KR20190090251A - An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof - Google Patents

An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20190090251A
KR20190090251A KR1020180008900A KR20180008900A KR20190090251A KR 20190090251 A KR20190090251 A KR 20190090251A KR 1020180008900 A KR1020180008900 A KR 1020180008900A KR 20180008900 A KR20180008900 A KR 20180008900A KR 20190090251 A KR20190090251 A KR 20190090251A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving signal
motor
current
coordinate
controller
Prior art date
Application number
KR1020180008900A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102112098B1 (en
Inventor
김동헌
Original Assignee
경남대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경남대학교 산학협력단 filed Critical 경남대학교 산학협력단
Priority to KR1020180008900A priority Critical patent/KR102112098B1/en
Publication of KR20190090251A publication Critical patent/KR20190090251A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102112098B1 publication Critical patent/KR102112098B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/006—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
    • B63B2035/007—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled autonomously operating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

According to the present invention, an autonomous navigation system of an unmanned surface vehicle comprises: a first controller outputting a first driving signal by comparing current coordinates and destination coordinates of an unmanned surface vehicle; a second controller outputting a second driving signal by comparing the current coordinates and current target coordinates; a driving signal output unit outputting a third driving signal to control a sailing route of the unmanned surface vehicle by receiving and calculating the first and second driving signals; and a driving unit consisting of a first motor coupled to a left side of the unmanned surface vehicle and a second motor coupled to a right side of the unmanned surface vehicle and controlling the driving of the first and second motors so that the unmanned surface vehicle is sailed in an ideal route to the destination coordinates according to the third driving signal. According to the present invention, if the unmanned surface vehicle does not have a separate sensor and a vector value of tidal current is unknown, the unmanned surface vehicle is sailed in the ideal route to a destination by using a result value obtained through a neural network and controlling rotation speed of the motors of the unmanned surface vehicle.

Description

해양운항체의 자율운항시스템 및 그 방법{An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof}An autonomous navigation system for an unmanned surface vehicle and method thereof,

본 발명은 해양운항체의 자율운항시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 상기 해양운항체에 별도의 센서가 없어 조류의 벡터값을 알 수 없는 경우에, 신경회로망을 통해 얻은 결과값을 이용하여 상기 해양운항체의 모터 회전속도를 제어하여 목적지까지 이상적 경로로 운항되는 해양운항체의 자율운항시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an autonomous navigation system for a marine navigation body and a method thereof, and more particularly, to a navigation system for a marine navigation body that uses a result value obtained through a neural network, The present invention relates to an autonomous navigation system and method for a marine navigation system that controls the motor rotation speed of a marine navigation system and is operated to an ideal path to a destination.

이동 플랫폼에서의 무인시스템(Unmanned System)은 장소에 따라 지상, 공중, 수상에서 이용될 수 있다. 최근에는 무인시스템들을 어떻게 활용할 것인가에 대하여 국내외에서 활발히 연구가 진행되고 있다.Unmanned systems on mobile platforms can be used in ground, air, and water depending on the location. In recent years, research on how to use unmanned systems has been actively conducted at home and abroad.

무인시스템을 갖춘 해양운항체의 경우 다양한 용도로 사용하기 위해서는 자율운항 기능은 필수적이다. 그러나 수상에서의 자율운항은 지상에서의 자율주행과는 달리 조향에 있어서 환경적인 영향을 많이 받는다. 따라서, 지상에서의 자율주행을 하는 것과 동일한 방법으로 수상에서 자율운항을 한다면 해양운항체는 목적지까지 도달하는데 더 많은 시간이 걸릴 수 있다. For marine vessels with unmanned systems, autonomous navigation is essential for a variety of uses. However, unlike autonomous navigation on the ground, autonomous navigation at the waterfront is highly affected by the environment in steering. Thus, if autonomous navigation is performed in the water in the same way as autonomous navigation on the ground, the marine vessel can take more time to reach its destination.

도 1을 참조하면, 해상의 경우에는 해양운항체(20)가 조류와 같은 환경영향을 받아 목적지까지 이동할 때 해양운항체(20)는 계속해서 조류의 벡터량 만큼 밀려나게되어 이상적 경로로 운항하지 못한다. 또한 종래의 자율운항시스템(10)은 고전적인 유도 알고리즘이나 일반 선형제어기로 GPS 등으로 위치를 보정해 가며 해양운항체(20)의 항해를 제어할 수 있지만, 변화해가는 환경을 실시간으로 예측하는 것이 아니라 현재 위치에서 목적지까지의 오차 정보만을 이용하기 때문에 도달 시간이 많이 소요되고, 출발지로부터 목적지까지 최단직선경로인 이상적 경로를 따라 운항하지 않는 문제점이 있었다. Referring to FIG. 1, in the case of maritime navigation, when the marine navigator 20 is moved to the destination under environmental influences such as algae, the marine navigator 20 continues to be pushed as much as the vector amount of the bird, . In addition, the conventional autonomous navigation system 10 can control the navigation of the marine navigation body 20 by correcting its position using a classical guidance algorithm or a general linear controller using GPS or the like. However, However, since only the error information from the current position to the destination is used, it takes a long time to arrive, and there is a problem in that it is not operated along the ideal route which is the shortest straight route from the origin to the destination.

