KR101703906B1 - 선박 관제 시스템 및 그것의 선박 관제 방법 - Google Patents

선박 관제 시스템 및 그것의 선박 관제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 선박 관제 시스템의 선박 관제 방법은, 선박으로부터 출력된 자동식별 시스템 메시지로부터 제 1 선박정보를 입력 받는 단계, 항만운영 정보 시스템으로부터 상기 선박에 대한 제 2 선박정보를 입력 받는 단계, 상기 제 1 및 제 2 선박정보를 근거로 하여 선박추적 파라미터를 선택하는 단계, 및 상기 선박추적 파라미터에 대응하는 추적 알고리즘을 이용하여 상기 선박을 추적하는 단계를 한다.

Description

선박 관제 시스템 및 그것의 선박 관제 방법{VESSEL MONITORING SYSTEM AND VESSEL MONITORING METHOD THEREOF}
본 발명은 선박 운항시 생성될 수 있는 충돌 등 사고의 위험을 줄이기 위한 선박의 추적을 수행하고 위험에 대한 의사결정을 수행하는 선박 관제 시스템 및 그것의 선박 관제 방법에 관한 것이다.
선박 관제 서비스(VTS, vessel traffic service)는 항만 및 연안해역 등 선박교통량이 폭주하거나 항행 여건이 불리한 해역에서 운항중인 선박에 대한 안전운향 및 준법항행 여부를 감시하고, 필요시 이들 선박의 통항을 지도 관리하고, 및 항행안전정보의 제공을 통해 선박안전사고를 미연에 방지함으로써, 해상에서의 인명과 선박의 안전 및 해양환경을 보호한다. 또한, 항만운영 정보시스템(PortMIS, port management information system)은 선박 통항 효율 증진을 통한 항만운영의 효율성을 제고하고, 입출항 선박의 관리 등 항만에 해운물류와 관련된 선박정보를 관리하는 시스템이다.
본 발명의 목적은 보다 안전한 선박 관제 시스템 및 그것의 선박 관제 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템의 선박 관제 방법은: 선박으로부터 출력된 자동식별 시스템 메시지로부터 제 1 선박정보를 입력 받는 단계; 항만운영 정보 시스템으로부터 상기 선박에 대한 제 2 선박정보를 입력 받는 단계; 상기 제 1 및 제 2 선박정보를 근거로 하여 선박추적 파라미터를 선택하는 단계; 및 상기 선박추적 파라미터에 대응하는 추적 알고리즘을 이용하여 상기 선박을 추적하는 단계를 한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 선박정보는 식별정보, 정적정보, 혹은 동적정보를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 2 선박정보는 선박 종류 정보, 제원, 조종 특성 정보, 혹은 조정 성능 정보를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 추적 알고리즘은 선종 종류 정보에 따라 다르다.
실시 예에 있어서, 상기 선박을 추적하는 단계는, 레이다로부터 상기 선박에 대한 위치 정보에 대응하는 레이다 신호를 입력 받는 단계; 및 상기 레이다 신호 및 상기 추적 알고리즘을 이용하여 상기 선박을 추적하는 단계를 포함하고, 다중센서 융합 처리기에서 상기 제 1 선박정보, 상기 제 2 선박정보, 및 상기 위치 정보를 고려하여 상기 선박의 위치 및 속력을 계산하는 단계를 더 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 선박의 위치 및 속력에 따라 관제 전시 장치에 상기 선박의 움직임을 전시하는 단계를 더 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 계산된 선박의 위치 및 속력에 따라 다른 선박과의 충돌 위험도를 계산하는 단계를 더 포함하고, 상기 다른 선박과의 충돌 위험도는 선박 종류 정보에 따라 다르게 계산된다.
실시 예에 있어서, 상기 계산된 충돌 위험도를 상기 관제 전시 장치에 전시하는 단계를 더 포함한다.
실시 예에 있어서, 위험 상황시 상기 선박의 조종 특성 정보, 조류 상황, 혹은 해역 상황을 상기 관제 전시 장치에 추가로 전시하는 단계를 더 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 선박이 예부선 선박인 경우, 개별 선박이 아닌 연결 형태의 선박으로서 상기 추적 알고리즘이 적용된다.
