KR100929598B1 - Method for the calculation of station keeping information - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박 항행 정보 계산 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소정 형태를 이루는 선박 진형이나 또는 묘박지등의 특정위치로의 이동을 위한 최단 항로나 이동 속도등의 정보 제공을 위한 선박 항행 정보 계산 방법에 관한것이다.The present invention relates to a method for calculating ship navigation information, and more particularly, to calculate ship navigation information for providing information such as the shortest route or moving speed for moving to a specific position such as a ship formation or anchorage site having a predetermined shape. It's about how.
종래에는 선박에서 주변 상황에 대한 정보, 특히 타 선박의 행동에 대한 정보를 얻을 수 있는 방법으로 레이더와 운항자에 의한 목측 및 음성 통신이 유일했다.In the past, the only visual and voice communication by radar and operator was the only way to obtain information on the surrounding conditions, in particular, the behavior of other vessels.
그러나 근래에는 미국이 개발하여 전세계적으로 사용중인 인공위성항법장비(GPS : Global Positioning System)에 의하여 실시간으로 자신의 위치를 쉽게 파악할 수 있다.In recent years, however, it is easy to determine its position in real time by the Global Positioning System (GPS), which is developed and used worldwide by the United States.
이를 위하여 바다를 항해하는 화물선, 어선, 군함 및 여객선 등과 같은 선박은 위성으로부터 현재 항해중인 선박의 위치를 수신하는 GPS 수신기와 함께 항해에 필요한 전자해도와 같은 해양 지형 정보를 가지고 있는 데이터베이스로 구성된 단말기를 장착하고 있다.To this end, ships such as cargo ships, fishing vessels, warships and passenger ships sailing through the sea are equipped with a GPS receiver that receives the position of the vessel currently sailing from the satellite, and a terminal composed of a database containing marine topographic information such as electronic charts required for navigation. I wear it.
이에 따라, 각각의 선박은 GPS 수신기를 통하여 현재 항해하고 있느 위치를 파악함으로써, 바다에서 목적하는 항로를 따라 항해할 수 있고, 또한 어선의 경우에는 어군 탐지를 이용하여 탐색된 고기들이 모여 있는 어군 위치로 정확히 이동할 수도 있다.Accordingly, each ship can navigate along the desired route in the sea by grasping the location of the current sailing through the GPS receiver, and in the case of a fishing boat, the location of the fish where the fish found are gathered using fish detection. You can also move to
그러나, 직선, 원 , 부채꼴, 다각형등의 다양한 형태의 선박무리나 특정 위치로 이동하기 위한 최단 거리나 이동 속도등의 정보 제공은 선박에 탑재된 전자 해도 및 GPS장비를 이용하여 운항자에 의해 직접 계산될 수 밖에 없다.However, various types of ships such as straight line, circle, sector, polygon, etc., or providing information such as the shortest distance or moving speed for moving to a specific position can be directly controlled by the operator using the electronic chart and GPS equipment installed on the ship. It can only be calculated.
본 발명은 선박에 탑재된 전자 해도 및 GPS(Global Positioning System) 장비를 연동하여 소정 형태 영역의 특정 위치로 신속하게 이동하기 위한 이동 정보 계산 또는 항행을 끝마치고 항구로 귀항하는 선박의 묘박 예상 위치로 이동하기 위한 거리 및 이동속도등의 이동 정보 계산 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to the anchoring position of the ship returning to the port after completing the navigation information calculation or navigation for quickly moving to a specific position of the predetermined form area by interlocking the electronic chart and the Global Positioning System (GPS) equipment mounted on the vessel The present invention provides a method of calculating movement information such as a distance and a moving speed for moving.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전자해도와 GPS장비의 연동을 통해 고정된 특정위치 또는 이동하는 소정형태의 특정 위치로 이동하기 위한 선박의 항행 정보 계산 방법에 관한것이다.The technical problem to be achieved by the present invention relates to a navigation information calculation method of a ship for moving to a specific location fixed or a specific location to move through the electronic chart and GPS equipment interlocking.