초록 ▼

- 연구목적
○ 수중상황을 신속하고 정확하게 파악하여 소방대원의 안전을 보장하면서 정밀하게 수중을 탐색할 수 있논 3차원 업체소나를 야용한 경량 영상탐색시스템 개발

- 연구내용
○ 3D 업체소나 영상시스템 상세 Specification 결정 및 핵심요소기술 개발
○ 정밀 신호처리 기법, 고해상도 수중영상 구현기술을 적용한 영상탐색시스템의 최적 설계 및 가상표적분석용 시스템의 제작·시험을 통한 Database 확보와 허위표적 판단 기술 개발
○ 3D 업체소나 영상탐색시스템의 시제품 제작 및 시험·평가

- 연구목적
○ 수중상황을 신속하고 정확하게 파악하여 소방대원의 안전을 보장하면서 정밀하게 수중을 탐색할 수 있논 3차원 업체소나를 야용한 경량 영상탐색시스템 개발

- 연구내용
○ 3D 업체소나 영상시스템 상세 Specification 결정 및 핵심요소기술 개발
○ 정밀 신호처리 기법, 고해상도 수중영상 구현기술을 적용한 영상탐색시스템의 최적 설계 및 가상표적분석용 시스템의 제작·시험을 통한 Database 확보와 허위표적 판단 기술 개발
○ 3D 업체소나 영상탐색시스템의 시제품 제작 및 시험·평가와 시스템 운용관리 및 유지보수 매뉴얼 개발

- 기대효과 및 활용방안
○ 익수자 발생 시 신속한 수중 탐색작업 지원 가능
· 수중 물체 윤과의 실시간 분석으로 익수자 위치 파악
· 잠수대원의 무계획적 투입으로 인한 안전사고 예방 가능

○ 일선 구조대마다 보급이 가능
· 기존장비 대비 중저가이며, 휴대가 가능해 일선 배치 가능

○ 수중 정밀 탐색용 경량 탐색시스템 보급
· 운용이 복잡, 불편하고 무거운 기존의 탐색장비 개선
· 경량으로 사용법이 쉽고, 좁은 지역에서도 운용이 가능
· 복잡한 교육 없이 손쉽게 사용 가능

○ 국내외 최초 제품으로 신사업 창출
· 최초 제품으로 기술 선점 및 신규 매출효과
· 향후 5년간 국내 100set. 해외 200set 판매로 150억 매출달성
· 5년간 고용창출 50여명 효과
○ 사업화 현황
·2D 헬멧형 소나 제품화

(출처 : 보고서 초록 3p)

Abstract ▼

II. Objectives
1. Until now, the searching equipment for diver in drowing accdient site has been not developed yet.
2. The accurate and fast estimation of drowner placement from flood ed underground reservoir accident need the detection equipment.
3. The accident of dive crews was sometimes

II. Objectives
1. Until now, the searching equipment for diver in drowing accdient site has been not developed yet.
2. The accurate and fast estimation of drowner placement from flood ed underground reservoir accident need the detection equipment.
3. The accident of dive crews was sometimes happened from drowning accident, the development of advanced detection equipment need for accident prevention.

III. Contents
1. Detailed specification decision of 3D Sonar image system and development of highlight key points technic.
2. The optimal design of image searching system apply to precision signal processing techniques, high-definition underwater video technology. and development of false target decision technology.
3. The system operation management and maintenance manual development and prototype production, test and evaluation of 3D Sonar imaging detection system.

Ⅳ. Conclusions
1. Development of helmet all-in-one 2D sonar and mounted in boat 3D sonar.
2. Technical analysis report, User experience analysis report, production of operation manual and maintenance manual
3. 7 patents, 9 papers(including 1 International paper)