한국공개특허 제10-2017-0064345호Korean Patent Publication No. 10-2017-0064345

본 발명은 해양운항체의 자율운항시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 상기 해양운항체에 별도의 센서가 없어 조류의 벡터값을 알 수 없는 경우에, 신경회로망을 통해 얻은 결과값을 이용하여 상기 해양운항체의 모터 회전속도를 제어하여 목적지까지 이상적 경로로 운항되는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to an autonomous navigation system and method for a marine navigation body, and in the case where the vector value of the bird is not known because there is no separate sensor in the marine navigation body, The objective is to control the motor rotation speed of the operating body and to operate the ideal route to the destination.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 해양운항체의 자율운항시스템은, 해양운항체의 현재좌표와 목적지좌표를 비교하여 제1구동신호를 출력하는 제1제어기; 상기 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2구동신호를 출력하는 제2제어기; 상기 제1구동신호와 상기 제2구동신호를 입력받아 연산하여 상기 해양운항체의 운항 경로를 제어하는 제3구동신호를 출력하는 구동신호 출력부; 및 상기 해양운항체의 좌측에 결합된 제1모터 및 우측에 결합된 제2모터로 구성되고, 상기 제3구동신호에 따라 상기 해양운항체가 상기 목적지좌표에 이상적 경로로 운항되도록 상기 제1 및 제2모터의 구동을 제어하는 구동부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an autonomous navigation system for a marine navigation system, comprising: a first controller for outputting a first driving signal by comparing current coordinates and destination coordinates of a marine navigation system; A second controller for comparing the current coordinate with the current target coordinate to output a second driving signal; A driving signal output unit operable to receive the first driving signal and the second driving signal and to output a third driving signal for controlling a navigation path of the marine navigator; And a first motor coupled to the left side of the marine navigator and a second motor coupled to the right side of the marine navigator so that the marine navigator is operated on the ideal path in accordance with the third drive signal, And a driving unit for controlling driving of the two motors.

여기서, 특히 상기 제2제어기는 상기 현재좌표와 상기 현재목표좌표 간의 위도차이가 발생될 때 상기 제2구동신호를 출력하는 점에 그 특징이 있다.In particular, the second controller is characterized in that it outputs the second driving signal when a latitude difference is generated between the current coordinate and the current target coordinate.

여기서, 특히 상기 제2제어기는 신경회로망을 포함하고, 상기 신경회로망의 학습에 따라 상기 위도차이가 최소가 되도록 연산하여 상기 제2구동신호를 출력하는 점에 그 특징이 있다. In particular, the second controller includes a neural network, and is characterized by calculating the latitude difference to be the minimum according to the learning of the neural network, and outputting the second drive signal.

여기서, 특히 상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에, 상기 구동부는 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터를 상기 제1모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 점에 그 특징이 있다.Here, the driving unit drives the second motor to rotate faster than the first motor in accordance with the third driving signal, particularly when the driving unit is located on the right side from the current target coordinate based on the moving direction of the marine navigator The point has its characteristics.

여기서, 특히 상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에, 상기 구동부는 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터를 상기 제2모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 점에 그 특징이 있다.Here, the driving unit drives the first motor to rotate faster than the second motor in accordance with the third driving signal, particularly when the driving unit is located on the left side from the current target coordinate based on the moving direction of the marine navigator The point has its characteristics.

여기서, 특히 상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간 값을 오프셋(offset)값으로 설정하고, 상기 제2제어기는 상기 현재좌표가 상기 오프셋값 범위를 벗어나는 경우 상기 제2구동신호를 출력하는 점에 그 특징이 있다.In particular, a latitude interval value of a certain range is set as an offset value based on the current target coordinates, and the second controller outputs the second driving signal when the current coordinate is out of the offset value range The point has its characteristics.

또한, 상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 해양운항체의 자율운항방법은, 해양운항체의 현재좌표와 목적지좌표를 비교하여 제1제어기에서 제1구동신호를 출력하는 단계; 상기 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2제어기에서 제2구동신호를 출력하는 단계; 구동신호 출력부로 상기 제1구동신호 및 상기 제2구동신호가 입력되어 연산되고 제3구동신호를 출력하는 단계; 및 상기 제3구동신호를 입력받아 상기 해양운항체가 이상적 경로로 운항되도록 제1모터 및 제2모터를 포함하는 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an autonomous navigation system for a marine navigation system, comprising: outputting a first driving signal in a first controller by comparing current coordinates and destination coordinates of a marine navigation system; Comparing the current coordinate with a current target coordinate and outputting a second driving signal in a second controller; The first driving signal and the second driving signal being inputted to the driving signal output unit and being operated and outputting a third driving signal; And controlling the driving unit, including the first motor and the second motor, to receive the third driving signal and operate the marine vessel as an ideal route.

여기서, 특히 상기 현재좌표와 상기 현재목표좌표 간의 위도차이가 발생 될 때 상기 제2구동신호가 출력되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the second driving signal is output when a latitude difference is generated between the current coordinate and the current target coordinate.

여기서, 특히 상기 제2제어기는 신경회로망을 포함하고, 상기 신경회로망의 학습에 따라 상기 위도차이가 최소가 되도록 연산하여 상게 제2구동신호를 출력하는 점에 그 특징이 있다. In particular, the second controller is characterized in that it includes a neural network, calculates the latitude difference to be the minimum according to the learning of the neural network, and outputs the second drive signal.

여기서, 특히 상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에, 상기 구동부가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터를 상기 제1모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 점에 그 특징이 있다.The driving unit drives the second motor to rotate faster than the first motor in accordance with the third driving signal when the driving unit is located on the right side from the current target coordinate, The point has its characteristics.

여기서, 특히 상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에, 상기 구동부가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터를 상기 제2모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 점에 그 특징이 있다.Here, the driving unit drives the first motor to rotate faster than the second motor according to the third driving signal, particularly when the driving unit is located on the left side from the current target coordinate based on the moving direction of the marine navigator The point has its characteristics.

여기서, 특히 상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간 값을 오프셋(offset)값으로 설정하고, 상기 현재좌표가 상기 오프셋값 범위를 벗어나는 경우 상기 제2구동신호를 출력하는 점에 그 특징이 있다. In this case, the second driving signal is output when the current coordinate is out of the offset value range, in particular, by setting a certain latitude interval value as an offset value based on the current target coordinate, have.

