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논문 상세정보

비협동 양상태 소나에서 적함 송신기의 단일 능동 신호와 해저 지형 정보를 이용한 송신기 정보 추정

Source Information Estimation Using Enemy's Single-Ping and Underwater Geographic Information in Non-Cooperative Bistatic Sonar

Abstract

The bistatic sonar operations using a spatially-separated source and receiver are classified into cooperative and non-cooperative operations. In the cooperative operation, an active signal of a friendly ship is used and the source information is known previously. In the non-cooperative operation, an active signal of the enemy is used and it is difficult to find out the source information. The source information consists of the range, speed, course and frequency of the source. It gives advantage to operating bistatic sonar. This paper suggests a method of estimating the source information with geographic information in the sea and the single-ping of the enemy. The source range is given using one geographic point. And the source speed, course and the frequency of the enemy's source signal are given using two geographic points. Finally, the validity of the scheme is confirmed through a simulation study.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비협동 운용
소나의 비협동 운용의 표적 탐지에서 갖는 제한점은 무엇인가?
적함 송신 신호를 이용하는 비협동 운용은 아함의 능동 신호를 사용하지 않으므로 송신기의 정보가 부족하여 표적의 탐지 성능이 크게 저하되는 단점이 있다

또한 송신기의 속력, 진행방향, 송신 신호의 중심 주파수를 이용하여 표적의 속도와 진행 방향을 추정할 수 있다[5,6]. 이에 반해, 적함 송신 신호를 이용하는 비협동 운용은 아함의 능동 신호를 사용하지 않으므로 송신기의 정보가 부족하여 표적의 탐지 성능이 크게 저하되는 단점이 있다. 결국 표적의 탐지 측면에서도, 적함 송신기의 정보 추정은 비협동 양상태 소나의 운용 성능 향상을 위해 매우 중요한 일이다.

협동 운용
잠수함 양상태 소나운용 중 협동 운용은 무엇을 말하는가?
아함의 송신기를 이용하는 것으로서, 송신 신호의 종류 및 중심 주파수, 길이 등 사전에 능동 신호의 모든 정보를 가진 상태에서 양상태 소나를 운용한다

Schmidt-Schierhorn 등은 잠수함의 양상태 소나 운용을 협동 운용(cooperative mode)과 비협동 운용(noncooperative mode)으로 구분하였다[2]. 협동 운용은 아함의 송신기를 이용하는 것으로서, 송신 신호의 종류 및 중심 주파수, 길이 등 사전에 능동 신호의 모든 정보를 가진 상태에서 양상태 소나를 운용한다. 이에 반해 비협동 운용은 적함의 송신 신호를 이용하여 양상태 소나를 운용하는 것으로서, 아함 송신기의 송신 신호뿐 아니라 적함의 능동 신호도 탐지에 활용하므로 잠수함의 활용에 있어 높은 효율성 기대할 수 있다.

능동 소나
능동 소나의 각각의 종류는 어떤 특징을 갖는가?
단상태 소나는 송수신기의 위치가 동일하므로, 능동 신호로 인해 잠수함의 은밀성에 있어 운용의 제약을 받을 수 있다. 이에 반해, 양상태 소나는 공간상으로 분리된 송수신기를 사용함으로써 넓은 탐지 영역, 은밀성 보장 등의 여러 가지이점을 가진다

능동 소나(active sonar)는 송수신기의 상대적인 위치에 따라 단상태 소나(monostatic sonar)와 양상태 소나(bistatic sonar)로 나누어진다. 단상태 소나는 송수신기의 위치가 동일하므로, 능동 신호로 인해 잠수함의 은밀성에 있어 운용의 제약을 받을 수 있다. 이에 반해, 양상태 소나는 공간상으로 분리된 송수신기를 사용함으로써 넓은 탐지 영역, 은밀성 보장 등의 여러 가지이점을 가진다[1~4].

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참고문헌 (8)

  1. 1. H. Cox, "Fundamentals of Bistatic Active Sonar", NATO Underwater Acoustic Data Processing, Kingston, ON, Canada, Jul. 1988. 
  2. 2. H. Schmidt-Schierhorn, A. Corsten, B. Strassner, S. Benen and M. Meister, "The Use of Bistatic Sonar Functions on Modern Submarines", Proc. UDT Europe 2007, Italy, Jun. 2007. 
  3. 3. R. O. Nielsen, Sonar Signal Processing, Artech House, 1991. 
  4. 4. R. J. Urick, Principles of Underwater Sound, 3rd Edition, McGraw-Hill Inc., 1983. 
  5. 5. P. A. M. de Theije and J. - C. Sindt, "Single-Ping Target Speed and Course Estimation Using a Bistatic Sonar", IEEE J. Oceanic Eng., Vol. 31, No. 1, pp. 236-243, Jan. 2006. 
  6. 6. P. A. M. de Theije and J. - C. Sindt, "Target Speed and Course Estimation Using a Bistatic Sonar", Proc. UDT Europe 2004, Nice, France, Jun. 2004. 
  7. 7. Donghwa Lee, "Source Range Estimation Using Geographic Information in Non-Cooperative Bistatic Sonar", Master's Thesis, Kyungpook National University, 2009. 
  8. 8. M. I. Jeffree and A. R. Collins, "Intercept Detection and Ranging", Proc. UDT Europe 2001, Germany, Jun. 2001. 

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