KR20120003326A - Underwater acoustic sensor and line array acoustic sensor system having the same - Google Patents

Underwater acoustic sensor and line array acoustic sensor system having the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An underwater sound sensor and a towed array sound sensor system including the same are provided to tolerate various kinds of external force applied while being installed in the seabed. CONSTITUTION: A hydrophone(252) changes a sound wave into an electric signal. A tensile package accepts the hydrophone and is extended in one direction. A joint part is arranged between end parts of the tensile packages which are facing each other and connect the tensile packages with a first axis or second axis as a center in order to be able to rotate.

Description

수중 음향센서 및 이를 구비하는 선배열 음향센서 시스템{UNDERWATER ACOUSTIC SENSOR AND LINE ARRAY ACOUSTIC SENSOR SYSTEM HAVING THE SAME}Underwater acoustic sensor and line array acoustic sensor system having same {UNDERWATER ACOUSTIC SENSOR AND LINE ARRAY ACOUSTIC SENSOR SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 수중의 음파신호를 감지할 수 있는 수중 음향센서 및 이를 구비하는 선배열 음향센서 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater acoustic sensor capable of detecting a sound wave signal underwater and a line array acoustic sensor system having the same.

해양의 수상 및 수중 표적을 탐지하기 위한 가장 효과적인 방법으로 음파 탐지 수단이 널리 사용되고 있다. 이러한 음파 탐지의 수단으로 수중청음기가 활용되며, 탐지 거리의 증대와 음파의 송신 방향을 구분하기 위하여 수십 개에서 수백 개의 수중청음기가 일정한 간격으로 선형 배열된다.Sound wave detection means are widely used as the most effective method for detecting marine water and underwater targets. A hydrophone is utilized as a means of such a sound wave detection, and dozens to hundreds of hydrophones are linearly arranged at regular intervals to increase the detection distance and to distinguish the direction of transmission of the sound waves.

선배열 음향센서는 운용하는 방식에 따라 예인형 선배열 음향센서와 해저 설치형 선배열 음향센서로 구분된다. 다수의 수중청음기가 일정한 간격으로 선형 배열되는 것은 예인형이나 해저 설치형 모두 동일하다. 예인형에서는 수상함이 수상함의 후미에 예인케이블을 이용하여 선배열 음향센서를 매달고 일정한 속도로 진행하면, 선배열 음향센서가 일정한 수심에서 예인되면서 음파를 탐지한다. 반면에, 해저 설치형에서는 선배열 음향센서가 해저 바닥에 직선 형태로 설치된 상태에서 음파를 탐지한다.Pre-array acoustic sensors are classified into towing-type acoustic sensors and subsea-mounted acoustic sensors. The linear arrangement of multiple hydrophones at regular intervals is the same for both towed and undersea installations. In the tow, when the ship is suspended at the rear of the ship using a towing cable and proceeds at a constant speed, the ship's tow sensor detects sound waves while being towed at a certain depth. On the other hand, in the subsea installation type, the line array acoustic sensor detects sound waves while being installed in a straight line on the bottom of the sea floor.

선배열 음향센서는 일련의 설치 과정 중에 인장력, 굽힘력, 비틀림력, 압축력 등의 각종 외력을 받는다. 또한 선배열 음향센서는 수십, 수백 미터의 해저에 설치된 이후에는 해수의 압력을 받으면서 해수로 둘러싸인다.The pre-array acoustic sensor receives various external forces such as tensile force, bending force, torsional force and compression force during a series of installation processes. In addition, the line array acoustic sensor is surrounded by seawater under pressure from seawater after being installed on the sea floor of tens or hundreds of meters.

따라서 보다 내구성이 높은 선배열 음향센서가 고려되어야 한다.Therefore, a more durable line array acoustic sensor should be considered.

본 발명의 일 목적은 종래와 다른 구조의 수중 음향센서를 제안하기 위한 것이다.One object of the present invention is to propose a hydroacoustic sensor of a different structure from the prior art.

