최근 물류의 양이 증가함에 따라 컨테이너를 사용한 해상 물동량이 급격히 증가되어 부두에서 처리하여야할 컨테이너 양이 많이 증가되었다. 이에 항만에서의 물류비용 절감을 위해 항만 자동화에 관한 관심이 증대되고 있다. 항만의 자동화는 선박에서 컨테이너를 운반할 트레일러가 통과하는 RFID를 이용한 게이트의 자동화, 정박한 선박에 실려 있는 화물을 취급하는 Quay-Side 컨테이너 크레인(QC)의 자동화, 야드에서 컨테이너를 이적하는 갠트리크레인(GC), 게이트 사이에서 컨테이너를 수송하는 컨테이너 트랜스 포터의 자동화로 크게 분류할 수 있다. 부두의 운용 효율을 증가시키기 위해서는 야드 크레인의 정확한 위치 검출이 상당히 중요한 과제이다. 본 논문에서는 UWB위치인식 시스템을 적용한 야드 크레인의 자동화에 대하여 논의하고 개발방향을 제안한다.
최근 물류의 양이 증가함에 따라 컨테이너를 사용한 해상 물동량이 급격히 증가되어 부두에서 처리하여야할 컨테이너 양이 많이 증가되었다. 이에 항만에서의 물류비용 절감을 위해 항만 자동화에 관한 관심이 증대되고 있다. 항만의 자동화는 선박에서 컨테이너를 운반할 트레일러가 통과하는 RFID를 이용한 게이트의 자동화, 정박한 선박에 실려 있는 화물을 취급하는 Quay-Side 컨테이너 크레인(QC)의 자동화, 야드에서 컨테이너를 이적하는 갠트리크레인(GC), 게이트 사이에서 컨테이너를 수송하는 컨테이너 트랜스 포터의 자동화로 크게 분류할 수 있다. 부두의 운용 효율을 증가시키기 위해서는 야드 크레인의 정확한 위치 검출이 상당히 중요한 과제이다. 본 논문에서는 UWB위치인식 시스템을 적용한 야드 크레인의 자동화에 대하여 논의하고 개발방향을 제안한다.
Recently, a container shipping volume has increased dramatically and continued on a trend of rapid growth, and so the number of container handled at the port increase. therefore, it's increasing about concern of harbor automatism to save distribution costs in harbor. harbor automatism classifies int...
Recently, a container shipping volume has increased dramatically and continued on a trend of rapid growth, and so the number of container handled at the port increase. therefore, it's increasing about concern of harbor automatism to save distribution costs in harbor. harbor automatism classifies into four large automatism's, gate automatism by using RFID that trailer come with burdening the container to be loaded on ships go though with RFID and Quay-Side container crane automatism that treats cargos loading on ships and automatism of CG that loads containers from yard, and automatism of container transporters that carries containers in between gates. To increase the using efficiency of harbor, detecting exact location of yard crane is very important matter. In this paper, propose about yard crane automatism applied UWB Location system and the development direction.
Recently, a container shipping volume has increased dramatically and continued on a trend of rapid growth, and so the number of container handled at the port increase. therefore, it's increasing about concern of harbor automatism to save distribution costs in harbor. harbor automatism classifies into four large automatism's, gate automatism by using RFID that trailer come with burdening the container to be loaded on ships go though with RFID and Quay-Side container crane automatism that treats cargos loading on ships and automatism of CG that loads containers from yard, and automatism of container transporters that carries containers in between gates. To increase the using efficiency of harbor, detecting exact location of yard crane is very important matter. In this paper, propose about yard crane automatism applied UWB Location system and the development direction.
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문제 정의
UWB는 대역폭이 매우 넓고 매우 짧은 펄스를 이용한 수 Cm 레벨의 정밀도를 구현할 수 있어 정밀한 위치 인식과 추적이 가능하다. 본 논문에서는 UWB 위치인식에서의 정밀한 특성을 이용하여 항만에서의 야드 크레인의 자동화에 대하여 논하였다. 야적장에서의 UWB위치인식시스템은 야드 크레인의 위치를 정확히 측정함으로 인해 RMG(Rail Mounted Gantry)와 RTG(Rubber Tire Gantry)에 적용이 가능하며, 야드 크레인에서 사용하는 위치보정센서가 줄어들어 야드 크레인의 시스템의 단순화 할 수 있다.
