KR20070005316A - Noise measurement using gps - Google Patents

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Abstract

A method and a system for measuring noise using a GPS is provided to measure the underwater radiation noise with respect to a measured ship by calculating three-dimensional position information in real time. A system for measuring noise using a GPS includes a sound listening section, a cable(170), an ultrasonic transmission section(150), a sound listening information receiving section, and a distance calculating unit. The distance calculating unit calculates three-dimensional position information of a plurality of sound listening units on the basis of an ultrasonic signal radiated from the ultrasonic transmission section and calculates the distance from a measured ship to the plurality of sound listening units.

Description

ＧＰＳ를 이용한 소음측정 방법 및 시스템{Noise measurement using GPS}Noise measurement method and system using GPS {Noise measurement using GPS}

도 1은 종래의 선박용 소음측정 장치를 개략적으로 도시한 개념도,1 is a conceptual diagram schematically showing a conventional ship noise measuring device;

도 2는 조류발생시 종래의 선박용 소음측정 장치를 개략적으로 도시한 개념도,2 is a conceptual diagram schematically showing a conventional marine noise measuring device at the time of tidal current,

도 3은 본 발명의 선박용 소음측정 시스템을 개략적으로 도시한 개념도,3 is a conceptual diagram schematically showing a ship noise measuring system of the present invention;

도 4는 본 발명의 선박용 소음측정 시스템의 블록 구성도,Figure 4 is a block diagram of a marine noise measurement system of the present invention,

도 5는 도 4의 초음파송/수신부의 거리계산원리를 설명하기 위한 개념도,5 is a conceptual diagram illustrating a distance calculation principle of the ultrasonic transmitter / receiver of FIG. 4;

도 6은 도 3의 부이 및 초음파수신기의 평면도,6 is a plan view of the buoy and the ultrasonic receiver of FIG.

도 7은 소음 피측정선박의 일반적인 속도 및 침로를 도시한 도면이다.Fig. 7 shows the general speed and course of the noise-measuring vessel.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100 : 부이 110 : 청음기100: buoy 110: hearing aid

120 : GPS안테나 130 : 위성120: GPS antenna 130: satellite

140 : 헤비레지스터디스크 150 : 초음파송신부140: heavy register disk 150: ultrasonic transmitter

160 : 초음파수신기 170 : 케이블160: ultrasonic receiver 170: cable

200 : 피측정선 400 : 거리연산장치200: measuring line 400: distance computing device

410 : 위성측위부 420 : 초음파수신부410: satellite positioning unit 420: ultrasonic receiver

430 : 방위센서 440 : 연산부430: direction sensor 440: calculating unit

450 : 청음정보수신부 470 : 청음부450: listening information receiver 470: listening part

480 : 저장부480: storage unit

본 발명은 선박으로부터 수중으로 방사되는 소음을 거리와 함께 측정하는 선박용 소음측정 시스템으로서, 보다 상세하게는 조류의 영향 등으로 청음기의 위치가 변동하여도 이를 보정하여 피측정선으로부터 청음기까지의 정확한 거리를 측정할 수 있는 선박용 소음측정 시스템에 관한 것이다.The present invention is a ship noise measurement system for measuring the noise emitted to the water from the ship with the distance, more specifically, even if the position of the listener changes due to the influence of birds, such as correct the exact distance from the line to the listener It relates to a ship noise measuring system capable of measuring.

선박의 운항 또는 정박중에 선박의 프로펠러, 엔진, 모터, 기어 등과 같은 기계장치로부터 발생되는 소음이 선체의 진동을 통해 해수를 전달매질로 하여 수중으로 방사되는 소리를 수중 방사소음(Underwater Radiated Noise)이라 한다. 이러한 수중방사소음은 거리에 대한 소음의 세기로 표기하는데 군함 등과 같은 군사용 선박에 있어서는 그 성능을 판별하는 매우 중요한 척도 중 하나이다. Underwater radiated noise is the sound emitted from the machinery such as propellers, engines, motors, gears, etc. of the ship during its operation or anchorage. do. This underwater noise is expressed as the intensity of noise over distance, which is a very important measure of the performance of military ships such as warships.

이와 같은 수중방사소음 측정은 그 목적에 따라 크게 기동중 방사소음측정 및 정박중 방사소음측정으로 나뉘어 진다.Such underwater noise measurement is largely divided into emission noise measurement during operation and radiation noise measurement during anchoring according to its purpose.

