위상 지연을 이용한 진동원의 위치 결정 연구

Abstract

센서에서 센서로 파가 이동하는 속도는 파가 얼마나 느린지에 비례한다. 즉, 두 개의 가속도계로부터 측정된 신호의 크로스 스펙트럼(cross spectrum)의 위상지연(phase delay)과 비례한다고 할 수 있다. 이때 만일 센서 사이의 거리가 관심 있는 굽힘파(bending wave)의 파장 길이(wavelengths)보다 짧은 거리에 위치한다면 크로스 스펙트럼은 파의 에너지 흐름과 비례 할 것이다. 따라서 ‘L 형태’ 배열로 가속도계 3개를 부착한다면 여기서 얻어진 2개의 지연 벡터 성분으로부터 파의 방향을 결정 할 수 있을 것이다. 파의 방향은 위상지연의 계산과 데이터의 분석(data conditioning)에 의해 결정된다. 물론, 둘 또는 그 이상의 L 형태 배열의 가속도계들을 이용한다면 각각에서 계산된 파의 방향으로 삼각법 등을 이용하여 보다 정확한 위치를 찾을 수 있을 것이다. 일반적으로, 파의 방향은 일정한 주파수 영역에서 찾을 수 있으며 모든 주파수 영역에서 해를 찾을 수 있는 것은 아니다. 이것은 파의 전달이 발생원(source)으로부터 센서까지 다양한 전달 경로를 통과하며 각기 다른 주파수 영역과 파장 길이를 갖기 때문이다.