2.6 세부기술분석
2.6.2 핵심기술군 도출 및 세부기술 분석
핵심기술군 소분류 기술의 정의 핵심어 비고
무선 backhaul 네트워크
설계
micro/mm-w ave 고속 통신 기술을 활용한 무선 backhaul 네트워크 설계
고속 통신 기술이 적용된 무선 backhaul 네트워크를
구축하기 위한 설계 및 기술
wireless backhaul, high-speed communication
이동형 기지국 기반 무선 backhaul 네트워크 설계
이동형 기지국 기술이 적용된 무선 backhaul 네트워크 구축을 위한 설계 및 기술
wireless backhaul, moving base station
극한환경 통신 클라우드
설계
극한환경 자체망 구성을 위한 core network (서버) 설계
극한환경 자체 통신망 구축을
위한 core network 설계 core network
외부망 연결을 위한 위성통신 gateway 설계
인터넷망에 접속하기 위한
위성통신 gateway 설계 internet, satellite, gateway
극한환경에 서 운용 가능한 통신 장비
및 센서 개발
극한 환경 특화 장비 개발
극저온(-80°) 및 극한환경 (블리자드)에서도 안정적으로 운용 가능한 통신 장비 및 센서 개발
extreme environment, communication infra, sensor
❙ 표 2-32 ❙ 핵심기술군(극한환경 무선통신)
2.6.2 핵심기술군 도출 및 세부기술 분석
핵심기술군 소분류 기술의 정의 핵심어 비고
장거리 통신 기술 개발
Adaptive beamforming
장거리 통신을 위한 안테나의 빔을 특장 단말에게 국한하여 비추도록 하는 기술
beamforming, smart antenna
저주파 대역 통신
저주파 대역의 특성을 활용해 장거리 통신을 가능하게 하는 기술
low frequency communication
이동형 기지국 운용 기술
이동형 기지국의 위치를 적응적으로 최적화 하여 장거리 통신을 가능하게 하는 기술
adaptive, optimization, moving base station
재난구조 (Disaster
Relief)/
필수임무 (mission Critical) 지원을 위한
통신 기술 개발
Push to talk (PTT) 를 위한 low latency, multicast 기술
재난구조 및 필수임무에
특화된 무선 통신 기술 Push to talk, low latency, multicast
Self organizing mesh network 기술
재난으로 인해 기존 기지국을 활용하지 못하는 경우 활용하는 자가 조직 메쉬 네트워크 기술
Self organizing mesh network
실시간 모니터링/
원격운용 을 위한 센서 네트워크 기반 IoT 기술 개발
Low power wide area (LPWA) 네트워크 기술
IoT를 위한 통신에 최적화된 LPWA 기술
Low power wide area network, internet of thing
Qaulity of service (QoS) 보장 기술
각기 다른 어플리케이션의 사용자 요구사항을
만족시키기 위한 기술 quality of service
핵심기술군 소분류 기술의 정의 핵심어 keyword
3차원 실시간 환경인지
3차원 소나
기술 3차원 소나 설계/제작 기술 3차원 소나 3D sonar
센서융합 기반 3차원
환경인지
관성센서, 속도센서, 심도계, 카메라, 소나 등 다양한 센 서정보를 활용한 수중 3차원 환경정보 획득 및 융합기술
센서융합, 3차원 환 경인지
Sensor-fusion, 3D e n v i r o n m e n t a l cognition
이미지 모자이킹
기술
다수의 카메라 및 소나 이미지 영상을 모자이킹하여 큰 이미 지 또는 맵을 생성하는 기술
이미지 모자이킹 image mosaicking
준실시간(nea r real-time) 3차원 맵 구축 기술
비교적 넓은 영역의 수중 3 차원 환경에 대한 준실시간 지도작성 기술
매핑, 3차원 맵, 지 도, 실시간, 준실 시간
mapping, 3D map, map, real-time, near real-time
수중 정밀 위치인식
수중 복합 관성항법 기술
관성센서(IMU)와 속도계(DVL), 자세센서, 및 심도계를 이용한 복합 관성항법 기술
관성항법, 데드 레 코닝, 복합 항법
INS(inertial navigation system), DR(dead reckoning), hybrid navigation
특이점 기반의 수중 위치인식 기술
