• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.562-569
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• 2016

This paper proposes a navigation system with a robust localization method for an underwater unmanned vehicle. For robust localization with IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and depth sensors, the EKF (Extended Kalman Filter) has been utilized to fuse multiple nonlinear data. Note that the GPS (Global Positioning System), which can obtain the absolute coordinates of the vehicle, cannot be used in the water. Additionally, the DVL has been used for measuring the relative velocity of the underwater vehicle. The DVL sensor measures the velocity of an object by using Doppler effects, which cause sound frequency changes from the relative velocity between a sound source and an observer. When the vehicle is moving, the motion trajectory to a target position can be recorded by the sensors attached to the vehicle. The performance of the proposed navigation system has been verified through real experiments in which an underwater unmanned vehicle reached a target position by using an IMU as a primary sensor and a DVL as the secondary sensor.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.298-303
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• 2010

로봇은 무선센서를 이용하여 상대 로봇의 위치를 확인한다. 그로인해 자신의 이동방법을 결정하고, 이를 통해 임의위치의 이동 로봇들이 일렬종대와 횡대, 여러 집합모양, 원모양등 여러 가지 형태의 로봇집단을 형성 할 수 있을 것이다. 이러한 로봇집단 형성은 무인 잠수함이나 무인 탱크의 배치계획, 침입자에 대한 포위진형 계획 등에 이용될 것이다. 본 논문은 기반 시설이 필요 없는 군집로봇의 상호위치인식시스템에 대해 다루고 있다. 그러므로 기준점의 좌표 값을 알 필요 없는 삼변측량을 이용하여 상대좌표계에서의 로봇 간 상호위치를 인식한다. 위치탐지를 위한 주요센서로는 초음파, 적외선, 레이저, RFID, 카메라 센서 등을 들 수 있다. 이들 센서들의 정확도는 전파 수단 및 사람, 초목, 건물 등 주위 환경변화에 민감하다. 본 논문에서는 위치추정의 정확도를 높이기 위해 파티클 필터를 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.405-412
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• 2023

드론 및 ICT 융합 기술의 발전에 따라 기존 잠수사가 담당하고 있던 수중 현황 탐색, 수중 구조물 검사 등의 작업을 수중 드론으로 대체하고 낚시를 위한 수중 탐사 등의 레저용 수중 드론, 다리 교각 등 산업용 등의 수중 드론의 활용성이 증대되고 있다. 기존 모터 컨트롤러는 항공 드론에 적합하며 수중 드론 전용 BLDC 모터 컨트롤러의 개발을 통해 수중 드론의 완성도와 모터 컨트롤에 대한 신뢰도를 높일 수 있다. 수중 드론 전용 배터리 관리 시스템(BMS)의 개발을 통해 충전 상태 확인, 방전 상태 확인, 셀 밸런싱 조정, 고전압 보호 기능 구현으로 배터리 안정성을 확보하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.206-220
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• 2022

지구 저궤도 상에서 운영되는 국제우주정거장, 지구에서 가장 가까운 천체인 달, 2030년대 태양계에서 유일하게 유인 탐사 대상 행성인 화성 등 지구와 전혀 다른 환경에서 인간이 안전하게 탐사임무와 생활을 유지할 수 있도록 해주는 시스템은 다양하게 있다. 그 중에서도 인간의 가장 기본적인 호흡 유지와 관련해서는 인간의 생명유지용 공기관리시스템이 핵심적인 장치이다. 이러한 공기관리시스템은 우주탐사뿐만 아니라, 인간이 거주하는 지구상의 해저기지나 잠수함 등에서도 활용 가능하다. 공기관리시스템은 기본적으로 산소발생 시스템, 이산화탄소 제거시스템, 유해물질 제거시스템 등이 서브시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 해저거주공간 플랫폼에서 사용 가능한 공기관리시스템을 개발하기 위하여 지상에서 실험용 공간으로 활용할 지상실험모듈의 개발 요구사항에 대해서 분석하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제4권1호
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• pp.62-72
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• 2001

In the countries of USA, UK, etc, which have the advanced submarine design technologies, the digital mockup actively applies in the naval ship and the submarine design, because it has many advantages such as the reduction of shipbuilding periods and costs, the potential of easier design changes, the combination of visualization with realistic behavior and so on. This paper includes the architecture development methods of digital mockup system and presents the S/W and H/W architecture scheme and the methods of 3D CAD modelling system of a submarine hull and machineries for the conceptual design verification.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.319-321
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• 2007

This paper introduces a general overview of the 6000m class deep-sea ROV. Hemire and Henuvy. and then describes its motion control system. It is developed by Korea Ocean Research & Development Institute(KORDI) for 6 years since 2001. sponsored by the Ministry of Maritime Affairs and, Fisheries (MOMAF). Hemire is remotely operated by a fiber optic telemetry. where 6 thrusters are controlled by operator in manual mode and by auto depth control and auto heading control in auto mode. In this paper. operational mechanism of manual and automatic mode with some convenient functions for operator is desc.ribed. Finally, results of sea trial conducted at the Philippine sea where a depth is 5.770m are shown.

• 로봇학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.152-160
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• 2007

In this paper, two schemes are introduced for dynamic simulation of underwater robotic systems. One is principle of dynamical balance, which is an easy and powerful tool for formulating dynamic equations of composite systems such as underwater vehicle-manipulator system. In the dynamic modeling, this principle gives us the closed-form of dynamic equations on matrix Lie group. The other is geometric integration algorithm, called 4-th order explicit Munthe-Kaas method. By this method, the derived differential equations can be integrated preserving geometric structure. Adopting these two schemes, dynamic simulation of underwater vehicle- manipulator system can be conducted more easily and more reliably.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.193-197
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• 2004

A finite element analysis is proposed to assess the dynamic response due to impulse excitation of UUV cable system. 'Onnuri'. a special purpose ship of KORDI. was adopted as a support vessel. and all the main dimensions and properties used in the analysis were determined by the support vessel. Transient dynamic response analysis was carried out for various types of impulses. and the magnitude of cable tension induced by impulse was discussed as results.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.132-137
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• 2014

In this paper, An LQR controller is proposed for way-point tracking of AUV (Autonomous Underwater Vehicle). The LQR controller aims at tracking a series of way-points which operator registers arbitrarily in advance. It consists of a depth controller and a steering controller and AUV's surge speed is assumed varying to consider the dynamic environment of the underwater. In order to show the performance, a conventional state feedback controller is compared with the proposed controller by the simulation using Matlab/Simulink. The parameters of AUV developed by the author's laboratory are used. In the simulation, we verify that the LQR controller can track all the way-points within 1 m error range under the varying surge speed, which proves the robustness of the LQR controller.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.661-666
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• 2013

A state feedback controller with integration of output error is proposed for way-point tracking of an AUV (Autonomous Underwater Vehicle). For the steering control on the XY plane, the proposed controller uses three state variables (sway velocity, yaw rate, heading angle) and the integral of the steering error, and for the depth control on the XZ plane, it uses four state variables (pitch rate, depth, pitch angle) and the integral of the depth error. From the simulation using Matlab/Simulink, we verify that the performance of the proposed controller is satisfactory within an error range of 1m from the target way-point for arbitrarily chosen sets of consecutive way-points.