초록 ▼

III. 연구개발 내용 및 범위
1차년도(2007. 9 ~ 2008. 9)
·관련분야의 최신 동향 및 자료조사
- 관련분야의 국내․외 최신동향
- 적용 가능한 표준화된 기술
- 선박에 적용 가능한 장,단거리용 표준 통신기술
- 어선 내외의 전송채널 환경
·어선안전 모니터링 통신모듈의 요구조건 도출
- 어선안전 모니터링 통신모듈의 모니터링 및 센싱 특성에 대한 요구 조건 도출 완료
- 어선안전 모니터링 통신모듈의 통신 특성에 대한 요구조건 도출 완료
- 모니터링 및 통신기능 결합에

III. 연구개발 내용 및 범위
1차년도(2007. 9 ~ 2008. 9)
·관련분야의 최신 동향 및 자료조사
- 관련분야의 국내․외 최신동향
- 적용 가능한 표준화된 기술
- 선박에 적용 가능한 장,단거리용 표준 통신기술
- 어선 내외의 전송채널 환경
·어선안전 모니터링 통신모듈의 요구조건 도출
- 어선안전 모니터링 통신모듈의 모니터링 및 센싱 특성에 대한 요구 조건 도출 완료
- 어선안전 모니터링 통신모듈의 통신 특성에 대한 요구조건 도출 완료
- 모니터링 및 통신기능 결합에 따른 요구조건 정리 완료
·Target 모듈에 대한 개념설계 및 모델 제안
- 개발하고자 하는 Target 모듈의 기초모델
- Target 모듈의 최적 모델 제안
·어선 안전 모니터링에 적용 가능한 Decision Making 알고리즘 연구
- Decision making algorithms 종류 및 특성
- 적용 가능한 Decision making algorithm
·Target 모듈의 전송 및 구현 알고리즘 연구
- 시뮬레이션 툴 및 DSP 보드를 이용한 모듈용 알고리즘 분석 및 모의실험
- 디지털 및 기초하드웨어를 이용한 핵심 알고리즘 검증
- 알고리즘 검증을 위한 성능 시뮬레이션
2차년도(2008. 12 ~ 2009. 12)
·어선안전 모니터링용 핵심 변복조 알고리즘에 대한 모의실험 및 결과분석
- 무선통신의 핵심 변복조 기능 검증용 모의실험 및 결과분석
·어선 안전 모니터링 보드의 통신 에뮬레이터 구현 및 센서 측정용 ADC 인터페이스 하드웨어 구성
- GUI기반의 어선 안전 모니터링 보드의 통신 에뮬레이터 구현
- 센서 측정용 ADC 인터페이스 하드웨어 구성
·좌초 및 충돌 센서 선정 및 임베디드 신호처리모듈과 센싱부의 연동성 확보
- 어선의 좌초 및 충돌 시나리오와 유관한 센서 선정 및 사양
- 선택된 센서와 임베디드 신호처리모듈의 연동성 확보를 위한 개별적 모의실험
- 센서 신호처리를 위한 PIC18F 모듈의 하드웨어 센서부 설계
- CCS-C를 이용한 PIC18F 구동 프로그래밍 구현 및 성능검증
·측위(GPS) 모듈을 임베디드 신호처리모듈에 연동 및 테스트
- GPS 측위측정 수신 좌표 데이터 프레임 분석
- 신호처리모듈의 연동을 위한 GPS 모듈의 인터페이스 구성
- 신호처리모듈의 연동 및 성능검증
·신호 처리 기능 블록의 모의실험 및 성능검증
- 리눅스 기반의 신호처리모듈 구현 및 Target 모듈에 적용
- User Interface를 적용한 신호처리 구현
- SMS 및 E-mail 전송 모의실험 및 성능검증
·센서와 연계가능한 임베디드 신호처리모듈상의 통신 기능확보
- 유선 직렬 데이터 통신을 위한 표준 규격(RS232, RS485, UART 등) 적용 및 구현
- 무선 통신(CDMA, WLAN) 적용을 위한 PCMCIA 인터페이스 구현
·개발 모듈의 통합화 및 안정화
- 임베디드 모듈에 GUI 환경의 신호처리를 위한 QT 적용
- 모듈의 통합화에 따른 통신성능 검증 및 안정화
·Target모듈의 각 기능 및 코어 블록의 기능 구현 및 PC와 연동하여 시현하는 데모장치 구현
- Target 모듈의 각 기능 및 코어 블록의 기능 구현
- 구현된 코어블록을 PC와 연동하여 시현하는 데모장치 구현

