대양을 운항하는 선박들의 효율적이고 안전한 운항 관리를 위해 국제 해상법적 환경이 강화되고 있으며, 선박과 육상간의 정보 공유에 대한 요구가 증대하고 있다. 이에 따라 디지털 선박, 선박 통합화 플랫폼, 선박 통합화 네트워크에 대한 연구가 미국과 유럽 등에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 선박 통합화 플랫폼을 연구하고, 선박 통합화 시스템 구축의 핵심이 되는 선박 통합화 네트워크의 설계 및 구현을 수행하였다. 선박 내 각종 시스템 및 기기들을 계층별 네트워크를 구성하고 통합화 프로토콜을 설계하였으며, 선박 통합 정보들을 표준화된 플랫폼으로 관리하고 필요한 정보를 선박-육상 네트워크를 통해 육상으로 전송하여 육상에서 관리 및 지원이 가능한 시스템을 구현하였다. 또한 설계${\cdot}$구현된 선박 통합화 시스템을 실제 운용중인 선박에 적용하여 시스템의 신뢰성 및 선박-육상간의 지원체계의 효용성을 확인하였다.
본 논문에서는 선박용 해양텔레매틱스(Maritime Telematics)를 위한 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 시스템의 에너지 효율성을 결정하는 전송파라미터를 분석하여 최적의 전송파라미터 선택 방안을 제시한다. 본 논문에서 고려하는 WPAN 시스템은 IEEE 802.15.3의 TDMA 기반의 HR(high rate)-WPAN으로 선박네트워크에 적용할 경우에 고려 되어야하는 전송 파라미터를 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 제안한다. 특히 선박환경에서 에너지 소모량과 밀접한 채널 파라미터인 경로손실(path loss)을 결정하는 선박의 구성재질(철골구조의 대형선박, FRP소재의 중소형선박)과 HR-WPAN 전송파라미터들에 따른 에너지소모량을 분석하고 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 각 선박환경에 따라 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할(fragment)크기의 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였고 최적의 선택방안을 제시하였다.
본 논문에서는 선박용 해양텔레매틱스(Maritime Telematics)를 위한 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 시스템의 에너지 효율성을 결정하는 전송파라미터를 분석하여 최적의 전송파라미터 선택 방안을 제시한다. 본 논문에서 고려하는 WPAN 시스템은 IEEE 802.15.3의 TDMA 기반의 HR(high rate)-WPAN으로 선박네트워크에 적용할 경우에 고려되어야하는 전송 파라미터를 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 제안한다. 특히 선박환경에서 에너지 소모량과 밀접한 채널 파라미터인 경로손실(path loss)을 결정하는 선박의 구성재질(철골구조의 대형선박, FRP소재의 중소형선박)과 HR-WPAN 전송파라미터들에 따른 에너지 소모량을 분석하고 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 각 선박환경에 따라 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할(fragment)크기의 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였고 최적의 선택방안을 제시하였다.
A novel approach has been promoted for FNN ship controllers. An Electro-hydraulic governor has been widely adopted to the ship speed control of propulsion marine diesel engines for a long time, it was very difficult for Electro-hydraulic governor to regulate the speed of high power engine with long stroke at low speed and low load, because of the jiggling phenomena by rough fluctuation of rotating torque and the hunting phenomena by long dead time occurred in fuel combustion process in the engine cylinder. This paper provides an efficient way for improving control performance by FNN controller. An RBF neural network and GA optimization are employed in a fuzzy neural controller to deal with the nonlinearity, time varying and uncertain factors, the rule base and membership functions can be auto-adjusted by GA optimization. The parameters of neural network can be decreased by using union-rule configuration in the hidden layer of the network. The performance of controller is evaluated by the system simulation using simulink tools.
