• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.431-437
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• 2006

In this paper vector code correlation(VCC) method and an algorithm to promote the image-processing performance in building an effective measurement system using cameras are described far automatically berthing and controlling the ship equipped with side-thrusters. In order to realize automatic ship berthing, it is indispensable that the berthing assistant system on the ship should continuously trace a target in the berth to measure the distance to the target and the ship attitude, such that we can make the ship move to the specified location. The considered system is made up of 4 apparatuses compounded from a CCD camera, a camera direction controller, a popular PC with a built-in image processing board and a signal conversion unit connected to parallel port of the PC. The object of this paper is to reduce the image-processing time so that the berthing system is able to ensure the safety schedule against risks during approaching to the berth. It could be achieved by composing the vector code image to utilize the gradient of an approximated plane found with the brightness of pixels forming a certain region in an image and verifying the effectiveness on a commonly used PC. From experimental results, it is clear that the proposed method can be applied to the measurement system for automatic ship berthing and has the image-processing time of fourfold as compared with the typical template matching method.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.38-48
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• 2020

기존에 건조되어 있거나, 신규로 건조되고 있는 선저를 검사하기 위해선 전문 잠수부가 직접 수중 하부에서 육안으로 검사를 한다. 하지만 직접 사람이 하는 일이기 때문에 인명사고, 충돌사고 등 많은 위험이 뒤따른다. 이를 해결하기 위해 Visual Inspection을 위한 선박 검사용 수중 드론 개발이 필요하다. 수중 드론에 적용되는 기술과 각 부품의 용도와 제작 과정, 펌웨어 개발과 같은 제작 방법에 관해 기술하였으며 수중에서 드론 자체의 주행 능력과 크롤러를 이용한 주행 능력을 측정하여 차이를 비교해보고 위치 추적 장치 테스트를 통해 실제 위치와의 오차를 확인하였다. 본 연구를 통해 제작된 수중 드론을 작업 현장에서 사용하였을 때 인명사고를 예방하고 경제적 효과와 안정성을 얻을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.557-565
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• 2021

경로추종 제어는 대양에서 선박의 자율운항을 위한 가장 기본적인 연구 중에 하나로 여겨진다. 본 연구는 선수미방향, 횡방향 및 회두방향으로 외력이 작용하는 경로추종 제어를 다룬다. 가상의 선박에서 발생하는 항로를 자선이 추종하는 문제를 해결하기 위해서 유도 원리와 백스테핑 기법을 활용하였다. 경로추종 제어에서 가장 중요한 기술 중에 하나는 오차 동역학에 관한 것으로서, 이 개념은 선박의 자동 충돌 회피 및 자동 접안 제어 등과 같은 연구 영역에서도 활용이 가능하다. 유도 원리와 오차 변수의 알고리즘은 수치 시뮬레이션을 통해 증명하였다. 그 결과, 회두각의 오차를 제외한 대부분의 오차 변수는 제어기를 통하여 제로 값으로 수렴하였다. 기존에 근거리 통항선박의 간섭력을 고려한 안전통항거리의 값보다 두 선박 간의 경로추종 제어의 트래킹 오차의 값이 더 작은 점이 가장 흥미로운 결과 중에 하나로 여겨진다. 또한 프로펠러, 핀이나 러더와 같은 엑츄에이터의 손상을 줄이기 위해서는 수렴의 성능과 선박의 안전을 절충하여 적합한 제어 파라미터를 결정할 필요가 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권6호
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• pp.679-698
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• 2008

On marine vessels, delicate instruments such as navigation radars are normally mounted on ship masts. However the vibrations at the top of mast where the radar is mounted often cause serious deterioration in radar-tracking resolution. The most serious problem is caused by the rotational vibrations at the top of mast that may be due to wind loading, inertial loading from ship rolling and base excitations induced by the running propeller. This paper presents a method of semi-active vibration control using magneto-rheological (MR) dampers to reduce the rotational vibration of the mast. In the study, the classical optimal control algorithm, the independent modal space control algorithm and the double input - single output fuzzy control algorithm are employed for the vibration control. As the phenomenological model of an MR damper is highly nonlinear, which is difficult to analyse, a back- propagation neural network is trained to emulate the inverse dynamic characteristics of the MR damper in the analysis. The trained neural network gives the required voltage for each MR damper based on the displacement, velocity and control force of the MR damper quickly. Numerical simulations show that the proposed control methods can effectively suppress the rotational vibrations at the top of mast.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제14권4호
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• pp.288-294
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• 2014

Understanding a ship's present position has been one of the most important tasks during a ship's voyage, in both ancient and modern times. Particularly, a ship's dead reckoning (DR) has been used for predicting traffic situations and collision avoidance actions. However, the current system that uses the traditional method of calculating DR employs the received position and speed data only. Therefore, it is not applicable for predicting navigation within the harbor limits, owing to the frequent changes in the ship's course and speed in this region. In this study, planned routes were applied for improving the reliability of the proposed system and predicting the traffic patterns in advance. The proposed method of determining the dead reckoning position (DRP) uses not only the ships' received data but also the navigational patterns and tracking data in harbor limits. The Mercator sailing formulas were used for calculating the ships' DRPs and planned routes. The data on the traffic patterns were collected from the automatic identification system and analyzed using MATLAB. Two randomly chosen ships were analyzed for simulating their tracks and comparing the DR method during the timeframes of the ships' movement. The proposed method of calculating DR, combined with the information on planned routes and DRPs, is expected to contribute towards improving the decision-making abilities of operators.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권3호
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• pp.102-110
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• 1998