본 발명의 다른 일 목적은 보다 내구성이 높은 수중 음향센서 및 선배열 음향센서 시스템을 제시하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a more durable underwater acoustic sensor and line array acoustic sensor system.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중 음향센서는 음파를 전기적 신호로 변환시키는 수중청음기와, 상기 수중청음기를 수용하며, 일 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 일 방향을 따라 배열되는 인장 패키지들, 및 상기 인장 패키지들의 서로 마주보는 단부의 사이에 배치되고, 상기 일 방향에 각각 수직하며, 서로 교차하도록 이루어지는 제 1축 및 제 2축을 중심으로 상기 인장 패키지들을 회전가능하게 연결하는 관절부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the underwater acoustic sensor according to an embodiment of the present invention is a hydrophone to convert sound waves into an electrical signal, the hydroacoustic receiver is formed to extend in one direction, The tensile packages arranged along the one direction, and the tensile package with respect to the first axis and the second axis disposed between the opposite ends of the tension packages, respectively perpendicular to the one direction and intersect each other. And joints rotatably connecting them.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 관절부는 서로 수직하게 배치되는 복수의 관통공을 구비하는 관절부 본체, 및 상기 관통공에 각각 삽입되고, 상기 제 1축과 상기 제 2축을 형성하도록 상기 인장 패키지에 회전가능하게 연결되는 핀들을 포함한다.According to an example related to the present invention, the joint part includes a joint part body having a plurality of through holes disposed perpendicular to each other, and the tension package inserted into the through holes, respectively, to form the first axis and the second axis. And pins rotatably connected to.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 인장 패키지의 적어도 일부는 상기 관통공을 덮도록 형성되고, 상기 인장 패키지에는 상기 관통공과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되며, 상기 핀들은 상기 관통홀에 각각 삽입된다.According to another embodiment related to the present invention, at least a portion of the tensile package is formed to cover the through hole, the through hole is formed in a position corresponding to the through hole in the tensile package, the pins are formed in the through hole. Each is inserted.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수중 음향센서는 상기 인장 패키지의 외주면을 감싸며, 상기 핀들의 이탈을 방지하도록 상기 핀들의 단부를 덮는 가이드부를 더 포함한다.According to another example related to the present invention, the underwater acoustic sensor further includes a guide part surrounding an outer circumferential surface of the tension package and covering end portions of the pins to prevent the pins from being separated.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 가이드부에는 신호를 전송하거나 전원을 공급하는 배선이 통과하도록 상기 가이드부의 축방향으로 관통되는 적어도 하나의 가이드 홀이 형성된다.According to another example related to the present invention, the guide portion is formed with at least one guide hole penetrating in the axial direction of the guide portion so as to pass a wire for transmitting a signal or supplying power.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수중 음향센서는 상기 일 인장 패키지의 회전시, 특정된 각도에서 상기 회전을 제한하도록 형성되는 회전제한부를 더 포함한다.According to another example related to the present invention, the underwater acoustic sensor further includes a rotation limiter configured to limit the rotation at a specified angle when the one tension package is rotated.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 회전제한부는 상기 인장 패키지의 단부에서 평면으로 형성되는 접촉부, 및 상기 관절부 본체에 상기 접촉부와 평행하며, 이격되게 배치되는 평행부, 및 상기 일 인장 패키지의 회전시, 특정된 각도에서 상기 접촉부에 걸리도록 상기 평행부의 양측에서 각각 상기 접촉부와 멀어지는 방향으로 경사지는 경사부들을 포함한다.According to another embodiment related to the present invention, the rotation limiting portion is a contact portion formed in a plane at the end of the tension package, parallel to the contact portion and spaced apart from the contact portion in the joint body, and the one of the tension package When rotated, the inclined portions are inclined in a direction away from the contact portions on both sides of the parallel portion so as to engage the contact portions at a specified angle.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 관통공은 상기 인장핀의 양단이 서로 상대회전이 가능하도록 하는 슬롯 홀이다.According to another example related to the present invention, the through hole is a slot hole for allowing both ends of the tension pin to rotate relative to each other.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수중 음향센서는 상기 인장 패키지들을 수용하며, 유체가 스며드는 것을 제한하도록 형성되는 호스를 더 포함한다.According to another example related to the present invention, the hydroacoustic sensor further includes a hose configured to receive the tension packages and to restrict fluid seepage.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 호스의 내부에는 절연성 오일이 충전된다.According to another example related to the present invention, an insulating oil is filled in the hose.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수중청음기는 상기 수중청음기의 외주면을 감싸는 다공성의 스폰지와, 상기 스폰지를 수용하는 쉴딩캔, 및 상기 쉴딩캔의 양 단부에 장착되는 중공 형상의 캡을 포함한다.According to another embodiment related to the present invention, the hydrophone includes a porous sponge surrounding the outer circumferential surface of the hydrophone, a shielding can for accommodating the sponge, and a hollow cap mounted to both ends of the shielding can. do.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 쉴딩캔의 외주면에 상기 쉴딩캔의 내부와 외부를 연통시키는 적어도 하나의 연통공이 형성된다.According to another embodiment related to the present invention, at least one communication hole is formed on the outer circumferential surface of the shielding can to communicate the inside and the outside of the shielding can.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 배선은 상기 인장 패키지의 측면에 형성되는 홈에 안착된다.According to another example related to the present invention, the wiring is seated in a groove formed in the side surface of the tensile package.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 수중청음기는 상기 수중청음기를 감싸며 상기 인장 패키지의 양단에 고정되는 그물망을 포함한다.According to another example related to the present invention, the hydrophone includes a net that surrounds the hydrophone and is fixed to both ends of the tensile package.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 수중청음기를 구비하고, 상기 수중청음기를 수용하며 일 방향을 따라 배열되는 인장 패키지들을 구비하고, 상기 인장 패키지들의 서로 마주보는 단부의 사이에 배치되는 관절부를 포함하는 상기 수중 음향센서, 및 상기 수중 음향센서와 연결되고, 상기 수중청음기를 통하여 감지된 음파신호를 측정소로 전송하는 해저 케이블을 더 포함하는 선배열 음향센서 시스템을 개시한다.In addition, the present invention, in order to realize the above object, having a hydrophone, having a tensile package arranged in one direction and receiving the hydrophone, the joint portion disposed between the opposite ends of the tensile package It discloses a line array acoustic sensor system further comprises a subsea cable connected to the underwater acoustic sensor, and the underwater acoustic sensor, and transmits the sound wave signal detected through the hydrophone to the measurement station.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 수중 음향센서는 관절부에 의하여 특정된 각도범위 내에서 굽힘과 비틀림이 허용되도록 이루어진다.According to the present invention of the above configuration, the underwater acoustic sensor is made to bend and torsion is allowed within the angle range specified by the joint portion.

또한 본 발명의 선배열 음향센서 시스템은 해저에 설치시 받게 되는 각종 외력에 견딜 수 있는 구조를 가진다. 이에 따라 선배열 음향센서 시스템은 해저면 상부에 포설되거나 해저면 퇴적층에 매설되어 반 영구적으로 운용될 수 있다.In addition, the linear array acoustic sensor system of the present invention has a structure capable of withstanding various external forces received when installed on the sea floor. Accordingly, the linear array acoustic sensor system can be installed on the bottom of the sea floor or buried in the seabed sediment layer to be operated semi-permanently.

도 1은 선배열 음향센서 시스템의 해저 설치 유형 및 수중 음향신호 탐지를 보인 개념도.
도 2는 선배열 음향센서 시스템의 설치 선박 및 관련 설치 장비를 나타내는 개념도.
도 3은 수십 미터로 구성되는 수중 음향센서의 선배열 센서 시스템을 보인 개념도.
도 4는 수 미터로 구성되는 수중 음향센서의 선배열 센서 시스템을 보인 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향센서의 내부 구성을 보인 조립도.
도 6은 도 5에 따른 인장 패키지의 선형 배열 조립을 보인 사시도.
도 7은 도 5에 따른 인장 패키지의 굽힘을 보인 사시도.
도 8은 도 5에 따른 인장 패키지의 비틀림을 보인 사시도.
도 9는 도 5에 따른 인장 패키지의 관절부의 조립도 1.
도 10은 도 5에 따른 인장 패키지의 관절부의 조립도 2.
도 11은 도 5에 따른 인장 패키지의 관절부의 조립도 3.
도 12는 도 5에 따른 가이드부의 사시도.
도 13은 도 5에 따른 관절부 본체의 사시도.
도 14는 저주파 대역 수신용 수중 음향센서의 사시도.
도 15는 도 14에 따른 수중청음기 조립체의 사시도.
도 16은 도 14에 따른 수중청음기 조립체의 분해도.
도 17은 고주파 대역 수신용 수중 음향센서의 사시도.
도 18은 도 17에 따른 수중청음기 조립체의 사시도.
도 19는 도 17에 따른 수중청음기 조립체의 분해도.1 is a conceptual diagram showing the subsea installation type and underwater acoustic signal detection of the line array acoustic sensor system.
2 is a conceptual diagram showing the installation vessel and related installation equipment of the line array acoustic sensor system.
3 is a conceptual diagram showing a pre-array sensor system of the underwater acoustic sensor composed of several tens of meters.
4 is a conceptual diagram showing a pre-array sensor system of the underwater acoustic sensor composed of several meters.
Figure 5 is an assembly view showing the internal configuration of the underwater acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
6 shows a perspective view of the linear arrangement of the tension package according to FIG. 5;
Figure 7 is a perspective view of the bending of the tension package according to FIG.
8 is a perspective view showing the torsion of the tension package according to FIG. 5;
9 is an assembly view of the joint portion of the tension package according to FIG. 1.
10 is an assembly view of the joint portion of the tension package according to FIG. 2.
Figure 11 is an assembly view of the joint portion of the tension package according to Figure 3.
12 is a perspective view of the guide unit according to FIG. 5.
13 is a perspective view of the joint body according to FIG.
14 is a perspective view of an underwater acoustic sensor for low frequency band reception;
15 is a perspective view of the hydrophone assembly according to FIG. 14;
16 is an exploded view of the hydrophone assembly according to FIG. 14;
Figure 17 is a perspective view of the underwater acoustic sensor for high frequency band reception.
18 is a perspective view of the hydrophone assembly according to FIG. 17.
19 is an exploded view of the hydrophone assembly according to FIG. 17.

