• 한국군사과학기술학회지
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• 제10권1호
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• pp.78-85
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• 2007

A gun is still one of the major weapons of a combat ship. To assess the ship's fire control capability which is influenced by tracking system, fire control algorithm, gun, the ship itself, target behavior, environment and engagement situation, simulation system for gun-oriented engagement for surface ship is needed. This paper proposes the process for designing and implementing a gun-oriented engagement simulation system using DEVS(Discrete Event Simulation Specification), which is a formalism based on the set theory. It consists of the following activities : 1) analyzing the characteristics of a gun-oriented engagement, 2) constructing the deterministic model of the combat ship of study with DEVS, 3) modeling properties of each entity showing as stochastic errors. With this process, the gun-oriented engagement simulation system is developed and applied for the combat system under development.

• 한국해양공학회지
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• 제37권1호
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• pp.38-48
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• 2023

To maintain the existing systems of ships and introduce autonomous operation technology, it is necessary to improve situational awareness through the sensor fusion of the automatic identification system (AIS) and automatic radar plotting aid (ARPA), which are installed sensors. This study proposes an algorithm for determining whether AIS and ARPA signals are sent to the same ship in real time. To minimize the number of errors caused by the time series and abnormal phenomena of heterogeneous signals, a tracking method based on the combination of the unscented Kalman filter and probabilistic data association filter is performed on ARPA radar signals, and a position prediction method is applied to AIS signals. Especially, the proposed algorithm determines whether the signal is for the same vessel by comparing motion-related components among data of heterogeneous signals to which the corresponding method is applied. Finally, a measurement test is conducted on a training ship. In this process, the proposed algorithm is validated using the AIS and ARPA signal data received by the voyage data recorder for the same ship. In addition, the proposed algorithm is verified by comparing the test results with those obtained from raw data. Therefore, it is recommended to use a sensor fusion algorithm that considers the characteristics of sensors to improve the situational awareness accuracy of existing ship systems.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권1호
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• pp.45-56
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• 2022

The Ieodo Ocean Research Station (IORS) lies between the exclusive economic zone (EEZ) boundaries of Korea, Japan, and China. The geographical positioning of the IORS makes it ideal for monitoring ships in the area. In this study, we introduce ship monitoring results by Automatic Identification System (AIS) and the Broadband 3G^TM radar, which has been developed for use in small ships using the Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) technique. AIS and FMCW radar data were collected at IORS from November 23th to 30th, 2013. The acquired FMCW radar data was converted to 2-D binary image format over pre-processing, including the internal and external noise filtering. The ship positions detected by FMCW radar images were passed into a tracking algorithm. We then compared the detection and tracking results from FMCW radar with AIS information and found that they were relatively well matched. Tracking performance is especially good when ships are across from each other. The results also show good monitoring capability for small fishing ships, even those not equipped with AIS or with a dysfunctional AIS.

• 동력기계공학회지
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• 제10권4호
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• pp.139-146
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• 2006

In this paper vector code correlation(VCC) method and an algorithm to promote the image processing performance in building an effective measurement system using cameras are described for automatically berthing and controlling the ship equipped with side thrusters. In order to realize automatic ship berthing, it is indispensable that the berthing assistant system on the ship should continuously trace a target in the berth to measure the distance to the target and the ship attitude, such that we can make the ship move to the specified location. The considered system is made up of 4 apparatuses compounded from a CCD camera, a camera direction controller, a popular PC with a built in image processing board and a signal conversion unit connected to parallel port of the PC. The object of this paper is to reduce the image processing time so that the berthing system is able to ensure the safety schedule against risks during approaching to the berth. It could be achieved by composing the vector code image to utilize the gradient of an approximated plane found with the brightness of pixels forming a certain region in an image and verifying the effectiveness on a commonly used PC. From experimental results, it is clear that the proposed method can be applied to the measurement system for automatic ship berthing and has the image processing time of fourfold as compared with the typical template matching method.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.281-288
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• 2022

According to statistics conducted by the Korea Coast Guard, the number of accidents on small boats under 5 tons is increasing every year. This is because only a small number of people are on board. The previously developed maritime distress and safety systems are not well distributed because passengers must be equipped with additional remote equipment. The purpose of this study is to develop a distress awareness system that recognizes man over-board situations in real time. This study aims to present the part of the passenger tracking system among the small ship's distress awareness situational system that can generate passenger's location information in real time using deep learning based object detection and tracking technologies. The system consisted of the following steps. 1) the passenger location information is generated in the form of Bounding box using its detection model (YOLOv3). 2) Based on the Bounding box data, Deep SORT predicts the Bounding box's position in the next frame of the image with Kalman filter. 3) When the actual Bounding Box is created within the range predicted by Kalman-filter, Deep SORT repeats the process of recognizing it as the same object. 4) If the Bounding box deviates the ship's area or an error occurs in the number of tracking occupant, the system is decided the distress situation and issues an alert. This study is expected to complement the problems of existing technologies and ensure the safety of individuals aboard small boats.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권6호
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• pp.509-513
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• 2005

선박의 조종성능은 선체와 프로펠러 그리고 하의 상호작용에 의하여 결정되며 선박의 항해 시 선박의 안전성과 밀접한 관계를 가지고 있다. 그 중에서 선체에 부착된 타의 성능은 선박의 조종성능과 직접적인 관계를 가지고 있으며, 타에 의한 선박의 조종성능을 향상시키기 위하여 특수타를 채택하는 사례가 늘어가고 있는 실정이다. 본 논문에서는 특수타의 일종인 플랩타의 2차원 단면에 대한 연구를 수행하였다. 플랩타의 성능을 예측하기 위하여 주날개의 받음각과 플랩의 각도를 바꾸어 가면서 모형실험을 수행하였으며 모형실험 시 유동장내의 속도분포를 얻기 위하여 PIV 계측기법 중 동일임자 추적법의 하나인 2프레림 입자추적법을 사용하였다. 모형실험은 $Re=1.027{\times}10^4$에서 수행하였으며, 계측된 결과들을 서로 비교하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제39권4호
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• pp.337-346
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• 2003

