• 제목/요약/키워드: risk of collision

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ISS에서 발사되는 큐브위성의 임무수명 및 충돌회피 분석 (Analysis on Mission Lifetime and Collision Avoidance of Cubesat Launched from ISS)

  • 염승용;김홍래;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.413-421
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    • 2015
  • 큐브위성은 2003년 처음 발사된 이후로 지금까지 230기 이상이 발사되었다. 작은 크기와 가벼운 무게로 인해 발사비용이 저렴한 큐브위성은 일반적인 발사체의 남는 공간을 이용하여 발사되고 있다. 그러나 이러한 발사 방법은 주 탑재위성의 준비일정에 따라 발사 일정이 유동적인 단점이 있다. 이에 새로운 대안으로 정기적이고 발사횟수가 많은 국제우주정거장 물자수송 발사체를 이용하여 큐브위성을 ISS로 운송한 뒤에 로봇팔을 이용하여 발사하는 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 국제우주정거장에서 분리되는 방향과 각도에 따라 생성되는 큐브위성의 궤도를 분석하였다. 또한 분석되는 궤도에 따른 임무수명과 ISS와의 충돌 가능성을 분석하여 충돌 위험을 최소화하고 위성수명을 최대로 하는 최적의 로봇팔 각도를 계산하였다.

저전력 블루투스 네트워크에서 피코넷 간 간섭으로 인한 패킷충돌 확률 분석 (An Analysis of Packet Collision Probability due to Inter-piconet Interference in the Bluetooth Low Energy Networks)

  • 김명진
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권8호
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    • pp.3-11
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    • 2017
  • 저전력 블루투스(BLE) 기술을 IoT(Internet of Things) 응용에 적용하는 연구 개발이 이루어지고 있다. 이러한 응용 환경의 특징은 동일 공간에 많은 피코넷이 동작할 수 있다는 것이다. 따라서 동종 네트워크 간 간섭이 발생할 가능성이 크다. BLE 데이터 채널에서는 37 개의 주파수 채널 중에서 적응 주파수도약(AFH) 방식을 적용하여 주파수를 변경하면서 마스터와 슬레이브가 통신을 한다. 같은 공간에 다수의 BLE 피코넷이 동작하면 주파수 충돌이 발생할 위험이 있으며, 이로 인해 패킷오류가 발생한다. 본 논문에서는 동기가 맞추어지지 않은 다수의 BLE 피코넷 환경에서 데이터 채널에 대해 동일 주파수채널 간섭으로 인한 패킷충돌 확률을 분석하였다. Connection 주기 대 connection 이벤트 길이의 비율을 주요 파라미터로 하여 동시에 작동하는 BLE 피코넷의 수에 따른 패킷충돌 확률을 분석하였다. 분석 결과는 주어진 공간에서 BLE 기기를 소지한 사용자 수에 따라 원하는 패킷충돌 확률을 위한 connection 이벤트 관련 파라미터의 설정에 활용할 수 있다.

HMD 착용 중의 충돌 사고 방지를 위한 알리미 모듈 설계 (Reminder module design to prevent collision accidents while wearing HMD)

  • 이민혜;조승표;신성윤;이홍로
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1653-1659
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    • 2022
  • 가상현실 콘텐츠는 HMD기기를 이용하여 사용자에게 높은 몰입감을 제공한다. 그러나 HMD기기의 착용 중에는 사용자의 위치나 장애물과의 거리를 파악하기 어렵기 때문에 물리적 충돌로 인해 상처를 입는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 HMD기기의 착용 중에 장애물과의 충돌 위험을 알려 사고를 방지하는 알리미 모듈을 제안한다. 제안하는 모듈은 가속도·자이로 센서로 사용자의 상태를 입력받아 충돌 사고 가능성이 있는 동작을 판별한다. 충돌 예상 범위에 장애물이 있다면 사용자에게 부저로 경고음을 출력한다. 실험 결과, HMD 착용 상태에서 장애물 감지 정확도가 1단계에서 86.6%, 2단계 상황에서 83.3%로 도출되어 사고 방지 알리미의 성능을 확인할 수 있었다.

