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문제 정의
- 기존의 다중경로 환경에서의 Lee 기법은 고정된 음속을 가정하여 음속이 다양하게 변하는 실제 수중환경에 적용하는데 한계가 있었다. 따라서 본 논문에서는 비균일 음속 다중경로 환경에서 Lee 기법의 추정오차를 정량적으로 분석하였다. 또한 음파의 전달 모델을 이용한 3 차원 ML 탐색에서는 Lee 기법을 탐색 초기값으로 지 정하여 표적 의 위 치를 효율적으로 추정하였다.
- 본 논문에서는 수동소나 환경의 수평 선배열 센서를 이용하여 깊이에 따라 음속이 변하는 음속구조(sound speed profile)를 가지는 비균일 음속 수중환경에서 다중경로를 통하여 도달하는 표적신호를 통해 근거리 표적의 3 차원 위치를 추정하는 기법을 제안하였다. 비균일 음속 다중경로 환경에서 MI 기법을 적용하기 위해 음파전달모델을 이용한 위치추정 가격함수를 만들고 이를 이용하여 표적의 거洛, 깊이, 방위각의3 차원 위치를 추정하였다.
- 본 절에서는 비균일 음속 다중경로 환경에서 선배열센서를 이용하여 표적의 3 차원 위치를 효과적으로 추정하는 기법을 제안하였다. 표적의 위치를 추정하기 위해 대표적인 추정 기법인 ML 기법을 적용하여 위치추정 가격함수를 구성하고 음파전달 모델을 통한 3차원 탐색을 통해 표적의 위치를 추정하였다.
가설 설정
- 표적에서 발생한 신호가 수면이나 해저면에 반사되는 경우 산란이나 흡수로 인한 신호의 감쇠가 생기며 2 회 이상 반사되는 경우 신호의 감쇠가 매우 크므로 이 기법에서 다중경로 모델은 수면에 한 번 반사되는 경우만을 고려하였다. 또한 수중에서의 음속은 수심에 관계없이 일정하다고 가정하였다. 직접경로와 수면 반사경로 사이의 시간지연 τ 는 그림 1 에서의 기하적 관계에 의해 식 (1)과 같이 표헌된다.
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