$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

수중 운동체용 희소 평면배열 센서의 최적 설계
Optimal design of a sparse planar array sensor for underwater vehicles 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.37 no.1, 2018년, pp.53 - 59  

무하마드 샤킬 아프잘 (School of Mechanical Engineering, Kyungpook National University) ,  노용래 (School of Mechanical Engineering, Kyungpook National University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 수중 희소배열 센서의 구조를 최적설계하기 위한 새로운 방안을 개발하였다. 본 연구의 목적은 전체 배열센서와 대등한 성능을 가지는 희소 배열센서의 구조를 설계하는 것이다. 우선 희소 평면배열 센서의 지향계수를 배열 구조변수들의 함수로 유도하였다. 유도된 식을 사용하여 희소 배열센서 구성 소자의 개수와 위치를 최적화함으로써 그 성능이 전체 배열 센서의 성능과 대등하도록 희소배열 센서의 구조를 설계하였다. 설계된 희소 배열센서는 최대 부엽 레벨과 주엽의 빔폭 면에서 전체 배열 센서와 대등한 빔 패턴을 보였는데, 이로써 본 연구의 최적설계 기법의 효용성이 확인되었다. 나아가 수식에 의한 빔 패턴 해석 결과의 타당성은 최적화된 희소배열 구조에 대한 유한요소해석 결과와 비교함으로써 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, a new design method is developed to optimize the structure of an underwater sparse array sensor. The purpose of this research is to design the structure of a sparse array that has the performance equivalent to a fully sampled array. The directional factor of a sparse planar array is d...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • In this study, a new design method was presented to optimize the structure of the sparse array to achieve the performance equivalent to that of the fully sampled array for underwater acoustical applications. The fully sampled array was a combination of two square 10 × 10 planar arrays, whose beam pattern was computed using an effective aperture approach to evaluate the main performance parameters, such as PSLL and MLBW.
  • To verify the validity of the analysis and design in the previous section, we carried out FEA of the planar array sensor using a commercial software package, PZFlex®. Taking advantage of the square symmetry of the array utilized for the analytical results, a quarter model of the array was simulated to evaluate the pulse-echo beam pattern of both the sparse and fully sampled arrays at a far-field point. Each element of the array was a Tonpilz transducer that is effective for both transmitting and receiving capabilities.
  • The fully sampled array was a combination of two square 10 × 10 planar arrays, whose beam pattern was computed using an effective aperture approach to evaluate the main performance parameters, such as PSLL and MLBW.
  • The purpose of this work is to design a sparse array that has a beam pattern comparable to that of the fully sampled array. In the sparse array, parts of the array elements are used as transmitters and others as receivers, thus reducing the total number of elements to 50 % of the fully sampled array.
  • Optimization of the sparse array is carried out with the objective of keeping its main performance parameters, including the PSLL (Peak Side Lobe Level) and MLBW (Main Lobe Beam Width) within the proximity of the dense array using the OQNLP (OptQuest Nonlinear Programming) algorithm.[6] The validity of the optimized beam patterns is verified by comparing them with those from the FEA (Finite Element Analysis) of the optimized sparse array structure.
  • These results confirmed the effectiveness of the present design method. The validity of the optimized beam patterns was verified by comparing the obtained patterns with those from the FEA of the optimized sparse array structure. The sparse array sensor designed in this work can provide a performance equivalent to that of a fully sampled array while using just half the number of the initial array elements.

대상 데이터

  • 3 and shows the optimized layout of the sparse array within the symmetric area. The optimized structure contains 5 transmitters and 11 receivers in the symmetric area, which correspond to 32 transmitters and 68 hydrophones in the entire array.

이론/모형

  • is that of a sparse array. The optimization process was carried out using the OQNLP algorithm. OQNLP is a multistart heuristic algorithm that finds a global optimum of a constrained nonlinear problem.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로