도 7, 도 1 및 도 2를 참조하여 기동중 방사소음측정 장치에 대하여 설명한다. 도 7은 소음 피측정선박의 일반적인 속도 및 침로를 도시한 도면, 도 1은 종래의 선박용 소음측정 장치를 개략적으로 도시한 개념도 및 도 2는 조류발생시 종래의 선박용 소음측정 장치를 개략적으로 도시한 개념도이다. 도시된 바와 같이 수면에 부양하도록 설치된 부이(100)의 수면 하부에 청음기(110)가 배치되고, 청음기(110)로부터 소정거리 이격된 지점을 피측정선(200)이 소정의 속도로 시험영역 약 2000미터의 침로를 통과하는 동안 발생되는 소음을 청음기에서 측정한다.7, radiation noise measuring apparatus during start-up is demonstrated with reference to FIG. 7, FIG. 7 is a view showing a general speed and course of the noise vessel to be measured, Figure 1 is a schematic diagram showing a conventional ship noise measuring device and Figure 2 is a schematic diagram showing a conventional ship noise measuring device when the algae generated. to be. As shown, the hearing aid 110 is disposed under the water surface of the buoy 100 installed to support the surface of the buoy 100, and the test line 200 at a predetermined speed is positioned at a point spaced apart from the hearing aid 110 by a predetermined distance. The noise generated during a 2000-meter walk is measured on a hearing instrument.

부이(100)의 상면에는 위성(130)으로부터의 위치정보신호 및 기지국(미도시)으로부터의 위치정보를 수신하는 GPS(Global Positioning System)안테나가 설치되어 있어 수 cm의 해상도로 위치정보를 얻어낸다. 그리고 부이(100)의 저면에는 다수의 청음기(110)를 고정시키고 청음기(110)로부터 수신되는 청음정보를 전달하기 위한 케이블(170)이 설치되어 있다. 다수의 청음기(110)는 케이블(170)의 서로 다른 수심의 위치(수심 30미터 ~ 100미터의 범위)에 각각 배치되어 피측정선(200)으로부터 방사되는 소음을 측정한다. 케이블(170)의 하단에는 케이블(170)이 비선형으로 요동하는 것을 방지하기 위한 무게 추와 상하 방향의 이동을 억제하는 헤비레지스터 디스크(140)가 설치되어 있다. On the upper surface of the buoy 100, a GPS (Global Positioning System) antenna, which receives the position information signal from the satellite 130 and the position information from the base station (not shown), is installed to obtain position information at a resolution of several cm. . And the bottom of the buoy 100 is provided with a cable 170 for fixing a plurality of listeners 110 and for transmitting the hearing information received from the listener 110. The plurality of listeners 110 are disposed at different depth locations (range of 30 meters to 100 meters) of the cable 170 to measure noise emitted from the measurement line 200. The lower end of the cable 170 is provided with a weight register for preventing the cable 170 from swinging non-linearly and a heavy register disk 140 to suppress the movement in the vertical direction.

일반적으로 피측정선(200)으로부터 방사되는 수중방사소음은 거리에 대한 소음의 크기로서 dB/m 의 단위를 사용한다. 따라서, 피측정선(200)과 청음기(110)의 상대적인 거리를 실시간으로 정확히 연산하여야 하는데 피측정선(200)의 위치정보와 부이(100)의 위치정보로부터 피측정선(200)과 부이(100)의 상대적 거리를 연산하고 연산된 상대거리의 제곱과 청음기(110)의 수심길이 제곱의 합의 제곱근을 구함으로써 피측정선(200)과 청음기(110) 사이의 상대적 거리를 연산한다.In general, the underwater noise emitted from the measurement line 200 uses the unit of dB / m as the magnitude of the noise with respect to the distance. Therefore, the relative distance between the line 200 to be heard 110 must be accurately calculated in real time. The line 200 and the buoy (from the position information of the line 200 to be measured and the position information of the buoy 100). The relative distance between the measurement line 200 and the listener 110 is calculated by calculating the relative distance of 100) and obtaining the square root of the sum of the calculated square of the relative distance and the square of the depth of the listener 110.