이하, 본 발명에 관련된 수중 음향센서 및 이를 구비하는 선배열 음향센서 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, the underwater acoustic sensor and the line array acoustic sensor system having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.

도 1은 선배열 음향센서 시스템(100)의 해저 설치 유형 및 수중 음향신호 탐지를 보인 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a subsea installation type and underwater acoustic signal detection of the prearray acoustic sensor system 100.

선배열 음향센서 시스템(100)은 수중 음향센서(101) 및 해저 케이블(180)을 포함한다. 수중 음향센서(101)는 음파를 전기적 신호로 변환시키는 수중청음기를 포함하며, 해저 케이블(180)은 수중청음기를 통하여 감지된 음파신호를 측정소(185)로 전송한다. 해저 케이블(180)은, 예를 들어 전기신호에서 광신호로 변환된 음향신호를 전송하는 광케이블이 될 수 있다.The prearray acoustic sensor system 100 includes an underwater acoustic sensor 101 and a submarine cable 180. The underwater acoustic sensor 101 includes a hydrophone for converting sound waves into an electrical signal, and the submarine cable 180 transmits the acoustic wave signal detected through the hydrophone to the measurement station 185. The submarine cable 180 may be, for example, an optical cable for transmitting an acoustic signal converted from an electrical signal to an optical signal.

도 1을 참조하면, 선배열 음향센서 시스템(100)은 해저에 설치되는 형태에 따라, 해저면(186) 위에 놓이는 포설형 선배열 음향센서 시스템과 해저 퇴적층(187) 아래에 일정한 깊이로 매설되는 매설형 선배열 음향센서 시스템으로 분류된다.Referring to FIG. 1, the line array acoustic sensor system 100 is buried at a predetermined depth under the laid type line array acoustic sensor system and the sea layer deposition layer 187 placed on the sea bottom 186 according to a form installed on the sea bottom. It is classified as a buried line array acoustic sensor system.

선배열 음향센서 시스템(100)의 손상을 초래할 수 있는 운용조건에서는 퇴적층(187)에 일정한 깊이로 형성된 홈에 선배열 음향센서 시스템(100)이 안착된 후, 그 위에 토사가 덮여 선배열 음향센서 시스템(100)이 외부 환경의 위협으로부터 보호된다. 예를 들어, 선배열 음향센서 시스템(100)이 지진, 태풍, 해일 등의 해양 환경에 놓이거나, 어구 또는 앵커에 의하여 손상될 수 있는 경우에 선배열 음향센서 시스템(100)은 해저에 매설된다. 선배열 음향센서 시스템(100)을 해저에 매설하기 위해서는 해저매설쟁기(plow)와 수중무인잠수정(UUV: Unmanned Underwater Vehicle)등과 같은 특수 장비가 이용될 수 있다.In operating conditions that may cause damage to the pre-array acoustic sensor system 100, after the pre-array acoustic sensor system 100 is seated in a groove formed at a predetermined depth in the deposition layer 187, the soil is coated on the pre-array acoustic sensor. System 100 is protected from threats of the external environment. For example, the pre-array acoustic sensor system 100 is embedded in the sea floor when the pre-array acoustic sensor system 100 is placed in a marine environment such as an earthquake, typhoon, tsunami, or may be damaged by fishing gear or anchors. . In order to embed the line array acoustic sensor system 100 on the sea floor, special equipment such as a plow and an Unmanned Underwater Vehicle (UUV) may be used.

해저에 설치된 수중 음향센서(101)는 탐지하고자 하는 함정 또는 잠수함 등에서 발생하는 추진기 등의 기계류 작동 소음을 수신한다. 수신된 음파신호는 해저 케이블(180)을 통하여 육상에 설치된 측정소(185)의 신호처리부로 전송된다.The underwater acoustic sensor 101 installed on the sea floor receives machinery operating noises such as propellers generated from a trap or submarine to be detected. The received sound wave signal is transmitted to the signal processor of the measuring station 185 installed on the land through the submarine cable 180.

도 2는 선배열 음향센서 시스템(100)의 설치 선박 및 관련 설치 장비를 나타내는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating an installation vessel and related installation equipment of the line array acoustic sensor system 100.

선배열 음향센서 시스템(100)은 설치 선박의 케이블 적재 탱크(Cable Tank, 190)에 나선형으로 원형을 그리며 선적된다. 적재된 선배열 음향센서 시스템(100)은 케이블 이송장치(Linear Cable Engine Systems, 191)와 윈치드럼(Capstan Drum Engines, 192)을 통하여 케이블 적재탱크(190)에서 적출된다. 선배열 음향센서 시스템(100)은 설치 선박의 후미 드럼(193)을 거쳐 밀려나와 일정한 속도로 수중으로 포설되어 해저 바닥에 안착 되거나, 상기한 바와 같이 해저매설쟁기(plow)와 수중무인잠수정(UUV)을 이용하여 해저에 일정한 깊이로 매설된다.The linear array acoustic sensor system 100 is shipped in a spiral shape in a cable loading tank 190 of the installation vessel. The loaded line array acoustic sensor system 100 is extracted from the cable loading tank 190 through a cable transfer system (Linear Cable Engine Systems, 191) and the winch drum (Capstan Drum Engines, 192). The pre-array acoustic sensor system 100 is pushed through the rear drum 193 of the installation vessel and is installed in the water at a constant speed and settled on the bottom of the sea floor, or as described above, a plow and an underwater unmanned submersible (UUV). ) Is buried in the sea floor with a certain depth.

선배열 음향센서 시스템(100)은 일련의 포설 또는 매설 작업중 설치 장비를 지나가면서 인장력, 굽힘력, 압축력, 비틀림력 등 각종 외력을 받는다.The linear array acoustic sensor system 100 receives various external forces such as tensile force, bending force, compression force and torsion force while passing through the installation equipment during a series of laying or laying operations.

도 3 및 4는 선형 배열의 구성 방법에 따른 두 가지 형태의 선배열 음향센서 시스템(400, 500)을 보인 개념도이다.3 and 4 are conceptual views illustrating two types of linear array acoustic sensor systems 400 and 500 according to the configuration method of the linear arrangement.

도 3을 참조하면, 수중 음향센서(401)는 센서연결부(481)에 의해서 기계적/전기적 연속성을 갖도록 선형으로 연결되어 선배열 음향센서 시스템(400)으로 형성될 수 있다. 이러한 선배열 음향센서 시스템(400)에는 단위 길이당 수중청음기의 수가 많은 수중 음향센서(401)가 적용된다.Referring to FIG. 3, the underwater acoustic sensor 401 may be linearly connected to have a mechanical / electrical continuity by the sensor connection unit 481, and may be formed as the pre-array acoustic sensor system 400. The pre-array sound sensor system 400 is applied to the water acoustic sensor 401 having a large number of hydrophones per unit length.