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 선박 항행 정보 계산 방법의 일 실시예는,S의 속력으로 이동하는 선박이 항행할 위치를 나타내는 소정 도형 영역까지의 최단 거리를 계산하는 제 1 최단 거리 계산 단계; 상기 소정 도형 영역의 이동속력 V 에 대한 상기 선박의 상대 속력을 계산하는 상대속력 계산단계;상기 제 1 최단 거리를 상기 선박의 상대 속력으로 나누어 제 1 이동 소요시간을 구하는 제 1 이동 소요시간(t0) 계산 단계; 상기 제 1 이동 소요시간(t0) 경과 후 상기 선박이 이동한 위치에서의 상기 소정 도형 영역까지의 최단거리를 계산하는 제 2 최단 거리 계산 단계; 상기 제 2 최단 거리를 상기 제 1 이동 소요시간(t0)으로 나누어 상기 선박의 이동 소요 속력을 계산 하는 제 1 이동 소요 속력 계산 단계; 상기 선박의 이동 소요 속력과 상기 선박의 속력 S의 차를 구하는 단계; 및 상기 선박의 이동 소요 속력과 상기 선박의 속력 S의 차가 소정범위내에 이를때 상기 선박의 이동 소요 시간과 최단 거리 지점을 계산하는 최종 이동 소요 시간 및 최종 위치 계산단계;를 포함한다.One embodiment of the ship navigation information calculation method according to the present invention for solving the above technical problem, the first shortest distance to calculate the shortest distance to the predetermined figure area indicating the position to be sailed by the ship moving at the speed of S Calculating step; A relative speed calculation step of calculating a relative speed of the ship with respect to the moving speed V of the predetermined figure region; first travel time required to obtain a first travel time by dividing the first shortest distance by the relative speed of the ship (t0) A) calculating step; A second shortest distance calculating step of calculating a shortest distance to the predetermined figure area from the position at which the ship has moved after the first travel time t0 has elapsed; A first travel required speed calculating step of calculating a travel required speed of the ship by dividing the second shortest distance by the first travel required time t0; Obtaining a difference between the required travel speed of the ship and the speed S of the ship; And a final travel time and final position calculation step of calculating the travel time and the shortest distance point of the ship when the difference between the required travel speed of the ship and the speed S of the ship is within a predetermined range.
바람직하게, 상기 소정의 도형 영역은 직선, 원, 부채꼴 또는 다각형 중 적 어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Preferably, the predetermined figure region is at least one of a straight line, a circle, a fan, or a polygon.
바람직하게,상기 선박의 이동 소요 속력과 상기 선박의 속력 S의 차가 상기 소정범위 외부값인 경우에는 상기 제 1 이동 소요 속력을 상기 선박의 상대속력으로 나눈 값에 상기 제 1 이동 소요시간(t0)을 곱하여 제 2 이동 소요시간(t1)을 구하는 제 2 이동 소요시간(t1)계산 단계; 상기 제 2 이동 소요시간(t1) 경과 후 상기 선박이 이동한 위치에서의 상기 소정 도형 영역까지의 최단거리를 계산하는 제 3 최단 거리 계산 단계; 상기 제 3 최단 거리를 상기 제 2 이동 소요시간(t1)으로 나누어 상기 선박의 이동 소요 속력을 계산 하는 제 2 이동 소요 속력 계산 단계;를 더 포함하여 상기 선박의 이동 소요 속력과 상기 선박의 속력 S의 차가 상기 소정범위에 이를때 까지 반복하는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the difference between the required travel speed of the ship and the speed S of the ship is outside the predetermined range, the first travel required time (t0) is obtained by dividing the first travel required speed by the relative speed of the ship. Calculating a second movement time t1 by multiplying to obtain a second movement time t1; A third shortest distance calculating step of calculating a shortest distance to the predetermined figure area from the position at which the ship has moved after the second travel time t1 has elapsed; A second movement required speed calculating step of calculating a moving required speed of the vessel by dividing the third shortest distance by the second movement required time (t1); and further comprising a movement required speed of the vessel and a speed S of the vessel. It is characterized by repeating until the difference reaches the predetermined range.
바람직하게,상기 선박의 위치 및 상기 소정 도형 영역의 위치는 인공위성항법장치(GPS : Global Positioning System) 수신기를 통하여 수신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the position of the vessel and the position of the predetermined figure region are characterized in that it is received through a satellite positioning system (GPS) receiver.
바람직하게, 상기 선박 항행 정보 계산 방법은 상기 최종 이동 소요 시간 및 최종 거리를 전자 해도상에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the method for calculating the ship navigation information further comprises the step of displaying the final travel time and the final distance on the electronic chart.
본 발명에 따른 선박 항행 정보 계산 방법은 이동하는 기함에 대한 상대적인 위치로 정의되는 직선, 원, 부채꼴 또는 다각형 형태의 영역 즉, 선박이 이동하려고 하는 특정위치 또는 영역으로 선박이 신속하게 이동하기 위한 권고 침로, 권고 속력, 소요시간을 계산함으로써 선박조타에 직접 이용될 수 있다.The ship navigation information calculation method according to the present invention recommends that a ship moves quickly to a region of a straight line, circle, sector, or polygonal shape defined as a position relative to a moving flag, that is, a specific position or area to which the ship is to move. It can be used directly for ship steering by calculating course, recommended speed and duration.
