KR20240092324A - 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치 및 이를 이용한 수중 소나 정밀도 판단방법 - Google Patents

수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치 및 이를 이용한 수중 소나 정밀도 판단방법 Download PDF

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Abstract

수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치가 개시된다. 본 발명에 따른 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치로서, 소정의 길이를 갖는 막대형 각 지지부재들의 각 단부가 직각으로 서로 결합되어 각 상기 지지부재들 사이에 사각형의 설치공간이 형성되는 프레임부; 상기 프레임부의 배면 쪽에 결합되어 상기 설치공간의 배면 쪽을 막기 위한 적어도 1개 이상의 차단판재; 및 상기 소나에서 방사되는 음파나 초음파가 다른 형태로 반사되도록 서로 다른 크기와 형상으로 이루어진 다수개의 감지공을 구비하여 상기 설치공간에 설치되는 다수개의 표식부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치 및 이를 이용한 수중 소나 정밀도 판단방법{RTIFICIAL MARKER FOR DETERMINING MEASUREMENT ACCURACY OF SONAR IN UNDERWATER AND METHOD DETERMINE USING THEROF}
본 발명은 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치 및 이를 이용한 수중 소나 정밀도 판단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수중에서 설치가 용이하고 측정 환경(거리)에 대한 소나의 분해능을 확인 및 진단할 수 있는 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치 및 이를 이용한 수중 소나 정밀도 판단방법에 관한 것이다.
수중 환경에서의 위치 인식 및 항법에 필요한 정보를 얻기 위하여, 영상 정보를 활용한 물체 탐색 및 인식과 항법에 관한 다양한 연구가 수행되어 왔다. 수중 환경에서의 위치 인식 및 항법에 필요한 정보를 얻기 위한 종래의 방법으로는, 먼저, IMU(Inertial Measurement Unit), DVL(Doppler Velocity Logs), USBL(Ultra Short Base Line) 등과 같은 센서를 사용하여 정보를 얻는 방법이 있으나, IMU 및 DVL은 오차가 크거나 누적됨으로 인해 정확한 위치 정보를 얻기 어렵다는 단점이 있고, USBL은 오차가 누적되지는 않으나 매우 고가인데 더하여 사용방법이 매우 어렵고 제한적이라는 단점이 있었다.
최근에는, 수중 영상처리를 이용하여 직접 상대적인 위치를 계측하거나 다른 센서 결과에 대한 오차를 보정하는 연구가 진행되어 많은 연구에서 광학 카메라를 사용하여 영상을 획득하는 방법을 제시하고 있으나, 광학 영상은 탁도 및 빛의 영향으로 제한된 시계를 극복하기 어렵다는 문제가 있는 것이었다.
이에, 상기한 바와 같은 광학 카메라에 대한 대안으로, 예를 들면, 수중 영상 소나(sonar)를 사용하여 얻어진 영상을 통해 수중의 상황을 판단하는 방법이 널리 사용되고 있다.
아울러, 컴퓨터 등을 통해 후처리(영상처리)를 행하여 탁도에 의한 시야 확보에 어려움 없이 수십 미터에 이르는 수중 환경에 대한 영상을 관찰할 수 있도록 하는 기술내용이 제시된 바 있으나, 현존하는 최고 성능의 소나로도 자연물의 인식이 매우 어려운 관계로, 현재로서는 해당 분야에 대한 연구가 사실상 정체된 상태에 있다.
상기한 영상 소나는, 초음파를 사용하여 주변 환경을 계측하는 장비로서, 수중의 환경을 파악하는데 유용하게 사용되나, 소나 영상은, 물체의 재질 등과 같은 환경의 영향을 많이 받는 특성으로 인해 수중의 물체를 명확히 표현하는데 한계가 있다.
이와 같이 소나 영상은 물체의 정보를 명확히 전달하지 못하는 한계가 있음으로 인해 소나 영상 자체만으로 물체의 탐색 및 인식에 어려움이 있는 데 더하여, 광학 카메라에 비해 낮은 화질과 노이즈가 많은 영상으로 인해 물체를 보다 용이하게 식별할 수 있도록 하기 위한 사후적인 영상처리에도 많은 어려움이 따르는 것이었다.
