KR101004126B1

KR101004126B1 - 3차원 항만 관제 시스템

Info

Publication number: KR101004126B1
Application number: KR1020100093379A
Authority: KR
Inventors: 이병걸; 허재수
Original assignee: (주)에디넷
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2010-12-27

Abstract

본 발명은 항만의 3D 영상정보와 선박의 AIS 신호를 이용하여 항만 상황의 입체적 분석 및 시공간 시뮬레이션을 가능하게 하여 선박의 안전운항을 위한 의사결정을 지원하는 3차원 항만 관제 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 관제하고자 하는 항만의 영상 정보에 의해 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장하는 맵DB와, 상기 맵DB의 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키는 좌표 생성부와, 선박으로부터 AIS신호를 수신하여 분석하는 송수신부와, 상기 송수신부의 AIS 정보를 저장하는 정보DB와, 상기 맵DB의 3D영상 정보와 정보DB의 AIS 정보를 연동하여 3D영상 정보에 AIS 정보에 의한 선박객체를 매핑하는 데이터 연동부로 구성되어 해상에서 안전 취약지역 및 음영지역과 부두내 선박의 이,접안 혹은 정박지 작업 상황 등의 정보를 입체적으로 파악하여 선박의 안전한 항행을 비주얼적 실물형태로 관제할 수 있고, 3차원 입체로 수중 상황까지 고려할 수 있으므로 선박의 충돌 위험도를 낮추며, 충돌 회피를 위한 지능형 안전운항 관제가 가능하게 되는 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Description

3차원 항만 관제 시스템{3-DIMENSIONAL VESSEL TRAFFIC SERVICE SYSTEM}

본 발명은 3차원 항만 관제 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 항만의 3D 영상정보와 선박의 AIS 신호를 이용하여 기상 조건에 상관없이, 야간에도 항만 상황의 입체적 분석 및 시공간 시뮬레이션을 가능하게 하여 선박의 안전운항을 위한 의사결정을 지원하는 3차원 항만 관제 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 종래의 항만관제 시스템은 2차원의 평면적인 전자해도를 이용하여 항만의 상황을 판단해왔다. 여기에서 전자해도는 종이해도를 디지털화한 것으로 각종 선박에 사용되는 전자항해장비의 디지털로 된 해도로써 사용되어 선박의 안전항해, 입출항과 정박 및 묘박 현황 등을 파악하는데 이용되는 것이다.

또한 종래의 항만관제 시스템은 선박으로부터 수신되는 AIS 신호를 파싱하여 선박의 정적정보, 동적정보, 항해정보 등을 판단하고 있다. 그 대표적인 예로 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0038564호(발명의 명칭 : AIS와 GPS가 내장된 TRS를 이용한 선박위치관제방법 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있으며, 도 1과 도 2로 도시한 바와 같이, 인용발명은 선박에 ＡＩＳ와 ＧＰＳ가 내장된 ＴＲＳ를 탑재하는 탑재단계;

상기 선박으로부터 송신된 ＡＩＳ 정보신호 및 ＴＲＳ위치정보신호를 수신 받아 ＡＩＳ 베이스 스테이션과 ＴＲＳ위치기반 서버의 데이터베이스에 각각 저장하는 정보저장단계;

상기 저장된 ＡＩＳ 정보신호 데이터의 저장시간과 현재시간과의 시간차이를 선박위치 관제서버에서 점검하는 점검단계;

상기 점검단계에 따라 설정시간을 초과하여 저장된 ＡＩＳ 정보신호 데이터를 ＴＲＳ위치기반 서버에 저장된 ＴＲＳ위치정보신호의 저장시간과 대비하는 정보검색단계;

상기 저장된 ＴＲＳ위치정보신호의 저장시간이 ＡＩＳ 정보신호 데이터의 저장시간보다 늦을 경우, 선박위치 관제서버의 전자해도를 통해 알려주는 경보단계;

상기 점검단계에 따라 설정시간이내에 저장된 최근 ＡＩＳ정보신호 데이터 또는 ＴＲＳ위치정보신호 데이터와 ＡＩＳ정보신호 데이터의 대비에 따른 최신 위치 데이터를 관제서버의 전자해도를 통해 표시하는 전자해도 표시 단계로 이루어진 것이다.

