KR101245739B1

KR101245739B1 - 위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법 및 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체

Info

Publication number: KR101245739B1
Application number: KR1020110052314A
Authority: KR
Inventors: 배정혜; 장승호
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-03-25
Also published as: KR20120133590A

Abstract

위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법과 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위험선박 대응 시스템은 표적을 스캔하고 감시 데이터를 생성하는 감시 시스템 및 상기 감시 데이터를 분석하여 상기 표적의 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하고, 생성된 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 표적정보를 이용하여 경계시스템 및 방어 시스템 중 적어도 하나를 제어하는 통합 제어 시스템을 포함할 수 있다.

Description

위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법 및 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체{System and Method for coping with pirate, and Recordable Medium storing program to implement the method}

본 발명은 위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법 및 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.

현대 사회에서 선박은 여행, 화물 운송, 국가 방위 등 여러 가지 용도로 사용된다. 그리고, 선박은 사용 목적에 따라 여객을 옮기는 여객 운송선, 여객과 화물을 옮기는 화객 운송선, 화물을 옮기는 화물 운송선 및 상업상의 목적으로 사용하는 상선 등으로 구분할 수 있다.

선박은 항해 또는 정박 중에 해적을 만나게 되는 경우가 드물게 발생하고 있다. 70~80년대의 경우 해적은 선박에 몰래 침입하여 로프류 등 선내 의장품을 훔쳐가는 정도였으나, 90년대 이후에 해적은 권총, 소총, 자동화기 등을 사용하기 시작하면서 점점 무장이 강화되었고 고속정을 이용하던지 정박중인 상선에 침입하여 선원을 인질로 잡거나 선박 자체를 나포하는 일이 발생하기 시작하였다. 최근 해적은 선원들을 납치하거나 심지어 살인까지 하는 등 점점 잔인해지고 있다.

그러나, 종래의 경우 선박은 해적을 만나면 선박 보안 경보 장치 또는 무선 통신을 이용하여 본사와 근해 국가의 해양 경찰 등에 연락을 취하고, 선박 조정을 크게 움직이는 방법 등으로 아주 소극적인 방어를 해왔다.

이에 따라, 수많은 선박들은 특별한 수단이 없이 피해를 당해왔다. 전세계적으로 해적에게 피해를 입는 사례는 점점 늘어나고 있는 추세이다.

본 발명의 실시예는 해적선과 같은 위험선박을 감시하여 위험상태에 미리 대처할 수 있는 위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법과 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

[구성 1] 위험선박에 대응하는 시스템에 있어서, 표적을 스캔하고 감시 데이터를 생성하는 감시 시스템 및 상기 감시 데이터를 분석하여 상기 표적의 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하고, 생성된 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 표적정보를 이용하여 경계시스템 및 방어 시스템 중 적어도 하나를 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 2] 구성 1에 있어서, 상기 통합 제어 시스템은, 상기 감시 데이터를 분석하여 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하는 감시부와, 상기 표적정보에 따라 상기 경계시스템을 제어하는 경계부 및 상기 표적정보에 따라 상기 방어시스템을 제어하는 방어부 중 적어도 하나를 포함하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 3] 구성 2에 있어서, 상기 감시부는 상기 감시데이터를 수신하여 표적을 탐지하고 탐지 표적 정보를 생성하는 탐지모듈; 상기 생성된 탐지 표적 정보에서 표적과 잡음을 분리하여 추적 표적 정보를 생성하는 잡음분리모듈; 상기 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System) 정보가 없는 표적에 대해서 추적 정보를 생성하는 추적 모듈; 상기 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성하는 위험도 판단모듈; 및 상기 위험도 정보를 포함한 표적 정보를 경계부 및 방어부 중 적어도 하나에 전달하는 통신모듈을 포함하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 4] 구성 3에 있어서, 상기 탐지 표적 정보는 탐지 표적 히트수 정보, 탐지 표적 위치 정보 및 탐지 표적 시간정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 5] 구성 3에 있어서, 상기 추적 정보는 상기 표적의 위치 정보, 속도 정보 및 충돌 위험 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 6] 구성 3에 있어서, 상기 위험도 정보는 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도정보, CPA(Closest Point of Approach) 정보 및 TCPA(Time to Closest Point of Approach) 정보 중 적어도 하나를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 7] 구성 1에 있어서, 상기 감시 시스템은 레이더(Radar) 장치, 선박 자동 식별 장치(Automatic Identification System) 및 전자 해도 장치(Electronic Chart Display & Information System) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 8] 구성 1에 있어서, 상기 경계 시스템은 당직 경보 장치(Bridge Navigational Watch Alarm System), 선박 보안 경보 장치(Ship Security Alert System), 경적 장치(Whistle) 및 장거리 선박 위치 추적 장치(Long Range Identification & Tracking) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 9] 구성 1에 있어서, 상기 방어 시스템은 조명장치, 물대포장치, 도어잠금장치, 물커튼장치 및 갑판 포말 장치(Deck Foam) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.

