예인형 합성 개구 소나 시스템(SAS) 개발

이지은¹^{, *} ; 오영석¹ ; 박승수¹ ; 김현수²

1소나테크(주)
2국방기술품질원

Development of Towed Synthetic Aperture Sonar System

Ji-Eun Lee¹^{, *} ; Young-Suk Oh¹ ; Seung-Soo Park¹ ; Hyun-Soo Kim²

1SonarTech Co., Ltd.
2DTaQ

Correspondence to: ^*Ji-Eun Lee SonarTech Co., Ltd, Busan, Republic of Korea Tel: +82-51-403-7769 Fax: +82-51-403-7706 E-mail: jieunlee@sonartech.com

초록

합성개구소나(SAS: Synthetic Aperture Sonar)는 송수신센서를 이동하면서 동일한 해저면에 다수의 소나핑을 투사하여 여러 위치에서 취득한 소나데이터를 합성하여 센서 어레이의 실질 개구면(Aperture) 크기보다 더욱 확장된 개구면의 효과를 얻어 높은 해상도를 구현하는 기술로써 최근 여러 국가에서 활발히 연구와 개발이 이루어지고 있다. 특히 미 해군은 기존 측면주사소나(Side Scan Sonar)보다 10배 이상 고해상도를 이용하여 기뢰탐색에 SAS기술을 적극 이용하고 있으며 무인잠수정에 활용하고 있다. 본 연구에서는 32ch 음향센서 어레이를 제작하고 송수신 신호처리와 영상처리장치를 개발하고 예인체(Towfish)형 SAS를 개발하여 높은 해상도와 넓은 탐색범위를 확인하였다.

Abstract

Synthetic Aperture Sonar(SAS) projects multiple sonar pings on the same sea floor and combines the data acquired at various locations. This allows high resolution with the effect of acquiring data from aperture array that is larger than the actual size. Recently, research and development has been actively carried out in many countries. In particular, the U.S. Navy is actively utilizing SAS technology for mine detection enabling 10 times higher resolution than the previous Side Scan Sonar and it is used on UUV for mine hunting. In this study, 32ch acoustic sensor array was manufactured, signal processing and image processing devices and towed SAS were developed to identify high resolution and wide navigation range.

Keywords:

Syntehtic Aperture Sonar, Seafloor Imaging, Towed Sonar

키워드:

합성개구소나, 해저 영상화, 예인형 소나

Acknowledgments

이 논문은 민군협력진흥원 민군 기술 협력사업의 지원을 받아 수행된 연구임.

References

M. Soumekh, “Synthetic Aperture Radar Signal Processing,” John Wiley & Sons, USA 1999.
Hayden J. Callow, “Signal Processing for Synthetic Aperture Sonar Image Enhancement,” PhD thesis, Electrical and Electronic Engineering at the University of Canterbury, New Zealand 2003.
Roy Edgar Hansen, Hayden John Callow, “Challenges in Seafloor Imaging and Mapping With Synthetic Aperture Sonar,” 3679, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 49, No. 10, October 2011. [https://doi.org/10.1109/TGRS.2011.2155071]
David W. Hawkins. “Synthetic Aperture Imaging Algorithms: with application to wide bandwidth sonar,” PhD thesis, Electrical and Electronic Engineering at the University of Canterbury, 1996.