• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.131-139
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• 2024

Crew Transfer Vessels (CTVs) are primarily used for the maintenance of offshore wind farms. Despite being manually operated by professional captains and crew, collisions with other ships and marine structures still occur. To prevent this, the introduction of autonomous navigation systems to CTVs is necessary. In this study, research on the obstacle avoidance system of the autonomous navigation system for CTVs was conducted. In particular, research on obstacle avoidance simulation for CTVs using deep reinforcement learning was carried out, taking into account the currents and wind loads in offshore wind farms. For this purpose, 3 degrees of freedom ship maneuvering modeling for CTVs considering the currents and wind loads in offshore wind farms was performed, and a simulation environment for offshore wind farms was implemented to train and test the deep reinforcement learning agent. Specifically, this study conducted research on obstacle avoidance maneuvers using MATD3 within deep reinforcement learning, and as a result, it was confirmed that the model, which underwent training over 10,000 episodes, could successfully avoid both static and moving obstacles. This confirms the conclusion that the application of the methods proposed in this study can successfully facilitate obstacle avoidance for autonomous navigation CTVs within offshore wind farms.

• Strategy21
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• 통권42호
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• pp.224-257
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• 2017

As the Trump administration withdraws the Paris Climate Agreement and shows its antipathy toward free trade, the U.S.'s soft power is most likely to weaken and its behaviors could be perceived as acts to surrender the U.S. hegemonic leadership in the world stage. Hegemonic stability theory notes that the existence of a hegemonic power contributes to international stability in the sense that it provides international public goods. A lack of the U.S's leadership in international politics, however, could be recognized as its denial of a hegemonic status. Is it intentional or accidental? The U.S's denial of hegemonic roles is the byproduct of the Trump administration's "American First" policy, not the showcase of its intention to transit hegemony to others. What is noteworthy is that China targets a niche market of hegemony as the U.S. denies its roles as the international leader. Put it another way, China attempts to ride hegemony for free when the U.S. denies its hegemonic roles accidentally. Faced with a niche market of hegemony, China has begun to accelerate its national strategy to make "Chinese Dream" come true. To that end, China promised again to keep the Paris Climate Agreement and attempts to play more active its roles in Shanghai Cooperation Organization(SCO), Asia Infra Investment Bank(AIIB), and "One Belt, One Road". Despite all these efforts, the U.S. is most likely to withdraw its denial of hegemony any time soon. The U.S's resumption of Freedom of Navigation Operations(FONOPs) could be a precursor of the return to a hegemonic power's willingness. In this vein, it is noteworthy that the South China Sea serves as a quasi-war zone for hegemonic conflict.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.328-330
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• 2018

태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치가 설치된 해상 부유체는 파도에 의해서 운동한다. 해상 부유체의 안전성을 평가하기 위해서는 부유체 운동의 측정과 해석이 필요한데, 일반적으로 6자유도 운동을 이용한다. 6자유도 운동은 저전력, 소형, 저가의 특징을 갖고 있는 MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 이용하여 측정할 수 있다. 문제는 MEMS의 낮은 정밀도이다. 본 연구에서는 이러한 MEMS를 이용한 해상 태양광 부유체의 거동을 측정하고, 측정한 거동을 이용한 안전성 평가 기법에 관하여 검토하였다. 연구결과 3축의 가속도계와 3축의 자이로스코프를 이용한 관성 측정 플랫폼을 통해서 해상 부유체의 모델링과 안전성 평가가 가능함을 알았다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.387-393
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• 2016

다양한 교통상황에서 현실적인 항공교통관제 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 정확성과 효율성이 고려된 항공기 운동 모델이 필수적이다. 본 연구에서는 BADA의 항공기 운용 및 성능 정보를 반영하여 고 충실도의 개선된 5자유도 운동 모델을 개발하였으며, 항공기의 비행 특성이 반영된 제어기 및 유도부를 구성하였다. 이 때, 질점 모델 기반의 BADA 정보를 5자유도 운동 모델에 적용하기 위해 일부 데이터와 관계식만을 선별적으로 차용하였고, 일부 데이터는 항공기 설계 기법을 이용하여 추정하였다. 시뮬레이션 정확도를 향상시키기 위해 항공기 기종 및 비행 계획을 통해 이륙 중량을 추정하였으며, 이를 시뮬레이션에 반영하였다. 개발된 운동 모델은 실제 기록된 비행 궤적 정보와 비교하여 검증 되었다. 본 연구에서 개발된 운동 모델은 관제시뮬레이터에 적용되어 다양한 항공교통 관련 연구에 활용될 수 있다.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.150-156
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• 2007