이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-2044738호(공고일 : 2019.11.14)에는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법이 개시되어 있다. 선행기술에 개시된 인공 표식은, 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라가 촬영하여 랜드마크(landmark)로서 이용하는 원형 표식 및 사각 표식에 관한 것으로, 소나에 의해서 인식가능한 원형 표식과 광학 카메라에 의해서 인식가능한 사각 표식을 동시에 제조할 수 있어 인식 정밀도를 높일 수 있었다.
그러나, 전술한 선행기술에 의한 인공 표식은 소나의 정밀도를 확인하기에 역부족인 문제점이 있었다.
다른 선행기술로서 대한민국등록특허 제10-1566337호(공고일 : 2015.11.06)에는 수중 영상 소나에 의한 식별 및 영상처리가 용이한 인공 표식물이 개시되어 있다. 이러한 수중 영상 소나에 의한 식별 및 영상처리가 용이한 인공 표식물은 수중 영상 소나에 의한 식별 및 영상처리가 용이한 인공 표식물은 본체부와, 본체부의 표면에 임의의 패턴이 형성되는 패턴부로 이루어진 것으로, 소나 영상에서 인공 표식물이 본체부와 패턴부의 밝기 차에 의해 구분되도록 구성된 것이다.
그러나, 이러한 인공 표식물은 수중에서 본체부와 패턴부의 밝기 차이에 의해 구분되도록만 구성됨으로써, 수중에서 측정환경(거리)에 대한 소나의 분해능을 확인하거나 진단할 수 없는 문제점이 있었다.
. 대한민국등록특허 제10-2044738호(공고일 : 2019.11.14) . 대한민국등록특허 제10-1566337호(공고일 : 2015.11.06)
본 발명의 목적은, 수중 소나의 측정 정밀도를 확인 및 진단하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치로서, 소정의 길이를 갖는 막대형 각 지지부재들의 각 단부가 직각으로 서로 결합되어 각 상기 지지부재들 사이에 사각형의 설치공간이 형성되는 프레임부; 상기 프레임부의 배면 쪽에 결합되어 상기 설치공간의 배면 쪽을 막기 위한 적어도 1개 이상의 차단판재; 및 상기 소나에서 방사되는 음파나 초음파가 다른 형태로 반사되도록 서로 다른 크기와 형상으로 이루어진 다수개의 감지공을 구비하여 상기 설치공간에 설치되는 다수개의 표식부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치에 의해 달성된다.
상기 프레임부는, 상기 차단판재와 상기 표식부재를 상기 지지부재에 결합하기 위한 결합수단을 포함하고, 상기 결합수단은, 상기 지지부재의 전면과 배면에 길이방향을 따라 각각 형성되되 내부는 넓고 길이방향에 대한 직각방향의 입구는 좁게 형성되는 각각의 걸이홈; 상기 걸이홈에 삽입되어 걸리기 위한 걸림부와, 상기 걸림부의 중앙에 형성되는 체결공을 포함하여 상기 걸이홈에 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 각각의 고정블럭; 상기 체결공에 대응되는 관통공을 구비하여 상기 관통공이 상기 체결공에 일치하도록 일단이 상기 걸이홈의 주변에 밀착되고 타단은 상기 차단판재 및 상기 표식부재에 밀착되는 각각의 가압편; 및 상기 관통공을 통하여 상기 체결공에 체결되어 상기 가압편이 상기 차단판재 및 상기 표식부재를 가압하여 고정하기 위한 각각의 체결볼트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 표식부재는, 상기 가압편이 가압하도록 양쪽에 각각 형성되는 가압부; 양쪽의 상기 가압부 사이에 형성되는 표식부; 및 상기 표식부에 형성되는 상기 감지공으로 이루어질 수 있다.