하지만, 이와 같은 수중방사 소음측정 장치는 조류가 발생할 경우 도 2에 도시된 바와 같이 케이블(170)이 수직상태를 벗어나게 되어 피측정선(200)과 청음기 (110)사이의 실제 거리 및 연산된 거리와의 오차가 발생하게 된다. However, the underwater radiation noise measurement device as described above, when the tide occurs, the cable 170 is out of the vertical state, as shown in Figure 2, the actual distance and the calculated distance between the measurement line 200 and the listener 110 And an error occurs.

상기한 피측정선(200) 및 청음기(110)의 상대거리에 대한 오차의 범위는 수 미터에 이르고 있어 수중방사소음의 정확한 측정에 문제가 있었다.The range of error with respect to the relative distance between the line 200 and the hearing device 110 is a few meters, there was a problem in accurate measurement of underwater noise.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 조류의 영향으로 케이블이 수직상태가 아니어도 수중방사되는 피측정선의 소음을 정확히 측정할 수 있는 선박용 소음측정 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide a noise level measurement system for ships that can accurately measure the noise of the measurement line to be emitted underwater even if the cable is not perpendicular to the influence of the current. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박용 소음측정 시스템은 위성측위장치를 구비하여 위치정보를 송출하는 피측정 선박으로부터 수중방사되는 소음 및 상기 피측정선박으로부터의 거리를 측정하는 선박의 소음측정 시스템에 있어서, 서로 다른 수심에 고정 배치되어 상기 피측정 선박으로부터 발생되는 소음을 측정하고 상기 측정된 소음정보를 출력하는 다수의 청음기를 구비하는 청음부; 상기 청음부를 수중의 소정 위치에 고정시키고 상기 청음부로부터 출력되는 청음정보를 전달하는 케이블; 케이블의 하측단에 배치되어 케이블이 선형상태를 유지하도록 소정의 무게를 갖는 무게 추, 청음기와 초음파 송신기의 수직운동을 억제하기 위한 헤비레지스터 디스크; 부이와 중량물을 연결하는 케이블상에 구비되어 초음파를 수중 방사하는 초음파송신부; 수면상에 부양하여 상기 케이블의 상측단을 고정하는 부이의 상면에 배치되며, 상기 케이블을 통해 전달되는 상기 청음정보를 수신하는 청음정보 수신부; 및 상기 초음파송신부로부터 방사되는 초음파신호에 근거하여 상기 부이의 위치에 대한 상기 다수의 청음기의 3차원 위치정보를 각각 연산하고, 이에 근거하여 상기 피측정선박으로부터 상기 다수의 청음기까지의 거리를 산출하는 거리연산장치를 포함한다.The ship noise measuring system of the present invention for achieving the above object is provided with a satellite positioning device to the noise measuring system of the ship to measure the noise emitted from the ship under measurement and the distance from the ship under measurement to send the position information. A hearing unit comprising: a plurality of hearing units fixed at different depths to measure a noise generated from the vessel to be measured and to output the measured noise information; A cable for fixing the hearing unit to a predetermined position in the water and transferring the hearing information output from the hearing unit; A heavy register disk disposed at a lower end of the cable, the weight register having a predetermined weight so as to keep the cable in a linear state, and a heavy register disk for suppressing vertical movement of the hearing aid and the ultrasonic transmitter; An ultrasonic transmitter provided on a cable connecting the buoy and the heavy material to radiate ultrasonic waves underwater; A hearing information receiving unit arranged on an upper surface of a buoy for supporting a water surface to fix the upper end of the buoy, and receiving the hearing information transmitted through the cable; And calculating three-dimensional position information of the plurality of listeners about the position of the buoy based on the ultrasonic signals emitted from the ultrasonic transmitter, and calculating distances from the vessel under measurement to the plurality of listeners based thereon. Distance computing device.

