멀티빔 음향측심기의 기울임 시스템을 이용한 계측영역 확대

Abstract

The paper presents implementation & evaluation of survey method with tilted transducer of Multi Beam Echo Sounder (MBES) to increase horizontal & vertical coverage over obstructed port environments with limited physical properties of MBES. Proposed method ( 25∘ titled transducer) have some discrepancy of bathymetric profiles between normal and tilting method, but we proved average difference is less than IHO Special Order requirements with survey data at port of Dong Ho Port, Masan, Korea. For horizontal mapping coverage of total survey area ( 114,961m2 ), normal method covered 53%, 60,895m2 of total area but tilting method covered 75%, 5.933m2 . It is 22% efficient than normal method with similar environments. For vertical mapping coverage of total vertical structure face ( 7,421m2 ), normal method covered 14%, 1,046m2 , proposed methods covered 60%, 4,450m2 . And we adapt longitudal steel bar to validate MBES results, and provide calibration method with titled transducer of MBES.

본 연구에서는 멀티빔 음향측심기 조사 각도의 물리적 한계 및 수면 및 수중의 장애물로 인하여 발생되는 음영 구역을 축소하고, 수직 구조물에 대한 계측 범위 확대를 위하여 트랜스듀서를 기울인 상태로 측량하는 기법을 적용하고 기술의 적정성을 평가하였다. 경남 마산 동호항에서 실시한 실해역 시험을 통해 트랜스듀서를 특정 각도( 25∘ )로 기울여 측량한 결과, 기존 방식의 측심 결과와의 차이가 국제 수로측량 기준 상의 특등급 허용오차를 넘지 않았다. 총 조사대상 구역 114,961m2 의 수면적 중, 일반적인 조사방식으로는 60,895m2 로 53% 계측되었으나, 제안한 기울임 방식을 적용하여 85,933m2 를 계측할 수 있었다. 이는 전체 조사면적의 약 75%로, 동일조건의 장애물이 존재함에도 불구하고 기존 방식보다 약 22% 수평면적을 더 조사한 효과를 얻었다. 수직면에 대한 조사 대상구역 7,421m2 중, 일반적인 계측방식으로는 1,046m2 로 전체 조사면적의 약 14%가 조사되었으나, 제안한 기울임 방식으로 조사하여 총 4,450m2 , 대상면적의 60% 정도의 수직면이 계측되었다. 또한, 기울임 측량의 성능 평가를 위하여 선형 반사판을 고안하고, 측심기를 검교정하고, 트랜스듀서의 기울임 자체를 검교정하는 방안을 제시하였다.