• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2012.06a
• /
• pp.477-479
• /
• 2012

최근 선박의 사고가 증가하고 해양 환경오염 문제가 대두되면서 운항 중인 선박을 대상으로 하는 다양한 안전운항 솔루션에 대한 필요성이 요구되고 있다. 안전운항 솔루션은 일반적으로 육상과 선박을 연결하는 광대역 무선 데이터 통신기술, 해상 데이터를 처리할 수 있는 메타데이터 기술, 안전운항을 지원하는 서비스의 요소 기술로 구성된다. 본 논문에서는 광대역 애드혹 통신망을 기반으로 하는 선박의 안전 입출항 지원 서비스의 항목을 정의하고, 이를 구현하기 위한 서버 및 클라이언트 시스템에 대하여 기술한다. 본 연구의 안전 입출항 지원 서비스는 교통정보, 환경정보, 충돌회피지원정보로 구성되며, 선박에 탑재된 클라이언트에서 육상에 설치된 서버 시스템으로 서비스를 요청하고 정보를 제공 받도록 설계하였다. 이렇게 설계된 시스템은 테스트 플랫폼을 통해 서비스의 구현 가능성을 검토하며, 실해역(여수항)에서의 시험을 통해 그 실효성을 검증할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2022.11a
• /
• pp.369-370
• /
• 2022

최근 자율 운항 선박에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, MUNIN (Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks) 프로젝트를 계기로 자율 운항 선박에 대한 개발과 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 국제해사기구 IMO는 자율 운항 선박 시대에 대응하기 위해 자율 선박을 MASS (Maritime Autonomous Surface Ship)라 정의하고 선박 자율화 정도에 따라 4단계 등급을 제시하고 있다. 완전한 자율 운항 선박에 대한 요구조건을 만족하기 위해서는 항로 결정과 제어기술이 필수적이다. 본 연구에서는 여러 가지 기술 중 선박의 최적경로를 생성하는 기법을 다룬다. 기존에 최적항로를 생성하기 위한 방법으로는 A^*, Dijkstra와 같은 알고리즘들이 주로 사용되었다. 그러나 이와 같은 알고리즘은 섬이나 육지에 대한 충돌 회피는 고려하고 있지만 수심 및 연안 선박에 대한 규정들은 고려하지 않고 있어 실제로 적용하기에는 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 안전을 위해 선박의 선저 여유 수심과, 해도에 규정되어 있는 선박 운항에 대한 여러 규정들을 반영하여 최적 항로를 생성하고자 한다. 최적 항로를 생성하기 위한 알고리즘으로는 강화학습 기반의 Q-learning 알고리즘을 적용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2020.11a
• /
• pp.133-135
• /
• 2020

현재 자율운항선박의 성공적 달성을 위해 다양한 연구개발이 진행 중이며 이와 관련하여 자율운항선박의 안전항해 지원을 위해 자율운항 지원 서비스와 해양사고 대응 서비스가 개발되고 있다. 자율운항 지원 서비스는 전자해도표시시스템(ECDIS, Electronic Chart Display and Information System)에서 수립하는 항로 계획 정보를 육상 운항조정상황실에 전송하여 충돌 위험 예측 후 유용한 정보를 자율운항선박에게 제공하는 서비스이다. 이 서비스를 통해 타 선박과 자율운항선박간의 조우 지점과 타 선박의 사전 변침정보를 미리 알 수 있기 때문에 충돌 예측 정보로써 활용할 수 있다. 해양사고 대응 서비스는 현재 사람에 의존적인 해양사고 상황인식 및 해양사고 대응기관에 전파하는 것을 자동으로 상황을 인식하고 사고 대응하는 서비스이다. 이 서비스를 통해 사고 단계별 유용한 정보를 사고선박 및 주변 해양사고 대응기관에 정보를 제공함으로써 추가적인 해양사고 방지와 즉각 대응이 가능하다. 본 연구에서는 2가지 서비스를 성공적으로 제공하기 위해 시스템의 요구사항을 분석하고 시스템 아키텍처를 설계하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.38-39
• /
• 2019

Optimal route planning is the route planning to minimize voyage time or fuel consumption in a given ocean environment. Unlike the previous studies on weather routing, this study proposes an optimization method for the route planning to avoid the grounding risk in the coast. The route way-points were searched using Dijkstra algorithm, and then the optimization was performed to minimize fuel consumption by setting the optimization design parameter to the engine rpm. To set the engine rpm, a method to use the fixed rpm from the departure point to the destination point, and a method to use the rpm for each section by dividing the route were used. The ocean environmental factors considered for route planning were wind, wave, and current, and the depth information was utilized to compute grounding risk. The proposed method was applied to the ship passing between Mokpo and Jeju, and then it was confirmed that fuel consumption was reduced by comparing the optimum route and the past navigated route.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2022.06a
• /
• pp.297-298
• /
• 2022

