• 로봇학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.234-241
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• 2007

Effective tools which can alleviate the complexity and computational load problem in collision-free motion planning for multi-agent system have steadily been demanded in robotics field. To reduce the complexity, the extended collision map (ECM) which adopts decoupled approach and prioritization is already proposed. In ECM, the collision regions which represent the potential collision of robots are calculated using the computational power; the complexity problem is not resolved completely. In this paper, we propose a mathematical analysis of the extended collision map; as a result, we formulate the collision region as an equation with 5-8 variables. For mathematical analysis, we introduce realistic assumptions as follows; the path of each robot can be approximated to a straight line or an arc and every robot moves with uniform velocity or constant acceleration near the intersection between paths. Our result reduces the computational complexity in comparison with the previous result without losing optimality, because we use simple but exact equations of the collision regions. This result can be widely applicable to coordinated multi-agent motion planning.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.603-608
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• 2014

해상교통환경에서 선박간 근접사고(Near-miss)는 양 선박이 충돌 위험코스로 서로 근접하여 충돌에 임박한 상황으로 실제 충돌은 발생되지 않은 사고를 말한다. 본 연구에서는 통항 선박들간 근접사고 산출을 위해 선박 범퍼 영역모델을 활용한 근접사고 판별식과 선박 위치 클러스터링을 통해 해역의 근접사고 산출 모듈을 제안하고자 한다. 제안된 근접사고 산출 모듈을 완도해역 통항선박 항적데이터에 적용하여 선종, 항행속력 및 조우방향 등 선박 항해 위험 요인을 평가하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.33-39
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• 2006

본 논문에서는 항공기충돌방지장치인 TCAS-II를 응용한 무인항공기의 충돌회피를 다룬다. TCAS-II의 최소운용성능표준 문서에 기초한 시뮬레이션 프로그램을 구현하고, TCAS-II가 제공하는 다양한 수직회피 명령을 자동조종장치의 입력으로 변환하여 최대고도변화율이 상이한 두 가지 무인항공기의 충돌회피 성능을 비교분석한다. 낮은 최대고도변화율을 가진 무인항공기에 TCAS-II를 적용할 때 발생 가능한 Near Mid-Air Collision을 방지할 수 있는 방안으로서, 최대고도변화율과 고도를 고려한 개선된 알고리듬을 제안하였다. 이 알고리듬은 ADS-B 개념에 의한 보다 넓은 감시범위가 제공된다는 전제하에 사용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.986-993
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• 2011

현재 치명적인 항공기 공중충돌 사고 또는 니어미스 (Near miss) 사고를 예방하기 위해 국제표준으로 장착해 운용하고 있는 TCAS 시스템의 성능이 만족스럽지 못한 점에 대해 항공안전관련 기관의 관심이 집중되고 있다. 지금까지 TCAS의 충돌회피 성능개선에 대한 연구는 주로 회피방향, 수직상승속도, 회피방향의 역전, 복잡한 구도의 여러 항공기 및 회피공간의 여부 등에 대한 회피로직 개선에 집중되었다. 하지만 TCAS가 활용하는 정보의 신뢰성, 특히 고도계에서 발생할 수 있는 센서오차에 대해서는 주의 깊이 다루어지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 고도계의 고도측정의 오차와 TCAS 충돌회피 알고리즘에 사용되는 '${\alpha}-{\beta}$' 추적기가 TCAS의 회피 성능에 미치는 영향을 분석하고 칼만필터를 사용하면 충돌회피 성능을 개선할 수 있음을 보이고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.169-171
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• 2013

The ships always have had the risk of collision. There are also a number of near-miss situations especially in the congested area such as port entrance, restricted waters and crossing point of the ship's route. In those areas, the navigator might have more stress than other areas. If the collision risk of decided area is calculated, it might be possible to analyse the human factors by using this data. It is also helpful for deciding a position of aids to navigation or any other system for the safety navigation. For this purpose, the model of collision risk with AIS data has been explained in this paper. The calculated result from the proposed model has been examined by using the simulation.

• ETRI Journal
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• 제43권4호
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• pp.580-593
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• 2021

When operating in confined spaces or near obstacles, collision-free path planning is an essential requirement for autonomous exploration in unknown environments. This study presents an autonomous exploration technique using a carefully designed collision-free local planner. Using LiDAR range measurements, a local end-point selection method is designed, and the path is generated from the current position to the selected end-point. The generated path showed the consistent collision-free path in real-time by adopting the Euclidean signed distance field-based grid-search method. The results consistently demonstrated the safety and reliability of the proposed path-planning method. Real-world experiments are conducted in three different mines, demonstrating successful autonomous exploration flights in environment with various structural conditions. The results showed the high capability of the proposed flight autonomy framework for lightweight aerial robot systems. In addition, our drone performed an autonomous mission in the tunnel circuit competition (Phase 1) of the DARPA Subterranean Challenge.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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• pp.627-634
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• 1989

A collision-free trajectory planning algorithm using the iterative learning concept is proposed for dual robot arms in a 3-D workspace to accurately follow their specified paths with constant velocities. Specifically, a collision-free trajectory minimizing the trajectory error is obtained first by employing the linear programming technique. Then the total operating time is iteratively adjusted based on the maximum trajectory error of the previous iteration so that the collision-free trajectory has no deviation from the specified path and also the operating time is near-minimal.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.55-62
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• 2006

본 논문에서는 국제민간항공기구와 미연방항공청에서 규정한 "Right of way" 규정과 조종사의 경험을 바탕으로 한 퍼지로직을 이용한 무인항공기의 충돌회피를 다루고 있다. 이 규정을 적용하기 위해 퍼지로직을 이용한 충돌회피 시스템을 설계하였다. 그리고 충돌회피 시스템이 작동할 조건을 위해 결심로직을 설계하였다. 결심로직은 상대방위, CPA까지의 시간, CPA에서의 거리 등 세가자의 중요 요소로 구성되어 있다. 결심로직의 적용은 NMAC를 회피하기위해 설계 되어졌으며 몇 가지 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 결론적으로 본 논문에서는 일반공역에서 유인항공기와 함께 비행할 수 있도록 무인항공기의 "See and Avoid" 능력을 수행할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.323-325
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• 2014

전체 충돌사고 중 어선과 관련된 충돌사고가 약 80퍼센트를 차지하고 있다. 어선사고의 잠재적 위험요소를 찾기 위해 본 연구에서는 완도 VTS 관제구역 내 통항하는 어선의 항해특성 및 패턴을 분석함으로써 어선 비어선간 발생할 수 있는 충돌사고의 위험해역 및 Near Collision을 분석하고자 한다. 이 결과를 바탕으로 관제사의 의사결정을 지원함으로써 해상교통관제서비스 향상과 해양 사고 예방에 기여하고자 한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.65-71
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• 2018

In order to make the underwater vehicle carry out the mission in a submarine environment, it is needed to plan a safe and efficient route to a given destination and prevent the autonomous submersible from colliding with obstacles while moving along the planned route. The function of collision avoidance makes the travel distance of the autonomous submersible longer. Moreover, it should move slowly near to obstacles against their moving disturbance. As a result, this invokes the degradation of the navigation efficiency in the process of collision avoidance. The side effect of the collision avoidance is not ignorable in the case of high congested environments such as the coast with many obstacles. In this paper, we suggest a path planning method which provides the route with minimum travel time considering collision avoidance in congested environment. For the purpose, we define environmental congestion map related to geometric information and obstacles. And we propose a method to consider the moving cost in the RRT scheme that provides the existing minimum distance path. We verified that the efficiency of our algorithm with simulation experiments.