[구성 10] 위험선박 대응 시스템을 통해 위험선박에 대응하는 방법에 있어서, 표적을 스캔하고 감시 데이터를 생성하는 단계; 상기 감시데이터를 이용하여 표적을 탐지하고 탐지 표적 정보를 생성하는 단계; 상기 생성된 탐지 표적 정보를 이용하여 표적과 잡음이 분리된 추적 표적 정보를 생성하는 단계; 상기 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System) 정보가 없는 표적에 대해서 추적 정보를 생성하는 단계; 및 상기 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성하는 단계를 포함하는 위험선박 대응 방법.

[구성 11] 구성 10에 있어서, 상기 탐지 표적 정보를 생성하는 단계는 상기 감시 데이터에 포함되는 스윕과 상기 표적의 셀이 만나는 히트 수 정보, 시간 정보, 상기 본선과 상기 표적의 셀과의 거리 정보 및 방위정보 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 히트 수 정보, 시간 정보, 거리 정보 및 방위정보 중 적어도 하나를 이용하여 탐지 표적 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.

[구성 12] 구성 10에 있어서, 상기 추적 표적 정보를 생성하는 단계는 히트수 분포도에 따라 히트 수가 1 내지 3에 해당하는 표적 개수의 합이 전체 탐지 표적 개수의 미리 설정된 기준 %와 비교하여, 미리 설정된 기준 % 이하에 상응하는 히트 수에 해당하는 표적 개수를 잡음으로 간주하여 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.

[구성 13] 구성 10에 있어서, 상기 추적 표적 정보를 생성하는 단계는 히트수 분포도에 따라 잡음으로 간주되어 제거된 표적 중에서 미리 설정된 임계값보다 작은 히트 수를 가진 표적을 제거하여 추적 표적 정보를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 임계값은 PRF (Pulse Repetition Frequency) 및 안테나 회전 속도 중 적어도 하나에 상응하여 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.

[구성 14] 구성 10항에 있어서, 상기 추적 표적 정보를 생성하는 단계는 상기 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System) 정보가 없는 표적을 선정하는 단계; 및 상기 선정된 표적의 위치 정보, 속도 정보 및 충돌 위험 정보 중 적어도 하나를 포함한 추적 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.

[구성 15] 구성 10에 있어서, 상기 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성하는 단계는 상기 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도 정보 및 CPA(Closest Point of Approach) 정보 및 TCPA(Time to Closest Point of Approach) 정보 중 적어도 하나를 산출하는 단계;　상기 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도 정보 및 CPA(Closest Point of Approach) 정보 및 TCPA(Time to Closest Point of Approach) 정보 중 적어도 하나를 이용하여 위험도 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.

[구성 16] 구성 10에 있어서, 위험도 정보를 포함한 표적정보를 생성하고, 생성된 표적정보를 이용하여 위험선박에 대해 경계 및 방어 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 위험선박 대응 방법.

[구성 17] 구성 10 내지 구성 16 중 어느 하나에 기재된 위험 선박 대응 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체.

본 발명의 실시예에 따른 위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법과 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체는 해적선과 같은 위험선박을 감시하여 위험상태에 미리 대처할 수 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험선박 대응 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험선박 대응 시스템의 위험선박 대응 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따르면 위험선박 대응 시스템, 위험선박 대응 방법과 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 감시하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험선박 대응 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 위험선박 대응 시스템은 감시시스템(100), 통합 제어시스템(200), 경계시스템(300) 및 방어시스템(400)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감시시스템(100), 통합 제어시스템(200), 경계시스템(300) 및 방어시스템(400)은 상호간에 데이터 신호, 제어 신호 및 응답신호 등을 송수신할 수 있도록 유무선으로 연결될 수 있다.

감시시스템(100)은 표적을 스캔하여 감시데이터를 생성하고, 통합 제어시스템(200)에 전송한다. 이를 위해, 감시시스템(100)은 레이더 장치(Radar, 120), 선박 자동 식별 장치(Automatic Identification System: AIS, 140) 및 전자 해도 장치(Electronic Chart Display & Information System: ECDIS, 160)중 하나 이상을 포함한다.