The horizontal fillet welding is prevalently used in heavy and ship building industries to fabricate the large scale structures. A deep understanding of the horizontal fillet welding process is restricted, because the phenomena occurring in welding are very complex and highly non-linear characteristics. To achieve the satisfactory weld bead geometry in robot welding system, the seam tracking algorithm should be reliable. The number of seam tracker was developed for arc welding automation by now. Among these seam tracker, the arc sensor is prevalently used in industrial robot welding system because of its low cost and flexibility. However, the accuracy of arc sensor would be decreased due to the electrical noise and metal transfer. In this study, the signal processing algorithm based on the neural network was implemented to enhance the reliability of measured welding current signals. Moreover, the seam tracking algorithm in conjunction with the signal processing algorithm was implemented to trace the center of weld line. It was revealed that the neural network could be effectively used to predict the welding current signal at the end of weaving.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.153-160
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• 2016

본 논문에서는 선박 내에서 Bluetooth 기반의 Beacon을 활용하여 탑승객 및 선원들의 위치를 추적하는 시스템에 대하여 제안하였다. 추적된 탑승객들의 위치는 선박 침몰과 같은 치명적인 위급상황 발생시 구조대가 효율적으로 신속하게 승객들을 구조하는 데 활용될 수 있으며, 수집된 데이터들은 사용자들의 동선 패턴을 파악하여 부가적으로 활용될 수 있다. 이 논문에서 제안된 시스템은, 선실마다 AP(Access Point)라고 불리는 MAC 데이터 수집 장치를 설치하고, 설치된 AP에서는 탑승자들에게 제공된 Tag의 정보를 검색하고 수집한다. Tag는 개인 정보 보호를 위하여 고유의 MAC Address만을 가지며, 별도의 사용자 정보는 수집하지 않는다. 모든 데이터 통신은 MAC Address만을 송 수신하도록 하여 익명성을 보장하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권5호
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• pp.2103-2123
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• 2018

Ships built today are larger in scale and feature more complex structures. The ever-evolving systems used on board a ship require vast amounts of data processing. In the future, with the advent of smart ships, unmanned ships and other next-generation ships, the volumes of data to be processed will continue to increase. Yet, to date, ship data has been processed using wired networks. Placed at fixed locations, the nodes on wired networks often fail to process data from mobile devices. Despite many attempts made to use Wi-Fi on ships just as on land to create wireless networks, Wi-Fi has hardly been available due to the complex metal structures of ships. Therefore, Wi-Fi on ships has been patchy as the ship-wide total Wi-Fi coverage has not properly implemented. A new ship-wide wireless network environment is part of the technology conducive to the shipbuilding industry. The wireless network environment should not only serve the purpose of communication but also be able to manage and control multiple features in real-time: fault diagnostics, tracking, accident prevention and safety management. To better understand the characteristics of wireless frequencies for ships, this paper tests the widely used TETRA, UHF and Wi-Fi and sheds light on the features, advantages and disadvantages of each technology in ship settings. The proposed deployment of a Super Wi-Fi network leveraging the legacy UHF system of TMS generates a ship-wide wireless network environment. The experimental findings corroborate the feasibility of the proposed ship-wide Super Wi-Fi network environment.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.15-20
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• 2024

국내 선박검사 분야는 노후화된 업무 처리 프로세스로 인해 검사 결과에 대한 위, 변조 발생 가능성을 차단하지 못하고 있다. 그에 따라 실시간으로 데이터를 추적하고 공유할 수 있는 블록체인 기술과 클라우드 기반의 시스템을 도입함으로써 검사 결과의 위변조를 방지하고, 투명하고 효율적인 의사소통 체계를 구축하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 선박검사 관련된 전체 데이터 관리 및 검사 수행에 대한 단위 및 통합 프로세스를 구현하여 선박검사 과정에서 발생하는 각종 검사 결과를 자동으로 수집하고 관리, 추적하는 체계를 구축하였다. 이를 통해 선박검사 프로세스 전반의 효율성을 높여 선박검사 산업 전반의 성장을 유도하고자 하였다. 구현된 웹 포털은 선박별 검사 결과를 토대로 결과 추이 분석과 타 선박과의 비교분석 등이 가능한 수준에 도달하였으며 후속 연구를 통해 시스템의 우수성을 실증하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.191-200
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• 2000

VTS에서는 소형 선박들에 대한 운항정보의 파악이 어려우므로 관제에 애로가 많다. 즉, GMDSS의 대상이 아닌 소형 선박들이 평상시에 선명 및 위치정보를 전송하고, VTS에서는 입ㆍ출항하는 모든 선박들의 선명과 위치를 용이하게 확인하고 항내에서의 해난사고가 발생하지 않도록 통제할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다. 본 연구의 항행정보 전송관리시스템은 micro-processor를 이용하여 CPS의 데이터 중에서 위치와 시간정보를 추출하고 여기에 선박의 ID를 추가하여 2,400[bps]의 저속으로 447[MHz], FSK의 송신기로 전송할 수 있는 시스템을 구현하였다. VTS에서는 이것을 수신, 복조하여 선박의 항행상태를 확인할 수 있다. 실험단계에서는 목포항을 중심으로 항해중의 데이터를 전송하였고, 수신점에서는 해도상에 실시간으로 위치를 표시하는 소프트웨어를 개발하였다. 원거리의 서비스를 위하여 기존의 SSB 통신망에 접속할 수 있는 하드웨어적인 융통성도 고려하였다.