실시 예에 있어서, 상기 선박이 예부선일 때, 예선과 부선을 인식하고, 상기 예선과 상기 부선 사이에 충돌 위험도가 산출되지 않는다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선박정보로부터 상기 선박이 특정 지역에 동일한 접안, 특정 지역 간에 동일한 경로를 이용하여 운항한다고 판별될 때, 대응하는 경로에 대하여 선박별 조종특성을 적용한 추적 알고리즘을 통하여 상기 경로를 감시하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템은, 선박으로부터 자동식별 시스템 메시지를 입력 받고, 제 1 선박정보를 생성하는 자동식별 시스템 메시지 분석기; 항만운영 정보 시스템으로부터 상기 선박에 대한 제 2 선박정보를 읽어와 저장하는 항만정보 연계 시스템; 상기 제 1 및 제 2 선박정보를 입력 받고, 상기 선박에 대한 선박추적 파라미터를 생성하는 선박정보 데이터베이스 시스템; 상기 선박정보 데이터베이스 시스템에 상기 선박에 대한 상기 선박추적 파라미터를 요청하고, 상기 자동식별 시스템 메시지 혹은 상기 선박에 대한 위치 정보를 제공하는 레이다 신호를 이용하여 상기 선박추적 파라미터에 대응하는 추적 알고리즘에 따라 상기 선박을 추적하는 선박 추적 처리기; 상기 제 1 선박정보, 상기 제 2 선박정보, 혹은 상기 위치정보를 이용하여 상기 선박에 대한 위치 및 속력을 계산하는 다중센서 융합 처리기; 상기 다중센서 융합 처리기로부터 계산된 상기 선박에 대한 위치 및 속력을 이용하여 다른 선박과의 충돌 위험도를 계산하는 의사결정지원 처리기; 및 상기 선박에 대한 위치 및 속력을 근거로 하여 상기 선박의 움직임 및 상기 충돌 위험도를 전시하는 관제 전시 장치를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 관제 전시 장치는, 상기 선박 추적 처리기의 추적 정보, 상기 다중센서 융합처리기의 위치 정보, 혹은 CCTV, 위성 및 UAV 중 적어도 하나로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 선박의 위치 정보 및 현재 상황의 특성 정보를 함께 전시한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선박 관제 시스템 및 그것의 선박 관제 방법은, 선박의 종류 및 특성을 고려하여 다르게 처리함으로써 종래의 그것과 비교하여 보다 안전하게 선박을 관제할 수 있다.
도 1은 일반적인 VTS(vessel traffic service, 선박 교통 서비스) 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 선박 관제 시스템(13)을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 세분화된 선박의 종류에 대한 코드를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 항만운영 정보시스템에서 분류된 선박 종류에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템을 예시적으로도 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템의 선박 관제 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 일반적인 VTS(vessel traffic service, 선박 교통 서비스) 시스템을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같아, 국내에서는 항만 VTS (vessel traffic service)와 연안 VTS 그리고 경인운하지역에 관리하는 VTS 시스템(10)이 존재한다.
도 1을 참조하면, 선박 관제 시스템(13)은 선박(10)으로부터 AIS(automatic identification system, 자동식별 시스템) 기지국(12)을 통하여 AIS 메시지를 수신하고, 레이다(15)로부터 물표(혹은 선박)의 위치정보를 얻을 수 있고, CCTV(closed circuit television, 16)를 통해서도 해상 정보를 파악할 수 있다. 또한, 선박 관제 시스템(12)은 AIS 메시지, 위치 정보, 혹은 해상 정보를 수신하고, 이것들을 관제 전시 장치(13-4)를 통하여 전시할 수 있다. 관제사가 전시된 정보를 모니터링 함으로서 관제할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 선박 관제 시스템(13)을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 선박 관제 시스템(13)은 다중센서 융합 처리기(13-1), 적어도 하나의 레이다 신호 선박 추적 처리기(13-2), 의사결정지원 처리기(13-3), 및 관제 전시 장치(13-4)를 포함한다.
다중센서 융합 처리기(13-1)는 AIS 신호분배장치(12-1)로부터 출력되는 정보 혹은 레이다 신호 선박 추적 처리기(13-2)로 출력되는 정보를 종합하고, 선박의 위치와 속력 등을 계산하고, 이를 관제 전시 장치(13-4)에서 해당 위치에 표시를 할 수 있다. AIS 기지국(12)은 AIS 송수신기를 장착한 선박(10)이 송출한 AIS 메시지를 수신 및 수집하여 AIS 신호분배장치(12-1)를 통하여 AIS가 요구되는 다중센서 융합 처리기(13-1)로 전송하거나, 필요에 따라 레이다 신호 선박 추적 처리기(13-2)에 전송할 수 있다.
레이다 신호 선박 추적 처리기(13-2)는 레이다(15)로부터 선박의 위치정보에 대한 노이즈 제거 및 선박의 트랙을 생성한다. 이러한 위치정보는 다중센서 융합 처리기(13-1)로 전송된다.
