KR100734814B1 - 자율운항무인선박 - Google Patents

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KR100734814B1
KR100734814B1 KR1020060073160A KR20060073160A KR100734814B1 KR 100734814 B1 KR100734814 B1 KR 100734814B1 KR 1020060073160 A KR1020060073160 A KR 1020060073160A KR 20060073160 A KR20060073160 A KR 20060073160A KR 100734814 B1 KR100734814 B1 KR 100734814B1
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sonar
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sea
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KR1020060073160A
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우종식
오영진
표기형
김재완
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디에스엠이 유텍 주식회사
우종식
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    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
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    • B63H25/04—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring automatic, e.g. reacting to compass
    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명은 선박의 상부에 비디오카메라를 설치하고 선박의 하부에 초음파 송수신기와 비디오카메라를 부착 설치하여 수상 또는 수중에서 원격조종 또는 자율운항 프로그램에 의해 무인으로 운항할 수 있는 자율운항무인선박에 관한 것이다.
본 발명은 선박의 상부에는 전방 관측용 비디오카메라를 설치하고, 선박의 하부에는 수중의 전방 및 하부 관측용 초음파 송수신기를 내장한 소나 어레이와 비디오카메라를 설치하며, 선박의 전방에는 선박을 원하는 수심의 수중에서 용이하게 운항하기 위하여 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판을 구비하며, 상기 선박이 위치하고 있는 위치좌표를 실시간으로 파악하기 위한 DGPS수신기 및 무선송수신 안테나가 선박의 상단부 수상에 위치하도록 구성하고, 상기 비디오카메라를 통해서 관측된 정보를 이용하여 수상에서 이루어지는 불법행위를 단속 및 계도하는 수단을 구비하며, 상기 선박에 위치한 센서로부터 수집된 데이터를 모선으로 실시간 무선 전송하는 수단을 구비하고 수중 하저면 탐사, 수상불법행위 관측 및 계도, 화물 적재 및 운송, 수상 조난자 구조지원을 위한 다목적 용도로 이루어진 자율운항무인선박이다.
본 발명에 따른 자율운항무인선박은 필요시 일정 깊이로 잠수할 수 있는 수단을 구비하고 인공 부유 또는 수중장애물을 회피하여 운송이 가능하며 수중 하저면 탐사, 수상 불법행위 관측 및 계도, 군사적 방어, 화물 적재 및 운송, 수상 조난자 구조지원을 효율적으로 수행할 수 있는 작용효과가 있다.
자율운항무인선박, 초음파 송수신기, 비디오카메라, 능동회전판(Hydroplane)

Description

자율운항무인선박{Auto-Piloting Unmanned Ship}
도1 : 본 발명에 따른 자율운항무인선박의 전체적인 개략도
도2 : 본 발명에 따른 자율운항무인선박의 능동회전판구조의 하나의 예
<도면부호의 간단한 설명>
11; 자율운항무인선박 12; DGPS수신기
13; 무선송수신용 안테나 14; 선박제어부
15; 추진기 16; 방향키
17; 소나 어레이 18; 장애물 검출용 소나
19; 비디오카메라 20; 배터리
21: 능동회전판 22; 물품적재공간
23; 확성기 24; 장비
25; 조명장치 26; 능동회전판 구동모터
본 발명은 선박을 원하는 수심의 수중에서 용이하게 운항하기 위하여 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판과, 방향전환을 위한 방향키 와, 선박을 가속하기 위한 추진기와, 위치좌표를 실시간으로 얻기 위한 DGPS 수신기와, 해저의 장애물 회피 및 탐사를 위한 초음파송수신기를 내장한 소나 및 소나 어레이와, 수상의 선박 등 장애물 회피 및 어로 행위를 감시할 수 있는 비디오카메라를 구비하고 모선 또는 육상에서 전송되는 신호에 의하여 또는 자체 컴퓨터에 내장된 자동항법 프로그램에 의하여 수상 또는 수중에서 무인으로 자율적으로 운항할 수 있는 자율운항무인선박에 관한 것이다.
종래의 무인수상선은 육상 또는 공중(헬리콥터)에서 선박을 관측하면서 무선 조종하는 방식으로 시각에 의한 무인운항으로 거리에 의한 제한이 심하여 서로 필요한 정보를 교환하면서 필요한 임무를 효율적으로 수행하지 못하는 문제점이 있다.
