• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제8권5호
• /
• pp.511-518
• /
• 2016

The dynamic positioning system (DPS) maintains an offshore vessel's position and heading under various environmental conditions by using its own thrust. DPS is regarded as one of the most important systems in offshore vessels. So, efficient operation and maintenance of the DPS are important issues. To monitor the DPS, it is necessary to define an appropriate key performance indicator (KPI) that can express the condition of the DPS from the perspective of operational efficiency and maintenance. In this study, a new KPI for the DPS is proposed considering the efficiency of the machinery and controller, the energy efficiency, and the environmental conditions in which the DPS is operated. The KPI is defined as a function of control deviation, energy consumption, and environmental load. A normalization factor is used to normalize the effect of environmental load on the KPI. The KPI value is calculated from DPS simulation and model test data. The possibility of applying the KPI to monitoring of DPS condition is discussed by comparing the values. The result indicates the feasibility of the new KPI.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
• /
• pp.44-46
• /
• 2014

최근 DPO (Dynamic Positioning Operator) 자격증을 취득하고자 하는 해기사가 급증하고 있다. 그러나 우리나라에는 취득과정에 필수적인 승선실습을 제공할 수 있는 선박이 거의 없기 때문에 취득까지 많은 시간과 노력을 필요로 하게 되며, 때로는 중도에 포기하는 경우도 발생하고 있다. 이러한 어려움을 완화하고 보다 더 많은 해기사가 DP 선박에 진출할 수 있도록 하기 위하여 DPS (Dynamic Positioning System)를 설치한 실습선이 적극 검토되고 있다. 이러한 요구에 발맞추어 이 논문에서는 실습선에 탑재할 DPS의 요건에 대하여 제안한다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제12권1호
• /
• pp.768-783
• /
• 2020

Typically, a Dynamic Positioning System (DPS) uses a PID feed-back system, and it often adopts a wind feed-forward system because of its easier implementation than a feed-forward system based on current or wave. But, because a ship's drifting motion is caused by wind, current, and wave drift loads, all three environmental loads should be considered. In this study, a motion predictive control for the PID feedback system of the DPS is proposed, which considers the three environmental loads by utilizing predicted drifted ship positions in the future since it contains information about the three environmental loads from the moment to the future. The prediction accuracy for the future drifted ship position is ensured by adopting deep learning algorithms and a replay buffer. Finally, it is shown that the proposed motion predictive system results in better station-keeping performance than the wind feed-forward system.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권11호
• /
• pp.718-724
• /
• 2017

최근 생산 부분에 집중되어 있던 국내 해양플랜트 산업구조를 엔지니어링 분야로 확대하기 위한 노력이 지속되어왔다. 하지만 부유식 해양플랜트 엔지니어링 기술의 핵심 중 하나인 시간대역에서의 운동해석의 경우 국외 회사에서 제공되는 정보에 거의 전적으로 의존하여 왔다. 특히 동적 위치 유지 시스템은 초기 설계에서 해외 선진사가 제공하는 정보에 기반하며, 그 결과를 선형에 반영하기 위해서는 시간적으로나 비용 면에서 많은 손실을 감수해야 한다. 본 논문에서는 동적위치유지시스템 (Dynamic Positioning System, DPS)을 사용하는 부유식 해양구조물의 시간대역 운동 해석에 필요한 프로그램의 프레임워크를 다룬다. 개발된 프레임워크는 시간대역 해석을 쉽게 수행할 수 있도록 해석에 필요한 입력 데이터를 생성하고, DPS의 제어 알고리즘 및 성능을 평가할 수 있도록 모듈화 하였다. 이를 통해 DPS의 배치 및 용량결정과 여러 가지 제어 알고리즘의 테스트가 쉽게 이루어지도록 하였다. 실제 모델 선박을 이용한 시뮬레이션을 통해 개발된 프레임워크의 실효성을 검증하였으며 전체 작업에 걸리는 시간이 50% 이상 감소하는 것을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.66-74
• /
• 2012

In this paper, the authors propose a new approach to control a barge type surface vessel. It is based on the Dynamic Positioning System(DPS) design. The main role of barge ship is to carry and supply the materials to the floating units and other places. To carry out this job, it should be positioned in the specified area. However sometimes the thrust systems are installed on it, and in general the rope control by mooring winch system is used. It may be difficult to compare the control performances of two types. If we consider this problem in point of usefulness, we can easily find out that the winch control system is more useful and applicable to the real field than the thrust control system except a special use. Therefore, in this paper we consider a DPS design problem which can be extended to the many application fields. The goal of this paper is twofold. First, the sliding mode controller (SMC) for positioning the our vessel is proposed. Especially, in this paper, a robust stability condition is given based on descriptor system representation. In the result, the sliding mode control law guarantees to keep the vessel in the defined area in the presence of environmental disturbances. And second, the thrust allocation problem is solved by using redistributed pseudo-inverse (RPI) algorithm to determine the thrust force and direction of each individual actuator. The proposed approach has been simulated with a supply vessel model and found work well.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
• /
• pp.31-33
• /
• 2014

