An apparatus and a method for generating routes for the safe navigation of an autonomous ship are disclosed. The method for generating routes for the safe navigation of an autonomous ship comprises the steps of: initializing a model ship operation system and a virtual ship simulation system according to input initial setup information; starting a model ship navigation experiment and a virtual ship navigation simulation; estimating motion information of a model ship, a virtual ship, and other ships using an extended Kalman filter (EKF) based on an interactive multiple model (IMM); identifying a stand-on ship or a giving-way ship by encounter situations classified in accordance with the International Regulations for Preventing Collisions at Sea (COLREGs) based on estimated location and heading angle information of other ships through the motion information estimation; predicting the navigation routes of the own ship and other ships for a preset period based on the estimated motion information, and calculating the collision probability using an approximate-analytical method that uses the concept of probability flow considering the uncertainty of the motion information and a preset safety boundary area of the own ship; generating a plurality of safe navigation routes when the own ship is identified as the give-way ship; determining the optimal safe navigation route among the generated safe navigation routes; and transmitting the determined optimal safe navigation route to the autonomous ship to control the navigation of the autonomous ship. Therefore, the method can control the autonomous ship using the generated routes.

    자율운항선박의 안전운항을 위한 경로 생성 장치 및 방법이 개시된다. 자율운항선박의 안전운항을 위한 경로 생성 방법은, 입력된 초기설정보에 따라 모형선박 운용 시스템 및 가상선박 시뮬레이션 시스템을 초기설정하는 단계, 모형선박 운항실험 및 가상선박 운항 시뮬레이션을 시작하는 단계, IMM(Interactive Multiple Model) 기반 확장칼만필터(EKF: Extended Kalman Filter)를 이용하여 모형선박, 가상선박 및 타선의 운동 정보를 추정하는 단계, 운동 정보 추정에 따른 타선의 추정된 위치 및 선수각 정보를 토대로 국제해상충돌예방규칙(COLREG)에 의하여 분류되는 조우 상황별 피항 유지선 또는 피항 의무선을 식별하는 단계, 추정된 운동 정보를 기초로 미리 설정된 시간 동안 자선과 타선의 운항 경로를 예측하고, 운동 정보의 불확실성 및 자선의 미리 설정된 안전 경계 영역을 고려하여 확률 흐름 개념을 이용한 근사-해석적 방법으로 충돌 확률을 산출하는 단계, 자선이 피항 의무선으로 식별된 경우, 복수의 안전운항경로를 생성하는 단계, 생성된 복수의 안전운항경로 중에서 최적 안전운항경로를 결정하는 단계 및 결정된 최적 안전운항경로를 자율운항선박으로 전송하여 자율운항선박의 운항을 제어하는 단계를 포함한다.


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    Title :

    Apparatus and method for generating routes for safe navigation of autonomous ship


    Additional title:

    자율운항선박의 안전운항을 위한 경로 생성 장치 및 방법


    Contributors:
    PARK JEONG HONG (author) / KANG MIN JU (author) / CHOI JIN WOO (author) / YEO DONG JIN (author)

    Publication date :

    2023-10-05


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Korean


    Classification :

    IPC:    G01C Messen von Entfernungen, Höhen, Neigungen oder Richtungen , MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS / B63B Schiffe oder sonstige Wasserfahrzeuge , SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS / G08G Anlagen zur Steuerung, Regelung oder Überwachung des Verkehrs , TRAFFIC CONTROL SYSTEMS



    AUTONOMOUS NAVIGATION SHIP

    SON MASAYOSHI | European Patent Office | 2024

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    AUTONOMOUS NAVIGATION SHIP

    SON MASAYOSHI | European Patent Office | 2024

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    AUTONOMOUS NAVIGATION SHIP

    SON MASAYOSHI | European Patent Office | 2024

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    APPARATUS, METHOD, AND RECORDING MEDIUM FOR AUTONOMOUS SHIP NAVIGATION

    MOON KYEONG DEOK / PARK YUN KYUNG / JEONG CHI YOON | European Patent Office | 2021

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