• 한국항해학회지
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• 제12권2호
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• pp.33-42
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• 1988

As a basic study for enhancing the sensitivity of the follow-up system of the marine gyrocompass, the geometric characteristics of the deflection sensor were investigated and the theoretical model of it was formulated. The output signal voltage of the deflection sensor was esamined by changing the attitude of gyrosphere against follow-up container. The characteristics of the output are found to be indentical with those of the distance difference versus the relative azimuthal deflection of the gyrosphere against the follow up container. On the base of the theoretical model, some useful points for the design of the deflection sensor are suggested as following : 1. When the difference between semidiamter of gyrophere and that of the follow-up container decreases, the sensitivity of deflection sensor increases. 2. If the semidiameter difference of two spheres is constant, the sensitivity of deflection sensor is proportional to the magnitude of the semidiamter of each sphere. 3. The farther the gyrosphere is deviated from the center of follow-up container, the higher the sensitivity of deflection sensor is. 4. It is recommendable that the value of the datum deflection of the electrodes on the gyrosphere should be within the range between $4^{\circ}$ and $16^{\circ}$deviated from north-south line.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1356-1363
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• 2005

FOG(fiber optic gyroscope :광섬유 자이로스코프)는 소형 경량화, 신속한 가동, 저 전력 소모 및 저렴한 가격으로 실현 가능하므로 자이로콤파스시스템에서의 선호도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 FOG를 기반으로 하며, 자이로콤파스시스템에 적용할 수 있는 디지털 진북추종 방식을 제안한다. FOG의 earth signal의 해석모델을 분석하고, lock-in증폭기를 통과한 earth signal을 모델링 한다. 두 개의 lock-in증폭기 출력신호를 이용한 진북추종 알고리즘을 개발하고, 이 알고리즘에 의한 디지털 진북추종 방식을 제안한다. 제안한 방식의 성능을 증명하기 위해 컴퓨터시뮬레이션 결과를 포함한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.80-82
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• 1997

An analytical study of the Dynamic Characteristics of a Fiber Optic Gyro is presented. A mathematical model appropriate to the Fiber Optic Gyro system suffering from the system vibration of a driving motor is derived. It is shown that the analysis is directly applicable to the Gyrocompass system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.644-652
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• 2013

본 논문은 만타형 무인잠수정의 개발과 실해역 성능시험에 관한 내용을 다룬다. 먼저 만타형 무인 잠수정의 운동성능을 예측하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통해서 만타형 잠수정의 운동성능을 검증하였으며 결과를 바탕으로 테스트베드인 만타형 무인잠수정을 설계하였다. 만타 잠수정은 자세 및 경로의 계측을 위하여 DVL (Doppler Velocity Log), Gyrocompass, GPS, 압력센서 등을 탑재하였으며 운항제어를 위한 추진기와 1개의 수직타 4개의 수평타를 장착하여 3자유도 운동이 가능하다. 실해역에서 운동성능시험과 자율운항 성능시험을 통해 만타형 무인잠수정 시스템을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.205-208
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• 2002

국제-국내간의 해저 광케이블을 설치할 때, 해양조사는 사전 정확한 해저지질 및 수심상태를 파악한다. 그리고 안전한 경로를 선정 및 해저 광케이블 매설을 위해서 용이한 위치론 확보하는 작업이다. 또한, PLGR는 광케이블 루트상의 해저 면의 해양 오염 물질(로프, 와이어, 그물)을 사전에 제거하여 광케이블의 해저면 안착을 용이하게 한다. 더불어서 Plough 및 ROV 매설 작업 시 매설작업 성능 향상 및 매설장비의 보호시킬 수 있는 작업이다. 따라서 된 논문은 해저 광케이블 건설 사업에서 해양조사, PLGR 작업을 위해서 선박의 정보를 관리하기 위한 모니터링 시스템에 대해서 논한다. 이를 위해서 GPS, gyrocompass, tension meter 데이터 취득을 위한 시리얼 멀티포트 통신 모듈을 구성, 수신 데이터의 관리 및 운용을 위한 실시간 처리, 그래프 및 인쇄 출력 모듈을 설계 및 구현하였다.