바람직하게, 상기 거리연산장치는 상기 부이에 배치되며, 상기 부이의 위치정보를 위성으로부터 수신하여 출력하는 위성측위부; 상기 부이를 중심으로 소정 간격 이격된 위치의 수면상에 부양한 상태로 적어도 셋 이상 배치되어 상기 초음파송신부로부터 송신되는 초음파를 수신 및 출력하는 다수의 초음파수신기를 구비하는 초음파수신부; 상기 부이에 배치되어 방위정보를 출력하는 방위센서; 및 상기 부이에 배치되며, 상기 위성측위부로부터 출력되는 상기 계측부이의 위치정보, 상기 초음파수신부로부터 출력되는 초음파정보 및 상기 방위센서로부터 출력되는 상기 방위정보에 근거하여 상기 부이의 위치에 대한 상기 초음파송신부의 3차원 위치정보를 연산하고, 이에 근거하여 상기 다수의 청음정보 수신기의 3차원 위치정보를 각각 연산하며, 상기 연산된 3차원 위치정보 및 상기 피측정선의 위치정보에 근거하여 상기 피측정선으로부터 상기 청음정보 수신기까지의 거리를 연산하는 연산부를 구비한다. Preferably, the distance calculation device is disposed in the buoy, the satellite positioning unit for receiving and outputting the position information of the buoy from the satellite; At least three ultrasonic receivers disposed on the surface of the buoy at positions spaced apart from each other by a plurality of ultrasonic receivers for receiving and outputting ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitters; An orientation sensor disposed on the buoy to output orientation information; And the ultrasonic transmitter for the position of the buoy based on the position information of the measuring unit output from the satellite positioning unit, the ultrasonic information output from the ultrasonic receiver, and the orientation information output from the orientation sensor. Calculates three-dimensional position information of the plurality of position information, and calculates three-dimensional position information of the plurality of hearing information receivers based on the three-dimensional position information, and calculates the three-dimensional position information based on the calculated three-dimensional position information and And a calculating unit for calculating a distance to the listening information receiver.

그리고 바람직하게 상기 초음파수신부는 상기 부이를 중심으로 서로 일정한 거리를 갖는 십자형 배치된 4개의 초음파수신기를 구비한다.Preferably, the ultrasonic receiver includes four ultrasonic receivers arranged crosswise having a predetermined distance from each other about the buoy.

그리고 상기 거리연산장치에서 연산된 상기 피측정선박으로부터 상기 다수의 청음기까지의 거리정보 및 상기 청음정보수신부에서 수신된 상기 청음정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a storage unit which stores distance information from the vessel to be measured calculated by the distance calculator to the plurality of listeners and the listening information received by the listening information receiver.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박용 소음측정 시스템에 대하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the ship noise measurement system according to the present invention.

도 3은 본 발명의 선박용 소음측정 시스템를 개략적으로 도시한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram schematically showing a ship noise measuring system of the present invention.

해수면에 부양하는 구조의 부이(100)의 상면에는 위성(130)으로부터의 위치정보 및 기지국(미도시)으로부터의 위치정보를 동시에 수신하여 그 차값을 이용하여 수 Cm의 해상도의 위치정보를 얻을 수 있는 GPS안테나가 설치되어 있다.On the upper surface of the buoy 100 having a structure supporting the sea level, the position information from the satellite 130 and the position information from the base station (not shown) can be simultaneously received, and the position information of several Cm resolution can be obtained using the difference value. GPS antenna is installed.

부이(100)의 저면에는 케이블(170)이 지지되어 있고, 케이블(170)에는 서로 다른 수심의 위치에 다수의 청음기(110)가 부착되어 있어 피측정선(200)으로부터 수중방사되는 소음을 측정하여 케이블(170)을 통해 부이(100) 내부의 거리연산장치(400)로 전달한다. 그리고 케이블(170)의 하단에는 케이블(170)의 직선상태를 유지하기 위한 무게 추와 상하 방향의 이동을 억제하는 헤비레지스터 디스크(140)가 고정되어 있다. 그리고 헤비레지스터디스크(140)의 상면에는 초음파를 발생하는 초음파송신부(150)가 설치되어 있다. A cable 170 is supported on the bottom of the buoy 100, and a plurality of hearing aids 110 are attached to the cable 170 at different depths to measure noise emitted from the line 200. By passing through the cable 170 to the distance calculation device 400 inside the buoy 100. In addition, a weight register for maintaining the straight state of the cable 170 and a heavy register disk 140 for suppressing the movement in the vertical direction are fixed to the lower end of the cable 170. An ultrasonic transmitter 150 for generating ultrasonic waves is provided on the upper surface of the heavy register disk 140.

