LiDAR 센서의 고정장애물 탐지를 통한 자율운항보트의 충돌회피 시스템에 관한 기초적인 연구

초록

최근 선박의 무인운항 시스템에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있으며, 주변 장애물이 많은 연안과 항만에서 운용하는 소형 무인수상선의 경우에는 사고 방지를 위하여 장애물 유형에 따른 적절한 충돌회피 동작이 중요한 기능으로 요구되어 진다. 따라서 본 논문에서는 자율운항보트를 구축함과 동시에, 자율운항을 위한 장애물 충돌회피 시스템을 제안하고 운항 실험을 통하여 제안하는 시스템의 유효성을 평가하였다. 본 연구에서 구축한 자율운항보트는 장애물과의 거리와 방향 정보를 2차원 LiDAR 센서를 통해 계측하고 사용자가 사전에 정의한 전역경로를 따라 운항한다. 또한 장애물 충돌회피 시스템에서는 자율운항보트가 목적지로 이동하는 과정에서 장애물을 발견하면 보트의 안전영역을 고려하여 충돌회피를 위한 행동을 결정하며 장애물의 종류에 따라 각각 다른 유도법칙에 의해 회피 명령을 내린다. 마지막으로 제안된 장애물 충돌회피 시스템의 성능을 평가하기 위한 자율운항보트의 운항 실험이 수행되었고 그 결과 본 연구에서 제안한 시스템이 유효한 것을 확인하였다.