레이더 장치(120)는 본선 주위의 미확인 선박을 스캔하여 감시데이터를 생성하고 통합 제어 시스템(200)에 전송한다. 레이더 장치(120)는 안테나가 회전을 하면서 전파를 송신하고 송신된 전파가 물체에 반사된 신호를 수신하여 이미지를 생성한다. 더욱 상세하게는, 레이더 장치(120)는 안테나의 회전에 의해 발생하는 선수신호 (BZ 신호), 방위각신호(BP 신호)와 전파의 송수신에 의해 발생하는 트리거신호(TZ 신호), 비디오신호 (VD 신호)를 포함하는 레이더 신호들을 수신하여 이미지를 생성한다. 레이더 장치(120)는 이미지 생성 과정에서 레이더 신호를 이용하여 스윕(sweep)을 생성한다. 여기서, 스윕(sweep)은 표적의 거리 정보와 신호 레벨을 포함하며, 전파가 송신할 때마다 지속적으로 발생하며, 이는 안테나 회전에 의해 전 방향의 표적을 감시할 수 있다.

레이더 장치(120)는 디스플레이부에 표시되는 화면에 후술할 전자 해도 장치(160)의 루트 데이터(route data)를 오버레이(overlay)한다.

선박 자동 식별 장치(140)는 선박과 선박 간, 그리고 선박과 육상의 관제소 간에 선박 식별 정보를 자동으로 주고받도록 하여 선박 간의 충돌을 회피하고 지상에서의 통항 관제를 원활하게 하도록 하는 장치이다.

전자 해도 장치(160)는 해양의 지형, 지물 정보 및 항해 중인 선박의 위치 정보를 포함하는 루트 데이터를 생성한다. 더욱 구체적으로, 전자 해도 장치(160)는 해양의 지형, 지물 정보를 지도상에 종합적으로 표시하고 검색할 수 있는 전자 해양 지도(Electronic Navigational Chart: ENC)를 포함한다. 전자 해도 장치(160)는 항해 중인 선박의 위치 확인과 항로 설정을 위한 인공위성 확인 시스템(GPS), 항해 중인 다른 선박의 위치 확인을 통해 해양 사고를 예방할 수 있는 레이더 장치(120) 및 자동 항법 장치 등과 연계된다.

통합제어시스템(200)은 감시 시스템(100)으로부터 감시데이터를 수신하고 분석하여 표적의 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하고, 생성된 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 표적정보를 이용하여 경계시스템(300) 및 방어 시스템(400) 중 적어도 하나를 제어 한다.

통합제어시스템(200)은 감시시스템(100)의 감시 데이터를 수신하고 위험선박의 위험도 정보를 생성하는 감시부(220), 경계시스템(300)을 제어하는 경계부(240) 및 방어시스템(400)을 제어하는 방어부(260)를 포함한다.

감시부(220)는 레이더 장치(120)로부터 감시 데이터를 수신하고, 수신된 감시 데이터를 분석하여 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하고 생성된 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 표적정보를 경계부(240) 및 방어부(260) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 이에 대해서는 도 2에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

경계부(240)는 감시부(220)로부터 표적정보를 수신하고 이에 상응하여 선원에게 경계 신호를 알리고, 육상의 선사 또는 관계기관에 선박정보 및 위치정보를 전송하도록 경계시스템(300)을 제어한다.

방어부(260)는 감시부(220)로부터 표적정보를 수신하고 이에 상응하여 위험선박에 해수, 포말 또는 최루액 중 하나 이상을 발사하거나, 조명을 발사하거나, 선박의 측면 또는 후면에 해수, 포말 또는 최루액 중 하나 이상을 포함하는 물커튼을 형성하거나 미리 설정된 도어를 잠그도록 하는 등의 방어시스템(400)을 제어한다.

경계시스템(300)은 통합제어시스템(200)으로부터 표적정보가 수신되면 경계부(240)의 제어에 의해 상응하는 위험 상황 알림 신호를 출력한다. 여기서, 위험 상황 알림 신호는 경고음, 비상 조명, 경적, 보안 경보 신호 및 위치 추적 비상 신호를 포함한다.

