• 제목/요약/키워드: ship movement control system

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칼만 필터를 이용한 비례항법유도 도달시간 추정기 설계 (A Time-to-go Estimator Design for Proportional Navigation Guided Missiles using Kalman Filters)

  • 황익호;나원상;박해리
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.740-744
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    • 2008
  • In this paper, we propose a new time-to-go estimation filter for PN guided missiles. The proposed estimator is derived based on the approximation of the length of the PNG homing trajectory that we newly introduced using the special coordinate system. The coordinate system is convenient for taking the target movement into account. In addition, compared with the previous time-to-go estimation techniques, the parameters required for evaluating the length can be obtained only with the seeker measurements. Moreover, the seeker measurement error statistics can effectively be considered since our filter is derived based on the Kalman filter theory. Simulation result for a typical anti-ship see-skimming missile homing trajectory shows the excellent performance of the proposed filter.

Application of reinforcement learning to fire suppression system of an autonomous ship in irregular waves

  • Lee, Eun-Joo;Ruy, Won-Sun;Seo, Jeonghwa
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.910-917
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    • 2020
  • In fire suppression, continuous delivery of water or foam to the fire source is essential. The present study concerns fire suppression in a ship under sea condition, by introducing reinforcement learning technique to aiming of fire extinguishing nozzle, which works in a ship compartment with six degrees of freedom movement by irregular waves. The physical modeling of the water jet and compartment motion was provided using Unity 3D engine. In the reinforcement learning, the change of the nozzle angle during the scenario was set as the action, while the reward is proportional to the ratio of the water particle delivered to the fire source area. The optimal control of nozzle aiming for continuous delivery of water jet could be derived. Various algorithms of reinforcement learning were tested to select the optimal one, the proximal policy optimization.

유조선 해철 작업과 해양오염 방지 대책 (Oil Tanker Scrap and Marine Pollution Prevention Measures)

  • 김광수;김정연
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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    • pp.187-194
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    • 2007
  • 선박 해철 폐기물을 적절히 통제하고 관리하기 위하여, 선박 해철 폐기물의 처리 및 관리에 관한 실태 및 동향을 알아보고, 해양오염 방지법을 보완하거나 개정할 사항을 검토하였다. 세계의 선박 해체량은 연간 약 2,200만 DWT으로서 대부분이 방글라데시, 중국, 인도, 파키스탄 등 4개국에서 이루어지고 있으며, 최근에는 터키, 필리핀, 인도네시아, 베트남 등이 선박해체시장에 참여하고 있다. 선박해체산업은 주로 선진국보다는 개도국 또는 후진국에서 더 활발히 이루어지고 있다. 국내의 폐기물의 수집 운반, 중간처리, 최종처리 업체들은 규모가 작아서 인명뿐만 아니라 시설도 선박을 해철하기에는 부적절하거나 열악한 부분이 많고, 환경을 고려하지 않고 폐기물 처리작업이 이루어질 가능성이 높았다. 전남과 제주 지역의 해철 선박은 1000톤 이하의 선박이 대부분을 차지했다. 따라서 선내 잔류유성혼합물을 가진 노후선 (유조선 등)을 해철 할 때에 그 해철 선박을 후진국이나 미개발국으로 이동하는 것을 금지하거나 제한하는 규정이 해양오염방지법에 포함될 필요가 있고, 선박 해철업체 및 해철 폐기물 수집 운반업체, 중간처리업체 및 최종처리업체의 인력 및 시설에 관한 기준을 해양오염방지법에 규정할 필요가 있다. 또 한 선박 해철 폐기물에 대한 생산자책임 재활용 제도나 개념을 해양오염방지법에 도입하는 것이 바람직하다.

