• 제목/요약/키워드: 항만 위치 추적 시스템

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공학수조 자유항주시험 시스템 구성 및 파도 중 선박 선회성능 기초 분석

  • 김동진;윤근항;여동진;김연규
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.7-8
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    • 2018
  • 파 중 선박 조종운동시험을 위하여 선박해양플랜트연구소 공학수조 내 자유항주시험 시스템을 구성하였다. 모형선 내에 제어계측 장비와 PC를 탑재하고 육상 관제 PC에서 원격 통제, 모니터링하며, 레이저 추적 방식으로 모형선 실시간 위치를 계측하였다. 준비된 시스템으로 KVLCC2 1/100 축소모형선의 규칙파 중 선회시험을 수행하였다. 파 중 선회성능은 초반의 전진거리, 전술직경, 정상선회 시의 궤적밀림 거리, 각도 등으로 지수화할 수 있다. 각 지수를 추출하여 분석하였고, 동일한 파장 조건에 대한 궤적밀림 경향은 유사함을 보였다.

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유비쿼터스 항만 물류 환경을 위한 스마트 태그 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Smart Tag System for Ubiquitous Port Logistics)

  • 조현태;백윤주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1500-1510
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    • 2007
  • 최근 물류의 양이 증가함에 따라 빠르고 정확한 물류처리가 요구되어 지고 있다. 특히, 광역 물류 환경에서 게이트웨이로서의 역활을 수행하는 항만에서의 물류처리는 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 항만에서 보다 신속, 정확한 물류 처리를 수행하기 위한 스마트 태그 시스템을 설계 및 구현한다. 스마트 태그 시스템은 사물의 정보를 인식하는 능동형 RFID, 컨테이너의 보안을 담당하는 전자봉인 장치, 그리고 사물의 위치를 파악 및 추적하는 RTLS 시스템으로 이루어져 있다. 물류 환경에서 사용되어는 인식 기술은 이종 시스템들에서 판독되어지므로 표준과의 호환성은 중요하다. 본 논문에서는 표준과의 호환성을 유지하는 방법을 소개하고 검증을 수행하였으며, 스마트 태그의 수명, 인식률 및 인식시간 등과 같은 시스템의 성능을 분석한다.

IALA 가이드라인에 기반한 VTS 시스템을 위한 레이더 성능 요구사항 분석 (Analysis of Radar Performance Requirements for VTS System Based on IALA Guidelines)

  • 김병두;이병길
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.27-29
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    • 2015
  • 본 논문에서는 IALA 가이드라인을 기반으로 하여 해상교통관제시스템에서 요구되는 레이더의 주요 성능 요구사항을 분석한다. X밴드 레이더에 대한 표적 분해능, 표적 위치 정확도, 표적 추적 정확도에 대한 요구사항 및 시험 권고사항을 분석하고, VTS 센터에서 수집된 레이더 원시영상의 처리를 통하여 IALA 가이드라인의 표적 위치 정확도에 대한 요구사항을 만족하는지 여부에 대한 시험을 수행한다.

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전파간섭환경에서 UAV를 활용한 선박의 백업항법시스템 설계 (Design for Back-up of Ship's Navigation System using UAV in Radio Frequency Interference Environment)

  • 박슬기;손표웅
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.289-295
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    • 2019
  • 국제항로표지협회에서는 해양 분야에서 활용하는 백업항법시스템의 경우 항만 입출항시 10 m의 수평정확도를 보장하도록 요구하고 있다. 대표적인 해양분야의 백업항법시스템인 eLoran은 10 m 이내의 수평 정확도를 만족함이 증명되었지만, 수신환경에 따라 항법성능이 저하되기도 한다. 특히 수신 안테나 주변의 잡음 및 멀티패스 등으로 인한 요인으로 인해 특정 상황에서는 항법 자체가 불가능해지기도 한다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 항만입출항 조건의 수평정확도 요구성능을 만족하기 위하여 UAV(unmanned aerial vehicles)를 활용한 선박의 백업항법시스템을 설계하였다. eLoran 신호 수신에 영향을 주는 주변 환경의 영향을 감소시키기 위하여 UAV에 카메라, IMU센서, eLoran 안테나 및 수신기를 장착하였으며, 선박의 안테나보다 높은 곳에서 카메라를 이용하여 랜드마크를 추적하고 일정 범위 내에서 eLoran 신호 수신과 위치 및 자세를 제어하도록 설계하였다. 선박에서는 UAV로부터 수신한 영상 및 자세 정보와 eLoran 신호를 이용한 선박기반 측위결과를 이용해 항만 입출항 시 수평정확도 요구성능을 만족할 수 있다.

