경사가 있는 천해에서 채널 임펄스 응답을 이용한 음원의 깊이 추정

Abstract

수동 소나를 통해 음원의 위치를 알아내고자 하는 연구는 국방 안보로부터 해상공사에 이르기까지 다양한 분야에서 지속되고 있다. 그중 2019년 조성일 등은 채널 임펄스 응답의 교차점을 통하여 음원의 깊이를 추정하고자 하는 연구를 진행하였다. 해당 연구는 수평한 해저면을 가정하여, 경사가 없는 해역에만 적용할 수 있다는 제약이 있다. 본 연구에서는 경사가 있는 조건에서 채널 임펄스 응답의 교차점과 음원의 깊이간의 상관관계에 대해서 연구하였고, 채널 임펄스 응답의 교차점 깊이가 음원의 깊이, 음원 위치의 수심, 수신기 위치의 수심을 통해 비율적으로 계산될 수 있음을 확인하였다. 또한 KAM08 실험의 현장 자료에 본 알고리즘을 적용하여 수심대비 1.15% 이내의 오차를 확인하였다. 한편, 수신기에 기록된 신호만을 가지고 알고리즘을 운영하였을 때 음원의 깊이가 수심에서 차지하는 비율만을 알 수 있다는 제약을 확인하였다.