본 발명에 따른 선박 항행 정보 계산 방법은 이동하는 기함의 속력을 0으로 설정하면 지리적으로 고정된 위치를 한 영역, 예를들어 묘박지로의 신속한 이동을 위한 항행 정보를 제공할 수 있다.In the ship navigation information calculation method according to the present invention, if the speed of the moving flagship is set to 0, the navigation information for rapid movement to an area having a fixed geographical location, for example, an anchorage site, can be provided.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1는 본 발명에 따른 선박의 항행 정보를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the navigation information of the ship according to the present invention.
선박이 이동할 특정 위치(110)는 직선, 원, 부채꼴, 다각형 형태의 영역으로 표현될 수 있다.The
특정 위치(110)는 편대를 이루어 이동하는 선박의 진형이 될 수도 있고,The
기함(100)으로부터 특정 거리를 유지하기 위한 상대적인 위치나 특정 영역이 될 수도 있다.It may be a relative position or a specific area for maintaining a specific distance from the flagship 100.
선박의 특정 위치(110)는 일정 속도로 이동될 수도 있고 또는 관계법령에 의해 지정된 묘박지의 고정된 위치가 될 수도 있다.The
본 발명에 따른 선박 항행 정보 계산 방법은 선박에 탑재된 전자 해도 및 인공위성항법장비(GPS : Global Positioning System)와 연동하여 구성될 수 있고, 진형 구성을 위해 이동하고자 하는 특정위치(110)로 이동하고자 하는 선박의 이동 정보 계산 또는 묘박지로의 이동을 위한 정보 계산 , 닻 끌림에 다른 정박 상태 감시등에 이용될 수 있다.The ship navigation information calculation method according to the present invention may be configured in conjunction with an electronic chart and satellite positioning system (GPS: Global Positioning System) mounted on the vessel, to move to a
도 2는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 직선도형일 때의 항행 정 보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing an embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention is a straight line.
본 발명에서 적용되는 모든 침로 및 방위각은 상대방위임을 특별히 언급하지 않는 한 진북을 O도로 하는 절대방위이다.All headings and azimuth angles applied in the present invention are absolute azimuths in true north, unless stated otherwise.
도2는 기함(M)(200)에 대한 상대위치로 정의된 도형이 직선(BC)(210)인 경우의 실시예를 나타낸다.2 shows an embodiment in which the figure defined by the relative position with respect to the flagship M 200 is a straight line BC 210.
현재 선박의 위치(A)(230)로부터 직선(BC)(210)까지의 최단거리 지점 계산 방법등을 자세히 살펴본다. Look at in detail the method of calculating the shortest distance point from the current vessel position (A) 230 to a straight line (BC) (210).
도 2 에서 선박 위치(A)(230)로부터 직선(BC)(210)상에 내린 수선의 발 H(220)를 최단거리 지점으로 하고, 수선의 발이 직선상에 포함되지 않으면 직선을 정의하는 두 점 B, C 중 A와 가까운 점을 최단거리 지점으로 택한다.In FIG. 2, the
도 3 은 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 직선도형일때의 항행 정보 계산 방법의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing another embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention is a straight line.
도 3 은 도 2에서 직선 (BC)(210)의 한 끝점인 점 B를 중심으로 좌표계를 다시 정의한 것이다.FIG. 3 redefines the coordinate system centering on point B, which is one end point of the straight line (BC) 210 in FIG. 2.
도 2 에서 선박위치(A)(230)으로부터 상대위치로 정의된 도형 직선(BC)(210)까지의 최단거리는 직선(BC)상에 내린 수선의 발(H)(220)까지의 거리를 계산함으로써 가능하다.In FIG. 2, the shortest distance from the ship position (A) 230 to the figure straight line (BC) 210 defined as the relative position calculates the distance to the foot H (220) of the waterline which falls on the straight line BC. It is possible by doing.
수선의 발(H)(220) 계산은 다음과 같다. Calculation of
점 A, B, C의 지리적 위치는 인공위성항법장치(GPS : Global Positioning System) 수신기를 통하여 수신한다.The geographic location of points A, B, and C is received via a GPS (Global Positioning System) receiver.
θ는 직선 BC의 진북에 대한 절대 방위이고, α는 직선 BA의 진북에 대한 절대 방위이다. θ is the absolute orientation of true north of straight line BC, and α is the absolute orientation of true north of straight line BA.
직선 BC 벡터 는 수학식 1과 같이 정의된다. Straight BC vector Is defined as in
직선 BA 벡터 는 수학식 2과 같이 정의된다. Straight line BA vector Is defined as in Equation 2.