항로표지 정보를 이용한 해상감시레이더의 시스템 오차 보정 (Systematic Error Correction of Sea Surveillance Radar using AtoN Information)

  • 김병두;김도형;이병길
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.447-452
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    • 2013
  • 해상교통관제시스템(VTS)은 선박의 위치, 속도, 침로 등 해상 교통 정보를 획득하기 위하여 다수의 해상감시레이더를 주요 센서로 이용하고 있으며, 거리 및 방위각 바이어스와 같은 2차원 해상감시레이더의 시스템 오차는 레이더 영상 및 표적 추적정보의 정확도를 크게 저하시킬 수 있다. 따라서 해상교통관제시스템에서 정확한 표적정보를 제공하기 위하여 레이더의 시스템 오차는 정밀하게 보정되어야 한다. 본 논문에서는 VTS 관제영역에 설치된 항로표지의 위치정보를 이용하여 2차원 해상감시레이더의 거리 및 방위각 오차를 보정하기 위한 방법을 제안한다. 2차원 레이더 측정값의 표준오차 모델과 항로표지 위치정보로부터 측정 잔차 모델을 유도하고, 레이더 시스템 오차를 추정하기 위한 선형 칼만필터를 설계한다. Monte-Carlo 모의실험을 통하여 제안한 방법을 검증하고, 항로표지 정보의 개수에 따른 레이더 시스템 오차 추정의 수렴 특성 및 정확도를 분석한다.

하중 적분 PDC와 T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 이동 로봇의 강인 궤도 추적 제어 (Robust Trajectory Tracking Control of a Mobile Robot Based on Weighted Integral PDC and T-S Fuzzy Disturbance Observer)

  • 백두산;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.265-276
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    • 2017
  • 본 논문에서는 하중 적분 PDC 제어 기법과 T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 강인하면서도 보다 정확한 이동 로봇의 궤도 추적 제어 방법을 제안한다. 하중 적분 PDC 제어 기법은 PDC 제어 기법에 하중 적분 항을 추가함으로써 정상상태 오차를 감소시켜 준다. T-S 퍼지 외란 관측기는 T-S 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템에 대해 외란을 추정하고 상쇄시킬 수 있도록 한다. 따라서, T-S 퍼지 외란 관측기에 기반한 궤도 추적 제어기는 강인한 궤도 추적 성능을 보여준다. 또한, 본 연구에서는 $B\acute{e}zier$ 곡선에 의한 가속도 제한을 갖는 경로 설계 방법에 의해 초기 접근 경로를 설계함으로써, 이동 로봇의 초기 위치가 기준 궤도의 초기 위치와 다를 때 제어 입력이 매우 커지게 되어 실제적으로 사용할 수 없게 되는 문제를 해결한다. 제안된 궤도 추적 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해서 입증하였다.

조수간만의 차를 고려한 새로운 하역 시스템의 능동 제어 (Active Control of a New Cargo Handling System Adapted for Time-Varying Tide)

  • 김형석;정달도;최승복;이재욱
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.61-71
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    • 1999
  • 본 연구에서는 조수간만의 차가 큰 항만에 적합한 새로운 하역 시스템을 제안하였다. 새로운 하역 시스템은 기존의 갑문 이용 방식 대신에 일종의 유압 엘리베이터를 사용함으로써 조수간만의 차에 따라 변하는 선박의 높이로 실시간 제어하여 선적 흑은 하역을 하는 방식이다. 한번에 대량의 컨테이너를 처리하기 위해 컨테이너 팔레트 운송타를 도입함으로써 기존 시스템에 비해 시간당 처리능력을 높일 수 있고, 선적 및 하역의 전 과정을 자동화함으로써 작업 효율을 극대화할 수 있도록 하였다. 새로운 하역 시스템의 개념 입증을 위해 소형 하역 시스템 모델을 설계 제작하였다. 제작된 모델은 컨테이너 팔레트 운송차, 플랫폼과 리프트 칼럼의 복합 구조물, 그리고 전용 운반선으로 구성된다. ER(electro-rheological) 밸브-실린더에 의해 구동되는 플랫폼은 조수간만의 차와 과도에 의해 변하는 선박의 높이를 능동적으로 추적 제어하게 된다. 동적 모델성을 통해 플랫폼의 운동 지배 방정식을 도출하였고, 파도 가진으로 인한 선박의 거동 및 조수간만의 차를 모델링하였다. 선적 및 하역의 자동화와 플랫폼의 정확한 위치 제어를 위해 시퀀스 제어기와 PID(proportional-integral-derivative) 위치 제어기가 연계된 제어 시스템을 구성하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 하역 시스템의 유용성을 입증하였다.

