A Development of Simulation System for 3D Path Planning of UUV

무인잠수정의 3차원 경로계획을 위한 시뮬레이션 시스템 개발

In studying an autonomous navigation technique of UUV(Unmaned Underwater Vehicle), one of the many fundamental techniques is to plan a 3D path to complete the mission via realtime information received by sonar showing landscapes and obstacles. The simulation system is necessary to verify the algorithm in researching and developing 3D path planning of UUV. It is because 3D path planning of UUV should consider guide control, the dynamics, ocean environment, and search sonar models on the basis of obstacle avoidance technique. The simulation system developed in this paper visualizes the UUV's movement of avoiding obstacles, arriving at the goal position via waypoints by using C++ and OpenGL. Plus, it enables the user to setup the various underwater environment and obstacles by a user interface. It also provides a generalization that can verify path planning algorithm of UUV studied in any developing environment.

무인잠수정의 자율 운항기술을 연구함에 있어 가장 근본적인 기술 중의 하나가 소나를 이용해 실시간으로 획득되는 해저지형이나 장애물에 대한 정보를 이용하여 임무수행을 위한 3차원 경로계획을 수립하는 것이라 할 수 있다. 무인잠수정의 3차원 경로계획은 장애물 회피 제어기술을 기반으로 유도제어, 동역학 모델, 해양환경 및 탐지소나 모델 등이 다양하게 고려되기 때문에, 경로계획을 연구 개발함에 있어 알고리즘을 검증하기 위한 시뮬레이션 시스템이 필요하다. 본 논문에서 개발한 시뮬레이션 시스템은 다양한 해양환경을 설정할 수 있고, 설정된 장애물들을 회피하여 경유지를 지나 목적지까지 이동하는 무인잠수정을 C++와 OpenGL을 이용하여 가시화함으로써 3차원 경로계획 알고리즘을 검증할 수 있다. 또한 어떠한 개발환경에서 연구된 무인잠수정의 경로계획 알고리즘도 검증할 수 있는 범용성을 제공한다.