를 시계 및 반시계방향 90도 만큼 회전한 벡터는 수학식3과 같다. Is rotated clockwise and counterclockwise by 90 degrees.
벡터의 원점은 점 A 이다. The origin of the vector is point A.
따라서 이고 이면 점 H(220)는 직선 BC(210) 상에 있지 않으며 최단거리 지점은 점 B 또는 점 C 중 점 A로부터 가까운 점이 될것이다. therefore ego If
인 조건을 만족하는 에 대해 (단, n = 1 또는 2) 점 H는 수학식4와 같이 계산된다. Satisfying the condition (Where n = 1 or 2), the point H is calculated as shown in Equation 4.
도 4는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 원일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.4 is a view showing an embodiment of a navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention.
도4는 기함(M)(400)에 대한 상대위치로 정의된 도형이 원(410)인 경우의 실시예를 나타낸다.4 shows an embodiment in which the figure defined by the relative position with respect to the flagship M 400 is the
현재 선박의 위치(A)(430)로부터 원(410)까지의 최단거리 지점 계산 방법등을 자세히 살펴본다. Looking at the current method (A) 430 from the shortest distance point calculation method from the
도 4 에서 선박 위치(A)(430)과 원(410)의 중심점(415)를 잇는 연장선(440)과 원(410)과의 교점 중 가장 가까운 점 H(420)를 최단거리 지점으로 택한다.In FIG. 4, the
도 5 는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 원일때의 항행 정보 계산 방법의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.5 is a view showing another embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention.
도 5 은 도 4에서 선박위치( A)(430)를 중심으로 좌표계를 다시 정의한 것이다.5 is a redefine coordinate system centering on the ship position (A) 430 in FIG.
도 5 에서 선박위치(A)(430)으로부터 상대위치로 정의된 도형 원(410)까지의 최단거리는 선박 위치(A)(430)과 원(410)의 중심점(415)를 잇는 연장선(440)과 원(410)과의 교점 중 가장 가까운 점 H(420)를 거리를 계산함으로써 가능하다.In FIG. 5, the shortest distance from the ship position (A) 430 to the
수선의 발(H)(420) 계산은 다음과 같다. The foot (H) 420 calculation of the repair is as follows.
θ는 직선 BA(440)의 진북에 대한 절대 방위이다.θ is the absolute orientation of the true north of straight line BA 440.
직선 BA 벡터 는 수학식 5과 같이 정의된다.Straight line BA vector Is defined as in Equation 5.
수선의 발(H)(420)는 수학식6과 같이 정의된다.The
도 6는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 부채꼴일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.6 is a view showing an embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the invention the fan.
도 6 에서 선박위치(A)(610)와 기함(M(600)에 대한 상대위치로 정의된 부채꼴(BCF) 또는 부채꼴(BED)의 관계로부터 최단 거리가 정해진다.In FIG. 6, the shortest distance is determined from the relationship between the sector BBC or sector BED defined as the ship position (A) 610 and the relative position with respect to the
선박위치(A)의 위치가 영역 a에 속하면 선박위치(A)(610-1)와 부채꼴의 방위 중심점 B를 잇는 연장선과 부채꼴의 내곡선의 교점 H(620-1)를 최단거리 지점으로 택한다. If the position of the vessel position (A) belongs to the region a, the intersection point H (620-1) of the extension line connecting the vessel position (A) 610-1 with the fan-shaped azimuth center point B and the fan-shaped inner curve to the shortest distance point. Choose.
선박위치(A)의 위치가 영역 b, c 에 속하면 선박위치(A)(610-2 또는 610-3) 에서 부채꼴의 각 변에 내린 수선의 발 H(620-2 또는 620-3)를 최단거리 지점으로 택한다.When the position of the vessel position A belongs to the zones b and c, the vessel H (620-2 or 620-3) of the waterline on the sides of the fan is removed from the vessel position (A) 610-2 or 610-3. Choose the shortest point.
수선의 발이 각 변에 포함되지 않으면 직선을 정의하는 두 점 C, D 또는 E, F 중 선박위치(A)(610-2 또는 610-3)와 가까운 점을 최단거리 지점으로 택한다. If the foot of the waterline is not included in each side, the point closest to the ship position A (610-2 or 610-3) among the two points C, D, or E, F defining the straight line is selected as the shortest distance point.
선박위치(A)(610-4)의 위치가 영역 d에 속하면 선박위치(A)(610-4)와 부채꼴의 방위 중심점 B를 잇는 연장선과 부채꼴의 외곡선의 교점 H(620-4)를 최단거리 지점으로 택한다.If the position of the ship position (A) 610-4 belongs to the area d, the intersection point H (620-4) of the extension line connecting the ship position (A) 610-4 and the fan-shaped azimuth center point B and the fan-shaped outer curve Choose as the shortest point.
