오늘날과 같이 해상 교통량이 많은 상황에서는 선박의 안전운항을 위해 항로표지의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 국제항로표지협회에서는 항로표지 통신시스템의 체계화된 기능 및 서비스기반에 관한 국제표준화를 추진하고 있다. 본 논문에서는 e-NAV에 대비한 항로표지 통합 관리 및 관련정보의 서비스를 위해 항로표지 정보 서비스 통신망을 설계하고 실험한다. AIS 기반의 항로표지 통신망은 외부 정보 수집과 실험을 위해 AIS AtoN과 합성(Synthetic) 및 가상(Virtual)을 포함하여 설계했다. 시스템 내부적으로는 AIS와 WCDMA 등의 무선망을 연동하는 복합구조의 통신망을 구성했다. 육상의 통신을 연계한 항로표지 정보 서비스 통신망을 통해 국제표준에 부합되는 AIS 기반 항로표지 정보를 제공할 수 있다.

국제해사기구(IMO)는 해양 사고의 예방 및 원인 분석을 목적으로 선박에 항해기록장치(VDR)의 설치를 의무화하였다. 그러나 해양사고의 약 10%를 차지하고 있는 전복 침몰 사고의 경우 기존의 VDR 기록 데이터로는 사고 원인 분석에 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 VDR에 기록되어져야 하는 IMO 권고 기록 데이터 이외에 내항성능 평가에 필요한 선체 상하가속도를 VDR의 추가 기록 데이터로 채택하여 선박의 항해위험도를 평가함으로써 전복 침몰 사고에 대한 정량적인 원인 분석에 적용하고자 한다.

It has been recognized that the risk from the vulnerability of GPS can lead to the extreme damage in the infrastructure of the civil and military in recent years. As an example, the intentional interference to GPS signal, named GPS jamming, was really performed to misguide GPS guided weapons during Iraq war in 2003, and the fact has also followed by the serious issues on GPS in civilian community. In the modernized military society, the navigation warfare(NAVWAR) based on the GPS jamming has been emerged and introduced as a military operation. The intentional interference to the future global navigation satellite system(GNSS) involving GPS must be also an important issue to civilian users in near future. This study is focused on the fundamental research prior to the research on "Potential principle of NAVWAR" under NAVWAR of the future warfare. In this paper, we would study on the investigation of NAVWAR based on electronic warfare(EW) and analyze characteristics of the jamming against GNSS's receivers. Then the general mechanism on GNSS jamming is proposed.

In this paper, we propose remote navigation control for intelligent robot using particle swarm optimization(PSO). The proposed system consists of interfaces for intelligent robot navigation and user interface in order to control the intelligent robot remotely. And communication interfaces using TCP/IP socket is used. To do this, we first design the fuzzy navigation controller based on expert's knowledge for intelligent robot navigation. At this time, we use the PSO algorithm in order to identify the membership functions of fuzzy control rules. And then, we propose the remote system in order to navigate the robot remotely. Finally, we show the effectiveness and feasibility of the developed controller and remote system through some experiments.

This paper describes performance improvement of GPS/DR Integration system using area decision algorithm and vehicle movement information. In GPS signal blockage area, i.e., tunnel and underground parking area, DR sensor errors are accumulated and navigation solution is gradually diverged. We use the car movement information according to moving area to correct the DR sensor error. Also, vehicle movement is decided as stop, straight line, turn and movement changing region through DR sensor data analysis. The car experiment is performed to verify the supposed method. The results show that supposed method provides small position and heading error than previous method.

Road and maritime transport which connecting main cities in the world is already fully saturated, and the loss cost caused by recent high oil prices is getting bigger. Transportation by inland waterway is rising as an alternative method of them. Concerning this, the GI Waterway is on construction to connect the Yellow sea and Seoul. Nevertheless, there are no existing aids to navigation around the area and no studies have been carried out for them. As the construction progresses, installation of proper aids to navigation should be considered and profound studies need to be carried out. This study focused on introduction of the cases and the systems of other countries inland waterway aids to navigation and suggested a suitable navigation aids system along the inland waterways in Korea and a way of installation for that system.

