• 제목/요약/키워드: Navigation Speed Control

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패킹을 이용한 다수 무인기의 유동적 대형 형성 알고리즘 (Flexible Formation Algorithm for Multiple UAV Using the Packing)

  • 김효중;김정훈;김문정;유창경
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.211-216
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    • 2021
  • 다수 무인기를 이용한 시스템은 정찰, 네트워킹, 항공 촬영 등 다양한 목적으로 활용되고 있다. 이러한 시스템에서 다수 무인기로 구성된 대형을 형성하고 유지하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는 다수 무인기의 대형을 형성하기 위한 자율화된 분산형 제어를 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 제어명령은 근접 무인기 또는 임무 영역으로부터 서로 밀어내는 방향으로 작용하는 2차 시스템 형태의 힘을 고려하였다. 제어명령은 외부의 개입 없이 계측과 통신으로부터 획득되는 상대위치/속도를 통해 계산된다. 이는 개별 무인기들이 기준거리를 추종하도록 하며 임무영역 안에 겹치지 않고 최대한 조밀하게 배치되도록 한다. 기준거리 결정에는 채우기 문제를 풀기 위한 최적화 기법과 유사한 방식을 적용하였다. 임무영역은 형성하고자 하는 대형의 외곽선으로 정의되며 임무에 따라 유동적으로 설정될 수 있다. 제안한 알고리즘의 성능을 확인하기 위하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 복잡성과 확장성을 고려한 영역에서 약 26.94초에 대형이 형성되며 약 71.91%의 채우기 밀도를 가지는 것을 확인하였다.

조이스틱을 이용한 선박의 입출항 및 접이안 시스템의 제어 알고리즘 개발 (Development of Control Algorithm for Ship Berthing and Unberthing Systems Using a Joystick)

  • 홍성국;정윤하;김선영;원문철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.325-332
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    • 2007
  • 본 연구에서는 조이스틱을 이용하여 프로펠러와 타, 선수/선미 쓰러스터를 갖는 선박의 접이안을 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 조이스틱으로부터 전진 방향 및 회전 방향의 속도명령을 받아 전진 방향 및 회전 방향의 속도를 제어하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 비선형 제어 알고리즘을 개발하기 위해 저속 조종수학모형을 사용하였다. 또한, 본 연구에서는 비선형 및 PID 제어기의 성능을 검증하기 위해 선박 접이안 가상 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 프로그램을 구현하였다. HILS 프로그램은 LabWindow/CVI를 이용하여 개발하였으며, 사용자는 선박의 현재 위치와 원하는 궤적을 모니터를 통해 본 후 조이스틱을 이용하여 선박의 전진 방향 및 회전방향 속도를 제어함으로서 선박을 조종한다. 시뮬레이션 결과를 보면 비선형 제어기와 PID 제어기는 개루프 조이스틱 제어기보다 타와 쓰러스터의 입력 크기뿐 아니라 선박의 위치오차 면에서도 우수한 성능을 보였다.

직선 Edge 추출에 의한 주행방향 및 장애물 검출에 관한 연구 (A study on the proceeding direction and obstacle detection by line edge extraction)

  • 정준익;최성구;노도환
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.97-100
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    • 1996
  • In this paper, we describe an algorithm which estimate road following direction using the vanishing point property and obstacle detection. This method of detecting the lane markers in a set of continuous lane highway images using linear approximation is presented. This algorithm is designed for accurate and robust extraction of this data as well as high processing speed. Also, this algorithm reckon distance and chase about an obstacle. It include four algorithms which are lane prediction, lane extraction, road following parameter estimation and obstacle detection algorithm. High accuracy was proven by quantitative evaluation using simulated images. Both robustness and the practicality of real time video rate processing were then confirmed through experiment using VTR real road images.