경계시스템(300)은 당직 경보 장치(Bridge Navigation Watch Alarm System: BNWAS, 320), 선박 보안 경보 장치(Ship Security Alert System: SSAS, 340), 장거리 선박 위치 추적 장치(Long Range Identification & Tracking: LRIT, 360) 및 경적 장치(Whistle, 380) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

당직 경보 장치(320)는 미리 지정된 장소에 선박의 위급 상황을 알리는 장치이다.

당직 경보 장치(320)는 미리 설정된 제 1 내지 제 3 지정된 장소에 선박의 위급상황을 알리는 경고음을 출력한다. 제 1 내지 제 3지정된 장소는 사용자로부터 입력 받아 설정될 수 있고, 당직 경보 장치(320)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 1지정된 장소는 조타실일 수 있고, 제 2지정된 장소는 선장실 및 당직실일 수 있으며, 제 3지정된 장소는 선박에 위치한 모든 공간일 수 있다. 여기서는 제 1 내지 제 3지정된 장소를 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않고 경고음을 출력하는 지정된 장소의 수는 사용자 또는 당직 경보 장치에 의해 변경될 수 있다.

선박 보안 경보 장치(340)는 육상의 해당 기관으로 선박의 긴급 상황을 알리는 장치이다. 선박 보안 경보 장치(340)는 선박 정보 및 위치 정보를 포함한 보안 경보 신호를 선박의 본사, 기국(flag state), 연안국 및 항만국 중 하나 이상에 전송한다.

장거리 선박 위치 추적 장치(360)는 당직 경보 장치(320)에서 경고음을 출력하면 위치 추적 비상 신호를 기국에 전송한다. 여기서, 장거리 선박 위치 추적 장치(360)는 위험선박의 위치와 위험선박이 나타났다는 비상 상황을 알리기 위해, 위치 추적 비상 신호를 생성한다.

경적 장치(380)는 위험선박에 대하여 인근 해양에 위치한 다른 선박 또는 해양 경찰에 이를 알리기 위해 경적을 울린다.

방어시스템(400)은 통합제어시스템(200)으로부터 표적정보가 수신되면 방어부(260)의 제어에 의해 위험선박의 위협에 대응할 수가 있다. 방어시스템(400)은 조명장치(420), 물 대포 장치(Water Cannon System: WCS, 440), 도어잠금장치(460), 물 커튼 장치(480) 및 갑판 포말 장치(Deck Foam, 490)를 포함할 수 있다.

조명장치(420)는 위험선박에 강한 빛을 비추어 위치를 계속 추적하고, 탑승자들의 눈을 부시게 한다. 조명장치(420)는 방어 조명을 위험선박에 발사하는 경우 2㎞에서 5㎞까지 시야를 확보할 수 있다.

물 대포 장치(440)는 물 대포를 위험선박에 발사한다. 물 대포 장치(440)는 위험선박을 추적하도록 CCTV 장치 및 나이트 비젼 장치 중 적어도 하나와 연동될 수 있다. 물 대포 장치(440)는 제공받은 해수로 이루어진 물 대포를 예를 들면, 5 ~ 15 bar의 압력으로 발사할 수 있다. 물 대포 장치(440)는 기 설정된 물 발사 시간이 지난 후에는 해수, 최루액 및 포말 중 적어도 하나로 이루어진 물 대포를 위험선박에 발사한다. 물 대포 장치(440)는 고압의 물 대포를 발사하므로 해적이 선박으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

도어 잠금 장치(460)는 선박에 설치된 도어를 열거나 잠글 수 있는 장치이다.

도어 잠금 장치(460)는 기 설정된 도어를 잠금으로써 선박에 만약 해적이 침입하더라도 선박에 위치한 도어가 잠겨 있으므로 해적이 선실로 진입할 수 없다. 그리고, 해적이 선실로 진입할 수 없으므로 선박에 있는 선원들을 보호할 수 있는 이점이 발생한다.

물 커튼 장치(480)는 소방 펌프 또는 비상 소방 펌프를 작동시켜 선박의 측면 또는 후면에 물 커튼을 형성한다. 이에 따라, 선박의 측면 또는 후면에 해적이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 물 커튼 장치(480)는 물 커튼 작동 시간이 흐른 후 갑판 포말 장치(490)에서 분사한 포말을 포함하는 해수로 이루어진 물 커튼을 형성할 수 있다. 여기서, 물 커튼 작동 시간은 사용자로부터 입력받아 설정될 수 있고, 물 커튼 장치(480)에서 미리 지정된 알고리즘 등을 이용하여 설정될 수 있으나 그 입력방법 및 작동방법은 이에 한정하지 않는다.