상기 표식부재는, 상기 소나와 상기 감지공과의 거리가 서로 다르도록, 상기 표식부의 두께가 상기 가압부와 같은 두께로 형성되는 제1 표식부재; 상기 표식부의 두께가 상기 가압부보다 더 두껍게 형성되는 제2 표식부재; 및 상기 표식부의 두께가 상기 가압부보다 더 얇게 형성되는 제3 표식부재로 이루어질 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단 방법으로, a) 상기 프레임부의 설치공간에 상기 표식부재를 각각 배치하여 고정하는 표식장치 조립단계; b) 상기 표식부재가 각각 결합된 상기 표식장치를 수중에 수직으로 세워 설치하거나, 수평으로 눕혀 설치한 후 상기 표식장치로부터 설정된 거리에 상기 소나를 설치하는 표식장치 설치단계; c) 상기 표식장치를 향하여 상기 소나를 작동시켜 상기 표식부재의 영상을 얻는 소나영상 획득단계; 및 d) 상기 소나의 작동으로 얻은 상기 표식부재의 영상을 분석하여 상기 표식부재에 형성된 상기 감지공의 식별여부 및 선명도를 토대로 해당 소나의 정밀도를 판단하는 정밀도 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법에 의해 달성된다.
상기 표식장치 조립단계는, 상기 감지공의 크기와 형상이 서로 다르고, 상기 표식부의 두께가 서로 다른 상기 제1 표식부재, 상기 제2 표식부재 및 상기 제3 표식부재를 선택하여 각각 배치할 수 있다.
본 발명에 의하면, 수중에서 사용되는 인공 표식장치를, 감지공 크기와 형상이 서로 다르고 표식부의 두께가 서로 다른 다수개의 표식부재로 구성함으로써 측정 환경, 즉 소나로부터의 표식장치까지의 거리에 대한 수중 소나의 분해능(分解能)을 다양한 형태로 정확하게 확인하고 진단할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 도시한 결합상태 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B'선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 도시한 결합상태 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 도시한 결합상태 정면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 도 7에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법을 설명하기 위한 개략적 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 명세서에서, 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서, 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 도시한 결합상태 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B'선 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중에서 광학카메라 및 소나로 촬영 가능한 인공 표식장치(10)는, 수중에서 소나(20)로 촬영 가능하도록 구성된 것으로, 사각형의 틀을 이루는 프레임부(30)와, 프레임부(30)의 배면 쪽에 설치되는 다수개의 차단판재(40)와, 소나(20)에서 방사되는 초음파나 음파가 다른 형태로 반사되도록 서로 다른 크기와 형태를 갖는 다수개의 감지공을 구비하여 차단판재(40)에 안착되도록 프레임부(30)에 결합되는 다수개의 표식부재(50)로 이루어진다.
이를 보다 구체적으로 설명한다.
프레임부(30)는, 인공 표식장치(10)의 틀을 이루는 것으로, 소정의 길이를 갖는 막대형의 각 지지부재(32)들의 각 단부가 직각으로 서로 결합되어 각 지지부재(32)들 사이에 사각형의 설치공간(S)을 형성한다.
지지부재(32)는, 알루미늄재로 압출 성형된 프로파일 형태를 갖는 것으로, 도 1 및 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 사각형의 단면을 갖으며 전면(32A)과 배면(32B)을 포함한 각 면에 걸이홈(32C)들이 각각 형성된다. 걸이홈(32C)은 내부는 넓고 길이방향에 대한 직각방향의 입구는 좁은, 즉 요철 모양을 갖는다. 따라서 고정블럭(34)은 지지부재(32)의 길이방향 쪽을 통하여 걸이홈(32C)에 삽입되어 길이방향으로 이동가능하게 된다.
각각의 지지부재(32)들은 도 1에 도시된 바와 같이 각 단부가 직각을 이루도록 결합 브라켓(31)들에 의해 상호 결합된다. 결합 브라켓(31A)은 "ㄱ"형으로 된 코너형과 "T"자 형으로 된 중간형으로 구성되며, 결합 브라켓(31A)을 통하여 걸이홈(32C)에 삽입 설치되는 블럭(31B)에 체결되는 볼트들에 의해 상호 견고한 결합상태를 유지한다. 블럭(31B)은 고정블럭(34)과 동일한 구조로 구성될 수 있다.
각각의 지지부재(32)들 서로 결합되어 1개의 설치공간(S)만을 형성할 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 설치공간(S)을 형성하도록 구성될 수 있다.
전술한 프레임부(30)는, 차단판재(40)와 표식부재(50)를 가로 세로 방향으로 각각 배치되어 프레임부(30)의 틀을 형성하는 각각의 지지부재(32)에 결합하기 위한 결합수단을 포함한다.