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Development of a Geometry PIG for the Inspection of Natural Gas Pipeline and It´s application

  • Kim, Dong-Kyu;Cho, Sung-Ho;Park, Seoung-Soo;Park, Dae-Jin;Koo, Sung-Ja;Yoo, Hui-Ryong;Park, Yong-Woo;Kho, Young-Tai
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.150.4-150
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    • 2001
  • The geometry PIG provides pipeline operators with continuous measurement of pipe centerline coordinates, bend radius, displacement, and bending strain in a single pass through the pipeline. This study introduces the developed geometry PIG(Pipeline Inspection Gauge) which is used for geometry surveys. This tool is equipped with the several sensor systems. The Inertial Navigation System (INS) comprises angle rate gyros and linear accelerometers. The system measures the precise path of the PIG during its traverse of the pipeline. This system is also used to produce a detailed map of the lire, measure curvature. Odometers measure the PIG´s distance moved along the line and instantaneous speed during the PIG run. Caliper sensors measure pipeline ...

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회전팔 추진기를 가진 시험용 HAUV의 설계 및 구현 (Design and Implementation of A Hovering AUV with A Rotatable-Arm Thruster)

  • 신동협;배설봉;주문갑;백운경
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.165-171
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    • 2014
  • In this paper, we propose the hardware and software of a test-bed of a hovering AUV (autonomous underwater vehicle). Test-bed to develop as the underwater robot for the hovering -type is planning to apply for marine resource development and exploration for deep sea. The RTU that controls a azimuth thruster and a vertical thruster of test-bed is a intergrated-type thruster. The main control unit that collects sensor's data and performs high-speed processing and controls a movement of test-bed is a underwater hybrid navigation system. Also it transfers position, posture, state information of test-bed to the host PC of user using a wireless communication. The host PC checks a test-bed in real time by using a realtime monitoring system that is implemented by LabVIEW.

SSD기반의 가상내시경 S/W시스템 (Virtual Endoscopic S/W System using the SSD Method)

  • 송철규;김남균;이명호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3245-3247
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    • 2000
  • We present an interactive virtual bronchoscopy method, which uses a tree structure of the objects and physically based camera control model. The proposed method archieves faster response by rendering only visible branches using the tree structure of the bronchus. A collision detection algorithm supplies a convenient and intuitive mechanism for examining the bronchus inner surface while a voiding collisions. We have improved the performances of navigation speed in virtual bronchoscopy.

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2차원 평면에서 이동장애물에 대한 항공기의 유도/회피기동 연구 (Aircraft Collision-Avoidance/Guidance Strategy in Dynamic Environments for Planar Flight)

  • 이인석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.69-75
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    • 2004
  • 비행중인 다른 항공기를 회피하며 항공기를 목표점까지 유도하는 문제를 2차원 평면에서 고려하였다. 항공기는 속도의 크기가 일정한 질점이며, 제어입력으로 측가속도를 사용하는 것으로 가정하였다. 이동장애물에는 척력 포텐셜함수를 목적점에는 인력 포텐셜함수를 인공적으로 부여하여 항공기에 척력과 인력이 작용하도록 하였다. 유도/회피명령은 이들 포텐셜력과 상대속도를 사용하여 실시간으로 구현 가능한 유도/회피법칙을 구현하였다. Log 형태의 포텐셜함수를 사용하면 구현된 유도법칙은 잘 알려진 비례항법유도법칙이 되며, 회피법칙은 장애물까지 도달시간에 반비례하고 시선각 변화의 반대 방향으로 항공기를 회전시킨다. 제안된 유도/회피법칙은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

퍼지를 이용한 자율 이동 로봇의 이동 경로 추종 및 고속 정밀 제어 (Moving Path following and High Speed Precision Control of Autonomous Mobile Robot Using Fuzzy)

