• 한국항해학회지
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• 제24권3호
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• pp.133-140
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• 2000

The paper deals with the implementation of prototype Ship Simulator system (VRSS) by Virtual Reality techniques with Head Mounted Display (HMD) device. The prototype VRSS was consists of PC-based human sensors, object oriented operating system. In addition, two kinds of databases arranged from Head Related Transfer Functions and 3D object models were used to create 3D sea sound, and to construct virtual world, respectively. Using the prototype system, we carried out some simulation tests for the overtaking situation to prevent collisions at sea, and discussed on the usability of the system. As results from simulations, the prototype VRSS can provide multisensory and interactive display environment. The results gave rise to the user interaction with 3D objects that give realistic reproduction of navigational environments under a given scenario. Thus, we found that the prototype VRSS should be one of the next-generation ship simulation system.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권4호
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• pp.289-293
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• 2007

In this paper, new application of adaptive neural network to design a ship's Rudder-Roll Damping(RRD) control system is presented Firstly, the ANNAI neural network controller is presented. Secondly, new RRD control system using this neural network approach is developed. It uses two neural network controllers for heading control and roll damping control separately. Finally, Computer simulation of this RRD control system is carried out to compare with a linear quadratic optimal RRD control system; discussions and conclusions are provided. The simulation results show the feasibility of using ANNAI controller for RRD. Also, the necessity of mathematical ship model in designing RRD control system is removed by using NN control technique.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.393-400
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• 2000

In this paper, a new algorithm for noninteracting control system design is proposed and applied to ship propulsion system control. For example, if a ship diesel engine is operated by consolidated control with controllable pitch propeller (CPP), the minimum fuel consumption is achieved satisfying the demanded ship speed. For this, it is necessary that the ship is operated on the ideal operating line which satisfies the minimum fuel consumption, and the both pitch angle of CPP and throttle valve angle are controlled simultaneously. In this context of view, this paper gives a controller design method for a ship propulsion system with CPP based on noninteracting control theory. Where, linear matrix inequality (LMI) approach is introduced for the control system design to satisfy the given $H_{\infty}$, constraint in the presence of physical parameter perturbation and disturbance input. To the end, the validity and applicability of this approach are illustrated by the simulation in the all operating ranges.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.321-326
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• 2008

최근 국내에서는 원활한 물류 수송과 도로 이용자의 편의를 도모하기 위해 항만 및 주요 항로를 횡단하는 대형 해상교량 건설이 활발하게 추진되고 있다. 그러나 이러한 해상교량건설이 육상 도로시스템의 연장선상에서 경제 원리에 입각하여 추진된다면 이는 해상교통안전 확보에 지장을 초래할 수도 있을 것이다. 이러한 위험요소를 사전에 검증하고 통항안전성 유무를 평가하기 위하여 대표적인 방법으로 선박조종시뮬레이션을 채택하고 있다. 본 연구에서는 국내 전 기능 선박조종시뮬레이터(FMSS)를 보유하고 있는 대표 4개 기관에서 해상교량 건설과 관련하여 수행했던 통항안전성 평가 보고서를 비교 분석하여, 각 기관별 수행 방법에 대한 차이점과 문제점을 도출하고, 향후 시뮬레이션의 수행 및 평가 방법에 대한 표준화 필요성을 제시하고자 한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.3-8
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• 2003

A Simulation S/W is developed to evaluate performances of MLS (Microwave Landing System) and IBLS(Integrated Beacon Landing System) in precision auto-landing. For this study classical PID and optimal LQG controllers are developed as well as mathematical models of MLS and IBLS. Ship-landing condition is also considered by assuming sinusoidal movement of the ship in the pitch direction. The simulated aircraft is F-16 in the study of precision auto-landing. For the integrated simulation environment GUI windows are designed for input of parameter values necessary for simulation, such as vehicle performance and environmental data. For validation and verification of models various comparison graphs of simulation outputs are comprised in the GUI design as well as 3D visual simulation of vehicle dynamics.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권4호
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• pp.375-381
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• 2003

일본을 중심으로 과거 10여전부터 수행되어온 선박충돌회피연구는 최근 눈부신 IT산업의 발전에 힘입어 실용화 단계에 까지 접어들 수 있는 환경을 맞이하고 있다. 본 논문에서는 이러한 연구의 일환으로 선박충돌회피지원시스템의 주요 핵심 기술인 자동회피 알고리즘을 구성하기 위한 연구를 수행하였다. 선박운동방정식은 간편히 선체운동을 수학식으로 표현하는 KT모델을 이용하였으며, 선박이 정해진 항로를 유지해 나가는 Track Control System의 구현을 위해서는 퍼지 이론을 이용한 자동제어 시스템을 적용하였다. 또한 충돌회피 추론 부분에서는 위험도 판정을 위하여 TCPA와 DCOPA를 이용한 퍼지 추론이 이용되었다. 충돌회피거동 기능면에서는 국제해상충돌예상규칙을 기초로 하여, 두 선박의 다양한 조우 상황을 분석하였다. 이 분석에 기초한 피항거동이 이루어질수 있도록 알고리즘을 구축하였다. 제안된 시스템의 유효성을 검증하기 위하여, 다양한 상황을 시뮬레이션이 수행되었다. 그 결과 적절한 선박충돌회피 동작이 이루어지는 것을 확인하였으며, 향후 더욱 연구가 발전된다면 선박충돌회피지원시스템으로 실 선박에 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국항해학회지
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• 제18권2호
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• pp.19-40
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• 1994

