DOI QR코드

DOI QR Code

A Development of Simulator for Autonomous Navigation System of UUV

무인잠수정의 자율운항시스템을 위한 시뮬레이터 개발

  • 이영일 (경상대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 민종수 (경상대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 송진국 (진주산업대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김용기 (경상대학교 컴퓨터과학과)
  • Published : 2008.03.31

Abstract

The goal of a simulator is to provide for the testing of new technologies and to facilitate the eventual transfer of these technologies to the applications. In the Development Step, Simulation can provide a cost effective alternative to expensive and hazardous field testing. In this paper, a 3D simulator is developed to test UUV navigation system bated on RVC model. The simulation system consists of a environment manager, objects and a 3D viewer. Objects are modeling all physical elements such as map, obstacle and UUV which reside in a underwater environment. Those objects are created and initialized by environment manager. The environment manager plays the role of intermediator which allows created objects to interact with each other, and transmits information on the objects to 3D viewer. The 3D viewer analyzes the received information and visualizes 3D graphic by using OpenGL primitives.

시뮬레이터의 목적은 새로운 기술의 검증방법을 제공하거나 새로운 기술을 특정 응용분야에 적용시키기 위한 효율적인 방법을 제공하는 것이다. 무인잠수정의 개발 과정에 있어, 시뮬레이션은 고비용과 위험성을 내포하는 현장 시험의 효율적인 대안으로 제시될 수 있다. 본 논문에서는 RVC 지능시스템 모델에 기반을 두어 개발된, 무인잠수정을 위한 자율운항시스템의 성능검증을 위해 3D 시뮬레이터를 설계 및 구현한다. 제안하는 시뮬레이터는 환경관리자(Environment Manager), 객체(Object), 그리고 3차원 뷰어(3D Viewer)로 구성된다. 구성요소 중 객체는 운항환경을 구성하는 지형, 장애물, 무인잠수정과 같은 물리적인 요소를 모델링한 것이다. 이러한 객체들은 환경 관리자에서 표현하는 대상에 맞게 생성하고 초기화된다. 환경 관리자는 생성된 객체들이 상호 작용할 수 있도록 중개자 역할을 수행하고 3차원 뷰어에게 3차원 표현에 필요한 정보를 전달한다. 3차원 뷰어는 전달받은 정보를 바탕으로 OpenGL의 프리미티브를 조합하여 3차원적으로 시각화한다.

Keywords

References

  1. Tuohy, S. T., "A Simulation Model for AUV Navigation," Symposium on AUV Technology, pp. 470-478, 1994
  2. Chen, X., Marco, D., Smith, D., An E., Ganesan, K., Healey, T., "6 DOF Nonlinear AUV Simulation Toolbox," OCEANS '97. MTS/IEEE Conference Proceedings, pp. 1070-1074, 1997
  3. Michael W. Roeckel, Robert H. Rivoir, Ronald E. Gibson, Stephen P. Linder, "Simulation Environments for the Desing and Test Of an Intelligent Controller for AUVs," Winter Simulation Conference, 1999
  4. Momenee, M. L., "An Environment simulator for a KBS Controlled Underwater Vehicle," In Proc. Int. Symp. on Unmanned Untethered Submersible Technology, pp.561-566, 1987
  5. Oravec, J. J., "Simulated Performance of an Obstacle Avoidance Algorithm for an AUV," In DARPA/CSDL Symposium on Modeling and Simulation, 1988
  6. Ong, S. M., "A Mission Planning Expert System with Three-dimensional Path Optimization for the NPS MODEL 2 Autonomous Underwater Vehicle," Master Thesis, Naval Postgraduate School, 1990
  7. 이영일, 정희, 김용기, "무인수중로봇을 위한 지능형 자율운항시스템," 정보과학회논문지, Vol. 34, 2007.
  8. 조재희, 지민수, 김용기, "무인선박의 항해시스템을 위한 항로계획 기법," 퍼지 및 지능시스템학회 논문지, Vol. 15, No. pp. 349-354, 2005. https://doi.org/10.5391/JKIIS.2005.15.4.418
  9. Lee, Y. I., Kim, Y. G., Kohout, L. J., "An Intelligent Collision Avoidance System for AUVs using Fuzzy Relational Products," Information Sciences, Vol. 158, 2004
  10. Lee, Y. I., Noe, C. S., Kim, Y. G., "Implication Operators in Fuzzy Relational Products for a local path-planning of AUVs," NAFIPS-FLINT 2002, New Orleans, 2002.
  11. 김은경, 강일권, 김용기, "충돌회피를 위한 충돌위험도 결정 시스템", 한국퍼지 및 지능 시스템 학회 논문지,Vol. II, No. 6, pp.524 -527, 2001
  12. 김창민, 김용기, "무인자율항체를 위한 지능제어 아키텍처에 관한 연구" 한국군사과학기술학회지, controller Vol. 4 No. 2, pp.249-255, 2001.12
  13. 김용기, "지능형 자율운항 제어 기술(2단계)," 국방과학연구소 보고서, 2003
  14. 김현식, "지능제어를 이용한 Underwater Flight Vehicle의 심도 제어에 관한연구," 박사학위 논문, 부산대학교, 2001
  15. Richard S. W. Benjamin, L., "OpenGL Super Bible," Addison-Wesley Professional, 2004.