한편, 부이(100)를 중심으로 십자형으로 배치된 4개의 초음파수신기(160)가 설치되어 있어 초음파송신부(150)에서 발생된 초음파를 각각 수신하여 부이(100) 내부에 내장되어 있는 거리연산장치(400)로 수신된 초음파신호를 송신한다. 거리연산장치(400)는 초음파수신기(160)로부터 수신된 신호 각각의 수신 시간차를 이용하여 초음파수신기(160)의 위치에 대한 초음파송신부(150)의 상대적 3차원 위치값 을 연산한다. 그리고 거리연산장치(400)는 연산된 상기 초음파송신부(150)의 3차원 위치정보로부터 초음파수신기(160)의 위치에 대한 청음기(110)의 3차원 위치정보를 연산한다. On the other hand, four ultrasonic receivers 160 arranged in a cross shape with respect to the buoy 100 are installed to receive the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transmitter 150, respectively, and the distance calculation device embedded in the buoy 100 ( 400 receives the received ultrasonic signal. The distance calculator 400 calculates a relative three-dimensional position value of the ultrasonic transmitter 150 with respect to the position of the ultrasonic receiver 160 by using the reception time difference of each signal received from the ultrasonic receiver 160. In addition, the distance calculator 400 calculates three-dimensional position information of the sound receiver 110 with respect to the position of the ultrasonic receiver 160 from the calculated three-dimensional position information of the ultrasonic transmitter 150.

도 4는 본 발명의 선박용 소음측정 시스템의 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 소음측정 시스템은 다수의 청음기(110)를 구비하는 청음부(470)와 청음부(470)의 하단에서 초음파를 발생하는 초음파송신부(150)를 구비한다. 청음부(470)에는 청음부(470)로부터 청음정보를 전달받아 수신하는 청음정보수신부(450)가 케이블(170)을 통해 연결된다. 청음정보수신부(450)에는 수신된 청음정보를 저장하거나 외부로 출력하는 저장부(480)가 연결되어 있다.Figure 4 is a block diagram of a marine noise measurement system of the present invention. As shown, the marine noise measuring system according to the present invention includes a sound receiver 470 having a plurality of sound receivers 110 and an ultrasonic transmitter 150 for generating ultrasonic waves at the bottom of the sound receiver 470. The hearing unit 470 is connected to the hearing information receiver 450 which receives and receives the hearing information from the hearing unit 470 through the cable 170. The listening information receiving unit 450 is connected to a storage unit 480 that stores the received listening information or outputs it to the outside.