또 다른 종래기술은 수상에서 해저지형을 탐사하거나 수중에서 초음파송수신기를 이용한 수중의 지형의 탐사 및 수중 비디오카메라를 사용하여 수중 영상을 취득하는 시스템은 다양한 문헌에서 개시되어 있으나, 해저면의 지형탐사는 물론이고, 수상의 불법어로 및 불법항해 등을 효율적으로 감시하기 위하여 수상 및 수중으로 이동하면서 신속하게 주어진 임무를 무인으로 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선박의 상부에는 전방 관측용 비디오카메라를 설치하고, 선박의 하부에는 수중의 전방 및 하부 관측용 초음파송수신기가 내장된 소 나 및 소나 어레이를 설치하며, 선박을 수중에서 운항하기 위하여 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판을 구비하며, 상기 선박이 위치하고 있는 위치좌표를 실시간으로 파악하기 위한 디지피에스(DGPS)수신기 및 무선송수신 안테나가 선박의 상부 수상에 위치하도록 구성하고, 상기 비디오카메라를 통해서 관측된 수상정보를 이용하여 수상에서 이루어지는 불법행위를 단속 및 계도 또는 군사적 방어 업무를 수행하는 수단을 구비하며, 선박에서 측정한 다양한 데이터를 모선으로 실시간 전송하는 수단을 구비하고 수중 하저면 탐사, 수상불법행위 관측 및 계도, 군사적 방어 업무, 화물 적재 및 운송을 위한 자율운항무인선박 등 다목적 용도의 자율운항무인선박(용어의 단축을 위하여 "자율운항무인선박"을 "선박"이라는 용어를 혼용하여 사용함)을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 선박을 원하는 수심의 수중에서 운항하기 위하여 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판과, 방향전환을 위한 방향키와, 필요한 속도로 가속하기 위한 추진기와, 위치좌표를 실시간으로 얻기 위한 디지피에스(DGPS) 수신기와, 해저의 장애물 및 지형탐사를 위한 초음파송수신기를 내장한 소나 및 소나 어레이와, 수상의 선박 및 어로 행위를 감시할 수 있는 비디오카메라 또는 방어용 무기를 구비하고 모선 또는 육상에서 전송되는 신호에 의하여 수상 또는 수중에서 무인으로 자율적으로 운항할 수 있도록 구성되어 모선 또는 육상관리서버에서 지시하는 다양한 임무 또는 자체 내장된 임무프로그램을 수행할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자율운항무인선박과 모선 또는 육상관리서버에서 선박의 상부에 설치된 관측용 비디오카메라를 통해서 입력된 영상신호에 기초하여 장애물을 피해서 물속으로 이동하거나 단속업무를 효율적으로 수행하기 위하여 목표좌표까지 수중으로 신속하게 이동할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자율운항무인선박의 하부에 설치된 초음파송수신기가 내장된 소나 및 소나 어레이, 수심센서 및 지상의 DGPS와 연동하여 원하는 위치좌표에서 해저 또는 수중 바닥면의 지형을 스캔하여 해저 또는 수중 바닥면의 지형의 데이터를 기록 저장하고 모선 또는 육상관리서버로 무선송수신기를 통해서 실시간으로 전송하여 원하는 장소의 해저면의 지형을 효율적으로 탐색하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자율운항무인선박의 하부에 설치된 초음파송수신기가 내장된 소나 및 소나 어레이를 이용하여 수중 장애물을 회피하며, 선박의 상부에 설치된 비디오카메라를 이용하여 수상의 장애물을 회피하면서 설정 입력된 위치좌표까지 신속하게 진행하여 불법어로행위 또는 불법행위를 감시하며, 전송된 영상신호에 기초하여 불법행위가 이루어질 경우나 계도 및 감시를 위하여 모선 또는 육상관리서버에서 제어신호 또는 마이크를 통해서 음성을 송신하여 확성기로 출력하거나 또는 경고성 발포를 할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 DGPS와 연동하여 입력된 수상좌표의 목적지로 무인으로 찾아가는 수단을 구비하고 소정의 물류를 또 다른 선박 또는 목적지로 신속하고 효율적으로 이송하도록 하는데 있다.