각각의 수중 음향센서(401)에는 적어도 하나의 수중청음기가 장착되며, 수신된 각각의 음향신호는 측정소(185)의 신호처리부로 전송된다. 단위 수중 음향센서(401)는 제작, 시험, 취급 등을 고려하여 30~50 미터가 될 수 있다.Each hydroacoustic sensor 401 is equipped with at least one hydrophone, and each received acoustic signal is transmitted to the signal processor of the measuring station 185. The unit underwater acoustic sensor 401 may be 30 to 50 meters in consideration of manufacturing, testing, and handling.

수중 음향센서(401)의 전단에는 해저 케이블(480)과의 접속을 위한 수중 접속함체(482)가 연결될 수 있다. 수중 접속함체(482)는 수중 음향센서(401)와 해저 케이블(480)을 기계적/전기적/광학적으로 접속한다. 수중 접속함체(482)는 수중 음향센서(401)에서 전송된 디지털 음향신호를 케이블을 통하여 측정소(185)로 전송할 수 있도록 광신호로 변환시키는 전기/광 변환기를 포함할 수 있다.The front end of the underwater acoustic sensor 401 may be connected to the underwater junction box 482 for connection with the submarine cable 480. The underwater junction box 482 connects the underwater acoustic sensor 401 and the submarine cable 480 mechanically, electrically, and optically. The underwater junction box 482 may include an electric / optical converter for converting the digital acoustic signal transmitted from the underwater acoustic sensor 401 into an optical signal so as to be transmitted to the measurement station 185 through a cable.

도 4를 참조하면, 수중 음향센서(501)는 케이블 접속부(583)와 신호케이블(584)에 의해서 기계적/전기적 연속성을 갖도록 선형으로 연결되어 선배열 음향센서 시스템(500)으로 형성될 수 있다. 이러한 선배열 음향센서 시스템(500)에는 단위 길이당 수중청음기의 수가 적거나(1~3개) 수중 음향센서(501) 간의 간격이 긴(수십~수백 미터) 수중 음향센서(501)가 적용된다.Referring to FIG. 4, the underwater acoustic sensor 501 may be linearly connected to have a mechanical / electrical continuity by the cable connection 583 and the signal cable 584, and thus may be formed as the linear array acoustic sensor system 500. The pre-array acoustic sensor system 500 has a small number of hydrophones per unit length (1 to 3) or a long distance (hundreds to hundreds of meters) between the underwater acoustic sensors 501 is applied. .

신호케이블(584)은 수중 음향센서(501) 간의 간격에 따라 적절한 길이가 주어질 수 있다. 신호케이블(584)은 수중 음향센서(501)의 구동에 필요한 전원을 공급하고, 수중 음향센서(501)에서 수신된 디지털 음향신호를 수중 접속함체(582)로 전달하는 전송선로 역할을 한다. 수중 접속함체(582)는 도 3의 수중 접속함체(482)와 동일하거나 유사하게 구성될 수 있다.The signal cable 584 may be given an appropriate length depending on the distance between the underwater acoustic sensor 501. The signal cable 584 supplies power required for driving the underwater acoustic sensor 501 and serves as a transmission line for transmitting the digital acoustic signal received from the underwater acoustic sensor 501 to the underwater connection enclosure 582. The underwater junction 582 may be configured the same as or similar to the underwater junction 482 of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향센서(101)의 내부 구성을 보인 조립도이다.5 is an assembly view showing the internal configuration of the underwater acoustic sensor 101 according to an embodiment of the present invention.

수중 음향센서(101)는 수중청음기 조립체(150), 전자부 조립체(170) 및 인장 패키지(110)를 포함할 수 있다.The underwater acoustic sensor 101 may include a hydrophone assembly 150, an electronics assembly 170, and a tension package 110.

수중청음기 조립체(150)는 음파를 전기적 신호로 변환시키는 수중청음기를 포함한다.The hydrophone assembly 150 includes a hydrophone that converts sound waves into electrical signals.

전자부 조립체(170)는 신호증폭기 및/또는 센서신호 전송기를 포함한다. 신호증폭기는 수중청음기에서 변환된 미소 전기신호를 증폭하며, 센서신호 전송기는 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 측정소(185)로 전송한다.The electronics assembly 170 includes a signal amplifier and / or a sensor signal transmitter. The signal amplifier amplifies the micro electric signal converted from the hydrophone, and the sensor signal transmitter converts the electric signal into a digital signal and transmits it to the measuring station 185.

인장 패키지(110)는 수중청음기 조립체(150), 전자부 조립체(170) 및 신호선/전원선을 포함하는 배선(171)을 수용하고, 구성품들을 각종 외력으로부터 보호한다.The tension package 110 accommodates the hydrophone assembly 150, the electronics assembly 170, and the wiring 171 including the signal lines / power lines and protects the components from various external forces.

수중 음향센서(101)는 선배열 음향센서 시스템(100)의 운송, 선적 및 해저 설치시 작용하는 인장력, 굽힘력, 압축력, 비틀림력 등에 견딜 수 있도록 하는 고강도의 관절부(160)를 포함할 수 있다.Underwater acoustic sensor 101 may include a high-strength joint portion 160 to withstand tensile force, bending force, compression force, torsional force, etc. acting during transportation, shipping and subsea installation of the pre-array acoustic sensor system 100. .

관절부(160)는 인장 패키지(110)들의 서로 마주보는 단부의 사이에 배치된다. 관절부(160)는 인장 패키지(110)의 축방향에 각각 수직하며, 서로 교차하도록 이루어지는 제 1축 및 제 2축(151, 152, 도 9 참조)을 중심으로 상기 인장 패키지(110)들을 회전가능하게 연결한다. 관절부(160)는, 예를 들어 유니버셜 조인트 관절 구조로 형성될 수 있다.The articulation portion 160 is disposed between the opposite ends of the tension packages 110. Joint portion 160 is perpendicular to the axial direction of the tension package 110, respectively, rotatable around the first axis and the second axis (151, 152, see Fig. 9) formed to cross each other. Connect it. The joint part 160 may be formed, for example, of a universal joint joint structure.

수중 음향센서(101)는 내부 구성품이 해수에 노출되는 것을 방지하기 위하여 유체가 스며드는 것을 제한하도록 형성되는 호스(172)를 포함한다. 호스(172)는 장기적인 내해수성과 내유성이 우수한 고분자 플라스틱 재료, 예를 들어 폴리에틸렌 호스로 형성될 수 있다.The underwater acoustic sensor 101 includes a hose 172 that is configured to restrict fluid seepage in order to prevent internal components from being exposed to seawater. The hose 172 may be formed of a polymeric plastic material, such as polyethylene hose, which has excellent long-term seawater resistance and oil resistance.

