• 로봇학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.37-42
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• 2013

In this paper, a localization algorithm and an autonomous controller for PETASUS system II which is an underwater vehicle-manipulator system, are proposed. To estimate its position and to identify manipulation targets in a structured environment, a multi-rate extended Kalman filter is developed, where map information and data from inertial sensors, sonar sensors, and vision sensors are used. In addition, a three layered control structure is proposed as a controller for autonomy. By this controller, PETASUS system II is able to generate waypoints and make decisions on its own behaviors. Experiment results are provided for verifying proposed algorithms.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.316-319
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• 1996

In this study, characteristics of ultrasonic transducer fabricated with porous piezoelectric resonator are investigated, 3-D underwater object recognition using the self-made ultrasonic transducer and SOFM(Self-Organizing Feature Map) neural network are presented. The self-made transducer was satisfied the required condition of ultrasonic transducer in water, and the recognition rates for the training data and the testing data were 100 and 95.3% respectively. The experimental results have shown that the ultrasonic transducer fabricated with porous piezoelectric resonator could be applied for sonar system.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.110-117
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• 2023

Reconstructing underwater geometry in real time with forward-looking sonar is critical for applications such as localization, mapping, and path planning. Geometrical data must be repeatedly calculated and overwritten in real time because the reliability of the acoustic data is affected by various factors. Moreover, scattering of signal data during the coordinate conversion process may lead to geometrical errors, which lowers the accuracy of the information obtained by the sensor system. In this study, we propose a three-step data processing method with low computational cost for real-time operation. First, the number of data points to be interpolated is determined with respect to the distance between each point and the size of the data grid in a Cartesian coordinate system. Then, the data are processed with a nonlinear interpolation so that they exhibit linear properties in the coordinate system. Finally, the data are transformed based on variations in the position and orientation of the sonar over time. The results of an evaluation of our proposed approach in a simulation show that the nonlinear interpolation operation constructed a continuous underwater geometry dataset with low geometrical error.

• 한국음향학회지
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• 제36권6호
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• pp.413-418
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• 2017

수중 운동체의 방사소음을 측정하는 경우 음원과 수신기 사이의 거리 정보가 중요한 평가 요소이지만 GPS를 사용할 수 없다. GPS를 대신하여 음원의 거리를 찾는 방법으로써 상호 상관도를 사용하는 방법이 있다. 하지만 이는 많은 계산량을 갖는다. 본 논문에서는 상대적으로 적은 연산량을 갖는 고속 퓨리에 변환 기반의 방법을 사용하여 거리를 추정한다. 제안한 방법은 다수의 수신기에 수신되는 CW 신호로부터 고속 퓨리에 변환을 사용하여 도플러 주파수를 추정하고, 수신기 위치, 음원 수심 정보들을 이용하여 이론적으로 미리 산출된 도플러 주파수 맵을 비교하여 거리를 추정한다. 성능검증을 위해 모의 및 호수실험을 수행하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제14권2호
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• pp.101-114
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• 2024

Seafloor sediment mapping is an essential research topic in shallow coastal waters, especially in port development, benthic habitat mapping, and underwater communications. The seafloor sediments can be interpreted by collecting sediment samples directly in the field using a grab sampler or corer. Another method is optical, especially using underwater cameras and videos. Both methods each have weaknesses in terms of area coverage (mechanic) and accurate positioning (optic). The latest technology used to overcome it is the acoustic method (echosounder) with Global Navigation Satellite System (GNSS) Real Time Kinematic (RTK) positioning. Therefore, in this study will propose the classification of seafloor sediments in coastal waters using acoustic method that is Multibeam Echosounder (MBES) multi-frequency with five frequency (200 kHz, 250 kHz, 300 kHz, 350 kHz, and 400 kHz). In this study, the deep neural network (DNN) used the bathymetric multi frequency, bathymetric difference inters frequencies, and bathymetric features from 5 (five) frequencies as input layer and 4 (four) sediment types in 74 (seventy-four) sample sediment as output layer to make a seafloor sediment map. Results of sediment mapping using the DNN method show an overall accuracy of 71.6% (significant) and a kappa coefficient of 0.59 (moderate). The distribution of seafloor sediment in the study area is mainly silt (41.6%), followed by clayey sand (36.6%), sandy silt (14.2%), and silty sand (7.5%).

• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.409-414
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• 2014

관광산업은 주 5일 근무제 시행 이후 여가시간이 증가함에 따라 양질의 성장을 보이고 있다. 관광산업은 전자 통신의 발달에 힘입어 다양한 형태의 문화와 결합하여 21세기 고부가가치 산업으로 각광받고 있다. 특히 삼면이 바다인 우리나라는 국민소득이 증가함에 따라 해양레저산업에 더욱 관심을 갖고 있다. 해양수산부는 막대한 정책지원을 통해 해양관광진흥계획을 수행하고 있으며, 어촌지역에 문화를 융합하여 타 지역 관광객 유치를 위해 노력하고 있다. 본 연구를 통한 콘텐츠를 활용하여 정책자금이 동원되는 활동을 바르게 모니터링하고, 고부가가치 관광 산업을 육성하기 위한 유용한 콘텐츠 활용 전략을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1591-1602
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• 1996

In operating the underwater engines such as encountered in exploring submarines, the dumping of the exhaust gas out of the engine requires a large portion of the total power, frequently amounting to 25-30% of the power generated. This unfavorable circumstance can be cured by liquefying the exhaust gas and storing it. In the present study, two liquefaction systems were simulated to enhance the overall efficiency; one is a closed cycle diesel engine and the other is a closed cycle LNG engine. The liquefied natural gas (LNG) is chosen as a fuel, not only because its use is economical but also because its cold energy can be utilized within the liquefaction system. Since a mixture of oxygen and carbon dioxide is used as an oxidizer, liquefying carbon dioxide is of major concern in this study. For further improving this system, the intercooling of the compressor is devised. The necessary power consumed for the liquefying system is examined in terms of the related properties such as pressure and temperature of the carbon dioxide vessel as a function of the amount of the exhaust gas which enters the compressor. The present study was successful to show that much gain in the power and reduction of the vessel pressure could be achieved in the case of the closed cycle LNG engine. The compression power of exhaust gas were observed remarkably lower, typically only 6.3% for the closed cycle diesel engine and 3.4% for the closed cycle LNG engine respectively, out of net engine power. For practicality, a design -purpose map of the operating parameters of the liquefaction systems was also presented.

• 한국음향학회지
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• 제39권1호
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• pp.38-46
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• 2020

로파/데몬 그램은 수동소나의 특성을 확인하기 위해 수중 음향 신호에 대한 방위, 시간, 주파수를 시각적으로 표현한 결과이다. 이러한 그램들은 기존의 압축 기법들을 적용하기 힘든 토널 성분과 같은 특징들을 포함하고 있다. 본 논문에서는 이진맵과 예측 기법으로 구성된 새로운 로파 및 데몬 그램 압축 기법을 제안한다. 먼저 각 주파수 빈에 대한 예측을 결정하는 이진맵을 생성하고, 프레임을 몇 개의 매크로 블록으로 구분한다. 각 매크로 블록에 대해 인트라 예측과 인터 예측을 적용하여 나머지를 계산한다. 그리고 이진맵에서 유효한 빈들에 대해 예측을 수행하고 엔트로피 부호화를 위해 나머지를 양자화 한다. 이진맵과 예측모드를 전송함으로써 복호기는 동일한 절차로 그램을 복원한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘의 로파와 데몬 그램 압축 결과가 기존의 데이터 압축 기법에 비해 우수함을 확인한다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.61-67
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• 2021

With the recent development of bathemetry technology, the hydrographic surveying method has been changed from single beam depth device use to multi beam acoustic sounding technology. Also, various studies have been reported to obtain high accuracy and precision in the process of river bed topographic data. Especially south korea is geographically on three sides of the sea and the river topography is very developed. To build information about the underwater, and riverbed status, the public investigations has been continuously progressed. In this study, We investigasted the riverbed topography near Baeckma river leisure park. for this purpose, In this study, as the first preliminary survey, location of navigational dangerous objects and reefs and the dangerous areas are identified. Also, ground control points is selected for the optimal GPS surveying. Secondary, through test surveying the Gain, TVG, and pulse length are determined. In addition, the investigation of dangerous objects for navigation is also conducted. As the last step, the error analysis are conducted for the acquired data, and this process involves the removal and adjustments of errors. This section includes the analysis of tide level and navigational contributions, and finally generates a submarine topographic map.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.570-579
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• 2021

현재의 농어촌은 고령화로 인한 인력 및 장비부족, 농산물 가격하락 등 여러 환경이 갈수록 열악해지고 있는 실정이다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 수 많은 농업기반시설물 중 중요 관리대상인 관정, 양수장, 취입보 등을 대상으로 데이터베이스 구축하여 점검, 고장 및 수리 등의 이력사항을 관리하기 위하여 수행되었다. 특히, 관정의 경우에는 무분별한 설치와 공간정보 부재로 인하여 경제적 손실 및 환경오염 등의 문제를 야기시키기 때문에 수문지질도, 수맥도, 지하수 심도 등의 공간정보를 이용하여 관정의 최적위치를 결정하였다. 따라서, 본 연구는 시스템 개발을 통하여 농촌지역에 산재되어 있는 수 많은 시설물들을 효율적으로 관리할 수 있었고, 공간정보를 이용하여 14개 관정에 대한 현황을 분석한 결과 6개 지점에서의 위치정보가 잘못된 것으로 나타났으나, 현장조사결과 1개 지점에서는 수맥도 분석이 잘못된 것으로 분석되었다.