최근 동적위치제어시스템 (Dynamic Positioning System, DPS)을 설치한 선박과 해양구조물이 늘어나면서 이 시스템을 운영하는 DPO (Dynamic Positioning Operator) 자격증을 취득하고자 하는 해기사가 급증하고 있다, 특히 2010년 STCW Manila Amendments에 DPO 자격과 관련된 사항이 Code B에 채택됨으로서 DPO 관련 자격기준이 급변하고 있다. 그러나 아직 우리나라에는 DPO 자격과 관련된 교육훈련제도가 정비되어 있지 않음은 물론 자격증 취득을 위한 교육훈련기관도 전무한 실정이다. 이 논문에서는 DPO 양성제도의 현황을 고찰한 후 이 제도를 효율적으로 도입하기 위한 방안을 제안하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.149-156
• /
• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 동력, DP control 장치, DP 컴퓨터, 위치참조시스템(PRS), 센서, thruster 시스템 및 DP 운용자(DPO) 7가지로 구성되어 있다. DP 선박은 이들 구성요소들에 문제가 발생하면 그 기능을 상실할 수 있는데 이러한 DP 선박의 위치손실사고(Loss of Position, LOP)는 선주가 자발적으로 매년 IMCA에 보고하고 있다. 본 연구에서는 2001~2010년까지 10년 동안 IMCA 보고된 DP 선박 관련사고 612건에 대한 분석을 바탕으로 DPS의 7가지 구성요소와 관련된 사고 원인을 파악하고 이들 중 높은 비율을 차지하는 요인의 정성적, 정량적 분석을 통한 DP 선박의 안전운항 방안을 모색하고자 한다. 10년 평균 가장 높은 비율을 차지한 DPS 사고원인 요소는 PRS였다. 이를 전문가들의 브레인스토밍을 통해 작성된 flowchart를 바탕으로 베이지안 네트워크 분석을 시행한 결과 PRS 각 요소별 조건부 확률을 확인할 수 있었다. DP 선박의 drive off를 발생시키는데 주요한 영향을 미치는 것은 DGPS, microwave radar 및 HPR 이었고 DGPS에 주요한 영향을 미치는 에러 요인은 signal blocked, electric components failure, relative mode error 및 signal weak or fail이라는 것도 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
• /
• pp.28-30
• /
• 2014

Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 대체 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나뉘어 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 이러한 DPS의 등급은 DP 선박을 건조할 때 그 선박의 사용 목적 및 필요성 신뢰도에 따라 건조되고 있으나 최근에는 이미 건조되어 있는 DP 선박의 등급을 개조를 통해 변경하여 사용하기도 한다. 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급 요건의 만족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 추가가 필요한지를 알아보고 이를 실제 사례를 통해 확인 및 검증해 본다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
• /
• pp.57-59
• /
• 2015

심해에서의 유전개발이 활성화되면서 이러한 개발에 필수적인 장비인 동적위치제어시스템 (Dynamic Positioning System, DPS)을 설치한 선박 또는 해양구조물의 수요도 폭발적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 DPS 운영에 필수적인 DPO (Dynamic Positioning Operator) 자격증을 취득하고자 하는 지원자도 매년 급속하게 증가하고 있다. 그러나 DPO 교육훈련과정은 강제요건이 아니며, 따라서 엄정한 자격증명 및 검증이 어려운 실정이다. 특히 매년 2000건 이상의 신규면허를 심사하고 발급하는 것은 물론 기존 면허자에 대한 재검증 절차도 수행하여야 하는 현재의 상황으로 볼 때 효율적인 DPO 양성을 기대하기는 어려운 실정이다. 이 연구에서는 보다 이러한 문제점을 개선하여 보다 더 효율적이면서도 엄정한 DPO 양성을 위한 제도개선을 제안한다.

• 한국가스학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.62-69
• /
• 1999

본 논문에서는 혼합감도문제를 이용하여 강인한 서보계를 구성함으로서 동위치 제어 시스템의 제어계를 설계하는 방법을 제안하였고, LQG를 이용한 다변수 디지털 서보 제어기 및 H$\infty$ 최적 제어기와의 비교실험을 통하여 제안된 제어기의 유용성을 입증하였다.