최근 ISO에서는 속도 시운전의 결과를 보정하는 방법과 시운전 방법 자체를 표준화하는 움직임을 보이고 있다. 그 주요내용 중에 하나는 과학적이고, 신뢰성 있는 시운전 계측이다. 이러한 흐름에 대비하여 저자는 1996년 각종 항해 신호 집중화 장비의 개발을 완료하였고, 1998년 DGPS를 이용한 속도, 조종 시운전의 계측 및 해석 program의 개발을 완료하였다. 개발된 계측 및 해석 program은 검증을 거쳐 1999년 한국 선급으로부터 Certification을 받아 실선 적용을 시작하였다. 현재까지 70여 척의 시운전을 본 시스템을 통해 수행하였다. 그러나 기존에 개발된 시스템은 단축선에 대해서만 적용이 가능하다는 제약이 있었다. 이를 극복하고자 저자는 단축선 이외에 다축선에 대해서도 적용할 수 있는 보완된 계측 시스템과 해석 program을 개발하였다. 본 논문에서는 두 시스템에 대한 개략적인 소개, 검증 방법, 실선 시운전 계측 및 해석 결과 등에 대해서 소개하고자 한다.
최근 ISO에서는 속도 시운전의 결과를 보정하는 방법과 시운전 방법 자체를 표준화하는 움직임을 보이고 있다. 그 주요내용 중에 하나는 과학적이고, 신뢰성 있는 시운전 계측이다. 이러한 흐름에 대비하여 저자는 1996년 각종 항해 신호 집중화 장비의 개발을 완료하였고, 1998년 DGPS를 이용한 속도, 조종 시운전의 계측 및 해석 program의 개발을 완료하였다. 개발된 계측 및 해석 program은 검증을 거쳐 1999년 한국 선급으로부터 Certification을 받아 실선 적용을 시작하였다. 현재까지 70여 척의 시운전을 본 시스템을 통해 수행하였다. 그러나 기존에 개발된 시스템은 단축선에 대해서만 적용이 가능하다는 제약이 있었다. 이를 극복하고자 저자는 단축선 이외에 다축선에 대해서도 적용할 수 있는 보완된 계측 시스템과 해석 program을 개발하였다. 본 논문에서는 두 시스템에 대한 개략적인 소개, 검증 방법, 실선 시운전 계측 및 해석 결과 등에 대해서 소개하고자 한다.
It is expected that ISO issue a standard method for sea trial and the correction of data taken during speed trial. One of the major reason for this effort(or trend) is to get reliable and accurate sea trial measurement. With the same philosophy, SHI(Samsung Heavy Industries) developed a nautical sig...
It is expected that ISO issue a standard method for sea trial and the correction of data taken during speed trial. One of the major reason for this effort(or trend) is to get reliable and accurate sea trial measurement. With the same philosophy, SHI(Samsung Heavy Industries) developed a nautical signal integrated unit in 1996. Two years after this, SHI developed a software that enable the user to analyze the sea trial measurement on-board. After a series of stationary and performance tests, KR has issued a certificate for international application of the software. We have been utilizing this program for the measurement and analysis of sea trial of more than 70 ships built in SHI shipyard. However, one critical defect of the software has been that it can be applied only for single shaft vessels. In this short paper, we would like to introduce a new version of the software which can be used for both single and multi thruster vessels. This paper deals with the introduction, test method and some of the test result.
It is expected that ISO issue a standard method for sea trial and the correction of data taken during speed trial. One of the major reason for this effort(or trend) is to get reliable and accurate sea trial measurement. With the same philosophy, SHI(Samsung Heavy Industries) developed a nautical signal integrated unit in 1996. Two years after this, SHI developed a software that enable the user to analyze the sea trial measurement on-board. After a series of stationary and performance tests, KR has issued a certificate for international application of the software. We have been utilizing this program for the measurement and analysis of sea trial of more than 70 ships built in SHI shipyard. However, one critical defect of the software has been that it can be applied only for single shaft vessels. In this short paper, we would like to introduce a new version of the software which can be used for both single and multi thruster vessels. This paper deals with the introduction, test method and some of the test result.
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문제 정의
본 논문에서는 개발된 시스템의 설명과 검증 절차. 계측 결과 등을 소개 하고자 한다.
본 시스템은 실선 시운전의 계측과 해석 방법의 개선을 목표로 1996년 이후 지속적으로 개발 보완되어 온 것으로 아래와 같은 나름대로의 결론을 얻을 수 있었다.
제안 방법
Menu화면을 크게 개선하였고 신호의 부호연결이 잘못된 경우 H/W에서 바꿀 수 있도록 하였다. 장비의 그림은 Fig.
각종 input값과 매 호선 바뀌는 정보들에 대해서는 편집기능을 추가해서 사용자가 자유롭게 기재 사항을 바꿀 수 있도록 하였다.
각종 항해 장비의 수집 장치는 항해 장비 중 가장 많이 사용되는 serial과 analog data를 장비에서 많이 사용되는 빈도에 따라 수신이 가능하도록 하였다. 다축선용 신호 집중화 장비는 2개의 추진기와 Bow thruster 한 개까지 직접 신호를 받을 수 있고 별도의 장비를 장치할 경우 최대 12개까지 추진기 신호를 연결할 수 있도록 하였다.
