• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2013

본 연구에서는 FMCW 레이더를 이용해 수평적인 해상 감시를 위한 선박 탐지 및 추적 기법을 개발하였다. FMCW레이더는 일반적으로 웜업(warm-up) 시간이 짧고 날씨나 대기상태에 영향을 받지 않으며 가볍고 사용 편의성이 높기 때문에 해상 감시 분야에서 중요한 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 X-밴드 FMCW 레이더의 데이터 처리 기법과 선박 탐지 및 추적 알고리듬 구현 결과를 소개한다. 선박 탐지는 원시자료(spoke)에서 합성된 프레임 데이터를 사용하여 육지부분을 제거한 후 형태학적 처리 기법을 이용한 임계치가 적용되었다. 선박의 추적은, 선박의 예상 최대선속(19 kn)과 프레임간의 시간간격(5 sec)을 고려하여 다음 프레임에서의 선박의 위치를 예상하는 탐색창(search-window)을 사용하였다. 평택항에서 실시된 실험에서 실제 운항중인 다섯 척의 선박이 사용되었으며, 이중 25 m 이상인 선박의 경우 완벽하게 탐지되었고, 소형 어선의 경우 평균적으로 85.38%의 탐지율을 보였다. 어선의 낮은 탐지율은 부이 주변을 항해할 때 주로 발생하였으며, 재질이 유리섬유강화플라스틱(FRP)이며 선박 높이가 낮은 것이 원인으로 판단된다. 추적기법에 의한 결과와 선박자동식별장치(Automatic Identification System) 비교를 통해 각 선박의 추적은 잘 이루어진 것으로 확인되었으며, 추적률은 평균적으로 95.12%이었으며, 길이 25 m 이상 선박의 추적률은 100%이었다. 향후 소형어선에 대한 탐지와 추적기법 향상을 위한 알고리듬 개선이 요구된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권4호
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• pp.1066-1079
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• 2023

Multi-target tracking based on the detector is a very hot and important research topic in target tracking. It mainly includes two closely related processes, namely target detection and target tracking. Where target detection is responsible for detecting the exact position of the target, while target tracking monitors the temporal and spatial changes of the target. With the improvement of the detector, the tracking performance has reached a new level. The problem that always exists in the research of target tracking is the problem that occurs again after the target is occluded during tracking. Based on this question, this paper proposes a DeepSORT model based on SIFT features to improve ship tracking. Unlike previous feature extraction networks, SIFT algorithm does not require the characteristics of pre-training learning objectives and can be used in ship tracking quickly. At the same time, we improve and test the matching method of our model to find a balance between tracking accuracy and tracking speed. Experiments show that the model can get more ideal results.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.132-137
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• 2003

연안을 항해하는 소형선박에 탑재하여 위성방송을 수신할 수 있는 Az(Azimuth: 방위각) 1축 마운트의 추적시스템을 구현하여 추적성능을 분석하였다. 소형선박용 위성방송 수신시스템은 소형, 경량, 단순조작, 저가형으로 실현되어야 하기 때문에 1축 Az 마운트가 적합하다. 안테나는 패치어레이의 평판형을 사용하였고 마운트는 스텝모터로 구동되도록 설계하였다. 알고리즘은 위성의 포인트를 추적을 위한 스텝트랙과 선박의 동요성분을 역으로 보상하는 동요보정이 병행되도록 작성하였다. 동요성분을 검출하기 위하여 자이로형 각속도센서를 활용하였고, 비교기, ADC 둥의 인터페이스회로와 마이크로프로세서를 사용하여 시스템을 구현하였다. 연안여객선에 시제품을 탑재하여 선회 및 동요의 정도에 따른 수신입력 레벨의 변동을 그래프로 기록하여 추적 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1130-1137
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• 2003

연안을 항해하는 소형선박에 탑재하여 위성방송을 수신할 수 있는 Az(Azimuth: 방위각 ) 1축 마운트의 추적시스템을 구현하여 추적성능을 분석하였다. 소형선박용 위성방송 수신시스템은 소형, 경량, 단순조작, 저가형으로 실현되어야 하기 때문에 l축 Ak 마운트가 적합하다. 안테나는 패치어레이의 평판형을 사용하였고 마운트는 스텝모터로 구동되도록 설계하였다. 알고리즘은 위성의 포인트를 추적을 위한 스텝트랙과 선박의 동요성분을 역으로 보상하는 동요보정이 병행되도록 작성하였다. 동요성분을 검출하기 위하여 자이로형 각 속도센서를 활용하였고, 비교기, ADC 등의 인터페이스회로와 마이크로프로세서를 사용하여 시스템을 구현하였다. 연안여객선에 시제품을 탑재하여 선회 및 동요의 정도에 따른 수신입력 레벨의 변동을 그래프로 기록하여 추적 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1146-1152
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• 2003