수중 구조물 또는 지형의 특이 점(인공마크 포함)을 이용하여 특이점과 로봇의 상대위치(특 이점의 절대위치를 알고 있을 경우 로봇의 절대위치 계산 가 능)를 추정하는 기술
수중 비전, 랜드마 크, 비전마크, 특이 점(패턴) 인식
underwater vision, land mark, vision mark, pattern recognition
음향신호 기반의 수중 위치인식 기술
음향신호의 수중에서 이동특 성을 이용하여 수신기와 송신 기 사이 이동시간을 측정하므 로 거리를 계산하거나, 하나의 송신기에서 상호 배열을 알고 있는 여러 개의 수신기에서 수 신된 음향신호의 위상차를 이 용하여 송신기의 위치를 추정 하는 위치인식 기술
음 향 신 호 + 위 치 인 식,LBL, SBL, USBL
acoustic localization, LBL(long base-line positioning system), SBL(short base-line positioning system), USBL(ultra short b a s e - l i n e positioning system)
수중 지형 기반의 운항 기술
수중 지형 정보를 이용한 항법 기술로 GPS나 외부 보정정보 가 없어도 지형정보만을 활용 하여 비교적 정확한 위치를 추 정하는 기술
지형 참조 항법 terrain aided navigation(TAN)
장애물회피 및 경로계획
실시간 3차원 장애물 탐지 및 회피 기술
로봇이 수중에서 주어진 임무를 수행하기 위하여 이동할 때 3차원 공간상에서 장애물을 실시간으로 탐지하고 충돌을 회피하기 위한 새로운 경로 계획 및 추적 기술
장애물 검출, 장애물 회피, 충돌회피, 경로계획, 지역 경로계획, 광역 경로계획
obstacle detection, obstacle avoidance, collision avoidance, path planning, local path planning, global path planning
❙표 2-33❙ 핵심기술군(극한환경 수중로봇-HROV)
핵심기술군 소분류 기술의 정의 핵심어 keyword 미션 기반의
광역 경로계획 기술
주어진 미션(들)을 수행하기 위한 최적화 경로계획 기술, 또한 그때 그때의 상황에 따라 차선의 미션수행을 위한 광역 경로 재설정 기술
미션관리, 광역 경로계획, 광역 경로 재설정, 긴급상황
mission(or task) management, global path planning, global path replanning, emergency Graph
Search Algorithm
주어진 그래프에서
시작점으로부터 목표지점까지 도달하기 위한 최적의 경로를 찾기 위한 그래프 탐색 알고리즘
그래프 탐색, 경로계획, 경로탐색, 맵 탐색
graph search, path planning, path search, map search
플랫폼 정밀 운동제어
수중 동력학 및 CFD 기반의 모델링 기술
설계된 수중로봇 플랫폼의 수력학 계수를 도출하기 위한 수중 동력학 분석 및 CFD(Computational Fluid Dynamics) 기반의 수중로봇 운동모델 추정 기술
수중 동력학, 수력학계수, 수중로봇 운동모델
hydrodynamics, hydraulic coefficients, AUV(or ROV) (motion) model, modeling 정밀
경로추적 기술
계획된 경로에 대한 정밀 추적 기술로 주어진 경로에 대한 위치 및 자세오차를
최소화하는 추진기 제어 기술
경로추적,
위치제어, 자세제어 path
tracking/following, motion control, heading control, attitude control 외란에
강인한 플랫폼 운동제어
수중 해조류, 센서장비 측정오차, 플랫폼 모델오차 등 외란의 영향을 최소화하는 제어 알고리즘 기술
강인제어, 외란, 불확실성, 해조류
robust control, disturbance, uncertainty, sea current
수중 iceberg 3차원 형상 구현 기술
수중 SLAM 수중에서 로봇의 위치를 추적하는 동시에 주변 환경에 대한 지도 제작 기술
수중 슬램, 위치인식, 매핑, 지도제작
underwater SLAM(simultaneous localization and mapping),
localization, mapping 수중 3차원
형상 구현 기술
수중 지형, 구조물 등에 대한 3차원 형상 복원 기술
수중 3차원 형상 복원, 이미지 모자이킹, 이미지 프로세싱
underwater 3D reconstruction, image mosaicking, image processing 이미지