본 발명에 따르면, 해양운항체에 별도의 센서가 없어 조류의 벡터값을 알 수 없는 경우에, 신경회로망을 통해 얻은 결과값을 이용하여 상기 해양운항체의 모터 회전속도를 제어하여 목적지까지 이상적 경로로 운항될 수 있다.According to the present invention, when the vector value of the algae is not known because there is no sensor on the marine carrier, the motor rotational speed of the marine carrier is controlled using the result obtained through the neural network, .

도 1은 종래기술의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항제의 자율운항시스템을 도식화한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 이동경로의 궤적들을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram of the prior art.
FIG. 2 is a diagram illustrating an autonomous navigation system of an ocean navigation system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an embodiment of an operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing another embodiment of the operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing trajectories of a movement path of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing another embodiment of the operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항제의 자율운항시스템을 도식화한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an autonomous navigation system of an ocean navigation system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 해양에서 출발좌표로부터 설정된 목적지좌표로 자율운행을 하는 해양운항체의 자율운항시스템에 있어서, 상기 자율운항시스템은 GPS(100), 제어부(200) 및 구동부(300)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2, an autonomous navigation system for a marine navigation system that performs autonomous navigation from a starting coordinate to a destination coordinate set in the ocean includes a GPS 100, a controller 200, and a driver 300 .

상기 GPS(100)는 상기 해양운항체(20)에 결합되어 상기 해양운항체(20)의 경도좌표 및 위도좌표를 실시간으로 수신한다. The GPS (100) is coupled to the marine navigator (20) and receives the coordinates of the longitude and latitude of the marine navigator (20) in real time.

상기 제어부(200)는 제1제어기(210) 및 제2제어기(220)를 포함하여 구성되고 병렬로 연결되며 상기 구동부(300)를 제어한다. The controller 200 includes a first controller 210 and a second controller 220 and is connected in parallel to control the driving unit 300.

상기 제1제어기(210)는 주 제어기로, 현재좌표와 목적지좌표를 비교하여 제1구동신호를 출력한다. The first controller 210 is a main controller that compares a current coordinate and a destination coordinate to output a first driving signal.

상기 제2제어기(220)는 부 제어기로, 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2구동신호를 출력한다. 상기 제2제어기(220)는 실제 모델링에서 생기는 오차 혹은 바람, 조류와 같은 다른 외부적 환경 요소에 대한 오차를 근사화하는 제어기로 신경회로망이 사용될 수 있다. 여기에서 사용되는 상기 제2제어기(220)는 상기 제1제어기(210)와 병렬 구조로 사용되어 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(희망 궤적)을 벗어난 경우만 사용되어 부가적인 제어입력을 생성한다. The second controller 220 is a sub-controller that compares the current coordinate with the current target coordinate and outputs a second driving signal. The second controller 220 may be a neural network as a controller that approximates an error caused by an actual modeling or an error to other external environmental factors such as wind and algae. The second controller 220 used here is used in parallel with the first controller 210 to be used only when the marine vessel 20 is out of an ideal path (desired trajectory) .

상기 현재목표좌표는 출발좌표와 설정된 목적지좌표를 잊는 직선으로 해양운항체(20)가 자율운항하게 될 이상적 경로 상에서 현재 시점에 예상된 좌표를 의미한다. The current target coordinates refer to the coordinates that are expected at the current point on the ideal path that the marine vessel 20 will autonomously operate on a straight line that forgets the starting coordinates and the set destination coordinates.

보다 구체적으로, 좌표평면상에서 현재 해양운항체(20)의 경도좌표에서 상기 출발좌표와 설정된 목적지좌표를 잊는 직선이 만나는 좌표이다. More specifically, on the coordinate plane, coordinates at which the starting coordinates and the set coordinates of the destination are found intersect at the coordinates of the hardness of the current marine vessel 20.

상기 제어부(200)는 구동신호 출력부(250)를 더 포함하고, 상기 구동신호 출력부(250)는 상기 제1구동신호와 상기 제2구동신호를 입력받아 연산하고, 제3구동신호를 출력한다. The control unit 200 further includes a drive signal output unit 250. The drive signal output unit 250 receives the first drive signal and the second drive signal and calculates a third drive signal, do.

상기 구동부(300)는 제1모터(310) 및 제2모터(320)를 포함하여 구성된다. 상기 제1모터(310)는 상기 해양운항체(20) 좌측 후미에 결합되고, 상기 제2모터(320)는 상기 해양운항체(20) 우측 후미에 결합된다. The driving unit 300 includes a first motor 310 and a second motor 320. The first motor 310 is coupled to the left rear of the marine navigator 20 and the second motor 320 is coupled to the right marquee of the marine navigator 20.

상기 출력된 제3구동신호는 상기 구동부(300)로 입력되어 상기 해양운항체(20)가 상기 목적지좌표에 이상적 경로로 운항되도록 상기 제1모터(310) 및 상기 제2모터(320)를 구동시킨다. The output third driving signal is input to the driving unit 300 to drive the first motor 310 and the second motor 320 so that the marine navigation unit 20 operates on the ideal path to the destination coordinates .