갑판 포말 장치(490)는 갑판에 설치되며 소방 메인 라인과 연결되어 갑판에 포말을 분사한다.

상기 방어시스템에 사용되는 장치들은 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 일 예를 들어서 설명한 것이며 본 발명이 적용되는 환경에 따라 다양한 방어장치를 사용할 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시부를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 통합제어시스템(200)의 감시부(220)는 탐지모듈(221), 잡음분리모듈(222), 추적모듈(223), 위험도 판단모듈(224) 및 통신모듈(225)을 포함한다.

탐지모듈(221)은 레이더 장치(120)에서 생성된 감시 데이터를 수신하고 표적을 탐지하여 탐지 표적 정보를 생성한다. 탐지 표적 정보는 탐지 표적 히트수 정보, 탐지 표적 위치정보 및 탐지 표적 시간정보 중 적어도 하나일 수 있다.

탐지모듈(221)은 도 3에서 도시된 바와 같이 연속된 스윕(Sweep)들을 동시에 펼쳐 보면 인접한 셀들로 구성된 표적을 탐지하며, 표적의 셀들과 만나는 스윕의 개수인 탐지 표적 히트 수를 산출한다.

탐지모듈(221)은 예를 들면, 제1 표적(31)의 탐지 표적 히트 수가 5, 제2 표적(32)의 탐지 표적 히트 수는 3으로 산출할 수 있다.

탐지모듈(221)은 본선에서 어떤 임의의 한 표적에 대한 위치에 대하여, 표적을 이루는 모든 셀들의 거리와 방위 값의 총합을 이루는 셀 수로 나누는 방법(예를 들면, 무게 중심법)을 통해 탐지 표적 위치정보를 산출할 수 있다. 예를 들면, 표적을 이루는 셀들의 개수가 5개이고, 본선에서 셀들의 중심까지의 거리와 방위 값이 Cell1(2.5km, 30°), Cell2(2.49km, 29°), Cell3(2.51km, 31°), Cell4(2.48km, 28.5°), Cell5(2.52km, 31.5°)라 하면, 그 표적에 대한 위치 정보를 무게 중심법으로 산출하면, (2.5+2.49+2.51+2.48+2.52)/5=2.5km, (30+29+31+28.5+31.5)/5=30°일 수 있다.

또한, 탐지모듈(221)은 표적이 탐지된 시간 정보인 탐지 표적 시간 정보를 산출할 수 있다.

잡음분리모듈(222)은 탐지모듈(221)로부터 입력된 탐지 표적 정보를 이용하여 표적과 잡음을 분리하여 추적 표적 정보를 생성한다.

잡음분리모듈(222)은 탐지 표적 정보에 포함된 탐지 표적 히트수 정보를 이용하여 표적과 잡음을 분리한다.

잡음분리모듈(222)은 정보검색(Information Retrieval; 이하 IR)단계를 통하여 잡음일 확률이 높은 표적을 초기 단계에서 미리 제거할 수 있다. 여기서, IR 단계는 탐지 표적 히트 수 분포도에 따라서 시스템 내부적으로 조절될 수 있다.

보다 상세하게는, 잡음분리모듈(222)은 탐지 표적 히트 수 1, 2, 3에 해당하는 표적 개수의 합이 미리 설정된 기준 % 이상이 되면　해당 IR 단계를 선택하여 선택된 IR 단계에 해당되는 %에 포함되는 표적을 잡음으로 간주하여 제거할 수 있다. 잡음분리모듈(222)은 예를 들면 다음과 같이 IR 단계를 선정할 수 있다.

실시예 1.

기준 %

　　　　IR 1: 10%, IR 2: 20%, IR 3: 30%

　　　　------------------------------------

　　　　전체 탐지 표적 개수: 100개

　　　　히트 수 1인 표적 개수: 　5개

　　　　히트 수 2인 표적 개수: 　4개

　　　　히트 수 3인 표적 개수: 　3개

　　　　------------------------------------

　　　(히트 수 1~3인 표적 개수 / 전체 탐지 개수) *100 = 12% (10% 이상 20% 미만)

　　　=> IR 1 단계 선정

　　　실시예 2.