본 논문에서는 2축 자유도를 갖는 동조자이로 3개가 직교배치를 이루고 있는 관성항법 장치의 관성센서 고장검출기법에 대해 다루었다. 특히 동조자이로 고장특성을 고려하여 동조자이로 입력 축에 대한 고장 판단보다는 자이로 단위의 고장 판단을 수행하였으며, 보다 신뢰성 있는 고장 판단을 위해 검출할 고장 크기에 따른 개별 고장검출 모듈을 설정하였다. 큰 고장 감지는 현재 순간의 관성센서 정보만을 이용하는 방법을 이용하여 짧은 시간내에 고장판단이 가능하도록 하였으며, 작은 고장감지는 과거부터 현재까지 누적된 정보를 순차적으로 사용하여 고장판단에 소요되는 시간은 다소 길지만 보다 신뢰성 있는 고장정보를 제공하도록 하였다. 동조자이로 고장특성 및 고장 크기에 따른 개별 고장검출 모듈을 통해 성공적인 관성센서 고장검출이 가능함을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권2호
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• pp.69-79
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• 2010

This paper describes the experimental framework for the control system design and validation of a rotorcraft unmanned aerial vehicle (UAV). Our approach follows the general procedure of nonlinear modeling, linear controller design, nonlinear simulation and flight test but uses an indoor-installed multi-camera system, which can provide full 6-degree of freedom (DOF) navigation information with high accuracy, to overcome the limitation of an outdoor flight experiment. In addition, a 3-DOF flying mill is used for the performance validation of the attitude control, which considers the characteristics of the multi-rotor type rotorcraft UAV. Our framework is applied to the design and mathematical modeling of the control system for a quad-rotor UAV, which was selected as the test-bed vehicle, and the controller design using the classical proportional-integral-derivative control method is explained. The experimental results showed that the proposed approach can be viewed as a successful tool in developing the controller of new rotorcraft UAVs with reduced cost and time.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권1호
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• pp.15-23
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• 2007

In surveillance, monitoring, and target tracking operations, high-resolution images should be obtained even if the target is in a far distance. Frequent movements of vehicles such as boats degrade the image quality of onboard camera systems. Therefore, stabilizer mechanisms are required to stabilize the line of sight of boatboard camera systems against boat movements. This paper addresses design and implementation of a strapdown boatboard camera stabilizer. A two degree of freedom(DOF)(pan/tilt) robot performs the stabilization task. The main problem is divided into two subproblems dealing with attitude estimation and attitude control. It is assumed that exact estimate of the boat movement is available from an attitude estimation system. Estimates obtained in this way are carefully transformed to robot coordinate frame to provide desired trajectories, which should be tracked by the robot to compensate for the boat movements. Such a practical robotic system includes actuators with fast dynamics(electrical dynamics) and has more degrees of freedom than control inputs. Backstepping method is employed to deal with this problem by extending the control effectiveness.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2456-2458
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• 2003

Recently, an automatic crane control system is required with high speed and rapid transportation. Therefore, when container is transferred from the initial coordinate to the finial coordinate, the container paths should be built in terms of the least time and without sway. Therefore, we calculated the anti-collision path for avoiding collision in its movement to the finial coordinate in this paper. And we constructed the neural network predictive two degree of freedom PID (NNPPID) controller to control the precise navigation. The proposed Predictive control system is composed of the neural network predictor, two degree of freedom PID(TDOFPID) controller, neural network self-tuner which yields parameters of TDOFPID. We analyzed crane system through simulation, and proved excellency of control performance over the conventional controllers.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.69-74
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• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발 하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.847-852
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• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용, 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.