본 발명은 선박을 원하는 수심의 수중에서 운항하기 위하여 모터에 의해 구 동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판과, 방향전환을 위한 방향키와, 필요한 속도로 가속하기 위한 추진기와, 위치좌표를 실시간으로 얻기 위한 디지피에스(DGPS) 수신기와, 해저의 장애물 및 탐사를 위한 초음파송수신기를 내장한 소나 및 소나 어레이와, 수상의 선박 및 어로 행위를 감시할 수 있는 비디오카메라를 구비하고 모선 또는 육상관리서버에서 전송되는 신호에 의하여 또는 자체 내장된 임무프로그램에 의하여 수상 또는 수중에서 무인으로 자율적으로 운항할 수 있는 자율운항무인선박에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명을 용이하게 이해하게 하는 도면에 대하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 자율운항무인선박의 전체적인 개략도를 나타낸 것이며, 도2 는 본 발명에 따른 자율운항무인선박의 능동회전판구조의 하나의 예를 나타낸 것이다.
본 발명의 선박의 상부에는 전방 관측용 비디오카메라 및 조명장치 또는 방어용 무기 등 기타설비가 설치되고, 회전 및 방향을 변경할 수 있도록 설계 제작되며, 모선 또는 육상관리서버와 서로 신호를 송수신할 수 있도록 무선송수신을 위한 안테나 및 송수신기가 설치되어 있으며, 선박의 현재 위치를 실시간으로 측정하는 디지피에스(DGPS) 수신기가 설치되어 있으며, 선박의 하부에는 선박의 수중의 전방 및 하부에 위치한 물체 및 지형을 관측하기 위한 관측용 초음파송수신기가 내장된 소나 및 소나 어레이가 선박의 수중 전면 및 하부에 고정 설치되며, 필요시에 수상에 있는 부표 및 장애물을 회피하거나 불법행위를 효율적으로 단속하기 위하여 선박을 원하는 수심의 수중에서 운항하기 위하여 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판이 설치되어 있다.
선박 제어부는 데이터베이스가 내장되어 있고, 내장된 데이터베이스는 수중 하저면 또는 해저면의 지형에 대한 영상데이터와, 상기 비디오카메라에 의하여 촬영된 수상의 물체에 대한 영상데이터와, DGPS수신기로부터 입력되는 위치정보와, 상기 선박의 위치정보와 상기 해저 및 수상에서 측정된 영상데이터와 연동시켜 선박이 위치한 좌표에서 해저 및 수상의 영상데이터를 동시에 취득하므로 육지와 인접한 지역 또는 기타 필요한 지역에서 상기 수중 및 수상의 영상데이터를 이용하여 목표하는 위치좌표로 수상 또는 해저로 이동하여 주어진 임무를 신속하게 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 구성수단을 실시 예에 기초하여 살펴본다.
[실시 예]
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 본 발명의 자율운항무인선박(11)의 수상부에는 전방 관측용 비디오카메라(19) 및 조명장치(25) 또는 필요시 확성기(23) 및 방어용 무기(24)가 설치되고, 회전 및 방향을 변경할 수 있도록 방향키(16)가 설계 제작되며, 실시간으로 선박에서 측정한 해저 및 해상의 영상데이터와 위치좌표를 무선으로 모선 또는 육상관리서버로 송신하고, 모선 또는 육상관리서버로부터 전송되는 제어신호를 수신할 수 있도록 무선송수신 안테나(13) 및 무선송수신기가 설치되어 있으며, 선박의 현재 위치를 실시간으로 측정하는 디지피에스(DGPS) 수신기(12)가 설치되어 있다.
본 발명에 따른 자율운항무인선박(11)의 수중부에는 선박의 수중 전방 및 하부에 위치한 피사체를 관측하기 위한 초음파송수신기가 내장된 소나(18) 및 해저면의 지형을 관측하기 위한 초음파송수신기가 내장된 소나 어레이(17)가 고정 설치되어 있으며, 필요시에 수상에 있는 부표 및 다양한 종류의 장애물을 회피하거나 불법행위를 신속하고 효율적으로 단속 및 계도하기 위하여 선박을 수상 또는 원하는 수심의 수중에서 운항하거나 수중의 목표지점으로 진행하기 위하여 선박(11)의 전방 하부에 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판(21)이 설치되어 있다. 상기 능동회전판(21)은 도2와 같은 구조를 가지며, 선박의 좌우측에 부착 설치되어 선박을 수상 또는 원하는 수심의 수중에서 자유로이 운항할 수 있도록 구성되어 있다.
