Journal of Navigation and Port Research (한국항해항만학회지)

Korean Institute of Navigation and Port Research (한국항해항만학회)
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Development of Autonomous Navigation Algorithm for Very Small Unmanned Surface Vehicle based on GPS

GPS 기반의 초소형 무인선박을 위한 자율항법 알고리즘 개발

  • Kim, Hyo-Il (Graduate school of National Korea Maritime University) ;
  • Jun, Seung-Hwan (Division of Navigation System Engineering, National Korea Maritime University)
  • 김효일 (한국해양대학교 대학원) ;
  • 전승환 (한국해양대학교 항해시스템공학부)
  • Published : 2009.06.30
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Abstract

Recently, unmanned systems have been studied and developed in various areas including aircrafts, automobiles and vessels. In addition, many researches about unmanned systems in Korea have been studying actively with the advancement of IT However, it is not satisfied with the result of the researches and developments. Bemuse of the reason we've here tried to make a very small USV which is a barge type. We applied the Great circle navigation calculation based on GPS to the autonomous navigation algorithm and used the LabVIEW 8.2 developed by NI corp. for programming The engine and rudder were controlled by pulse width modulation method. The engine system was composed of the DC motor and ESC(Electronic Speed Controller). It was also applied by the direct cooling system using DC motor pump. A very small USV was designed and made by ourself and it was verified the effectiveness of autonomous navigation algorithm through the tests at the sea.

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.

Keywords

References

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