• 한국항행학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.19-27
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• 2005

인공위성이나 무인기와 같은 이동체와 지속적인 통신을 위해서는 최소한 2축 이상의 안테나 시스템이 필요하다. 또한 안테나가 차량, 선박 등의 이동체에 탑재될 경우 이동체의 롤, 피치, 요 모션의 영향을 상쇄시킬 수 있는 안정화 시스템(Stabilization System)과 이동하는 추적 대상 이동체를 연속적으로 지향할 수 있는 추적 시스템(Tracking System)이 갖추어져야한다. 이동체 안정화 및 추적 시스템의 성능은 안테나 Pedestal을 구동하는 서보제어시스템에 주로 의존한다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 Fuzzy-PID 제어기를 이용하여 2축 안테나 시스템의 안정화와 이동체 추적시스템을 위한 제어기를 구성하여 그 성능을 검증하였다. 설계한 안테나 서보제어 시스템의 검증을 위해, 같은 PID 게인으로 설계한 일반적인 PID 제어기와 Fuzzy-PID 제어기의 성능을 비교하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 Asia Navigation Conference
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• pp.71-78
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• 2006

The image of an object obtained by the radar is not corresponding to its true shape, because the image of an object observed by the radar is receiving an influence such as multiple-reflections and expanded in bearing because of the beam width of a radar. In addition, a radio wave does not hit the entire surface of an object. Therefore, the image of the front side of a ship facing a radar antenna corresponds to its true shape. In this paper, a method to estimate a ship's shape by means of the integration of the front parts of images obtained from radars is proposed. In addition, a matter, which is observation error of each radar, in using multi-radars, and the process included in the proposed method for solving the matter, are described. As a result of the experiment, the accuracy of about 3 degrees in ship's heading and about 14 meters in length and about 9 meters in beam was obtained.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.783-790
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• 2010

현재 대부분의 선박은 해상에서의 안전한 운항을 위하여 GPS를 이용하여 선박 위치를 파악하고 있다. 이 연구에서는 GPS 정밀단독측위기법을 이용하여 준실시간으로 해상 선박의 위치를 결정하고, 그 정밀도를 분석하였다. 이를 위하여 선박에 GPS 장비를 설치하여 남해안 관측을 실시하였다. 정밀단독측위 기법을 이용한 GPS 관측데이터 처리를 위하여 JPL에서 개발한 GIPSY-OASIS를 이용하였으며, 안테나 위상 중심 변동량과 해양 조석하중에 의한 지각 변동량, 그리고 방위각 방향으로의 대류층 지연량을 보정하였다. 그 결과 이 연구에서 산출한 준실시간 좌표는 ~1cm 수준의 정밀도를 달성하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.1089-1097
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• 2002

본 논문에서는 선박에 탑재하여 해상에서 이동 중 위성통신을 수행하는 능동 위상배열 안테나 시스템의 설계, 제작 및 시험을 소개한다. 안테나와 시스템은 광역 하이브리드 추져, 송수신 겸용 안테나 소자, 비대칭 배열, 송수신간의 간섭 억압, 및 주파수 스캔 효과를 보상하는 위상제어 기술 등의 새로운 구조와 기술을 적용한다. 안테나는 32$\times$4 이차원 배열을 가진 송수신 겸용 안테나이다. 안테나는 두개의 빔을 가진다. 안테나 사용 주파수는 수신 7.25 - 7.75 GHz 송신 7.9 - 8.4 GHz이다. 안테나 지향 이득은 수신 35.4 dBi와 송신 35.7 dBi이며, 최대 54 %의 효율을 가진다. 전자 빔 스캔 범위는 앙각 $\pm$35$^{\circ}$와 방위각 $\pm$4$^{\circ}$이다. 안테나는 방위각 360$^{\circ}$ 무한회선과 앙각 $\pm$$10^{\circ}$의 기계적 제어가 가능한 하이브리드 추적 운동을 할 수 있다. 안테나 3 dB 빔폭은 2.2$^{\circ}$이며, 부엽 레벨 -14 dB와 교차편파 억압 송신 21 dB의 특성을 가진다. 안테나는 근역전계 측정 시설을 이용하여 측정하였다. 시스템 성능은 선박 모의 운동 시뮬레이터 위에서 위성 중계기 시뮬레이터를 사용하여 시험하였다. 운동 상태에서 위성 추적 성능은 추적 오차가 3 dB 이내이다. 안테나 시스템은 변조된 위성방송 신호를 주파수 변환하여 안테나 시스템의 변조 신호 송수신 시험에 사용하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.109-120
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• 2023

