자율운항 해상 테스트베드 시험선의 운항모드 제어 시나리오 설계에 관한 기초 연구

Abstract

자율운항선박의 연구개발은 최종적으로 승선원을 두지 않는 IMO 레벨 4를 목표로 하고 있으나 법적, 기술적인 한계에 따른 과도기 단계로써 IMO 레벨 2 혹은 3에서는 선박 운항의 안전을 확보하기 위해 선원들이 언제든지 개입할 수 있어야 한다. 또한, 선박주변의 우발적인 상황에 따라 육상 제어 센터의 지원이 필요한 경우도 고려하여야 한다. 따라서 자율운항선박은 기존 선박과 달리, 운항 제어에 있어 탑재된 단위 시스템들과 제어 주체를 고려하여 각 시스템의 권한 범위 등을 설정해야 한다.본 연구에서는자율운항선박 기술개발사업을 통해 구축 진행중인 해상테스트베드 시험선의 탑재 시스템을 기반으로 설계된 제어 시나리오를 제시한다. 수동 제어, 원격 제어, 자율 운항 제어로 운항모드를 정의하고, 기본적인 기관계통 외의 제어 요소와 항목을 식별한다.설정된 기본 항해 계획에 따라 자율운항선박을 구성하는 단위 시스템 간의 상호작용과 데이터 흐름을 고려한다. 제시된 모드가 아닌 승선원 혹은 육상원격제어자가 자율적으로 내리는 결정은 사전 정의된 운항모드 우선순위에 의해 권한을 인가한다. 운항모드 간 전환은 물리적 구현을 통한 직접 변환과 내부 알고리즘을 통한 신호 처리로 구분한다. 제시한 자율운항선박 제어 요소 식별 및 운항모드 제어 시나리오는 향후 개발될 자율운항선박의 연계시스템 연동, 시스템 간 효율적인 정보 교환, 데이터 통합 관리에 활용하고자 한다