• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.188-188
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• 2022

선박의 운용 효율을 높일 수 있는 방법인 무인 운용체계는 근래에 많은 관심을 받고 연구되어 왔다. 특히 무인수상선과 무인수중체의(USV-AUV)의 복합 운용 분야는 그 동안 어려움이 있었던 심해저 탐사 및 특수 임무 활용에 용이하여 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 쌍동선 형태인 무인수상선이 모선이 되고 무인수중체가 결합하여 충전하고 다시 진수하여 원거리 및 심해저 조건에서 무인수중체가 운용 가능하도록 하는 시스템의 일부인 USV-AUV의 docking을 위한 DP 시스템을 개발하고 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 모형시험을 통해 이를 검증하였다. 또한, 실제 제작된 무인쌍동선과 추진 시스템을 활용하여 모형시험을 통해 검증한 DP 알고리즘을 적용하여 화성 제부도 앞바다에서 실선 DP 테스트를 수행하였다. 실 해역에서의 DP 시스템 테스트는 정확한 환경 조건의 계측 및 구현이 어려워 모형시험과 같은 정량적인 평가는 어렵지만, 정성적으로 DP 시스템이 작동하는 것을 확인할 수 있었다.

• ICROS
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• v.17 no.2
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• pp.36-46
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• 2011

자율무인잠수정(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)은 미국을 중심으로 1980년대부터 다양한 수중관련 기술의 발전과, 민군의 사용분야가 증가되면서 급속한 발전의 진전을 보았다. 특히, 과학기술의 발전과 군의 전투개념 변화로 요구되는 무기체계도 급속히 변화되면서 자율무인잠수정이 핵심무기체계로 부상하게 되었다. 군에서 효율적인 전장 관리와 사회의 인명 중시 경향은 무기체계를 유인시스템으로 전환시키고 있다. 자율무인잠수정은 심해저 자원탐사, 해양조사 등 민수분야뿐만 아니라 해군의 정보전, 기뢰전, 그리고 대잠전과 같은 성분 작전에서 핵심적 역할을 수행하게 되었다. 본 기고에서 1994년부터 자율무인잠수정 종합발전 계획을 수립하여 개발하고 있는 미 해군 운용개념을 분석하고 분석된 결과를 기초로 하여 미래 우리 해군에서 자율무인잠수정의 개발 및 운용을 위하여 필요한 핵심 기술을 자율제어, 센서 및 신호처리, 진수 및 hgl수. 수중항법, 수중통신, 그리고 에너지 등으로 구분하고 각각에 대하여 기술발전 동향을 고찰하고 기술개발을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.10a
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• pp.1-3
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• 2010

수중 무인항체(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)를 고정밀, 고위험 임무수행 분야에 이용하기 위해서는 연속적이고 정확한 항법정보를 제공하는 기술이 반드시 필요하다. 특히, 최근에는 항공분야에서 국내외적으로 연속적이고 정확한 항법정보를 제공하기 위하여 여러 가지 센서를 결합한 통합 항법시스템에 관한 연구가 활발하며, GPS나 음향장치를 관성센서와 통합하는 방법이 대표적이다. 하지만 수중 무인항체에 경우는 해수면 노출로 인한 탐사시간 장기화와 음향장치 설치 및 회수의 한계로 인하여 GPS나 음향장치 이외에 센서를 이용한 통합 항법시스템의 필요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 자율성이 높으면서, 적은 비용으로 설치가 가능한 영상센서를 이용하여 항법성능을 효과적으로 증대시키는 Vision/INS 통합 항법을 제안한다. 제안한 통합 항법알고리즘은 외부표정요소 직접결정기법을 이용하여 영상 데이터로부터 항체의 위치와 자세를 추정하고, 추정된 결과를 INS의 추정치와 비교한다. 그리고 추정한 위치와 자세오차를 입력으로 칼만필터를 구동하도록 설계하였다. 모의실험을 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.240-243
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• 2009

본 논문에서는 수중에서 이동하는 무인잠수정 및 수중이동체의 위치를 측정하는 방법 중의 하나인 동적 단기선 방식(SBL)에 의한 무인잠수정의 위치측정에 대한 방법을 하이드로폰과 DAQ(Data Aquisition) 시스템을 이용하여 수조에서 테스트를 수행하였고, 실 해역에서의 실험을 실시하였다. 실험을 위해서 4개의 센서가 수조의 벽면에 고정이 되어 있으며, 이동체와 고정된 4개의 센서가 신호를 송수신함으로써 상호간의 위치추적이 가능하게 하는 시뮬레이션을 실시하였으며, 제안하는 SBL시스템과 장기선 방식(Long baseline)을 비교하기위한 시뮬레이션을 실시하여 두 시스템을 비교하였다. 측정된 신호는 DAQ 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였고, Labview 프로그램을 이용하여 실시간으로 무인잠수정의 위치를 추정하였다. 위치추정에 사용된 알고리즘은 삼각측량법에 의한 방법을 사용하였으며, X, Y방향에 대해서는 비교적 오차가 적은 추정 결과를 나타내었으나 Z방향에 대하여서는 큰 오차를 보여 데이터로 사용할 수 가 없었다. 이는 수중이동체의 수심측정 센서를 이용하여 보완할 수 있을 것으로 본다. 향후 연구로는 위치추정 알고리즘을 보완하여 실제 선박 선저부에 센서가 부착되었을 경우에 대한 적용연구를 진행할 예정이며, 위치추정 알고리즘을 발전시켜 3차원에서의 정확한 위치 추적을 가능하게 할 예정이다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.12 no.7
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• pp.1202-1208
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• 2008

