무인 이동체에 관한 연구는 인공지능의 발전으로 인해 각광받고 있는 분야이다. 수중에서도 무인 이동체로는 대표적으로 ROV나 AUV가 있다. 현재에도 ROV와 AUV의 성능 향상을 위해서 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이중에 수중 위치 추정 기술은 이동체가 자신의 위치를 파악할 수 있게 해주는 핵심적인 기술이다. 현재 수중 위치 추정 기술은 관성 항법 장치와 수중 위치 항법 장치를 융합하여 발전하고 있다.
수중 위치 항법 장치는 3개 이상의 node에서 송·수신단의 수평거리를 추정하여 위치를 알아낸다. 기존에는 수신된 음선중 가장 빠른 음선을 택하여 직접파로 가정하는 방법을 이용한다. 그렇기 때문에 직접파가 도달하지 않는 장거리에서는 수평거리 오차가 매우 커진다. 따라서 본논문에서는 가장 큰 Sound Pressure를 가지는 음선을 선택하여 반사횟수를 추정하는 알고리즘으로 기존보다 장거리에서 수중 위치 추정이 가능하도록 알고리즘을 제안한다.
논문에서 제안하는 반사횟수를 이용하여 추정하는 방법은 다음과 같다. 먼저, Gaussian Beam을 이용한 BELLHOP 시뮬레이션이나 Single ray의 intensity를 통하여 음압을 계산한 뒤에 음압 경계 table을 작성한다. 이후에 측정된 ToA중 가장 큰 음압을 가지는 ToA를 반사횟수마다 ray tracing을 통하여 수평거리를 추정하면서 음압 경계 table과 일치하는 수평거리를 구한다. 그리고 일치하는 수평거리가 최종 추정 수평거리로 정한다. 제안한 알고리즘의 향상된 성능은 기존의 직접파를 사용하는 같은 SSP환경에서의 시뮬레이션을 통하여 수평거리 오차를 비교를 통하여 비교하였다.