• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제9권2호
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• pp.1-8
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• 2008

This paper presents a real-time algorithm for collision detection, collision avoidance and guidance. Three-dimensional point-mass aircraft models are used. For collision detection, conflict probability is calculated by using the Monte-Carlo Simulation. Time at the closest point of approach(CPA) and distance at CPA are needed to determine the collision probability, being compared to certain threshold values. For collision avoidance, one of possible maneuver options is chosen to minimize the collision probability. For guidance to a designated way-point, proportional navigation guidance law is used. Two scenarios on encounter situation are studied to demonstrate the performance of proposed algorithm.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.333-338
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• 2007

본 논문에서는 선박충돌사고의 주요한 원인이 되는 인적운항과실의 감소 및 효과적인 선박충돌회피를 지원하기 위해 새로이 제안된 '속력을 고려한 선박충돌회피지원 모델'을 기반으로 한 선박충돌회피지원 프로그램 개발에 관하여 연구하였다. 이 프로그램은 선행 연구에서 고려되지 않은 상대선박의 속력이 고려되었으며, 자선의 선회특성을 이용하여 상대선박의 침로, 속도에 대한 충돌회피 가능영역과 방법을 표시함으로써, 근접상황에서도 효과적인 충돌회피 조종을 지원할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.23-29
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• 2006

선박의 충돌회피 방법을 제시하는 관점에 있어, 두 선박의 조우각도에 따른 속력이 충분히 고려되어야 할 것이다. 하지만 선박의 충돌회피를 위해 새롭게 연구된 근접상황 선박충돌회피지원 모델의 Safe-Guard Ring 설정은 본선과 상대선박의 속력비가 약 1.7 이하로 제한되어 있으므로 제한된 범위 이외의 경우에서 충돌 위험이 존재 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 두 선박이 조우하는 각도 및 속력을 고려한 Safe-Guard Ring 설정을 연구함으로써 안전한 충돌회피 조종을 위한 선박충돌회피모델을 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권10호
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• pp.779-785
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• 2006

선박의 충돌회피 방법을 제시하는 관점에 있어, 두 선박의 조우각도에 따라 속력이 충분히 고려되어야 할 것이다. 하지만 선박의 충돌회피를 위해 새롭게 연구된 근접상황 선박충돌회피지원 모델의 안전경계영역(Safe-Guard Ring) 설정은 본선과 상대선박의 속력비가 약 1.7이하로 제한되어 있으므로 제한된 범위 이외의 경우에서 충돌 위험이 존재 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 두 선박이 조우하는 각도 및 속력을 고려한 안전경계영역 설정을 연구함으로써 안전한 충돌회피 조종을 위한 선박충돌회피모델을 제시하고자 한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권3호
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• pp.267-280
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• 2014

A spacecraft placed in an Earth-Moon L2 quasi-halo orbit can maintain constant communication between the Earth and the far side of the Moon. This quasi-halo orbit could be used to establish a lunar space station and serve as a gateway to explore the solar system. For a mission in an Earth-Moon L2 quasi-halo orbit, a spacecraft would have to be transferred from the Earth to the vicinity of the Earth-Moon L2 point, then inserted into the Earth-Moon L2 quasi-halo orbit. Unlike the near Earth case, this orbit is essentially very unstable due to mutually perturbing gravitational attractions by the Earth, the Moon and the Sun. In this paper, an insertion maneuver of a spacecraft into an Earth-Moon L2 quasi-halo orbit was investigated using the global optimization algorithm, including simulated annealing, genetic algorithm and pattern search method with collision avoidance taken into consideration. The result shows that the spacecraft can maintain its own position in the Earth-Moon L2 quasi-halo orbit and avoid collisions with threatening objects.

• 자동차안전학회지
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• 제11권3호
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• pp.37-42
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• 2019

This paper presents an autonomous acceleration planning algorithm for pedestrian collision avoidance at urban. Various scenarios between pedestrians and a vehicle are designed to maneuver the planning algorithm. To simulate the scenarios, we analyze pedestrian's behavior and identify limitations of fusion sensors, lidar and vision camera. Acceleration is optimally determined by considering TTC (Time To Collision) and pedestrian's intention. Pedestrian's crossing intention is estimated for quick control decision to minimize full-braking situation, based on their velocity and position change. Feasibility of the proposed algorithm is verified by simulations using Carsim and Simulink, and comparisons with actual driving data.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권2호
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• pp.188-198
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• 2013

In constructing a collision avoidance system, it is important to determine the time for starting collision avoidance maneuver. Many researchers have attempted to formulate various indices by applying a range of techniques. Among these indices, collision risk obtained by combining Distance to the Closest Point of Approach (DCPA) and Time to the Closest Point of Approach (TCPA) information with fuzzy theory is mostly used. However, the collision risk has a limit, in that membership functions of DCPA and TCPA are empirically determined. In addition, the collision risk is not able to consider several critical collision conditions where the target ship fails to take appropriate actions. It is therefore necessary to design a new concept based on logical approaches. In this paper, a collision ratio is proposed, which is the expected ratio of unavoidable paths to total paths under suitably characterized operation conditions. Total paths are determined by considering categories such as action space and methodology of avoidance. The International Regulations for Preventing Collisions at Sea (1972) and collision avoidance rules (2001) are considered to solve the slower ship's dilemma. Different methods which are based on a constant speed model and simulated speed model are used to calculate the relative positions between own ship and target ship. In the simulated speed model, fuzzy control is applied to determination of command rudder angle. At various encounter situations, the time histories of the collision ratio based on the simulated speed model are compared with those based on the constant speed model.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.157-162
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• 2008

선박의 충돌회피조선에 있어서 조종성능은 중요한 요소이다. 일반적으로 사용되는 조종성능은 심수역을 대상으로 작성되며, 천수역을 항주하는 선박의 조종성은 일반적으로 선회성은 저하되고 침로안정성 또는 추종성은 향상된다. 이러한 선회성의 변화는 충돌회피에 있어 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 천수역의 조종성능을 반영함과 동시에 충돌위험정도를 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 가변안전경계영역의 새로운 적용기법을 제시하였다. 수학적 수치시뮬레이션 검증을 통하여 새롭게 제안된 기법의 유용성을 확인하였다. 따라서 선박충돌위험에 대한 충분한 충돌회피 조선을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.54-60
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• 2018

본 논문에서는 쿼드콥터 드론의 충돌방지를 위한 효율적인 자동제어 방법을 제안한다. 일반적인 드론조종 방법은 RC 조종기에서 노브의 움직임을 PWM 신호로 변환하여 전송하면 이를 드론의 무선 수신부에서 수신하여 비행제어(FC) 모듈에 전달하는 방식으로 이루어진다. 드론의 수신기와 FC 모듈 사이에 충돌 회피 모듈을 구현하여 쓰로틀, 피치 및 롤 제어 신호를 모니터링하고 변경하는 방식으로 드론 충돌을 방지한다. 충돌을 방지하기 위해 LiDAR 거리 센서와 서보 모터를 설치하여 주기적으로 비행 방향을 중심으로 -45도에서 +45도 이내의 장애물 거리를 측정한다. 충돌이 예상되면 수신된 PWM 신호를 변경하여 FC 모듈로 전송함으로써 충돌을 방지한다. 우리가 제안한 방법을 쿼드콥터 드론에 적용하여 실험을 통해 검증한 결과, 조종자 부주의 혹은 조종 미숙으로 인해 발생할 수 있는 충돌을 방지할 수 있어 안전성이 향상됨을 보였다.

• 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.