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문제 정의
- 본 논문에서는 두 개 센서 힝적 추적 어뢰의 팀색 방법을 연구하였다. 표적에 가까울수록 항적의 반향 강도가 세다는 항적 탐지 모델을 가정하였고, 어뢰 좌우측면의 항적 반향 강도를 측정할 수 있는 센서를 이용해 두 센서에서 측정된 반향 강도를 서로 비교함으로써 어뢰의 회전 방향을 결정하는 탐색 운동 모델을 제시하였다.
- 본 실험에서는 어뢰 상단에 부착되어 있는 두 개 센서의 빔 각도에 따른 두 개 센서 항적 추적 어뢰의 성능을 비교해 보았다. 표적은 회피 기동을 하지 않는다고 가정하였다.
가설 설정
- 항적 추적 어뢰의 성능은 항적 탐색 방법과 표적의 회피 기동에 크게 영향을 받으며, 단일 센서 하에서 수상함 회피 기동에 강인한 항적 탐색 방법이 연구되었다 [2], 본 논문에서는 두 개의 센서를 이용하여 각 센서에 탐지된 항적의 정보를 비교하여 효율적으로 항적을 탐색하는 방법을 제안한다 실제 수상함의 항적은 표적의 종류 및 속도, 해상 상태에 따라 다르게 생성된다 [3-6], 본 논문에서는 수상함의 폭, 항적 소멸 시간, 발산각 (spread angle) 정보를 사용하여 항적 생성 모델을 단순화하였다[2], 어뢰의 항적 탐지 유무를 결정하기 위해서는 항적 탐지기를 설계해야 한다. 그러나 본 논문에서는 항적 탐색 방법에 초점을 두고 있으므로 어뢰 상단에 부착된 빔(bean)폭 안에 항적이 들어가게 되면 항상 항적을 탐지 가능하다고 가정하였다. 또한 항적 내부에서 항적의 반향 세기는 표적에 가까울수록 증가한다고 가정하였다.
- 그림 9에서 #는 항적 접촉 최대 가능거리를 나타내며, c는 항적 축소비에 따른 입수 거리를 나타낸다. 또한 본 실험에서는 어뢰가 경보 거리 내에 들어오게 되면 표적은 회피 기동 및 음향 대항 수단을 사용한다고 가정하였다. 어뢰가 경보 거리 내에 들어오게 되면 침로를 변경함과 동시에 부유식 기만기 4기를 발사한다.
- 그러나 본 논문에서는 항적 탐색 방법에 초점을 두고 있으므로 어뢰 상단에 부착된 빔(bean)폭 안에 항적이 들어가게 되면 항상 항적을 탐지 가능하다고 가정하였다. 또한 항적 내부에서 항적의 반향 세기는 표적에 가까울수록 증가한다고 가정하였다. 항적의 탐색 방법은 두 개의 센서에 측정된 항적 반향강도를 비교해 어뢰의 회전 방향을 결정하는 부분과 항적 탐색 도중 항적이 소실될 경우 효과적으로 항적을 재탐지하는 부분으로 구성된다.
- 또한 항적 내부에서도 표적에 가까울수록 항적이 생성된 시간이 늦기 때문에 어뢰가 항적으로부터 얻을 수 있는 정보량이 많을 수 있다. 어뢰의 센서를 통해 얻을 수 있는 항적에 대한 정보적 신뢰도를 항적 반향강도라 정의하고 표적에 가까울수록 항적 반향 강도는 세다고 가정한다.
- 본 논문에서는 두 개 센서 힝적 추적 어뢰의 팀색 방법을 연구하였다. 표적에 가까울수록 항적의 반향 강도가 세다는 항적 탐지 모델을 가정하였고, 어뢰 좌우측면의 항적 반향 강도를 측정할 수 있는 센서를 이용해 두 센서에서 측정된 반향 강도를 서로 비교함으로써 어뢰의 회전 방향을 결정하는 탐색 운동 모델을 제시하였다. 또한 항적을 소실하였어도 표적의 진행 방향을 추정할 수 있는 항적 재탐색 운동 모델을 제시하였다.
- 단일 센서 항적 추적 어뢰는 단측모드 항적 탐색 방법을 사용하였다 [2]. 표적은 회피 기동을 하지 않는다고 가정하고, 두 개 센서의 빔 각도는 15도로 설정하였다.
- 본 실험에서는 어뢰 상단에 부착되어 있는 두 개 센서의 빔 각도에 따른 두 개 센서 항적 추적 어뢰의 성능을 비교해 보았다. 표적은 회피 기동을 하지 않는다고 가정하였다.
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