KR101643967B1 - 해양 재난 위치 추출 시스템 및 그 방법 - Google Patents

해양 재난 위치 추출 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해양 재난 위치 추출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 다수개의 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA와 이때의 반사횟수를 바탕으로 송신장치와의 수평거리를 추정하며, 침몰 시간과 추정된 수평거리 정보를 송신장치로 전송하는 수신장치; 및 침몰 예상지역에 적어도 3개 이상 구성되어 전방위적으로 음파를 송신하되, 상기 수신장치로부터 정보를 수신한 경우, 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하고, 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 송신장치; 를 포함한다.

Description

해양 재난 위치 추출 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR EXTRACTING OCEAN DISASTERS POSITION}
본 발명은 해양 재난 위치 추출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 음파 신호를 바탕으로 추정된 송신위치와의 수평거리 정보를 이용하여 침몰 위치를 추출하는 기술에 관한 것이다.
수중 이동체의 위치 파악 기술과 관련해서는, 한국등록특허 제10-0972024호(이하, '선행문헌')외에 다수 등록 및 공개되어 있다.
상기한 선행문헌은, 수중 이동체 위치파악 장치에 있어서, 수중 이동체에 부착 설치되어 수중에서 초음파를 발생하는 초음파발신기; 수색 선박의 일측에 부착 설치되며, 상기 초음파발신기에서 발생한 초음파신호를 수신하는 초음파수신기; 및 상기 초음파수신기로 초음파발신기에서 발생한 초음파신호를 수신하여 초음파발신기의 거리 및 방향을 연산하는 수중 이동체 위치파악 장치의 제어부를 구비하되, 상기 초음파신호를 발생하는 초음파발신기는 다수의 사람 또는 수중이동체를 식별하기 위하여 고유의 코드화된 식별 부호를 가짐을 특징으로 한다.
한편, 해양 수중 거리 추정은 음파의 전파 속도가 온도에 따라 일정하지 않아, 수심에 따라 달라지는 특성을 가지고 있어 실제 위치를 추적하는 데에 어려움이 많다.
이러한 특성 때문에, 수신단에서 도달 시간(Time of arrival: ToA)을 이용하여 수신기의 위치와 거리를 측정할 때 단순히 송신기와 수신기 사이의 직선거리로 생각할 수 없는 문제점이 존재한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 정확한 위치 및 거리 추정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존에 제안된 방법들은 측정된 ToA 값을 이용하여 음선의 굴곡(ray bending)을 야기하는 각도의 변화량을 구하는 방식이다.
이러한 방법들은 송신기의 위치와 수신기의 깊이, 음속 분포(Sound speed profile: SSP)를 알고 있다는 가정 하에서 이루어진다.
Ramezani와 leus는 SSP에 기반을 두어 깊이의 미소 변화에 따라 스넬의 법칙(snell's law)을 적용한 후, 각도 변화를 모델링하여 출발각을 추정하는 방식을 제안하였다.
이러한 방식은 음선 굴곡을 적용한 거리 측정 방식에서 기존의 방식보다 매우 좋은 성능을 보이며, 오류가 있는 ToA(Noisy ToA)를 수신한 상황에서도 기존 방법보다 개선된 성능을 보인다. 그러나, 각도의 미소 변화량에 따라 적분 연산을 해야 하므로 복잡도가 매우 크다는 단점이 존재한다.
한국등록특허 제10-0972024호.
Hamid Ramezani, Geert Leus (2013). Target Localization and Tracking for an Isogradient Sound Speed Profile. IEEE Transactions on Signal Processing, VOL 61, NO. 6
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 수신장치가 다수의 외부 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA와 이때의 반사횟수를 바탕으로 송신장치와의 수평거리를 추정하고, 송신장치가 추정된 정보를 이용하여 침몰된 3차원 위치를 추출하는 시스템 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 해양 재난 위치 추출 시스템에 관한 것으로서, 다수개의 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA와 이때의 반사횟수를 바탕으로 송신장치와의 수평거리를 추정하며, 침몰 시간과 추정된 수평거리 정보를 송신장치로 전송하는 수신장치; 및 침몰 예상지역에 적어도 3개 이상 구성되어 전방위적으로 음파를 송신하되, 상기 수신장치로부터 정보를 수신한 경우, 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하고, 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 송신장치; 를 포함한다.
