KR100813315B1 - Vessel idetification system interoperable with ais and trs - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 선박위치 정보 제공 시스템을 나타내 보인 도면이고,1 is a view showing a ship position information providing system according to the present invention,
도 2는 도 1의 주파수 공용 무선통신장치의 블록도이고,2 is a block diagram of a frequency common wireless communication device of FIG.
도 3은 도 1의 선박위치 정보 제공 서버의 데이터 처리과정을 나타내 보인 플로우도이다.3 is a flowchart illustrating a data processing process of the ship position information providing server of FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110: 주파수 공용 무선 통신 장치 120: 티알에스 중계서비스부110: frequency common wireless communication device 120: TLS relay service unit
140: 선박통항 관제국 170: 선박위치 정보 제공서버140: ship traffic control station 170: ship location information providing server
본 발명은 티알에스와 에이아이에스 연동 선박 위치 정보 제공 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for providing TLS and AI linked ship position information.
일반적으로 수 백톤 이상의 대형선박, 예를 들면 상선, 화물선, 여객선의 경우 대부분 국제 해사기구에서 채택한 선박자동식별장치(AIS;Automatic Identification System)를 탑재하고 있다.In general, large vessels of several hundred tons or more, for example, commercial ships, cargo ships, and passenger ships are most commonly equipped with an Automatic Identification System (AIS) adopted by the International Maritime Organization.
이러한 선박자동식별장치는 국제항해에 종사하는 300톤 이상의 선박, 국내 항해에 종사하는 500톤 이상의 화물선과 여객선에는 의무적으로 장착하도록 규정되어 있다.These ship automatic identification systems are mandatory to be installed on ships of 300 tons or more engaged in international voyages, cargo ships and passenger ships of 500 tons or more engaged in domestic navigation.
선박자동식별장치(AIS)는 디지털 VHF 무선 트랜스폰더 장치로서, 데이터 통신을 위해 해사 이동주파수 대역 내의 2개의 VHF 채널이 사용되고, 각 채널은 9,600bps의 전송률로 분당 2,000개의 정보 전송이 가능하다. 또한, AIS는 2개의 독립된 수신기와, 1개의 송신기로 구성되어 있으며, 수신기는 2개의 채널에서 동시에 정보를 수신할 수 있고, 송신기는 2개의 채널을 번갈아 송신한다. AIS는 채널활용효율을 높이기 위해 SOTDMA(Self-Organized Time Division Multiple Access) 방식을 사용하고, 하나의 기준 시간 동안 육상국 및 모든 AIS탑재 선박들이 시간간격 할당(Time-slot allocation)을 하도록 하는 방식으로 주로 GPS 시간을 이용하여 동기가 설정된다. AIS는 시간, 선박위치, 항해데이터를 제공하기 위한 GPS수신기와, 자이로 컴패스(Gyro compass), 스피드 로그(Speed Log) 등과 같은 센서가 장착되어 있다. 이러한 AIS장치용 센서로부터 입력된 데이터와 항해관련 자료를 함께 송신하고, 타 선박 및 육상기지국으로부터의 정보를 수신하여 모니터에 출력해줌으로써, 선박과 선박 상호 간 또는 육상 AIS기지국에서 선박 상호 간의 동태를 파악할 수 있게 해준다.AIS is a digital VHF wireless transponder device that uses two VHF channels in maritime mobile frequency bands for data communication, and each channel can transmit 2,000 information per minute at a transmission rate of 9,600bps. In addition, the AIS consists of two independent receivers and one transmitter, which can simultaneously receive information on two channels, and the transmitter alternately transmits two channels. AIS uses Self-Organized Time Division Multiple Access (SOTDMA) method to increase channel utilization efficiency, and allows land station and all AIS-equipped ships to perform time-slot allocation for one reference time. Synchronization is mainly established using GPS time. The AIS is equipped with a GPS receiver to provide time, ship position and navigation data, as well as sensors such as a gyro compass and a speed log. By transmitting the data and navigation related data input from the sensor for the AIS device together, and receiving information from other ships and land base stations and outputting them to the monitor, the dynamics between ships and ships or ships at land AIS base stations Makes sense.