Abstract ▼

III. Information and scope of research and development
1st year (2007. 9 ~ 2008. 9)
·Recent trends and research of a related parts
- Domestic and foreign recent trends of the related parts
- Applicable standard technology
- Standard communication technology applicable to the vessel

III. Information and scope of research and development
1st year (2007. 9 ~ 2008. 9)
·Recent trends and research of a related parts
- Domestic and foreign recent trends of the related parts
- Applicable standard technology
- Standard communication technology applicable to the vessel
- Transmission channel environment of the vessel
·Requirements of communications module for a vessel safety monitoring
- Requirements for the characteristics of vessel safety monitoring and sensing
- Requirements for the communication characteristics of vessel safety monitoring and sensing
- Requirements for combination with monitoring and communicating functions
·Proposed conceptual design and model for the target module
- Basic target model of a module
- Proposal of optimized target module
·Decision making algorithms applicable to a vessel safety monitoring modules
- Types and characteristics of decision making algorithms
- Applicable decision making algorithm
·Algorithm research of implementation and transmission for a target module
- Algorithms analysis and simulation using DSP board and simulation tools
- Verification of core algorithm using digital and basic hardware tools
- Performance simulation for verifying algorithm
2nd-year (2008. 12 ~ 2009. 12)
·Simulation and results analysis of core modulation and demodulation algorithm for a vessel safety monitoring
- Verification of the key features wireless modulation simulation and analysis of results
·Implementation of the communication emulator for vessel safety monitoring boards, and A-D converter interface hardware configuration for sensors operation
- Implementation of GUI-based communication emulator for vessel safety monitoring board
- A-D converter interface hardware configuration for sensing operation
·Linkage implementation of signal processing part and sensor part including stranding and collision sensing sensor
- Selection and specification of sensor related with scenarios of stranded and crashed boat
- Individual simulations for the linkage of selected sensors and embedded signal processing module
- Hardware sensor module design of PIC18F for a sensor signal processing
- PIC18F driver programming and performance verification using the CCS-C
·Linkage of GPS modules and embedded signal processing module
- GPS coordinate frame analysis using received positioning measurement data
- Interface configuration of GPS module for connection of signal processing module
- Linkage and performance verification of signal processing modules
·Simulation and performance verification for a signal processing function block
- Implementation of Linux-based signal processing modules and Application to the target module
- Implementation of signal processing using User Interface
- Simulation and performance verification for SMS and E-mail transmission
·Implementation of communication using embedded sensor signal processor in conjunction with sensor signal part
- Application and implementation for a wired-serial data communications standards (RS232, RS485, UART, etc.)
- Implementation of PCMCIA interface for a wireless communications (CDMA, WLAN)
·Integration and verification of a development module
- QT application for GUI application environment of an embedded modules
- Communication performance verification and stabilization for the integrated communication module
·Demonstration for the target modules operation for each function and performance verification of the core block, and related PC devices
- Performance verification of the core block and each function of target module
- Demonstration for the linkage of implemented core blocks and related PC devices