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선박 안전항해를 위한 해무감지 경보 시스템 (Ocean Fog Detection Alarm System for Safe Ship Navigation)

  • 이창영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.485-490
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    • 2020
  • 최근 국내 조선 산업과 IT융합기술에 대한 연구가 활발한 가운데 선박 안전운항을 위한 위성탐지 기술 발달로 선박에서는 장거리 식별추적 장치 및 자동식별 장치의 의무화로 선박이동 상황을 모니터링 할 수 있어 안전항해에 도움을 주고 있으나, 무중항해 시 시정 상태를 레이다에 의존하는 항해사에게 위험을 경보해 줄 수 있는 안전장치 개발이 필요하다. 이에 광센서를 이용하여 감지하고 알려주는 해무 감지 경보 시스템을 개발하였다. 제작된 해무 감지 경보 시스템은 소형, 저 전력의 광센서 송수신기와 센싱 데이터 처리 모듈로 구성되었다. 시험을 통해 해무가 있는 경우와 없는 경우 각각에 대해 제작된 해무 경보 시스템은 해무 농도를 검출하는 것을 확인하였다. 또한 해무 농도에 따라 선박 엔진 RPM 조절이 가능하고, 결과적으로 선박의 안전 운항을 보조 장치로 활용 가능함을 확인하였다.

해상 교통량의 효율적 관리 방안에 관하여 (II) - 일반 수로의 경우 - (A Study on Optimum Control of Marine Traffic(II) - In the Domain of Passage -)

  • 윤명오;이철영
    • 한국항해학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-11
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    • 1991
  • As increasing needs of marine transportation , world merchant fleet and ship's size were enlarged and it caused frequent disasters in human lives and natural environment. By the reason of the above, they started to establish the Vessel Traffic System (VTS) at the European coast in 1960' and most of advanced contries established and managed it to prevent the sea traffic accidents in these days. The concept of traffic control at sea can be divided into three types. First, the initial gathering of informations about ship's identity and movement etc.. Second, monitoring of the traffic flow and amendment of instructions. Third , organization and direction of ships by allocating routes and speeds. Where the goal of traffic control is safety of traffics and developing effectiveness of navigation channel, if traffic volume is less tan channel capacity then the above first or second level of control would be sufficient but if it is bigger than that , more positive policy of control should be adopted as same as third type of the above. In this paper where the strategy of VTS is focused on the control of traffic density to be spread equality, as possible , all over the navigation channels and also improvement of effectiveness , it suggests algorithm to assign the vessels to the channels with balanced traffic density , and other algorithms using D.P. to sequence the vessels assigned to one channel in optimum order which decreases the mean waiting time in sense of channel effectiveness with numerical examples.

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플랩러더 주위의 유동특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow Characteristic around a Flap rudder)

  • 김옥석;조대환;이경우;고재용
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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    • pp.277-282
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    • 2006
  • 선박에서 제어판를 가지는 주요목적은 선박의 운동을 제어하는 것이다. 제어판은 단동타나 고종판에 이동할 수 있는 부분을 혼합하여 사용되는 것으로 구성되어있다. 제어판은 이런 목적에 맞게 수행될 수 있는 고유의 기능을 가지고, 이는 유체와 관련된 방향과 운동의 결과로 제어력을 증가시키는 것이다. 힘과 운동은 회전과 영각의 결과로서 발생하고, 선박의 조종특성을 결정한다. 본 연구에서는 플랩타의 2차원 단면에 대한 연구를 수행하였다. 플랩타의 유통특성을 파악하기 위하여 각각의 영각과 플랩각을 변화시켜가며 모형실험을 수행하였으며, 유통장내의 속도분포를 얻기 위하여 PIV계측기법 중 동일입자 추적법의 하나인 2프레림 입자추적법을 사용하였다. 모델실험은 $Re=2.8\times10^4$에서 수행하였으며, 계측된 결과들을 서로 비교하였다.