In near future, more congested and dangerous marine traffic environment due to the rapid marine traffics increase and ship handling difficulty by enlargement of ship size is predicted. In this paper, an navigation supporting system proposal made to enhance the safe navigation by providing the collision avoidance informations to the navigator via marine traffic environment assessment. Proposed navigation supporting system displays results of marine traffic environment assessment, degree of the dangers and gives reason of danger which is enhance situational awareness of navigator. For this purpose, results of marine traffic environment assessment which is obtained via real time assessment sent to the designated server and through the connection with navigation supporting system navigator being enable to see all those informations on the computer screen Navigator would utilize those information to make a decision in the difficult waterways and thus safe navigation could be enhanced.

최근 항공기, 자동차, 선박을 포함하여 다양한 분야에서 무인시스템에 관한 연구 개발이 이루어지고 있다. 우리나라에서도 IT 기술의 발달과 함께 무인시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있지만 아직 개발 실적은 미미한 수준이다. 이 연구에서는 바지(barge)선형의 초소형자율 무인선박(USV)을 개발하고자 하였다. 자율항법 알고리즘 개발에 GPS센서의 위치 정보를 기반으로 대권항법 계산식을 적용하였으며, 프로그래밍은 NI사의 LabVIEW 8.2를 이용하였다. 조타제어는 펄스진폭변조 방식으로 하였다. 또한, 엔진시스템은 전동모터 및 전자 변속기로 구성하였고, 엔진시스템 냉각방식으로 DC모터펌프를 이용한 해수 직접냉각방식을 채용하였다. 무인선박을 자체 설계 제작하고, 해상실험을 통해 자율운항 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

항행속력규제는 통항안전성을 확보하기 위한 중요한 요소로서, 지금까지는 최고속력규제에 대하여만 연구 검토되어지고 있다. 최근 우리나라 항만에서는 중량물 운반용 예부선 등을 포함한 저속 항행선박으로 인하여 선박운항자의 위험부담감은 점점 증가하고 있다. 본 연구에서는 이러한 저속선박에 대한 최저속력 규제의 필요여부와 교통용량별 적정 최저속력을 산출하여 제안하였다. 이 연구의 구체적인 결과는 다음과 같다. (1) 시간당 통항척수가 5척의 경우에 최저속력을 5kts 이상으로 설정하면 속력규제 효과가 높다 (2) 시간당 통항척수가 10척 이상의 경우에 최저속력을 7kts로 설정하여야 속력규제 효과가 다소 있다 (3) 반면에, 통항척수가 많은 해역에서는 상대속력차가 적은 선박이 다수 발생하여, 선박 간 좁은 이격거리로 장시간 항행하여야 하므로 최저속력규제의 효과가 없는 것으로 판단된다.

As a method to reduce collision accidents of ships at sea, this paper suggests an expert system for collision avoidance and navigation (hereafter "ESCAN"). The ESCAN is designed and developed by using the theory and technology of expert system and based on the information provided by AIS and RADAR/ARPA system. In this paper the ESCAN is composed of four(4) components; Facts/Data Base in charge of preserving data from navigational equipment, Knowledge Base storing production rules of the ESCAN, Inference Engine deciding which rules are satisfied by facts or objects, User System Interface for communication between users and ESCAN. The ESCAN has the function of real--time analysis and judgment of various encountering situations between own ship and targets, and is to provide navigators with appropriate plans of collision avoidance and additional advice and recommendation This paper, as a basic study, is to introduce the basic design and function of ESCAN.

Recently, many vision-based navigation methods have been introduced as an intelligent robot application. However, many of these methods mainly focus on finding an image in the database corresponding to a query image. Thus, if the environment changes, for example, objects moving in the environment, a robot is unlikely to find consistent corresponding points with one of the database images. To solve these problems, we propose a novel navigation strategy which uses fast motion estimation and a practical scene recognition scheme preparing the kidnapping problem, which is defined as the problem of re-localizing a mobile robot after it is undergone an unknown motion or visual occlusion. This algorithm is based on motion estimation by a camera to plan the next movement of a robot and an efficient outlier rejection algorithm for scene recognition. Experimental results demonstrate the capability of the vision-based autonomous navigation against dynamic environments.

