논문 요약: 강화학습 기반 예인선 제어방법에 의한 선박 자율 접안본 글은 "강화학습 기반 예인선 제어방법에 의한 선박 자율 접안" (홍승조, 김진환 저자) 논문을 읽고 개인적으로 공부한 내용을 정리하였다.1. 서론 (Introduction)본 연구는 저속에서 기동성이 제한되는 대형 선박의 접안 작업을 지원하기 위해 예인선 자율 운항 기술을 제안한다.연구 배경: 기존의 예인선 접안 작업은 도선사와 예인선 운용 인력의 직관에 의존하는 수동적인 방식으로 이루어지며, 이는 많은 비용과 인력을 필요로 한다. 예인선의 자율 운항은 이러한 제한점을 보완할 수 있는 중요한 과제이다.기존 연구의 한계: 기존 연구들은 예인선의 힘을 단순히 선박에 부착된 추진기(Thruster) 형태로 모델링하여, 예인선이 선박 주변을 이..

슬라이딩 모드 제어(Sliding Mode Control, SMC) 요약이 문서는 Steve Brunton 교수의 "Sliding Mode Control" 강의 영상을 기반으로 작성되었다. SMC는 비선형 제어 시스템 분야에서 가장 강인(Robust)한 제어 기법 중 하나로 평가받는다. 영상은 MATLAB Korea의 슬라이딩 모드 제어란? 이다. 위상 평면부터 SMC 이해를 위한 시각적, 수식적 설명 그리고 예제 설명이 매우 잘되어있는 영상이다. 1. SMC의 개요 및 핵심 특성1.1. 정의슬라이딩 모드 제어(SMC)는 비선형(Nonlinear) 동적 시스템을 제어하기 위한 기법이다. 시스템의 상태(State)가 특정한 '슬라이딩 표면(Sliding Surface)'에 도달한 후, 그 표면을 따라 미..

논문 링크: https://arxiv.org/abs/1707.06347 Proximal Policy Optimization AlgorithmsWe propose a new family of policy gradient methods for reinforcement learning, which alternate between sampling data through interaction with the environment, and optimizing a "surrogate" objective function using stochastic gradient ascent. Whereas standararxiv.org 이번 논문 리뷰는 전체적으로 논문을 바탕으로 공부 한 내용을 정리하였다. 필요한 부분에서 논문의..

1. 논문 자료 논문 링크: https://ieeexplore.ieee.org/document/10170942 USV Formation Path Planning Based on Behavior Trees and Fast Marching MethodIn the deployment of multiple Unmanned Surface Vehicles (USVs) for collaborative operation, path planning is a crucial component. This paper addresses the path planning problem for USV formations operating in complex marine environments and proposes a multieee..

개요이 글에서는 ROS 2 기반 시스템에서 GPS(Global Positioning System)와 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서 데이터를 활용하여 선박 또는 로봇의 위치 및 자세 정보를 계산하고 항법 메시지로 변환하는 과정을 다룹니다. 사용 목적GPS와 IMU 센서를 기반으로 자율운항 선박이나 로봇의 실시간 위치 및 자세 정보를 추정추정된 정보를 바탕으로 Guidance & Control 알고리즘에 필요한 데이터를 생성이론 설명1. GPS 좌표계를 UTM 좌표계로 변환하는 이유GPS 좌표계의 한계GPS는 WGS84 기반의 위도(latitude), 경도(longitude) 정보를 제공합니다.이는 구면 좌표계 기반이므로 거리 계산, 상대 위치 추정에 어려움이 있습니다.UTM ..

1. 개요ROS2에서는 하나의 노드에서 여러 개의 토픽을 구독하거나, 다양한 센서 데이터를 동시에 처리해야 하는 경우가 많다. 이때, 시스템이 어떻게 콜백을 처리하는지에 따라 전체 성능과 반응 속도에 큰 영향을 미친다. ROS2의 기본 실행 모델은 SingleThreadedExecutor이기 때문에, 아무리 많은 토픽을 구독하더라도 콜백은 하나씩 순차적으로 처리된다. 이로 인해 여러 센서 데이터가 동시에 들어와도 처리 지연(latency)이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법이 바로 멀티 스레드(Multi-Threading)이다. 2. 상황 예제 코드다음은 하나의 노드에서 IMU, Odometry 또는 PoseStamped 데이터를 구독하고, 일정 주기로 통합 처리를 수행하는 예제이다.여..