6〜9와 같다. 그림에서 볼 수 있듯이 모든 계측 결과는 자동으로 저장 및 Display되며 보고서를 작성해 주고 data file을 만들어 줌으로서 ITTO와 ISO에서 권고하는 과학적 방법을 동원한 계측과 해석에 부합되는 결과를 주도록 program을 구성하였다.
하였다. 다축선용 신호 집중화 장비는 2개의 추진기와 Bow thruster 한 개까지 직접 신호를 받을 수 있고 별도의 장비를 장치할 경우 최대 12개까지 추진기 신호를 연결할 수 있도록 하였다. 단축선용 장비에서 지적된 무게, 전원, cable 등의 문제점을 다소 개선하였고, 송신 data의 과다로 Baud rate를 9600으로 늘였다.
본 시스템은 Fig.l과 같이 DGPS 신호 수신장비, interface unit, 계측 program, 해석 program의 4부분으로 나누어져 있다.
3 과 같다. 사용자 편의를 위해서 연결된 신호의 이상 유무를 확인할 수 있는 기능과 현재 계측되는 data의 history를 볼 수 있는 기능을 추가하였다. 또한 필요한 data만 볼 수 있는 기능도 있으며속도 시운전의 경우는 현장에서 모든 것을 결정해야 하는 특성 때문에 해석 program을 계측 program에 포함 시켰다.
육상 고정점 시험은 DGPS신호의 안정성을 평가하기 위한 것으로서 고정 점에서 10분간 매초 단위로 위치를 받아 plotting함으로서 변화가 어느 범위에 있는지를 검토하였다. 검토 결과 Fig.
육상 주행 시험은 육상에서 일정 거리를 정확히 측량하여 이 구간 동안 속도가 정확히 계산되는지를 확인하기 위한 목적으로 조선소 내부에 직선거리를 확보하여 실시하였다. 400m 와 800m 거리에서 여러 차례 실험을 수행하였으며 800m에서의 결과를 Table 2에 보여 주고 있다.
0은 단축선에 대해서만 적용 가능한 단점이 있어 다축선의 경우 적용이 불가능하였다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 다수의 추진기를 갖는 선박에 적용 가능한 보완된 「시운전 통합시스템 다축선용 장비」를 개발하였다. 이다 축선 장비는 확장 slot을 사용할 경우 12개의 추진기까지 신호를 계측할 수 있도록 구성되어 있다.
대상 데이터
확보하여 실시하였다. 400m 와 800m 거리에서 여러 차례 실험을 수행하였으며 800m에서의 결과를 Table 2에 보여 주고 있다. 주행 시간과 측량거리를 사용한 속도와 계측된 속도의 차이는 최대 0.
본 시스템은 육상 고정점 시험, 육상 주행 시험, 해상시험을 통해 검증되었으며 한국 선급에서 인증서를 획득하였다.
위의 검증 결과들을 도출하기 위해 한국선급의 검사관 입회하여 모든 시험을 실시하였으며 한국선급의 업무 flow에 따라 구비서류를 갖추어 Fig. 10과 같이 형식승인 인증서를 획득하였다. ABS, DNV등의 형식 승인을 받기 위한 시도를 하였으나 시운전 자체가 선주와 조선소의 문제로 취급하여 형식 승인 항목 자체를 갖고 있지 않다는 회신을 받았다.
데이터처리
해상 속도 시험은 1NM을 주행하여 기존에 공삭적으로 사용하던 Trimble사의 program과 비교하였다. 비교 결과 Table 3에서 보는 바와 같이 최대 0.
이론/모형
있다. 속도 계산을 위해 사용된 거리계산은 R obbin's method (Bomford 1984) 를 사용하였다. 12개까지의 Thruster를 연결할 수 있다는 장점 이외에 CPP(contra pitch propeller)의 경우도 data를 받을 수 있도록 하였다.
성능/효과
범위에 있는지를 검토하였다. 검토 결과 Fig. 5에서 보는 바와 같이 1m 범위 내에 신호가 들어와 DGPS 가 본래의 성능을 발휘하는 것을 확인하였다.
다축선용 신호 집중화 장비는 2개의 추진기와 Bow thruster 한 개까지 직접 신호를 받을 수 있고 별도의 장비를 장치할 경우 최대 12개까지 추진기 신호를 연결할 수 있도록 하였다. 단축선용 장비에서 지적된 무게, 전원, cable 등의 문제점을 다소 개선하였고, 송신 data의 과다로 Baud rate를 9600으로 늘였다.
이다 축선 장비는 확장 slot을 사용할 경우 12개의 추진기까지 신호를 계측할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 Seamans 1.0도 계측 부분과 해석 부분을 분리하여 효율성을 제고하고 사용자들의 요구를 수용하여 편의성을 향상시키는 방향으로 개선되었다. 이렇게 개발된 Seamans 2.
400m 와 800m 거리에서 여러 차례 실험을 수행하였으며 800m에서의 결과를 Table 2에 보여 주고 있다. 주행 시간과 측량거리를 사용한 속도와 계측된 속도의 차이는 최대 0.018 knot로 우수한 결과를 주는 것을 확인하였다. 그러나 DGPS에 의한 계측거리오차는 절대적인 것이고 계산된 속도 오차는 800m 주행 시에 대한 것임을 고려하면 1NM 주행시의 속도 오차는 본 결과의 절반이하로 떨어질 것이다.
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