레이더 정보의 수록 및 정량적 해석을 위한 시도로써 타선의 위치정보를 자선의 전자해도 및 radar 화변상에 모니터링하여 두 선박의 간격을 측정할 수 있는 양선거리측정시스템과 ARPA radar가 탐지한 표적의 추적정보를 자선의 전자해도 화면상에 실시간으로 모니터링하기 위한 시스템을 구축함과 동시에 이들 레이더 정보를 필요에 따라 수록 및 재생할 수 있는 레이더 정보수록 및 해석 시스템을 개발하고, 실용화 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 목포 인근해역에서 레이더 신호를 수록하고, 이 레이더 영상에 위치발생시뮬레이터에 의해 생성한 타선 위치를 RS232C interface를 통해 전송 및 중첩시켜 타선의 위치를 추적하면서 실시간으로 본선과 타선의 양선 간격을 산출한 결과, 양선 거리 및 방위의 실시간 측정이 가능하여 이 시스템을 양선 거리계로써 활용할 수 있음이 입증되었다. (2) 타선의 레이더 신호를 수신한 후, $\alpha$-$\beta$ tracker를 이용하여 타선 영상의 중심 위치를 실시간으로 추적하면서 침로, 속력, 방위, 거리 등을 예측한 결과, 매우 안정된 평활화 추정치를 얻을 수 있었다. (3) ARPA 시뮬레이터를 이용하여 표적의 추적정보를 TTM sentence 등으로써 생성한 후, 이 코드를 전자해도상에 전송 및 중첩 표시시킨 결과, 추적표적의 위치, 속력, 침로, 방위, 거리 등의 추적정보의 실시간 모니터링이 안정적으로 실현된 바, 선내의 여러 장소에서 ARPA 정보를 공유하기 위한 멀티 모니터링 장치의 개발이 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.485-490
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• 2020

최근 국내 조선 산업과 IT융합기술에 대한 연구가 활발한 가운데 선박 안전운항을 위한 위성탐지 기술 발달로 선박에서는 장거리 식별추적 장치 및 자동식별 장치의 의무화로 선박이동 상황을 모니터링 할 수 있어 안전항해에 도움을 주고 있으나, 무중항해 시 시정 상태를 레이다에 의존하는 항해사에게 위험을 경보해 줄 수 있는 안전장치 개발이 필요하다. 이에 광센서를 이용하여 감지하고 알려주는 해무 감지 경보 시스템을 개발하였다. 제작된 해무 감지 경보 시스템은 소형, 저 전력의 광센서 송수신기와 센싱 데이터 처리 모듈로 구성되었다. 시험을 통해 해무가 있는 경우와 없는 경우 각각에 대해 제작된 해무 경보 시스템은 해무 농도를 검출하는 것을 확인하였다. 또한 해무 농도에 따라 선박 엔진 RPM 조절이 가능하고, 결과적으로 선박의 안전 운항을 보조 장치로 활용 가능함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.90-96
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• 2017

낮은 비용으로 넓은 관측 범위를 갖는다는 장점으로 최근 해양 감시 시스템 개발을 위해 HF 레이더를 이용한 선박 검출 및 추적 연구가 수행되고 있다. HF 레이더를 이용한 해양 감시를 위해 수많은 선박 관측과 추적 알고리즘이 개발되었지만, 각 연구에 사용된 데이터는 선박의 이동 경로와 크기 등 대상 선박에 대한 조건이 다르기 때문에 동등한 조건에서 그 성능을 비교할 수 없다. 본 논문에서는 선박 크기와 이동 경로에 따른 데이터를 생성할 수 있는 콤팩트 HF 레이더 기반 데이터 생성 시뮬레이터를 제안한다. 이를 통해 생성된 데이터를 이용하면 동일한 선박 조건에서 성능 비교가 가능할 것이다. 실험에서는 제안하는 시뮬레이터에서 생성된 데이터와 SeaSonde HF 레이더 사이트에서 실제 관측된 데이터를 비교하였다. 비교 결과, 제안하는 시뮬레이터를 사용하여 생성된 데이터와 실제 환경에서 획득된 데이터가 유사함을 확인할 수 있었다. 그러므로 선박의 크기 및 이동 경로에 따라 생성된 시뮬레이션 데이터를 사용함으로써, 알고리즘의 검출 및 추적 성능을 각각 비교, 분석 할 수 있을 것이다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.281-284
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• 2006

After building a ship in a shipyard, there are so many repeated inspection of welding seam defects and painting status before delivering to the ship's owner. An inspection on the bottom part of a ship in commercial service should be done in every two years for the purpose of safety and for the prevention of ship speed deterioration. conventional welding seam inspection systems are rely on the visual inspection by human or the ultrasonic inspection for the selective part of a ship. This paper suggests a remote controlled inspection system for the examination of large ships or steel structures. The proposed system moves in contact with the ship under inspection and have a CCD camera to provide visual-guidance information to a remotely located human worker. Additionally this system utilizes a weld line tracking algorithm for an optimal position control. We verified the effectiveness of the inspection system by experimental data.