선박 내부에는 마이크로프로세서 및 메모리를 구비하고 무인자율운항을 위하여 설치된 다양한 센서들로부터 입력되는 수중의 피사체 및 지형에 대한 데이터 및 수상의 피사체들에 대한 데이터를 저장하고, 입력 저장된 데이터에 기초하여 장애물을 회피하거나 수상의 불법행위에 대한 감시 및 계도 업무를 수행할 수 있는 다양한 소프트웨어와, 상기 다양한 센서들로부터 측정된 데이터를 저장하는 데이터베이스를 구비하며, 해저지형의 탐사, 해상의 영상데이터 취득, 불법어로행위 단속 및 계도, 군사적 방어, 화물 적재 및 운송, 수상 조난자 구조지원 등의 다양한 임무를 선택적으로 또는 동시에 수행할 수 있도록 설계 제작된 소프트웨어를 내장한 선박제어부(14)를 구비하고 있다.
본 발명에 따른 자율운항무인선박에는 선박 운항에 사용되는 다양한 기기에 전원을 공급하기 위한 통상의 배터리가 내장되며, 내장된 배터리(20)는 추진기(15), 전자회로, 확성기(23), 조명장치(25), 방향키(16) 작동, 방어용 무기(24) 발사 및 각종센서들에 전원을 공급함으로써 선박이 모선 또는 육상관리서버와 통상의 무선통신수단을 이용하여 서로 교신하면서 운항되거나 자율적으로 운항할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따라 선박내부에 위치하여 모선 또는 육상관리서버와 교신하거나 스스로 선박의 동작을 제어할 수 있도록 설계 제작된 선박제어부(14)에는 마이크로프로세서와 메모리를 내장하고 선박의 하부 및 상부에 부착된 각종 센서, 비디오카메라 및 DGPS 수신기(12)로부터 입력되는 해저면 지형 및 장애물에 대한 영상데이터와, 수상에 존재하는 장애물 및 수상의 피사체의 영상데이터를 자동으로 입력 저장되도록 설계 제작된 데이터베이스 및 프로그램이 내장되어 있으며, 또한 목표지점으로 자동으로 이동할 수 있도록 목표지점의 위치좌표를 입력하는 수단을 구비하고 있다.
상기 DGPS 수신기(12)로부터 입력되는 선박의 위치좌표와 초음파송수신기를 내장한 소나(18) 및 소나 어레이(17)에 의하여 취득한 해저면 지형 및 장애물 등의 피사체에 대한 영상데이터를 프레임 단위로 무선송수신기와 안테나(13)를 통해서 모선이나 육상관리서버로 실시간으로 전송하는 수단을 구비하고 있으며, 상기 수상에 설치된 비디오카메라(19)에서 취득한 선박주위의 피사체에 대한 비디오영상데이터를 입력 저장하고, 취득한 영상신호를 무선송수신기와 안테나(13)를 통해서 모선 이나 육상관리서버로 실시간으로 전송하는 수단을 구비하고 있다.
상기 선박(11)의 수중의 하부 및 전방에 설치된 초음파송수신기에 의하여 취득한 선박의 전방 및 해저면 지형 및 장애물 등의 피사체를 스캔하여 취득한 영상데이터에 기초하여 장애물을 회피하기 위하여 방향키를 돌려서 우회하거나 수중으로 잠수하여 설정된 위치좌표로 이동할 수 있도록 구성되어 있으며, 수상의 양식장에 설치된 부표들이 비디오카메라(19)에 발견할 경우나 불법행위의 단속을 위하여 수중으로 이동하고자 할 경우에 선박의 수중부 전방에 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판(21)을 작동시켜 선박을 소정 깊이로 수중으로 잠수시켜 신속하게 이동할 수 있도록 모선 또는 육상관리서버에서 제어신호를 전송하거나 또는 비디오카메라 및 초음파송수신기를 구비한 소나에서 취득한 신호를 선박제어부에서 분석하여 자동으로 장애물 회피하여 진행할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 선박제어부(14)에는 이동을 위한 목표지점의 위치좌표를 입력할 경우에 상기 디지피에스(DGPS) 수신기(12), 비디오카메라(19) 및 초음파송수신기가 내장된 소나(18) 및 소나 어레이(17)가 연동하여 수상의 부표 및 선박을 회피하면서 수상 또는 수중으로 신속하게 이동하여 목표지점에 정확하게 도착할 수 있기 때문에 이를 이용하여 목표지점의 위치좌표를 입력하여 비교적 가벼운 물품 및 신속한 배송이 필요한 것들을 원하는 목표지점에 신속하게 운송할 경우에 편리하게 사용할 수 있다.