기함(600)에 대한 상대위치로 표현되는 부채꼴 영역에 따라(a,b,c,d영역) 현재 선박의 위치(A)(610-1,610-2,610-3,610-4)로부터 부채꼴까지의 최단거리 지점 계산 방법등을 자세히 살펴본다. The shortest distance from the current ship's position (A) (610-1,610-2,610-3,610-4) to the sector, depending on the sector of the sector represented by the relative position to the flagship 600 (regions a, b, c, d). Take a closer look at the calculation method.
부채꼴 중심점을 (B)(630)으로 두고, 부채꼴(BCF)의 반경은 r, 부채꼴(BDE)의 반경 R로 정의한다.The fan center point is defined as (B) 630, and the radius of the sector B C is defined as r and the radius R of the sector BDE.
α는 직선 BCD의 진북에 대한 절대 방위이고, β는 직선 BFE의 진북에 대한 절대 방위이다.α is the absolute orientation of the true north of the straight line BCD, and β is the absolute orientation of the true north of the straight line BFE.
θ는 직선 BA의 진북에 대한 절대 방위이고, D는 직선 BA의 길이로 정의한다.θ is the absolute orientation of the true north of the straight line BA, D is defined as the length of the straight line BA.
부채꼴 영역(a,b,c,d)에 따른 최단거리 지점(H)(620-1,620-2,620-3,620-4)는 수학식4, 수학식6과 같이 정의된다.The shortest distance points H 620-1, 620-2, 620-3, 620-4 along the sectors a, b, c, and d are defined as in Equations 4 and 6.
부채꼴 영역(a)(α < θ < β, D < r)에서의 최단거리 지점(H)(620-1)는 선박의 위치(A)(610-1)와 부채꼴의 중심점 B(630)를 잇는 연장선과 곡선 CF의 교점으 로 , 수학식 6을 이용하여 구할 수 있다.The shortest distance point (H) 620-1 in the sector (a) (α <θ <β, D <r) indicates the position (A) 610-1 of the ship and the
부채꼴 영역(b)(θ < α, r < D < R )에서의 최단거리 지점(H)(620-2)는 선박의 위치(A)(610-2)로부터 직선 CD상에 내린 수선의 발 H(620-2)로 , 수학식 4을 이용하여 구할 수 있다.The shortest distance point H 620-2 in the sector b (θ <α, r <D <R) is the foot of the waterline lowered on the straight CD from the position (A) 610-2 of the ship. H (620-2) can be obtained using Equation (4).
부채꼴 영역(c)(β < θ, r < D < R )에서의 최단거리 지점(H)(620-3)는 선박의 위치(A)(610-3)로부터 직선 EF상에 내린 수선의 발 H(620-3)로 , 수학식 4을 이용하여 구할 수 있다.The shortest distance point H 620-3 in the sector region c (β <θ, r <D <R) is the foot of the waterline lowered on the straight line EF from the ship's position (A) 610-3. H (620-3) can be obtained using Equation 4.
부채꼴 영역(d)(α < θ < β, D > r )에서의 최단거리 지점(H)(620-4)는 선박의 위치(A)(610-4)와 부채꼴의 중심점 B(630)를 잇는 연장선과 곡선 DE의 교점으로 , 수학식 6을 이용하여 구할 수 있다.The shortest distance point H 620-4 in the sector region d (α <θ <β, D> r) indicates the position (A) 610-4 of the ship and the
도 7는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 다각형일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.7 is a view showing an embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention is a polygon.
도7는 기함(M)(400)에 대한 상대위치로 정의된 도형이 다각형(710)인 경우의 실시예를 나타낸다.FIG. 7 shows an embodiment in which the figure defined by the position relative to the
현재 선박의 위치(A)(730)로부터 다각형(710)까지의 최단거리 지점 계산 방법을 자세히 살펴본다. The method for calculating the shortest distance point from the current vessel position (A) 730 to the
도 7 에서 선박 위치(A)(730)과 다각형(710)을 구성하는 각 경계점 간의 거리가 가장 가까운 점 B(720)를 포함하는 두 변(B[n][n+1],B{n-1][n])에 대해 각 변에 내린 수선의 발 H(740), H'(750) 중 가까운 지점을 최단거리 지점으로 한다.In FIG. 7, two sides B [n] [n + 1] and B {n including a
수선의 발이 각 변에 포함되지 않으면 점 B(720)를 최단거리 지점으로 택한 다. If the foot of the repair is not included on each side,
도 7 에서 선박의 위치(A)(730)와 다각형(710)과의 교점 H(740)의 계산은 다음과 같다. In FIG. 7, the calculation of the
B[n]은 다각형(710)을 구성하는 경계점중에 선박의 위치(A)(730)에 가장 가까운 점을 나타낸다.B [n] represents the point closest to the ship's position (A) 730 among the boundary points constituting the
θ는 다각형 점 B[n]과 선박의 위치(A)점을 있는 직선의 방위를 나타내고, D는 다각형 점 B[n]과 선박의 위치(A)점을 있는 직선의 길이를 나타낸다. (theta) shows the orientation of the straight line which has the polygon point B [n] and the ship's position (A) point, and D shows the length of the straight line which has the polygon point B [n] and the ship's position (A) point.
