Author presented some study with a title of "automatic control for ship collision avoidance system" in previous papers. The paper reported the tread of the study, un-sloved issues and outcome of the study. In this paper, some additional results will be reported. The first is the algorithm of avoidance of group ship that is one of the un-sloved issues. The algorithm is useful when a ship takes an avoiding action toward group fish boats and approaching group merchant vessel. The second is unified model for calculating ship collision risk. The collision risk changes with various meet type of ships. Therefor newly-developed model is suggested to take into account of these situations. Finally simulation is carried out to verify suggested algorithm and model in various ship encounter situations..
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제6권2호
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pp.97-109
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2005
In this paper, the critical requirement for obstacle awareness and avoidance is assessed with the compliance of the equivalent level of safety regulation, and then the collision avoidance sensor system is presented with the key design parameters for the requirement of the smart unmanned aerial vehicle in low-altitude flight. Based on the assessment of various sensors, small-sized radar sensor is selected for the suitable candidate due to the real-time range and range-rate acquisition capability of the stationary and moving aircraft even under all-weather environments. Through the performance analysis for the system requirement, the conceptual design result of radar sensor model is proposed with the range detection probability and collision avoidance mode is established based on the time-to-collision, which is analyzed by collision scenario.
한국항해항만학회 2001년도 Proceeding of KIN-CIN Joint Symposium 2001 on Satellite Navigation/AIS, lntelligence , Computer Based Marine Simulation System and VDR
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pp.65-74
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2001
The rapid development of computer technology and widely application of artificial intelligent provide technology support for realizing navigation automation on the sea. which has achieved great success in shipping advanced countries like japan, England, America, Germany and also in the developing country, China. However, it still remains in the studying Period up to now in aspects of collision avoidance decision-making mathematical model and reasoning mechanism. In this paper, approaches are proposed to establish the collision avoidance automation system. One of them is based on the former studies to realize automation system by make use of finite state machine theory and following the International regulations for Preventing Collision at Sea, 1972. The others are to establish the new idea about automatic collision avoidance system by taking advantage of the free flight idea, hybrid system, game theory used in air traffic management studies in recent years and the common characteristics in both air and sea traffic management.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제5권2호
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pp.43-53
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2004
Collision avoidance for multiple aircraft can be stated as a problem ofmaintaining safe distance between aircraft in conflict. Optimal collision avoidanceproblem seeks to minimize the given cost function while simultaneously satisfyingconstraints. The cost function could be a function of time or control input. This paper addresses the trajectory time-optimization problem for collision avoidance of unmanned aerial vehicles(UAVs). The problem is difficult to handle in general due to the two-point boundary value problem subject to dynamic environments. Some simplifying aleorithms are used for potential applications in on-line operation.Although under possibility of more complicated problems, a dynamic problem is transformed into a static one by prediction of the conflict time and some appropriate assumptions.
본 연구는 주변 환경정보와 장애물정보, 위치정보를 이용하여 무인잠수정의 운항 환경에 존재하는 다양한 장애물들에 대한 충돌위험도를 산출하는 시스템을 제안한다. 충돌위험도는 퍼지추론을 사용하여 산출하며, TCPA, DCPA, 거리를 인자로 사용하게 된다. 또한 삼차원환경에서 TCPA와 DCPA를 획득하는 방법을 제안한다. 충돌위험도는 충돌회피시스템에 제공되며, 시뮬레이션을 통하여 그 경제성과 안전성에서의 효율성을 보인다.
This paper presents collision avoidance using model predictive control algorithm. A model predictive control algorithm determines lateral tire force and yaw moment and steering angle input and differential braking input is determined from lateral tire force and yaw moment. A constraint for model predictive control is designed for obstacle avoidance. A objective function is designed to minimize lateral tire force and yaw moment input and to follow changed lane after collision avoidance. The performance of proposed algorithm has been investigated via computer simulation conducted to vehicle dynamic software CARSIM and Matlab/Simulink.
