• 시스템엔지니어링학술지
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• 제16권1호
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• pp.25-35
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• 2020

The South Korean Navy is making efforts to acquire vessels that the new technology of the 4th industry is applied, and as a part of these efforts, it has a plan to mount and operate an Unmanned Surface Vehicle(USV) on a vessel that will be introduced later. However, the recent studies have focused on only development of common platforms and mission equipment for the USV, and have not sufficiently analyzed studies and operatinoal requirements on mother ship that will operate the mounted USV. Hence, this study analyzed and presented requirements of mother ship with the mounted USV in order to operate effectively it when the future medium and large vessels to be acquired by the South Korean Navy intent to operate the USV.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권6호
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• pp.2365-2377
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• 2017

This paper addresses two interrelated problems concerning the tracking control of pod propulsion unmanned surface vessel (USV), namely, the modeling of pod propulsion USV, and tracking controller design. First, based on MMG modeling theory, the model of pod propulsion USV is derived. Furthermore, a practical adaptive neural tracking controller is proposed by backstepping technique, neural network approximation and adaptive method. Meanwhile, unlike some existing tracking methods for surface vessel whose control algorithms suffer from "explosion of complexity", a novel neural shunting model is introduced to solve the problem. Using a Lyapunov functional, it is proven that all error signals in the system are uniformly ultimately bounded. The advantages of the paper are that first, the underactuated characteristic of pod propulsion USV is proved; second, the neural shunting model is used to solve the problem of "explosion of complexity", and this is a combination of knowledge in the field of biology and engineering; third, the developed controller is able to capture the uncertainties without the exact information of hydrodynamic damping structure and the sea disturbances. Numerical examples have been given to illustrate the performance and effectiveness of the proposed scheme.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권5호
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• pp.817-832
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• 2015

This paper presents a state feedback based backstepping control algorithm to address the trajectory tracking problem of an underactuated Unmanned Surface Vessel (USV) in the horizontal plane. A nonlinear three Degree of Freedom (DOF) underactuated dynamic model for USV is considered, and trajectory tracking controller that can track both curve trajectory and straight line trajectory with high accuracy is designed as the well known Persistent Exciting (PE) conditions of yaw velocity is completely relaxed in our study. The proposed controller has further been enriched by incorporating an integral action additionally for enhancing the steady state performance and control precision of the USV trajectory tracking control system. Global stability of the overall system is proved by Lyapunov theory and Barbalat's Lemma, and then simulation experiments are carried out to demonstrate the effectiveness of the controller designed.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.241-248
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• 2023

최근 드론의 짧은 역사에도 불구하고 최근 드론의 활용 분야는 매우 다양한 영역과 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다. 이와 같이 수년 동안 다양한 형태의 드론 출현으로 드론에 대한 새로운 정의를 넓은 의미에서 유선 또는 무선으로 조종되는 유무선 조종 운동체라 하는 것이 가장 적절한 정의라고 생각이 된다. 본 논문에서는 이처럼 빠르게 발전하는 드론에 대해 항공 드론 뿐만 아니라 무인 수상정, 무인 잠수정 등 다양한 드론의 역사와 활용 분야 및 미래의 전망에 대해 관련 논문 및 다양한 매체와 자료를 통해서 살펴 봄으로서 드론에 관한 연구 및 개발과 사용하고자 하는 독자들에게 도움을 주고자 한다. 본 논문을 통해 이러한 드론들은 향후에도 지속적으로 다양한 분야에서 활용될 것이고, 미래 개발 전망 또한 끊임없이 이어질 것이라 기대한다. 그러나 국내 드론 기술과 드론 산업의 발전을 위해서는 정부의 드론 관련 규제에 대한 과감한 개혁이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제36권6호
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• pp.629-639
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• 2018

본 연구에서는 영산강의 죽산보에서 죽산교까지 길이 약 840m, 폭 약 230m, 넓이 약 $0.16km^2$를 대상으로 단빔 음향측심기와 다중빔 음향측심기의 내수면 적용성을 분석하였다. 무인선에 단빔 음향측심기와 다중빔 음향측심기를 장착하고 각각의 데이터를 획득한 다음 비정규삼각망(TIN: Triangular Irregular Network)을 생성하고 10m 간격의 격자 수심을 추출하였다. 추출한 단빔 및 다중빔 음향측심기의 격자수심 총 5,024개의 데이터를 중첩 비교하여 다음의 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 수심의 차이는 평균 0.0319m로서 전체적으로 큰 차이는 없었으나 표준편차는 2.4095m로 크게 나타났다. 둘째, TIN으로 구현된 하상의 형태는 서로 유사하였으나, 다중빔의 하상면보다 높거나 낮은 단빔의 하상면 구역들의 체적은 총 $161,882m^3$의 차이가 있었다. 셋째, 대상지역 전체를 다중빔으로 스캔했을 때 단빔에 비해 운항 거리는 4,595.85m, 약 55% 정도 증가하였으며, 운항 시간은 59분, 약 47% 정도 증가하였다. 넷째, 작업공정, 투입인원 및 소요비용에서는 같거나 큰 차이가 없었다. 운항 거리나 운항 시간과 같은 작업 효율면에서 단빔을 장착했을 때보다 다중빔을 장착했을 때 효율이 약 0.5배 정도 낮은 것으로 판단되나, 하상변동 예측과 같이 하상면의 정확한 데이터가 필요한 분야에서는 다중빔 음향측심기를 이용한 데이터 획득이 필요한 것으로 판단된다.