This paper describes a new method for indoor environment mapping and localization with stereo camera. For environmental modeling, we directly use the depth and color information in image pixels as visual features. Furthermore, only the depth and color information at horizontal centerline in image is used, where optical axis passes through. The usefulness of this method is that we can easily build a measure between modeling and sensing data only on the horizontal centerline. That is because vertical working volume between model and sensing data can be changed according to robot motion. Therefore, we can build a map about indoor environment as compact and efficient representation. Also, based on such nodes and sensing data, we suggest a method for estimating mobile robot positioning with random sampling stochastic algorithm. With basic real experiments, we show that the proposed method can be an effective visual navigation algorithm.

We propose a novel real-time obstacle avoidance method for rescue robots. This method, named the ELA(Emergency Level Around), permits the detection of unknown obstacles and avoids collisions while simultaneously steering the mobile robot toward safe position. In the ELA, we consider two sensor modules, PSD(Position Sensitive Detector) infrared sensors taking charge of obstacle detection in short distance and LMS(Laser Measurement System) in long distance respectively. Hence if a robot recognizes an obstacle ahead by PSD infrared sensors first, and judges impossibility to overcome the obstacle based on driving mode decision process, the order of priority is transferred to LMS which collects data of radial distance centered on the robot to avoid the confronted obstacle. After gathering radial information, the ELA algorithm estimates emergency level around a robot and generates a polar histogram based on the emergency level to judge where the optimal free space is. Finally, steering angle is determined to guarantee rotation to randomly direction as well as robot width for safe avoidance. Simulation results from wandering in closed local area which includes various obstacles and different conditions demonstrate the power of the ELA.

최근 IMO의 항해안전전문위원회(NAV) 통신작업반을 중심으로 E-Navigation(E-Nav) 전략개발에 관한 연구가 진행되고 있다. E-Nav 전략개발을 위한 통신망 아키텍처의 설계는 선교시스템의 표준 및 미래 항해 및 해양통신 장비에 관한 국가 R&D 프로젝트 방향을 결정하는 중요한 부분이다. 본 연구는 E-Nav 이용자 요구분석을 통하여 항해안전을 향상시키고 해상운송의 부가적인 이익을 가져다 줄 수 있는 E-Nav 서비스를 도출하고 통신망 기준모델을 설계하는데 목적을 두고 있다. 본 연구에서는 E-Nav 서비스를 크게 안전 및 보안, 해양기상, 조난, 비즈니스, 인포테인먼트(infotainment)의 5가지 분야로 나누고, 각 분야 별로 요구되는 E-Nav 서비스를 도출하였다. 그 결과로서 도출된 E-Nav 서비스 지원을 위한 통신망 아키텍처를 제안하였다.

E-navigation 전략의 핵심 장비인 전자해도표시시스템(ECDIS)과 선박자동식별장치(AIS)등의 출현으로 항해사는 전자항해 방식에 적응하며 편리성과 효율성으로 인해 전자항해장비에 의존하게 되었다. 현재의 첨단항해장비는 e-input인 측위정보가 필요하나, 신뢰할 수 있는 측위정보는 제한되어 있으며 고정적이라 할 수 있다. 결과로 첨단항해장비의 운용 및 해양분야의 위치정보 이용을 위해 주 측위시스템의 고장에 대비한 백업 측위시스템이 필요하게 되었다. 즉, 주 측위시스템에 고장이 발생하여 측위시스템으로부터 위치정보를 제공받지 못할 경우, 전파측위시스템 이외의 측위도구를 준비하여야 한다. 본 연구에서는 항만 내 항해 및 위치정보 서비스의 요구를 만족하기 위해 측위시스템을 분석하여 주시스템, 백업시스템의 적절한 조합을 통해 항만측위시스템 이중화 설계를 목적으로 한다.