수선의 발(H)(740)는 수학식4을 이용하여 구할 수 있다.The
선박의 위치(A)(730)로부터 최단거리 지점(H)(740)는 점 A 로부터 다각형의 변 B[n][n+1]로 내린 수선의 발이다.The shortest distance point (H) 740 from the ship's position (A) 730 is the foot of the waterline lowered from point A to the edge B [n] [n + 1] of the polygon.
도 8는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 일정속력으로 이동할때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.8 is a view showing an embodiment of a method for calculating navigation information when a specific position to move the ship according to the present invention at a constant speed.
도 8에서 기함의 위치(M)(800)과 기함의 위치(M)(800)에 대한 상대위치로 정의되는 도형(직선, 원, 부채꼴, 다각형)은 속력 v로 이동한다.In FIG. 8, a figure (straight line, circle, sector, polygon) defined as the position M of the
도 8에서는 기함의 위치(M)(800)에 대한 상대위치로 정의되는 도형을 직선의 실시예로서 설명한다.In FIG. 8, a figure defined as a position relative to the
기함의 위치(M)(800)은 시간이 흐름에 따라서 M(800)->M'(800-1)-> M''(800-2)의 위치로 이동한다.The position (M) 800 of the flagship moves to the position of M (800)-> M '(800-1)-> M' '(800-2) over time.
동시에 직선(BC)도 역시 BC(820) -> BC'(820-1) ->BC''(820-2)의 위치로 이동한다.At the same time, the straight line BC also moves to the position BC 820-> BC '(820-1)-> BC' '820-2.
선박의 위치(A)는 이동 속력 S로 이동한다. The position A of the ship moves at the moving speed S.
선박의 위치는 A(830) -> A'(830-1)->A''(830-2)으로 이동하게 된다.The position of the vessel is moved to A (830)-> A '(830-1)-> A' '(830-2).
선박의 항행정보 즉, 직선도형이 지정된 속력(v)으로 이동할때의 최단거리 지점 계산 및 이동속도등의 계산은 아래와 같다. The navigational information of the ship, that is, the calculation of the shortest distance point and the moving speed when the linear figure moves at the specified speed v is as follows.
현재 (t=0)에서의 최단거리 (AH의 거리)를 계산한다.Calculate the shortest distance (distance of AH) at present (t = 0).
직선(BC)의 이동속력 v에 대한 선박의 상대 속력을 계산하고, 최단 거리(AH의 거리)를 구해진 선박의 상대 속력으로 나누어 선박의 위치 (A)(830)으로부터 H(810)까지 이동 소요시간(t0)을 구한다.Calculate the relative speed of the ship with respect to the moving speed v of the straight line BC, divide the shortest distance (distance of AH) by the relative speed of the ship, and move from ship position (A) 830 to H (810). Find the time t0.
선박의 위치(A)(830)가 속력 S로 점 H(810)에 도달하는데 소요되는 시간, 이동 소요시간(t0)동안 이동한 선박의 위치(A')(830-1)로부터 기함의 위치(M(800)->M'(800-1))에 대한 직선(BC(820)->BC'(820-1))까지의 최단거리(A'H')의 거리를 계산한다. The time it takes for the ship's position (A) 830 to reach point H (810) at speed S, the position of the flagship from the ship's position (A ') 830-1, which has moved during the travel time t0. The distance of the shortest distance A'H 'from (M (800)-> M' (800-1)) to the straight line BC (820)-> BC '(820-1) is calculated.
계산된 최단거리(A'H') 및 이동 소요 시간(t0)으로부터 예상되는 선박의 이동 소요 속력 또는 권고 속력(Sn)을 구한다.From the calculated shortest distance A'H 'and travel time t0, the expected travel speed or recommended speed Sn is obtained.
선박의 이동 소요 속력(Sn)과 선박의 이동 속력 S의 비를 구한다.Find the ratio of the ship's required travel speed (Sn) to the ship's travel speed, S.
선박의 이동 소요 속력(Sn)과 선박의 이동 속력 S의 비가 일정 허용수준이내에 도달할때까지 이동소요 시간를 수학식7을 이용하여 반복적으로 구한다.The travel time is repeatedly calculated by using Equation 7 until the ratio of the ship's travel speed Sn and the ship's travel speed S is within a certain allowable level.
여기서, tn은 선박의 n번째 이동소요 시간, tn-1은 선박의 n-1번째 이동소요 시간이고, Sn은 선박의 이동 소요 속력 또는 이동 권고 속력이고, S은 선박의 현재 이동 속력이다.Where tn is the nth travel time of the ship, tn-1 is the n-1th travel time of the ship, Sn is the travel speed or the recommended travel speed of the ship, and S is the current travel speed of the ship.
선박의 이동 소요 속력(Sn)과 선박의 이동 속력 S의 비가 일정 허용수준이내에 도달했을때의 계산된 소요시간으로부터 직선도형의 최종 위치(BC'',820-2)를 계산하고, 선박의 위치(A'')(830-2)로부터의 최단거리 지점을 계산한다.The final position (BC``, 820-2) of the straight line is calculated from the calculated time required when the ratio of the required travel speed (Sn) of the ship and the moving speed S of the ship reaches within a certain allowable level, and the position of the ship is calculated. The shortest distance point from (A '') 830-2 is calculated.
도 9는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 일정속력으로 이동할때의 항행 정보 계산 방법의 흐름도를 보여주는 도면이다. FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of calculating navigation information when a specific position to which a ship moves according to the present invention moves at a constant speed.
도 8에서 속력 S로 이동하는 선박이 속력 v로 이동하는 도형에 이르기 위한 최단거리 지점 계산은 아래와 같이 구할 수 있다.In FIG. 8, the calculation of the shortest distance point for reaching the figure in which the ship moving at speed S moves at speed v can be obtained as follows.
수학식 4 또는 수학식 6을 이용하여 현재(t=0)에서 선박위치(A)(도5의 830)에서 도형 형태별 최단거리 지점 H0(도5의 830-1)까지의 거리를 계산한다(S910). Using Equation 4 or Equation 6, the distance from the current position (t = 0) to the ship's position A (830 in FIG. 5) to the shortest distance point H0 (830-1 in FIG. 5) for each figure type is calculated ( S910).
선박의 이동속도와 도형의 이동속도의 상대 속도를 수학식 8을 이용하여 구한다(S920). The relative speed of the ship's moving speed and the figure's moving speed is calculated using Equation 8 (S920).
여기서, Srel는 도형의 속도에 대한 선박의 상대 속력이고, AH0는 t=0에서의 선박으로부터 도형까지의 최단거리, v와 α는 각각 도형의 이동 속력과 침로를 나타내고, θ는 최단거리(AH0)의 진북에 대한 방위이다.Where Srel is the ship's relative speed to the speed of the figure, AH0 is the shortest distance from the ship to the figure at t = 0, v and α represent the moving speed and course of the figure, respectively, and θ is the shortest distance (AH0). ) Is a defense against true north.
선박의 이동 소요 시간 초기값(t0)을 수학식 9로부터 구한다(S930).The initial movement time t0 of the ship is obtained from equation (9) (S930).
이동 소요시간(t0) 경과 후 선박이 이동한 위치(A')(도5의 830-1)에서의 도형 영역의 최단거리 지점 H'(도5의 810-1)까지의 거리를 계산한다(S940)Calculate the distance to the shortest distance point H '(810-1 in FIG. 5) of the figure area at the position A' (830-1 in FIG. 5) where the ship moved after the elapse of travel time t0 ( S940)
최단 거리(A'H')를 이동 소요시간(t0)로 나누어 선박의 이동 소요 속력을 계산한다(S950).The required travel speed of the ship is calculated by dividing the shortest distance A'H 'by the travel time t0 (S950).
선박의 이동 소요 속력과 선박의 속력 S의 차가 소정범위내에 있는지를 수학식 10을 통하여 판단한다(S960). It is determined through Equation 10 whether the difference between the required travel speed of the ship and the speed S of the ship is within a predetermined range (S960).
여기서, Sn은 n번째 이동 소요 속력으로 Sn = |AHn| / t(n-1)이고, t(n-1)은 전단계의 이동소요시간이고, AHn은 선박의 위치(A)로부터 이동소요 시간 t(n-1) 에 이동한 도형 위치에서 계산된 도형 형태별 최단거리이다.Where Sn is the nth travel required speed and Sn = | AHn | / t (n-1), t (n-1) is the travel time of the previous stage, and AHn is the figure calculated from the figure position moved from the ship's position A to the travel time t (n-1) It is the shortest distance by type.