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating an embodiment of an operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 해양운항체(20)가 a좌표에서 목적지좌표로 자율운항 하는 경로에 있어서, a좌표와 목적지좌표를 잊는 최단직선이 이상적 경로(40)가 된다. 실제 모델링에서 생기는 오차 혹은 바람, 조류와 같은 다른 외부적 환경 요소에 의해 상기 해양운항체(20)는 이상적 경로(40)로 운항되지 못하고 어느 시점에 b좌표에 이르게 된다. 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)를 벗어남에 따라 제2제어기(220)가 동작하게 되고, 상기 제1제어기(210)로부터 출력되는 제1구동신호와 제2제어기(220)에서 출력되는 제2구동신호가 구동신호 출력부(250)로 입력되고, 상기 구동신호 출력부(250)로부터 제3구동신호가 출력되어, 상기 제3구동신호에 따라 b좌표에 있는 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)로 수렴하게끔 구동부(300)가 동작된다.Referring to FIG. 3, in the path where the marine navigator 20 autonomously operates from the a-coordinate to the destination coordinate, the shortest straight line that forgets the a-coordinate and the destination coordinate becomes the ideal path 40. Due to errors in actual modeling or other external environmental factors such as wind and algae, the marine navigator 20 can not be operated on the ideal route 40 but reaches the b-coordinate at some point. The second controller 220 operates as the marine vessel 20 moves out of the ideal path 40 and the first drive signal outputted from the first controller 210 and the second drive signal outputted from the second controller 220 The second driving signal to be outputted is inputted to the driving signal output unit 250 and the third driving signal is outputted from the driving signal output unit 250 and the third driving signal is outputted from the marine navigation unit The driver 300 is operated so that the driver 20 converges to the ideal path 40.

보다 구체적으로, 상기 해양운행체(10)가 상기 이상적 경로(40)의 오른쪽에 위치하게 된 경우, 즉, 상기 해양운항체(20)가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치하게 된 경우, 상기 구동부(300)의 제2모터(320)를 제1모터(310)보다 더 빠르게 구동시켜 상기 해양운항체(20)가 상기 이상적 경로(40)로 수렴하게끔 할 수 있다. More specifically, when the marine navigator 10 is located on the right side of the ideal route 40, that is, when the marine navigator 20 is moved to the right from the current target coordinates The second motor 320 of the driving unit 300 is driven faster than the first motor 310 so that the marine vessel 20 can converge to the ideal path 40. [

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.4 is a view showing another embodiment of the operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 해양운항체(20)가 a'좌표에서 목적지좌표로 자율운항 하는 경로에 있어서, a'좌표와 목적지좌표를 잊는 최단직선이 이상적 경로(40)가 된다. 실제 모델링에서 생기는 오차 혹은 바람, 조류와 같은 다른 외부적 환경 요소에 의해 상기 해양운항체(20)는 이상적 경로(40)로 운항되지 못하고 어느 시점에 b'좌표에 이르게 된다. 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)를 벗어남에 따라 제2제어기(220)가 동작하게 되고, 상기 제1제어기(210)로부터 출력되는 제1구동신호와 제2제어기(220)에서 출력되는 제2구동신호가 구동신호 출력부(250)로 입력되고, 상기 구동신호 출력부(250)로부터 제3구동신호가 출력되어, 상기 제3구동신호에 따라 b'좌표에 있는 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)로 수렴하게끔 구동부(300)가 동작된다.Referring to FIG. 4, in the path where the marine navigator 20 autonomously operates from the a 'coordinates to the destination coordinates, the shortest straight line that forgets the a' coordinates and the destination coordinates becomes the ideal path 40. Due to errors in actual modeling or other external environmental factors such as wind and algae, the marine navigator 20 can not be navigated to the ideal path 40 and reaches the b 'coordinates at some point. The second controller 220 operates as the marine vessel 20 moves out of the ideal path 40 and the first drive signal outputted from the first controller 210 and the second drive signal outputted from the second controller 220 The second driving signal is outputted to the driving signal output unit 250 and the third driving signal is outputted from the driving signal output unit 250. The third driving signal is outputted to the marine navigation The driving unit 300 is operated so that the body 20 converges to the ideal path 40.

보다 구체적으로, 상기 해양운행체(10)가 상기 이상적 경로(40)의 왼쪽에 위치하게 된 경우, 즉 상기 해양운항체(20)가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치하게 된 경우, 상기 구동부(300)의 제1모터(310)를 제2모터(320)보다 더 빠르게 구동시켜 상기 해양운항체(20)가 상기 이상적 경로(40)로 수렴하게끔 할 수 있다. More specifically, when the marine navigator 10 is positioned to the left of the ideal route 40, that is, when the marine navigator 20 moves, The first motor 310 of the driving unit 300 may be driven faster than the second motor 320 so that the marine vessel 20 can converge to the ideal path 40.

보다 구체적으로, 여러 개의 층으로 이루어진 상기 제2제어기(220)인 신경회로망의 한 층은 여러 개의 노드로 이루어진다. 노드에서는 실제로 연산이 일어나는데, 이 연산 과정은 인간의 신경망을 구성하는 뉴런에서 일어나는 과정을 모사하도록 설계되어있다. 노드는 일정 크기 이상의 자극을 받으면 반응을 하는데, 그 반응의 크기는 입력값과 노드의 계수(또는 가중치)를 곱한 값과 대략 비례한다. 일반적으로 노드는 여러 개의 입력을 받으며 입력의 갯수 만큼 계수를 가지고 있다. 따라서 이 계수를 조절함으로써 여러 입력에 다른 가중치를 부여할 수 있다. 모든 계수는 학습 과정에서 계속 조금씩 변하는데, 결과적으로 각 노드가 어떤 입력을 중요하게 여기는지를 반영한다. 그리고 신경망의 '학습(training)'은 이 계수를 업데이트하는 과정이다. 일 실시 예로 역전파 알고리즘은 Levenbeg-Marquard backpropagation을 이용할 수 있다.More specifically, one layer of the neural network, which is the second controller 220 of several layers, is composed of several nodes. The nodes actually operate, which is designed to simulate the processes that take place in the neurons that make up the human neural network. A node reacts when it receives a stimulus of a certain size or more. The magnitude of the response is approximately proportional to the input value multiplied by the coefficient (or weight) of the node. In general, a node receives multiple inputs and has a count of the number of inputs. Thus, we can assign different weights to different inputs by adjusting this coefficient. All the coefficients change little by little in the learning process, and as a result they reflect which inputs each node regards as important. And 'training' of the neural network is the process of updating this coefficient. In one embodiment, the backpropagation algorithm may utilize Levenbeg-Marquard backpropagation.