이러한 인용발명은 ＡＩＳ와 ＧＰＳ가 내장된 ＴＲＳ를 동시에 이용한 경위도 좌표와 전자해도를 활용하여 선박의 위치추적, 조난방지, ＧＰＳ가 내장된 ＴＲＳ만을 탑재한 선박의 자동식별, 충돌 회피 등을 용이하게 관제할 수 있고, ＧＰＳ가 내장된 ＴＲＳ를 통한 선박의 위치정보를 활용할 수 있으므로, 고가의 ＡＩＳ를 탑재하지 못한 선박의 조난이나 충돌 또는 선박의 식별을 용이하게 할 수 있게 되는 효과가 있으나 이러한 인용발명 및 종래의 항만관제 시스템은 2차원 기반으로 구현된 관제시스템으로 수중 상황이나 기상의 영향, 항만 및 해상의 안전 취약지역 등의 실제 선박의 주변상황을 정확하게 파악하기에는 한계가 있고, 이러한 한계로 인하여 발생할 수 있는 항내 사고나 기타 재난을 예측, 방지, 대처가 어렵게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0038564호

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 3차원 입체로 항만, 해상 및 수중의 상황을 기상조건 및 주야 구분 없이 시점을 변화 시켜가며 관찰하고, 선박의 크기, 형태, 항로 등의 정보와 3차원 입체 항만, 해상 및 수중 정보를 매칭하여 위험 예측, 방지 및 재난 발생 시 효과적이고 신속 정확한 대처 방안을 제공할 수 있는 3차원 항만 관제 시스템을 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 선박의 AIS신호를 이용한 항만 관제 시스템에 있어서, 관제하고자 하는 항만의 3차원 입체 영상 정보에 의해 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장하는 맵DB와, 상기 맵DB의 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키는 좌표 생성부와, 선박으로부터 상기 AIS신호를 수신하여 분석하는 송수신부와, 상기 송수신부에서 수신한 AIS 정보를 선박제원, 동적정보로 구별하여 저장하는 정보DB와, 상기 정보DB로부터 AIS 정보 중 선박제원에 의해 선박 객체를 3D로 모델링 하여 저장하는 객체DB와, 상기 맵DB의 3D영상 정보와 정보DB의 AIS 정보와 객체DB의 3D로 모델링 된 선박 객체를 연동하여 상기 3D영상 정보에 의한 항만의 3차원 입체 영상에 상기 선박 객체를 매칭시키는 데이터 연동부로 구성된 것이다.

이와 같이 하여 본 발명은 실시간으로 전송되는 AIS 정보를 융합하여 3차원의 가상현실공간에 입체적으로 표현한 비주얼한 실물형태의 3차원 항만 관제 시스템을 제공하므로 해상에서 안전 취약지역 및 음영지역과 부두내 선박의 이,접안 혹은 정박지 작업 상황 등의 정보를 입체적으로 파악하여 선박의 안전한 항행을 비주얼적 실물형태로 관제할 수 있고, 3차원 입체로 수중 상황까지 고려할 수 있으므로 선박의 충돌 위험도를 낮추며, 충돌 회피를 위한 지능형 안전운항 관제가 가능하고, 네트워크 연결을 통해 사이버 공간을 이용한 3차원 입체 관제를 제공하여 네트워크에 접속되면 언제 어디서든 항만내의 항계 내 전 지역의 통항선박 및 주변상황을 실물형태에 가깝게 육안 관찰할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

도 1은 인용발명의 선박위치관제방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 인용발명의 구성을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템의 구체적인 실시예의 구성을 나타내는 구성도.
도 4, 5는 본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템의 구체적인 관제 방법을 나타내는 흐름도.
도 6, 7은 본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템을 적용한 3차원 입체 영상을 예시하는 설명도.
도 8은 AIS 및 전자해도 정보를 분석, 영상 송출되는 대략의 블록도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 3로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 관제하고자 하는 항만의 3차원 입체 영상 정보에 의해 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장하는 맵DB(210)와,