수중 음향센서(101) 내부는 음파가 수중청음기 조립체(150)에 음향신호의 왜곡 없이 투과될 수 있도록 절연성 오일(173)이 충전될 수 있다. 절연성 오일(173)은 해수와의 음향 임피던스 매칭(Impedance Matching)을 구현하고, 수중 음향센서(101)가 압력 평형을 이루어 수압에 의하여 찌그러지거나 파손되지 않도록 한다.The inside of the underwater acoustic sensor 101 may be filled with an insulating oil 173 so that sound waves can be transmitted to the hydrophone assembly 150 without distortion of the acoustic signal. The insulating oil 173 implements acoustic impedance matching with the seawater, and the underwater acoustic sensor 101 is pressure balanced so that it is not crushed or damaged by water pressure.

도 6은 도 5에 따른 인장 패키지(110)의 선형 배열 조립을 보인 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view illustrating the linear arrangement of the tension package 110 according to FIG. 5.

인장 패키지(110)는 축방향으로 90도씩 회전되어 선형 배열을 구성할 수 있다. 관절부(160)는 인장 패키지(110)의 굽힘, 비틀림이 가능하도록 한다. 관절부(160)가 형성됨으로써, 선배열 음향센서 시스템(100)은 일련의 설치 과정에서 받는 외력에 따른 인장, 굽힘, 압축, 비틀림 등에 견딜 수 있다.The tension package 110 may be rotated by 90 degrees in the axial direction to form a linear arrangement. Articulation portion 160 allows bending, twisting of the tension package 110. By forming the joint portion 160, the linear array acoustic sensor system 100 can withstand tension, bending, compression, torsion, etc. according to the external force received during a series of installation process.

도 7 및 8은 도 5에 따른 인장 패키지(110)의 굽힘 및 비틀림을 보인 사시도이다.7 and 8 are perspective views showing the bending and torsion of the tension package 110 according to FIG.

수중 음향센서(101)가 관절부(160)에서 특정된 각도의 굽힘(Φ) 및 비틀림(θ)이 이루어지는 것을 나타낸다.The underwater acoustic sensor 101 shows that the bending Φ and the twist θ of the angle specified by the joint portion 160 are performed.

선배열 음향센서 시스템(100)은 원활한 권취성을 위해서 특정된 곡률로 굽힘이 자유로워야 할 뿐만 아니라, 선배열 음향센서 시스템(100)의 길이 방향 축에 대하여 특정된 각도로 비틀림이 자유로워야 한다.The linear array acoustic sensor system 100 should be free to bend at a specified curvature for smooth winding, as well as free from twisting at a specified angle with respect to the longitudinal axis of the linear array acoustic sensor system 100.

관절부(160)는 원활한 권취성을 위하여 특정된 각도 이내에서 굽힘과 비틀림이 가능하도록 하며, 설치시 작용하는 외력을 충분히 견딜 수 있도록 한다.The joint portion 160 allows bending and torsion within a specified angle for smooth winding, and to withstand external forces acting upon installation.

도 9, 10 및 11은 도 5에 따른 인장 패키지(110)의 관절부(160)의 조립도이다.9, 10 and 11 are assembled views of the joint 160 of the tension package 110 according to FIG.

도 9는 관절부(160) 조립 전의 부품 구성을 보여준다. 인장 패키지(110)의 단부에 형성되는 연결부(111)에는 관통홀(112)이 형성될 수 있다. 관통홀(112)에는 관절부 본체(140)에 서로 수직하게 배치되는 복수의 관통공(141)에 삽입되는 핀(143)이 관통하여 결합될 수 있다.9 shows a component configuration before assembling the joint part 160. The through hole 112 may be formed in the connecting portion 111 formed at the end of the tensile package 110. The pin 143 inserted into the plurality of through holes 141 disposed perpendicular to each other in the joint part body 140 may penetrate through the through hole 112.

핀(143)이 관통하는 방향으로 이루어지는 두 축은 각각 제 1축(151) 및 제 2축(152)를 형성한다. 제 1축(151) 및 제 2축(152)은 인장 패키지(110)의 축방향에 각각 수직하며, 제 1축(151) 및 제 2축(152)은 서로 교차하도록 이루어진다.Two axes formed in the direction in which the pin 143 penetrates form a first axis 151 and a second axis 152, respectively. The first axis 151 and the second axis 152 are perpendicular to the axial direction of the tensile package 110, respectively, and the first axis 151 and the second axis 152 are made to cross each other.

수중 음향센서(101)는 인장 패키지(110)의 외주면을 감싸며, 핀(143)들의 이탈을 방지하도록 핀(143)들의 단부를 덮는 가이드부(130)를 더 포함할 수 있다. 가이드부(130)에는 배선(171)이 통과하도록 가이드부(130)의 축방향으로 관통되는 적어도 하나의 가이드 홀(134)이 형성된다. 가이드부(130)에는 관통공(141) 및 관통홀(112)에 대응되는 위치에 관통구멍(131)이 형성된다.The underwater acoustic sensor 101 may further include a guide part 130 surrounding the outer circumferential surface of the tensile package 110 and covering end portions of the pins 143 to prevent the pins 143 from being separated. At least one guide hole 134 penetrating in the axial direction of the guide part 130 is formed in the guide part 130 to allow the wiring 171 to pass therethrough. The guide part 130 has a through hole 131 formed at a position corresponding to the through hole 141 and the through hole 112.

도 10을 참조하면, 인장 패키지(110)가 관절부 본체(140)를 감싸도록 축방향으로 90도씩 회전되어 선형 배열을 구성한다. 그 결과, 관통구멍(131), 관통홀(112) 및 관통공(141)은 각각 제 1축(151) 및 제 2축(152) 상에 놓이게 된다. 핀(143)은 제 1축(151) 및 제 2축(152) 상에 삽입되어 인장 패키지(110) 간을 연결시킨다.Referring to FIG. 10, the tension package 110 is rotated by 90 degrees in the axial direction so as to surround the joint body 140, thereby forming a linear arrangement. As a result, the through hole 131, the through hole 112, and the through hole 141 are placed on the first shaft 151 and the second shaft 152, respectively. The pin 143 is inserted on the first shaft 151 and the second shaft 152 to connect the tension package 110.

도 11을 참조하면, 가이드부(130)는 인장 패키지(110)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결속된다. 핀(143)이 끼워져 조립된 후, 핀(143)이 빠져나오지 않도록 가이드부(130)를 화살표 방향 즉, 관절부(160)에서 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 그 결과, 가이드부(130)에 형성되는 돌기부(133)가 핀(143)의 단부를 덮어 핀(143)의 이탈을 방지한다. 가이드부(130)는 고정용 구멍(132)에 접시머리나사(135)를 관통시켜 탭(113)에 조립하여 인장 패키지(110)에 고정될 수 있다.(도 10 참조)Referring to FIG. 11, the guide part 130 is slidably coupled to an outer circumferential surface of the tensile package 110. After the pin 143 is fitted and assembled, the guide part 130 is moved in the direction of the arrow, that is, away from the joint part 160 so that the pin 143 does not come out. As a result, the protrusion 133 formed on the guide 130 covers the end of the pin 143 to prevent the pin 143 from being separated. The guide unit 130 may be assembled to the tab 113 by penetrating the countersunk screw 135 through the fixing hole 132 and fixed to the tension package 110 (see FIG. 10).