광해역의 표층 해수유동을 준 실시간으로 측정하는 장비인 해양 고주파 레이다(High Frequency Radar, HFR)는 특정 전파대역(HF)의 주파수를 해수면으로 발사하고 후방으로 산란된 전파를 분석하여 표층 유속 벡터를 측정한다(Crombie, 1955; Barrick, 1972). 본 연구에서 사용되는 Codar사의 Seasonde HF radar의 경우, 무지향성 안테나에서 송·수신한 전파의 브래그 피크(Bragg peak)의 강도와 다중신호분류(Mutiple Signal Classification, MUSIC) 알고리즘을 통하여 방사형 해류(Radial Vector)의 속도와 위치를 결정하게 된다. 이때 생산된 해류는 관측 전파 수신 환경의 특성이 고려되지 않은 이상적인 전파환경(Ideal Pattern)이 적용된 자료로써 이를 보정하기 위하여 안테나 패턴 측정(Antenna Pattern Measurement, APM)을 시행하여 보정된 방사해류장(Measured Radial Vector)을 계산하게 된다. APM의 관측원리는 안테나로부터 수신되는 각 위치별 신호 강도값을 측정하여 해류의 위치 및 위상 정보를 수정하는 것으로 일반적으로 선박에 안테나를 설치하여 실험을 진행한다. 하지만 선박을 활용할 시, 기상조건과 해양 상황 등 다양한 환경에 의해 최적의 APM 결과를 산출하기까지 많은 제약이 따른다. 따라서 APM 실험에 대하여 해상 상황에 대한 의존도를 낮추고 경제적인 효율성을 높이기 위하여 무인항공기인 드론을 이용한 APM 활용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 전남 완도군 당사리 당사도등대에 설치된 고주파레이다를 활용하여 선박을 활용한 APM 실험과 드론을 활용한 APM 실험을 진행하였으며 선박과 드론으로 관측된 결과가 적용된 방사형 해류와 계류된 고정부이를 활용하여 그 결과를 비교 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.151-153
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• 2010

본 논문에서는 선박내 무선통신용 장비로 활용 가능한 대역인 TRS(Trunked Radio System), WLAN(Wireless LAN), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 삼중대역을 위한 평면 모노폴 소형 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 설계되어진 안테나는 접지면과 패치면을 동일면상에 위치시키는 CPW(Co-planar Waveguide)급전 구조를 이용하여 크기를 소형화하였다. 제안된 안테나는 유전율이 4.4, 두께 1.5mm, 탄젠트 손실이 0.04인 FR-4 기판을 이용하였으며, 삼중대역에서 2 이하의 정재파비를 만족하고 -10dB이하의 만족할 만한 입력대비 반사손실을 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권12호
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• pp.1307-1313
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• 2014

본 논문에서는 IR-UWB 통신 시스템의 테이퍼드 슬롯 안테나를 통해 지상 건물의 실내위치인식이 아닌 해양선박 실내에서의 위치 인식에 적합한 안테나를 제안하였다. 제안한 테이퍼드 슬롯 안테나는 Ansys사의 HFSS를 사용하여 전산모의 하였으며, 주파수 영역에서의 반사손실 및 정재파비, 방사패턴 등을 분석하였다. 분석한 결과 2.36 GHz ~ 5.51 GHz 대역에서 -10 dB 반사손실 및 $VSWR{\leq}2$를 만족하였으며, 방사패턴은 모든 대역에 걸쳐 특정한 방향으로 전파에 대한 감도가 높아지는 end-fire 특성을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.117-122
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• 2020

본 논문에서는 두 대의 X-대역 안테나를 활용한 시험을 통해 복수의 레이다가 적용되는 함정 통합마스트용 다기능위상배열 레이다의 인접 안테나 개구면 간 전자파 간섭 영향성을 확인하였다. 두 안테나는 시험을 위해 설계 된 통합마스트를 모사한 치구에 배치하였으며, 본 형상을 모델링하여 안테나 빔 조향 시 전자파 영향성을 전자파 해석 도구를 활용하여 분석하였다. 또한, 시험적 분석을 위해 6 가지 시험 시나리오를 설정하였으며, 각 시험 시나리오는 무반향 챔버에서 진행하였다. 시험 시 안테나 #1은 펄스 파형 송신 하였으며, 안테나 #2 부터 수신된 신호는 수신장치를 통해 광 데이터로 저장하여 신호를 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 통합마스트에서 복수의 다기능 레이다를 인접하여 운용 시 전자파 간섭 영향성을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1559-1565
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• 2021

본 논문에서는 다중 사용자 거대 다중 안테나 시스템에서 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 안테나 선택 기법은 심화 강화학습 네트워크를 활용함으로써 피드백 오버헤드를 획기적으로 낮추면서 기존 방식과 거의 같은 성능을 얻을 수 있다. 각 사용자는 기지국의 거대 안테나들과 형성된 채널의 이득 값을 L번째 큰 채널 이득과 비교하여 대소관계에 따라서 단일 비트의 이진수로 변환하여 피드백함으로써 기존 피드백 방식보다 오버헤드를 낮출 수 있다. 제안 방식에서는 감소한 피드백 정보로 인한 성능 저하를 방지하기 위해서 심화 강화학습 네트워크를 활용하였다. 제안 방식의 성능을 분석하기 위하여 다양한 환경에서 시뮬레이션을 수행하였으며, 제안 방식이 최적 방식에 가까운 기존 방식과 유사한 평균 전송률을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 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.