결합수단은, 지지부재(32)의 전면(32A)과 배면(32B)에 길이방향을 따라 각각 형성되되 내부는 넓고 길이방향에 대한 직각방향의 입구는 좁게 형성되는 각각의 전술한 걸이홈(32C)을 포함한다. 걸이홈(32C)에 삽입되어 걸리기 위한 걸림부(34A)와, 걸림부(34A)의 중앙에 형성되는 체결공(34B)을 포함하여 걸이홈(32C)에 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 각각의 고정블럭(34)을 포함한다. 체결공(34B)에 대응되는 관통공(36A)을 구비하여 관통공(36A)이 체결공(34B)에 일치하도록 일단이 걸이홈(32C)의 주변에 해당하는 지지부재(32)의 전면(32A)에 밀착되고 타단은 차단판재(40) 또는 표식부재(50)에 밀착되는 각각의 가압편(36)을 포함한다. 관통공(36A)을 통하여 체결공(34B)에 체결되어 가압편(36)이 차단판재(40) 또는 측정판재(50)를 가압하여 고정하기 위한 각각의 체결볼트(38)를 포함한다.
차단판재(40)는, 결합수단에 의해 프레임부(30)의 배면 쪽에 결합되어 설치공간(S)의 배면 쪽을 막기 위한 것이다. 이러한 차단판재(40)는 음파나 초음파를 반사하기 위하여 금속재, 바람직하게는 알루미늄재로 구성된다. 이러한 차단판재(40)는 적어도 1개 이상으로 구성된다.
표식부재(50)는, 소나(20)에서 방사되는 음파나 초음파가 다른 형태로 반사되도록 알루미늄재를 포함한 금속재로 구성되는 것으로, 서로 다른 크기와 형상으로 이루어진 다수개의 감지공(52A)을 구비하여 설치공간(S)에 위치하도록 차단판재(40)의 상면에 안착되어 프레임부(30)의 지지부재에 결합된다.
표식부재(50)는, 가압편(36)이 밀착되어 가압하도록 양쪽에 각각 형성되는 가압부(52B)와, 양쪽의 가압부(52B) 사이에 형성되는 표식부(52C)와, 표식부(52C)에 형성되는 감지공(52A)으로 이루어진다.
표식부재(50)는 다수개로 이루어진다. 각각의 표식부재(50)는, 소나(20)와 감지공(52A)과의 거리가 서로 다르도록, 표식부(52C)의 두께가 서로 다르게 형성되는 것으로, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 표식부(52C)의 두께가 가압부(52B)와 같은 두께로 형성되는 제1 표식부재(50A)와, 표식부(52C)의 두께가 가압부(52B)보다 더 얇게 형성되는 제3 표식부재(50B)로 이루어진다.
이때, 표식부재(50)는 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 표식부(52C)의 두께가 가압부(52B)보다 더 두껍게 형성되는 제2 표식부재(50C)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
표식부재(50)의 표식부(52C) 두께를 서로 다르게 형성하는 것은, 표식장치(10)의 틀을 이루는 프레임부(30)의 지지부재(32) 전면(32A)을 기준으로 소나(20)로부터 감지공(52A)까지의 거리가 서로 다르도록 하기 위한 것이다.
예를 들면, 소나(20)와 전면(32A) 사이의 거리가 10m인 경우에, 제1 표식부재(50A)의 표식부(52C)에 형성된 감지공(52A)과 소나(20)와의 거리는 10m이고, 제2 표식부재(50B)의 표식부(52C)의 두께가 가압부(52B)의 두께보다 1cm 더 두꺼운 경우에 소나(20)와 감지공(52A) 간의 거리는 999cm인 것이며, 제2 표식부재(50C)의 표식부(52C) 두께가 가압부(52B) 두께보다 1cm 더 얇은 경우에 소나(20)와 감지공(52A) 간의 거리는 1001cm인 것이다.
이와 같이, 표식부재(50)의 표식부(52C)의 두께를 서로 다르게 함으로써 소나(20)의 측정 환경(거리)에 대한 분해능을 확인 및 진단을 할 수 있을 뿐만 아니라 보다 정밀하게 할 수 있다.
한편, 감지공(52A)은 도 1이나 도 6에 도시된 바와 같이, 원형이나 정사각 또는 직사각형으로 형성될 수도 있으나, 이에 국한되는 것은 아니고, 다양한 도형으로 형성될 수 있고, 다양한 위치에 형성될 수도 있다.
