• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권3호
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• pp.670-684
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• 2014

Ship Information Systems (SISs) have been one of the main research focuses in ship design and become a multidisciplinary area. With these growing research trends, it is important to consolidate the latest knowledge and information to keep up with the research needs. In this paper, the SIS and its different forms are introduced and discussed. The beginning of this paper discusses the history and evolution of SIS. The next part of this paper focuses on different fields and research areas such as networking technology, information fusion, information decision, message display, ship control in real-time SISs. A Semi-Physical Simulation Platform (SPSIM) designed for SIS research and its running effect through a new Fuzzy-PID fusion algorithm are introduced in this paper then. A brief literature survey and possible future direction concerning each topic is included.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.226-233
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• 2010

다양한 데이터들로부터 현재 상황의 인식을 돕는 정보융합기술 연구는 국방관련 상황인식에서 시작됐으며, 최근 다른 분야의 문제해결에 적용하는 시도가 진행 되고 있다. 해양 분야에서는 항해중인 선박이 다양한 항행 장비들을 통한 여러 유형의 선내.외 안전 정보를 전달받고, 이러한 정보들로 항해관련 안전상황의 인식 및 예측을 하게 된다. 하지만 지나치게 많은 정보가 빠르게 전달됨으로써 사람이 모든 정보를 판단하는 일이 쉽지 않고, 종종 매체 간 정보가 불일치하는 경우가 발생한다. 이 연구는 선박의 안전항행 상황을 진단하고 예측하기 위한 정보융합기술을 어떻게 적용 할 수 있는지 그 개념을 소개하고, 특정 상황 시나리오의 정보 융합 예를 통해 지능형 항행 안전 정보 시스템의 실현 가능성을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.47-56
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• 2010

항행중인 선박은 GPS, AIS, ECDIS, ARPA Radar 등 다양한 해양 장비를 통해 선내 외 상황에 대한 여러 정보들을 전달받고, 항해사는 이러한 다양한 정보를 이용하여 자선박의 항행 안전 상황을 인식 및 예측한다. 하지만 그로 인해 항해사의 장비 주시에 대한 업무 부담이 이전보다 증가하였으며, 때로는 장비 간 정보의 불일치가 발생하여 항해사를 혼란시키기도 한다. 이전 연구에서 이러한 문제를 해결하기 위해 항해사를 보조할수 있는 지능형 항행안전 정보 시스템의 개념모델과 CF(Certainty Factor)전문가 시스템을 이용한 그 개념모델의 예를 보인 바 있다. 정보 융합 기술에는 다양한 추론 기술들이 요구되는데 CF전문가 시스템만으로는 항해사의 의사결정과 같이 애매하고 불명확한 요소를 반영할 수 없다. 이 연구에서는 불명확한 요소를 반영할 수 있는 퍼지 전문가 시스템을 이용한 항행 정보 융합 방법을 제안하고, 제안된 방법을 설계 및 구현한 후 특정 시나리오에 대한 실행 예를 보임으로써 항행 정보 융합 시스템에 퍼지 전문가 시스템을 활용하는 것의 타당성을 보인다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권3호
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• pp.626-637
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• 2014

On ship, especially on large ship, the flexure deformation between Master (M)/Slave (S) Inertial Navigation System (INS) is a key factor which determines the accuracy of the integrated system of M/S INS. In engineering this flexure deformation will be increased with the added ship size. In the M/S INS integrated system, the attitude error between MINS and SINS cannot really reflect the misalignment angle change of SINS due to the flexure deformation. At the same time, the flexure deformation will bring the change of the lever arm size, which further induces the uncertainty of lever arm velocity, resulting in the velocity matching error. To solve this problem, a $H_{\infty}$ algorithm is proposed, in which the attitude and velocity matching error caused by deformation is considered as measurement noise with limited energy, and measurement noise will be restrained by the robustness of $H_{\infty}$ filter. Based on the classical "attitude plus velocity" matching method, the progress of M/S INS information fusion is simulated and compared by using three kinds of schemes, which are known and unknown flexure deformation with standard Kalman filter, and unknown flexure deformation with $H_{\infty}$ filter, respectively. Simulation results indicate that $H_{\infty}$ filter can effectively improve the accuracy of information fusion when flexure deformation is unknown but non-ignorable.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.16-21
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• 2014

최근 해상교통 환경은 국가 간 해상 물동량의 증가, 해양레저 활동인구의 증가 등으로 선박 교통량이 늘어나고 있으며 이로 인한 해양사고 발생건수 및 가능성이 높아지고 있다. 해양사고의 주요 원인은 선박운항자의 인적요인에 의해 발생하고 있는 것으로 분석되고 있다. 이러한 인적요인에 의한 해양사고를 줄이기 위하여 항해사를 보조할 수 있는 여러 항해 보조 시스템에 대한 연구가 제안 되어 왔다. 하지만 여러 제안된 연구들에서 이용된 선박데이터는 대부분 오프라인의 데이터를 가정하여 분석하고 있어 실시간으로 시스템에 적용하기 위해 필요한 선박 데이터 관리기법 등에 대해서는 제시하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 선박의 항해통신장비인 AIS와 ARPA Radar 정보를 이용하여 선박 일치 여부를 판단할 수 있는 중요한 요소들을 복합적으로 고려하여 운항자에게 중요 정보를 제공하는 실시간 항행지원시스템 구축을 목적으로 하고 있다. 이 시스템 구축을 위해서 인공지능 기법 중 블랙보드 시스템을 이용하여 선박정보융합 알고리즘을 제안하고 그 유효성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권6호
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• pp.1148-1156
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• 2015