Several factors can be chosen for evaluating seakeeping performance, such as deck wetness, propeller racing, slamming, rolling, vertical acceleration and vertical bending moment, in consi-deration of the safety of human being, cargo and ship. In fact, there are few developments for an evalua-tion method of seakeepting performance correponding with each ship's characteristics. The purpose of this paper is to develop an quantitative evaluation method of seakeeping performance according to ship types. The scope and the method of this study are as follow. (1) Obtain each response amplitude of ship's motion in waves by Ordinary Strip Method and apply it to short-crested, irregular wave for random process of the factors on seakeeping performance. (2) Define the evaluation index, the dangerousness, the maximum dangerousness and the evaluation diagram. (3) Figure out the different characteristics according to ship types by computer simulation of evaluating seakeeping performance. (4) Adopt vertical acceleration and one of rolling or lateral acceleration as the factors on seakeeping performance by clarifying the correlation of stochastic process. This study developed an evaluation method coincident with each ship's characteristics, and suggested a device for application to actual ship. This method might be useful in developing the practical system of seakeeping performance in accordance with ship types. The ship models for computer simulation are 175m container ship types, 93m tranning ship HANARA as passenger ship type, 259m bulk-carrier type and 164m pure car-carrier type.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권1호
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• pp.14-25
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• 2012

Recently, the application and installation of the pod propeller to the cruise ship is dramatically increased. It is because pod propulsion system allows a lot of flexibility in design of the internal arrangement of a ship. To reflect this trend, many researches have conducted to use the pod propeller for the roll stabilization of a ship. In the paper, a roll stabilization controller is designed by using fins and pod propellers as the control actuators for cruise ships. Two kinds of control algorithms are adopted for the roll control system; LQR (Linear Quadratic Regulator) algorithm and frequency-weighted LQR algorithm. Through the numerical simulation, the effect of the turning rate of the pod propeller on the roll control system is analyzed. Analysis of the simulation results indicated that the turning rate of the pod propellers is one of the important parameters which give the significant effects on the roll stabilization.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권3호
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• pp.14-19
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• 2014

When a helicopter lands on a ship deck in high sea states, one of main difficulties is the ship motion by sea wave, In case of a manned helicopter, a pilot lands a helicopter on the deck during quiescent period of ship motion, which is perceived from different visual cues around landing spot. The capability to predict this quiescent period is very important especially for shipboard recovery of VTOL UAV in harsh environments. This paper describes how to predict heave motion of a ship for shipboard landing of a VTOL UAV. For simulation, ship motion by sea wave was generated using a 4,000 ton class US destroyer model. Heave motion of ship deck was predicted by applying auto-regression method to generated time series data of ship motion.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.127-135
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• 2010

최근의 현대화된 다양한 항해장비들로 인해 선박에 있는 항해사들은 위험상황 인식에 도움이 될 수 있는 정보들을 획득할 수 있게 되었다. 하지만, 이러한 유용한 도구들에도 불구하고 항해사들은 여전히 안전항행을 위한 의사결정에 어려움을 겪고 있는데, 이는 다양한 장비들이 제공하는 선박 내 외 상황에 관한 많은 양의 데이터를 지속적으로 관찰해야 한다는 항해사의 부담과 여러 장비 간 정보의 불일치성 때문이다. 실제로, 많은 해양 사고가 항해사의 부주의에 의해 일어나고 있다는 것이 이미 잘 알려져 있다. 따라서, 항행 상황의 일부 정보만을 제공하는 보조 장비를 넘어서 항해사의 의사결정을 도울 수 있는 지원도구가 요구되고 있다. 시뮬레이션은 의사결정을 지원 할 수 있는 기술 중 하나며, 선박에서의 실시간 주변상황에 대한 종합적인 평가 및 예측 가능한 시스템은 항해사의 안전항행에 대한 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 이 논문은 선박을 위한 항행안전정보 시스템에서의 위험 상황 예측을 위한 시뮬레이션 방안에 관한 연구로서, 다양한 지식 베이스 및 이산 사건 시뮬레이션 방식을 활용한 시스템 전체 구성 방법을 제안하고 제한된 항행상황 시나리오에서의 구성 요소들의 예시를 통해 시스템의 타당성을 보인다.