도 3의 b좌표와 c좌표, 도 4의 b'좌표와 c'좌표를 잊는 직선은 상기 해양운항체(20)의 현재좌표와 현재목표좌표의 위도 차이로, 신경망의 학습에 따라 상기 위도 차이가 최소가 되도록 상기 제2제어기(220)내에서 연산을 하여 제2구동신호를 출력하게된다. The straight lines for forgetting the b coordinate and the c coordinate in FIG. 3, the b 'coordinate and the c' coordinate in FIG. 4 are the difference in latitude between the current coordinates of the marine navigator 20 and the current target coordinates, The second controller 220 performs a calculation in the second controller 220 so as to minimize the latitude difference according to the learning of the neural network, thereby outputting the second driving signal.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 5 is a view showing another embodiment of the operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.

도 5을 참조하면, 출발좌표에서 목적지좌표까지 실제 모델링에서 생기는 오차 혹은 바람, 조류와 같은 다른 외부적 환경 요소가 없다면 이상적 경로(40)를 통하여 해양운항체(20)가 운행한다. Referring to FIG. 5, the marine vessel 20 travels through the ideal route 40 if there is no error caused by actual modeling from the starting coordinates to the destination coordinates, or other external environmental factors such as winds and tides.

그러나, 실제 모델링에서 생기는 오차 혹은 바람, 조류와 같은 다른 외부적 환경 요소가 존재하고, 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)를 이탈하므로, 제어부(200)의 동작에 따라 제1경로(41), 제2경로(42) 중 어느 하나로 해양운항체(20)가 자율운행하게 된다. However, since there are other external environmental factors such as an error caused by the actual modeling, wind, and algae, and the marine vessel 20 departs from the ideal route 40, The marine maneuvering unit 20 is operated by either the first route 41 or the second route 42.

상기 제1경로(41)는 현재좌표와 목적지좌표만 비교하는 제1제어기(210)만 동작한 경우이고, 상기 제2경로(42)는 신경회로망을 이용한 제2제어기(220)가 상기 제1제어기(210)와 병렬하여 동작한 경우이다. 상기 제1경로(41) 보다 상기 제2경로(42)를 따라 상기 해양운항체(20)가 움직일 때, 더 빨리 목적지에 도달할 수 있었고, 상기 출발좌표와 상기 목적지좌표를 잊는 이상적 경로(40)에 수렴하여 운항하게 된다.The first path 41 is operated only by the first controller 210 comparing only the current coordinates and the destination coordinates and the second path 42 is a case where the second controller 220 using the neural network operates the first And operates in parallel with the controller 210. When the marine navigator 20 moves along the second path 42 rather than the first path 41 it is possible to reach the destination faster and to provide an ideal path 40 that forgets the starting coordinates and the destination coordinates ), And operates.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양운항체의 동작의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 6 is a view showing another embodiment of the operation of a marine vessel according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5와 같이 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)에 수렴하여 운항할 때, 채터링(chattering)현상이 일어나게 된다. 채터링 현상은 상기 해양운항체(20) 이상적 경로(40)로 수렴하기 위해 회전이 잦아지는 현상을 말하며, 채터링 현상이 커지면 목적지로 도달하는 시간이 길어지게 된다. As shown in FIG. 5, the chattering phenomenon occurs when the marine vessel 20 converges on the ideal route 40. The chattering phenomenon is a phenomenon in which the rotation is frequently made to converge to the ideal path 40 of the marine vessel 20, and when the chattering phenomenon becomes large, the time to reach the destination becomes longer.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 채터링 현상을 줄이기 위해 오프셋(offset)값(△y)을 설정할 수 있다. 상기 오프셋(offset)값(△y)은 이상적 경로(40)를 기준으로 일정범위의 위도 구간 값을 말한다. 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)에 근접했을 때, 채터링 현상을 감소시키기 위하여 오프셋(offset)값(△y)을 설정할 수 있고, 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)로부터 위도 차이가 오프셋(offset)값(△y) 범위에 있을 때도 이상적 경로(40)로 운행한다고 판단한다. Referring to FIGS. 5 and 6, an offset value? Y may be set to reduce the chattering phenomenon. The offset value? Y refers to a latitude interval value within a certain range based on the ideal path 40. An offset value y can be set to reduce chattering when the marine navigator 20 is close to the ideal path 40 and the marine navigator 20 can determine the ideal path 40 to the ideal path 40 even when the latitude difference is within the offset value y.

보다 구체적으로, 해양운항체(20)의 현재좌표가 a좌표인 경우, a좌표에서 상기 현재좌표와 현재목표좌표의 위도 차이는 오프셋(offset)값(△y) 범위 외로, 도3과 같이 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40) 오른쪽에 있는 경우이므로, 제1제어기(210) 및 제2제어기(220)가 모두 동작하여 각각 제1구동신호 및 제2구동신호를 출력하고, 상기 제1구동신호 및 제2구동신호는 구동신호 출력부(250)로 입력되어 제3구동신호를 출력하고, 상기 제3구동신호는 구동부(300)로 입력되어 제2모터(320)를 제1모터(310)보다 빠르게 구동하여 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)로 수렴할 수 있도록 한다. More specifically, when the current coordinate of the marine navigator 20 is the a-coordinate, the latitude difference between the current coordinate and the current target coordinate in the a-coordinate is out of the range of the offset value y, The first controller 210 and the second controller 220 are all operated to output the first drive signal and the second drive signal, respectively, since the marine navigator 20 is located on the right side of the ideal path 40, The first driving signal and the second driving signal are input to the driving signal output unit 250 and output a third driving signal. The third driving signal is input to the driving unit 300, So that it can be driven faster than the motor 310 so that the marine vessel 20 can converge to the ideal path 40.

마찬가지로, 해양운항체(20)의 현재좌표가 c좌표인 경우, c좌표에서 상기 현재좌표와 현재목표좌표의 위도 차이는 오프셋값(△y) 범위 외로, 도 4와 같이 상기 해양운항체(20)가 상기 이상적 경로(40) 왼쪽에 있는 경우이므로, 제1제어기(210) 및 제2제어기(220)가 모두 동작하여 각각 제1구동신호 및 제2구동신호를 출력하고, 상기 제1구동신호 및 제2구동신호는 구동신호 출력부(250)로 입력되어 제3구동신호를 출력하고, 상기 제3구동신호는 구동부(300)로 입력되어 상기 제1모터(310)를 상기 제2모터(320)보다 빠르게 구동하여 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)로 수렴할 수 있도록 한다. Likewise, when the current coordinate of the marine vessel 20 is the c-coordinate, the latitude difference between the current coordinate and the current target coordinate in the c-coordinate is outside the range of the offset value y, The first controller 210 and the second controller 220 are all operated to output the first drive signal and the second drive signal, respectively, and the first drive signal < RTI ID = 0.0 > And the second driving signal is inputted to the driving signal output unit 250 and outputs a third driving signal and the third driving signal is inputted to the driving unit 300 so as to connect the first motor 310 to the second motor 320 so that the marine maneuver body 20 can converge to the ideal path 40.

또한, 해양운항체가(10)의 현재좌표가 b좌표인경우, 상기 b좌표의 위도좌표와 상기 b좌표의 현재목표좌표의 위도 차이는 오프셋값(△y) 범위 내로, 이상적 경로(40)로 운항하고 있다고 판단한다. 따라서, 제2제어기(220)는 동작하지 않고, 상기 해양운항체(20)는 제1제어기(210)만 동작에 따라 구동부(300)를 동작시켜 상기 해양운항체(20)가 운항한다. When the current coordinate of the marine vessel 10 is the b-coordinate, the latitude difference between the latitude coordinate of the b-coordinate and the current target coordinate of the b-coordinate is within the range of the offset value y, It is judged to be operating. Accordingly, the second controller 220 does not operate, and the marine navigation unit 20 operates the driving unit 300 according to the operation of only the first controller 210, so that the marine navigation unit 20 operates.

해양에서 출발좌표로부터 설정된 목적지좌표로 자율운행을 하는 해양운항체의 자율운항방법에 있어서, 먼저 해양운항체(20)의 현재좌표와 목적지좌표를 비교하여 제1제어기(210)에서 제1구동신호를 출력하는 단계;가 수행된다. The first controller 210 compares the current coordinates of the marine vessel 20 with the destination coordinates and compares the current coordinates of the marine vessel 20 with the coordinates of the destination coordinates, Is performed.

이어서, 상기 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2제어기(220)에서 제2구동신호를 출력하는 단계;가 수행된다. Then, the second controller 220 outputs the second driving signal by comparing the current coordinate with the current target coordinate.

상기 제2제어기(220)는 부 제어기로, 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2구동신호를 출력한다. 상기 제2제어기(220)는 실제 모델링에서 생기는 오차 혹은 바람, 조류와 같은 다른 외부적 환경 요소에 대한 오차를 근사화하는 제어기로 신경회로망이 사용될 수 있다. 여기에서 사용되는 상기 제2제어기(220)는 상기 제1제어기(210)와 병렬 구조로 사용되어 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(희망 궤적)을 벗어난 경우만 사용되어 부가적인 제어입력을 생성한다. The second controller 220 is a sub-controller that compares the current coordinate with the current target coordinate and outputs a second driving signal. The second controller 220 may be a neural network as a controller that approximates an error caused by an actual modeling or an error to other external environmental factors such as wind and algae. The second controller 220 used here is used in parallel with the first controller 210 to be used only when the marine vessel 20 is out of an ideal path (desired trajectory) .

이어서, 구동신호 출력부(250)로 상기 제1구동신호 및 상기 제2구동신호가 입력되어 연산되고 제3구동신호를 출력하는 단계; 가 수행된다.Then, the first driving signal and the second driving signal are input to the driving signal output unit 250 and the third driving signal is outputted. Is performed.

일 실시 예로 상기 현재좌표와 상기 현재목표좌표 간의 위도차이가 발생 될 때 상기 제2구동신호가 출력될 수 있다.In one embodiment, the second driving signal may be output when a latitude difference between the current coordinate and the current target coordinate occurs.

이어서, 상기 제3구동신호를 입력받아 상기 해양운항체(20)가 이상적 경로(40)로 운항되도록 제1모터(310) 및 제2모터(320)를 포함하는 구동부(300)를 제어하는 단계;가 수행된다.A step of controlling the driving unit 300 including the first motor 310 and the second motor 320 to receive the third driving signal and operate the ocean navigator 20 to the ideal path 40 ; ≪ / RTI >

일 실시 예로, 상기 해양운항체(20)가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에, 상기 구동부(300)가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터(220)를 상기 제1모터(210)보다 빠르게 회전되도록 구동시킬 수 있다.In one embodiment, when the marine navigator 20 is located on the right side from the current target coordinate with reference to the direction in which the marine navigator 20 moves, the driving unit 300 drives the second motor 220 according to the third driving signal, Can be driven to rotate faster than the first motor (210).