전방 추돌 경보를 위한 영상 기반 실시간 차량 검출 및 추적 알고리즘 (Vision-based Real-time Vehicle Detection and Tracking Algorithm for Forward Collision Warning)

  • 홍성훈;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.962-970
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    • 2021
  • 대부분의 자동차 사고는 졸음운전과 같은 운전자의 부주의로 인해 발생한다. 전방 추돌 경보 시스템 (FCWS)은 전방 차량으로부터 추돌 위험을 감지하여 운전자에게 사전에 경고함으로써 사고의 위험을 현저하게 줄여준다. 본 논문은 주행 안전을 위한 저전력 임베디드 기반 FCWS를 소개한다. 단일 카메라로부터 전방 차량에 대해 검출, 추적, 거리를 계산하고 현재 차량의 속도 정보를 통해 충돌시간 (TTC)을 계산한다. 또한 저성능 임베디드 시스템에서 실시간으로 동작하기 위해 높고 낮은 수준의 프로그램 최적화 기법을 소개한다. 이 시스템은 임베디드 시스템에서 사전에 취득해둔 주행 영상을 통해서 테스트 하였다. 최적화 기법을 사용한 결과는 이전에 최적화를 하지 않은 프로세스 보다 실행 시간이 약 170배 향상되었다.

측후방 충돌 회피를 위한 조향 보조 토크 및 차등 제동 분배 제어 알고리즘 개발 (Development of a coordinated control algorithm using steering torque overlay and differential braking for rear-side collision avoidance)

  • 이준영;김동욱;이경수;유현재;정혁진;고봉철
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.24-31
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    • 2013
  • This paper describes a coordinated control algorithm for rear-side collision avoidance. In order to assist driver actively and increase driver's safety, the proposed coordinated control algorithm is designed to combine lateral control using a steering torque overlay by Motor Driven Power Steering (MDPS) and differential braking by Vehicle Stability Control (VSC). The main objective of a combined control strategy is twofold. The one is to prevent the collision between the subject vehicle and approaching vehicle in the adjacent lanes. The other is to limit actuator's control inputs and vehicle dynamics to safe values for the assurance of the driver's comfort. In order to achieve these goals, the Lyapunov theory and LMI optimization methods has been employed. The proposed coordinated control algorithm for rear-side collision avoidance has been evaluated via simulation using CarSim and MATLAB/Simulink.

지구정지궤도위성 충돌확률 및 임무궤도 환경 분석 (Analysis of the Collision Probability and Mission Environment for GEO)

  • 성재동;이대우;조겸래;김해동;김학정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.674-681
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    • 2011
  • 인류 최초의 인공위성 스푸트니크가 발사된 이후 50여년의 기간 동안 인류의 지속적인 우주개발로 인해 저궤도는 물론 지구 정지궤도까지 상당수의 우주파편들이 생겨나 임무를 수행하는 유인 우주활동이나 인공위성을 위협하고 있다. 우리나라에서도 지난 2010년 6월 성공적으로 발사되어 현재 임무를 수행하고 있는 천리안 위성 또한 우주파편으로부터 자유로울 수 없기 때문에 적절한 우주임무설계가 요구된다. 본 연구에서는 지구정지궤도 위성의 충돌확률 및 임무궤도 환경 분석의 선행연구로써 천리안 위성에 대해 분석한 내용을 기술하였다. NORAD TLE를 이용하여 분석한 결과 지난 1월 14일 천리안 위성과 RADUGA 1-7 위성의 충돌확률은 정지궤도위성의 위치추정오차가 10km라고 가정했을 때 2.8753E-07로 나타났으며, 지구정지궤도 우주환경 특성에 따라 임무 궤도에 머무르는 우주파편의 상당 부분이 유성이나 유성우로 분석되었다.

AI와 AR기반의 스마트 해상교통안전모니터링 시스템에 관한 연구 (A Study on the Smart Maritime Traffic Safety Monitoring System Based on AI & AR)

  • 김원욱
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.642-648
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    • 2019
  • 선박은 충돌방지를 위해 해상충돌예방규칙에 의해 운항한다. 하지만 다수의 선박이 동시에 운항하는 특수상황 시에는 해상충돌예방규칙을 적용하기 곤란하며 이때는 운항자의 개인능력에 의한다. 이러한 경우 해상교통관제를 통한 교통상황 관리가 필요하다. 이에 전 세계적으로 VTS(Vessel Traffic Services)를 통해 해상교통이 관리되고 있으며 운용 방법은 관제요원이 VTS 시스템을 이용하여 위험상황을 판단하고 통신시설을 이용하여 선박들에게 안전운항을 권고한다. 이 연구에서는 기존 방법에 AI(Artificial Intelligence) 기법을 추가하여 운항자의 관점에서 위험상황을 판단하는 방법에 대해 고찰한다. 또한, 관제 효율성 증대를 위해 AR(Augmented Reality)기법을 추가한 해상교통안전모니터링 시스템에 대해 설명한다. 이 시스템은 위험상황 및 위험 우선순위 예측이 정량적으로 가능하여 복잡한 교통상황시 실제 운항자가 충돌회피하는 방법과 동일한 순차적 위험상황 해소가 가능하다. 특히, 위험상황을 관제요원의 관점뿐만 아니라 각 선박의 운항자의 관점에서 분석할 수 있어 기존의 방법보다 실제적이다. 또한, 분석결과를 통해 정량적인 위험수역 파악이 가능하여 충돌회피를 위한 권고항로 지원이 가능하다. 결과적으로 이 시스템은 해상교통상황이 복잡한 해역에서의 선박간 충돌방지에 도움이 될 것이다. 특히, 해양분야 제4차 산업혁명에 주요한 분야를 차지하는 자율운항선박에 충돌방지 기능으로 사용될 수 있을 것이다.