모자이킹 기술
다수의 카메라 및 소나 이미지 영상을 모자이킹하여 큰 이미지 또는 맵을 생성하는 기술
이미지 모자이킹 image mosaicking
모선(ROV)으로 정밀 도킹
원거리 유도 기술
수중환경에서
원거리(일반적으로 수백메터 이상 거리)에 있는 수중로봇에 대한 유도 기술
유도, 원거리 유도 guidance, long range guidance
근거리 정밀 유도 기술
수중환경에서
근거리(일반적으로 수십메터 이내)에 위치한 수중로봇이 특정 미션(예를 들어 도킹 스테이션으로 도킹 등 정밀 위치 및 자세 제어가 필요한 경우)을 수행하기 위한 정밀 유도 제어 기술
근거리 유도, 정밀 유도
guidance, short range guidance, precise guidance
수중 근거리 대역폭 무선 통신 기술
수중환경에서 가까운 거리(20cm 이내)에서 전자기신호를 이용한 10kbps이상의 무선 통신 기술
전자기 통신, 무접점 통신
electromagnetic communication, inductive communication
핵심기술군 소분류 기술의 정의 핵심어 keyword
수중 실시간 모니터링
수중 3차원 VR 기술
수중로봇 플랫폼에 부착된 다양한 카메라, 소나, 및 기타 센서정보를 활용한 수중로봇 주변 3차원 환경에 대한 가상현실 구현 기술
가상현실 구현 기술, 실시간 모니터링
VR(virtual reality), real-time monitoring
수중 음향신호 실시간 전송 기술
수중에서 작업하는 수중로봇 플랫폼 주변에서 발생하는 음향신호를 실시간으로 육상 관제실로 전송하여 사용자가 플랫폼 주변 음향정보를 파악하므로 좀 더 현실감 있게 수중로봇을 원격제어할 수 있는 기술
음향신호, 음향신호 전송
acoustic
signals(information), acoustic signal transmition
수중 호버링
ROV 플랫폼 최적화 설계 기술
주어진 다양한 임무수행에 최적화된 플랫폼 설계 기술
최적화 설계, 플랫폼 설계, ROV 설계
optimal design, platform design, ROV design 플랫폼 정밀
자세 제어 기술
다양한 작업요구에 따른 ROV 플랫폼에 대한 헤딩, 피치 등
다양한 정밀 자세 제어 자세제어, 피치제어
heading control, heading keeping, pitch motion, pitch motion control Multi-body
동특성 및 제어
Multi-body 시스템의 동특성을 파악하고 이에 기초한 multi-body 시스템의 정밀 운동 제어
multi-body 시스템, multi-body 시스템 동특성, multi-body 시스템 제어
multi-body system, multi-body (system) dynamics, multi-body system control
매니퓰레이터를 이용한 샘플
채취
비주얼 기반의 매니퓰레이터 정밀 제어
여러 대의 카메라 영상정보를 활용하여 사용자의
매니퓰레이터 조작을 더욱 쉽게 하는, 사용자 작업 보조 기술
비주얼 어시스턴트, 비주얼 서보잉, 매니퓰레이션, 매니퓰레이터 제어
visual assistant, visual servoing, manipulation, manipulator control
매니퓰레이터 기구학 분석 및 제어
매니퓰레이터의 기구학을 분석하고 이 기초상에서 필요한 정밀 제어 기술 구현
매니퓰레이터 기구학,
매니퓰레이터 제어
manipulator kinematics, manipulator control
햅틱 기반 정밀 조작 기술
햅틱 기술을 적용하여 사용자가 더욱 실감 있게 매니퓰레이터 조작을 수행하도록 하는 보조 기술
햅틱, 수중 햅틱, 햅틱 기반 매니퓰레이터 조작
haptic, underwater haptic, haptic based manipulator
operation Multi-body
동특성 및 제어
Multi-body 시스템의 동특성을 파악하고 이에 기초한 multi-body 시스템의 정밀 운동 제어
multi-body 시스템, multi-body 시스템 동특성, multi-body 시스템 제어
multi-body system, multi-body (system) dynamics, multi-body system control
AUV 도킹 스테이션
AUV 외형특성에 최적화된 도킹 스테이션 설계 기술
AUV가 모선(ROV)에 쉽게 도킹하기 위한 ROV 전체적인 플랫폼 및 그 일부인
도킹스테이션에 대한 최적화 설계 기술
도킹 스테이션,
AUV 도킹 docking station, AUV docking