다른 실시 예로, 상기 해양운항체(20)가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에, 상기 구동부(300)가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터(310)를 상기 제2모터(320)보다 빠르게 회전되도록 구동시킬 수 있다. In another embodiment, the driving unit 300 drives the first motor 310 in response to the third driving signal when the navigation unit 20 is located on the left side of the current target coordinate, Can be driven to rotate faster than the second motor (320).

또 다른 실시 예로, 상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간 값을 오프셋(offset)값(△y)으로 설정하고, 상기 현재좌표가 상기 오프셋값(△y) 범위를 벗어나는 경우 상기 제2구동신호를 출력할 수 있다.In yet another embodiment, a latitude interval value of a certain range may be set as an offset value y based on the current target coordinates, and when the current coordinates are out of the range of the offset value y, It is possible to output a driving signal.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

20 해양운항체 40 이상적 경로
41 제1경로 42 제2경로
100 GPS 200 제어부
210 제1제어기 220 제2제어기
250 구동신호 출력부 300 구동부
310 제1모터 320 제2모터20 Marine Operator 40 Ideal Path
41 first path 42 second path
100 GPS 200 control unit
210 first controller 220 second controller
250 driving signal output unit 300 driving unit
310 First motor 320 Second motor

Claims (12)

해양운항체의 현재좌표와 목적지좌표를 비교하여 제1구동신호를 출력하는 제1제어기;
상기 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2구동신호를 출력하는 제2제어기;
상기 제1구동신호와 상기 제2구동신호를 입력받아 연산하여 상기 해양운항체의 운항 경로를 제어하는 제3구동신호를 출력하는 구동신호 출력부; 및
상기 해양운항체의 좌측에 결합된 제1모터 및 우측에 결합된 제2모터로 구성되고, 상기 제3구동신호에 따라 상기 해양운항체가 상기 목적지좌표에 이상적 경로로 운항되도록 상기 제1 및 제2모터의 구동을 제어하는 구동부를 포함하는 해양운항체의 자율운항시스템.
A first controller for comparing the current coordinates of the marine vessel with the destination coordinates and outputting a first drive signal;
A second controller for comparing the current coordinate with the current target coordinate to output a second driving signal;
A driving signal output unit operable to receive the first driving signal and the second driving signal and to output a third driving signal for controlling a navigation path of the marine navigator; And
A first motor coupled to a left side of the marine navigator and a second motor coupled to the right, wherein the marine navigator is operated according to the third drive signal to provide the first and second And a driving unit for controlling the driving of the motor.
제1항에 있어서,
상기 제2제어기는 상기 현재좌표와 상기 현재목표좌표 간의 위도차이가 발생될 때 상기 제2구동신호를 출력하는 해양운항체의 자율운항시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the second controller outputs the second driving signal when a latitude difference is generated between the current coordinate and the current target coordinate.
제2항에 있어서,
상기 제2제어기는 신경회로망을 포함하고,
상기 신경회로망의 학습에 따라 상기 위도차이가 최소가 되도록 연산하여 상기 제2구동신호를 출력하는 해양운항체의 자율운항시스템.
3. The method of claim 2,
The second controller comprising a neural network,
And the second driving signal is calculated so that the latitude difference is minimized according to the learning of the neural network, thereby outputting the second driving signal.
제1항에 있어서,
상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에,
상기 구동부는 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터를 상기 제1모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 해양운항체의 자율운항시스템.
The method according to claim 1,
When the navigation target is located on the right side from the current target coordinate with reference to a moving direction of the marine navigator,
Wherein the driving unit drives the second motor to rotate faster than the first motor in accordance with the third driving signal.
제1항에 있어서,
상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에,
상기 구동부는 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터를 상기 제2모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 해양운항체의 자율운항시스템.
The method according to claim 1,
Wherein when the navigation target is located on the left side of the current target coordinate with reference to a direction in which the marine navigator moves,
Wherein the driving unit drives the first motor to rotate faster than the second motor in accordance with the third driving signal.
제1항에 있어서,
상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간 값을 오프셋(offset)값으로 설정하고,
상기 제2제어기는 상기 현재좌표가 상기 오프셋값 범위를 벗어나는 경우 상기 제2구동신호를 출력하는 해양운항체의 자율운항시스템.
The method according to claim 1,
Setting a latitude interval value of a certain range based on the current target coordinates as an offset value,
And the second controller outputs the second driving signal when the current coordinate is out of the offset value range.
해양운항체의 현재좌표와 목적지좌표를 비교하여 제1제어기에서 제1구동신호를 출력하는 단계;
상기 현재좌표와 현재목표좌표를 비교하여 제2제어기에서 제2구동신호를 출력하는 단계;
구동신호 출력부로 상기 제1구동신호 및 상기 제2구동신호가 입력되어 연산되고 제3구동신호를 출력하는 단계; 및
상기 제3구동신호를 입력받아 상기 해양운항체가 이상적 경로로 운항되도록 제1모터 및 제2모터를 포함하는 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 해양운항체의 자율운항방법.
Comparing the current coordinates of the marine vessel with the destination coordinates and outputting the first drive signal in the first controller;
Comparing the current coordinate with a current target coordinate and outputting a second driving signal in a second controller;
The first driving signal and the second driving signal being inputted to the driving signal output unit and being operated and outputting a third driving signal; And
And controlling the driving unit including the first motor and the second motor to receive the third driving signal and operate the marine navigation unit to the ideal route.
제7항에 있어서,
상기 현재좌표와 상기 현재목표좌표 간의 위도차이가 발생 될 때 상기 제2구동신호가 출력되는 해양운항체의 자율운항방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the second driving signal is outputted when a latitude difference is generated between the current coordinate and the current target coordinate.
제8항에 있어서,
상기 제2제어기는 신경회로망을 포함하고,
상기 신경회로망의 학습에 따라 상기 위도차이가 최소가 되도록 연산하여 상게 제2구동신호를 출력하는 해양운항체의 자율운항방법.
9. The method of claim 8,
The second controller comprising a neural network,
And calculating the latitude difference to be the minimum according to the learning of the neural network and outputting the second driving signal.
제7항에 있어서,
상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에,
상기 구동부가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터를 상기 제1모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 해양운항체의 자율운항방법.
8. The method of claim 7,
When the navigation target is located on the right side from the current target coordinate with reference to a moving direction of the marine navigator,
Wherein the driving unit drives the second motor to rotate faster than the first motor in accordance with the third driving signal.
제7항에 있어서,
상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에,
상기 구동부가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터를 상기 제2모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 해양운항체의 자율운항방법.
8. The method of claim 7,
Wherein when the navigation target is located on the left side of the current target coordinate with reference to a direction in which the marine navigator moves,
And the driving unit drives the first motor to rotate faster than the second motor in accordance with the third driving signal.
제7항에 있어서,
상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간 값을 오프셋(offset)값으로 설정하고,
상기 현재좌표가 상기 오프셋값 범위를 벗어나는 경우 상기 제2구동신호를 출력하는 해양운항체의 해양운행방법.