한편, 연근해 조업을 하는 어선은 대부분 100톤 이하의 중소형이고, 고가인 선박자동식별장치를 경제적인 이유로 채용하지 않고 있다.On the other hand, most of the fishing boats that operate offshore do not employ small and medium sized ships of 100 tons or less, and do not employ expensive ship automatic identification devices for economic reasons.
따라서, 중소형 어선의 경우 주변에 있는 어선 또는 상선에 대한 위치 정보 를 실시간으로 제공받지 못하고, 선박자동식별장치(AIS)를 탑재한 선박도 중소형 어선에 대한 위치 정보를 제공받지 못하기 때문에 어선 상호 간 또는 어선과 선박자동식별장치(AIS)를 탑재한 선박과의 해양 선박 충돌사고가 빈번히 발생하고 있다.Therefore, in the case of small and medium sized fishing vessels, since the positional information on the surrounding fishing vessels or merchant vessels is not provided in real time, and ships equipped with the ship automatic identification system (AIS) do not receive the positional information on the small and medium sized fishing vessels, In addition, there are frequent marine vessel collisions between fishing vessels and vessels equipped with Automatic Identification System (AIS).
바다에서 선박 간의 충돌에 의한 해양사고는 인적, 물적 피해 이외에도 해양 생태계까지 큰 영향을 미침을 고려할 때 안전한 해상 교통 안전체계를 구축하기 위해 중소형 어선에서도 경제적 부담을 완화하면서도 선박 상호 간의 위치 정보를 제공받을 수 있는 통신체계가 요구되고 있다.Considering that marine accidents caused by collisions between ships in the sea have a great impact on marine ecosystems as well as human and physical damages, in order to establish a safe maritime traffic safety system, even small and medium sized fishing boats can be provided with information on the location of ships. There is a need for a communication system.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 이종 통신방식을 이용하는 선박 상호 간의 위치 정보를 공유할 수 있게 하는 티알에스와 에이아이에스 연동 선박 위치 정보 제공 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above requirements, and an object thereof is to provide a system for providing a TLS and AIS interlocking ship position information that enables to share position information between ships using heterogeneous communication methods. have.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 티알에스와 에이아이에스 연동 선박 위치 정보 제공 시스템은 GPS수신기가 장착된 주파수 공용 무선 통신장치를 이용하는 선박의 위치정보를 포함한 제1선박운항정보를 중계하는 티알에스 중계서비스부와; 선박자동식별장치로부터 전송된 제2선박운항정보를 중계하는 선박통항관제국과; 상기 티알에스 중계서비스부 및 상기 선박통항 관제국과 통신망을 통해 접속되어 있고, 상기 티알에스 중계서비스부로부터 전송된 제1선박운항정보와, 상기 선박통항 관제국으로부터 전송된 상기 제2선박운항정보를 각각 수신받아 데이터 베이스에 저장하고, 상기 데이터 베이스에 저장된 상기 제1선박운항정보 중 선박위치와 관련된 제1추출정보를 상기 선박자동식별장치에서 수신 가능한 제1변환데이터로 변환처리하고, 상기 제2선박운항정보 중 선박위치와 관련된 제2추출정보를 상기 주파수 공용 통신장치에서 수신가능한 제2변환데이터로 변환처리하여 상기 티알에스 중계서비스부와 상기 선박통항 관제국을 통해 전송하는 선박위치 정보 제공서버;를 구비한다.In order to achieve the above object, the system for providing TLS and AIS interlocking ship position information according to the present invention is to relay first ship navigation information including position information of a ship using a common frequency wireless communication device equipped with a GPS receiver. S relay service department; A ship traffic control station for relaying the second ship navigation information transmitted from the ship automatic identification device; The first ship flight information transmitted from the TLS relay service unit and the ship traffic control station, and transmitted from the TLS relay service unit, and the second ship flight information transmitted from the ship traffic control station. Receive each of the received and stored in the database, and converts the first extraction information related to the vessel position of the first vessel operation information stored in the database into the first conversion data that can be received by the automatic vessel identification device, Provides ship position information transmitted through the TLS relay service unit and the ship communication control station by converting and processing the second extraction information related to the ship position among the two ship operation information into second converted data that can be received by the common frequency communication device. Server;
바람직하게는 상기 선박위치 정보 제공 서버에서 처리되는 상기 제2변환데이터는 문자와 음성중 적어도 어느 하나의 정보로 변환처리된다.Preferably, the second conversion data processed by the ship position information providing server is converted into at least one of text and voice.
또한, 상기 티알에스 중계서비스부는 상기 주파수 공용 무선 통신장치로부터 수신된 위치정보와 상기 주파수 공용 무선 통신장치에 대해 등록된 선박식별정보를 상기 선박위치 정보 제공 서버에 제공한다.In addition, the TLS relay service unit provides the ship position information providing server with the position information received from the frequency common wireless communication device and the ship identification information registered for the frequency common wireless communication device.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 티알에스와 에이아이에스 연동 선박 위치 정보 제공 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail a system for providing TLS and AIS interlocking vessel position information according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 선박위치 정보 제공 시스템을 나타내 보인 도면이다.1 is a view showing a vessel position information providing system according to the present invention.
도면을 참조하면, 선박위치 정보 제공시스템(100)은 주파수 공용 무선 통신장치(TRS)(110), 티알에스(TRS) 중계서비스부(120), 선박통항 관제국(VTS;Vessel Traffic Service)(140) 및 선박위치 정보 제공서버(170)를 구비한다.Referring to the drawings, the vessel position
주파수 공용 무선 통신 장치(110)는 주파수 공용 무선 통신 방식(Trunked Radio System)에 따라 통신을 수행할 수 있는 단말기로서, 도 2에 도시된 바와 같이 GPS 수신기(112)를 내장하고 있다.The frequency common
주파수 공용 무선 통신장치(110)는 GPS 수신기(112) 이외에도 통신기능을 수행하기 위한 키입력부(113), 표시부(114), 스피커(115), 제어부(116) 및 송/수신부(117)를 구비한다.The frequency common
제어부(116)는 GPS수신기(112)를 통해 수신된 현 위치 정보와 고유 식별정보를 함께 설정된 주기마다 송/수신부(117)를 통해 송출한다.The
또한, 제어부(116)는 송/수신부(117)를 통해 수신된 정보를 표시부(114)를 통해 표시하거나, 음성정보인 경우 스피커(115)를 통해 출력한다.In addition, the
이러한 주파수 공용 무선 통신장치(110)는 할당된 복수의 무선 채널을 다수의 가입자가 공동으로 이용하기 때문에 주파수 이용효율이 높고, 통화권이 기지국을 중심으로 최대 50Km 정도로 넓고, 비용이 저렴하기 때문에 중소형 선박(200)용으로 이용할 수 있도록 적용하였다.Since the frequency common
이러한 주파수 공용 무선 통신장치(110)는 후술되는 TRS통신 중계서비스부(120)의 서비스 사업자에 등록시 상호 구별을 위한 선박 고유의 식별정보 및 중소형 선박(200)에 대한 제원 예를 들면 중량, 종류, 길이, 폭 등에 대한 정보를 함께 등록하면 된다.The frequency common
이러한 주파수 공용 무선 통신장치(110)는 이용하고자 하는 중소형 선박(200)에 탑재시키거나, 휴대가능하게 이용해도 된다. The frequency common
티알에스 중계서비스부(120)는 주파수 공용 무선 통신장치(110)의 통신을 중계함과 아울러 중소형 선박(200)에서 사용되는 주파수 공용 무선 통신장치(110)로부터 주기적으로 수신되는 중소형 선박(200)의 현 위치정보와 선박 고유의 식별정 보를 포함한 제1선박운항정보를 생성하여 선박위치 정보 제공서버(170)에 제공한다.The TLS
여기서 티알에스 중계서비스부(120)는 TRS 통신서비스를 수행하기 위해 구축된 시설로서 기지국, 중계국 및 그 밖의 교환국이 포함될 수 있다.In this case, the TLS
선박통항 관제국(VTS)은 대형 선박(210)에 탑재된 선박자동식별장치(AIS)(150)로부터 전송된 제2선박운항정보를 선박위치 정보 제공서버(170)에 제공한다.The ship traffic control station (VTS) provides the ship position
여기서 제2선박 운항정보는 선박자동식별장치(AIS)(150)에서 제공되는 정보로서 일반적으로 정적정보, 동적정보, 항해정보 및 안전정보가 포함된다.Here, the second ship navigation information is information provided by the automatic vessel identification device (AIS) 150 and generally includes static information, dynamic information, navigation information, and safety information.
정적정보는 IMO번호, 호출부호, 선박이름, 선체길이, 폭, 선박 종류에 관한 정보이고, 동적정보는 협정시계시(UTC; Universal Time Coordinated), 선박의 방위, 속도, 회전률 등에 관한 정보이고, 항해정보는 목적지와 도착예정시간, 위험물에 관한 정보이고, 안전정보는 항해경고, 기상경고에 관한 정보를 말한다.Static information is information on IMO number, call sign, ship name, hull length, width, ship type, and dynamic information is information on Universal Time Coordinated (UTC), ship's orientation, speed, turnover rate, etc. Navigation information is information about destination, estimated time of arrival, dangerous goods, and safety information is information about navigation warning and weather warning.
선박위치 정보 제공서버(170)는 티알에스 중계서비스부(120)와 선박통항 관제국(140)과 통신망을 통해 접속되어 있다. The vessel location
선박위치 정보 제공서버(170)와 티알에스 중계서비스부(120) 및 선박통항 관제국(140)과의 접속을 위한 통신망은 유선 또는 무선을 적용할 수 있다.The communication network for connection between the ship location
선박위치 정보 제공서버(170)는 티알에스 중계서비스부(120)로부터 전송된 제1선박운항정보와, 선박통항 관제국(140)으로부터 전송된 제2선박운항정보를 각각 수신받아 데이터 베이스(DB)(180)에 저장한다. 선박위치 정보 제공서버(170)는 데 이터 베이스(180)에 제1선박운항정보와, 제2선박운항정보가 저장시 수신시간도 함께 기록되도록 처리하는 것이 바람직하다.The vessel location
또한, 선박위치 정보 제공서버(170)는 데이터 베이스(180)에 저장된 제1선박운항정보 중 선박(200) 위치와 관련된 제1추출정보를 추출하고, 제1추출정보를 선박자동식별장치(150)에서 수신 가능한 제1변환데이터로 변환처리한다.In addition, the vessel position
또한, 선박위치 정보 제공서버(170)는 제2선박운항정보 중 선박(210) 위치와 관련된 제2추출정보를 추출하고, 제2추출정보를 TRS통신 중계 서비스를 통하여 주파수 공용 통신장치(110)에서 수신가능한 제2변환데이터로 변환처리한다.In addition, the ship location
여기서, 제1추출정보는 선박의 위치정보와 해당 선박에 관한 정보가 포함된다. 여기서 제1추출정보에 포함되는 선박정보는 예를 들면, 선박명, 선박고유 ID, 선박 중량, 선박 종류 등 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the first extraction information includes the position information of the vessel and information about the vessel. Here, the ship information included in the first extraction information, for example, preferably includes at least one or more of the ship name, ship unique ID, ship weight, ship type and the like.
또한, 제1추출정보는 AIS통신방식에 해당하는 제1변환데이터로 변환처리된다.Also, the first extraction information is converted into first converted data corresponding to the AIS communication method.
한편, 제2추출정보는 선박(210)의 위치정보와 해당 선박(210)에 관한 정보를 포함하고, 바람직하게는 동적정보인 협정시계시(UTC; Universal Time Coordinated), 선박의 방위, 속도, 회전률 등에 관한 정보를 포함한다.On the other hand, the second extraction information includes the position information of the
제2추출정보는 TRS통신방식에 해당하는 제2변환데이터로 변환처리된다. 바람직하게는 제2변환데이터는 주파수 공용 무선 통신장치(110)에서 음성 또는 문자로서 출력될 수 있도록 변환처리되는 것이 바람직하다. The second extraction information is converted into second converted data corresponding to the TRS communication method. Preferably, the second converted data is converted to be output as voice or text in the frequency common
또한, 선박위치 정보 제공서버(170)는 주파수 공용 무선 통신장치(110)를 이 용하는 선박(210) 상호 간에도 위치정보가 제공될 수 있도록 제1추출정보를 주파수 공용 무선 통신장치(110)용 제2변환데이터로 변환처리한다.In addition, the ship location
선박위치 정보 제공서버(170)는 제1변환데이터를 선박통항 관제국(140)을 통해 AIS(150) 장착 선박(210)에 방송되도록 전송하고, 제2변환데이터는 티알에스 중계서비스부(120)를 통해 주파수 공용 무선 통신장치(110)에서 수신되도록 전송한다.The ship position
이러한 선박위치 정보 제공서버(170)의 처리과정을 도 3을 통해 설명한다.The processing of the vessel position
선박위치 정보 제공서버(170)는 티알에스 중계서비스부(120)와 선박통항관제국(140)으로부터 각각 전송된 AIS/TRS 메시지를 수신한다(단계 310). 여기서 AIS/TRS 메시지는 앞서 설명된 제1 및 제2선박운항정보를 말한다.The vessel location
다음으로 AIS 메시지 및 TRS 메시지의 수신시간을 기록한다(단계 320).Next, the reception time of the AIS message and the TRS message is recorded (step 320).
이후, AIS/TRS 메시지를 해당 프로토콜에 의해 해석한 후 데이터베이스(180)에 저장한다(단계 330).Thereafter, the AIS / TRS message is interpreted by the corresponding protocol and then stored in the database 180 (step 330).
단계 330에서는 정보 저장과 함께 선박위치 정보 제공서버(170)의 관리자에게 제공될 수 있도록 서버(170)의 표시장치를 통해 표시되도록 처리하는 것이 바람직하다.In
단계 330 이후에는 데이터 베이스(180)에 저장된 정보로부터 송출대상 제1 및 제2추출정보를 추출한다(단계 340).After
다음으로 추출된 정보를 해당 통신프로토콜에 대응되게 변환하여 제1 및 제2변환테이터를 생성한다(단계 350).Next, the extracted information is converted to correspond to the corresponding communication protocol to generate first and second conversion data (step 350).
단계 350 이후에는 대응되는 통신망을 통해 송신한다(단계 360).After
한편, 선박위치 정보 제공서버(170)는 선박(200)(210)의 원활한 해상운항을 위해 기상정보를 포함한 각종 정보를 TRS통신중계서비스부(120) 및 선박통항관제국(140)을 통해 AIS(150) 장착 선박(210) 및 주파수 공용 무선 통신장치(110)이용 선박(200)에 제공하도록 구축되는 것이 바람직하다.On the other hand, the vessel position
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 티알에스와 에이아이에스 연동 선박 위치 정보 제공 시스템에 의하면, AIS탑재선박과 TRS를 이용하는 선박 상호간의 위치정보를 제공받을 수 있어 해양 충돌사고를 예방할 수 장점을 제공한다. 또한, TRS를 이용하는 중소형 선박에 대해 자동으로 저장처리되는 선박의 위치정보로부터 입출항 통보의 자동화, 경계구역 접근시 경고 조치 및 사고 예방을 위한 조치를 자동으로 처리할 수 있는 장점을 제공한다.As described so far, according to the TLS and AIS interlocking vessel position information providing system according to the present invention, it is possible to receive the position information between the vessel using the AIS onboard vessel and TRS provides an advantage to prevent marine collision accidents do. In addition, it provides the advantage of automatically handling the entry and departure notification from the ship's location information that is automatically stored and processed for small and medium-sized vessels using TRS, warning measures when approaching the border zone and measures for preventing accidents.
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