상기 맵DB(210)의 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키는 좌표 생성부(320)와,

선박으로부터 AIS신호를 수신하여 검증, 변환, 분석하는 송수신부(110)와,

상기 송수신부(110)에서 수신한 AIS 정보를 선박제원, 동적정보로 구별하여 저장하는 정보DB(220)와,

상기 정보DB(220)로부터 AIS 정보 중 선박제원에 의해 선박 객체(500)를 3D로 모델링 하여 저장하는 객체DB(230)와,

상기 맵DB(210)의 3D영상 정보와 정보DB(220)의 AIS 정보와 객체DB(230)의 3D로 모델링 된 선박 객체(500)를 연동하여 상기 3D영상 정보에 의한 항만의 3차원 입체 영상에 상기 선박 객체(500)를 매칭시키는 데이터 연동부(330)로 구성될 수 있다.

이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 전술한 맵DB(210)는 관제하고자 하는 항만의 항공사진, 위성사진, 전자 지도, 해도 등을 통한 항만의 실측 정보에 근거하여 해상 및 해수면 아래의 수중 모두가 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장한 데이터베이스이며,

이러한 맵DB(210)의 3D영상 정보는 3차원 입체 표현을 위하여 3차원 직각 좌표계(XYZ 좌표계)를 사용하나 위경도로 선박의 위치를 표시하는 AIS신호를 이용하여 정확한 선박 객체(500)의 위치 표현이 가능하도록 전술한 좌표 생성부(320)에서 실측 정보와 연산을 통해 3D영상 정보의 해수면을 위경도 좌표와 일대일로 매핑하는 것이다.

여기에서 좌표 생성부(320)는 위경도로 위치 정보를 갖는 상기 선박 객체(500)의 좌표계와 직각 좌표계를 일대일로 매핑하기 위하여 해수면을 (x, y) 평면으로 하여 북쪽 방향(N)을 y축, 동쪽 방향(E)을 x축, 그리고 이들의 수직 방향을 z축으로 하는 매핑하되, 해상은 +z, 수중은 -z로 표시할 수 있다.

또한 전술한 송수신부(110)는 도 8에서 보는 바와 같이, 선박으로부터 AIS신호를 수신하여 선박의 IMO번호, 호출번호, 선명, 선박의 종류, 선박의 길이, 폭, 너비, 안테나 위치 등의 선박제원과,

선박의 위치, 시각, 침로, 속력, 방위, 항해 또는 정박 등의 항해 상태, 회두각 등의 동적정보와,

선박의 홀수, 위험화물, 목적지 및 도착예정시간, 항로계획 등의 항행정보를 검증, 분석, 분류, 변환하고,

항만관리정보시스템(PORT-MIS)과 연동되어 입항예보, 출항예보, 전 출항지, 도착 예정지, 선사정보, 예/도선코드, 보안신고(ISPS), 비상 연락처(선사, 선장 등), 관제이력정보, 위험물 정보, 항만 및 시설정보, 관제유형정보(투묘, 이안, 이선 등의 기준코드), 입출항통계정보, IMO, 시설상세정보 등과 같은 PORT-MIS 정보와,

예선 예보, 도선 예보, 선박제원정보, 예/도선 선박 비상연락처, 항내 이동선박 정보 등의 도선정보를 수신, 검증, 분석, 분류, 변환하며,

전술한 정보DB(220)는 상기 송수신부(110)에서 수신, 검증, 분석, 분류, 변환한 AIS 정보, PORT-MIS 정보, 도선정보를 각 선박별로 선박제원, 동적정보 등으로 구별하여 저장하고,

전술한 객체DB(230)는 상기 AIS 정보의 선명, 선박의 종류, 선박의 길이, 폭, 너비 등으로 된 선박제원에 의해 선박 객체(500)의 3차원 입체 모델을 미리 모델링하여 저장하거나, 사전에 입력된 표준 선박의 선명, 선박의 종류, 선박의 길이, 폭, 너비 등의 정보에 의해 종류별 표준 선박의 3차원 입체 모델을 모델링하여 저장한 데이터베이스이다.

