• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권4호
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• pp.71-80
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• 2006

Strapdown Inertial navigation systems consist of an inertial sensor assembly(ISA), electronic modules to process sensor data, and a navigation computer to calculate attitude, velocity and position. In the ISA, most gryoscopes such as RLGs and FOGs, have digital output, but typical accelerometers use current as an analog output. For a high precision inertial navigation system, sufficient stability and resolution of the accelerometer board converting the analog accelerometer output into digital data needs to be guaranteed. To achieve this precision, the asymmetric error and A/D reset scale error of the accelerometer board must be properly compensated. If the relation between the acceleration error and the errors of boards are exactly known, the compensation and estimation techniques for the errors may be well developed. However, the A/D Reset scale error consists of a pulse-train type term with a period inversely proportional to an input acceleration additional to a proportional term, which makes it difficult to estimate. In this paper, the effects on the acceleration output for auto-pilot situations and the effects of A/D reset scale errors during horizontal alignment are qualitatively analyzed. The result can be applied to the development of the real-time compensation technique for A/D reset scale error and the derivation of the design parameters for accelerometer board.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권5호
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• pp.311-317
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• 2010

하역장치가 장착된 모바일하버 선박은 새로운 해상운송시스템 개념으로, 특정 정박지에서 대형 컨테이너 선박에 계류하여 해상상태 3 이하 조건에서 신속하면서 효율적인 컨테이너 하역작업을 수행하는 것이다. 모바일하버와 관련한 주요 연구로는 고속하역시스템, 부유체 구조 설계, 안벽하역시스템 해석 및 작업크레인 설계 등의 원천기술 개발을 중심으로 수행되었다. 본 연구는 모바일하버 선박의 하역작업 중 동적안정성 확보를 위한 계류안정화시스템을 개발하고자 하는 것으로, 국내외 계류장치에 대한 현황 분석을 기초로 현재 선박에 탑재되어 있는 의장장치인 윈치시스템에 계류안정화 기능을 추가시킨 포지셔닝윈치를 개발하여 모선과의 상대운동을 최소화하는 방안에 대한 개념설계를 제안한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.15-22
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• 2009

자동운항 알고리즘은 인적요인에 의한 해난사고를 방지하고, 보다 효과적이고 안전한 운항을 위해 개발되어 왔다. 그러나, 대부분의 알고리즘이 수많은 선박이 입출항하는 항만근처의 실제 통항상황을 고려하여, 성능을 입증하지 않았기에, 실제 선박에 설치되어 운용된 사례는 거의 없다. 본 연구에서는 충돌사고의 위험성을 줄이고, 안전운항을 지원하기 위하여, 퍼지 이론과 가변공간 탐색법 개념을 사용한 충돌회피 알고리즘을 고안하였다. 충돌회피 알고리즘은 크게 3단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는, 현재시간(t=to)에 타선들의 위치 및 속도정보와 자선의 위치 및 속도정보를 이용하여 퍼지 이론에 의한 충돌위험도를 계산하고 이를 바탕으로 회피를 위한, 행동공간을 구성한다. 두번째 단계에서는, 일정시간 이후($t=to+{\Delta}t$)의 타선 및 자선의 위치 및 속도를 추정하여, 다시 충돌위험도를 계산하는데, 이때는 변화된 위험도를 바탕으로 행동공간을 다시 재구성하게 된다. 세 번째 단계에서는, 추정된 행동공간들을 대상으로 최적화 기법을 사용하여, 가장 안전하고, 효율적인 회피경로를 결정하게 된다. 이와 같이 3단계로 구성된 충돌회피 알고리즘은 실시간으로 계산되어, 지속적으로 갱신된다. 본 논문에서는 고안된 가변공간 탐색법을 이용한 충돌회피 알고리즘을 한국해양연구원의 선박운항 시뮬레이터에 구현하여, 대양항해 시나리오를 대상으로 성능시험을 수행하였다. 타선박의 항해정보는 AIS 정보를 가정하였고, 최종 선정된 회피경로는 Auto-pilot에 의해 자동운항 되도록 구성하였다. 본 논문에서는 고안된 가변공간 탐색법을 이용한 충돌회피 알고리즘의 특징과 성능시험 결과에 대해 소개한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.821-828
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• 2011

본 논문은 자동항로 추적(Track keeping control), 자동조타(Automatic steering), 자동 접이안(Automatic mooring control) 등으로 구성된 자동운항 시스템 중 자동조타장치의 성능 개선 알고리즘 개발에 대해 다루고 있다. 자동조타는 풍력 또는 조력 등의 영향으로부터 선박의 설정 항로와 실제 침로와의 차이를 계산하여 설정된 항로를 유지하며 항해하므로, 조타에 소요되는 선원의 지속적인 항해로 인한 운전 부담을 경감시키고 불필요한 타조작에 의한 항로 이탈을 줄임으로써 항해거리 단축과 연료비용을 절약할 수 있는 시스템이다. 선박의 모델링을 위하여 Nomoto 모델에 근거하여 전달함수를 구하고, 조종성능(Manoeuvirng) 편리성을 고려하여 타각 입력에 대한 선수각 응답으로 표시된 선박의 4자유도만을 고려한 선형 모델을 제안하고 선박 자동조타장치의 최대각과 타각율을 고려하여 Fuzzy제어기를 설계 하였고 PID제어기로 성능을 비교 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.979-986
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• 2011