전술한 표식부재(50)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 중공 형태를 갖으며, 개방된 배면은 차단판재(40)의 전면에 밀착되어 커버된다. 이와 같이 표식부재(50)의 내부를 중공 형태로 함으로써 표식부재(50)의 무게를 줄일 수 있다.
이와 같이 구성된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치(10)를 이용한 수중 소나(20)의 측정 정밀도를 판단하기 위한 방법은 다음과 같다.
첨부된 도면 중에서 도 7은 도 1에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법을 설명하기 위한 개략도이고, 도 8은 도 7에 도시된 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법을 설명하기 위한 개략적 순서도이다.
a) 표식장치 조립단계(S1)
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 표식장치 조립단계(S1)는, 프레임부(30)의 설치공간(S)에 표식부재(50)들을 각각 배치하여 고정하는 단계이다.
표식부재(50)들을 배치할 때, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 표식부재(50A,50B,50C)들을 선택적으로 배치할 수 있다. 물론, 제1 표식부재(50A)로만 배치할 수 있고, 제1,2 표식부재(50A,50C)들을 적절하게 선택하여 배치할 수도 있다. 즉, 각 감지공(52A)의 크기와 형상이 서로 다르고, 표식부(52C)의 두께가 서로 다른 제1 표식부재(50A), 제2 표식부재(50C) 및 제3 표식부재(50B)를 선택하여 각각 배치한다.
한편, 각각의 표식부재(50)들을 설치공간(S)에 결합하기 위해서는, 각각의 표식부재(50)들의 전면이 전방을 향하도록 차단판재(40)에 안착시킨 후, 가압편(36)의 한쪽을 가압부(52B)에 밀착시킨 상태에서 체결볼트(38)를 관통공(36A)으로 통과시켜 체결공(34B)에 체결한다.
이 과정으로 각각의 표식부재(50)들의 양단은 각 지지부재(32)에 고정 결합된다.
b) 표식장치 설치단계(S2)
표식장치 설치단계(S2)는, 표식부재(50)들이 각각 결합된 표식장치(10)를 수중에 수직으로 세워 설치하거나, 수평으로 눕혀 설치한 후 표식장치(10)로부터 설정된 거리에 소나(20)를 설치한다.
소나(20)와 표식장치(10)는 수평으로 배치하거나 수직으로 배치할 수 있다. 본 실시예에서는 수평으로 각각 배치된 것을 기준으로 설명한다.
한편, 소나(20)와 표식장치(10)의 거리는 임의로 설정하되, 해당 소나(20)의 성능에 따라 설정한다.
c) 소나영상 획득단계(S3)
소나영상 획득단계(S3)는, 표식장치(10)와 소나(20)가 수중에 각각 마주보도록 설치된 상태에서, 소나(20)를 작동시켜 표식장치(10)의 영상을 얻는 단계이다.
소나(20)를 작동시켜 대상물에 대한 영상을 얻는 기술은 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
d) 정밀도 판단단계(S4)
정밀도 판단단계(S4)는, 전술한 소나영상 획득단계(S3)로 획득된 표식부재(50)에 대한 영상을 분석하여 표식부재(50)에 형성된 각 감지공(52A)의 식별여부 및 선명도를 파악하고, 각 감지공(52A)의 식별여부 및 선명도를 토대로 해당 소나(20)의 정밀도를 판단한다.
예를 들어, 해당 소나(20)로부터 획득된 영상에서 각 감지공(52A)이 식별되고 선명도가 확보되는 경우에 해당 소나(20)의 성능, 즉 측정 환경에 대한 분해능은 우수한 것으로 판단하고, 각 감지공(52A)의 식별어렵고 선명도가 확보되지 않는 경우에 해당 소나(20)의 분해능은 낮은 것으로 판단한다.
이때, 소나(20)와 표식부재(50) 사이의 거리에 대한 감지공(52A)들을 크기별로 구분할 경우에 해당 소나(20)의 분해능에 대한 등급을 부여할 수 있도 있다.