6장 소개프로그래밍 패러다임: 프로그램을 어떤 절차와 구조로 만들 것인지에 대한 스타일이나 접근 방법이절에서는 여러 패러다임 중 비구조적 프로그래밍과 절차적 프로그래밍에 대하여 알아봄06-1 객체지향 이전의 프로그래밍 패러다임비구조적 프로그래밍비구조적 프로그래밍: 코드를 구조화하지 않고 작성하는 방법첫번째 줄부터 마지막 줄까지 차례대로 실행되며, 코드의 흐름을 이동하는 goto문을 사용하는 특징이 있음.대표적 비구조적 프로그래밍 언어: 어셈블리어, 초창기 fortran절차적 프로그래밍소스 코드를 여러 부분으로 나눠서 활용하는 패러다임프로시저를 이용해 구조화하는 방식프로시저: 일련의 코드 묶음, 함수대표적 절차적 프로그래밍 언어: C, cobol, fortran절차적 프로그래밍에서는 코드의 논리 구조를 -..

5장 소개예외 처리하기프로그래밍에서 exception이란 문법적인 오류가 아닌 의도하지 않은 오류를 의미즉, 예외 처리란 프로그램 실행 흐름상 발생하는 오류에 대응하는 방법05-1 예외 처리 구문try, catch, throw 문으로 예외 처리하기assert로 예외 처리하기소스 코드에 예외 처리를 해두면 예기치 못한 상황에도 유연하게 대처할 수 있음안정성을 높이고 비정상적으로 종요되지 않도록 함.유지 보수와 디버깅을 쉽게 만듦 --> 큰 규모의 프로젝트를 진행할 때, 함께 일하는 워커들이 코드의 안정성과 이해도를 높이는데 도움을 줌.try, catch, throw 문으로 예외 처리try: 예외가 발생할 수 있는 코드 블록을 중괄호 {}로 감싸 준다.throw: 예외를 catch 블록으로 던진다.catch..

이번 장에서는 특정 조건에 따라 프로그램의 실행 흐름을 제어하는 방법을 알아봄조건문과 반복문은 흐름을 조절하고 반복되는 작업을 자동화하는데 필수04-1 조건문으로 흐름 제어if 문으로 분기하기if문의 동작 방식은 매우 익숙함.if (){ // 실행문1}else if(){ // 실행문2}else{ // 실행문3}switch 문으로 분기하기if else 문으로 처리할 수 있지만, 갈래가 많아지면 코드를 읽기가 어려워짐따라서 switch 문을 사용할 수 있음switch 문은 여러 경우의 수 가운데 하나를 선택해 실행할 때 사용함.switch문의 동작 방식switch 문은 하나의 변수나 표현식을 평가한 결과에 따라 case 중 하나를 선택해 해당 코드를 실행.이떄 label은 경우의 수를 나타내..

해양 공학, 자율운항 선박, 동역학 제어 시스템에 관심이 있는 분들이라면 한 번쯤 들어봤을 책,Thor I. Fossen의 Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control. 이 책은 해양 선박 및 수중체의 운동 해석, 모델링, 제어 이론까지 폭넓게 다루고 있으며, 자율운항시스템을 연구하거나 개발하는 데 있어 거의 필독서로 꼽힘. 왜 이 책을 공부하는가?현재 자율운항 선박의 제어 및 경로 계획 알고리즘을 연구하고 있음. 이 책은 그 이론적 기반이 되는 수학 모델과 실제 적용 예제를 폭넓게 담고 있어, 보다 체계적인 이해를 위해 본격적으로 공부하고 정리하려고 함. 앞으로 포스팅할 예정 글각 장의 핵심 이론 요약중요한 수식 및 모델링 해설실제 응용 사례나..