서남해 해상풍력발전단지 내 항로형태에 따른 선박통항 위험도 평가에 관한 연구 (Study on Vessel Traffic Risk Assessment according to Waterway Patterns in a Southwest Offshore Wind Farm)

  • 장다운;김득봉;정재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.635-641
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    • 2019
  • 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항 금지와 조업 제한으로 인해 사업자와 어민간의 갈등이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위하여 국내에서도 유럽의 해상풍력발전단지와 같이 발전단지 내 선박 통항과 어로작업 허용을 검토하고 있다. 이 연구는 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항을 가정하여 항로의 형태에 따른 해상교통위험도 발생비율을 ES 모델과 IWRAP을 이용하여 분석하였다. 또한, 항로의 형태(십자형 항로 및 격자형 항로)와 선박 통항량(현재, 3배, 5배, 10배)에 변화를 주어 위험도를 정량적으로 평가하였다. 주요 평가결과는 다음과 같다. 현재의 교통량에서 십자형 항로와 격자형 항로를 운영할 경우 조선부담감(종합환경스트레스치가 750 이상)이 높은 구간은 발생하지 않았으며, 연간 충돌확률도 큰 차이가 발생하지 않았다. 그러나 통항량이 현재보다 3배, 5배, 10배 증가함에 따라 교차지점에서 조선부담감과 연간 충돌확률이 급격히 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 격자형 항로에서 교통류 분리를 통해 위험도를 효과적으로 분산시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 서남해 해상풍력발전단지 내에서 항로설정, 항로운영방식, 안전대책 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

근해 어선에 대한 AIS와 레이더 표적정보의 통합 (Integration of AIS and radar target information for offshore fishing vessels)

  • 이대재
    • 수산해양기술연구
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    • 제50권1호
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    • pp.21-29
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    • 2014
  • The dynamic information of radar and automatic identification system (AIS) for targets obtained from the traffic vessels operating in the north outer harbor and surrounding waters of Busan port, Korea. The target information was analyzed to investigate the potential collision risk resulting from the invalid true heading (HDT) information of AIS and the integration ambiguity in the graphic presentation of both tracked data sets for two systems. An integrated display system (IDS) for supporting the navigator of offshore fishing vessels was also developed to find possible maneuvering solutions for collision avoidance by comparing radar data with AIS data in real-time at sea. Consequently, the multiple functions of IDS can provide additional information that is potentially valuable for taking action to avoid the collision in offshore fishing vessels. However, the integration criteria of radar and AIS targets in the IDS must be carefully established to eliminate the fusion ambiguity in the graphic presentation of both AIS and radar symbols such as the one or two physical targets which are very close to each other.

전지형 크레인의 인양물 충돌방지를 위한 환경탐지 센서 시스템 개발 (Collision Avoidance Sensor System for Mobile Crane)

  • 김지철;김영재;김민극;이한민
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권4호
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • Construction machinery is exposed to accidents such as collisions, narrowness, and overturns during operation. In particular, mobile crane is operated only with the driver's vision and limited information of the assistant worker. Thus, there is a high risk of an accident. Recently, some collision avoidance device using sensors such as cameras and LiDAR have been applied. However, they are still insufficient to prevent collisions in the omnidirectional 3D space. In this study, a rotating LiDAR device was developed and applied to a 250-ton crane to obtain a full-space point cloud. An algorithm that could provide distance information and safety status to the driver was developed. Also, deep-learning segmentation algorithm was used to classify human-worker. The developed device could recognize obstacles within 100m of a 360-degree range. In the experiment, a safety distance was calculated with an error of 10.3cm at 30m to give the operator an accurate distance and collision alarm.