대형선을 활용한 레이다 기반 장애물 추적 알고리즘 성능시험에 관한 연구

Abstract

최근 들어 첨단 정보통신기술을 기존 유인 선박 시스템에 적용하여 안전하고 자율적으로 운항이 가능한 스마트 선박에 대한 관심이 집중되고 있다. 일반적으로 스마트 선박의 하위 범주로 자율운항선박(MASS: Maritime Autonomous Surface Ship)과 무인선(USV: Unmanned Surface Vehicle) 포함되며, 스마트 선박 운용을 위해서는 선박 구조 및 설계 기술, 자율운항 및 제어 기술, 육상관제 및 원격 운용기술 등 다양한 기술들이 필요하다. 특히 사람의 개입 없이 완전 자율운항이 가능한 선박을 구축하기 위해서는 다양한 환경 및 조건에서 운용 가능한 자율운항 기술이 가장 중요하다. 자율운항기술에는 선체에 탑재된 다양한 센서 데이터를 실시간으로 처리하여 주변 상황을 자동으로 인식할 수 있는 상황인식 기술과 인식된 정보를 기반으로 장애물을 자동으로 회피할 수있는 충돌회피 기술 등이 포함된다. 이 중에서도 사람의 눈에 해당 카메라, 라이다, 레이다와 같은 탐지센서로 주변 선박을 자동으로 탐지하고, 탐지된 선박의 운동정보를 추정할 수 있는 기술은 매우 중요하다. 운용환경 특성상 스마트 선박의 경우 자율주행차나 드론에 비해 상대적으로 원거리에서도 장애물을 탐지할 수 기술이 필요하며, 이를 위해 레이다 활용이 일반적이다. 다양한 기상조건에서도 장애물 탐지가 가능하고 분해능 성능이 상대적으로 좋은 것으로 알려진 X-band 레이다가 보편적으로 활용되고 있다. 본 논문에서는 스마트 선박의 자율운항을 위한 펄스레이다 기반의 장애물 추적 알고리즘 성능시험에 관한 내용을 소개한다.