상기 해상에 떠있는 부표나 선박을 비디오카메라(19)에서 관측한 영상데이터 로 인식하는 수단은 관측된 영상신호의 패턴분석을 통해서 선박제어부의 데이터베이스에 저장된 소정의 패턴과 비교 판단하여 자동으로 장애물을 회피하거나 모선이나 육상관리서버에서 관리자가 선박으로부터 전송된 영상데이터를 직접 확인하면서 회피하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 자율운항무인선박은 주민의 신고에 의하여 출동하여야할 경우에 출동하여야할 장소의 위치좌표를 입력하여 선박을 신고된 지점으로 신속하게 보내어 비디오카메라(19)를 회전시키면서 주위의 상항을 감시할 수 있도록 구성하여 출동이 필요하지 않을 경우나 자율운항무인선박(11)에 설치된 비디오카메라(19) 및 확성기(23)에 의하여 해결할 수 있는지를 모선 또는 육상관리서버에서 관리자가 판단하는데 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자율운항무인선박(11)은 불법어로 행위 및 해상에서 발생하는 항로이탈 및 다양한 불법행위를 예방하거나 해결하기 위하여 다양한 장비(24, 방어용 무기 등) 및 확성기(23)를 구비하고 선박제어부(14)에서 상황을 판단하여 선박 자체에서 해결하거나 자율운항무인선박(11)에서 전송되어온 영상신호에 기초하여 모선 또는 육상관리서버에서 관리자가 제어신호 또는 마이크를 통해서 선박으로 전송하여 해결할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 선박제어부(14)에는 해저면의 지형 및 수중의 피사체에 대한 영상데이터와 수상 피사체의 영상데이터를 저장하는 데이터베이스를 내장하고 있으며, 내장된 데이터베이스는 초음파송수신기를 내장한 소나(18) 및 소나 어레이(17)를 사용하여 취득한 수중 하저면 또는 해저면의 지형 및 피사체의 영상데이터와, 상기 비 디오카메라(19)에 의하여 촬영된 수상 피사체에 대한 영상데이터와, 디지피에스(DGPS)수신기(12)로부터 입력되는 위치정보와, 상기 위치정보와 상기 해저 및 수상에서 측정된 영상데이터와 연동시켜 선박이 위치한 좌표에서 해저 및 수상의 영상데이터를 동시에 취득하므로 육지와 인접한 지역 또는 기타 필요한 지역에서 상기 영상데이터를 이용하여 목표하는 위치좌표로 수상 또는 해저로 신속하게 이동하면서 또는 이동 후 주어진 임무를 신속하게 수행할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 선박은 소정의 물류의 수송(예를 들면 퀵서비스 등)과, 해상에서 이루어지는 불법어로 행위의 감시 및 계도와, 해저 지형탐사, 상대방으로부터 방어 등과 같은 다양한 임무를 수행하기 위하여 디지피에스수신기(12)와 연동하는 초음파송수신기를 내장한 소나어레이(17) 및 소나(18)를 구비함은 물론이고, 선박의 일측에는 물품을 적재할 소정의 공간을 확보하고 있으며, 계도 및 안내를 위한 확성기와 불법어로 단속을 효율적으로 수행하기 위하여 소정의 방어 및 공격을 위한 장비(24)들을 구비하고 다양한 용도에 사용할 수 있도록 설계 제작되어 있다.
상기 선박제어부에는 목적지의 위치좌표 및 목적지에서 수행하여야할 다양한 임무, 즉 불법어로 행위 등의 해상에서 이루어지는 감시 및 계도 임무, 해저면의 지형탐사, 신속한 물류 배송, 군사적 방어 들 중에서 하나이상 선택 입력하는 수단을 구비하며, 상기 모선 또는 육상관리서버에서 관리자가 상기 선박에서 전송된 수중 및 수상의 영상데이터에 기초하여 필요한 메시지를 선택 입력 전송하여 입력된 메시지가 확성기(23)를 통해서 방송이 되도록 구성하거나 모선 또는 육상관리서버와 인접하여 설치된 마이크를 통해서 사람의 음성을 선박으로 전송하여 선박에 설 치된 확성기(23)로 방송이 이루어지도록 하는 수단을 구비하고 있다.
