해양 환경에 따른 최적 도킹 방향 결정을 위한 시뮬레이션

Abstract

최근 해양 탐사와 군사 작전의 중요성이 커지며 자율무인잠수정(AUV)의 장기 임무 수행이 증가하고 있으나, 충전과 데이터 전송 한계로 단독 운용에는 한계가 있다. 이를 보완하기 위해 자율무인수상정(ASV)과 AUV 간 협업과 안정적인 도킹 기술이 필요하지만, 비홀로노믹 특성 제약과 해양환경 조건에 따라 도킹 성공률의 차이가 발생한다. 본 연구에서는 조류, 바람, 파도 등을 반영한 MATLAB™ 기반 시뮬레이터를 구현하여 다양한 조건에서 두 플랫폼의 동역학적 특성을 분석하고, 도킹 성공률 변화를 평가하였다. 시뮬레이션 결과, 외란이 진행 방향과 역방향일 때 도킹 성공률이 가장 높았고, 측방향 외란에서는 저하되며, 복합 환경에서는 상쇄 효과로 성능 개선이 확인되어 환경 조건별 최적 도킹 접근 방향을 도출하였다.