선박의 이동 소요 속력과 선박의 속력 S의 차가 소정범위내에 이르면 최종 이동소요 시간(tf)에서의 도형의 최종 이동 위치에서 이동된 박의 위치로부터 최단거리 지점을 수학식 4 또는 수학식 6을 이용하여 계산한다(S970).When the difference between the required travel speed of the ship and the speed S of the ship is within a predetermined range, the shortest distance from the position of the foil moved at the last moving position of the figure at the last required travel time (tf) is obtained by using Equation 4 or Equation 6. The calculation is made (S970).
만약, 선박의 이동 소요 속력과 선박의 속력 S의 차가 소정범위내에 있지 않으면 수학식 11을 통한 이동 소요 시간을 구하고, tn에서의 선박의 최단거리를 구하여(S980) 새로 구해진 선박의 이동 소요 속력과 선박의 속력 S의 차가 소정범위내에 이를때까지 반복한다.If the difference between the required travel speed of the ship and the speed S of the ship is not within a predetermined range, the travel required time is obtained through Equation 11, and the shortest distance of the ship at tn is obtained (S980). Repeat until the difference of ship's speed S is within the prescribed range.
여기서, Sn은 n번째 이동 소요 속력으로 Sn = |AHn| / t(n-1)이고, t(n-1) 은 전단계의 이동소요시간이고, AHn은 선박의 위치(A)로부터 이동소요 시간 t(n-1) 에 이동한 도형 위치에서 계산된 도형 형태별 최단거리이다.Where Sn is the nth travel required speed and Sn = | AHn | / t (n-1), t (n-1) is the travel time of the previous stage, and AHn is the figure calculated from the figure position moved from the ship's position A to the travel time t (n-1) It is the shortest distance by type.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I can understand. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
도 1는 본 발명에 따른 선박의 항행 정보를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the navigation information of the ship according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 직선도형일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing an embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention is a straight line.
도 3 은 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 직선도형일때의 항행 정보 계산 방법의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing another embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention is a straight line.
도 4는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 원일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.4 is a view showing an embodiment of a navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 원일때의 항행 정보 계산 방법의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.5 is a view showing another embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention.
도 6는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 부채꼴일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.6 is a view showing an embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the invention the fan.
도 7는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 다각형일 때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.7 is a view showing an embodiment of the navigation information calculation method when the specific position to move the ship according to the present invention is a polygon.
도 8는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 일정속력으로 이동할때의 항행 정보 계산 방법의 일 실시예를 보여주는 도면이다.8 is a view showing an embodiment of a method for calculating navigation information when a specific position to move the ship according to the present invention at a constant speed.
도 9는 본 발명에 따른 선박이 이동할 특정위치가 일정속력으로 이동할때의 항행 정보 계산 방법의 흐름도를 보여주는 도면이다.FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of calculating navigation information when a specific position to which a ship moves according to the present invention moves at a constant speed.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101208638B1 (en) | 2012-05-11 | 2012-12-06 | 한국해양연구원 | Detection system and method for plausibility of ship's positioning signal from global navigation satellite system |
KR102207004B1 (en) | 2020-07-15 | 2021-01-25 | 한화시스템 주식회사 | Military equipment time error checking application, terminal device using the same, and military equipment time error checking method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010059076A (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 이계안 | Display method for displaying arriving time of the vehicle |
KR20030044470A (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-09 | 에스케이텔레텍주식회사 | Method for Notifying Destination-related Information by using Mobile Station with GPS |
JP2008143257A (en) | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Portable device |
KR20080070289A (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-30 | (주)엠앤소프트 | Method for calculating a traveling time using navigation |
-
2009
- 2009-03-25 KR KR1020090025542A patent/KR100929598B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010059076A (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 이계안 | Display method for displaying arriving time of the vehicle |
KR20030044470A (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-09 | 에스케이텔레텍주식회사 | Method for Notifying Destination-related Information by using Mobile Station with GPS |
JP2008143257A (en) | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Portable device |
KR20080070289A (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-30 | (주)엠앤소프트 | Method for calculating a traveling time using navigation |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101208638B1 (en) | 2012-05-11 | 2012-12-06 | 한국해양연구원 | Detection system and method for plausibility of ship's positioning signal from global navigation satellite system |
WO2013168866A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 한국해양연구원 | System and method for detecting ambiguities in satellite signals for gps tracking of vessels |
US9638806B2 (en) | 2012-05-11 | 2017-05-02 | Korea Institute Of Ocean Science And Technology | System and method for detecting ambiguities in satellite signals for GPS tracking of vessels |
KR102207004B1 (en) | 2020-07-15 | 2021-01-25 | 한화시스템 주식회사 | Military equipment time error checking application, terminal device using the same, and military equipment time error checking method |
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