해양운항체의 자율운항시스템 및 그 방법
An autonomous navigation system of unmanned surface vehicle and method thereof
특허 요약
본 발명에 따른 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. 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.
청구항
번호청구항
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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; 및상기 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 포함하고,상기 현재목표좌표는 출발좌표와 상기 목적지좌표를 잊는 직선으로 상기 해양운항체가 자율운항하게 될 상기 이상적 경로 상에서 현재 시점에 예상된 좌표이고,상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간을 오프셋(offset)값으로 설정하고,상기 제2제어기는 상기 현재좌표가 상기 오프셋값을 벗어나는 경우에만 상기 제2구동신호를 출력하고,상기 제2제어기는 외부적 환경 요소에 대한 오차를 근사화하기 위해 신경회로망을 포함하고, 상기 신경회로망의 학습에 따라 상기 해양운항체가 상기 이상적 경로로 운항되도록 상기 제2구동신호를 출력하며,상기 신경회로망은 여러 개의 노드로 구성되고, 상기 학습은 상기 노드의 계수를 업데이트하는 과정이고,상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에,상기 구동부는 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터를 상기 제1모터보다 빠르게 회전되도록 구동하고,상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에,상기 구동부는 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터를 상기 제2모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 해양운항체의 자율운항시스템.

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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; 및상기 제3구동신호를 입력받아 상기 해양운항체가 이상적 경로로 운항되도록 제1모터 및 제2모터를 포함하는 구동부를 제어하는 단계;를 포함하고,상기 현재목표좌표는 출발좌표와 상기 목적지좌표를 잊는 직선으로 상기 해양운항체가 자율운항하게 될 상기 이상적 경로 상에서 현재 시점에 예상된 좌표이고,상기 현재목표좌표를 기준으로 일정 범위의 위도 구간을 오프셋(offset)값으로 설정하고,상기 제2제어기는 상기 현재좌표가 상기 오프셋값을 벗어나는 경우에만 상기 제2구동신호를 출력하고,상기 제2제어기는 외부적 환경 요소에 대한 오차를 근사화하기 위해 신경회로망을 포함하고, 상기 신경회로망의 학습에 따라 상기 해양운항체가 상기 이상적 경로로 운항되도록 상기 제2구동신호를 출력하며,상기 신경회로망은 여러 개의 노드로 구성되고, 상기 학습은 상기 노드의 계수를 업데이트하는 과정이고,상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 우측에 위치된 경우에,상기 구동부가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제2모터를 상기 제1모터보다 빠르게 회전되도록 구동하고,상기 해양운항체가 이동하는 방향을 기준으로 상기 현재목표좌표로부터 좌측에 위치된 경우에,상기 구동부가 상기 제3구동신호에 따라 상기 제1모터를 상기 제2모터보다 빠르게 회전되도록 구동하는 해양운항체의 자율운항방법.

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