또한, 본 발명에 따른 자율운항무인선박의 제어부(14)에는 이동통신단말기와의 통신을 위한 소프트웨어를 내장하고 선박의 관리자의 무선통신단말기인 PDA 및 핸드폰과 연동하여 관리자가 어디에 위치하든지 용이하게 제어신호를 송수신하면서 제어할 수 있도록 관리자의 이동통신단말기에 소정의 프로그램을 내장시켜 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 자율운항무인선박(11)은 수중에서의 자유로운 활동을 위하여 선박 자체는 물론이고, 선박에 장착되는 모든 부품 및 장치들은 10 미터 정도의 물속에서 완전한 방수를 이룰 수 있도록 설계 제작되어 있다.
본 발명은 선박의 수상부에는 전방 관측용 비디오카메라(19)를 설치하고, 선박의 수중부에는 전방 및 하부 관측용 초음파송수신기가 내장된 소나(18) 및 소나 어레이(17)를 설치하며, 선박을 원하는 수심의 수중에서 운항하기 위하여 전방 하부에 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판(21)을 구비하며, 상기 선박이 위치하고 있는 위치좌표를 실시간으로 파악하기 위한 디지피에스(DGPS)수신기(12) 및 무선송수신 안테나(13)가 선박의 상단부의 수상에 위치하도록 구성하고, 상기 비디오카메라(19)를 통해서 관측된 정보를 이용하여 수상에서 이루어지는 불법행위 및 항로이탈를 단속 및 계도 또는 상대방으로부터 방어하는 수단을 구비하며, 수집된 데이터를 모선으로 실시간 전송하는 수단을 구비하고 수중 하저면 탐사, 수상불법행위 관측 및 계도, 화물 적재 및 운송, 군사적 방어 등 다목적 용도의 자율운항무인선박으로 산업상 이용 가능성이 아주 높다.
본 발명은 전방 관측용 비디오카메라를 설치하고, 선박의 수중부에는 전방 및 하부 관측용 초음파 거리감지 소나를 설치하며, 선박을 원하는 수심의 수중에서 운항하기 위하여 전방 하부에 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판을 구비하며, 상기 선박이 위치하고 있는 위치좌표를 실시간으로 파악하기 위한 GPS수신기 및 무선송수신 안테나가 선박의 상단부 수상에 위치하도록 구성하고, 상기 카메라를 통해서 관측된 정보를 이용하여 수상에서 이루어지는 불법행위 및 항로이탈 등을 단속 및 계도 또는 필요시 상대방으로부터 방어하는 수단을 구비하며, 측정된 데이터를 모선으로 실시간 전송하는 수단을 구비하고 수중 하저면 탐사, 수상불법행위 관측 및 계도, 화물 적재 및 운송, 군사적 방어 등 다목적 용도로 사용할 수 있는 작용효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 선박을 원하는 수심의 수중에서 운항하기 위하여 전방 하부에 모터에 의해 구동되며 물고기 앞 지느러미 형태의 능동회전판과, 방향전환을 위한 방향키와, 필요한 속도로 가속하기 위한 추진기와, 위치좌표를 실시간으로 얻기 위한 GPS 수신기와, 해저의 장애물 및 지형탐사를 위한 초음파송수신기를 내장한 소나와, 선박의 항로이탈 및 불법어로 행위를 감시할 수 있는 비디오카메라를 구비하고 해당하는 위치좌표에서의 자율적으로 주어진 임무 수행은 물론이고, 모선 또는 육상에서 전송되는 신호에 의하여 수상 또는 수중에서 무인으로 자율적으로 운항할 수 있도록 구성되어 모선 또는 육상관리서버에서 보내는 제어신호에 의하여 부여되는 또는 자체 내장된 임무프로그램에 의하여 임무를 수행하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 자율운항무인선박과 모선 또는 육상관리서버에서 선박의 상단부에 설치된 관측용 비디오카메라를 통해서 입력된 영상신호에 기초하여 장애물을 피해서 물속으로 들어가거나 항로를 변경하여 신속하게 목적지로 진행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 자율운항무인선박의 하단부에 설치된 초음파소나, 수심센서, 초음파송수신기 및 지상의 DGPS와 연동하여 원하는 좌표에서 해저 또는 수중 바닥면의 지형을 스캔하여 해저 또는 수중 바닥면의 지형의 데이터를 기록 저장하고 모선 또는 육상관리서버로 무선송수신기 및 안테나를 통해서 실시간으로 전송하여 원하는 장소의 해저면의 지형을 효율적으로 탐색하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 자율운항무인선박의 수주의 전단 및 하단에 설치된 초음파송수신기를 내장한 소나 및 소나에레이를 이용하여 수중 장애물을 회피하며, 선박의 상단부에 설치된 비디오카메라를 이용하여 수상의 장애물을 회피하면서 설정 입력된 지표좌표까지 신속하게 진행하여 불법어로행위 또는 불법행위를 감시하며, 전송된 영상신호에 기초하여 불법행위가 이루어질 경우나 계도가 필요할 경우에 모선 또는 육상관리서버에서 관리자가 제어신호를 송신하여 확성기 또는 경고성 발포를 할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 효과는 소정의 물품적재함을 구비하고, DGPS와 연동하여 입력된 수상좌표의 목적지로 무인으로 찾아가는 수단을 구비하므로 소정의 물품을 또 다른 선박 또는 정해진 목적지로 신속하게 이송하도록 하는데 있다.