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컨테이너 기중기의 제어 : 수정된 시간최적주행과 비선형 잔류흔들림 제어 (Container Crane Control: Modified Time-Optimal Traveling Followed by Nonlinear Residual Sway Control)

  • 홍금식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.630-639
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    • 1999
  • To achieve fast loading and unloading of containers from a container ship, quick suppression of the remaining sway motion of the container at the end of each trolley stroke is crucial. Due to the pendulum motion of the container and disturbances like sind, residual sway always exists at the end of trolley movement. In this paper, the sway-control problem of a container crane is investigated. A two-stage control is proposed. The first stage is a time optimal controlfor the purpose of fast trolley traveling. The second stage is a nonlinear control for the quick suppression of residual sway, which starts right after the first stage while lowering the container. The nonlinear control is investigated in the perspective of controlling an underatuated mechanical system, which combines partial feedback linearization to account for the known nonlinearities as much as possible, and variable structure control to account for the unmodeled dynamics and disturbances. Simulation and experimental results are provided.

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선박 및 해양플랜트 환경에서 작업자 위치 모니터링 시스템 개발을 위한 시스템엔지니어링 접근 방법 (A Systems Engineering Approach to Development of a Worker's Location Monitoring System in Ship and Offshore Plant)

  • 박종희;김한준;윤재준;김형민;홍대근
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제16권1호
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    • pp.68-77
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    • 2020
  • The shipbuilding and offshore industry is a large and complex assembly industry, which causes many safety accidents. The major accidents in the shipbuilding and offshore industry workplaces are stenosis, falling objects, dust, fire, explosions, and gas poisoning. The accident by worker in this industry mainly has three factors: frequent movement, narrow work space, and increased use of subcontractors. To control these factors, it is necessary to monitor the worker's location and work status. In this paper, a worker location monitoring system using inaudible sound wave was designd that can be used in environments with many metal barriers. The process included deriving stakeholder requirements, transforming to system requirements, designing system architecture, and developing prototype. The prototype was validated by third-party testing agency. As a result, it satisfied the designed performance and verified its feasibility.

소나 센서를 이용한 소형 ROV의 위치제어시스템에 관한 연구 (A Study On the Position Control System of the Small ROV Using Sonar Sensors)

  • 최동현;임근남;김상현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권6호
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    • pp.579-589
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    • 2008
  • In the past few years, there are many studies and researches of the underwater vehicles which are carried out its mission using sonar sensors. MSCL(Marine System Control Lab.) at Inha University developed test-bed small ROV, ISRO. ISRO is an open-frame type and has 4 thrusters. ISRO can control 4 motions i.e surge, sway, yaw and heave with sonar sensors. ISRO is developed for inspection of ship hull, marine structure, plant of lake or river and so on. When ROV ISRO inspects something, it is necessary to control the position of ROV ISRO's for the movement and anti-collision with structures in the underwater. In this paper, we deal with the development of a small ROV and verification of the position control system via simulation and experiment using sonar sensors.

해상교통분석 시뮬레이션을 위한 항해사의 충돌회피 행동분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Ship Officers' Collision-Avoidance Behavior During Maritime Traffic Simulation)

  • 김홍태;안영중;양영훈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.469-476
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    • 2020
  • 해상교통 분야와 같이 선박, 항해사, 관제센터, 해운선사, 기상시스템, 지리정보시스템 등의 복잡하고 넓은 범위의 요구사항을 갖는 시스템의 모델링 및 시뮬레이션(Modeling and Simulation, M&S)을 위해서는 인간을 포함한 체계가 필요하다. 해상교통을 모의하기 위해서는 주요 요소인 항해사의 인적요인에 대한 모델링이 필요하다. 즉, 현실감 있는 해상교통 상황의 재현 및 예측을 위해 항해사의 행동양식, 항해전문성, 항해오류 등을 모델링하여 반영하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 에이전트 기반의 해상교통 시뮬레이션을 위해서 항해사의 충돌회피를 위한 행동 분석을 수행하였으며, 기초 데이터의 확보를 위해 설문조사를 실시하였다. 설문조사를 통해 분석된 정보를 이용하여 선박 충돌상황에서 항해사의 행동과 유사한 에이전트 기반의 항해행동 모델을 개발하였으며, 해상교통분석 시뮬레이션 플랫폼의 개발을 위해 활용될 것이다.