아울러 전술한 데이터 연동부(330)는 3차원 가상 렌더링(3D-VR) 엔진(331)으로 구성되어 도 6으로 도시한 바와 같이, 상기 맵DB(210)로부터 관제하고자 하는 항만의 3D영상 정보와, 상기 정보DB(220)로부터 AIS 정보와, 상기 객체DB(230)로부터 3D선박 객체 정보를 입력받아 위경도 좌표계로 변환된 3D영상 정보에 의한 3차원 가상현실공간의 해수면 위에, AIS 정보의 선박 위치 및 선박제원에 의한 선박무게까지도 고려하여 상기 3D선박 객체를 매칭하여 표출하고, 시선 위치, 시선 방향, 시선 각도 등을 변화시켜 표출시킬 수 있고, 항로를 수상 및 수중 상황을 고려하여 시뮬레이션 하며, 선박의 실제 운항을 그대로 3D영상 정보에 매칭된 3D선박 객체에 적용하여 선박의 움직임을 그대로 표출할 수 있어서 주간, 야간 구별 없이 해상에서 안전 취약지역 및 음영지역과 부두내 선박의 이,접안 혹은 정박지 작업 상황 등의 정보를 입체적으로 파악하여 선박의 안전한 항행을 비주얼적 실물형태로 관제할 수 있고, 실제 선박의 제원에 의한 3차원 입체적 선박 객체의 매핑 및 3차원 입체적 수중 상황까지 고려하여 관제할 수 있어서 선박의 충돌 위험도를 낮추며, 충돌 회피를 위한 지능형 안전운항 관제가 가능한 것이다.

더욱이 데이터 연동부(330)는 해수면의 음향 단층 촬영 데이터, 항만 및 항만 주면에 설치된 유속계의 데이터를 입력 받아 표층 해류뿐만 아니라 심층 해류의 흐름까지도 파악하여 도 7에서 보는 바와 같이, 수중의 3차원 입체 영상을 구성하므로 해류에 많은 영향을 받는 선박의 움직임까지도 고려된 3차원적 지능형 안전운항 관제가 가능한 것이다.

이러한 본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템은 각 항만의 관제실 또는 해상교통관제센터의 서버에 설치되어 각 항만의 관제 및 해상교통관제에 이용될 수 있으며,

각 선박 자체의 운항 시스템에 설치되고, 선박이 이,접안하는 항만의 정보를 입력받아 3차원 입체적으로 충돌 회피를 위한 지능형 안전 운항에 이용될 수 있을 뿐만 아니라,

헬기 시스템에 탑재되어 접근과 동시에 3차원 항만 관제와 비교하여 관제하는 것이 가능하다.

또한 본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템은 전술한 구성을 각각의 서버로도 구성할 수 있어서, 도 3으로 도시한 바와 같이, 선박으로부터 상기 AIS신호를 수신하여 수신된 AIS 정보를 검증, 분석, 분류, 변환하는 데이터 서버(100)와,

상기 데이터 서버(100)로부터 AIS 정보를 전달받아 선박별로 선박제원, 동적정보로 구별하여 저장, 관리하는 정보DB(220),

상기 정보DB(220)의 선박제원에 의해 선박 객체(500)를 3D로 모델링 하여 저장, 관리하는 객체DB(230), 및

관제하고자 하는 항만의 3차원 입체 영상 정보에 의해 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장, 관리하는 맵DB(210)로 구성된 DB 서버(200)와,

상기 DB 서버(200)의 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키고, AIS 정보와 연동하여 3D영상 정보에 AIS 정보에 의한 선박객체(500)를 매핑하여 서비스하는 어플리케이션 서버(300)로 구성될 수 있다.

