군집 제어 연구에서 가장 중요한 두 가지 쟁점은 이동 중인 객체들 간의 충돌 회피와 차량 간 통신(차량대차량 통신, V2V 통신)이다. 군집 제어에서 널리 사용되는 리더-팔로워(Leader-Follower) 방법은 이 두 기능과 관련하여 문제를 가진다. 통신에서의 데이터 손실 또는 리더의 실패는 전체 편대를 제어 불가능 상태로 만들 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문은 Velocity Obstacle 방법에 기반한 충돌 회피 과정 및 가변 리더-팔로워 방법을 제안한다. 고정된 리더를 두지 않고, 항법 상황에 기반한 할당 알고리즘을 통해 리더를 선택한다. 또한 군집 내에서 리더를 제외한 각 선박은, 각 선박이 이상점(ideal points)까지의 거리를 포함하는 편대 매트릭스(formation matrix)를 사용하여 새로운 이상점을 선택한다. 정적 및 동적 장애물을 회피하기 위해, 군집 내 각 선박은 Quadrangle Ship Domain(QSD)을 사용한 Velocity Obstacle 방법(VO)으로 국소 경로를 생성한다. 충돌 위험이 없으면 전역 경로를 추종하고, 그렇지 않으면 다른 선박 및 장애물과의 충돌을 회피할 수 있는 국소 경로를 계획한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘을 검증하기 위해 MMG 유형 조종(기동) 모델에 기반한 시뮬레이션 환경에서 항법 시뮬레이션을 수행하였다. 팔로워는 편대 제어에 의해 편대를 유지할 수 있으며, 경로 추종 제어를 통해 현재 상황에 적절한 리더가 선택됨이 확인되었다. 정적, 동적 및 복잡한 장애물을 포함한 충돌 회피 시뮬레이션을 통해, 군집 내 선박들이 충돌을 회피하고 최적의 편대를 찾을 수 있음을 보장하였다.

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