초록 ▼

1. 심해 무인잠수정 개발을 위한 기획결과 분석, 설계 검토 및 활용계획
(1) 시스템 사양 검토 및 작업 시나리오 작성
2. 심해 무인잠수정의 기본설계
(1) 기계/전기전자 시스템 기본설계
a. 총전원용량 및 저항 추정
b. ROV 장비 배치, 내압선체/프레임 설계 및 구조해석
c. 디지털 목업 환경구축
(2) 계측, 소나센서 사양결정, 유압 수중 매니퓰레이터 사양결정
(3)광통신 시스템 설계
(4)수상지원장치 개념 설계
3. 심해 무인잠수정의

1. 심해 무인잠수정 개발을 위한 기획결과 분석, 설계 검토 및 활용계획
(1) 시스템 사양 검토 및 작업 시나리오 작성
2. 심해 무인잠수정의 기본설계
(1) 기계/전기전자 시스템 기본설계
a. 총전원용량 및 저항 추정
b. ROV 장비 배치, 내압선체/프레임 설계 및 구조해석
c. 디지털 목업 환경구축
(2) 계측, 소나센서 사양결정, 유압 수중 매니퓰레이터 사양결정
(3)광통신 시스템 설계
(4)수상지원장치 개념 설계
3. 심해 무인잠수정의 핵심기술 개발
(1) 케이블 거동 예측, 저항 추정 및 조정 시뮬레이터 환경 구축
(2) 무인 잠수정 운동제어 알고리듬 개발
(3) 매니 퓰레이터 모델링 및 원격 정밀 제어 알고리듬 연구
(4) 수중 도킹 메카니즘 설계, 도킹 프로세스 및 알고리듬 연구

Abstract ▼

1. Determination of working requirement and technical specifications by reviewing application area of UUV
system
2. Basic design and first phase detail design of the hybrid underwater vehicle system
(1) Design of hull shape, pressure hull and their structure analysis, general arrange

1. Determination of working requirement and technical specifications by reviewing application area of UUV
system
2. Basic design and first phase detail design of the hybrid underwater vehicle system
(1) Design of hull shape, pressure hull and their structure analysis, general arrangement of subsystems,
dynamic analysis of the vehicle system, design of the cable system and cable handling system with
their structure analysis
(2) Detail design of the Hydraulic system and pressure compensation system
(3) Estimation of power requirement, and design of communication and control system
3. Basic design and first phase detail design of the underwater launcher system
(1) Determination of underwater docking concept and its physical modeling
(2) Basic design of cable handling system
4. Design of hydraulic type underwater manipulator and its dynamic analysis
5. Design of LBL navigation system and development of signal processing algorithm
6. Determination of specifications for measuring sensors
7. Numerical estimation of the coefficients of equation of motion for the multi-body system
8. Dynamic analysis of cable and launcher behaviour
9. Design of fiber-optic communication system and manufacturing of acoustic communication sensor
10. Basic design of surface supporting system
(1) Design of the launcher and recovery system, the winch system and the cable handling system
11. First phase design of mode change mechanism and its application for ROV-AUV mode conversion
12. Design and manufacturing of Mock-up and graphic simulator

