• 제목/요약/키워드: Experiment in Underwater

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자율 파지를 위한 수중 로봇 제어 시스템 구축에 관한 연구 (A Study on the Development of Underwater Robot Control System for Autonomous Grasping)

  • 이윤건;이영준;채준보;최현택;여태경
    • 로봇학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.39-47
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    • 2020
  • This paper presents a control and operation system for a remotely operated vehicle (ROV). The ROV used in the study was equipped with a manipulator and is being developed for underwater exploration and autonomous underwater working. Precision position and attitude control ability is essential for underwater operation using a manipulator. For propulsion, the ROV is equipped with eight thrusters, the number of those are more than six degrees-of-freedom. Four of them are in charge of surge, sway, and yaw motion, and the other four are responsible for heave, roll, and pitch motion. Therefore, it is more efficient to integrate the management of the thrusters rather than control them individually. In this paper, a thrust allocation method for thruster management is presented, and the design of a feedback controller using sensor data is described. The software for the ROV operation consists of a robot operating system that can efficiently process data between multiple hardware platforms. Through experimental analysis, the validity of the control system performance was verified.

Fractional Fourier 변환을 이용한 능동소나 표적 인식 (Active Sonar Target Recognition Using Fractional Fourier Transform)

  • 석종원;김태환;배건성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.2505-2511
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    • 2013
  • 수중환경 하에서 표적을 탐지하고 식별하는 문제는 군사적인 목적은 물론 비군사적 목적으로도 많은 연구가 수행되어 왔다. 수중환경에서의 수중음향 신호가 시간 공간적으로 특성이 변화하며 천해 다중경로 환경을 반영하는 복잡한 특성을 보이는 점으로 인해 능동 표적인식 기술은 매우 어려운 기술로 여겨져 왔다. 또한 실제 데이터 수집의 어려움이 따르게 된다. 본 논문에서는 3차원 하이라이트 분포를 가지는 모델을 이용하여, 능동소나 표적신호를 음선 추적기법을 기반으로 하여 합성하였다. 합성된 표적신호를 대상으로 Fractional Fourier 변환을 적용하여 특징벡터를 추출하였고, 신경회로망 인식기를 이용하여 인식 실험을 수행하였다.

해안지역 안정적 수자원 확보를 위한 기초적 연구 (Basic Study for Securing Stable Water Resources in Coastal Area)

  • 고병련;오영훈;안승섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.1977-1985
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    • 2014
  • Many countries around the world are amplifying interest and studies on irrigation, flood control and environment with concern on serious water problems. Especially for irrigation in water supply vulnerable areas such as coastal areas - islands, business on underwater resource security facilities are promoted to secure stable water resources due to development of society and increase of life quality. Also, various policies such as reuse of leaking underwater, utilization of underwater at waterfront, and artificial recharge, etc are planned and designed. In order to develop small sized underwater resource secure technology, verification of seawater-freshwater interface is executed and how the balance between these will develop is a great interest of coastal areas - islands. In this study, seawater-freshwater interface behavior analysis experiment was conducted while reflecting properties of coastal areas - islands and executed hydraulic similitude of saltwater intrusion form control technology on abstraction.

수중 가청음에 대한 잿방어 어군의 유집 반응 (A Thronging Response of the Shoal of Rudder Fish , Seriola Dumerili ( Risso ) to Audible Underwater Sound)

  • 이창헌
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권4호
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    • pp.285-289
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    • 1997
  • 제주도 연안에 분포되어 있는 정치망에 어획되는 어류의 음향 유집 효과에 대한 기초자료를 제공할 목적으로, 정치망의 주요 어획 대상 어종인 잿방어의 식이음, 유영음, 어선의 기관소음, 정현파 순음 등을 녹음시켜, 제작한 수중확성기로잿방어를 사육하는 가두리 양식장에 방성하였을 때, 각 음에 대한 어류을 행동 반응을 조사.분석한 결과는 다음과 같다. 1. 제작된 수중확성기의 수중 실험에서는 측정 주파수의 모든 주파수에서 입력파형과 출력파형이 잘 일치하여 주파수 200.600Hz의 수중음을 방성할 수 있었다. 2. 순음 주파수 300Hz및 400Hz를 방성하였을 때 보다 훨씬 민감한 반을을 보였다. 4. 잿방어 어군의 식이음, 유영음 스펙트럼은 주간과 야간에 관계없이 비슷한 음압분포를 나타내었고, 주파수 200~600Hz부근에서 낮은 음압 분포를 나타내었다.

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시변 수중음향통신 채널을 위한 도플러 주파수 추정 (Doppler Frequency Estimation for Time-Varying Underwater Acoustic Communication Channel)

  • 황찬호;김기만
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권1호
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    • pp.187-192
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    • 2015
  • 수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

수중통신에서 최적의 BCJR 등화 기법 (Optimizing of BCJR Equalization with BCJR Decoder in the Underwater Communication)

  • 김태훈;정지원;박태두;이동원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.2094-2100
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    • 2014
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 따라서 인접 심볼간 간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 다중 경로 환경에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위한 낮은 SNR에서 우수한 성능을 보이는 BCJR 복호기와 다중 경로로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위한 기법인 결정 궤환 등화기가 결합된 반복기반 BCJR등화기 구조를 제안하고, 경북 문경 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 제안한 구조의 성능이 반복횟수의 증가에 따라 향상됨을 알 수 있다.

가상의 목표점을 이용한 무인 잠수정의 충돌회피 귀환 경로계획 (Virtual Goal Method for Homing Trajectory Planning of an Autonomous Underwater Vehicle)

  • 박성국;이지홍;전봉환;이판묵
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • An AUV (Autonomous Underwater Vehicle) is an unmanned underwater vessel to investigate sea environments and deep sea resource. To be completely autonomous, AUV must have the ability to home and dock to the launcher. In this paper, we consider a class of homing trajectory planning problem for an AUV with kinematic and tactical constraints in horizontal plane. Since the AUV under consideration has underactuated characteristics, trajectory for this kind of AUV must be designed considering the underactuated characteristics. Otherwise, the AUV cannot follow the trajectory. Proposed homing trajectory panning method that called VGM (Virtual Goal Method) based on visibility graph takes the underactated characteristics into consideration. And it guarantees shortest collision free trajectory. For tracking control, we propose a PD controller by simple guidance law. Finally, we validate the trajectory planning algorithm and tracking controller by numerical simulation and ocean engineering basin experiment in KORDI.

수중발파 현장에서의 진동추정식에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Ground Vibration Equations by Underwater Blasting at Construction Site)

  • 박연수;강성후;전양배;공강주;박선준
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.777-783
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    • 2006
  • In this study, quantitative ground vibration values and damping coefficient produced by underwater blasting were measured and analyzed. Also, hydrospace noise in aquafarm and noise in atmosphere as well as ground vibrations were measured, and maximum values of these results were 86,8 dB(A), 147,8dB(A), 0.244 cm/s, respectively, With these results, vibration influence about snakehead (channa argus) and structures were examined. the damage of those was proved that is not. Equations of vibration ($V_{50%}=1.507SD^{-0.536},\;V_{95%}=2,171SD^{-0.536}$) and hydrospace noise ($SL=293.2SD^{-0.164}$) were presented from quantitative experiment results. respectively. The results of the study may be applied for the evaluation of the influence on aquafarm as a basic data before having main underwater blasting at construction sites.

15센티 이격거리의 수중 객체간 P2P VLC 음원전송 기술에 관한 연구 (A Study on P2P VLC Sound Transmission Technology between Underwater Object of 5cm Distance)

  • 김영민;신재권;차재상
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.44-47
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    • 2015
  • 본 논문에서는 15센티 이격거리의 수중 객체간 P2P VLC 음원전송 기술에 대하여 제안하였다. P2P VLC 음원전송 기술을 제시하였으며, 이와 더불어 LED 송신모듈와 PD(Photo Detector) 수신모듈간 15센티 이격거리에서의 P2P VLC 음원전송 기술을 개발하였다. 수중환경이라는 가정 하에 LED 송신부와 PD 수신부간 음원 전송을 위한 수중 객체간 P2P VLC 음원 전송 실험을 진행하였으며, 이를 통하여 제안기술의 유용성을 입증하였다. 본 논문에서 제안한 15센티 이격거리의 수중 객체간 P2P VLC 음원전송 기술은 수중 환경에서 객체간 P2P VLC 음원전송 기술을 이용할 수 있다는 점에서 다양한 분야에 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

수중 모바일 애드 혹 네트워크를 위한 MAC 프로토콜 설계 및 구현 (Design and Implementation of MAC Protocol for Underwater Mobile Ad-hoc Networks)

  • 이진영;윤남열;박수현
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권4호
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    • pp.76-89
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    • 2014
  • 본 논문에서는 수중 매체의 특성 중의 하나인 긴 전송 지연을 고려한 수중 모바일 애드 혹 네트워크 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 특히, 이에 효율적인 3-way handshaking 방식(RTS/CTS/DATA)을 채택하였으며 기존 방식의 문제점인 RTS 메시지와 CTS 메시지 간의 충돌을 회피할 수 있는 방법을 제시함으로써 데이터 전송의 비효율성을 극복할 수 있다. 또한, 본 논문에서 제안하는 MAC 프로토콜은 현재 구현이 가능한 기술을 통하여 수중 모바일 애드 혹 네트워크에서 실질적으로 적용이 가능한 MAC 프로토콜로서, 수중 환경의 여러 특성들을 고려하여 설정한 가변적인 RWT(Request-To-Send Waiting Time)을 통하여 이동 노드의 움직임에 따른 다양한 네트워크의 크기를 반영한다. 마지막으로 실험을 통해 데이터 처리량, 패킷 수신 실패율, 평균 전송 시간, 에너지 소비량, 채널 이용률 측면에서 기존의 MAC 프로토콜과 성능을 비교 및 분석함으로써 그 효율성을 검증한다.