　　　　기준 %

　　　　IR 1: 10%, IR 2: 20%, IR 3: 30%

　　　　------------------------------------

　　　　전체 탐지 표적 개수 : 100개

　　　　히트 수 1인 표적 개수 : 13개

　　　　히트 수 2인 표적 개수 : 10개

　　　　히트 수 3인 표적 개수 : 　3개

　　　　------------------------------------

　　　(히트 수 1~3인 표적 개수 / 전체 탐지 개수) *100 = 26% (20% 이상 30% 미만)

　　　=> IR 2 단계 선정

잡음분리모듈(222)은 잡음일 확률이 높은 표적을 초기 단계에서 미리 제거하여 시스템 내부의 메모리 양을 줄이기 위하여 IR 단계를 선택한다.

잡음분리모듈(222)은 IR 단계를 거치어 해당 히트 수를 가진 표적은 잡음으로 간주되어 제거한다.

도 4를 참조하면, 잡음분리모듈(222)은 남아있는 표적 중에서 미리 설정된 임계값(Threshold)보다 작은 히트 수를 가진 모든 표적을 잡음으로 간주하여 IR 단계에서 제거된 잡음을 제외한 탐지 표적 중에서 잡음을 제거한다.

임계값(Threshold)은 PRF (Pulse Repetition Frequency 펄스 반복 주파수) 및 안테나 회전 속도 중 적어도 하나에 상응하여 미리 설정될 수 있다.

여기서, PRF는 1초 동안 전송되는 펄스의 수로, 같은 표적이라도 PRF에 따라 히트 수가 달라질 수 있고, 안테나 회전 속도는 안테나의 종류에 달라질 수 있으며, 같은 표적이라도 안테나의 회전 속도에 따라 히트 수가 달라질 수 있다.

잡음분리모듈(222)은 PRF가 높을 때는 임계값(Threshold)을 높여서 표적과 잡음을 구분하고 PRF가 낮을 때는 임계값(Threshold)을 낮춰서 표적과 잡음을 자동으로 구분한다.

잡음분리모듈(222)은　안테나의 회전 속도가 빠를수록 임계값(Threshold)을 낮춰서 표적과 잡음을 구분하고 안테나의 회전 속도가 느릴수록 임계값(Threshold)을 높여서 표적과 잡음을 구분한다.

이상과 같이, 잡음분리모듈(222)은 탐지모듈(221)에서 생성된 탐지표적정보를 이용하여 표적과 잡음이 분리된 추적 표적 정보를 생성한다.

추적모듈(223)은 잡음분리모듈(222)에서 생성한 추적 표적 정보 중에서 AIS (Automatic Identification System: 선박자동식별장치) 정보가 없는 표적에 대해서 추적정보를 생성한다. 여기서, AIS는 선박 자동 식별 장치로 AIS 설치는 운항 실명제와 같은 역할을 하기 때문에 해적선과 같은 불법 운항선을 구별할 수 있다. AIS는 국제 해상 인명 협약(The International Convention for Safety of Life At Sea (SOLAS))에 의해 총 50톤 이상의 선박에는 의무적으로 설치하게 되어 있다. 추적모듈(223)은 탐지모듈(221)에서 생성한 탐지 표적 위치정보 및 탐지 표적 시간정보 중 적어도 하나를 이용하여 표적의 추적정보를 생성한다. 여기서, 추적정보는 표적의 위치정보, 속도정보 및 충돌 위험 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 표적의 위치정보는 탐지 표적 위치정보를 이용하여 산출할 수 있으며, 표적의 속도정보는 탐지 표적 위치정보 및 탐지 표적 시간정보를 이용하여 산출할 수 있으며, 표적의 충돌 위험 정보는 표적의 위치정보, 속도정보 및 본선의 위치정보를 이용하여 산출할 수 있다.

위험도 판단모듈(224)은 표적의 추적정보를 이용해 표적의 위험도 정보를 생성한다. 여기서, 위험도 정보는 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도 정보 및 CPA 정보/TCPA 정보 중 적어도 하나를 이용하여 생성될 수 있다.

위험도 판단모듈(224)은 예를 들면, 위험도를 15단계로 나눌 수 있으며, 미리 설정된 단계를 넘어서면 위험도가 높은 표적으로 판단한다.

도 5를 참조하면,　CPA (Closest Point of Approach)는 표적이 움직이는 방향으로 본선에 가장 가까워지는 거리이며, TCPA (Time to Closest Point of Approach)는 CPA까지 도달하는데 걸리는 시간이다. TCPA 값이 음수라는 것은 표적이 본선과 멀어지고 있음을 의미한다.

위험도 판단모듈(224)은 다음과 같은 순서에 의해 표적의 위험도 정보를 생성한다.