본 연구는 울산항 인근 정박지 내 선박의 운항 패턴을 파악하고, 관련 법규 및 준수 실태를 대조하여 자율운항선박의 실제 운항 시에 부차적인 운항 수칙을 수립하는 데 목적을 두고 있다. 일반적으로 항행하는 선박의 해양사고 중 높은 비중을 차지하는 조우 상황에서의 운항 규칙과 관련된 법률이 정박지 내에도 적용되고 있다. 이러한 관점에서 관련 법규들을 토대로, 실제 정박지에서 항행하는 선박들의 운항 패턴들을 관측하였으며, 대부분 정박지 내에서 출항하는 선박들은 항로의 우측에 근접하여 운항하는 양상을 보이며 우측 항행을 준수하고 있음을 확인하였다. 또한, 정박지 및 항내에서 충돌과 같은 예치기 못한 사고가 발생하는 대표적인 운항 패턴들은 정면 조우 상황, 방파제 내 출항 선박 회피, 우측 항행 등으로 분류되며, 정면 조우 상황과 방파제 출항 선박 회피의 경우에는 관련 법규를 준수하며 항행하는 것을 확인하였으나, 우측 항행 상황에서는 조우 상황에 따라 부득이하게 이행할 수 없는 경우가 발생함을 확인하였다. 본 기초 연구를 통하여 정박지 및 항내에서의 항행하는 선박의 운항 패턴을 자율운항선박에 적용 가능성을 타진하고, 항해 지원이 가능한 운항 수칙을 새로 정립하는 데 활용하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.15-22
• /
• 2009

Auto-navigation algorithm have been studied to avoid collision and grounding of a ship due to human error. There have been many research on collision avoidance algorithms but they have been validated little on the real coastal traffic situation. In this study, a Collision Avoidance algorithm is developed by using Fuzzy algorithm and the concept of Changeable Action Space Searching (CAS). In the first step, on a basis of collision risk calculated from fuzzy algorithm in the current time(t=to), alternative Action Space for collision avoidance is planned. In the second step, next alternative Action Space for collision avoidance in the future($t=to+{\Delta}t$) is corrected and re-planned with re-evaluated collision risk. In the third step, the safest and most effective course among Action Space is selected by using optimization method in real time. In this paper, the main features of the developed collision avoidance algorithm (CAS) are introduced. CAS is implemented in the ship-handling simulator of MOERI. The performance of CAS is tested on the situation of open sea with 3 traffic ships, whose position is assumed to be informed from AIS. Own-ship is fully autonomously navigated by autopilot including the collision avoidance algorithm, CAS. Experimental results show that own-ship can successfully avoid the collision against traffic ships and the calculated courses from CAS are reasonable.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.31 no.10
• /
• pp.819-824
• /
• 2007

This paper studied safety benefit of operation-effectiveness analysis on marine traffic safety facilities. In the operation-effectiveness of marine traffic safety facilities the benefits can be divided as safety benefit, transport benefit, and other benefit. Safety benefit was produced as the loss aversion cost of marine traffic caused by the reduction of marine accidents after establishing and operating marine traffic safety facilities. First of all the reduction rate marine accidents was estimated to do it, and the detail model of loss aversion cost was constructed Then each variable in the model was defined and the method of computation presented.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.103-111
• /
• 2021

The purpose of this study is to study a method for preventing collisions of multiple drones in controlled airspace. As a result of the study, it was proved that it is appropriate as a method to control drone collisions after setting accurate information on the ROI (Region of Interest) area estimated based on the expected drone path and time in the control system as a method to avoid drone collision. As a result of the empirical analysis, the diameter of the flight path of the operating drone should be selected to reduce the risk of collision, and the change in the departure time and operating speed of the operating drone did not act as an influencing factor in the collision. In addition, it has been demonstrated that providing flight priority is one of the appropriate methods as a countermeasure to avoid collisions. For collision avoidance methods, not only drone sensor-based collision avoidance, but also collision avoidance can be doubled by monitoring and predicting collisions in the control system and performing real-time control. This study is meaningful in that it provided an idea for a method for preventing collisions of multiple drones in controlled airspace and conducted practical tests. This helps to solve the problem of collisions that occur when multiple drones of different types are operating based on the control system. This study will contribute to the development of related industries by preventing accidents caused by drone collisions and providing a safe drone operation environment.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.16 no.9
• /
• pp.1939-1946
• /
• 2012

USNs (Ubiquitous Sensor Networks) such as IEEE 802.15.4 ZigBee network share ISM (Industrial, Scientific, and Medical) frequency band with WiFi networks. Once both networks operate in a region, packet collision may happen because of frequency overlapping. To assure this possibility, we conducted experiments where WiFi and ZigBee communication networks had been installed in an area. As a result of the test, successful data transmission rate were reduced due to the frequency overlapping between a WiFi communication channel and a ZigBee communication band. To cope with this problem, we propose a collision avoidance algorithm. In the proposed algorithm, if frequency collision is sensed, new communication channel with different frequency band is allocated to each node. Performance of the proposed frequency collision avoidance algorithm was tested and the results were described.

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