도 12는 도 5에 따른 가이드부(130)의 사시도이다.12 is a perspective view of the guide unit 130 according to FIG. 5.

돌기부(133)는 관절부(160) 조립시 삽입된 핀(143)이 밖으로 빠지지 않도록 한다. 가이드 홀(134)은 수중 음향센서(101) 내부로 지나가는 배선(171)을 분리 배치시켜 전기적 노이즈의 영향을 최소화하며, 배선(171)에 대한 처리가 깔끔하게 되도록 한다. 내부 형태는 인장 패키지(110)의 단부에 조립되었을 때 유격이 없도록 외형과 동일하게 제작될 수 있다.The protrusion 133 prevents the pin 143 inserted into the joint 160 from being pulled out. The guide hole 134 separates and arranges the wiring 171 passing through the underwater acoustic sensor 101 to minimize the influence of electrical noise and to clean the processing of the wiring 171. The inner form may be manufactured the same as the outer form so that there is no play when assembled at the end of the tensile package 110.

도 13은 도 5에 따른 관절부 본체(140)의 사시도이다.13 is a perspective view of the joint body 140 according to FIG. 5.

도 13를 참조하면, 관절부 본체(140)는 육면체 구조로 형성될 수 있고, 고강도/초경량 소재로 제작될 수 있다. 관절부 본체(140)는, 예를 들어 알루미늄 합금으로 제작 가능하다. 관절부 본체(140)에는 핀(143)이 삽입될 수 있는 복수의 관통공(141)이 서로 수직하게 가공될 수 있다. 핀(143)이 관통공(141)과 관통홀(112)에 삽입됨으로써, 관절부 본체(140)가 인장 패키지(110)에 회전가능하게 연결된다.Referring to FIG. 13, the joint body 140 may be formed of a hexahedral structure and may be made of a high strength / ultra light material. The joint part body 140 can be manufactured from an aluminum alloy, for example. The plurality of through holes 141 into which the pin 143 may be inserted may be vertically processed in the joint body 140. As the pin 143 is inserted into the through hole 141 and the through hole 112, the joint body 140 is rotatably connected to the tensile package 110.

선배열 음향센서 시스템(100)은 과도한 굽힘과 비틀림으로 인한 배선(171) 또는 호스(172)의 손상을 예방하기 위하여 특정된 굽힘 각도 및 비틀림 각도 이내로만 회전되도록 형성되는 회전제한부를 포함할 수 있다.The pre-array acoustic sensor system 100 may include a rotation limiter configured to rotate only within a specified bending angle and torsion angle in order to prevent damage to the wiring 171 or the hose 172 due to excessive bending and torsion. .

도 7 및 13을 참조하면, 특정된 각도의 굽힘을 허용하는 회전제한부는 접촉부(145), 평행부(144) 및 경사부(142)들을 포함한다. 접촉부(145)는 인장 패키지(110)의 단부에서 평면으로 형성된다. 평행부(144)는 관절부 본체(140)에 접촉부(145)와 평행하며 이격되게 배치된다. 경사부(142)는 인장 패키지(110)의 회전시, 경사부(142)가 특정된 각도에서 접촉부(145)에 걸리도록 평행부(144)의 양측에서 각각 접촉부(145)와 멀어지는 방향으로 경사지게 형성된다.Referring to FIGS. 7 and 13, a rotational limit that allows bending at a specified angle includes contacts 145, parallels 144, and inclined portions 142. The contact 145 is formed planar at the end of the tension package 110. The parallel part 144 is disposed parallel to the contact part 145 and spaced apart from the joint part body 140. The inclined portion 142 is inclined in a direction away from the contact portion 145 on both sides of the parallel portion 144 so that the inclined portion 142 is caught by the contact portion 145 at the specified angle when the tensile package 110 rotates. Is formed.

도 8 및 13을 참조하면, 특정된 각도의 비틀림을 허용하는 회전제한부는 슬롯 홀(slot hole) 형태로 가공된 관통공(141)을 포함한다. 이와 같은 구조로 인하여 인장핀(143)의 양단은 상대회전 즉, 제한된 비틀림이 일어난다.Referring to FIGS. 8 and 13, the rotation limiting portion that allows the twist of the specified angle includes the through hole 141 processed in the form of a slot hole. Due to such a structure, both ends of the tension pin 143 have a relative rotation, that is, limited twisting.

관절부 본체(140)의 경사부(142)의 각도(β)와 관통공(141)의 유격은 운송용 드럼 및 케이블 적재 탱크 내의 최소 곡률 반경으로 결정된다.The angle β of the inclined portion 142 of the joint body 140 and the clearance of the through hole 141 are determined as the minimum radius of curvature in the transport drum and the cable loading tank.

도 14는 저주파 대역 수신용 수중 음향센서(201)의 사시도이며, 도 17은 고주파 대역 수신용 수중 음향센서(301)의 사시도이다.14 is a perspective view of the underwater acoustic sensor 201 for low frequency band reception, and FIG. 17 is a perspective view of the underwater acoustic sensor 301 for high frequency band reception.

도 14 및 17을 참조하면, 수중 음향센서(201, 301)는 탐지하고자 하는 음파의 주파수 대역에 따라 저주파 대역 수신용 수중 음향센서(201)와, 고주파 대역 수신용 수중 음향센서(301)로 고안될 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 17, the underwater acoustic sensors 201 and 301 are designed as an underwater acoustic sensor 201 for receiving a low frequency band and an underwater acoustic sensor 301 for receiving a high frequency band according to a frequency band of a sound wave to be detected. Can be.

도 14는 음파를 전기적 신호로 변환하는 수중청음기 조립체(251)와 수중청음기(252)로부터 변환된 전기신호를 디지털신호로 변환하여 전송하는 전자부 조립체(270)가 저주파용 인장 패키지(210)에 결합된 사시도이다.14 shows a hydrophone assembly 251 for converting sound waves into an electrical signal and an electronics assembly 270 for converting and transmitting an electric signal converted from the hydrophone 252 into a digital signal in a tension package 210 for low frequency. Combined perspective view.

수중청음기 조립체(251)는 고정구멍(220)에 고정나사(222)가 삽입되어 캡(255)에 가공된 탭(257)에 조립됨으로써 인장 패키지(210)에 고정될 수 있다.(도 16 참조)The hydrophone assembly 251 may be fixed to the tension package 210 by inserting a fixing screw 222 into the fixing hole 220 and assembling the tab 257 processed in the cap 255. )

전자부 조립체(270)는 수중청음기 조립체(251)에 인접하여 설치된다. 이러한 배치는 수중청음기(252) 출력 신호선의 노이즈 영향을 최소화한다. 전자부 조립체(270)는 인장 패키지(210)의 내부 바닥면에 가공된 구멍에 고정나사에 의해서 인장 패키지(210)에 조립될 수 있다.The electronics assembly 270 is installed adjacent to the hydrophone assembly 251. This arrangement minimizes the noise effect of the hydrophone 252 output signal line. The electronics assembly 270 may be assembled to the tensile package 210 by a fixing screw in a hole formed in the inner bottom surface of the tensile package 210.