또한 상기 수신장치는, 침몰시, 침몰 시간과 음속 분포 정보를 측정하고, 측정된 침몰시간 및 음속 분포 정보와 압력센서를 이용하여 최종 침몰 깊이를 계산하는 깊이 계산부; 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 반사횟수 테이블을 생성하는 테이블 생성부; 상기 송신장치를 통해 전방위적으로 송신되는 음파를 수신할 경우, 서로 다른 ToA와 진폭을 가지는 다수개의 음파 중에서, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA와 이때의 반사횟수를 결정하는 반사횟수 결정부; 상기 반사횟수 결정부를 통해 결정된 ToA 및 반사횟수와, 상기 테이블 생성부를 통해 생성된 반사횟수 테이블을 참조하여 상기 송신장치와의 수평거리를 추정하는 수평거리 추정부; 및 상기 깊이 계산부를 통해 계산된 침몰 시간과, 상기 수평거리 추정부를 통해 추정된 수평거리 정보를 디지털화하여 상기 송신장치로 전송하는 송신부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 테이블 생성부는, 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 진폭을 계산하고, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 반사횟수를 테이블로 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 테이블 생성부는, 해저 반사횟수 및 수면 반사횟수를 설정하고, 각 깊이마다 수평거리에 따른 진폭을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 송신장치는, 상기 수신장치를 통해 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하는 정보 추출부; 및 상기 정보 추출부를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여, 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 위치 추출부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 위치 추출부는, 2개 이상의 타 송신장치를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 해양 재난 위치 추출 방법에 관한 것으로서, (a) 수신장치가 다수개의 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA와 이때의 반사횟수를 바탕으로 송신장치와의 수평거리를 추정하며, 침몰 시간과 추정된 수평거리 정보를 송신장치로 전송하는 과정; 및 (b) 침몰 예상지역에 적어도 3개 이상 구성된 송신장치가 전방위적으로 음파를 송신하되, 상기 수신장치로부터 정보를 수신한 경우, 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하고, 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 과정; 을 포함한다.
또한 상기 (a) 과정은, (a-1) 상기 수신장치가 침몰시, 침몰 시간과 음속 분포 정보를 측정하는 단계; (a-2) 상기 수신장치가 측정된 침몰시간 및 음속 분포 정보와 압력센서를 이용하여 최종 침몰 깊이를 계산하는 단계; (a-3) 상기 수신장치가 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 반사횟수 테이블을 생성하는 단계; (a-4) 상기 수신장치가 전방위적으로 송신되는 음파를 수신할 경우, 반사횟수 설정 및 수평거리에 따른 진폭(amplitude)의 교차 지점을 경계선으로 정하여, 특정 수평거리에서 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA(Time of arrival: 도달시간)와 이때의 반사횟수를 결정하는 단계; (a-5) 상기 수신장치가 상기 (a-4) 단계를 통해 결정된 ToA 및 반사횟수와, 상기 (a-3) 단계를 통해 생성된 반사횟수 테이블을 참조하여 상기 송신장치와의 수평거리를 추정하는 단계; 및 (a-6) 상기 수신장치가 상기 (a-1) 단계를 통해 계산된 침몰 시간과, 상기 (a-5) 단계를 통해 추정된 수평거리 정보를 디지털화하여 상기 송신장치로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (a-3) 단계에서, 상기 수신장치가 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 진폭을 계산하고, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 반사횟수를 테이블로 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (a-3) 단계에서, 상기 수신장치가 해저 반사횟수 및 수면 반사횟수를 설정하고, 각 깊이마다 수평거리에 따른 진폭을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (b) 과정은, (b-1) 상기 송신장치가 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하는 단계; 및 (b-2) 상기 송신장치가 상기 (b-1) 단계를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여, 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 (b-2) 단계에서, 상기 송신장치가 2개 이상의 타 송신장치를 통해 추출된 수평거리 정보를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 항공기 및 선박 등에 적용함으로써 구조의 신속성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 해양 수중 환경에서 송신장치와 수신장치 사이의 음파(ray) 궤적을 나타낸 일예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 해양 재난 위치 추출 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 반사횟수 설정 및 수평거리에 따른 진폭 계산의 교차 지점을 보이는 일예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 해양 재난 위치 추출 방법에 관한 전체 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 해양 재난 위치 추출 시스템에 관하여 도 1 내지 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 수중 환경에서 수신장치(100)와 송신장치(200) 사이의 음파(ray) 궤적을 나타낸 일예시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 해양 재난 위치 추출 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 해양에 침몰된 선박, 항공기 등에 탑재된 수신장치(100) 및 해수면에 있다고 가정되며, 예상지역에서 전방위적으로 음파를 송신하는 구조대 및 인양선 등에 탑재된 송신장치(200)를 포함하여 이루어진다.