해상 인지 무선 네트워크에서는 선순위 선박이 미사용 중인 스펙트럼 자원을 차순위 선박이 기회주의적으로 사용함으로써 낮은 통신비용으로 높은 수율을 제공할 수 있다. 기존 육상 인지 무선 네트워크에서는 선순위 사용자의 사용과 유휴간의 동작상태 변화가 드물게 발생하므로 선순위 사용자의 동작상태가 차순위 사용자의 한 프레임 시간 내에서 변하지 않는다. 하지만 해상 인지 무선 네트워크에서는 육상 인지 무선 네트워크와 달리 선순위 선박의 동작상태 변화가 빈번히 발생하므로 차순위 선박의 한 프레임 시간 내에서 선순위 선박의 상태가 변할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 해상 인지 무선 네트워크에서 선순위 선박의 동작상태 변화를 고려한 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해서 협력적 스펙트럼 센싱을 사용하는 해상 인지 무선 네트워크에서 선순위 선박과 차순위 선박의 수율 성능을 분석한다. 선순위 선박과 차순위 선박의 수율 분석을 통해서 선순위 선박과 차순위 선박의 수율이 파라미터 변화에 따라 서로 상호 배타적인 관계를 가지는 것을 확인할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제9권6호
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• pp.674-682
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• 2003

선박 자율운항시스템(autonomous navigation system)이란 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 주변 상황변화를 예측하고 대처하는 항해 전문가의 능력을 전산화한 것이다. 선박 자율운항시스템은 항해, 충돌회피, 선체유지, 자료융합, 운동제어 그리고 이를 통합하는 아키텍처로 구성되어 있다. 운동제어시스템은 선박의 유체학적 특성을 고려하여 해도 상에 원하는 위치로 선박을 이동하기 위해서 추진 및 조타장치를 제어하는 시스템으로 자율운항제어시스템에 필수적인 구성 시스템 중에 하나이다. 본 논문은 운영플랫폼인 가상세계시스템을 기반으로 운영되는 선박자율운항시스템과 운동제어시스템의 연동과 구현에 관한 연구이다. 운동제어시스템은 충돌회피시스템으로부터 상위 레벨의 고수준제어 요구치를 전달받아 조타 및 추진치로 변환하고 조타장치와 추진장치를 제어하는 시스템이다. 본 논문에서 선박 운동 특성을 수학적으로 모방하는 Oldenburger의 제어 이론에 기반하여 선박운동제어기를 개발하고 성능검정을 위해 선박시뮬레이터에서 다양한 시나리오를 바탕으로 시뮬레이션 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권8호
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• pp.681-687
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• 2014

최근 몇 년 간 스마트 폰과 같은 개인 스마트 디바이스들의 확산으로 인해 인터넷 트래픽이 급증하고 있다. 이는 지상에 있는 기지국뿐만 아니라 건물, 버스, 철도, 선박 등에 설치된 AP(Access Point)나 기지국에도 심각한 과부하를 야기한다. 따라서 이를 해소하기 위해 크루즈선과 같은 선박 내부에서 효과적인 콘텐츠 분배를 위한 통신시나리오를 제안한다. 또한 제안한 시나리오 안에서 기존의 단말 간 직접통신(D2D: Device-to-Device)을 확장하여 다중 단말 간(MD2MD: Multi-Device-to-Multi-Device) 직접 통신 네트워크를 구성하고 이에 적합한 전송기법을 제시한다. 제안한 선박 내 다중 단말 간 직접통신 방식은 STBC(Space-Time Block Coding) 전송기법, SM(Spatial Multiplexing) 전송기법, 그리고 하이브리드 STBC-SM 기법을 비교분석하여 전송률(throughput) 관점에서 향상된 성능을 보인 전송기법을 채택했다. 제안한 방식은 선박 내 통신 특히 사용자의 수가 많아 트래픽이 심하여 선박 내 설치된 AP의 과부하가 심할 경우 이를 분배하고 사용자들에게 효율적으로 보다 질 높은 콘텐츠를 제공할 수 있는 기술로 기대된다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제14권2호
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• pp.105-112
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• 2014

The International Maritime Organization has determined that more than 80% of maritime accidents are caused by human error. A variety of methods have been considered to reduce maritime accidents caused by such human error. Navigators operate by observing surrounding maritime situations and analyzing information using various navigational devices. This study proposes a system to ensure safe navigation by assisting navigators through the delivery of maritime safety information (MSI) between land and sea. In the future, supplementing the system through long-term on-the-ship tests is necessary by defining MSI in relation to maritime service portfolio regions.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.871-874
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• 2009

수천 개의 센서 노드들이 센서 필드에 전개되어 있는 경우에 센서 노드의 상태를 효율적으로 관리하는 것은 매우 중요한 기술이다. 본 논문에서는 기본적으로 PEGASIS 라우팅 알고리즘을 이용하여 노드들 간의 상대 거리 정보를 수집하여 센서 노드의 위치 정보를 탐지하고 이를 이용하여 임의의 노드가 고장이 났을 경우, 데이터 전송을 원활히 하기 위한 최적의 재라우팅을 설정하는 방법을 제시하고자 한다.