인장 패키지(210)의 양단부에는 가이드부(230)가 조립된다. 가이드부(230)는 수중청음기 조립체(251)와 전자부 조립체(270) 주변을 지나가는 배선(271)을 종류별로 그룹핑(grouping)하여 수신되는 음파신호의 왜곡이나 간섭발생을 최소화한다.Guide portions 230 are assembled to both ends of the tension package 210. The guide unit 230 groups the hydrophone assembly 251 and the wiring 271 passing around the electronic assembly 270 by type to minimize distortion or interference of the received acoustic wave signal.

배선(271)은 인장 패키지(210)에 형성되는 밴드 고정 홈(221)에 묶이는 우레탄 밴드에 의하여 인장 패키지(210)에 고정될 수 있다.The wiring 271 may be fixed to the tensile package 210 by a urethane band which is tied to the band fixing groove 221 formed in the tensile package 210.

도 15 및 16은 도 14에 따른 수중청음기 조립체(251)의 사시도 및 분해도이다.15 and 16 are perspective and exploded views of the hydrophone assembly 251 according to FIG. 14.

도 15를 참조하면, 수중청음기(252)는 음향적 간섭이 적은 다공성의 스폰지(253)로 감싸져 쉴딩캔(254) 내부에 장착될 수 있다. 이를 통하여 수중청음기(252)의 고정 구조가 수신 음향특성에 주는 영향이 최소화된다.Referring to FIG. 15, the hydrophone 252 may be enclosed with a porous sponge 253 having less acoustic interference and mounted inside the shielding can 254. Through this, the influence of the fixed structure of the hydrophone 252 on the received acoustic characteristics is minimized.

쉴딩캔(254)에 의해서 음향신호의 감쇄가 야기되는 것을 최소화하기 위해서 쉴딩캔(254)의 외주면에는 쉴딩캔의 내부와 외부를 연통시키는 적어도 하나의 연통공(256)이 형성될 수 있다. 연통공(256)은 음향신호의 수신 특성을 양호하게 하며, 쉴딩캔(254) 내부로 오일 충전이 원활히 될 수 있도록 하고, 스폰지(253)의 공기가 잘 빠져나올 수 있도록 한다.In order to minimize attenuation of the acoustic signal by the shielding can 254, at least one communication hole 256 may be formed on the outer circumferential surface of the shielding can 254 to communicate the inside and the outside of the shielding can. The communication hole 256 improves the reception characteristics of the acoustic signal, facilitates the oil filling into the shielding can 254, and allows the air of the sponge 253 to escape well.

쉴딩캔(254)의 양단부는 턱이 있는 캡(255)으로 고정될 수 있다. 캡(255)은 내부에 장착된 수중청음기(252)의 이탈을 제한한다. 캡(255)은, 예를 들어 중공 형상을 가질 수 있다. 수중청음기(252) 조립체는 캡(255)에 가공된 탭(257)에 고정나사(222)를 조립하여 인장 패키지(210)에 고정될 수 있다.Both ends of the shielding can 254 may be fixed by a cap 255 with a jaw. The cap 255 restricts the detachment of the hydrophone 252 mounted therein. The cap 255 may have a hollow shape, for example. The hydrophone 252 assembly may be fixed to the tension package 210 by assembling the set screw 222 to the tab 257 processed in the cap 255.

상기 구조는 수중청음기(252)가 쉴딩캔(254) 내부에 장착되어 주변으로 지나가는 배선(271)에 의한 전자기 간섭으로부터의 영향을 최소화할 수 있다. 또한 상기 구조를 통하여 취급 및 운용 중에 발생하는 과도한 압축력 및 충격으로부터 수중청음기(252)가 보호될 수 있다.The structure may minimize the influence of the hydrophone 252 is mounted inside the shielding can 254 and from the electromagnetic interference by the wiring 271 passing around. In addition, the hydrophone 252 can be protected from the excessive compressive force and impact generated during handling and operation through the structure.

도 18 및 19은 도 17에 따른 수중청음기 조립체(360)의 사시도 및 분해도이다.18 and 19 are perspective and exploded views of the hydrophone assembly 360 according to FIG. 17.

도 17을 참조하면, 수중청음기(361)는 그물망(362)으로 감싸져 고주파용 인장 패키지(310)의 양단부에 고정될 수 있다.Referring to FIG. 17, the hydrophone 361 may be wrapped with a mesh 362 and fixed to both ends of the high-frequency tension package 310.

고주파 음파 신호에 대해서는 쉴딩캔(254)도 음파신호의 왜곡과 감쇄를 발생시키며, 수중청음기 조립체(251)에 인접하여 장착된 전자부 조립체(270)도 수신 음향특성에 영향을 준다. 따라서 고주파 대역 수신용 인장 패키지(310)는 쉴딩캔(254) 대신에 그물망(362)을 이용하여 수중청음기(361)를 인장 패키지(310)의 내부 중앙에 배치될 수 있도록 한다.The shielding can 254 also generates distortion and attenuation of the sound wave signal for the high frequency sound wave signal, and the electronics assembly 270 mounted adjacent to the hydrophone assembly 251 also affects the reception acoustic characteristics. Therefore, the high-frequency band receiving tension package 310 may be arranged in the inner center of the tensile package 310 by using the mesh 362 in place of the shielding can 254.

전자부 조립체(370)는 음향적 간섭의 최소화 및 공간확보를 위하여 인접한 인장 패키지(310)의 내부에 배치된다.The electronics assembly 370 is disposed inside the adjacent tensile package 310 to minimize acoustic interference and secure space.

그물망(362)은 수중청음기(361)가 중앙에 위치하도록 인장 패키지(310)의 양단에 고정될 수 있다. 고정 수단은, 예를 들어 고정구(363)와 나사(364)가 될 수 있다. 인장 패키지(310) 양단면에는 그물망(362)에 장착된 수중청음기(361)가 인장 패키지(310)에 고정될 수 있도록 나사(364)로 고정할 수 있는 구멍(317)이 각각 형성될 수 있다.The mesh 362 may be fixed to both ends of the tensile package 310 so that the hydrophone 361 is centrally located. The fastening means can be fasteners 363 and screws 364, for example. Both ends of the tension package 310 may be provided with holes 317 that may be fixed by screws 364 so that the hydrophone 361 mounted on the mesh 362 may be fixed to the tension package 310. .

수신 주파수가 고주파 대역까지 높아짐에 따라 배선(371)도 음향 수신특성에 영향을 준다. 따라서 배선(371)은 음파 전달이 왜곡되지 않도록 인장 패키지(310)의 측면에 형성된 홈(315)에 안착될 수 있다. 배선(371)은 인장 패키지(310)에 가공된 구멍(316)에 케이블 타이 혹은 고무 밴드 등을 이용하여 고정될 수 있다.As the reception frequency is increased to the high frequency band, the wiring 371 also affects the acoustic reception characteristic. Therefore, the wiring 371 may be seated in the groove 315 formed in the side surface of the tensile package 310 so that sound wave transmission is not distorted. The wiring 371 may be fixed to the hole 316 processed in the tensile package 310 by using a cable tie or a rubber band.