수신장치(100)는 다수개의 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA와 이때의 반사횟수를 바탕으로 송신장치(200)와의 수평거리를 추정하며, 침몰 시간과 추정된 수평거리 정보를 송신장치(200)로 전송하는 기능을 수행하는 바, 도 2 에 도시된 바와 같이 깊이 계산부(110), 테이블 생성부(120), 반사횟수 결정부(130), 수평거리 추정부(140) 및 송신부(150)를 포함한다.
구체적으로, 깊이 계산부(110)는 침몰시, 침몰 시간과 음속 분포 정보(sound speed profile: SSP)를 측정하고, 측정된 침몰 시간 및 음속 분포 정보와 압력센서를 이용하여 최종 침몰 깊이를 계산한다.
테이블 생성부(120)는 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리(range)에 따른 반사횟수 테이블을 생성한다.
구체적으로, 테이블 생성부(120)는 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 진폭(Amplitude)을 계산하고, 가장 큰 진폭을 가지는 음파(ray)의 반사횟수를 테이블로 생성한다.
여기서, 수신장치(100)에 음파가 도달하였을 때 진폭은 다음의 [수식 1] 과 같이 정의할 수 있다.
[수식 1]
Figure 112015026097868-pat00001
여기서, p는 진폭(음압(Sound pressure)), r은 수평거리(range), y는 깊이를 의미하며,
Figure 112015026097868-pat00002
는 깊이 y에서의 밀도,
Figure 112015026097868-pat00003
는 깊이 y에서의 음속,
Figure 112015026097868-pat00004
는 초기 직선거리,
Figure 112015026097868-pat00005
는 깊이 y에서의 각도이다.
즉, 테이블 생성부(120)는 [수식 1] 을 이용하여 반사횟수(m: 해저 반사횟수, n: 수면 반사횟수)를 설정하고, 각 깊이마다 수평거리에 따른 진폭을 계산하고, 수평거리와 깊이에 따라 가장 큰 진폭의 음파의 반사횟수를 테이블로 생성한다.
이러한 반사횟수 테이블을 통해, 아래와 같이 수신장치(100)에 다수의 음파가 수신된 경우, 가장 큰 진폭을 가지는 음파(ray)를 선택함으로써 이에 따른 ToA와 반사횟수를 알 수 있도록 한다.
반사횟수 결정부(130)는 송신장치(200)를 통해 전방위적으로 송신되는 음파를 수신할 경우, 도 3 에 도시된 바와 같이(m: 해저 반사횟수, n: 수면 반사횟수), 반사횟수 설정 및 수평거리에 따른 진폭(amplitude)의 교차 지점을 경계선으로 정하여, 특정 수평거리에서 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA(Time of arrival: 도달시간)와 이때의 반사횟수를 결정한다.
이때, ToA는 음선의 궤적, 음속 분포, 송신장치(200)와 수신장치(100)의 깊이 등을 이용하여 계산될 수 있다.
수평거리 추정부(140)는 반사횟수 결정부(130)를 통해 결정된 ToA 및 반사횟수와, 테이블 생성부(120)를 통해 생성된 반사횟수 테이블을 참조하여 송신장치(200)와의 수평거리를 추정한다.
송신부(150)는 깊이 계산부(110)를 통해 계산된 침몰 시간과, 수평거리 추정부(140)를 통해 추정된 수평거리 정보를 디지털화하여 송신장치(200)로 전송한다.