본 논문에서는 소형 무인기용 센서 및 임무장비 통합형 비행제어 시스템의 탑재 프로그램 개발에 대해 다룬다. 비행제어 시스템은 센서 및 임무장비를 관장하는 장치관리시스템과 제어 프로그램 및 임무 수행 알고리즘을 연산하는 제어연산시스템의 두 부분으로 구성된다. 장치관리시스템의 탑재 프로그램은 TI사의 DSP/BIOS 실시간 운영체제를 기반으로 개별 센서 및 외부 임무장비를 위한 시스템 드라이버들과 각각의 서브시스템 관리를 위한 태스크들로 구성된다. 제어연산시스템의 프로그램은 모델기반 개발기술을 이용한 자동 코드 생성 기술을 적용하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.28-33
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• 2005

적외선 열 센서와 GPS를 이용하여 무인항공기의 세로운동과 가로운동을 제어하는 알고리즘을 만들어 시뮬레이션을 수행하였다. 기본적으로 일정한 고도를 유지하면서 동시에 수평비행과 일정한 옆놀이 각으로 선회하는 비행을 제어하는 알고리즘을 작성하였다. 연구 결과 저가의 장치 구성으로서 가로운동에 대해서는 옆놀이 각을, 세로운동에 대해서는 키놀이 각과 고도를 동시에 제어할 수 있는 제어기를 개발할 수 있었다.

• 한국항해학회지
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• 제17권2호
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• pp.1-27
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• 1993

As the education of maritime college has a characteristics of seafaring professional institutions, the potential benefit following from the employment of seafarers would put substantial impact on it. The socio-economic position of seafaring occupations has been deteriorated considerably with changes of ship's auto-mation, specialisation and low cost operation management of shipping companies through severe internatio-nal competitions. The quality and number of applicants for the maritime college has declined and most students have no hopes for the study of seafaring subjects which followed bewildering in their college days. However, the demands for seafarers are fairly large from the viewpoint of national maritime industry. The maritime institutions should not only meet these demands but also revitalise students by reforming the educational contents. The contents should be influenced by the social approach to educational needs in particular maritime shore-oriented subjects. The maritime education is no more restricted to the sea, it covers the land based world of the maritime industry as well. The new contents will lead the maritime educated students to the shore-based occupa-tions after finishing their seafaring if they want to. This may not only make ways to the maritime educa-tion fruitable, but also the students have a zeal and hope for the subjects taught.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권5호
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• pp.577-585
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• 2015

This paper deals with development of an autopilot system for leisure yacht based on NMEA 2000 network and android platform. The developed system can operate both for manual steering and automatic navigation mode. In automatic steering mode, after manipulation of commands which are NMEA 0183 sentences by android platform, the developed system translates and sends the packets through NMEA 2000 network. Then the controller which is connected to NMEA 2000 network receives the commands and controls the boat's rudder system automatically. The automatic steering mode is achieved by cooperation of two controllers; one for controlling the rudder system, and the other for controlling the vessel's heading. To control the vessel's rudder and heading angle two PID controllers are developed with an adjustable dead-band gain. Also, in order to eliminate the steady-state error occurred by applying dead-band, an integral controller which specifically supervises the system's behavior inside the dead-band area is developed. In this paper, at the first stage, simulations are accomplished using computer in order to examine the feasibility of the proposed based on simulation results. In the next step, the system on a real hydraulic steering model is implemented and at the end the performance examination by implementing it on a real boat and doing test navigation is executed.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.92-101
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• 2010

Energy efficiency and safe mobility are the two key constituents of the future automobile. The technologies that enable these features are now heavily dependent upon information and communication technology rather than traditional auto-mechanical technology. This paper presents an exploratory project 'Smart&Green Vehicle Project' at Western Michigan University which is to improve the geographical location accuracy of vehicles and to study various applications of making such location data available. Global Positioning System (GPS), Inertial Navigation System (INS), Vehicular Ad-hoc Network (VANET) technology, and data fusion among these technologies are investigated. Testing and evaluation is done on systems which will gather vehicular positioning data during GPS signal loss. Vehicles in urban settings do not acquire accurate positioning data from GPS alone; therefore there is a need for exploration into technology that can assist GPS in urban settings. The goal of this project is to improve the accuracy of positioning data during a loss of GPS signal. Controlled experiments are performed to gather data which aided in assessing the feasibility of these technologies for use in vehicular platforms.

• 한국항해학회지
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• 제14권4호
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• pp.17-30
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• 1990

Since L.A. Zadeh introduced the theory of fuzzy sets in 1965, E.H. Mamdani applied the theory to the steam engine control in 1974. Since then, scientists have shown a great deal of interests in its application to practical problems and the possibility of the application of the theory a more complicate system has been increasing greatly. In the fuzzy control, the qualitative knowledge and intuition that the operators of a system has acquired through their experience can be logically described by the Linguistic Control Rule(LCR). The algorithm of th control is made of the LCR, and th control of an object is performed by processing this algorithm implementing a computer. in this thesis, the fuzzy controller of the ship's steering system is devided into two systems, namely FC1 and FC2, according to their control function. FC1 is for the course keeping steering, wheress FC2 is for the altering of s ship's course. The characteristics of the control system were investigated through the digital computer simulation and the results were compared with those of the conventional steering system. It was found that the fuzzy control was more efficient than the conventional auto pilot system.