Pan, Bao-Feng;Njonjo, Anne Wanjiru;Jeong, Tae-Gweon
Journal of Navigation and Port Research
/
v.40
no.5
/
pp.241-247
/
2016
The tracking filter plays a key role in the accurate estimation and prediction of maneuvering a vessel's position and velocity when attempting to enhance safety by avoiding collision. Therefore, in order to achieve accurate estimation and prediction, many oceangoing vessels are equipped with the Automatic Radar Plotting Aid (ARPA) system. However, the accuracy of prediction depends on the tracking filter's ability to reduce noise and maintain a stable transient response. The purpose of this paper is to derive the optimal values of the gain parameters used in tracking a High Dynamic Warship. The algorithm employs a ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter to provide accurate estimates and updates of the state variables, that is, positions, velocity and acceleration of the high dynamic warship based on previously observed values. In this study, the filtering coefficients ${\alpha}$, ${\beta}$ and ${\gamma}$ are determined from set values of the damping parameter, ${\xi}$. Optimization of the damping parameter, ${\xi}$, is achieved experimentally by plotting the residual error against different values of the damping parameter to determine the least value of the damping parameter that results in the optimum smoothing coefficients leading to a reduction in the noise corruption effect. Further investigation of the performance of the filter indicates that optimal smoothing coefficients depend on the initial and average velocity of the target.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
/
v.15
no.11
/
pp.47-56
/
2010
In navigation, officers receive data about inside and outside of ship from several devices(ex, GPS / AIS / ECDIS / ARPA Radar / etc) in bridge, and use it to recognize and predict safety situations. However, observation work of a officer is still hard for a torrent of data from several devices, and the problem of inconsistent data among the devices. In previous research, we presented the conceptual model of Intelligent Navigation Safety Information System based on information fusion, and showed the example of the conceptual model using CF (Certainty Factor) expert system to solve this problem. The information fusion technology needs various reasoning skills, and CF expert system is not enough to express ambiguous or indefinite factors. In this paper, we propose the concept of an intelligent navigation information fusion using fuzzy expert system to describe the ambiguous factors, and show the validity of applying fuzzy expert system to the Navigation Safety Information System through the design and implementation of the proposed concept.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
/
2015.10a
/
pp.95-97
/
2015
Automatic Collision Prevention Training and RADAR Simulation Training, designated educations by the STCW Convention, are essential for officers to complete in order to board a ship. Recently, designated education institution standard based curriculum and requirements of the necessary facilities have been placed as a regulatory advisory requiring each institutions to match this and introduce equipment for simulation education, the FMSS(Full Mission Simulator System). Since the introduction of this research until today, a survey has been executed in order to find out the effect of utilizing the FMSS in ARPA/RADRA/Simulation Training for a period of 1 year. The result showed that 2.13times have been more effective. In addition, based on the results, identifying problems that occur during the education period and providing solutions to these problems have been proposed.
As logistic environment of digital resources is rapidly changing, protection of the intellectual property for digital resources has been recognized as one of important issues. Digital Rights Management (DRM) has taken much interests from ISP, authors and publishers of digital content as an integrated approach to create a reliable environment for access and the use of digital resource. In this paper we proposed a dynamic digital rights management system based on adaptive agent theory (ARPA : Adaptive Resource Protection Agent) to address problems facing contemporary DRM approaches : static rights management problem solving and strengthened monitoring/tracking system. We introduced a dynamic mission control scheme to realize dynamic digital rights management. We incorporated adaptive agent theory to implement on-and off-line tracking and protection. Through the implementation of protype system, the process, the process dynamic digital rights protection will be demonstrated.
To ensure the safety for vessels anchored in stormy weather, duty officer and VTS operator have to frequently check whether their anchors are dragging. To judge dragging of the anchored vessel, it is important for VTS operator to recognize the turning circle and its center of the anchored vessel. The judgement for the anchored vessel dragging can be made by using Radar and AIS. If it is available, CCTV or eye-sighting can be used to know the center of turing circle. However, the VTS system collects individual ship's dynamic information from AIS and ARPA radar and monitors of the anchored vessels, it is difficult for VTS operator not only to get the detailed status information of the vessels, but also to know the center of turning circle. In this study, we propose an efficient algorithm to estimate the center of turning circle of anchored vessel by using the ship's heading and position data, which were from AIS. To verify the effectiveness of the proposed algorithm, the experimental study was made for the anchored vessel under real environments.
We had proposed the RPA(Recursive Partition Averaging) method in order to improve the storage requirement and classification rate of the Memory Based Reasoning. That algorithm worked not bad in many area, however, the major drawbacks of RPA are it's partitioning condition and the way of extracting major patterns. We propose an adaptive RPA algorithm which uses the FPD(feature-based population densimeter) to stop the ARPA partitioning process and produce, instead of RPA's averaged major pattern, optimizing resulting hyperrectangles. The proposed algorithm required only approximately 40% of memory space that is needed in k-NN classifier, and showed a superior classification performance to the RPA. Also, by reducing the number of stored patterns, it showed an excellent results in terms of classification when we compare it to the k-NN.