여기에서 전술한 어플리케이션 서버(300)는 인터넷 등의 네트워크에 연결되며,

상기 네트워크를 통해 어플리케이션 서버(300)에 접속된 클라이언트(600)의 권한을 인증하는 인증부(310)와,

상기 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키는 좌표 생성부(320)와,

3차원 가상 렌더링 엔진(331)이 구비되어 상기 DB 서버(200)로부터 관제하고자 하는 항만의 3D영상 정보, AIS 정보, 3D선박 객체 정보를 입력받아 관제하고자 하는 항만을 3차원 가상현실공간으로 구성하고,

상기 좌표 생성부(320)를 통해 위경도 좌표계로 변환된 3D영상 정보에 의한 3차원 가상현실공간의 해수면 위에 AIS 정보의 선박 위치 및 선박제원에 의한 상기 3D선박 객체 매핑,

수상 및 수중 상황을 고려한 항로 시뮬레이션,

상기 3D선박 객체에 실제 선박의 운항을 실시간으로 적용시켜 상기 3차원 가상현실공간에서 3D선박 객체를 움직이는 가상운항, 및

시선 위치, 시선 방향, 시선 각도의 변화에 따른 3D 데이터를 제공하는 데이터 연동부(330)와,

상기 데이터 연동부(330)의 3D 데이터를 상기 인증부(310)를 통해 권한 있는 인증된 클라이언트(600)에게 서비스하여 네트워크를 통해 3차원 항만 관제를 제공하는 웹 서비스부(340)로 구성되어 상기 어플리케이션 서버(300)에 접속된 권한 있는 클라이언트(600) 또는 디스플레이 장치를 통해 관제하고자 하는 항만과 동일한 3차원 가상현실공간 및 상기 3차원 가상현실공간에 매핑된 3D선박 객체를 표출하며, 시선 위치, 시선 방향, 시선 각도 등을 변화시켜 표출시킬 수 있고, 항로를 수상 및 수중 상황을 고려하여 시뮬레이션 하며, 선박의 실제 운항을 그대로 3D영상 정보에 매칭된 3D선박 객체에 적용하여 선박의 움직임을 그대로 표출할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 네트워크를 통해 사이버 공간을 이용한 3차원 입체 관제를 제공할 수 있어서, 권한 있는 클라이언트(600)가 네트워크를 통해 상기 어플리케이션 서버(300)에 접속하기만 하면 원거리의 언제 어디서든 관제하고자 하는 항만내의 항계 내 전 지역의 통항선박 및 주변상황을 실물형태에 가깝게 육안 관찰 및 관제할 수 있게 되는 것이다.

아울러 본 발명에 의한 3차원 항만 관제 시스템의 3차원 항만 관제 방법은 도 4에서 보는 바와 같이, 관제하고자 하는 항만의 항공사진, 위성사진, 전자 지도, 해도 등을 통한 항만의 실측 정보에 근거하여 해상 및 해수면 아래의 수중 모두가 3D-VR 엔진(331)에 의해 3D 가상현실인 3D영상 정보로 생성 및 저장되는 3D정보 생성 단계(S10);

상기 데이터 서버(100)의 송수신부(110)에 의해 선박(500)으로부터 AIS신호를 수신되며, 수신된 AIS 신호를 검증, 분석, 분류, 변환한 AIS 정보를 정보DB(220)에 저장하는 정보 저장 단계(S20);

상기 정보 저장 단계(S20)의 AIS 정보에 의해 선박의 3D선박 객체 정보가 생성되어 객체DB(230)에 저장되는 3D선박 객체 생성 단계(S30);

상기 3D정보 생성 단계(S10)의 3D영상 정보의 좌표계가 좌표 생성부(320)에 의해 위경도 좌표계와 일대일 매핑되는 좌표계 변환 단계(S40);

상기 좌표계 변환 단계(S40)를 통해 위경도 좌표계로 변환된 3D영상 정보에 상기 3D선박 객체 생성 단계(S30)에서 생성된 3D선박 객체가 데이터 연동부(330)에 의해 매핑되어 3D로 표출되는 데이터 연동 단계(S50);

상기 데이터 연동 단계(S50)를 통해 3D로 표출되는 3차원 가상현실공간을 통해 3차원 항만 관제를 실시하는 관제 단계(S60)로 구성될 수 있다.