본 논문은 무선 채널을 노드에게 할당하여 보장하는 GTS 기반의 무선 센서 네트워크에서 다수의 노드가 같은 채널을 공유할 때, 충돌이 발생하는 것을 최대로 억제하기 위한 방안을 제시한다. 무선 자원이 충분하지 않은 조건에서 다수의 노드에게 특정 채널을 같이 할당하고, 할당한 채널을 노드들이 공유하면서 데이터를 전송한다. 데이터 전송 시, 한개 이상의 노드들이 채널을 이용하면 충돌이 발생한다. 이러한 충돌을 효과적으로 줄이기 위해, 부모가 자식 노드들에게 백오프 값들을 지정하고, 그래도 충돌이 생기는 경우, 백오프 값 변경을 시도하여 충돌을 방지한다. 제안 방안을 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 효과적으로 백오프 값을 조절하여 충돌이 많이 감소함을 확인할 수 있었다.
고속도로에서 전방 시인이 용이하지 않은 구간에 사고차량이 존재 할 경우, 사고차량과의 충돌을 사전에 예방하기 위한 운전지원정보의 필요성이 높아지고 있다. 본 연구는 충돌방지정보 제공에 따른 운동행동에 미치는 영향을 드라이빙 시뮬레이터를 이용하여 검토하였다. 충돌방지정보를 교통상황에 따른 위험 정도에 따라 주의, 경계, 경고정보의 3단계로 나누어 검토하였고, 차량기기를 통해 제공된 정보에 대한운전자의 시인행동 및 사고차량과의 충돌회피를 위한 운전행동을 분석하였다. 또한, 제공된 정보에 대한 중요성 평가를 실시하였다. 실험 결과에 따르면, 충돌방지정보를 두 단계로 나누어 연속으로 제공할 경우에 사고발생을 낮추는 데에 효과가 있었고, 또한 두 번째 제공되는 정보는 시각정보보다는 청각 중심의 정보가 제공되어야 한다는 것을 밝혔다.
최근 국내 선박충돌사고는 전체 해양사고의 약 $20%{\sim}34%$를 차지하며, 그 구성비 또한 매년 증가하는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 연구는 선박충돌회피를 효과적으로 지원하기 위해, 선박충돌회피에 큰 영향을 주는 선박조종성능과 근접상황 충돌회피지원을 위해 연구된 CCAS-Model(Close Quarters ship Collision Avoidance Support Model . 근접상황 충돌회피지원모델)을 기반으로 한 선박충돌회피지원 프로그램 개발을 목적으로 수행 되었다. 이 프로그램은 선박의 다양한 조우상황을 비교하고, 자선의 선회특성을 이용하여 상대선박의 침로, 속도 유지에 대한 충돌회피 가능영역과 방법을 나타냄으로써 근접상황에서도 신속한 피항동작의 검토 및 결정을 가능케 하며 효과적인 충돌회피 조선을 지원할 것이다.
본 연구는 해상에서 선박간의 충돌상황을 회피하기 위한 선박 충돌 회피 우선순위지정 및 회피모델의 개발에 중점을 두었다. 이 논문에서는 DCPA, TCPA, VCD 등의 개념을 새롭게 접근하였고, 타 함정의 AIS, GPS 등에서 수집 가능한 정보, 즉 침로, 속도, 목적지, 길이 등을 바탕으로 선박의 조함자가 사전에 설정한 DCPA를 적용하는 SCAAM 개념을 제안하였다. 만약 선박이 충돌 위험이 존재한다면 조함자는 SCAAM을 이용하여 회피항해 또는 현재 침로-속도를 유지할 것인지를 결정하게 된다. 그리고 조함자가 회피를 결심하게 되면 선박은 국제해상 충돌예방규칙에 의거 회피를 결정하게 될 것이다. 따라서 이 연구는 사람의 실수로 인한 선박 충돌사고를 감소함으로써 선박의 안전항해에 기여할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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