위험도 판단모듈(224)은 우선, 초기 추적이 시작된 표적의 위험도 단계를 0으로 시작하고 TCPA가 양수(+)인 표적은 한 단계 증가시킨다. 여기서, TCPA가 양수라는 것은 표적이 본선에 접근함을 의미한다. 위험도 판단모듈(224)은 다음으로 표적의 속도가 증가하면 위험도 단계를 한 단계 증가시킨다. 위험도 판단모듈(224)은 이전 스캔에서 계산된 표적의 속도보다 현재 스캔에서의 표적의 속도가 크면 표적의 속도가 증가한다고 판단하고, 표적에 대한 위험도를 한 단계 증가시킨다. 위험도 판단모듈(224)은 마지막으로 본선과 떨어진 거리를 비교하여 거리에 따라 1NM(Nautical Mile) 단위로 위험도 단계를 증가 시킨다. 위험도 판단모듈(224)은 예를 들어 6NM 이내 존재하면 위험도 한 단계 증가, 5NM 이내 존재하면 위험도 두 단계 증가, 4NM 이내에 존재하면 위험도 세 단계 증가시킬 수 있다.

위험도 판단모듈(224)은 위험도 단계를 결정하고 이를 포함하는 위험도 정보를 생성한다.

통신모듈(225)은 추적모듈(223) 및 위험도 판단 모듈(224)에서 생성된 표적의 추적 정보 및 위험도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 표적 정보를 경계부(240) 및 방어부(260) 중 적어도 하나에 전달한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험선박 대응 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 단계 S610에서 위험선박 대응 시스템은 감시데이터를 이용하여 표적을 탐지하고 탐지 표적 정보를 생성한다. 여기서, 탐지 표적 정보는 탐지 표적 히트수 정보, 탐지 표적 위치정보 및 탐지된 시간정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 S620에서 위험선박 대응 시스템은 생성된 탐지 표적 정보를 이용하여 표적과 잡음이 분리된 추적 표적 정보를 생성한다. 위험선박 대응 시스템은 생성된 추적 표적 정보 중 에서 우선 IR 단계에서 히트 수가 적은 표적 정보는 제거되고, 이후 나머지 추적 표적 정보 중에서 미리 설정된 임계값보다 작은 히트 수를 가진 모든 표적을 잡음으로 간주하여 제거한다. 여기서 임계값은 PRF (Pulse Repetition Frequency: 펄스 반복 주파수) 및 안테나 회전 속도 중 적어도 하나에 상응하여 미리 설정될 수 있다.

단계 S630에서 위험선박 대응 시스템은 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System: 선박자동식별장치) 정보가 없는 표적에 대해서 추적 정보를 생성한다. 추적정보는 표적의 위치정보, 속도정보 및 충돌 위험 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 S640에서 위험선박 대응 시스템은 표적의 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성한다. 여기서, 위험도 정보는 표적과 본선과의 거리정보, 표적의 속도정보 및 CPA 정보/TCPA 정보 중 적어도 하나를 이용하여 생성된다.

도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 단계 S641에서 위험선박 대응 시스템은 추적이 시작된 표적의 위험도 단계를 0으로 시작하고 TCPA가 양수(+)인 표적은 한 단계 증가시킨다. 여기서, TCPA가 양수라는 것은 표적이 본선에 접근함을 의미한다.

단계 S642에서 위험선박 대응 시스템은 표적의 속도가 증가하면 위험도 단계를 한 단계 증가시킨다.

단계 S643에서 위험선박 대응 시스템은 표적과 본선의 떨어진 거리를 비교하여 거리에 따라 예를 들면, 1NM(Nautical Mile) 단위로 위험도 단계를 증가시킬 수 있다.

단계 S644에서 위험선박 대응 시스템은 위험도 단계를 결정하고, 이를 포함하는 위험도 정보를 생성한다.

다시 도 6으로 돌아가면, 단계 S650에서 위험선박 대응 시스템은 위험도 정보를 포함한 표적정보를 생성하고, 생성된 표적정보를 이용하여 위험선박에 대해 경계 및 방어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 감시시스템 200:통합 제어시스템
300: 경계시스템 400:방어시스템

Claims

위험선박에 대응하는 시스템에 있어서,
표적을 스캔하고 감시 데이터를 생성하는 감시 시스템; 및
상기 감시 데이터를 분석하여 상기 표적의 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하고, 생성된 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 표적정보를 이용하여 경계시스템 및 방어 시스템 중 적어도 하나를 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하며,
상기 통합 제어 시스템은,
상기 감시 데이터를 분석하여 추적 정보 또는 위험도 정보 중 어느 하나 이상을 생성하는 감시부와, 상기 표적정보에 따라 상기 경계시스템을 제어하는 경계부 및 상기 표적정보에 따라 상기 방어시스템을 제어하는 방어부 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 감시부는
상기 감시데이터를 수신하여 표적을 탐지하고 탐지 표적 정보를 생성하는 탐지모듈;
상기 생성된 탐지 표적 정보에서 표적과 잡음을 분리하여 추적 표적 정보를 생성하는 잡음분리모듈;
상기 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System) 정보가 없는 표적에 대해서 추적 정보를 생성하는 추적 모듈;
상기 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성하는 위험도 판단모듈; 및
상기 위험도 정보를 포함한 표적 정보를 경계부 및 방어부 중 적어도 하나에 전달하는 통신모듈을 포함하는 위험선박 대응 시스템
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 탐지 표적 정보는 탐지 표적 히트수 정보, 탐지 표적 위치 정보 및 탐지 표적 시간정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 추적 정보는 상기 표적의 위치 정보, 속도 정보 및 충돌 위험 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.
제1항에 있어서,
상기 위험도 정보는 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도정보, CPA(Closest Point of Approach) 정보 및 TCPA(Time to Closest Point of Approach) 정보 중 적어도 하나를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 감시 시스템은 레이더(Radar) 장치, 선박 자동 식별 장치(Automatic Identification System) 및 전자 해도 장치(Electronic Chart Display & Information System) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 경계 시스템은 당직 경보 장치(Bridge Navigational Watch Alarm System), 선박 보안 경보 장치(Ship Security Alert System), 경적 장치(Whistle) 및 장거리 선박 위치 추적 장치(Long Range Identification & Tracking) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 방어 시스템은 조명장치, 물대포장치, 도어잠금장치, 물커튼장치 및 갑판 포말 장치(Deck Foam) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 시스템.
위험선박 대응 시스템에서 위험선박에 대응하는 방법에 있어서,
표적을 스캔하고 감시 데이터를 생성하는 단계;
상기 감시데이터를 이용하여 표적을 탐지하고 탐지 표적 정보를 생성하는 단계;
상기 생성된 탐지 표적 정보를 이용하여 표적과 잡음이 분리된 추적 표적 정보를 생성하는 단계;
상기 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System) 정보가 없는 표적에 대해서 추적 정보를 생성하는 단계; 및
상기 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성하는 단계를 포함하는 위험선박 대응 방법.
제 10항에 있어서,
상기 추적 표적 정보를 생성하는 단계는
히트 수가 1 내지 3에 해당하는 표적 개수의 합이 전체 탐지 표적 개수의 미리 설정된 기준 %와 비교하여, 미리 설정된 기준 % 이하에 상응하는 히트 수에 해당하는 표적 개수를 잡음으로 간주하여 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.
제 10항에 있어서,
상기 추적 표적 정보를 생성하는 단계는
히트수 분포도에 따라 잡음으로 간주되어 제거된 표적 중에서
미리 설정된 임계값보다 작은 히트 수를 가진 표적을 제거하여 추적 표적 정보를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 임계값은 PRF (Pulse Repetition Frequency) 및 안테나 회전 속도 중 적어도 하나에 상응하여 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.
제 10항에 있어서,
상기 추적 정보를 생성하는 단계는
상기 추적 표적 정보에 포함된 표적 중에서 AIS(Automatic Identification System) 정보가 없는 표적을 선정하는 단계; 및
상기 선정된 표적의 위치 정보, 속도 정보 및 충돌 위험 정보 중 적어도 하나를 포함한 추적 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.
제 10항에 있어서,
상기 추적 정보를 이용하여 표적의 위험도 정보를 생성하는 단계는
상기 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도 정보 및 CPA(Closest Point of Approach) 정보 및 TCPA(Time to Closest Point of Approach) 정보 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및
　상기 표적과 본선과의 거리 정보, 표적의 속도 정보 및 CPA(Closest Point of Approach) 정보 및 TCPA(Time to Closest Point of Approach) 정보 중 적어도 하나를 이용하여 위험도 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위험선박 대응 방법.
제 10항에 있어서,
위험도 정보를 포함한 표적정보를 생성하고, 생성된 표적정보를 이용하여 위험선박에 대해 경계 및 방어 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 위험선박 대응 방법.
제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 위험선박 대응 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체.