여기에서 전술한 데이터 연동 단계(S50)는 상기 정보 저장 단계(S20)를 통해 변화된 AIS정보를 검증하여 3D선박 객체의 위치를 보정하는 보정 단계(S51)를 더 포함할 수 있으며,

전술한 관제 단계(S60)는 도 5로 도시한 바와 같이, 수상 및 수중 상황을 고려한 항로를 미리 운항시켜 발생될 수 있는 사고를 예측하고, 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 단계(S61),

상기 3D선박 객체에 실제 선박의 운항을 실시간으로 적용시켜 상기 3차원 가상현실공간에서 3D선박 객체를 움직이는 가상운항을 표시하는 가상운항 단계(S62), 및

시선 위치, 시선 방향, 시선 각도의 변화에 따른 방향 전환 및 줌 인, 아웃의 3D 데이터를 제공하는 관찰 단계(S63)를 제공할 수 있다.

또한 상기 관제 단계(S60)는 네트워크에 연결된 어플리케이션 서버(300)에 구성된 상기 데이터 연동부(330)로부터 3D로 표출되는 3차원 가상현실공간을 웹 서비스 하는 웹 서비스부(340)를 통해 권한 있는 클라이언트(600)에게 서비스하므로 원격지에서 네트워크를 통한 원격 관제가 이루어지는 원격 관제 서비스 단계(S64)가 구성될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.

100:데이터 서버 110:송수신부
200:DB 서버 210:맵DB
220:정보DB 230:객체DB
300:어플리케이션 서버 310:인증부
320:좌표 생성부 330:데이터 연동부
331:3D-VR 엔진 340:웹 서비스부
500:객체 600:클라이언트
S10:3D정보 생성 단계 S20:정보 저장 단계
S30:3D선박 객체 생성 단계 S40:좌표계 변환 단계
S50:데이터 연동 단계 S51:보정 단계
S60:관제 단계 S61:시뮬레이션 단계
S62:가상운항 단계 S63:관찰 단계
S64:원격 관제 서비스 단계

Claims

선박의 AIS신호를 이용한 항만 관제 시스템에 있어서,
관제하고자 하는 항만의 3차원 입체 영상 정보에 의해 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장하는 맵DB와,
상기 맵DB의 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키는 좌표 생성부와,
선박으로부터 상기 AIS신호를 수신하여 분석하는 송수신부와,
상기 송수신부에서 수신한 AIS 정보를 선박제원, 동적정보로 구별하여 저장하는 정보DB와,
상기 정보DB로부터 AIS 정보 중 선박제원에 의해 선박 객체를 3D로 모델링 하여 저장하는 객체DB와,
상기 맵DB의 3D영상 정보에 의한 항만의 3차원 입체 영상에 상기 선박 객체를 상기 정보DB의 AIS 정보에 따라 상기 객체DB의 3D 모델로 매핑하여 표시하는 데이터 연동부로 구성됨을 특징으로 하는 3차원 항만 관제 시스템.
제 1항에 있어서,
전술한 3차원 항만 관제 시스템이 헬기에 탑재됨을 특징으로 하는 3차원 항만 관제 시스템.
선박의 AIS신호를 이용한 항만 관제 시스템에 있어서,
선박으로부터 상기 AIS신호를 수신하여 수신된 AIS 정보를 검증, 분석, 분류, 변환하는 데이터 서버와,
상기 데이터 서버로부터 AIS 정보를 전달받아 선박별로 선박제원, 동적정보로 구별하여 저장, 관리하는 정보DB,
상기 정보DB의 선박제원에 의해 선박 객체를 3D로 모델링 하여 저장, 관리하는 객체DB, 및
관제하고자 하는 항만의 3차원 입체 영상 정보에 의해 3D 렌더링 된 3D영상 정보를 저장, 관리하는 맵DB로 구성된 DB 서버와,
상기 DB 서버의 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키고, AIS 정보와 연동하여 3D영상 정보에 AIS 정보에 의한 선박객체를 매핑하여 서비스하는 어플리케이션 서버로 구성됨을 특징으로 하는 3차원 항만 관제 시스템.
제 3항에 있어서,
전술한 어플리케이션 서버는 네트워크에 연결되며,
상기 네트워크를 통해 어플리케이션 서버에 접속된 클라이언트의 권한을 인증하는 인증부와,
상기 3D영상 정보의 좌표계를 위경도 좌표계로 변환시키는 좌표 생성부와,
3차원 가상 렌더링 엔진이 구비되어 상기 DB 서버로부터 관제하고자 하는 항만의 3D영상 정보, AIS 정보, 3D선박 객체 정보를 입력받아 관제하고자 하는 항만을 3차원 가상현실공간으로 구성하고,
상기 좌표 생성부를 통해 위경도 좌표계로 변환된 3D영상 정보에 의한 3차원 가상현실공간의 해수면 위에 AIS 정보의 선박 위치 및 선박제원에 의한 상기 3D선박 객체 매핑,
수상 및 수중 상황을 고려한 항로 시뮬레이션,
상기 3D선박 객체에 실제 선박의 운항을 실시간으로 적용시켜 상기 3차원 가상현실공간에서 3D선박 객체를 움직이는 가상운항, 및
시선 위치, 시선 방향, 시선 각도의 변화에 따른 3D 데이터를 제공하는 데이터 연동부와,
상기 데이터 연동부의 3D 데이터를 상기 인증부를 통해 권한 있는 인증된 클라이언트에게 서비스하여 네트워크를 통해 3차원 항만 관제를 제공하는 웹 서비스부로 구성됨을 특징으로 하는 3차원 항만 관제 시스템.
3D-VR 엔진에 의해 관제하고자 하는 항만의 3D영상 정보 생성 및 저장되는 3D정보 생성 단계;
송수신부에 의해 선박으로부터 AIS신호를 수신되며, 수신된 AIS 정보를 검증, 분석, 분류, 변환, 저장되는 정보 저장 단계;
상기 정보 저장 단계의 AIS 정보에 의해 선박의 3D선박 객체 정보가 생성되는 3D선박 객체 생성 단계;
상기 3D정보 생성 단계의 3D영상 정보의 좌표계가 좌표 생성부에 의해 위경도 좌표계와 일대일 매핑되는 좌표계 변환 단계;
상기 좌표계 변환 단계를 통해 위경도 좌표계로 변환된 3D영상 정보에 상기 3D선박 객체 생성 단계에서 생성된 3D선박 객체가 데이터 연동부에 의해 매핑되어 3D로 표출되는 데이터 연동 단계;
상기 데이터 연동 단계를 통해 3D로 표출되는 3차원 가상현실공간을 통해 3차원 항만 관제를 실시하는 관제 단계로 구성됨을 특징으로 하는 제 1항의 3차원 항만 관제 시스템을 이용한 3차원 항만 관제 방법.
제 5항에 있어서,
전술한 데이터 연동 단계는 상기 정보 저장 단계를 통해 변화된 AIS정보를 검증하여 3D선박 객체의 위치를 보정하는 보정 단계를 포함함을 특징으로 하는 3차원 항만 관제 방법.
제 5항에 있어서,
전술한 관제 단계는 수상 및 수중 상황을 고려한 항로 시뮬레이션을 제공하는 시뮬레이션 단계,
상기 3D선박 객체에 실제 선박의 운항을 실시간으로 적용시켜 상기 3차원 가상현실공간에서 3D선박 객체를 움직이는 가상운항을 표시하는 가상운항 단계, 및
시선 위치, 시선 방향, 시선 각도의 변화에 따른 방향 전환 및 줌 인, 아웃의 3D 데이터를 제공하는 관찰 단계를 제공함을 특징으로 하는 3차원 항만 관제 방법.