• 한국항해학회지
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• 제19권3호
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• pp.11-19
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• 1995

When an automatic course keeping is introduced, as is quite popular in modern navigation, the closed-loop control system consists of autopilot device, power unit, steering gear, ship dynamics, and magnetic or gyrocompass. We derive mathematical models of each element of the automatic steering system. We provide a method of theoretical analysis on the propulsive energy loss related to automatic steering of ships in the open seas, taking account of the on-off(non-linear) characteristics of power unit. Also we paid attention to non-linear element installed in autopilot device, which is normally called weather adjuster. Next we make numerical calculation of the effects of autopilot control constants on the propulsive energy loss for two kinds of ship, a fishing boat and an ore carrier. Realistic sea and wind disturbances are employed in the calculation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권1호
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• pp.199-208
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• 2001

In this paper, an automatic route tracking algorithm using the position variables and the yaw angle of a ship is suggested, Since most autopilot systems paly only a role of course-keeping by integrating the gyrocompass output, they cannot cope with position errors between the desired route and real route of the ship resulted from a drifting and disturbances such as wave, wind and currents during navigation. In order for autopilot systems to track the desired route, a method which can reduce such position errors is required and some algorithms have been proposed[1,2]While such were turned out effective methods, they have a shortage that the rudder control actions for reducing the position errors are occurred very frequently. In order to improve this problem it is necessary to convert that error into the corresponding yaw angle and necessary to treat only yaw angle control problem. To do this a command generation algorithm which converts the rudder angle command reducing the current position error into they yaw angle command is suggested. To control the ship under disturbances and nonlinearities of the ship dynamics, the adaptive fuzzy controller is developed. Finally, through computer simulations for two ship models, the effectiveness of the suggested method and the possibility of the automatic route tracking are assured.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.846-854
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• 2017

본 논문에서는 과거부터 사용되고 있는 천측 기법을 현대의 IT기술과 접목시켜, 컴파스의 오차를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 천측을 이용하여 진북을 추출할 수 있는 알고리즘을 정리하여, 이를 적용할 수 있도록 엔코더와 방위환을 결합하고, 각종 표시기 및 연산을 위해 임베디드 시스템을 설계하여 이를 구현하였다. 그 결과 약 $0.2^{\circ}$ 정도의 오차로 진북을 추출할 수 있었을 뿐만 아니라, 기존에 천측을 통해 대략 5분 이상 소요되던 시간적 불편함도 편의적인 분석과 함께 5초 미만으로 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 특히 기존 자이로컴파스의 오차는 물론 IMO의 방위 기준 등을 분석하여 이들의 허용 오차가 $0.5^{\circ}$ 이하라는 것을 제시하여, 본 논문의 결과가 실제 적용에서 각종 컴파스의 오차를 줄일 수 있는 가치 있는 결과임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.168-172
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• 2005

선박의 방위정보를 제공하는 장비로 자이로콤파스, 마그네틱콤파스, GPS콤파스가 있으며 자동조타기에는 필수적인 요소이다. 지자기센서는 철로 제작된 선박의 구조물 등과 같은 자성물질과 파도에 의한 방위오차 변동이 심하게 나타나며 지자기 센서가 검출하는 자극은 진북 또는 남극과 일치하지 않으므로 검출되는 방위값은 필연적으로 오차를 수반할 수밖에 없다. 본 논문에서는 이와 같은 방위 정보의 변화에 영향을 주는 요인에 대한 방위정보의 요란에 대하여 최소변화 방위를 검색하기 위해 칼만 필터링 기법을 활용하여 각각의 단점을 보완하는 방식으로 지자기센서와 GPS수신기를 이용하여 병행알고리즘의 전자콤파스를 구현하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.41-46
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• 2006

This paper describes a marine watch system on a ship, which is aided by an image processing method. The system detects other ships through a navigational image sequence to prevent oversights, and it measures their bearings to maintain their movements. The proposed method is described, the detection techniques and measurement of bearings techniques are derived, and the results have been reported. The image is divided into small regions on the basis of the brightness value and then labeled. Each region is considered as a template. A template is assumed to be a ship. Then, the template is compared with frames in the original image after a selected time. A moving vector of the regions is calculated using an Excel table. Ships are detected using the characteristics of the moving vector. The video camera captures 30 frames per second. We segmented one frame into approximately 5000 regions; from these, approximately 100 regions are presumed to be ships and considered to be templates. Each template was compared with frames captured at 0.33 s or 0.66 s. In order to improve the accuracy, this interval was changed on the basis of the magnification of the video camera. Ships’ bearings also need to be determined. The proposed method can measure the ships’ bearings on the basis of three parameters: (1) the course of the own ship, (2) arrangement between the camera and hull, and (3) coordinates of the ships detected from the image. The course of the own ship can be obtained by using a gyrocompass. The camera axis is calibrated along a particular direction using a stable position on a bridge. The field of view of the video camera is measured from the size of a known structure on the hull in the image. Thus, ships’ bearings can be calculated using these parameters.