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...30
• 제 2 장. 기획과제 결과 검토 및 개념설계 검토...33
• 2.1. 연구개발의 목표 및 연구내용...33
• 2.1.1. 연구개발의 목표...33
• 2.1.2. 연구내용...34
• 2.2. 심해 무인잠수정의 기능 및 사양...35
• 2.2.1. 심해 무인잠수정의 임무...37
• 2.2.2. 심해무인잠수정 시스템의 기능...38
• 2.2.3. 심해 무인잠수정 운용 주요시스템...38
• 2.2.4. 심해 무인잠수정의 주요 사양...39
• 2.2.5. 케이블 및 전원장치...40
• 2.3. 운영위원회 운영...41
• 2.3.1. 운영위원회 운영지침...41
• 2.3.2. 1차 운영위원회의...42
• 제 3 장. 선상 지원시스템 기본설계...43
• 3.1. 무인잠수정 시스템의 운용개념...43
• 3.2. 전세계에서 운용되는 해양지원선 분석...44
• 3.2.1. A-Frame 이 장착된 해양지원선 상황...44
• 3.2.2. 기존의 A-Frame의 종류와 분류...53
• 3.4. 전용선으로 개조검토...62
• 3.4.1. 개요...62
• 3.4.2. 개조범위 및 방법...62
• 3.4.3. 장비의 선정 및 배치...62
• 3.4.4. 개조에 따른 안전도 검토...63
• 3.4.5. 개조에 따른 문제점...64
• 3.4.6. 개조비 추정...65
• 3.5. 겸용선으로 개조...65
• 3.5.1. 개요...65
• 3.5.2. 개조범위 및 방법...66
• 3.5.3. A-Frame 강도 검토...66
• 3.5.4. 지원장비선정 및 배치...67
• 3.5.5. 개조에 따른 안전도 검토...69
• 3.5.6. 개조에 따른 문제점 검토...69
• 3.5.7. 개조비 추정...69
• 3.6. 개조에 대한 종합 검토...70
• 3.7. 선상지원 시스템의 자료...71
• 3.7.1. 지원모선 현황...71
• 3.8. 별첨자료...82
• 제 4 장. 심해 무인잠수정설계 및 시스템 개발...83
• 4.1. 잠수정(ROV)...85
• 4.1.1. 구조(frame)...88
• 4.1.2. 부력계(buoyancy module)...96
• 4.1.3. 장비의 배치 설계...97
• 4.1.4. 잠수정(ROV) 전기시스템 설계...103
• 4.1.5. 잠수정(ROV)의 유압시스템 설계...107
• 4.2. 런쳐...115
• 4.2.1. winch drum 설계...117
• 4.2.2. 런쳐 전기ㆍ전자 시스템 설계...121
• 4.2.3. 심해진수장치 유압시스템 설계...124
• 4.3. AUV...128
• 4.3.1. AUV의 배치 설계...130
• 4.3.2. AUV 전기ㆍ전자 시스템 설계...132
• 4.4. 무인잠수정 시스템의 전원용얄 산정...133
• 4.4.1. 잠수정(ROV) 전원용량산정...133
• 4.4.2. 런쳐 전원용량산정...134
• 4.4.3. 케이블 전력손실...134
• 4.4.4. 총 소요전력의 계산...137
• 4.5. 통신 시스템...139
• 4.5.1. 유선 통신 시스템...139
• 4.5.2. 무선 통신 시스템...147
• 제 5 장. 심해무인잠수정 요소기술 개발...157
• 5.1. 프레임 및 구조해석...157
• 5.1.1. 내압용기 구조 설계...158
• 5.1.2. ROV의 프레임 구조설계...174
• 5.2. 심해무인잠수정의 운동방정식 추정...191
• 5.2.1. 심해무인잠수정의 운동방정식...192
• 5.2.2. 심해무인잠수정의 저항성능 추정...195
• 5.2.3. 운동 시뮬레이션 프로그램...200
• 5.2.4. 향후 연구 계획...205
• 5.3. 심해무인잠수정의 케이블 거동해석...205
• 5.3.1. 케이블 시스템 해석기법...206
• 5.3.2. 케이블 시스 결과 분석...208
• 5.3.4. ROV 및 케이블과 A-Frame의 동적거동 연계성...212
• 5.4. 심해용 수중 매니퓰레이터의 원격정밀 위치제어...220
• 5.4.1. 매니퓰레이터의 사양 및 작업조건 결정...220
• 5.4.2. 기구학 해석...226
• 5.4.3. 수중 매니퓰레이터의 강인 제어기의 설계...237
• 5.5. 다중선체의 수중 호밍ㆍ도킹 알고리즘...243
• 5.5.1. AUV의 수학적 모델링...243
• 5.5.2. 제어기 설계...250
• 5.5.3. 호밍과 도킹을 위한 알고리즘...254
• 5.5.4. 모의 실험...261
• 5.5.5. 모의실험 결과...270
• 5.6. QNX 기반의 실시간 운용 소프트웨어...271
• 5.6.1. QNX의 시스템 구성 및 특징...272
• 5.6.2. 디바이스 드라이버 작성법...278
• 5.6.3. QNX용 디바이스 드라이버 작성...280
• 제 6 장. 무인잠수정 기술의 국제협력...292
• 6.1. 미국 하와이대학의 현지 기술자문...292
• 6.1.1. 현지기술자문 내용...292
• 6.1.2. High Level control의 개념설계...293
• 6.1.3. Intelligent Task-Oriented Control Architecture (ITOCA)...294
• 6.2. JAMSTEC과의 기술협력...296
• 6.2.1. JAMSTEC Taro Aoki 박사의 1차 기술자문...296
• 6.2.2. JAMSTEC KAIKO의 시험잠항 참관 및 선상 윈치 운용시스템...301
• 6.3. 한미 국제공동 워크샵...311
• 6.3.1. 목적 및 필요성...311
• 6.3.2. 워크샵 추진경과...312
• 6.3.3. 세미나 개최에 따른 기대효과...314
• 6.3.4. 워크샵 일정 및 프로그램...314
• 6.3.5 참가자 명단...316
• 6.3.6. 워크샵 주요내용 요약...316
• 6.3.7. 토론 및 결론...321
• 제 7 장. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...322
• 7.1. 목표 달성도...322
• 7.2. 연구결과 요약...322
• 제 8 장. 연구개발 결과의 활용계획...327
• 참고문헌...328
• 부록 A-1. 연구수행결과...333
• A.1 논문발표...333
• 부록 A-2. 기획과제 결과 검토 상세내용...335
• A-2.1. 심해용 무인잠수정 개발을 위한 기획ㆍ조사연구 검토...335
• A-2.2. 심해 무인잠수정 기술개발의 타당성 (제6장)...336
• A-2.3. 심해 무인잠수정 개발사업도출(제7장)...338
• A-2.4. 해양수산 연구개발과제(신청 계획)서 검토...341
• A-2.5. 운영위원회의 명단...346
• 부록 A-3. 용어설명...347