본 연구는 임무 안전성을 저해하는 추진기(thruster) 고장을 다루어 원격 조종 수중장치(Remotely Operated Vehicles, ROV)의 운용 안정성을 향상시키기 위한 통합 고장진단(Fault Diagnosis, FDD) 및 고장허용제어(Fault-Tolerant Control, FTC) 프레임워크를 제안한다. 제안된 방법론은 밀도 기반 공간 군집화(Noise 포함)인 Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise (DBSCAN) 알고리즘에 기반한 데이터 주도형 FDD 시스템을 활용하여 추진기 전류(thruster current) 및 분당 회전수(Revolutions Per Minute, RPM) 데이터로부터 프로펠러 파손(propeller breakage) 및 얽힘(entanglement) 고장을 식별한다. 진단 결과에 따라 적응형 FTC 전략을 활성화하며, 파손 고장에는 ‘Thrust Compensation’ 모델을 적용하고, 얽힘 고장에는 ‘Exclusion and Reallocation’ 접근법을 적용한다. 이 프레임워크의 성능은 공학용 수조(물 탱크)에서 수행한 실험을 통해 검증되었고, 그 결과 고장 조건에서 ROV의 부상(hovering) 안정성과 제어 정확도가 유의하게 향상됨이 확인되었다. 시스템은 파손 시나리오에서 추력 균형을 성공적으로 복원하였으며, 얽힌 추진기를 제외한 이후에도 안정적인 자세를 유지하였다. 따라서 제안된 적응형 FDD-FTC 프레임워크는 ROV의 운용 신뢰성과 안전성을 향상시키는 효과적인 해결책을 제공한다.

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