• 제목/요약/키워드: Ship's track

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AIS에 의한 선박거동의 실시간 모니터링 (Real-time monitoring of ship's dynamic behavior characteristics by AIS)

  • 이대재
    • 수산해양기술연구
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    • 제44권3호
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    • pp.218-228
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    • 2008
  • This paper describes on the real-time tracking of ship's dynamic behavior by AIS information in the coastal waters. The AIS data was received at a land station by using the antenna of AIS receiver mounted on the rooftop of the laboratory, Pukyong National University (PKNU), Busan, Korea, and stored as a NMEA format of serial output sentence of VDM(VHF Data-Link Message) and displayed on the ENC(Electronic Navigational Chart) of a PC-based ECDIS. In this study, the AIS receiver was mainly used to obtain the dynamic information that is necessary to evaluate and track the movement situation of training ship "KAYA" of PKNU in the coastal waters. The change of position with time for the ship turning under the rudder angle of port $30^{\circ}$ was correctly tracked with the turning circle of 940 m in diameter on the ENC of a PC-based ECDIS. Then, the dynamic information of the AIS system was updated every 6.29 seconds under the turning situation for the speed of 10.9 knots and every 21.65 seconds under the situation running at the speed of 11.05 knots on the straight line route of $155^{\circ}$, respectively. In case of AIS target tracking in the inshore zone behind large topographical obstructions, such as mountain and apartment buildings, the update rate of dynamic information was irregularly changed by the existence of land obstacles. However, the position tracking by AIS information under the situation existing no sea obstructions was achieved in real or near real-time and the instant presentation of course alternations for the ship was correctly monitored by using a PC-based ECDIS. From these results, we concluded that the PC-based ECDIS technology and methodology combined with the AIS information can be easily extended and applied to the surveillance and management for the fishing operation of fishing vessels in the coastal zone and in the EEZ fishing grounds.

선박용 DBS수신 추적안테나 시스템의 구현 (A study on the tracking antenna system for DBS receive on a ship)

  • 최조천;양규식;최병하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2236-2245
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    • 1997
  • 직접위성방송(DBS)은 정보화사회를 위한 실질적인 서비스 분야로써 각광을 받고 있으며, 특히 해상에 까지 광범위한 방송서비스를 제공할 수 있는 매우 유용한 매체이다. 그러나 해상에서의 DBS 수신장치는 선박의 운항이나 피칭(pitching), 로링(rolling), 요잉(yawing) 등의 동요에 관계없이 위성을 계속 추적하기 위한 복잡한 안테나 제어장치가 필요하다. 이 연구는 소형 선박에서 무궁화위성의 DBS를 수신하기 위한 장치의 개발을 목표로 하고 있으며, 한반도 주위의 해역을 항해하는 소형 선박에서 쉽게 탑재하고 사용할 수 있도록 소형, 경량, 저가격화에 중점을 두었다. 그러므로 한반도 연.근해에서 무궁화위성의 추적조건을 분석하고 이에 적합한 Az/El 2축 마운트를 설계하여 제작하였으며, 스텝트렉(step track) 빙식에 의한 추적과 각속도 센서를 이용한 마운트의 동요보정 기능을 타 장비의 도움없이 스스로 수행할 수 있는 시스템을 연구하였다. 또한 장치를 탑재할 수 있는 선박운동 시뮬레이터를 제작하여 여러가지 형태의 동요를 구현하며, 추적과 동요보정에 따른 수선상태를 측정, 분석하므로써 실험적으로 최적의 알고리즘을 작성하였다.

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선박자동조타를 위한 RCGA기반 T-S 퍼지 PID 제어 (T-S fuzzy PID control based on RCGAs for the automatic steering system of a ship)

  • 이유수;황순규;안종갑
    • 수산해양기술연구
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    • 제59권1호
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    • pp.44-54
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    • 2023
  • In this study, the second-order Nomoto's nonlinear expansion model was implemented as a Tagaki-Sugeno fuzzy model based on the heading angular velocity to design the automatic steering system of a ship considering nonlinear elements. A Tagaki-Sugeno fuzzy PID controller was designed using the applied fuzzy membership functions from the Tagaki-Sugeno fuzzy model. The linear models and fuzzy membership functions of each operating point of a given nonlinear expansion model were simultaneously tuned using a genetic algorithm. It was confirmed that the implemented Tagaki-Sugeno fuzzy model could accurately describe the given nonlinear expansion model through the Zig-Zag experiment. The optimal parameters of the sub-PID controller for each operating point of the Tagaki-Sugeno fuzzy model were searched using a genetic algorithm. The evaluation function for searching the optimal parameters considered the route extension due to course deviation and the resistance component of the ship by steering. By adding a penalty function to the evaluation function, the performance of the automatic steering system of the ship could be evaluated to track the set course without overshooting when changing the course. It was confirmed that the sub-PID controller for each operating point followed the set course to minimize the evaluation function without overshoot when changing the course. The outputs of the tuned sub-PID controllers were combined in a weighted average method using the membership functions of the Tagaki-Sugeno fuzzy model. The proposed Tagaki-Sugeno fuzzy PID controller was applied to the second-order Nomoto's nonlinear expansion model. As a result of examining the transient response characteristics for the set course change, it was confirmed that the set course tracking was satisfactorily performed.

