KR101055807B1 - 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템. - Google Patents

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Abstract

시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템이 개시된다. 통합항해시스템을 이루는 다수의 항해시스템들은 이더넷 통신 네트워크로 연결된다. 위치측정시스템으로부터 전송되는 시간 정보는 항해통합장치를 거쳐 이더넷 통신 선로를 통해 마스터인 전자해도 시스템으로 입력된다. 전자해도 시스템은 수신된 시간 정보를 재구성하여 다른 항해시스템들에 전송한다. 다른 항해시스템들은 슬레이브로서 동작하며, 수신된 시간 정보를 근거로 동작을 하게된다.

Description

시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템.{Integrated Navigation System of performing Synchronization of Time}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합항해시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위치측정시스템으로부터 항해통합장치로 전송되는 시간 정보를 도시한 센텐스(sentense) 구조이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 항해통합장치로부터 마스터인 전자해도 시스템으로 전송되는 데이터 패킷의 구조를 도시한 구조도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 마스터인 전자해도 시스템에서 재정리되는 데이터 패킷의 구조를 도시한 구조도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전자해도 시스템 200 : 레이더
300 : 코닝 시스템 400 : 이더넷 통신 선로
500 : 항해통합시스템 600 : 위치측정시스템
본 발명은 통합항해시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통합항해시스템을 구성하는 레이더, 코닝 시스템 및 전자해도 시스템의 모든 시간을 동기화하는 기법에 관한 것이다.
종래에는 선박을 구성하는 각각의 항해시스템은 선박에 구비된 마스터를 기준으로 각각의 워크스테이션의 내부 시간을 수동으로 조정하였다. 즉, 마스터가 가지는 기준 시간을 근거로 사용자가 기준 시간을 각각의 항해 시스템에 수동으로 입력하고 이를 사용하였다. 각각의 항해시스템에 기준 시간을 수동으로 입력하는 경우, 선박의 마스터가 시간 오차를 가지면 각각의 항해시스템도 시간 오차가 발생하게 된다. 또한, 기준 시간의 입력 과정에서 사소한 시간의 오차는 극복할 수 없는 문제점으로 여겨지고 있다.
또한, 각각의 항해시스템으로부터 다른 항해시스템으로 정보를 전송하는 경우, 데이터의 수신 및 송신 시간의 불일치에 따라 데이터의 성격이나 정의에서 오류가 발생될 수 있다.
따라서, IEC 61924표준에서는 레이더, 코닝 시스템 및 전자해도 시스템의 워크스테이션의 시간 오차를 최소화하도록 규정하고 있다. 따라서, 각각의 항해시스템 사이의 시간 오차를 최소화하는 시간의 동기화가 요청된다할 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 위치측정시스템을 이용하여 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시간 정보를 전송하고 선박의 위치를 측정하기 위한 위치측정시스템; 상기 위치측정시스템으로부터 시간 정보를 수신하고, 이를 이더넷 통신을 통해 전송하기 위한 항해통합시스템; 상기 항해통합시스템으로부터 상기 시간 정보를 수신하고, 이를 재구성하여 전송하기위한 마스터; 상기 마스터로부터 재구성된 시간 정보를 수신하여 상기 마스터와의 사용 시간이 동기화되는 슬레이브; 및 상기 항해통합시스템, 상기 마스터 및 상기 슬레이브를 연결하는 이더넷 통신선로를 포함하는 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합항해시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 통합항해시스템은 전자해도 시스템(100), 레이더(200), 코닝 시스템(300), 이더넷 통신 선로(400), 항해통합 장치(500) 및 위치측정시스템(600)을 가진다.
전자해도 시스템(100)은 항해사가 종이 해도 상에서 수행하던 모든 항로 계획, 항로 감시 및 선위 확인을 편리하게 하면서 위치측정시스템 등을 통해 지속적 으로 본선 위치를 화면상에 자동으로 표시한다.
또한, 레이더(200)는 다른 선박의 위치 및 본선과의 상대적 거리 등을 확인한다.
