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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

오재용 (충남대학교, 忠南大學校 大學院)

지도교수
권오석
발행연도
2017
저작권
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수5

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

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Many maritime accidents have been caused by human-error including such things as inadequate watch keeping and/or mistakes in ship handling. Also, new navigation equipment, integrated by advanced IT technologies, presently support navigators in ensuring the safe navigation of ships. Despite these efforts, the reduction of maritime accidents has not occurred to the degree expected because, navigational equipment provides too much information, and this information is not well organized, such that users feel it to be complicated rather than helpful. In this point of view, the method of representation of navigational information is more important than the quantity of that information and research is required on the representation of information to make that information more easily understood and to allow decisions to be made correctly and promptly. To address this issue, a navigation support system utilizing Augmented Reality(AR) technology as a means of information delivery was proposed in this study. The proposed system overlays various navigational information on a real world image from a camera, allowing the navigator to make accurate and swift decisions regarding navigation and the final goal of the system is to reduce the workload of the ship officer. The prototype system was made by integrating these hardware and software modules, and the prototype system was applied as a ship-handling simulator, for real vessel application testing. The experiment results demonstrated that the prototype could operate normally with other navigational equipment in the simulator and bridge environment. In addition to the application testing, a survey was conducted evaluating the level of satisfaction and usability of the implemented functions. Analysis of the results showed positive responses for satisfaction and the usability of each function, with some improvements necessary for functionality. In particular, the traffic-ship information displayed near the horizon was displayed to be too dense to allow features to be conveniently distinguished. Interviews with navigators were conducted after the experiment to collect opinions on the augmented reality navigation support system, and it was found that some officers experienced a sense of burden due to the increased workload when using the new augmented reality navigational equipment. In this way, this study determined the problems involved when applying an augmented reality navigational support system concept to the bridge environment. Its applicability was assessed by analyzing the usability evaluations provided by the officers. In response, there is a need to develop augmented reality core technologies, and the augmented reality navigational support technology proposed in this study is expected to prevent marine accidents and improve ship operational efficiency.

목차

제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 문제 정의 3
1.3 연구 접근 방법 4
제 2 장 이론적 배경 5
2.1 항해 정보 기술 5
2.1.1 항해 통신 시스템 5
2.1.2 e-Navigation 9
2.1.3 상황 인식 기술 13
2.2 증강현실 기술 15
2.2.1 기술 개요 15
2.2.2 요소 기술 16
2.2.3 응용 사례 19
2.3 사용성 평가 기술 22
2.4 선행 연구 분석 24
2.4.1 항공기 분야 24
2.4.2 자동차 분야 25
2.4.3 선박 분야 26
2.4.4 인지 과학 분야 29
제 3 장 증강현실 항해 지원 개념 설계 30
3.1 사용자 요구사항 분석 30
3.2 운영 개념 설계 35
3.3 사용자 인터페이스 설계 37
제 4 장 증강현실 항해 지원 시스템의 구현 44
4.1 시스템 구성 44
4.2 하드웨어 시스템 설계 및 제작 45
4.3 소프트웨어 시스템 설계 및 구현 47
4.3.1 모듈 간 데이터 공유 47
4.3.2 항해 데이터 수집 모듈 50
4.3.3 ECDIS(전자해도 표시장치) 연동 모듈 55
4.3.4 사용자 인터페이스 모듈 60
4.3.5 정합 모듈 61
4.3.6 증강 영상 생성 모듈 62
4.3.7 시뮬레이터 연동 모듈 64
4.4 시스템 통합 및 시작품 제작 65
제 5 장 증강현실 항해 지원 시스템 적용 실험 및 효과 분석 69
5.1 실험 설계 69
5.2 분석 자료의 수집 71
5.3 시뮬레이터 적용 실험 73
5.4 실선 적용 실험 76
5.5 실험 결과 분석 79
5.5.1 시스템 만족도 분석 79
5.5.2 사용성 평가 항목 분석 82
5.5.3 인터뷰 결과 분석 84
5.6 분석 결과 반영 86
제 6 장 결론 88
참 고 문 헌 91
요 약 문 96
부록 (설문지) 98

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