국립부경대학교 | 해양제어로보틱스연구실

6-DOF Measurement

연구 내용

토탈스테이션을 이용한 운동 계측 시스템


  


[ Model ship with prism frame ]                                   [ Total station setup for free-running test ]



[ Test result of 6 DOF measurement during turning test in calm water ]



  

[ Comparison of FOG and total station in calm water ]         [ Comparison of FOG and total station in extreme condition ]




  • 자유항주모형시험 뿐 아니라 해양 모빌리티의 자율화를 위해 내항 · 조종 상황 중 선박의 상태를 정밀하게 계측하는 기술이 필수적
  • 초음파계, 광섬유자이로 등 실내 환경에서의 계측방법은 정확도가 떨어지거나 편향(bias) 현상으로 인해 계측오차 발생
  • mm급 위치 정밀도 계측 토탈스테이션을 이용하여 모형선박에  고정된 3기의 프리즘을 트래킹하여 6자유도 운동을 계측 시스템 개발

3D LiDAR SLAM을 이용한 운동 계측 시스템



     

[ Result of 3D LiDAR SLAM and states in CWNU ]                  [ Result of 3D LiDAR SLAM during turning test in KRISO ]



  • 3기의 토탈스테이션과 프리즘에 대한 예산(약 1억원 이상)과 캘리브레이션  과정의 어려움이 존재
  • 3D LiDAR SLAM을 이용한 6자유도 운동 계측시스템 개발
  • 복셀화를 통한 3D LiDAR 데이터 전처리 →  프레임 정합을 통한 자세 계측 →  누적 오차 최소화  →  6자유도 운동계측 데이터 확보
  • 선박해양플랜트연구소 공학수조에서 토탈스테이션을 이용한 운동 계측 시스템과 6자유도 운동 데이터를 비교하여 검증