이상에서와 같이 수중에서 사용되는 소나(20)의 성능 평가 및 검증용으로 사용되는 인공 표식장치(10)를 구성하는 표식부재(50)의 감지공(52A) 크기와 형상이 서로 다르도록 구성하고 표식부(52C)의 두께를 서로 다르게 구성함으로써 측정 환경, 즉 소나(20)로부터의 표식장치(20)까지의 거리에 대한 수중 소나(20)의 분해능(分解能)을 다양한 형태로 정확하게 확인하고 진단할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 인공 표식장치 20 : 소나
30 : 프레임부 32 : 지지부재
34 : 고정블럭 36 : 가압편
40 : 차단판재 50 : 표식부재 50A : 제1 표식부재 50B : 제2 표식부재 50C : 제3 표식부재 52A : 감지공
52B : 가압부 52C : 표식부

Claims (6)

  1. 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치로서,
    소정의 길이를 갖는 막대형 각 지지부재들의 각 단부가 직각으로 서로 결합되어 각 상기 지지부재들 사이에 사각형의 설치공간이 형성되는 프레임부;
    상기 프레임부의 배면 쪽에 결합되어 상기 설치공간의 배면 쪽을 막기 위한 적어도 1개 이상의 차단판재; 및
    상기 소나에서 방사되는 음파나 초음파가 다른 형태로 반사되도록 서로 다른 크기와 형상으로 이루어진 다수개의 감지공을 구비하여 상기 설치공간에 설치되는 다수개의 표식부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 차단판재와 상기 표식부재를 상기 지지부재에 결합하기 위한 결합수단을 포함하고, 상기 결합수단은,
    상기 지지부재의 전면과 배면에 길이방향을 따라 각각 형성되되 내부는 넓고 길이방향에 대한 직각방향의 입구는 좁게 형성되는 각각의 걸이홈;
    상기 걸이홈에 삽입되어 걸리기 위한 걸림부와, 상기 걸림부의 중앙에 형성되는 체결공을 포함하여 상기 걸이홈에 길이방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 각각의 고정블럭;
    상기 체결공에 대응되는 관통공을 구비하여 상기 관통공이 상기 체결공에 일치하도록 일단이 상기 걸이홈의 주변에 밀착되고 타단은 상기 차단판재 및 상기 표식부재에 밀착되는 각각의 가압편; 및
    상기 관통공을 통하여 상기 체결공에 체결되어 상기 가압편이 상기 차단판재 및 상기 표식부재를 가압하여 고정하기 위한 각각의 체결볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표식부재는,
    상기 가압편이 가압하도록 양쪽에 각각 형성되는 가압부;
    양쪽의 상기 가압부 사이에 형성되는 표식부; 및
    상기 표식부에 형성되는 상기 감지공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 표식부재는,
    상기 소나와 상기 감지공과의 거리가 서로 다르도록,
    상기 표식부의 두께가 상기 가압부와 같은 두께로 형성되는 제1 표식부재;
    상기 표식부의 두께가 상기 가압부보다 더 두껍게 형성되는 제2 표식부재; 및
    상기 표식부의 두께가 상기 가압부보다 더 얇게 형성되는 제3 표식부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치.
  5. 제4항에 따른 수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단 방법으로,
    a) 상기 프레임부의 설치공간에 상기 표식부재를 각각 배치하여 고정하는 표식장치 조립단계;
    b) 상기 표식부재가 각각 결합된 상기 표식장치를 수중에 수직으로 세워 설치하거나, 수평으로 눕혀 설치한 후 상기 표식장치로부터 설정된 거리에 상기 소나를 설치하는 표식장치 설치단계;
    c) 상기 표식장치를 향하여 상기 소나를 작동시켜 상기 표식부재의 영상을 얻는 소나영상 획득단계; 및
    d) 상기 소나의 작동으로 얻은 상기 표식부재의 영상을 분석하여 상기 표식부재에 형성된 상기 감지공의 식별여부 및 선명도를 토대로 해당 소나의 정밀도를 판단하는 정밀도 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표식장치 조립단계는,
    상기 감지공의 크기와 형상이 서로 다르고, 상기 표식부의 두께가 서로 다른 상기 제1 표식부재, 상기 제2 표식부재 및 상기 제3 표식부재를 선택하여 각각 배치하는 것을 특징으로 하는,
    수중 소나의 측정 정밀도 판단을 위한 인공 표식장치를 이용한 수중 소나의 측정 정밀도 판단방법.


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