데이터 기반 자율운항선박 충돌회피 기동범위 추정 모델
A Data-Driven Collision Avoidable Area Estimation Model for MASS
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초록
자율운항선박은 자율시스템 중심으로 항해를 수행하며 충돌 위험 등 위급상황에서 원격운항자가 원격으로 선박 을 제어하는 방식의 운영개념에 따라 운항하게 된다. 위급상황 중 특히 충돌 위험 상황에서 대응하는 경우 원격 조타를 위한 선박의 기동 범위 파악은 필수적이다. 그러나 여러 척의 자율운항선박을 대상으로 하는 원격운항은 단일 선박의 기동 가능 범위 파악이 어렵다. 때문에, 선박의 기동 정보가 필요한 연구에서는 주로 선박 모델을 사용하지만, 원격지의 환경 요소들을 각각 수집하여 모델링에 반영해야 하거나 복잡한 연산을 해야 하는 문제가 있다. 본 연구에서는 선박의 최근 데이터를 기반으로 선박의 당시 기동범위를 간소화된 충돌회피 시스템에 적용하여 원격운항자에게 충돌회피 기동 범위를 제공하는 모델을 제안한다. 주요 방법론은 항행 중인 선박의 최근 일부 데이터를 기반으로 최소 선회권을 도출 하여 선박 기동 파라미터를 추정하는 방법을 포함한다. 제안하는 모델은 자율운항선박의 원격운항 중 긴급한 충돌회피 에서 필요한 기동범위를 제공하여 원격운항 중 충돌사고를 방지할 것으로 기대한다.
Abstract
Autonomous ships primarily navigate via autonomous navigation systems, with remote operators intervening in critical situations. Such interventions typically occur in urgent collision avoidance situation, where understanding the ship's maneuvering capabilities is essential. However, in a remote operation involving multiple ships, ascertaining the precise maneuvering range of a single ship is challenging. Hence, research using maneuvering data employs ship models. However, the model-based approach is required to apply each environment factor separately and to process heavy computing. This study proposes a model to estimate the collision avoidable area based on the ship's recent operational data. The methodology involves deriving the minimum turning circle and estimating ship maneuvering parameters. The proposed model is expected to help prevent collisions during urgent remote operations by providing an accurate estimation of the feasible collision avoidable area.