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수중운동체의 충돌회피시스템에 대한 연구
A Design of Collision Avoidance System of an Underwater Vehicle 원문보기

大韓造船學會 論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.38 no.4, 2001년, pp.23 - 29  

손남선 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소) ,  이기표 (서울대학교 조선해양공학과) ,  이상무 (동양대학교 컴퓨터응용기계공학부) ,  여동진 (서울대학교 조선해양공학과)

초록
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본 연구에서는 수직 수평면 회피를 분리한 수중운동체의 충돌회피시스템을 구성하였다. 가상지시선(Imaginary Reference Line) 개념을 고안하여 기존의 수직면 충돌회피알고리즘을 수평면에 확장, 적용하였으며 회피각 결정에 장애물의 경사각뿐만 아니라 경사 변화율도 고려하여 보다 원활한 회피가 이루어질 수 있도록 하였다. 제어기의 경우 운동방정식의 비선형성을 고려하고 회피시스템의 강인성을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어를 적용하였다. 수중운동체의 임무 수행중 임의의 3차원 장애물에 대한 회피상황을 가정하고 수치모사를 통해 구성된 충돌회피시스템의 성능을 검증하였다. 또한, 충돌회피알고리즘의 구성 인자인 소나 성능변수들과 보정 계수의 변화에 따른 충돌회피시스템의 성능변화를 살펴보았다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

An Obstacle Avoidance System(OAS) of Underwater Vehicle(UV) in diving and steering plane is investigated. The concept of Imaginary Reference Line(IRL), which acts as the seabed in the diving plane, is introduced to apply the diving plane avoidance algorithm to the steering plane algorithm. Furthermo...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 수숭운동체의 6자 유도 운동을 전후 방향. 수직면, 수평면으로 나누어 각각에 대해 제어기를 설계하였다.
  • 본 논문에서는 수중운동체의 중돌회피시스템을 구성하고 그 성능을 검증하였다. 임의의 장애물 회피 상황을 가정하여 회피 성능을 살펴본 결과 다양한 상황에 대한 대처 능력을 확인할 수 있었으며, 회피 기동 후의 임무수행에 도움이 되도록 회피기동이 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.
  • 현재까지 대 다수의 충돌회피시스템은 수직 면에 대한 회피에 국한되어 있으나 (Barros 1995) (KlilSO 1997), 미지의 수중환경과 예기치 못한 상황에 대처하기 위해서는 확장된 개념의 충돌회피시스템 이 필요하다. 본 논문에서는 수평면 충돌 회피 알고리즘을 개발하고, 기존의 충돌 회피 알고리즘을 개선하여 보다 효과적이고 안전한 충돌회피시스템 을 설계하였고, 충돌 회피시스템의 설계와 관련하여 충돌회피시스템의 구성인 자 변화에 따른 회 피성능 변화를 연구하여 효과적인 설계에 도움이 되도록 하였다.
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