SPM 이안 선박의 조종영역에 관한 연구 (A Study on the Maneuvering Area of Ship in Moving at Single Point Mooring)

  • 김진수
    • 선박안전
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    • 통권23호
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    • pp.78-97
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    • 2007
  • SPM, which is an abbreviation of Single Point Mooring, also called as SBM(Single Buoy Mooring), is a special buoy besides the quays of the harbor for mooring ships, and is normally a 3m wide cone or cylinder shaped steel drum fixed underwater so it won't move, and is used for mooring cargo-work at outer port by laid-up ships and large crude oil carrier. The work of VLCC SPM mainly is accomplished on the open sea. On the open sea as a result of meteorological condition and the ocean wave influence, When the weather condition is get bed, peremptorily moving to the safety place, because of the gale and the billow, almost happened frequently, the pilot is unable to go on board and the tug is also unable to be used Now because of the bad weather the VLCC SPM moving to the other safety place frequently happened in the ulsan port. the construction of new harbor, it constructed many break water around SPM. So that it is necessary to propose the new standard about how to maneuvering area actually. The standard for handling ranges of the SPM operations was tested and verified by a simulation.. So that it is necessary to propose the new standard about how to maneuvering area actually.

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부산항 방파제 진입항로의 강한 횡조류 환경에서 선속에 따른 조종자의 선박조종의 결과 검토 (Analysis of Ship Handlers' Maneuvers with respect to Ship's Speed under Strong Cross Current in the Breakwater Channel of Busan Port)

  • 이동섭;정태권
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.577-582
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    • 2008
  • 이 논문은 부산항 방파제 진입항로에서 강한 횡조류가 있는 경우 60,000 DWT의 파나막스 선박의 조종에 있어 선속에 따른 영향을 파악하기 위하여 3년 이상의 선장 경력을 가진 76명의 조종자가 선박조종 시뮬레이션을 실시하고 그 결과를 선박의 근접도 계측, 제어도 계측, 조선자의 주관적 계측을 통하여 분석하기로 한다. 조류는 남서 방향, 2노트이고 독립 변수인 선속은 각각 5노트, 10노트로 한다. 시뮬레이션의 분석 결과는 다음과 같다. ${(1)}$ 부산항 방파제 진입항로에서 선속 5노트인 경우 드리프트 앵글을 $10^{\circ}$ 이상으로 하는 것은 선수가 방파제 입구를 벗어나게 되므로 조종자는 심리적으로 이 각도 이상은 취하지 않는 경향이 있다. ${(2)}$ 선속 5노트에서의 경우가 선속 10노트보다 주관적 계측치, 선박의 근접도, 제어도가 상대적으로 크게 나타나고 있다. ${(3)}$ 선박의 제어도 계측 항목을 무차원화하여 이를 단일 지표로 표시하는 방법을 제안하였다.

해기사 인적오류 예방이 가능한 새포운 선박충돌회피 시스템 개발 개념 (A Novel Collision Avoidance System to Prevent Navigator's Human Error - Development Concepts -)

  • 임정빈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.264-264
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    • 2019
  • 해기사의 인적오류는 전체 해양사고 원인의 70% 이상을 차지한다. 해양사고 중에서 충돌사고는 막대한 인적/물적 손실을 야기하기 때문에 적극적인 예방이 필요한데, 특히 인적오류에 의한 충돌사고 예방이 시급한 실정이다. 현재, 선박에서 사용되고 있는 충돌회피장치에는, Autopilot, Track Control System, ARPA/Radar, ECDIS 등이 적용되고 있으나 항해사의 인적오류 예방 기능은 없다. 본 연구에서는 기존 Autopilot의 다양한 기능에 해기사의 인적오류를 예방할 수 있는 기능을 추가한 새로운 선박충돌회피 시스템(Human Collision Avoidance System, Hu-CAS)의 개발 개념을 소개한다. Hu-CAS는 1) 선박과 물표 사이의 충돌위험을 평가하는 부분과, 2) 충돌위험의 수준을 결정하는 의사결정 모듈, 3) 결정된 결과를 반영하여 선박의 제어 변수를 도출하기 위한 제어변수 추정 모듈, 4) 제어변수를 이용하여 선박의 타 각과 속력을 제어하는 제어 시스템 등으로 구성된다. Hu-CAS는 현재의 Autopilot을 대체할 수 있고, 미래 개발될 자율운항 선박과 유인선박 사이의 충돌회피 시스템으로 적용이 기대된다.