의사결정지원 처리기(13-3)는 다중센서 융합 처리기(13-1)의 융합 처리된 결과값을 입력 받고, 선박간 충돌 위험도를 계산하고, 그 결과에 따라 관제 전시 장치(13-4)에 전시할 수 있다. 여기서, 관제 전시 장치(13-4)는 전자 해도 등 해당 지도위에 선박의 이동형태가 표시된다. 관제사는 이를 확인하고 위험 상황 등을 예측하여 관제한다.
일반적인, 선박 관제 시스템(13)은 선박별 특징에 따라 세부적 개별 프로세서에 의한 선박 관리처리를 주로 관제사의 몫으로 경험에 의존하고 있다. 게다가, 최근 선박의 종류가 다양화되고, 선박의 속도나 특징이 점점 심화되고 있는 실정이다. 특히 최근에는 위그선과 같은 초고속(최고 130 노트) 선박에서부터 초호화 여객선, 유조선, 예선과 부선 등 위험화물선도 증가되고 있다. 따라서 다양한 선박이 존재함에도 불구하고 동일한 선박 추적 알고리즘, 동일한 위험도 산출, 동일한 센서 융합처리, 동일한 경로 관리는, 관제 대상에 대한 분석이 실시간 되지 못하는 결과를 초래하고 있다.
반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템은, 선박의 세부적 특성을 반영한 적응적 방법을 감시 처리 프로세서에 적용함으로써, 고속선박은 고속처리를 수행하고, 어선등 소형선박은 소형선박에 맞는 신호처리와 추적 알고리즘을 적용하고, 예선과 부선이 딸려 있는 예부선 선박은 해당 연결 형태로 프로세서 처리를 하고 위험도를 산출할 수 있도록 구현될 수 있다. 즉, 선박의 위험도를 산출하는 경우에도 선박의 정지 및 변침의 회전특성 등의 조종특성 파라미터에 따라 선박의 위험도가 산출될 수 있다. 따라서 본 발명의 선박 관제 시스템은 관제사의 의사결정지원 시스템에서의 세분화된 감시 처리와 관리를 통하여 선박별 사고에 대한 해결 방법을 제시할 수 있다.
본 발명의 선박 관제 시스템은 선박 운항시 선박 경로를 예측하고, 상호간의 충돌 위험도를 추정함으로써 해당 경로에서 생성 될 수 있는 위험상황에서 사고를 예방할 수 있다. 즉, 좀더 세부적으로 하면, 관제사가 관제 화면에 표출된 선박의 이동방향에 대한 정확한 예측은 선박 관제 시스템에서 수행하며, 선박 관제 시스템은 레이다와 AIS(자동식별 시스템)로부터 선박의 위치 정보를 산출하게 된다. 칼만필터와 같은 추정 및 예측 알고리즘으로부터 선박의 예측 방향과 속도를 산출하고 실제 레이다나 AIS로부터 측정된 값을 반영하여 오차를 개선하여 최종 속도와 위경도 위치 정보가 산출되며, 여러 대의 설치된 레이다와 AIS 장비를 이용하여 중첩하여 수신되므로, 수신된 신호 간의 센서 융합처리를 통하여 통합된 위경도 정보와 속도, 방향 정보가 생성된다.
AIS는 인력의 개입 없이 선박의 위치, 속력, 침로 등과 같은 정보를 정해진 시간간격으로 방송해 주는 장치이며, 선박 상호간의 충돌예방기능 선박의 위치통보기능 및 선박통항의 상황감시 등의 기능을 수행하는 장비이다. AIS는 기본적으로 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해정보를 실시간으로 제공하는 통신장치에 해당되며, 식별정보, 정적 정보, 및 동적 정보로 구분하여 전송한다. AIS에 정해진 선박정보는 세분화되지 않은 간단한 선종정보를 포함한다.
또한, 항만운영 정보시스템(PortMIS)의 선박정보는 좀더 세분화된 선박 분류 정보 및 특성을 포함한다. 이러한 세분화된 선종기준에 따라 선박의 조종특성정보 등이 세분화되어 특성에 따라 선박정보 데이터베이스가 구축될 수 있다. 기본적으로 항만운영 정보시스템(PortMIS)으로부터 관제에 활용될 수 있는 기본 선박정보는 아래의 표 1과 같이 추출될 수 있다.
