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마이크로폰 어레이를 이용한 총구 위치 탐지 개선 방법 = Improvement of muzzle localization using microphone array
서명 / 저자 마이크로폰 어레이를 이용한 총구 위치 탐지 개선 방법 = Improvement of muzzle localization using microphone array / 정승우.
저자명 정승우 ; Jung, Seong-Woo
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2014].
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8029511

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MME 14080

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초록정보

If a hidden enemy is shooting, there is a threat against soldiers in recent conflicts. This paper aims to im-prove the localization of a muzzle using microphone array. Gunshot noise can provide information about the location of muzzle with two signals, the muzzle blast from the gun barrel and the projectile sound from the bullet. Two signals arrive to the microphone array with different arrival time and angle. If the arrival angles of the two signals are estimated, distance between sniper location and the microphone array can be calculated by using geometric principles. This method was established in 2003 by Pare. But this method has a limitation that it cannot calculate the distance when the arrival angles of the two signals are same. Also it has an error when the angle difference of arrival is small. In order to overcome this limitation, a new method is proposed that uses the change of characteristic of the projectile sound with respect to vertical distance from the trajectory. The proposed method estimates the dis-tance correctly when the arrival angle of two signals are same, and when the angle difference between two signals is increased, the estimation error increases with respect to the angle. Therefore these two methods can be selected according to the angle difference between two signals to esti-mate the distance of the muzzle. Below the threshold of the angle difference, the proposed method can be used to estimate distance with smaller error than the existing method. This theory is verified by experiments.

은폐된 적이 사격하는 경우, 현대전에서 매우 큰 위협이 된다. 이 논문은 마이크로폰 어레이를 이용하여 이러한 은폐된 적의 위치인 총구의 위치 탐지 개선하는 것이 목적이다. 측정하고자 하는 총소리는 총구에서 발생하는 총구 폭풍파와 초음속 탄환에 의해 발생하는 탄환 충격파 두가지 신호로 구성되어 있으며 이러한 두 신호를 이용하면 총구의 위치에 대한 정보를 알 수 있다. 이러한 두 신호는 서로 다른 도달 시간과 입사각을 갖고 있다. 만약 두 신호의 입사각을 추정한다면 총구와 마이크로폰 사이의 거리는 기하학적 관계식에 의해 계산할 수 있다. 이러한 기존 거리 추정 방법은 2003년 Pare에 의해 정립되었다. 그러나 이러한 방법은 두 신호의 입사각이 같을 경우 식이 성립하지 않으며 두 신호의 입사각의 차가 작을수록 거리 추정 오차가 증가하는 한계점이 있다. 이러한 구간에서 탄환 충격파의 탄도 수직거리 증가에 따른 거리 추정이 가능한 새로운 방법을 제안하고 이러한 2가지 거리 추정 방법을 구분 적용하기 위한 구분 알고리즘을 제시한다. 또한 이러한 결과를 사격 실험으로 증명하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 14080
형태사항 iii, 93 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Seong-Woo Jung
지도교수의 한글표기 : 김양한
지도교수의 영문표기 : Yang-Hann Kim
부록 : A, 두 신호의 모델링 및 주파수 영역 특징 분석. - B, 3 차원 공간상의 방향 추정. - C, 평면 파/구면 파 모델 적용 기준. - D, 탄환 충격파 전파원리. - E, 두 신호의 도달 시간차. - F, 탄환 구경 예측
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공,
서지주기 참고문헌 : p. 65-69
주제 gunshot
muzzle blast
projectile sound
localization
총소리
총구 폭풍파
탄환 충격파
위치 탐지
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