선박이나 자동차 등의 이동체에서, 이동중에 위성 TV를 볼 수 있도록 하기 위해서는 이동체용 TV 위성 수신안테나 개발이 요구된다. 현대사회에서 TV가 갖고 있는 정보는 정보 수집을 위한 매체로서의 기능뿐만 아니라, 이미 우리생활의 일부가 되어 있다. 특히 한국에서는 무궁화위성을 이용한 다채널위성방송이 시작되어 화질과 음질에서 뛰어난 프로그램을 제공하고 있어 위성을 이용한 TV수신은 이미 대중화되기 시작하였다. 본 연구에서는 수평추적은 자이로센서를 이용한 방위정보와 수신신호 강도를 측정 비교하는 하이브리드형 추적알고리즘을 사용하였고, 수직방향추적은 짐발(무게추)을 이용한 선박용 위성 TV 수신안테나 시스템을 개발하였다. 본 연구의 결과로서 소형으로서 경제적인 가격의 27dBi 평판배열안테나와 선박의 움직임이 롤링, 피칭$\pm$30도까지도 추적이 가능한 추적 알고리즘을 개발하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.424-433
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• 2009

In order to improve productivity and efficiency of ship production process, production technology converged with Information Technology can be considered. Mid-term scheduling based on long-term schedule of ship building and execution planning based on short-term production schedule have an important role in ship production processes and techniques. However, data used in the scheduling are from the experiences of the past, cognitive, and often inaccurate, moreover the updates of the data by formatted documents are not being performed efficiently. This paper designs the tracking and monitoring system for the curved plates forming process with shop level. At first step to it, we redefine and analyze the curved plates forming process by using SysML. From the definition and analysis of the curved plates forming process, we design the system with respect to operational view considering operational environment and interactions between systems included and scenario about operation, and with respect to system view considering functionalities and interfaces of the system. In order to study the feasibility of the system designed, a prototype of the system has been implemented with 13.56 MHz RHD hardware and application software.

• 수산해양기술연구
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• 제44권3호
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• pp.229-238
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• 2008

This paper describes on the consolidation of AIS and ARPA radar positions by comparing the AIS and ARPA radar information for the tracked ship targets using a PC-based ECDIS in Busan harbor, Korea. The information of AIS and ARPA radar target was acquired independently, and the tracking parameters such as ship's position, COG, SOG, gyro heading, rate of turn, CPA, TCPA, ship s name and MMSI etc. were displayed automatically on the chart of a PC-based ECDIS with radar overlay and ARPA tracking. The ARPA tracking information obtained from the observed radar images of the target ship was compared with the AIS information received from the same vessel to investigate the difference in the position and movement behavior between AIS and ARPA tracked target ships. For the ARPA radar and AIS targets to be consolidated, the differences in range, speed, course, bearing and distance between their targets were estimated to obtain a clear standards for the consolidation of ARPA radar and AIS targets. The average differences between their ranges, their speeds and their courses were 2.06% of the average range, -0.11 knots with the averaged SOG of 11.62 knots, and $0.02^{\circ}$ with the averaged COG of $37.2^{\circ}$, respectively. The average differences between their bearings and between their positions were $-1.29^{\circ}$ and 68.8m, respectively. From these results, we concluded that if the ROT, COG, SOG, and HDG informations are correct, the AIS system can be improved the prediction of a target ship's path and the OOW(Officer of Watch) s ability to anticipate a traffic situation more accurately.

• 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.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.22-28
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• 2007

한국형 구축함용 전투체계의 추적레이더(STIR)는 탐색레이더(MW08)의 3차원 표적 정보에 지정되어 표적을 획득하고, 추적 알고리즘에 의해 자동추적하는 레이더로서 표적획득 시간 및 추적루프의 정확도로 레이더의 성능을 판단 할 수 있다. 함정 측면에서 보면 추적레이더의 표적획득 시간에 관계되는 요소들은 여러 가지가 있을 수 있다. 본 논문에서는 이런 요소들을 식별하고 성능향상방법을 제안함으로써 추적레이더의 표적획득 시간을 단축시켰다. 여기에서는 주요요소 세 가지에 대한 분석과 성능향상방향을 제시하였다. 첫째는 추적알고리즘을 분석하였으며, 두 번째는 획득거리에 관계되는 요소를 조정하는 파라미터의 적절성 분석하였고, 세 번째는 함기준 센서의 정확도를 분석하였다. 결과적으로 대함표적의 획득시간을 약 10초에서 3초로 성능을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제12권3호
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• pp.168-172
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• 2014

In this paper, we propose an algorithm that can efficiently detect and monitor multiple ships in real-time. The proposed algorithm uses morphological operations and edge information for detecting and tracking ships. We used smoothing filter with a $3{\times}3$ Gaussian window and luminance component instead of RGB components in the captured image. Additionally, we applied Sobel operator for edge detection and a threshold for binary images. Finally, object labeling with connectivity and morphological operation with open and erosion were used for ship detection. Compared with conventional methods, the proposed method is meant to be used mainly in coastal surveillance systems and monitoring systems of harbors. A system based on this method was tested for both stationary and non-stationary backgrounds, and the results of the detection and tracking rates were more than 97% on average. Thousands of image frames and 20 different video sequences in both online and offline modes were tested, and an overall detection rate of 97.6% was achieved.