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 15
• 목차 ... 19
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 및 과학기술 정보 ... 28
• 제 1 절 어선용 통신기술개발 현황 및 과학기술정보 ... 28
• 1. 해상통신시스템의 개요 ... 28
• 가. 중파대 해상통신시스템 ... 32
• 나. 중단파대 해상통신시스템 ... 33
• 다. 단파대 해상통신시스템 ... 38
• 라. 초단파대 해상통신시스템 ... 40
• 2. 해상통신기기의 제원 ... 41
• 제 2 절 어선 안전 모니터링용 센서기술 개발 현황 및 과학기술정보 ... 45
• 1. 센서기술 개요 ... 46
• 2. 어선의 안전 모니터링 센서 개발 현황 ... 47
• 가. 충격센서 ... 47
• 나. 거리센서(초음파 센서) ... 49
• 다. 기울기센서 ... 50
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 53
• 제 1 절 1차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 53
• 1. 관련분야의 최신동향 및 자료조사 ... 53
• 가. 관련분야의 국내․외 최신동향 ... 53
• 나. 적용 가능한 표준화된 기술 ... 62
• 다. 선박에 적용 가능한 장,단거리용 표준 통신기술 ... 65
• 라. 어선 내외의 전송채널 환경 ... 110
• 2. 어선안전 모니터링 통신모듈의 요구조건 ... 134
• 가. 모니터링 및 센서 특성에 대한 요구조건 ... 134
• 나. 통신모듈의 통신 특성에 대한 요구조건 ... 148
• 다. 모니터링 및 통신기능 결합에 따른 요구조건 ... 151
• 3. Target 모듈에 대한 개념설계 및 모델제안 ... 152
• 가. 개발하고자 하는 Target 모듈의 기초모델 ... 152
• 나. Target 모듈의 최적 모델 제안 ... 153
• 4. 어선안전 모니터링 모듈에 적용 가능한 Decision making algorithms ... 156
• 가. Decision making algorithms 종류 및 특성 ... 156
• 나. 적용 가능한 Decision making algorithm ... 160
• 5. Target 모듈의 전송 및 구현 알고리즘 연구 ... 168
• 가. 시뮬레이션 툴 및 DSP 보드를 이용한 모듈용 알고 리즘 분석 및 모의실험 ... 169
• 나. 디지털 및 기초하드웨어를 이용한 핵심 알고리즘 검증 ... 175
• 다. 알고리즘 검증을 위한 성능 시뮬레이션 ... 195
• 제 2 절 2차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 206
• 1. 어선안전 모니터링용 핵심 변복조 알고리즘에 대한 모의실험 및 결과분석 ... 206
• 2. 어선안전 모니터링 보드의 통신 에뮬레이터 구현 및 센서 측정용 ADC 인터페이스 하드웨어 구성 ... 210
• 가. GUI기반의 어선안전 모니터링 통신모듈용 통신 에뮬레이터 구현 ... 210
• 나. 센서 측정용 ADC 인터페이스 하드웨어 구성 ... 218
• 3. 좌초 및 충돌 센서 선정 및 신호처리부와 센싱부의 연동성 구현 ... 220
• 가. 어선의 좌초 및 충돌 시나리오와 유관한 센서 선정 및 사양 ... 221
• 나. 선택된 센서와 임베디드 신호처리모듈의 연동성 확보를 위한 센서별 모의실험 ... 230
• 다. 센서 신호처리를 위한 PIC18 모듈의 하드웨어 센서부 설계 ... 236
• 라. CCS-C를 이용한 PIC18 제어 프로그래밍 구현 및 성능검증 ... 241
• 4. 측위(GPS) 모듈을 임베디드 신호처리모듈에 연동 및 테스트 ... 248
• 가. GPS 측위측정 수신 좌표 데이터 프레임 분석 ... 248
• 나. 신호처리모듈의 연동을 위한 GPS 모듈의 인터페이스 구성 ... 258
• 다. 신호처리모듈의 연동 및 성능검증 ... 259
• 5. 센서부와 연계 가능한 임베디드 신호처리모듈상의 통신기능 구현 ... 270
• 가. 유선 직렬 데이터 통신을 위한 표준 규격(RS232, RS485, UART 등)적용 및 구현 ... 270
• 나. 무선통신(CDMA, WLAN) 적용을 위한 PCMCIA 인터페이스 구현 ... 287
• 6. 신호 처리 기능 블록의 모의실험 및 성능검증 ... 415
• 가. 리눅스 기반의 신호처리모듈 개요 ... 415
• 나. 신호처리모듈 구현 및 Target 모듈에 적용 ... 421
• 다. User Interface를 적용한 신호처리 구현 ... 478
• 라. SMS 및 E-mail 전송 모의실험 및 성능검증 ... 493
• 7. 개발 모듈의 통합화 및 안정화 ... 496
• 가. 임베디드 모듈에 GUI 환경의 신호처리를 위한 QT 적용 ... 496
• 나. 모듈의 통합화에 따른 통신성능 검증 및 안정화 ... 497
• 8. Target모듈의 각 기능 및 코어 블록의 성능검증 및 PC와 연동하여 데모 구현 ... 498
• 가. Target 모듈의 각 기능 및 코어 블록의 기능 구현 ... 498
• 나. 구현된 코어블록을 PC와 연동하여 데모 구현 ... 499
• 제 4 장 연구개발 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 503
• 제 1 절 연구개발 목표달성도 ... 503
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 507
• 1. 기술적인 측면 ... 507
• 2. 경제․산업적 측면 ... 508
• 3. 사회·문화적 측면 ... 509
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 510
• 제 6 장 참고문헌 ... 512