코닝 시스템(300)은 선박의 상태를 확인하는 시스템으로 선박의 속도, 위치, 풍향, 풍속, 전력 등의 정보를 확인하고 적절한 디스플레이 수단을 이용하여 소정의 영상으로 디스플레이한다.
상술한 항해시스템들은 이더넷 통신 선로(400)에 연결되고, 이더넷 통신을 수행한다.
항해통합장치(500)는 위치측정시스템(600)으로부터 IEC 61162-1 통신 규약에 따른 시간 정보를 수신한다. 또한, 항해통합장치(500)는 수신된 시간 정보를 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol)에 따라 데이터 패킷을 구성하고, 마스터로 인식한 전자해도 시스템(100)에 이를 전송한다.
또한, 전송 제어 프로토콜에 따른 데이터 패킷을 수신한 전자해도 시스템(100)은 데이터 패킷을 재정리하여 항해통합장치(500)로 보내고, 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol)에 따라 다른 항해시스템인 레이더(200) 및 코닝 시스템(300)으로 전송한다.
예컨대, 마스터인 전자해도 시스템(100)으로부터 전송 제어 프로토콜에 따라 데이터 패킷을 수신한 항해통합장치(500)는 이를 기준 시간으로 설정하고, 자체적으로 사용하는 로컬 시간과 비교하고 보정한 다음, 내부 시간으로 사용한다.
바람직하게는 위치측정시스템(600)은 시간 정보를 1초마다 상기 항해통합장 치(500)에 전송한다. 또한, 항해통합장치(500)는 시간 정보를 가지는 데이터 패킷을 100ms 마다 마스터인 전자해도 시스템(100)에 전송하고, 마스터인 전자해도 시스템(100)은 슬레이브에 해당하는 레이더(200), 코닝 시스템(300) 및 항해통합장치(500)에 수신된 데이터 패킷을 재정리하여 100ms 마다 전송할 수 있다.
다만, 마스터인 전자해도 시스템(100)과 항해통합장치(500)와의 통신은 전송 제어 프로토콜에 따르고, 마스터인 전자해도 시스템(100)으로부터 일방적으로 시간 정보를 수신하는 레이더(200) 및 코닝 시스템(300)과의 통신은 사용자 데이터그램 프로토콜에 따르는 것이 바람직하다.
이는 전자해도 시스템(100)과 항해통합장치(500)와는 데이터의 송/수신이 이루어지므로, 수신 또는 송신 여부의 정확도를 보장하기 위해 전송 제어 프로토콜에 따르는 것이 합당하나, 전자해도 시스템(100)과 나머지 시스템들과는 데이터의 일방적인 송신 또는 수신만이 수행되고, 주기적으로 데이터가 전송되므로, 데이터의 수신 또는 송신 여부를 확인하는 절차가 요구되지 않는다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위치측정시스템으로부터 항해통합장치로 전송되는 시간 정보를 도시한 센텐스(sentense) 구조이다.
도 2를 참조하면, 협정세계시(UTC;Universal Time Coordinated)를 나타내는 부분에서 시, 분, 초, 밀리초(mili-second)가 설정된다. 또한, 협정세계시 기준의 일, 달, 년도가 설정되고, 이후에 지역 시(hour) 및 지역 분(minute)가 설정된다.
상기 도 2에서 도시된 센텐스는 항해통합장치(500)로 전송된다. 센텐스의 전송은 1초마다 수행됨이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 항해통합장치로부터 마스터인 전자해도 시스템으로 전송되는 데이터 패킷의 구조를 도시한 구조도이다.
도 3을 참조하면, 데이터 패킷의 헤더 부분에 시간 정보가 탑재된다. 즉, 헤더에 개시 문장이 16진 데이터로 실리고, 명령어(command)는 1 바이트의 용량으로 16진수로 구성된다. 또한, 명령어에 후행하여 100 바이트의 용량으로 상기 도 2에 도시된 시간 정보를 가지는 센턴스가 실리게 된다.