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초음파 도플러 효과를 이용한 선박 종합 속도 측정 시스템 구현에 관한연구 (A study on the implementation of multi-velocity log system using ultrasonic doppler effect)

  • 류점수;신동우;민경선;김영길;강동균;임종곤
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권3호
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    • pp.38-46
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    • 1996
  • In this paper, a multi-velocity log system which uses ultrasonic pulsed doppler signal is developed. The output of the system is the absoluted velcocity of the ship. By using digitral signal processing, we get the vector velocity which displays the ship's speed about fore, aft, port and starboard. And this system give us the information about depth. This multi-velocity system has a large merit that is bottom and water track velocity. In addition, this has the high accuracy and can measure the water-depth according to the deep mode. And the fish finder, echo sounder or docking system will be made by applying the speed log system.

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프로펠러와 부가추력장치를 갖는 특수선의 모델링 및 통합제어기 개발 (Modeling and Development of an Integrated Controller for a Ship with Propellers and Additional Propulsion Units)

  • 김종화;임재권;이병결
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권2호
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    • pp.236-242
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    • 2005
  • Dynamic Positioning(DP) system maintains ship's position (fixed location or predetermined track) exclusively by means of CPPs and thrusters. To generate the control input adequate to various situation an integrated controller for CPPs and thrusters is required. The integrated controller is composed of a thrust calculation algorithm and a thrust allocation algorithm. The thrust calculation algorithm generates thrusts in the surge direction and the sway direction from the desired forward and lateral speed and generates a moment about the yaw axis from desired heading angle. The thrust allocation algorithm allocates the generated thrusts and moment to each CPP and thruster. Computer simulations are executed to confirm the effectiveness of the suggested controller.

실시간 해상교통정보 분석모듈 개발 (Development of Real Time Analysis Module for Marine Traffic Information)

  • 이근실;문성배;전승환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.141-144
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    • 2004
  • 선박의 안전한 입출항을 도모하고 해양사고를 방지하기 위한 항로표지는 연안수역에서의 해상교통류 조사를 통하여 설치 및 관리되어왔다. 지금까지 이러한 조사는 포터블 소형 레이더를 이용한 목시관측과 현장방문 및 설문조사 등을 통한 후처리방식에 의해 수행되어 왔기 때문에, 많은 인력과 경제적 비용이 소요되었다. 본 연구에서는 레이더영상을 PC카메라를 동하여 획득 개인용 컴퓨터에 저장하고, 아울러 관측대상 선박에 관한 정보를 사용자가 입력함으로서 관측선박의 항적 등의 정보가 DB화되어, 실시간으로 통과척수, 속력분포, 밀도분포 등의 해상교통류 분석 통을 처리할 수 있는 모듈을 개발하였다.

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선박항법기기 화면의 배치에 관한 연구 (A Study of Contents Arrangement in Conning Display)

  • 윤훈용;김경훈
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.154-161
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    • 2010
  • The conning display which is located in the ship bridge shows the various important information such as ship position, ship speed, track data, rate of turn, thruster rpm so on, and is one of the IBSs(Integrated Bridge Systems). In this study, the survey was conducted for ten officers to find the importance and using frequency of the information which were displayed in the conning display. The results showed that the information of drift speed, ship speed, wind direction and wind force, rate of turn, sea water depth, ship position, heading, thrust rpm, alarm, rudder command and angle got high scores and it meant that these information were very important and high frequency of use during the navigation. The optimized contents arrangement in conning display was suggested based on importance and using frequency of information. The experiment using eye-tracking system was conducted to compare the performance time and error rate of nine different scenarios for suggested arrangement display and three other existing displays. The results showed that the suggested arrangement was the best in performance time and error rate. The scenario concerning the direction and speed of wind showed faster performance time and lower error rate than other scenarios. The movement of subject's eye tended to search from the center and to avoid the comer, called 'the comer effect.' It is expected that the results of this study could help for the bridge staff to grasp the sailing information easily and to cope with the given situations promptly.