이상에서 설명한 수중 음향센서 및 이를 구비하는 선배열 음향센서 시스템은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described underwater acoustic sensor and the pre-array acoustic sensor system having the same are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments are all or part of each of the embodiments so that various modifications can be made. It may be configured in combination.

Claims (15)

음파를 전기적 신호로 변환시키는 수중청음기;
상기 수중청음기를 수용하며, 일 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 일 방향을 따라 배열되는 인장 패키지들; 및
상기 인장 패키지들의 서로 마주보는 단부의 사이에 배치되고, 상기 일 방향에 각각 수직하며, 서로 교차하도록 이루어지는 제 1축 및 제 2축을 중심으로 상기 인장 패키지들을 회전가능하게 연결하는 관절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.Hydrophones for converting sound waves into electrical signals;
Tensile packages receiving the hydrophone and being formed to extend in one direction and arranged along the one direction; And
A joint portion disposed between the opposite ends of the tensile packages, the joint portions rotatably connecting the tensile packages about a first axis and a second axis, respectively perpendicular to the one direction and intersecting with each other. Underwater acoustic sensor. 제 1항에 있어서,
상기 관절부는,
서로 수직하게 배치되는 복수의 관통공을 구비하는 관절부 본체; 및
상기 관통공에 각각 삽입되고, 상기 제 1축과 상기 제 2축을 형성하도록 상기 인장 패키지에 회전가능하게 연결되는 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 1,
The joint part,
A joint part body having a plurality of through holes disposed perpendicular to each other; And
And a pin respectively inserted into the through hole, the pins being rotatably connected to the tension package to form the first axis and the second axis. 제 2항에 있어서,
상기 인장 패키지의 적어도 일부는 상기 관통공을 덮도록 형성되고,
상기 인장 패키지에는 상기 관통공과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되며,
상기 핀들은 상기 관통홀에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 2,
At least a portion of the tensile package is formed to cover the through hole,
The through-hole is formed in the tension package corresponding to the through hole,
And the pins are inserted into the through holes, respectively. 제 2항에 있어서,
상기 인장 패키지의 외주면을 감싸며, 상기 핀들의 이탈을 방지하도록 상기 핀들의 단부를 덮는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 2,
And a guide part surrounding an outer circumferential surface of the tensile package and covering end portions of the pins to prevent separation of the pins. 제 4항에 있어서,
상기 가이드부에는 신호를 전송하거나 전원을 공급하는 배선이 통과하도록 상기 가이드부의 축방향으로 관통되는 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 4, wherein
Underwater acoustic sensor, characterized in that the guide portion is formed with at least one guide hole penetrating in the axial direction of the guide portion so as to pass a wire for transmitting a signal or supplying power. 제 2항에 있어서,
상기 일 인장 패키지의 회전시, 특정된 각도에서 상기 회전을 제한하도록 형성되는 회전제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 2,
Underwater acoustic sensor, characterized in that further comprising a rotation limiting portion formed to limit the rotation at a specified angle, during the rotation of the tension package. 제 6항에 있어서,
상기 회전제한부는,
상기 인장 패키지의 단부에서 평면으로 형성되는 접촉부; 및
상기 관절부 본체에 상기 접촉부와 평행하며, 이격되게 배치되는 평행부; 및
상기 일 인장 패키지의 회전시, 특정된 각도에서 상기 접촉부에 걸리도록 상기 평행부의 양측에서 각각 상기 접촉부와 멀어지는 방향으로 경사지는 경사부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 6,
The rotation limit unit,
A contact portion formed in a plane at the end of the tension package; And
A parallel part disposed parallel to the contact part and spaced apart from the contact part body; And
Underwater acoustic sensor, characterized in that for rotating the one tension package, the inclined portions inclined in a direction away from the contact portion on each side of the parallel portion so as to be caught in the contact portion at a specified angle. 제 2항에 있어서,
상기 관통공은,
상기 인장핀의 양단이 서로 상대회전이 가능하도록 하는 슬롯 홀인 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 2,
The through hole,
Underwater acoustic sensor, characterized in that both ends of the tension pin is a slot hole to allow relative rotation with each other. 제 1항에 있어서,
상기 인장 패키지들을 수용하며, 유체가 스며드는 것을 제한하도록 형성되는 호스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 1,
And a hose configured to receive the tension packages and to restrict fluid seepage. 제 9항에 있어서,
상기 호스의 내부에는 절연성 오일이 충전되는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 9,
Underwater acoustic sensor, characterized in that the insulating oil is filled in the hose. 제 1항에 있어서,
상기 수중청음기는,
상기 수중청음기의 외주면을 감싸는 다공성의 스폰지;
상기 스폰지를 수용하는 쉴딩캔; 및
상기 쉴딩캔의 양 단부에 장착되는 중공 형상의 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 1,
The hydrophone is,
A porous sponge surrounding an outer circumferential surface of the hydrophone;
A shielding can containing the sponge; And
Underwater acoustic sensor comprising a hollow cap mounted to both ends of the shielding can. 제 11항에 있어서,
상기 쉴딩캔의 외주면에 상기 쉴딩캔의 내부와 외부를 연통시키는 적어도 하나의 연통공이 형성된 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.12. The method of claim 11,
Underwater acoustic sensor, characterized in that formed on the outer circumferential surface of the shielding can at least one communication hole for communicating the inside and the outside of the shielding can. 제 5항에 있어서,
상기 배선은 상기 인장 패키지의 측면에 형성되는 홈에 안착되는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.6. The method of claim 5,
The wire is an acoustic sensor, characterized in that seated in the groove formed on the side of the tension package. 제 1항에 있어서,
상기 수중청음기는 상기 수중청음기를 감싸며 상기 인장 패키지의 양단에 고정되는 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 음향센서.The method of claim 1,
The hydroacoustic device is a hydroacoustic sensor, characterized in that it comprises a mesh surrounding the hydrophone and fixed to both ends of the tension package. 수중청음기를 구비하고, 상기 수중청음기를 수용하며 일 방향을 따라 배열되는 인장 패키지들을 구비하고, 상기 인장 패키지들의 서로 마주보는 단부의 사이에 배치되는 관절부를 포함하며, 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따르는 수중 음향센서; 및
상기 수중 음향센서와 연결되고, 상기 수중청음기를 통하여 감지된 음파신호를 측정소로 전송하는 해저 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선배열 음향센서 시스템.15. A hydrophone comprising: a hydrophone, comprising tension packages for receiving the hydrophone and arranged along one direction, the joints being disposed between the opposite ends of the tension packages, wherein: An underwater acoustic sensor according to any one of the preceding claims; And
And a submarine cable connected to the underwater acoustic sensor and transmitting the sound wave signal detected through the hydrophone to a measurement station.
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