8. The method of claim 7,
Setting a latitude interval value of a certain range based on the current target coordinates as an offset value,
And outputs the second drive signal when the current coordinate is out of the offset value range.

KR1020180008900A 2018-01-24 2018-01-24 An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof KR102112098B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180008900A KR102112098B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180008900A KR102112098B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190090251A true KR20190090251A (en) 2019-08-01
KR102112098B1 KR102112098B1 (en) 2020-05-18

Family

ID=67615617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180008900A KR102112098B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102112098B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302098A (en) * 1999-04-20 2000-10-31 Japan Marine Sci & Technol Center Automatic azimuth setting method and device therefor
JP2002321690A (en) * 2001-04-27 2002-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Relative floating body motion system, control circuit for motion between two floating bodies, and simulator
JP2003127983A (en) * 2001-10-30 2003-05-08 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Navigation control device for autonomous underwater vehicle
KR20050007309A (en) * 2002-04-19 2005-01-17 컴퓨터 어소시에이츠 싱크, 인코포레이티드 Automatic neural-net model generation and maintenance
KR20170023737A (en) * 2016-12-19 2017-03-06 (주)코마린 Ship navigation apparatus and method for providing route information for ship
KR20170064345A (en) 2015-12-01 2017-06-09 대우조선해양 주식회사 Autonomous navigation system for a sailing yacht and method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302098A (en) * 1999-04-20 2000-10-31 Japan Marine Sci & Technol Center Automatic azimuth setting method and device therefor
JP2002321690A (en) * 2001-04-27 2002-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Relative floating body motion system, control circuit for motion between two floating bodies, and simulator
JP2003127983A (en) * 2001-10-30 2003-05-08 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Navigation control device for autonomous underwater vehicle
KR20050007309A (en) * 2002-04-19 2005-01-17 컴퓨터 어소시에이츠 싱크, 인코포레이티드 Automatic neural-net model generation and maintenance
KR20170064345A (en) 2015-12-01 2017-06-09 대우조선해양 주식회사 Autonomous navigation system for a sailing yacht and method thereof
KR20170023737A (en) * 2016-12-19 2017-03-06 (주)코마린 Ship navigation apparatus and method for providing route information for ship

Also Published As

Publication number Publication date
KR102112098B1 (en) 2020-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moreira et al. Path following control system for a tanker ship model
Gustavi et al. Observer-based leader-following formation control using onboard sensor information
Wiig et al. Collision avoidance for underactuated marine vehicles using the constant avoidance angle algorithm
CN109828570B (en) Control and guide method for self-adaptive boundary layer water surface unmanned ship
CN109241552B (en) Underwater robot motion planning method based on multiple constraint targets
CN105122166B (en) Stable heading control loop and method
Burke Path-following control of a velocity constrained tracked vehicle incorporating adaptive slip estimation
Ihle et al. Nonlinear formation control of marine craft with experimental results
Achtelik et al. Inversion based direct position control and trajectory following for micro aerial vehicles
CN112947431A (en) Unmanned ship path tracking method based on reinforcement learning
Farooq et al. Design and implementation of neural network based controller for mobile robot navigation in unknown environments
Zhang et al. Adaptive neural network control for visual docking of an autonomous underwater vehicle using command filtered backstepping
Wirtensohn et al. Modelling and identification of a twin hull-based autonomous surface craft
Plumet et al. Line following for an autonomous sailboat using potential fields method
Xu et al. An optimized energy-efficient path following algorithm for underactuated marine surface ship model
CN115014355A (en) Fixed-point return regulation and control method and device for catamaran unmanned ship
CN105094144B (en) A kind of adaptive wind resistance path tracking control method of unmanned airship
Wang et al. Roboat III: An autonomous surface vessel for urban transportation
Blaich et al. Design of a twin hull based USV with enhanced maneuverability
Wang et al. Adaptive nonlinear model predictive control for autonomous surface vessels with largely varying payload
CN113296505A (en) Unmanned ship multi-mode path tracking control method based on speed change LOS
Paez et al. Implementation of an unmanned surface vehicle for environmental monitoring applications
KR20190090251A (en) An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof
Praczyk Using hill climb modular assembler encoding and differential evolution to evolve modular neuro-controllers of an autonomous underwater vehicle acting as a magnetic anomaly detector
Kanakakis et al. Evolutionary path planning and navigation of autonomous underwater vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant