[논문]충돌 회피를 위한 소형 선박의 위치 검출 시스템 개발에 관한 연구

레당카잉; 남택근

doi:10.7837/kosomes.2014.20.2.202

초록
AI-Helper

본 연구에서는 단거리 영역 내에서 대상물표의 정확한 위치를 파악하여 물표와의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 개발하였다. 이를 위해 먼저 물표를 속도 모델과 가속도 모델로 표현하여 초기위치로부터의 움직임을 프로세스 잡음과 측정 잡음이 있는 상태에서 위치, 속도 및 가속도를 추정하였다. 추정기법으로는 칼만필터를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 제안기법의 유용성을 확인하였다. 다음으로는 레이저센서를 적용하여 이동하는 물표와의 거리를 계측할 수 있는 시스템을 제작하여 물표의 이동 정보를 검출하였다. 이동 물표를 대상으로 속도 모델과 가속도 모델을 적용하여 실험을 수행하였고, 각각의 실험을 통해 불연속적인 측정데이터가 필터링을 통해 매끄럽고 연속적인 측정값으로 얻어지는 것을 확인하였다. 또한 물표 데이터의 계측과 디스플레이를 위한 UI를 구축하였으며, 물표가 일정거리 영역이내에 접근했을 경우 시각, 청각적인 경보를 울릴 수 있는 기능을 부가하였다. 본 연구결과를 통해 저가의 장비로 물표 위치의 추정 성능이 뛰어난 시스템을 구축할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, a developed device for detecting target's location and avoiding collision is proposed. Velocity and acceleration model of target are derived to estimate target's information, i.e. position, velocity and acceleration considering process and measurement noise. Kalman filtering method ap...

In this paper, a developed device for detecting target's location and avoiding collision is proposed. Velocity and acceleration model of target are derived to estimate target's information, i.e. position, velocity and acceleration considering process and measurement noise. Kalman filtering method applied to the estimation process and its results was confirmed by simulation. The distance measurements system using laser sensor for moving target system is also developed to confirm the effectiveness of the proposed scheme. Experiments to get information of moving target with velocity and acceleration model was executed. The data with filtering and without filtering was compared by experiments. Discontinuous measured data was changed to smooth and continuous data by Kalman filtering. It is confirmed that desired data was obtained by applying proposed scheme. UI for measuring and monitoring the target data is developed and visual and auditory alarm function is attached on the system Finally, position estimation system of moving target with good performance is achieved by low price equipments.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

가설 설정

Estimated target distance is presented in Fig. 5. The variation of distance data with Kalman filtering is smaller than raw data without filtering. The distance error is shown in Fig.
The distance error is shown in Fig. 6. It is easy to understand that distance error with Kalman filtering is smaller than that without filtering.

제안 방법

The purpose of this simulation is to estimate target's information including its distance, velocity and acceleration under process noise and measurement noise.

대상 데이터

In this system, laser sensor is OWTH 5130 AE S1 model. Table 1 below shows detail of laser sensor’s specification.

데이터처리

Simulation on Matlab was accomplished for verifying mentioned estimation algorithm. The fluctuation and variance of error could be decreased by proposed filtering method and its results were confirmed by numerical simulation. It shows the effectiveness of proposed estimation scheme.

이론/모형

From results of 2 cases simulation above, we can conclude that location of target will be estimated at high accuracy by using Kalman filter technique.
In this research, relative location between reference ship and target is determine by applying Kalman filter technique(Allan, 1996, Grewal, 2005, Fossen and Perez, 2009). Basing on measured distance from reference ship to target, corrected distance, velocity and acceleration of target will be estimated.
Direct line with red color means estimation data by Kalman filtering. Smooth and continuous data was obtained by Filtering method. Fig.

참고문헌 (6)

Allan, D. W.(1996), "Statistics of atomic frequency standards", IEEE Proceedings, Vol. 54, pp. 221-230.
Fossen, T. I. and T. Perez(2009), "Kalman filtering for positioning and heading control of ships and offshore rigs", Journal of Control Systems, IEEE, Vol. 29, Issue 6, pp. 32-46.

상세보기
Grewal, M. S. (2005), Kalman filtering, Wiley, pp. 15-45.
Sato, Yuji and Hiromitsu Ishii(1998), "Study of a collision avoidance system for ships", Control Engineering Practice, Vol. 6, pp. 1141-1149.

상세보기
Sergiy, F., G. Dmitry, Sh. Matthew and L. Chad(2012), "Detection and tracking of ships in open sea with rapidly moving buoy-mounted camera system", Journal of Ocean Engineering Vol. 54, pp. 1-12.

상세보기
Yanzhuo, Xue(2011), "Automatic simulation of ship navigation", Ocean Engineering, Vol. 38, pp. 2290-2305.

상세보기

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

충돌 회피를 위한 소형 선박의 위치 검출 시스템 개발에 관한 연구
A Study on the Development of the Position Detection System of Small Vessels for Collision Avoidance 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

충돌 회피를 위한 소형 선박의 위치 검출 시스템 개발에 관한 연구 A Study on the Development of the Position Detection System of Small Vessels for Collision Avoidance 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

남택근 (33)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

충돌 회피를 위한 소형 선박의 위치 검출 시스템 개발에 관한 연구
A Study on the Development of the Position Detection System of Small Vessels for Collision Avoidance 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper