KR0163215B1 - 글로벌 위치설정 시스템과 주파수 공용통신시스템을 이용한 해상의 선박위치확인 및 정보서비스 시스템과 그 처리방법 - Google Patents

글로벌 위치설정 시스템과 주파수 공용통신시스템을 이용한 해상의 선박위치확인 및 정보서비스 시스템과 그 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해상의 선박 위치 확인 및 선박에 대한 정보 서비스 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것으로, 특히 글러벌 위치 설정 시스템(GPS : Global Positioning Systems) 수신기와 주파수 공용통신 시스템(TRS : Trunked Radio System)을 이용하여 해상 내에서 각 선박의 정확한 현재 위치를 파악하고 선박들에 필요한 각종 정보를 서비스하기 위한 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 처리 방법은 제어시스템부에서 제어시스템부와 연계된 특정 위치의 TRS망 내에 위치한 선박들의 정보를 TRS망 통제시스템으로부터 확인하는 단계와, 제어시스템부로부터 상기 선박 정보에 기초하여 선박들에 위치 데이타를 송신 요청하는 단계와, 송신 요청을 받은 선박은 자신의 위치 데이터를 제어시스템부로 송신하는 단계와, 한 선박으로부터 수신한 위치 데이타를 참조용 GPS 수신기의 데이타와 비교한 후 시스템 모니터 상의 GIS 상에 표시하고 제어시스템부의 메모리 상에 저장하는 단계와 , 제어시스템부가 TRS통제시스템으로부터 확인한 모든 선박들의 위치를 확인하였는지 여부를 판단하여, 모든 선박의 위치가 확인되었으면 체크된 모든 선박의 위치를 시스템 모니터 상의 GIS 상에 표시하는 단계와, 상기 파악된 위치 데이타들을 이용하여 부가 서비스를 할 수 있도록 한 후 부가 서비스 데이타인터페이스를 통하여 출력하는 단계와, 선박에 대하여 제공할 정보 서비스가 있는지 여부를 판단하여, 제공한 정보 서비스가 있으면 서비스를 받을 선박이나 선박군을 선정한 후 선정된 선박에 정보를 서비스하는 단계로 구성된다.

Description

글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템과 그 처리 방법
본 발명은 해상의 선박 위치확인 및 선박에 대한 정보 서비스 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것으로, 특히 글러벌 위치 설정 시스템(GPS : Global Positioning Systems) 수신기와 주파수 공용통신 시스템(TRS : Trunked Radio System)을 이용하여 해상 내에서 각 선박의 정확한 현재 위치를 파악하고 선박들에 필요한 각종 정보를 서비스하기 위한 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다.
주파수 공용통신이란, 다수의 단말기가 하나의 주파수 채널만을 사용하여 통신함으로써 발생되는 혼선 등의 문제를 해결하기 위하여 개발된 통신 방식으로 넓은 범위의 주파수 채널을 다수의 단말기가 공동으로 이용하여 통신하는 방식을 말하며, 이러한 주파수 공용통신에 사용되는 단말기를 주파수 공용통신 단말기라 한다.
GPS는 미합중국 국방성에서 개발된 위성항법 시스템으로서 원자 주파수를 탑재한 3-4개 이상의 위성으로부터 발생되는 전파 신호를 수신한 후, 수신 전파의 전파시간으로부터 위성까지의 거리를 구하여 3차원( 또는 2 차원)의 측위와 전파의 도플러 효과를 이용하여, 현재 위치의 경도, 위도, 해발 및 속도 측정 등이 가능한 것이다.
이 시스템은 본래 군사용으로 개발된 것이나, 그 후 민간용 운송 수단의 이용가치를 고려하여 민간이 민수용으로 이용할 수 있도록 위성에서 거리 오차를 포함한 측정용 전파를 송신하고 있다.
따라서 GPS는 주로 도심 지리 정보 시스템(GIS)과 관련된 시스템에서 많이 활용하였다.
한편 해상의 선박항법 시스템을 구현한 경우에도 어군의 위치, 기상, 각종 경보 및 공지사항 등의 정보 서비스를 수시로 받는 것은 이루어지지 못하였다.
또한 선박을 통제하는 기관에서는 단지 레이더 시스템을 이용하여 의심스러운 선박 또는 해상의 사고 선박 등을 파악하고 통제하기 때문에 정확한 선박의 위치 및 식별이 원활하지 못하고 어려운 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 글러벌 위치 설정 시스템 수신기와 주파수 공용통신 시스템을 이용하여 해상 내에서 각 선박 내에서 각 선박의 정확한 현재 위치를 파악할 수 있는, 즉 선박들의 위치에 대한 정보를 제공함으로써 제한 구역 내의 선박 통제및 위험 상황시의 구조 활동과 주변 국가 선박들의 불법 해역 침범 등을 신속히 파악하여 조치할 수 있도록 하는 해상의 선박 위치 확인 및 선박에 대한 정보 서비스 시스템과 그 처리 방법을 제공하는 것이다.
제1 도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템의 블록도 이고,
제2 도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어시스템부 11 : TRS 망
12 : 참조용 GPS 수신기 13 : 시스템 모니터
14, 17, 19, 22 :인터페이스 15 : 시스템 제어기
16 : 인코더 및 디코더 19 : 고주파 송수신기
20 : 선박 탑재부 21 : TSR 단말기
23 : 부가서비스 표시부 24 : GPS 수신기
101 : 메모리 121, 181, 211, 241 : 안테나
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 GPS 위성으로부터 자신의 위치 데이타를 수신하기 위한 GPS 수신기와 상기 GPS 수신기의 출력 신호인 위치 데이타를 TRS 망에 적합한 신호로 변환하기 위한 제1인터페이스와, 상기 제1인터페이스의 출력을 TRS에 적합하게 처리하여 TRS 안테나를 통하여 송신하기 위한 TRS 단말기로 이루어진 다수의 선박탑재부와, 상기 TRS 단말기의 송신 신호를 고주파로 증폭하는 기능의 고주파 송수신기와, 상기 고주파 송수신기의 출력으로부터 선박의 위치 데이타를 검출하기 위한 TRS 망과, 상기 TRS 망의 출력을 제어시스템부에 적합한 신호로 또는 그 반대로 변환하기 위한 제2인터페이스와, 상기 제2인터페이스의 출력 신호를 인코딩 또는 디코딩 처리하기 위한 인코더/디코더와, GPS 위성으로부터 GPS 안테나를 통해 GPS에 저장되어 있는 해상의 위치 데이터를 수신하기 위한 참조용 GPS 수신기와, 선박에 대한 부가 정보 서비스를 수신하기 위한 제3인터페이스와, 상기 디코딩 처리된 선박의 위치 데이타를 상기 참조용 GPS 수신기의 데이타와 비교하여 선박의 위치를 확인하고, 선박에 대한 부가 정보 서비스가 있을 경우 그 정보 데이타를 TRS를 통해 선박 탑재부로 송신하고 제4인터페이스를 통해 외부로 부가 서비스 데이타를 출력하기 위한 시스템 제어기와, 상기 확인된 선박의 위치를 GIS상에 표시하는 시스템 제어기와, 상기 확인된 선박의 위치를 GIS상에 표시하는 시스템 모니터로 이루어진 제어시스템부로 구성되는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 제어시스템부에서 제어시스템부와 연계된 특정 위치의 TRS 망 내의 위치한 선박들의 TRS 망 통제시스템으로부터 확인하는 단계와, 제어시스템부로부터 상기 선박 정보에 기초하여 선박들에 위치 데이타를 송신 요청하는 단계와, 송신 요청을 받은 선박은 자신의 위치 데이타를 제어시스템부로 송신하는 단계와, 한 선박으로부터 수신한 위치 데이타를 참조용 GPS 수신기의 데이타와 비교한 후 시스템 모니터 상의 GIS 상에 표시하고 제어시스템부의 메모리 상에 저장하는 단계와, 제어시스템부가 TRS 통제시스템으로부터 확인한 모든 선박들의 위치를 확인하였는지 여부를 판단하여, 모든 선박의 위치가 확인되었으면, 체크된 모든 선박의 위치를 시스템 모니터 상의 GIS 상에 표시하는 단계와, 상기 파악된 위치 데이타들을 이용하여 부가 서비스를 할 수 있도록 한 후 부가 서비스 데이타인터페이스를 통하여 출력하는 단계와, 선박에 대하여 제공할 정보 서비스가 있는지 여부를 판단하여, 제공한 정보 서비스가 있으면 서비스를 받을 선박이나 선박군을 선정한 후 선정된 선박에 정보를 서비스하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 GPS 수신기와 TRS 망을 이용한 것으로, 각 선박에서 GPS를 설치함으로써 자신의 현재 위치를 정확히 알 수 있으며 해상을 통제하는 기관에서는 해안 감시용 레이더 스크린과 본 발명의 시스템을 이용하여 선박으로부터 입수된 데이타를 시스템 모니터 상에 표시하여 비교함으로써 모든 선박들의 위치를 정확히 파악할 수 있어 선박들의 통제를 원활히 할 수 있으며 선박의 해상 사고시 정확히 위치를 즉시 파악할 수 있어 인명 구조 등에 도움을 줄 수 있으며 선박을 조기에 발견할 수 있다.
본 발명에서는 TRS 망을 통하여 특히 TRS 망의 제어채널을 통하여 선박으로부터 입수한 그 선박 고유의 ID코드 및 정보 데이타를 제어시스템부의 시스템 모니터 상의 지도에 표시하여 그 선박의 위치를 정확히 파악할 수 있고, 제어시스템부로부터 부가 서비스(일기, 어군, 공지사항 등) 데이타를 TRS 망을 통하여 각 선박으로 송신하여 선박탑재부에서 이를 처리하여 사용자가 사용할 수 있도록 한 시스템이다.
즉, TRS 망의 제어 채널을 이용하여 필요한 모든 정보 데이타를 주고받음으로서 음성 채널을 사용하는 통화에는 전혀 지장을 주지 않게 된다.
또한 제어시스템부에서는 각 선박들의 자신이 현재 위치한 TRS 망의 영역에 자신의 위치를 주기적으로 등록하므로 모든 선박들을 각 위치별로 동시에 자기 구역 내의 선박들을 억세스 함으로써 빠른 시간 내에 모든 선박들의 위치를 파악할 수 있다.
이하 본 발명의 구성을 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제1 도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템의 블록도 이고, 제2 도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
제1 도에 도시된 바와 같이 본 발명의 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템은 GPS 위성으로부터 자신의 위치 데이타를 수신하기 위한 GPS 수신기(24)와, 상기 GPS 수신기(24)의 출력 신호인 위치 데이타를 TRS 망에 적합한 신호로 변환하기 위한 제1인터페이스(22)와, 외부로부터 수신된 부가 서비스를 표시하기 위한 부가 서비스 표시부(23와, 상기 제1인터페이스(22)의 출력을 TRS에 적합하게 처리하여 TRS 안테나(211)를 통하여 송신하기 위한 TRS 단말기 (21)로 이루어진 다수의 선박탑재부(20)와 ; 상기 TRS 단말기(21)의 송수신 신호를 고주파로 증폭하기 위한 고주파 송수신기(20)와; 상기 고주파 송수신기(18)의 출력으로부터 선박의 위치 데이타를 검출하기 위한 TRS(11)과, 상기 TRS 망(11)의 출력을 제어시스템부에 적합한 신호로 또는 그 반대로 변환하기 위한 제2인터페이스(17)와, 상기 제2인터페이스(17)의 출력 신호를 인코딩 또는 디코딩 처리하기 위한 인코더/디코더(16)와, GPS 위성으로부터 GPS 안테나(121)를 통해 GPS 위성으로부터 위치 등의 데이타를 수신하기 위한 참조용 GPS 수신기(12)와, 선박에 대한 부가 정보 서비스를 수신하기 위한 제3인터페이스(14)와, 상기 디코딩 처리한 선박의 위치 데이타를 상기 참조용 GPS 수신기(12)의 데이타와 비교하여 선박의 위치를 확인하고, 선박에 대한 부가 정보 서비스가 있을 경우 그 정보 데이타 TRS망(11) 및 RF 송수신기(18)를 통해 선박탑재부(20)로 송신하고, 제4인터페이스(19)를 통해 외부로 부가 서비스 데이타를 출력하기 위한 제어기(15)와, 상기 확인된 선박의 위치를 GIS 상에 표시하는 시스템 모니터(13)로 이루어진 제어시스템부(10)로 구성된다.
이하에 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저 제어시스템부(10)에서는 제어시스템부(10)와 연계된 특정 위치의 TRS망(11)이 관리 가능한 영역내에 위치한 선박들을 확인한다.(S21).
그 후 제어시스템부(10)의 시스템제어기(15)가 TRS망(11)으로부터 제공받아 알고 있는 선박들에 위치 데이타의 송신을 요청한다.(S22).
이어서 위치 데이타의 송신 요청을 받은 선박은 GPS 수신기(24)에서 GPS 위성으로부터 수신한 자신의 위치 데이타를 수신한다.
이어서 상기 GPS 수신기(24)의 출력 신호인 위치 데이타는 제1인터페이스(22)에서 TRS망에 적합한 신호로 변환되고, TRS 단말기(21)에 의해 TRS에 적합하게 처리되어 TRS 안테나(211)를 통하여 제어시스템부로 송신된다(S23). 이 경우 각 선박의 TRS 단말기는 자신의 고유ID를 보유하고 있다.
그 후 상기 TRS 단말기(21)의 송신 신호는 고주파 송수신기(18)에서 증폭되고, 증폭된 위치 데이타는 TRS망(11)에 의해 검출된다.
이어서 상기 TRS 망(11)의 출력은 제2인터페이스(17)를 통해 제어시스템(10)에 적합한 신호로 변환되고, 인코더/디코더(16)에 의해 디코딩 처리된다.
이어서 시스템 제어기(15)에서는 어느 한 선박으로부터 수신한 위치 데이타를 참조용 GPS 수신기(12)에서 GPS 위성으로부터 GPS 안테나(121)를 통해 수신한 TRS 망(11)의 위치 데이타와 해상의 선박 위치 데이타를 비교한 후 시스템 모니터(13)상의 지리학적 정보 시스템(GIS :Geographic Imformation System)상에 표시하고 제어시스템부(10)의 메모리 상에 저장한다.(S24).
이어서 제어시스템부(10)의 시스템 제어기(15)가 TRS 망(11)으로부터 확인한 모든 선박들의 위치를 확인하였는지 여부를 판단한다.(S25).
상기 판단 단계(S24)에서 만약 모든 선박의 위치가 확인되지 않았으면 다음 체크 대상 선박을 선정하고(S30), 만약 모든 선박의 위치가 확인되었으면 체크된 모든 선박의 위치를 시스템 모니터(13)상의 GIS상에 표시한다.(S26).
이어서 상기 파악된 위치 데이타들을 이용하여 부가 서비스를 할 수 있도록 한 후 외부로부터 제2인터페이스(14)를 통해 수신한 정보 서비스 데이타 즉 기상예보, 어군의 위치 , 속보 및 공지사항 등을 TRS 망(11) 및 RF 송수신기(18)를 통해 선박탑재부(20)로 송신하고, 부가 서비스 데이타인터페이스(19)를 통하여 외부로 출력한다.(S27). 이 경우 또 다른 실시 가능한 부가 서비스의 예로는 파악된 선박들을 각 선박 회사별로 분류하여 각 선박 회사에 자신의 배들이 위치한 곳을 맵(MAP)을 통하여 서비스할수 있고 해군이나 경찰에서는 레이더와 비교할 수 있도록인터페이스를 구성할 수 있다.
그 후 선박에 대하여 제공할 정보 서비스가 있는지 여부를 판단하여(S28), 만약정보 서비스가 있으면 서비스를 받을 선박이나 선박군을 선정한 후 선정된 선박에 정보를 서비스하고(S29), 그 부가 정보를 부가 서비스 표시부(23)에 표시하여 선박탑재부(20)에서 알 수 있도록 한다. 만약 정보 서비스가 없으면 상기 제어시스템(10)에서 제어시스템(10)과 연계된 특정 위치의 TRS 망(11)이 관리 가능한 영역내에 위치한 선박들을 확인하는 단계(S21)로부터 상기 과정을 다시 수행한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 각 선박은 자신의 항해 위치를 정확히 알 수 있으며 해상을 통제하는 기관(해군, 해경, 항만청 등)에서는 레이더 스크린과 시스템 모니터의 맵상의 선박을 비교함으로써 모든 배들의 위치를 알 수 있어 선박의 통제가 원활하게 이루어질 수 있으며, 의심스러운 선박의 조기 발견(레이더 스크린 상에는 표시되나 시스템 모니터 상에는 표시되지 않는 선박)과 선박의 해상 사고시 정확한 위치를 즉시 알 수 있어 인명 구조 등에 많은 도움을 줄 수 있으며 각 가입 선박들에 여러 유용한 부가 서비스 즉, 어군의 위치, 기상예보, 각종 경보 및 공지사항 등을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. GPS 위성으로부터 자신의 위치 데이타를 수신하기 위한 GPS 수신기(24)와, 상기 GPS 수신기(24)의 출력 신호인 위치 데이타를 TRS 망에 적합한 신호로 변환하기 위한 제1인터페이스(22)와, 상기 제1인터페이스(22)의 출력 신호를 송수신하기 위한 TRS 단말기(21)로 이루어진 선박탑재부(20)와, 상기 TRS 단말기(21)의 송수신 신호를 고주파로 증폭하기 위한 고주파 송수신기(18)와, 상기 고주파 송수신기(18)의 출력으로부터 선박의 위치 데이타를 검출하기 위한 TRS 망(11)과, 상기 TSR망(11)의 출력을 제어시스템부에 적합한 신호로 또는 그 반대로 변환하기 위한 제2인터페이스(17)와, 상기 제2인터페이스(17)의 출력 신호를 인코딩 또는 디코딩 처리하기 위한 인코더/ 디코더(16)와, GPS 위성으로부터 GPS 안테나(121)를 통해 TRS 망(11)의 위치 데이타를 수신하기 위한 참조용 GPS 수신기(12), 상기 디코딩 처리된 선박의 위치 데이타를 상기 참조용 GPS 수신기(12)와의 데이터와 비교하여 선박의 위치를 확인하고, 선박에 대한 부가 정보 서비스가 있을 경우 그 정보 데이타를 TRS를 통해 선박탑재부(20)로 송신하기 위한 시스템 제어기와(15), 상기 확인된 선박의 위치를 표시하는 시스템 모니터(13)로 이루어진 제어시스템부(10)로 구성되는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템.
  2. 제어시스템부에서 제어시스템부와 연계된 특정 위치의 TRS망이 관리 가능한 영역 내에 위치한 선박들의 정보를 확인하는 단계와, 제어시스템부로부터 상기 선박 정보에 기초하여 선박들에 위치 데이타를 송신 요청하는 단계와, 송신 요청을 받은 선박은 자신의 위치 데이타를 제어시스템부로 송신하는 단계와, 한 선박으로부터 수신한 위치 데이타를 참조용 GPS 수신기의 데이타와 비교한 후 시스템 모니터상에 표시하고 제어시스템부 메모리 상에 저장하는 단계와, 제어시스템부가 TRS망으로부터 확인한 모든 선박들의 위치를 확인하였는지 여부를 판단하여, 모든 선박의 위치가 확인되었으면 체크된 모든 선박의 위치를 시스템 모니터 상에 표시하는 단계와, 상기 파악된 위치 데이타들을 이용하여 부가 서비스를 할 수 있도록 한 후 부가 서비스 데이타인터페이스를 통하여 출력하는 단계와, 선박에 대하여 제공할 정보 서비스가 있는지 여부를 판단하여, 제공한 정보 서비스가 있으면 받을 선박이나 선박군을 선정한 후 선정된 선박에 정보를 서비스하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 처리 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제어시스템부가 TRS망으로부터 확인한 모든 선박들의 위치를 확인하였는지 여부를 판단하여, 모든 선박의 위치가 확인되지 않았으면 다음 체크 대상 선박을 선정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템와 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 처리 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 선박 탑재부는 외부로부터 수신된 부가 서비스를 표시하기 위한 부가 서비스 표시부(23)가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어시스템부(10)는 부가 정보 서비스를 수신하기 위한 제3인터페이스부(14)와 부가 서비스 데이타를 출력하기 위한 제4인터페이스(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 글러벌 위치 설정 시스템과 주파수 공용통신 시스템을 이용한 해상의 선박 위치 확인 및 정보 서비스 시스템.
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