  • 이원호;이형우;김상헌;정재영;노태정
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.907-913
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    • 2004
  • 일반적인 이동 로봇의 주된 관심은 경로 생성과 생성된 경로 추종에 있다. 그러나 일부 고속의 이동성이 필요로 하는 로봇의 경우 동역학적 제한 조건이 존재하며, 이러한 제한 조건 내에서 원하는 움직임에 대한 제어가 요구된다. 된 논문에서 환경 지도를 가지고 있지 않은 상태, 즉 미지의 환경에서 이동 로봇의 경로 추종에 있어서 빠른 이동시에 발생할 수 있는 이동 로봇의 미끄러짐이나 전복 현상을 막기 위해 이동 로봇의 동역학적 제한 조건을 퍼지 논리를 이용하여 기준 속도를 변화시켜 안전하고 빠는 경로 추종 성능을 얻고자 하였다. 특히, 라인 추종 이동 로봇을 모델링하여 실시간으로 변화하는 목표점에 대한 추종 제어기를 설계하고 퍼지 최적 속도 제한 제어기를 통해 연속적으로 변화하는 라인에 대해서 지능적으로 로봇의 속도를 제한하여 안정적인 추종 성능을 발휘함을 확인하였다.

A Hybrid Guidance Law for a Strapdown Seeker to Maintain Lock-on Conditions against High Speed Targets

  • Lee, Chae Heun;Hyun, Chul;Lee, Jang Gyu;Choi, Jin Yung;Sung, Sangkyung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권1호
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    • pp.190-196
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    • 2013
  • This paper proposes a new guidance law, which considers the Field of View (FOV) of the seeker when a missile has a strapdown seeker mounted instead of a gimbal seeker. When a strapdown seeker, which has a narrow FOV, is used for tracking a target, the FOV of the seeker is an important consideration for guidance performance metrics such as miss distance. We propose a new guidance law called hybrid guidance (HG) to address the shortcomings of conventional guidance laws such as proportional navigation guidance (PNG), which cannot maintain lock-on conditions against high speed targets due to the narrow FOV of the strapdown seeker. The aim of the HG law is to null miss distance and to maintain the look angle within the FOV of the strapdown seeker. In order to achieve this goal, we combine two guidance laws in the HG law. One is a PNG law to null the LOS rate, and the other is a sliding mode guidance (SMG) law derived to keep the look angle within the FOV by employing a Lyapunov-like function with a sliding mode control methodology. We also propose a method to switch these two guidance laws at certain look angles for better guidance performance.

여객선 해양사고 분석을 통한 안전한 항내조선 개선방안에 관한연구 (A Study on the Improvement Measures for the Safe Maneuvering of Passenger Ships in Port Area through Analysis of Marine Accidents)

  • 정대율
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.18-25
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    • 2022
  • 해양수산부는 2014. 4. 16. 발생한 세월호 전복사건 이후 안전관리 부실 문제가 제기되어 법과 제도를 강화하였다. 그럼에도 불구하고 내항 여객선에서는 최근 5년 동안 매년 평균 약 13건의 충돌·접촉·좌초사고 발생하고 있다. 특히 해양안전심판원의 재결에 따르면, 항내에서 조선 중 발생한 여객선 사고의 주된 원인은 대부분 선장의 부적절한 조선 또는 부주의라고 판단하였다. 이에 본 논문은 항내에서 발생한4건의 여객선 해양사고를 분석한 후 선장의 부적절한 조선 등 행위에 기여한 환경적·제도적·물적·인적 요인에 대해 상세히 살펴보았다. 그결과 다음과 같은 기여 요인들이 확인되었다. 첫째 환경적인 요인으로서 선회장의 크기가 기준을 충족하지 못한 사례가 확인되었다. 둘째 제도적인 요인으로서 VTS관제가 적절히 지원되지 않았고, 선장이 안전한 항내 조선을 위한 교육이 부족하며, 최신화된 해도가 제공되지 않았다. 셋째 물적요인으로서 선장이 Wing bridge에서 접·이안 조선 중 실시간으로 속력을 확인할 수 있는 속력계가 설치되어 있지 않았다. 그리고 인적요인으로서 선장이 적절한 선교자원을 지원받지 못하였고, 적절한 항해계획이 수립되지 않았다. 이에 본 논문에서는 선장의 안전한 항내 조선을 위해 기준에 맞는 선회장을 확보하는 것과 선장이 선박조종 시뮬레이션 교육을 이수하도록 하는 것 등을 개선방안으로 제시하였다.