이때, 송신부(150)는 채널 코딩(channel coding) 즉, 인코더를 이용하여 정보를 인코딩(encoding)하여 송신할 수 있다.
송신장치(200)는 침몰 예상지역에 적어도 3개 이상 구성되어 전방위적으로 음파를 송신하되, 수신장치(100)로부터 정보를 수신한 경우, 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하고, 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여 수신장치(100)의 3차원 위치를 추출하는 기능을 수행하는 바, 도 2 에 도시된 바와 같이 정보 추출부(210) 및 위치 추출부(220)를 포함한다.
구체적으로, 정보 추출부(210)는 수신장치(100)를 통해 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출한다.
이때, 정보 추출부(210)는 채널 코딩(channel coding) 즉, 디코더를 이용하여 정보를 디코딩(decoding)할 수 있다.
위치 추출부(220)는 정보 추출부(210)를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용하여, 침몰된 수신장치(100)의 3차원 위치를 추출한다.
이때, 위치 추출부(220)는 2개 이상의 타 송신장치(200)를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 침몰된 수신장치(100)의 3차원 위치를 추출한다.
이하에서는, 상술한 시스템을 이용한 해양 재난 위치 추출 방법에 관하여 도 4 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명에 따른 해양 재난 위치 추출 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 수신장치(100)의 깊이 계산부(110)는 침몰시, 침몰 시간과 음속 분포 정보를 측정하고(S10), 측정된 침몰 시간 및 음속 분포 정보와 압력센서를 이용하여 최종 침몰 깊이를 계산한다(S20).
이후, 테이블 생성부(120)는 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 진폭을 계산하고(S30), 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 반사횟수를 테이블로 생성한다(S40).
또한, 반사횟수 결정부(130)는 송신장치(200)를 통해 전방위적으로 송신되는 음파를 수신할 경우, 반사횟수 설정 및 수평거리에 따른 진폭(amplitude)의 교차 지점을 경계선으로 정하여, 특정 수평거리에서 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA(Time of arrival: 도달시간)와 이때의 반사횟수를 결정한다(S50).
뒤이어, 수평거리 추정부(140)는 제S50 단계를 통해 결정된 ToA 및 반사횟수와, 제S40 단계를 통해 생성된 반사횟수 테이블을 참조하여 송신장치(200)와의 수평거리를 추정하며(S60), 송신부(150)는 제S10 단계를 통해 계산된 침몰 시간과, 제S60 단계를 통해 추정된 수평거리 정보를 디지털화하여 송신장치(200)로 전송한다(S70).
그리고, 송신장치(200)의 정보 추출부(210)는 수신장치(100)를 통해 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하며(S80), 위치 추출부(220)는 2개 이상의 타 송신장치(200)를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 침몰된 수신장치(100)의 3차원 위치를 추출한다(S90).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 수신장치 110: 깊이 계산부
120: 테이블 생성부 130: 반사횟수 결정부
140: 수평거리 추정부 150: 송신부
200: 송신장치 210: 정보 추출부
220: 위치 추출부

Claims (12)

  1. 다수개의 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 수평거리와 반사횟수의 관계와, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA에 대응하는 수평거리를 바탕으로 송신장치와의 수평거리를 추정하며, 침몰 시간과 추정된 수평거리 정보를 송신장치로 전송하는 수신장치; 및
    침몰 예상지역에 적어도 3개 이상 구성되어 전방위적으로 음파를 송신하되, 상기 수신장치로부터 정보를 수신한 경우, 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하고, 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용한 침몰위치와 압력센서를 이용하여 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 송신장치; 를 포함하는 해양 재난 위치 추출 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신장치는,
    침몰시, 침몰 시간과 침몰깊이에서의 음속 분포 정보를 측정하고, 측정된 침몰시간 및 침몰깊이에서의 음속 분포 정보와 압력센서를 이용하여 최종 침몰 깊이를 계산하는 깊이 계산부;
    최종 침몰 깊이에서 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 수평거리에 따른 반사횟수 테이블을 생성하는 테이블 생성부;
    상기 송신장치를 통해 전방위적으로 송신되는 음파를 수신할 경우, 서로 다른 ToA와 진폭을 가지는 다수개의 음파 중에서, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 수평거리와 반사횟수의 관계를 바탕으로 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA에 대한 수평거리를 비교하여 상기 ToA에 대응하는 반사횟수를 결정하는 반사횟수 결정부;
    상기 반사횟수 결정부를 통해 결정된 ToA 및 반사횟수와, 상기 테이블 생성부를 통해 생성된 반사횟수 테이블을 참조하여 상기 송신장치와의 수평거리를 추정하는 수평거리 추정부; 및
    상기 깊이 계산부를 통해 계산된 침몰 시간과, 상기 수평거리 추정부를 통해 추정된 수평거리 정보를 디지털화하여 상기 송신장치로 전송하는 송신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 테이블 생성부는,
    최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 진폭을 계산하고, 수평거리에 따른 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 반사횟수를 테이블로 생성하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    상기 수신장치를 통해 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하는 정보 추출부; 및
    상기 정보 추출부를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용한 침몰위치와 압력센서를 이용하여, 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 위치 추출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위치 추출부는,
    2개 이상의 타 송신장치를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 시스템.