상술한 바대로 구성된 데이터 패킷은 마스터인 전자해도 시스템(100)으로 전송된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 마스터인 전자해도 시스템에서 재정리되는 데이터 패킷의 구조를 도시한 구조도이다.
도 4를 참조하면, 개시 문장 및 명령어는 상기 도 3에 도시된 바와 동일하다. 다만, 시간 정보를 가지는 센텐스는 재구성된다. 즉, 년, 월, 요일, 일, 시, 분, 초, 밀리초 별로 각각의 데이터 구역을 가지고, 각각의 데이터 구역에 해당하는 정보가 탑재된다.
상기 도 4에 도시된 재정리된 데이터 패킷은 이더넷 통신을 수행하는 통신 선로(400)를 통해 레이더(200), 코닝 시스템(300) 및 항해통합장치(500)로 전송된다. 전송된 데이터 패킷에 포함된 시간 정보는 각각의 항해시스템의 기준 시간이 된다.
특히, 항해통합장치(500)는 마스터인 전자해도 시스템(100)으로부터 데이터 패킷을 수신하고, 자체적으로 생성하여 사용하는 로컬 시간과 상기 데이터 패킷에 포함된 기준 시간을 비교 및 보정하여 내부 시간으로 사용하게 된다.
또한, 항해통합장치(500)와 전자해도 시스템(100)과의 통신은 전송 제어 프로토콜에 따르며, 전자해도 시스템(100)으로부터 레이더(200) 및 코닝 시스템(300)으로의 데이터 통신은 사용자 데이터그램 프로토콜에 의한다.
따라서, 이더넷 통신에 의해 연결된 다수의 항해시스템은 사용 시간의 동기화가 가능해지며, 개별적인 시스템마다 사용하는 시간의 불일치에서 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 위치특정시스템으로부터 시간 정보를 수신하고, 이를 데이터화하여 각각의 항해시스템에 전달하여 항해시스템들의 시간을 동기화한다. 즉, 항해통합장치는 마스터를 지정하고, 지정된 마스터는 시간 정보를 다른 항해시스템에 전달하여, 통합항해시스템을 구성하는 모든 시스템이 동일한 사용 시간을 이용하게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 시간 정보를 전송하고 선박의 위치를 측정하기 위한 위치측정시스템과, 상기 위치측정시스템으로부터 시간 정보를 수신하고, 이를 이더넷 통신을 통해 전송하기 위한 항해통합시스템과, 상기 항해통합시스템으로부터 상기 시간 정보를 수신하고, 이를 재구성하여 전송하기위한 마스터와, 상기 마스터로부터 재구성된 시간 정보를 수신하여 상기 마스터와의 사용 시간이 동기화되는 슬레이브 및, 상기 항해통합시스템, 상기 마스터 및 상기 슬레이브를 연결하는 이더넷 통신선로를 포함하되,
    상기 마스터는, 지속적으로 본선 위치를 화면상에 자동으로 표시하기 위한 전자해도 시스템이며,
    상기 슬레이브는, 선박의 속도, 위치, 풍향, 풍속, 전력 등의 정보를 확인하고 이를 디스플레이하기 위한 코닝 시스템 또는 다른 선박의 위치 및 본선과의 상대적 거리 등을 확인하기 위한 레이더인 것을 특징으로 하는 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 항해통합시스템은 상기 마스터와 전송 제어 프로토콜을 이용하여 상기 시간 정보를 송/수신하는 것을 특징으로 하는 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마스터는 상기 슬레이브와 사용자 데이터그램 프로토콜을 이용하여 상기 시간 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 항해통합시스템과 상기 마스터와의 데이터 송/수신 및 상기 마스터로부터 상기 슬레이브의 데이터 송신은 1ms 마다 수행되는 것을 특징으로 하는 시간의 동기화를 수행하는 통합항해시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 항해통합시스템은 상기 마스터로부터 상기 재구성된 시간 정보를 기준 시간으로 수신하고, 자체적으로 생성된 로컬 시간과 비교 및 보정하여 내부 시간으로 사용하는 것을 특징으로 하는 통합항해시스템.
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