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인터넷 기반 원스톱서비스 시스템 개발에 관한 연구+ -수출컨테이너화물 원스톱서비스 시스템 개발-

  • 박남규;최형림;김현수;박영재;조재형;이철우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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    • pp.299-308
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    • 1999
  • 오늘날 우리 나라가 당면한 최우선 경제과제중 하나는 물류부분의 혁신을 통한 국가경쟁력 강화라고 할 수 있으며, 이를 위해 정부도 1993년 물류체계 개선을 위한 장기구상으로 ‘화물유통체계 개선 10개년 기본계획’을 수립하여 적극 추진 중에 있다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 PORT-MIS사용자를 상대로 한 설문조사에서는 선박입출항 업무 관련 서류의 40%, 항만시설 사용 업무와 관련된 서류의 31%, 하역업무 관련 서류의 10%만이 EDI를 활용하고 있었다. EDI 활용이 저조한 사유로는 전송시간이 많이 걸리며, EDI 소프트웨어가 작동되지 않으며, 수신확인이 되지 않기 때문이라 응답을 하였다. 이처럼 오늘날 항만물류산업이 겪고 있는 물류 데이터 흐름이 단절적 현상은 시간이 흐를수록 해결 될 기미가 보이고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 우리 나라가 겪고 있는 물류관련 업무를 한번의 데이터 입력으로 해결할 수 있는 원스톱 서비스 시스템개발을 목표로 우선 PORT-MIS EDI 업무를 처리할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이는 향후 화주, 운송사, 선사, 포워더, 창고업자,하역회사, 철도청, 화물터미널, 컨테이너 터미널, 해양수산청, 관세청, 출입국관리사무소, 검역소 사이에 서로 교환되는 적하목록, Booking List, 컨테이너 Pick up정보, 위험물 정보, COPINO 정보를 비롯하여 대 관세청 신고 등 수출컨테이너 화물업무의 전반적인 영역으로까지 쉽게 확대할 수 있을 것이다. 본 연구결과 구축된 시스템은 원천정보를 중앙의 통합데이터베이스에 저장하여 이를 사용자의 요구에 의해 인터넷을 통해 전달하는 FTP와 웹 EDI 방식을 결합한 하이브리드 형태이다.CS Cell 방식에 의한 위치결정방식을 채택하였는데, 이것은 PCS망을 기반으로 데이터를 주고받이며 인터넷 단말기로 확장 가능한 PCS 단말기를 사용해서 위치추적을 하는 시스템이다. 이러한 시스템을 선정하게된 배경은 단말기아 망 이용료의 가격이 저렴하여 현실적으로 트럭이 쉽게 부착할 수 있다는 장점이 있으며 나아가 인터넷 단말기를 활용하여 차량과 관제센터사이에 메시지 전송 등 부가적인 서비스가 가능하기 때문이다.비교한 결과 토사 유출 억제효과는 한지형과 나지형잔디들의 혼합형(MixtureIII)과 자생처리구(MixtureV), Italian ryegrass와 자생식물의 혼합형(MixtureIV)등에서 비교적 낮은 수치를 토사유출량을 기록하였다. 이러한 결과는 자생식물들이 비록 초기생육속도는 외래도입초종에 떨어지지만 토사유출의 억제효과면에서는 이들 외래초종에 필적할 수 있음을 나타낸다고 할 수 있겠다.중량이 약 115kg/$m^2$정도로 나타났다.소 들(환경의 의미, 사람의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인

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퍼지제어 알고리지즘을 이용한 선박의 자율운항 시스템 설계 (Design of Vessel Autopilot System using Fuzzy Control Algorithm)

  • 추연규;이광석;김현덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.724-727
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    • 2007
  • 선박 운항 자동화 시스템은 선내 노동력 감소, 작업 환경 개선, 운항 안전성 확보 및 운항 능률의 향상을 목표로 하며, 궁극적으로는 운항 경제성확보를 위한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응 제어방법 등을 응용하여 선박의 비선형성을 보상하여 선박의 회두각 유지제어(Course Keeping Control), 항로 추적제어(Track Keeping Control), 롤-타각제어(Roll-Rudder Stabilization), 선박 위치제어(Dynamic Ship Positioning), 선박자동 접이안(Automatic Mooring Control) 등에 관한 연구를 수행하고 있으며 실제의 선박으로 대상으로 응용연구가 진행 중이다. 선박은 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계는 비선형적이며, 선박의 Load Condition은 선박의 Parameter에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다. 또한 외란요소인 파도의 유속(流速)과 방향, 풍속과 풍량 등이 비선형적인 형태로 작용하므로 선박의 운항을 힘들게 하는 요인이 된다. 따라서 선박의 운항시스템에는 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 요구한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박의 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통해 그 결과를 살펴보았다.

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양식어장보호를 위한 칼만필터 적용에 관한 연구 (A Study of Kalman Filter Adaptation for Protecting Aquaculture Farms)

  • 남택근;정중식;정재용;양원재;안영섭
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.273-277
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    • 2005
  • 본 논문에서는 양식어장을 보호하기 위한 어장 탐지 시스템에 있어서 칼만필터의 적용기법에 대해 논의하였다. 어장탐지시스템(FDS)은 어장에 침입하는 도전선박을 실시간으로 식별하고 어장의 위치변동 등을 파악하고자 하는 것이다. 본 연구에서는 양식어장으로의 접근 물체 중에서 F-AIS를 탑재하지 않은 의심선박에 대해 추적(tracking)을 하기 위해 칼만필터 기법을 적용하고자 한다. 백색잡음을 동반한 가속도계의 대상물에 대하여 위치 및 속도판독을 위한 시뮬레이션을 행하고 트랙킹 시스템으로의 적용 가능성에 대해 살펴본다.

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