천해에서 내부파로 인해 생성되는 잔향음에 의한 허위표적 신호 발생 가능성

Abstract

능동소나 시스템에서 천해 내부파에 의한 잔향음으로부터 유도될 수 있는 허위 표적 신호의 발생 가능성에 대하여 연구하였다. 내부파로부터 굴절된 하향 음선은 강한 해저면 잔향음 신호를 발생시켜 허위 표적 신호를 야기한 다. 음원으로부터 송출된 음파는 3차원적으로 전파하므로, 2차원(r-z) 뿐만 아니라 수평방향에 대해서도 고려되어야 한다. 솔리톤(soliton)으로 구성된 내부파 모델링은 음원과 솔리톤간 거리 및 솔리톤의 수평폭과 같이 다양한 조건에서 수행되었다. 음원은 가변심도소나(VDS: Variable Depth Sonar)를 가정하여 모의 환경에서의 최소음속층에 위치시 켰고, 음선 기반의 잔향음 모델을 이용하여 시간에 따른 잔향음 준위를 모의하였다. 결과적으로 음원과 솔리톤간 거리 및 솔리톤의 수평폭에 따라 여러 개의 허위표적 신호가 동시에 PPI(Plan Position Indicator) 전시기에 나타날 수 있음을 확인하였다.

It is investigated that there exists the possibility of the false target signals induced by reverberation in an active sonar system due to the internal waves in shallow water. The rays down-refracted from the internal waves may generate strong bottom-reverberation signals, which can result in false target signals. Sound waves emitted from a source propagate 3-dimensionally. Therefore, the study of internal waves on the reverberation should be studied for azimuthal direction as well as 2-dimensional (r-z) plane. Internal-wave modelling was conducted, based on solitons which were predicted with the various conditions such as, the range of source-soliton, horizontal widths of soliton. Variable depth sonar (VDS) was assumed as a source, of which the depth was located in the minimum sound speed layer in a simulation environment. Finally, the simulation on the reverberation level with time was made based on ray-based reverberation model, and the results implied that several false-target signals could be displayed on the PPI(Plan Position Indicator) scope simultaneously with range from source to soliton, and the horizontal width of soliton.