Njonjo, Anne Wanjiru;Pan, Bao-Feng;Jeong, Tae-Gweon
Journal of Navigation and Port Research
/
v.41
no.5
/
pp.269-276
/
2017
"Tracking" here refers to the estimation of a moving object with some degree of accuracy where at least one measurement is given. The measurement, which is the sensor-obtained output, contains systemic errors and errors that are due to the surrounding environment. Tracking filters play the key role of the target-state estimation after the updating of the tracking system; therefore, the type of filter that is used for the conduction of the estimations is crucial in the determining of the reliability of the updated value, and this is especially true since the performances of different filters vary when they are subjected to different environmental and initial conditions. The purpose of this paper is the conduction of a comparison between the performances of the ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter and the Kalman filter regarding an ARPA-system tracking module that is used on board high-dynamic warships. The comparison is based on the capability of each filter to reduce noise and maintain a stable response. The residual error is computed from the difference between the true and predicted positions and the true and estimated positions for the given sample. The results indicate that the tracking accuracy of the Kalman filter is higher compared with that of the optimal ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter; however, the response of the optimal ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter is more stable.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
/
v.39
no.4
/
pp.347-357
/
2003
This paper describes on the suppression of sea clutter on marine radar display using a cell-averaging CFAR(constant false alarm rate) technique, and on the analysis of radar echo signal data in relation to the estimation of ARPA functions and the detection of the shadow effect in clutter returns. The echo signal was measured using a X -band radar, that is located on the Pukyong National University, with a horizontal beamwidth of $$3.9^{\circ}$$, a vertical beamwidth of $20^{\circ}$, pulsewidth of $0.8 {\mu}s$ and a transmitted peak power of 4 ㎾ The suppression performance of sea clutter was investigated for the probability of false alarm between $l0-^0.25;and; 10^-1.0$. Also the performance of cell averaging CFAR was compared with that of ideal fixed threshold. The motion vectors and trajectory of ships was extracted and the shadow effect in clutter returns was analyzed. The results obtained are summarized as follows;1. The ARPA plotting results and motion vectors for acquired targets extracted by analyzing the echo signal data were displayed on the PC based radar system and the continuous trajectory of ships was tracked in real time. 2. To suppress the sea clutter under noisy environment, a cell averaging CFAR processor having total CFAR window of 47 samples(20+20 reference cells, 3+3 guard cells and the cell under test) was designed. On a particular data set acquired at Suyong Man, Busan, Korea, when the probability of false alarm applied to the designed cell averaging CFAR processor was 10$^{-0}$.75/ the suppression performance of radar clutter was significantly improved. The results obtained suggest that the designed cell averaging CFAR processor was very effective in uniform clutter environments. 3. It is concluded that the cell averaging CF AR may be able to give a considerable improvement in suppression performance of uniform sea clutter compared to the ideal fixed threshold. 4. The effective height of target, that was estimated by analyzing the shadow effect in clutter returns for a number of range bins behind the target as seen from the radar antenna, was approximately 1.2 m and the information for this height can be used to extract the shape parameter of tracked target..
As a method to reduce collision accidents of ships at sea, this paper suggests an expert system for collision avoidance and navigation (hereafter "ESCAN"). The ESCAN is designed and developed by using the theory and technology of expert system and based on the information provided by AIS and RADAR/ARPA system. In this paper the ESCAN is composed of four(4) components; Facts/Data Base in charge of preserving data from navigational equipment, Knowledge Base storing production rules of the ESCAN, Inference Engine deciding which rules are satisfied by facts or objects, User System Interface for communication between users and ESCAN. The ESCAN has the function of real--time analysis and judgment of various encountering situations between own ship and targets, and is to provide navigators with appropriate plans of collision avoidance and additional advice and recommendation This paper, as a basic study, is to introduce the basic design and function of ESCAN.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
/
2016.05a
/
pp.202-203
/
2016
선박 조우 시 레이더, ARPA, AIS, ECDIS 등 기존 항법장치는 정량적으로 충돌의 위험을 판단할 수 있도록 도와주고, 최선의 피항동작을 취할 수 있도록 도와주었다. 이러한 장비들은 대부분 DCPA와 TCPA를 반영한 것이다. 하지만, 피항을 위한 마지막 결정을 내리는 것은 사람인 해기사이기 때문에 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있고, 이 때문에 해기사에 대한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 선박조우 시 해기사의 심리상태를 스트레스나 생체 반응을 통해 측정하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 해기사의 심리상태를 반영한 항법장치가 있다면 기존 항법장치의 단점을 보완하고 새로운 해양사고 예방 개념이 도출할 수 있을 것이다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.