This paper represents the multiple sensor fusion algorithm for the deep-sea unmanned underwater vehicles (UUV), composed of a remotely operated vehicle (ROV) 'Hemire' and a depressor 'Henuvy'. The performance of underwater positioning system usually highly depend on that of acoustic sensors such as ultra short base line(USBL), long base line(LBL) and altimeter. A practical sensor fusion algorithm is proposed in the sense of a moving window concept. The performance of the proposed algorithm can be observed by applying the algorithm to the Hemire sea trial data which was measured at the East Sea.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.37C no.12
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• pp.1328-1336
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• 2012

Compared to terrestrial RF communications, underwater acoustic communications have several limitations such as limited bandwidth, high level of fading effects, and a large underwater propagation delay. In this paper, in order to tackle those limitations of underwater communications and to make it possible to form a large underwater monitoring systems, we propose a hierarchical underwater network architecture, which consists of underwater sensors, clusterheads, underwater/surface sink nodes, autonomous underwater vehicles (AUVs). In the proposed architecture, for the maximization of packet delivery ratio and the minimization of underwater sensor's energy consumption, a hybrid routing protocol is used. More specifically, cluster members use Tree based routing to transmit sensing data to clusterheads. AUVs on optimal trajectory movements collect the aggregated data from clusterhead and finally forward the data to the sink node. Also, in order to minimize the maximum travel distance of AUVs, an Integer Linear Programming based algorithm is employed. Performance analysis through simulations shows that the proposed architecture can achieve a higher data delivery ratio and lower energy consumption than existing routing schemes such as gradient based routing and geographical forwarding. Start after striking space key 2 times.

• ICROS
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• v.19 no.3
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• pp.29-41
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• 2013

본 논문은 군이 장차 운용하게 될 무인체계 중 무인잠수정에 관련하여 미래 전장 환경을 고려한 필요성을 분석하고, 무인잠수정의 잠재적인 능력과 역할 국내 외 개발 현황 및 핵심 기술을 살펴보았으며, 끝으로 무인잠수정의 국내 개발 및 획득전략을 간략히 소개한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.04a
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• pp.685-687
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• 2017

최근 공중, 지상에 대해 무인 시스템이 빠른 속도로 발전하고 있다. 해양 분야에 대해서도 무인시스템이 발전함으로 인해 사람의 힘을 빌려 작업하기에는 많은 위험도와 각종 변수들에 의해 인명피해가 발생할 수 있는 건설, 케이블 매설, 해양 관측에 대해 무인 로봇을 통해 작업이 이루어지고 있다. 이러한 무인 시스템의 발전을 하드웨어는 빠르게 발전하여 컴포넌트 형태로 발전하였다. 이런 하드웨어의 발전에 맞춰 소프트웨어 컴포넌트 설계 방법을 제안하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.4
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• pp.476-482
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• 2010

In this paper, we propose a robust path tracking control method for autonomous underwater vehicle with variable speed. The proposed path tracking controller consists of a kinematic controller and a dynamic controller. First, the kinematic controller computes the surge speed and yaw rate to follow the reference path with variable speed. Then the dynamic controller controls the thrust force and yaw torque to move the AUV actually. In the dynamic control, we assume that the sway speed is a disturbance. In addition the dynamic controller is designed based on sliding mode conrol. We also demonstrate the stability of the proposed control method by Lyapunov stability theory. Finally, simulation results illustrate the performance of the proposed control method.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.34 no.3
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• pp.235-245
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• 2007

UUV(Unmanned Underwater Vehicle) should possess an intelligent control software performing intellectual faculties such as cognition, decision and action which are parts of domain expert's ability, because unmanned underwater robot navigates in the hazardous environment where human being can not access directly. In this paper, we suggest a RVC intelligent system architecture which is generally available for unmanned vehicle and develope an autonomous navigation system for UUV, which consists of collision avoidance system, path planning system, and collision-risk computation system. We present an obstacle avoidance algorithm using fuzzy relational products for the collision avoidance system, which guarantees the safety and optimality in view of traversing path. Also, we present a new path-planning algorithm using poly-line for the path planning system. In order to verify the performance of suggested autonomous navigation system, we develop a simulation system, which consists of environment manager, object, and 3-D viewer.