Claims (6)

  1. 수중 또는 수상으로 이동하는 자율운항무인선박에 있어서,
    선박의 일측에 위치하여 선박의 추진 및 방향 전환을 위한 추진기 및 방향키와,
    선박의 상단에 위치하여 선박 주위의 피사체 영상을 취득하는 비디오카메라와,
    선박의 일측에 위치하며, 선박이 수중 또는 수상으로 이동하기 위하여 수심을 조절하기 위한 능동회전판과,
    선박을 목적지로 안내하기 위하여 항로의 위치좌표를 실시간으로 수신하는 디지피에스 수신기와,
    상기 선박의 하부 및 전방에 위치하며, 디지피에스 수신기와 연동하여 해저의 피사체 및 장애물을 회피하기 위한 초음파송수신기를 내장한 소나와,
    상기 선박의 내부에 위치하며, 상기 선박에 부착 설치된 추진기 및 방향키와, 디지피에스 수신기와, 소나 어레이와, 소나들로부터 전송 입력되는 신호에 기초하여 목적지로 진행하도록 제어하고 목적지에서 주어진 임무를 수행하도록 구성된 선박제어부를 구비한 자율운항무인선박.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 선박의 하부 및 전방에 위치하며, 디지피에스 수신기와 연동하여 해당 해상의 위치좌표에서 해저지형을 탐색할 수 있는 초음파송수신기를 내장한 소나 어레이를 더 구비한 자율운항무인선박.
  3. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 선박제어부에는 디지피에스수신기에 의하여 측정된 위치좌표에서 초음파송수신기가 내장된 소나 및 소나어레이에 의하여 측정된 해저의 지형 및 피사체들의 영상데이터와 수상의 비디오카메라에 의하여 측정된 해상의 영상데이터를 저장하는 데이터베이스와,
    상기 측정된 해저 및 해상의 영상데이터에 기초하여 해상으로 이동할 것인지 바다 속으로 이동할 것인지를 판단하는 수단을 더 구비한 자율운항무인선박.
  4. 청구항3에 있어서,
    상기 선박의 상부에는 모선 또는 육상관리서버로 선박에 설치된 센서들로부터 취득한 데이터를 송신하고, 모선 또는 육상관리서버에서 송신한 제어신호를 수신하기 위한 무선송수신기 및 안테나를 더 구비한 자율운항무인선박.
  5. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 선박제어부에는 목적지의 위치좌표 및 목적지에서 수행하여야할 임무를 선택하여 입력하는 수단과,
    모선 또는 육상관리서버에서 상기 선박에서 전송된 영상데이터에 기초하여 필요한 메시지를 입력하여 전송하거나 마이크를 통해서 입력 전송하여 선박에 설치된 확성기로 방송하는 수단을 더 구비한 자율운항무인선박.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 선박의 수행임무는 물류의 수송과, 해상에서 이루어지는 불법어로 행위의 감시 및 계도와, 해저 지형탐사 및 상대방으로부터의 방어업무 중 하나 이상을 선택하여 수행하는 자율운항무인선박.
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