  7. (a) 수신장치가 다수개의 경로를 통해 수신되는 다수개의 음파 중, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 수평거리와 반사횟수의 관계와, 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA에 대응하는 수평거리를 바탕으로 송신장치와의 수평거리를 추정하며, 침몰 시간과 추정된 수평거리 정보를 송신장치로 전송하는 과정; 및
    (b) 침몰 예상지역에 적어도 3개 이상 구성된 송신장치가 전방위적으로 음파를 송신하되, 상기 수신장치로부터 정보를 수신한 경우, 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하고, 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용한 침몰위치와 압력센서를 이용하여 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 과정; 을 포함하는 해양 재난 위치 추출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 과정은,
    (a-1) 상기 수신장치가 침몰시, 침몰 시간과 침몰깊이에서의 음속 분포 정보를 측정하는 단계;
    (a-2) 상기 수신장치가 측정된 침몰시간 및 침몰깊이에서의 음속 분포 정보와 압력센서를 이용하여 최종 침몰 깊이를 계산하는 단계;
    (a-3) 상기 수신장치가 최종 침몰 깊이에서 가장 튼 진폭을 가지는 음파의 수평거리에 따른 반사횟수 테이블을 생성하는 단계;
    (a-4) 상기 수신장치가 전방위적으로 송신되는 음파를 수신할 경우, 반사횟수 설정 및 수평거리에 따른 진폭(amplitude)의 교차 지점을 경계선으로 정하여, 특정 수평거리에서 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 수평거리와 반사횟수의 관계를 바탕으로 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 ToA(Time of arrival: 도달시간)에 대한 수평거리를 비교하여 상기 ToA에 대응하는 반사횟수를 결정하는 단계;
    (a-5) 상기 수신장치가 상기 (a-4) 단계를 통해 결정된 ToA 및 반사횟수와, 상기 (a-3) 단계를 통해 생성된 반사횟수 테이블을 참조하여 상기 송신장치와의 수평거리를 추정하는 단계; 및
    (a-6) 상기 수신장치가 상기 (a-1) 단계를 통해 계산된 침몰 시간과, 상기 (a-5) 단계를 통해 추정된 수평거리 정보를 디지털화하여 상기 송신장치로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (a-3) 단계에서,
    상기 수신장치가 최종 침몰 깊이에서 깊이 및 수평거리에 따른 진폭을 계산하고, 수평거리에 따른 가장 큰 진폭을 가지는 음파의 반사횟수를 테이블로 생성하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 방법.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 (b) 과정은,
    (b-1) 상기 송신장치가 수신된 정보로부터 침몰 시간과 수평거리 정보를 추출하는 단계; 및
    (b-2) 상기 송신장치가 상기 (b-1) 단계를 통해 추출된 침몰 시간과 수평거리 정보를 이용한 침몰위치와 압력센서를 이용하여, 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (b-2) 단계에서,
    상기 송신장치가 2개 이상의 타 송신장치를 통해 추출된 수평거리 정보를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 침몰된 상기 수신장치의 3차원 위치를 추출하는 것을 특징으로 하는 해양 재난 위치 추출 방법.
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