An integrated ship area network has functionality of remote control and autonomous management of various sensors and instruments embedded or boarded in a ship. For such environment, an wireless bridge is essential to transmit control and/or managing information to sensors or instruments from a central integrated ship area network station. In this paper, one of reliable schemes of WiMedia based wireless bridge using relay cooperative transmission using WiMedia distributed MAC protocol is proposed to increase a communication reliability between cluster headers, irrespective of channel variation. Simulation results show that the proposed wireless bridge using relay cooperative transmission scheme increases communication reliability.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제8권1호
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pp.53-63
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2016
This paper applies WiMedia UWB network into a wireless ship area network (WSAN) so as to support high-quality multimedia services on board and reliable instrument control information as well, since the need for mixed high-quality video traffic and shipboard control data traffic is essential for a high-cost valued digital ship. Thus, in this paper, prioritized contention access (PCA) and distributed reservation protocol (DRP) based on WiMedia UWB (ECMA-368) MAC protocols are combined and proposed to such mixed traffic environment, by varying the portions of superframe according to traffic type. It is shown that the proposed WiMedia UWB MAC protocol can provide reliable mixed video and shipboard control data traffic as well.
본 논문에서는 신경망을 이용한 자동조타장치의 개발에 관한 연구결과를 소개한다. 본 연구에서는 먼저 신경망이론에 사용되는 대표적인 방법인 Back-Propagation 알고리즘의 원리를 설명하고 이를 이용하여 선박의 조종모델을 신경망으로 재구성하는 방법을 제시하였다. 신경망이론을 사용하여 선박운동모델을 System Identification 하는 경우의 문제점을 간단한 조종모델을 이용하여 수치적으로 검증하고 보다 복잡한 모델로 적용하는 경우에 대한 토의를 하였다. 본 논문에서 개발된 신경망이론들은 비선형성을 내포하고 있는 선박운동을 재구성하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제7권1호
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pp.129-136
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2006
A new guidance synthesis for anti-ship missiles to control impact angle and impact time is proposed in this paper. The flight vehicle is assumed as a 1st order lag system to consider more practical system. The proposed guidance synthesis enhances the survivability of anti-ship missiles because multiple anti-ship missiles with the proposed synthesis can hit the target simultaneously. The control input to satisfy constraints of zero miss distance and impact angle, and the feedforward bias control input to control impact time constitute the guidance law. The former is from trajectory shaping guidance, the latter is from neural network. And particle swarm optimization method is introduced to furnish reference input and output for learning in neural network. The performance of the proposed synthesis in the accuracy of impact time and angle is validated by numerical examples.
This study developed an optimization model, defined as the IPS (Itinerary for Passenger Satisfaction), for a cruise ship to identify an itinerary that maximizes passenger satisfaction. A 0-1 integer programming model was developed to provide an optimal sequence of ports of call, assigning a destination to each day of the cruise. The concepts of the destination access network and the neighborhood of a destination were designed and manipulated to organize the complex network of destinations so that each next destination is selected within a practical overnight sail. The developed model can also be viewed as a reduced variant of the traveling salesperson problem with less constraints. A set of example tests shows that practical scenarios of the IPS with moderate cruise duration can be easily solved with light computation loads. Considering cruise ship passengers usually make their decisions not relying on only one destination but on an itinerary in its entirety, the purpose of this study was to identify itinerary alternatives to attract potential cruise passengers for attaining maximum occupancy level.
최근 지능형 선박(Smart Ship)에 탑재되는 정보화 장비의 종류 및 수량이 증가하고 있는 조선 산업계 동향에도 불구하고, 이들 장비를 효율적으로 통합하고 제어할 수 있는 선박의 백본 네트워크에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 지능형 선박의 특수성을 고려한 백본 네트워크로, 네트워크 생존성과 트래픽 효율성 측면에서 최적 성능을 나타내는 선박 통신시스템(SAN : Ship Area Network)을 설계하고자 한다. 이를 위해 지능형 선박에 설치되는 이중화 네트워크 토폴로지 및 이를 효율적으로 운용하는 통신 프로토콜에 대한 연구를 수행하였다. 또한 제안한 선박 통신 시스템의 최적 성능을 그래프 이론, 시뮬레이션, 그리고 구현 명세 등을 포함한 체계적이고 실증적인 분석을 통해 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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