수중 자율무인잠수정(AUV) 운동 제어에서 실시간 명령 및 데이터 전송은 수중 임무 수행에 필수적이다. 본 논문은 저 데이터 전송률을 갖는 수중 음향 통신의 한계를 극복하기 위해, 효과적인 실시간 명령 및 데이터 전송을 가능하게 하는 수중 무선 광통신(UWOC)을 활용한 새로운 제어 구조를 제안한다. 이 제어 구조에서는 수중 외부에서 AUV의 자세 제어를 위한 제어 입력이 운동 제어를 위해 AUV로 전송되는 반면, AUV 카메라로부터 획득된 자세 데이터와 시각 영상은 UWOC 시스템을 통해 수중 외부의 제어 관제소로 전송된다. 제어 동작의 성능과 데이터 모니터링을 입증하기 위해, 구축한 UWOC 시스템과 두 개의 수직 추력기, 두 개의 수평 추력기가 탑재된 AUV를 제작하였다. AUV의 자세 제어를 위해 자세 방위 기준 시스템(AHRS)과 심도 센서를 설치하였다. UWOC 시스템에서 양방향 통신은 더 빠르고 더 먼 거리의 데이터 전송을 위해 리턴-투-제로(RZ) 변조 방식으로 구현된다. 신호 처리는 전송된 데이터로부터 수신한 센서 데이터를 변환한다. 마지막으로 UWOC 시스템을 장착한 AUV의 부유(호버링) 제어 성능을 수조에서 실험적으로 평가하였으며, 롤에서 평균 제곱근오차(RMSE) 4.82°, 피치에서 2.49°, 심도에서 1.99 mm를 달성하였다. 동시에 통신 속도 1 Mbps에서 VGA 해상도(640 × 480 픽셀)의 영상과 함께 실시간 운동 데이터를 21.2 FPS로 전송하였다.

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