한편, 초음파송신부(150)로부터 발생된 초음파는 거리연산장치(400)로 전달되고, 거리연산장치(400)는 초음파송신부(150)의 3차원 위치정보를 연산하여 저장부(480)로 출력한다. 거리연산장치(400)는 중심점으로부터 일정간격으로 상호 이격되어 십자형으로 배치되어 있는 4개의 초음파수신기(160)로 구성된 초음파수신부(420), 위치정보를 수신하는 위성측위부(410) 및 방위정보를 출력하는 방위센서(430)에 각각 연결되어 있는 연산부(440)를 구비한다. 먼저 초음파수신부(420)는 4개의 초음파수신기(160)에서 각각 초음파송신부(150)로부터 수신되는 초음파신호를 수신 및 증폭하여 연산부(440)로 출력한다. 연산부(440)는 초음파수신부(420)로부터 수신되는 4개의 초음파신호의 수신시차를 이용하여 위성측위부(410)의 위치값에 대한 초음파송신부(150)의 상대적 3차원 위치값을 연산한다. 그리고, 위성측위부(410)는 위성(130)으로부터 수신되는 위치정보를 수신하여 연산부(440)로 출력 한다. 방위센서(430)는 방위정보를 연산부(440)로 출력하고, 연산부(440)는 초음파수신부(420), 위성측위부(410) 및 방위센서(430)로부터 출력되는 신호에 근거하여 초음파송신부(150)의 3차원 절대위치정보를 연산한다. 초음파송신부(150)의 3차원 절대위치정보를 연산하기 위하여 방위센서(430)의 방위정보가 필요한 이유는 초음파수신부(420)가 부이(100)를 중심으로 회전할 경우 초음파수신부의 좌표점의 회전벡터 연산에 필요한 회전각도를 얻기 위함이다. 연산부(440)는 연산된 초음파송신부(150)의 3차원 절대위치정보로부터 청음부(470)에 구비되어 있는 각각의 청음기(110)의 3차원 절대위치정보를 연산한다. On the other hand, the ultrasonic wave generated from the ultrasonic transmitter 150 is transmitted to the distance calculator 400, the distance calculator 400 calculates the three-dimensional position information of the ultrasonic transmitter 150 to output to the storage unit 480. . Distance computing device 400 is an ultrasonic receiver 420 consisting of four ultrasonic receivers 160 arranged in a cross shape spaced apart from each other at a predetermined interval from the center point, the satellite positioning unit 410 for receiving position information and azimuth information Computing unit 440 is connected to the output direction sensor 430, respectively. First, the ultrasonic receiver 420 receives and amplifies the ultrasonic signals received from the ultrasonic transmitter 150 by the four ultrasonic receivers 160 and outputs them to the calculator 440. The calculation unit 440 calculates a relative three-dimensional position value of the ultrasonic transmitter 150 with respect to the position value of the satellite positioning unit 410 by using the reception parallax of the four ultrasonic signals received from the ultrasonic receiver 420. And, the satellite positioning unit 410 receives the position information received from the satellite 130 and outputs to the operation unit 440. The azimuth sensor 430 outputs azimuth information to the arithmetic unit 440, and the arithmetic unit 440 is based on a signal output from the ultrasonic receiver 420, the satellite positioning unit 410, and the azimuth sensor 430. Calculate the three-dimensional absolute position information of 150). The reason why the orientation information of the orientation sensor 430 is required in order to calculate the three-dimensional absolute position information of the ultrasonic transmitter 150 is that when the ultrasonic receiver 420 rotates about the buoy 100, the coordinate points of the ultrasonic receiver rotate. This is to obtain the rotation angle required for vector calculation. The calculating unit 440 calculates three-dimensional absolute position information of each hearing apparatus 110 provided in the hearing unit 470 from the calculated three-dimensional absolute position information of the ultrasonic transmitter 150.

한편, 피측정선(200)은 위성측위부를 구비하여 피측정선(200)의 위치정보를 무선 송출하고 거리연산장치(400)는 이를 무선수신하여 피측정선(200)과 청음기(110)의 상대적 거리를 연산하여 저장부(480)로 출력한다. 저장부(480)는 연산부(440)로부터 출력되는 피측정선(200)과 청음기(110)간의 상대적 거리정보 및 청음정보수신부(450)로부터 출력되는 청음정보를 저장하거나 실시간으로 외부로 무선송출 또는 유선상으로 송출한다.Meanwhile, the measurement line 200 includes a satellite positioning unit to wirelessly transmit the location information of the measurement line 200, and the distance calculating device 400 wirelessly receives the location information of the measurement line 200 and the hearing device 110. The relative distance is calculated and output to the storage unit 480. The storage unit 480 stores the relative distance information between the line 200 to be output from the calculator 440 and the sound receiver 110 and the sound information output from the sound information receiver 450 or wirelessly transmits the sound to the outside in real time. Send out by wire.

거리연산장치(400)에서 초음파송신부(150)의 상대적 3차원 위치정보를 연산하는 방법을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 도 4의 초음파송/수신부의 거리계산원리를 설명하기 위한 개념도이고, 도 6은 도 3의 부이 및 초음파수신기의 평면도이다. 서로 다른 위치에 배치되어 있는 다수의 초음파수신기(160) R1, R2, 및 R3 각각의 기설정된 3차원 위치값이 각각 R1(x1, y1, z1), R2(x2, y2, z2) 및 R3(x3, y3, z3)이고, 초음파송신부(150)와의 측정된 거리가 각각 d1, d2, 및 d3 일때 초음파송신부(150)의 3차원 위치정보 S(x, y, z)는 공지된 아래의 수식에 의하여 연산된다.A method of calculating the relative three-dimensional position information of the ultrasonic transmitter 150 by the distance calculator 400 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 is a conceptual diagram illustrating a distance calculation principle of the ultrasonic transmitter / receiver of FIG. 4, and FIG. 6 is a plan view of the buoy and the ultrasonic receiver of FIG. 3. The predetermined three-dimensional position values of the plurality of ultrasonic receivers 160, R1, R2, and R3 disposed at different positions are R1 (x1, y1, z1), R2 (x2, y2, z2), and R3 ( x3, y3, z3), and when the measured distances from the ultrasonic transmitter 150 are d1, d2, and d3, respectively, the three-dimensional position information S (x, y, z) of the ultrasonic transmitter 150 is known. Calculated by

Figure 112005036500081-PAT00001
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Figure 112005036500081-PAT00002
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Figure 112005036500081-PAT00003
Figure 112005036500081-PAT00003

상기한 공식은 공지기술이므로 상세히 기술하지 않는다. 연산부(440)는 수학식 1에 의하여 초음파송신부(150)의 상대적 3차원 위치정보를 연산하고, 도 6에 도시된 4개의 초음파수신기(160) 가운데 임의의 3개로부터 출력되는 초음파신호를 취하여 연산한다. The above formula is well known and therefore will not be described in detail. The calculation unit 440 calculates the relative three-dimensional position information of the ultrasonic transmitter 150 according to Equation 1, and takes an ultrasonic signal output from any three of the four ultrasonic receivers 160 shown in FIG. do.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선박의 수중방사소음을 정밀측정함에 있어서, 조류의 영향으로 변동되는 청음기의 3차원 위치정보를 실시간 연산하여 피측정선과의 정확한 거리에 대한 수중방사소음을 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the underwater noise of the ship can be precisely measured, and real-time calculation of three-dimensional position information of the sound receiver fluctuated by the influence of tidal current can measure the underwater noise with respect to the exact distance from the measurement line. It has an effect.

Claims (4)

위성측위장치를 구비하여 위치정보를 송출하는 피측정 선박으로부터 수중방사되는 소음 및 상기 피측정선박으로부터의 거리를 측정하는 소음측정 시스템에 있어서,In the noise measurement system having a satellite positioning device for measuring the noise emitted from the vessel under measurement to transmit the position information and the distance from the vessel under measurement, 서로 다른 수심에 고정 배치되어 상기 피측정 선박으로부터 발생되는 소음을 측정하고 상기 측정된 소음정보를 출력하는 다수의 청음기를 구비하는 청음부;A listening unit fixedly disposed at different depths and having a plurality of listeners for measuring noise generated from the vessel under measurement and outputting the measured noise information; 상기 청음부를 수중의 소정 위치에 고정시키고 상기 청음부로부터 출력되는 청음정보를 전달하는 케이블;A cable for fixing the hearing unit to a predetermined position in the water and transferring the hearing information output from the hearing unit; 케이블의 하측단에 배치되어 케이블이 선형상태를 유지하도록 소정의 무게를 갖는 무게 추, 청음기와 초음파 송신기의 수직운동을 억제하기 위한 헤비레지스터 디스크; 부이와 중량물을 연결하는 케이블상에 구비되어 초음파를 수중 방사하는 초음파송신부;A heavy register disk disposed at a lower end of the cable, the weight register having a predetermined weight so as to keep the cable in a linear state, and a heavy register disk for suppressing vertical movement of the hearing aid and the ultrasonic transmitter; An ultrasonic transmitter provided on a cable connecting the buoy and the heavy material to radiate ultrasonic waves underwater; 수면상에 부양하여 상기 케이블의 상측단을 고정하는 부이의 상면에 배치되며, 상기 케이블을 통해 전달되는 상기 청음정보를 수신하는 청음정보 수신부; 및A hearing information receiving unit arranged on an upper surface of a buoy for supporting a water surface to fix the upper end of the buoy, and receiving the hearing information transmitted through the cable; And 상기 초음파송신부로부터 방사되는 초음파신호에 근거하여 상기 부이의 위치에 대한 상기 다수의 청음기의 3차원 위치정보를 각각 연산하고, 이에 근거하여 상기 피측정선박으로부터 상기 다수의 청음기까지의 거리를 산출하는 거리연산장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음측정 시스템.A distance for calculating three-dimensional positional information of the plurality of sound receivers for the position of the buoy based on the ultrasonic signals emitted from the ultrasonic transmitter, and calculating the distance from the vessel under measurement to the plurality of sound receivers, based on this. Noise measurement system comprising a computing device. 제 1항에 있어서, 상기 거리연산장치는The apparatus of claim 1, wherein the distance calculator 상기 부이에 배치되며, 상기 부이의 위치정보를 위성으로부터 수신하여 출력하는 위성측위부;A satellite positioning unit disposed in the buoy and receiving and outputting position information of the buoy from a satellite; 상기 부이를 중심으로 소정 간격 이격된 위치의 수면상에 부양한 상태로 적어도 셋 이상 배치되어 상기 초음파송신부로부터 송신되는 초음파를 수신 및 출력하는 다수의 초음파수신기를 구비하는 초음파수신부;At least three ultrasonic receivers disposed on the surface of the buoy at positions spaced apart from each other by a plurality of ultrasonic receivers for receiving and outputting ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitters; 상기 부이에 배치되어 방위정보를 출력하는 방위센서; 및An orientation sensor disposed on the buoy to output orientation information; And 상기 부이에 배치되며, 상기 위성측위부로부터 출력되는 상기 계측부이의 위치정보, 상기 초음파수신부로부터 출력되는 초음파정보 및 상기 방위센서로부터 출력되는 상기 방위정보에 근거하여 상기 부이의 위치에 대한 상기 초음파송신부의 3차원 위치정보를 연산하고, 이에 근거하여 상기 다수의 청음정보 수신기의 3차원 위치정보를 각각 연산하며, 상기 연산된 3차원 위치정보 및 상기 피측정선의 위치정보에 근거하여 상기 피측정선으로부터 상기 청음정보 수신기까지의 거리를 연산하는 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 소음측정 시스템.The ultrasonic transmitter for the position of the buoy based on the position information of the measuring unit output from the satellite positioning unit, the ultrasonic information output from the ultrasonic receiver and the orientation information output from the orientation sensor, disposed in the buoy Calculate three-dimensional position information, and calculate three-dimensional position information of the plurality of hearing information receivers based on the three-dimensional position information, and calculate the three-dimensional position information from the measured line based on the calculated three-dimensional position information and the position information of the measured line. And a calculating unit for calculating a distance to the listening information receiver. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 초음파수신부는 상기 부이를 중심으로 서로 일정한 거리를 갖는 십자형 배치된 4개의 초음파수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 소음측정 시스템.The ultrasonic receiver comprises four ultrasonic receivers arranged crosswise having a predetermined distance from each other around the buoy. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 거리연산장치에서 연산된 상기 피측정선박으로부터 상기 다수의 청음기까지의 거리정보 및 상기 청음정보수신부에서 수신된 상기 청음정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소음측정 시스템.And a storage unit for storing the distance information from the vessel to be measured calculated by the distance calculator to the plurality of listeners and the listening information received by the listening information receiver.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170050269A (en) * 2015-10-30 2017-05-11 소나테크 주식회사 Apparatus for detecting underwater radiated noise
CN107167224A (en) * 2017-05-24 2017-09-15 国家海洋局第三海洋研究所 A kind of measuring method of Ship Radiated-Noise
KR102305857B1 (en) * 2021-01-27 2021-09-28 한화시스템 주식회사 Apparatus for detecting target object and method for detecting target object
KR102637095B1 (en) * 2023-07-21 2024-02-15 주식회사 어쿠스틱랩 A system for measuring underwater radiation noise of a ship using a buoy

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109489794B (en) * 2018-10-19 2020-10-23 中国人民解放军海军工程大学 Method for evaluating a small number of measuring points of underwater radiation noise of ship in real time

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0164888B1 (en) * 1994-10-19 1999-03-20 신현옥 System for measuring position of moving object
KR20050046361A (en) * 2003-11-14 2005-05-18 한국해양연구원 Inductively controlled hydrophone array system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170050269A (en) * 2015-10-30 2017-05-11 소나테크 주식회사 Apparatus for detecting underwater radiated noise
CN107167224A (en) * 2017-05-24 2017-09-15 国家海洋局第三海洋研究所 A kind of measuring method of Ship Radiated-Noise
CN107167224B (en) * 2017-05-24 2019-08-06 自然资源部第三海洋研究所 A kind of measurement method of Ship Radiated-Noise
KR102305857B1 (en) * 2021-01-27 2021-09-28 한화시스템 주식회사 Apparatus for detecting target object and method for detecting target object
KR102637095B1 (en) * 2023-07-21 2024-02-15 주식회사 어쿠스틱랩 A system for measuring underwater radiation noise of a ship using a buoy

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