제안 방법
크레인의 절대위치를 처리하기 위하여 야적장 주변에는 UWB Reader를 설치함으로써 Reader들 간에 서로 협력하여 야드 크레인 및 컨테이너의 절대 위치를 계산할 수 있다. 야드 크레인에 부착된 UWB Reader를 통하여 컨테이너의 정확한 위치를 파악하여 양적하 잡업을 수행한다. 야드 크레인이 3차원적인 위치를 인식함으로 컨테이너 적재 시 컨테이너간의 충돌을 막을 수 있으며 보정 센서들의 사용이 줄어듦으로써 양적하에 사용되는 알고리즘이 간단해진다.
성능/효과
3GHz 3개의 대역폭에서 SNR의 변화에 따른 CRLB의 Ranging Error를 나타낸다. 3.3GHz의 대역폭에서는 SNR의 전체 범위에서 5Cm이하의 하한(Lower bound)값을 나타내는 것을 볼 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
적하 작업는 어떤 작업으로 구성되는가?
물류비용의 절감을 위해 최근 항만 자동화에 대한 관심이 증대되고 있으며, 선박의 대형화와 양적하 작업을 위한 입항 선박의 수의증가 그리고 선박에 컨테이너를 싣고 내리는 본선 작업이 얼마나 효율적이냐에 따라 컨테이너터미널의 생산성이 결정된다. 적하 작업은 ATC(Automated Transfer Crane)가 장치 장에서 컨테이너를 꺼내는 작업과, AGV(Automated Guided Vehicle)가 이를 안벽에서 선박에 컨테이너를 싣고 내리는 QC(Quay Crane)까지 운반하는 작업 그리고 QC가 AGV의 컨테이너를 집는 작업으로 구성된다.
야드 크레인의 위치 측정 방식 중 RFID를 이용하면 생기는 문제점, 단점은?
야드 크레인의 위치 측정 방식 중에는 RFID를 이용하는 방식, 적외선센서를 사용하는 방식, 레이저 센서를 사용하는 방식 리니어 엔코더를 사용하는 방식 등이 있다. RFID를 이용하는 경우에는 RFID 트랜스 폰더의 전원 충전시간 및 ID전송시간 때문에 위치 정보 값의 통신이 많이 지연된다는 문제점이 있으며, 레이저 센서를 사용하는 방식은 비교적 측정오차가 적고 배치 변경이 쉽다는 장점이 있으나 레이저 센서가 환경과 기후의 영향을 많이 받고 고가라는 단점이 있다. 리니어 엔코더(Linear encoder)를 사용하는 방식은 크레인의 이동위치에 각각의 센서를 정해진 간격에 따라 설치하여 크레인이 이동시 절대위치 값을 전송하는 방식으로 RTG(Rubber Tire Gantry)에는 사용하지 못하고 정해진 레일 위에서만 이동이 가능한 RMG(Rail Mounted Gantry)에만 적용을 할 수 있고 또한 센서를 많이 사용하는 단점이 있다[1].
항만의 자동화는 어떻게 구분되는가?
이에 항만에서의 물류비용 절감을 위해 항만 자동화에 관한 관심이 증대되고 있다. 항만의 자동화는 선박에서 컨테이너를 운반할 트레일러가 통과하는 RFID를 이용한 게이트의 자동화, 정박한 선박에 실려 있는 화물을 취급하는 Quay-Side 컨테이너 크레인(QC)의 자동화, 야드에서 컨테이너를 이적하는 갠트리크레인(GC), 게이트 사이에서 컨테이너를 수송하는 컨테이너 트랜스 포터의 자동화로 크게 분류할 수 있다. 부두의 운용 효율을 증가시키기 위해서는 야드 크레인의 정확한 위치 검출이 상당히 중요한 과제이다.
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