An Analytical Approach to Collision Avoidance between Two Encountering Ships

교항하는 두 선박간의 충돌회피에 관한 해석적 접근

In this study, an analytical algorithm for collision avoidance is proposed, which is applicable to designing collision avoidance maneuvers for two encountering ships. The minimum separation distance is defined and an appropriate maneuver sequence is computed for safe and effective collision avoidance. Two approaches: 1) collision avoidance through speed change and 2) collision avoidance through heading change, are considered, and the initiation point of the avoidance maneuver is computed analytically using the geometric configuration of the two encountering ships. To verify the feasibility of the proposed algorithm, numerical simulations are carried out using a set of ship-to-ship encountering scenarios.

본 연구에서는 교항하는 두 선박 간의 충돌 회피에 적용 가능한 해석적 기법에 바탕을 둔 피항 조선 알고리듬을 소개한다. 충돌 회피를 위하여 두 선박 간의 최소이격거리를 설정하고 교항하는 두 선박의 적절한 피항 조선을 통해 안전하고 효과적인 피항이 가능하도록 하였다. 이의 구현을 위하여 1) 선박의 운항속도를 조절하는 속도 변화에 의한 충돌회피 기법과 2) 선박의 선수각을 변경하여 침로를 변경하는 충돌회피 기법을 고려하였고, 두 선박의 기하학적 배치를 감안하여 충돌 회피를 위해 조선 동작을 개시하는 피항 개시거리를 해석적으로 전개하였다. 제안한 기법의 타당성 검증을 위하여 다양한 교항 시나리오를 설정하고 이에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.