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서초록 ... 3요 약 문 ... 5SUMMARY ... 6목차 ... 7그림목차 ... 11표목차 ... 19제 1 장 서 론 ... 21 1.1 연구의 필요성 ... 21 1.1.1 기술적 측면 ... 21 1.1.2 경제·산업적 측면 ... 21 1.1.3 사회·문화적 측면 ... 22 1.2 연구의 목적 ... 22제 2 장 1차년도 연구 내용 ... 24 2.1 국내외 기술 동향 및 시장 분석 ... 24 2.1.1 국내 기술 분석 ... 24 2.1.2 국내 유사 기술 논문 및 특서 자료 분석 ... 25 2.1.3 국외 기술 및 시장 분석 ... 27 2.2 사용자 환경 분석 ... 32 2.3 헬멧형 2D 소나 테스트 버전 설계 및 개발 ... 35 2.3.1 헬멧형 2D 소나 트랜스듀서 설계/제작 ... 35 2.3.2 테스트용 헬멧형 2D 소나 하드웨어 설계/제작 ... 39 2.3.3 수중 카메라 탁도별 식별거리 실험 자료 분석 ... 43 2.3.4 헬멧형 2D 소나 테스트 버전 수중 테스트 ... 44 2.3.5 국외 유사 장비 수중 실험 데이터 분석 ... 45 2.4 테스트용 헬멧형 2D 소나 전자파 및 환경시험 ... 46 2.4.1 전자파 적합성 시험 항목 ... 46 2.4.2 전자파 적합성 시험 방법 및 결과 ... 47 2.4.3 헬멧형 2D 소나 환경시험 항목 ... 52 2.4.4헬멧형 2D 소나 환경시험 절차 및 결과 ... 53 2.5 헬멧형 2D 소나 Display unit 자료 수집 및 분석 ... 57 2.5.1 Display 장치 개발을 위한 자료 수집 ... 57 2.5.2 HMD 제품 성능 분석(Google glass, Mybud) ... 59제 3 장 2차년도 연구 내용 ... 61 3.1 헬멧형 2D 소나 원리 및 사양 ... 61 3.2 헬멧형 2D 소나 1차 시제품 설계 및 개발 ... 65 3.2.1 채널별 위상 및 진폭 보정 기능 개발 ... 65 3.2.2 S/N 증가를 위한 정합 필터 방식 개발 ... 67 3.2.3 헬멧형 2D 소나 1차 시제품 트랜스듀서 설계/제작 ... 70 3.2.4 FPGA 모듈 설계 ... 72 3.2.5 수신모듈 Band Pass Filter 최적 설계 및 특성 분석 ... 75 3.2.6 헬멧형 2D 소나 하드웨어 설계/제작 ... 76 3.2.7 헬멧형 2D 소나 기구부 설계/제작 ... 83 3.3 헬멧형 2D 소나 Display unit 설계/제작 ... 88 3.3.1 Display unit 사용자 환경 분석 ... 88 3.3.2 Display unit 설계/제작 ... 90 3.4 헬멧형 2D 소나 알고리즘 보정 ... 93 3.4.1 헬멧형 2D 소나 수신 주파수 배열 보정(900KHz) ... 93 3.4.2 헬멧형 2D 소나 수평 보정 ... 94 3.4.3 헬멧형 2D 소나 송신 Beamforming ... 95 3.5 헬멧형 2D 소나 수중 실험 ... 96 3.5.1 헬멧형 2D 소나 수조 실험 ... 96 3.5.2 헬멧형 2D 소나 실해역 실험 ... 99 3.5.3 유사 장비 수중 실험 및 영상 비교 ... 101 3.5.4 헬멧형 2D 소나와 Blueview P900 영상 비교 ... 104 3.6 헬멧형 2D 소나 1차 시제품 전자파 및 환경시험 ... 105 3.6.1 전자파 적합성 시험 ... 105 3.6.2 온도 및 습도 환경시험 ... 111 3.7 보트형 전하방 3D 소나 분석 ... 115 3.8 테스트용 보트형 3D 소나 설계 ... 118 3.8.1 3D 소나 송수신 센서 배열 자료 분석 ... 118 3.8.2 테스트용 3D 소나 음향센서 최적 설계 ... 120 3.8.3 테스트용 3D 소나 하드웨어 개발 ... 125 3.8.4 테스트용 3D 소나 수중 실험 ... 127제 4 장 3차년도 연구내용 ... 130 4.1 헬멧형 2D 소나 데이터 취득 ... 130 4.1.1 헬멧형 2D 소나 수조 테스트 ... 130 4.1.2 헬멧형 2D 소나 실해역 테스트 ... 131 4.2 헬멧형 2D 소나 영상 개선 ... 133 4.2.1 헬멧형 2D 소나 영상처리 방법 개선(역사상 방식 적용) ... 133 4.2.2 헬멧형 2D 소나 Log Conversion Curve 적용 ... 134 4.2.3 헬멧형 2D 소나 Frame 속도 개선 ... 136 4.3 헬멧형 2D 소나 개선 버전 수중 실험 ... 138 4.3.1 헬멧형 2D 소나 개선 버전 수조 테스트 ... 138 4.3.2 헬멧형 2D 소나 개선 버전 실해역 테스트 ... 139 4.4 헬멧형 2D 소나 영상 수정 및 보완 ... 145 4.4.1 헬멧형 2D 소나 트랜스듀서 보완 설계 ... 145 4.4.2 헬멧형 2D 소나 영상 Color 보정 ... 148 4.4.3 헬멧형 2D 소나 Log table 적용 ... 150 4.4.4 헬멧형 2D 소나 130도 버전 영상 취득 ... 152 4.5 헬멧형 2D 소나 하드웨어 및 기구부 수정 및 보완 ... 154 4.5.1 헬멧형 2D 소나 Display 모듈 수정/보완 ... 154 4.5.2 헬멧형 2D 소나 기구부 수정/보완 ... 155 4.5.3 헬멧형 2D 소나 일체형 모델 설계/제작 ... 159 4.5.4 헬멧형 2D 소나 일체형 모델 실해역 테스트 ... 160 4.5.5 헬멧형 2D 소나 강/호수 테스트 ... 161 4.6 보트형 전·하방 3D 소나 설계 및 제작 ... 162 4.6.1 보트형 하방 3D 소나 테스트 ... 162 4.6.2 보트형 전방 3D 소나 음향 센서 설계 및 제작 ... 169 4.6.3 보트형 전방 3D 소나 하드웨어 설계 및 제작 ... 170 4.6.4 보트형 전방 3D 소나 기구부 설계 및 제작 ... 177 4.6.5 보트형 전방 3D 소나 수조 및 실해역 실험 ... 178 4.7 시제품 성능 및 환경시험 절차 ... 181 4.7.1 성능 및 환경시험 항목 및 목표 성능 ... 181 4.7.2 성능 및 환경시험 절차 ... 182제 5 장 결 론 ... 191부록 ... 194참고문헌 ... 204끝페이지 ... 204