공간에 쓰여지는 데이터가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  8. 제 4항에 있어서,
    스캐너를 사용하므로써 얻어지는 수신 데이터를 유지하기 위한 데이터 뱅크,
    사용자가 가상 시점을 변화하도록 지시할 때, 지시에 답하여 디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 이미지를 회전하기 위한 수단 및 데이터 뱅크에 유지된 데이터를 사용하므로써 메모리 공간에서의 데이터 부족을 보충하는동안 메모리 공간의 내용을 수정하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  9. 제 2항에 있어서,
    디스플레이 스크린에 대응하는 2D 메모리 공간으로 스캐너를 사용하므로써 얻어지는 수신 데이터를 쓰고, 공간에 관한 수신 데이터가 가상 시점에서 공간을 볼 때 보여지는 이미지와 유사한 이미지를 표현하는 2D 데이터 형태로 메모리 공간으로 쓰여지도록 메모리 공간에 대해 쓰기 어드레스를 제어하는 선 추적기 및
    메모리 공간에 저장된 데이터에 기초한 어군의 존재 또는 부재, 집중도 및 크기를 표현하는 이미지를 디스플레이의 스크린상에 디스플레이하는 디스플레이가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  10. 제 9항에 있어서,
    가상 시점에서 볼 때, 메모리 공간으로 쓰여지는 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치에서와 동일한 방향에 존재할 때 너무 많이 쓰여지고 잃어버리는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터를 방해하는 것이 금지되는 메모리 공간에 대한 쓰기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  11. 제 10항에 있어서,
    가상 시점에서 볼 때, 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치가 존재하는 것과 동일한 방향에 존재하는 메모리 공간으로 쓰여질 때, 메모리 공간으로 쓰여지는 데이터에 관한 위치가 있는 경우 메모리 공간에 쓰기는 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치보다 가상 시점에 더 가까운 메모리 공간에 대한 쓰기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  12. 제 9항에 있어서,
    가상 시점에서 볼 때, 데이터에 관한 위치가 메모리 공간에 쓰여지고 있는 데이터에 관한 위치에서 존재하는 것과 동일한 방향에 존재하는 메모리 공간으로 쓰여질 때, 메모리 공간에서 쓰여지고 있는 데이터와 메모리 공간으로 쓰여지고 있는 데이터에 관한 어드레스에서 쓰여지는 결과 데이터를 산술적으로 결합되는 메모리 공간에 쓰여지는 데이터가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  13. 제 9항에 있어서,
    스캐너를 사용하므로써 얻어지는 수신 데이터를 유지하기 위한 데이터 뱅크,
    사용자가 가상 시점을 변화하도록 지시할 때, 지시에 답하여 디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 이미지를 회전하기 위한 수단 및 데이터 뱅크에 유지된 데이터를 사용하므로써 메모리 공간에서의 데이터 부족을 보충하는동안 메모리 공간의 내용을 수정하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  14. 제 1항에 있어서,
    배의 이동을 감지하기 위한 이동 감지기를 더 구비하고, 스캐너를 사용하므로써 얻어지는 수신 데이터에 관한 3D 좌표계의 원점의 이동에 따라, 선 추적 프로세싱에서 감지되는 이동을 반사하는 선 추적기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  15. 제 1항에 있어서,
    물 표면위에 있는 가상 시점에서의 배열을 가지고, 디스플레이의 스크린상에 이미지, 요구된 평면을 가지는 물 표면 아래에 공간을 횡단하므로써 얻어지는 이미지, 또는 배에서 물 표면 아래를 볼 때 물 표면상에 투사되는 이미지와 동일한 이미지를 디스플레이하는 선 추적기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  16. 제 15항에 있어서,
    물 표면에 수직인 라인상에 있는 가상 시점에서의 배열을 가지고, 배에서 직접 아래로 물 표면을 볼 때 보여지는 이미지를 투사한 물 표면, 또는 요구된 물 깊이를 가지는 수평면이 있는 공간을 횡단하므로써 얻어지는 이미지와 유사한 이미지를 디스플레이의 스크린상에 디스플레이하는 선 추적기가 있는 것을 특징으로 하는 어군탐지기.
  17. 배의 선체로부터 전송된 방향성이 있는 초음파로, 수중 지역에서의 물체의 특성 정보를 포함하는 수신 데이터를 얻기 위한 수중 지역, 원점으로 사용된 배의 선체를 가지는 3D 극좌표계에 따라 표현되는 수신 데이터를 스캐닝하기 위한 스캐너;
    디스플레이 스크린상에 디스플레이되는 이미지가 가상 시점으로부터의 상기 지역을 볼 때 보여지는 이미지와 유사하도록 수신 데이터상에 선추적프로세싱을 행하기 위한 선 추적기;
    선 추적 프로세싱에 종속하는 상기 수신 데이터에 기초하여, 상기 지역에서의 물체의 특성 정보를 표현하는 3D 이미지를 2D 스크린상에 디스플레이하는 디스플레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 수중물체 탐지장치.
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