선박정보 필드 필드 설명
MMSI 선박 MMSI
Ship Type 　 선박종류
Callsign 호출부호
GrossTons 총톤수
AgentCode 거래처코드
CountryCode 선박국적 코드
ShipDraught 선박흘수
IMONo IMO 번호
InternationalTons 국제총톤수
KorShipName 한글선박명
NetTons 순톤수
ShipWidth 선박너비
ShipDepth 선박깊이
ShipLength 선박길이
DeadWeight DEAD _ WEIGHT
ShipOperatorCountryCode 선박운영자국적코드
ShipOperatorID 선박운영자코드
ShipOwnerCountryCode 선주국적 코드
ShipOwner 선주 코드
ShipPhone 선박전화번호
도 3은 세분화된 선박의 종류에 대한 코드를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 선박의 종류에 해당하는 코드는, 용도에 따라 세분화 되어 구분될 수 있다. 이러한 선박의 종류에 따라 모두 다른 추적 알고리즘을 적용할 수 없지만, 어선, 여객선, 및 컨테이너선 등은 선박의 특성에 많은 차이가 나기때문에, 서로 다른 추적 알고리즘이 적용되어야 한다.
도 4는 항만운영 정보시스템(PortMIS)에서 분류된 선박 종류에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 항만운영 정보시스템에 분류된 선박 종류는, 선박의 폭(B), 선박의 길이(L), 추적 성능, 선회 성능, 정지 성능, 고속 성능, 종합 충돌/회피 성능 등으로 세부적으로 분류되고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 선박의 세분화된 분류 정보에서 유사한 성능을 고려하여 선박 관제 시스템은 추적을 위한 선박의 성능에 따라 재분류하고 정리할 수 있다.
아래에서는 50인승 위그선의 재원이다. 선체크기(전장/폭/높이): 28.5m/26.9m/6.7m, 재질: 알루미늄, 속력: 비행중 120 ~ 180km/h, 해면 운항시 10km/h 이다. 반면에 5인승 위그선의 재원은 다음과 같다. 선체크기(전장/폭/높이): 10m/12m/2.9m, 재질: FRP, 속력: 비행중 130 ~ 240km/h, 해면 운항시 10km/h이다. 현재 개발된 위그선의 상술 된 재원들을 살펴보더라도, 해당 속력은 기존의 선박보다 많은 차이를 갖고, 종래의 선박기준으로 보면 사고 등의 위험이 더 커질 수밖에 없다. 또한 동일한 추적 알고리즘인 단일 칼만필터(예측필터)를 사용하면, 속도가 빠르므로 종래의 추적 알고리즘은 위그선의 추적 자체를 어렵게 한다. 이에 다중 칼만필터를 사용하여야 추적할 필요가 있다. 또한, 상술 된 선박 분류 및 성능 분류를 보면, 추적 알고리즘은 성능에 따라 기동 성능을 고려하여 종합적인 위험도 상황 처리를 위하여 충동 위험도를 산출할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 추적 알고리즘은, 선박의 세부적 특성을 반영한 적응적 방법을 감시 선박 추적 처리기에 적용할 수 있다. 예를 들어, 고속선박은 고속처리를 수행하고, 어선등 소형선박은 소형선박에 맞는 신호처리와 추적 하고, 예선과 부선을 갖는 예부선 선박은 해당 연결 형태로 처리함으로써, 선박의 위험도가 산출될 수 있다. 즉, 본 발명의 추적 알고리즘은, 선박의 위험도를 산출하는 경우에, 선박의 정지 및 변침의 회전특성 등의 조종특성 파라미터에 따라 산출하는 것을 통하여 위험을 관리하게 함으로써, 안전하에 운항하도록 관리할 수 있다. 그 결과로써, 관제 센터는 이를 신속하게 필요시 해당 특성정보를 표시하고, 안전하고 신속하게 감시 및 관제하는 서비스를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템(100)을 예시적으로도 보여주는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 선박 관제 시스템(100)은 선박 추적 처리기(110), AIS 메시지 분석기(120), 항만정보 연계시스템(130), 선박정보 데이터베이스 시스템(140), 다중센서융합 처리기(150), 의사결정지원 처리기(160), 및 관제 전시 장치(170)를 포함한다.
선박 추적 처리기(110)는 선박(예를 들어, 10)을 추적하기 위하여 AIS 기반 자동 추적을 수행한다. 선박 추적 처리기(110)는 AIS 메시지의 선박 분류 정보를 근거로 하여 선박정보 데이터(170)에 선박추적 파라미터를 요청하고, MMSI 식별자를 이용하여 해당 선박의 AIS 메시지 검증을 수행한다. 선박 추적 처리기(110)는 선박추적 파라미터에 대응하는 추적 알고리즘에 따라 선박을 추적 및 감시할 수 있다. 따라서, 본 발명의 선박 관제 시스템(100)은 선박별로 추적을 다르게 처리할 수 있다.
또한, 선박 추적 처리기(110)는 레이다로부터 선박의 위치정보를 입력 받고, 노이즈를 제거하고, 선박의 트랙을 생성할 수 있다.
또한, 선박 추적 처리기(110)는 CCTV(미도시)로부터 해상 정보를 입력 받고, 필요에 따라 해상 정보를 처리 및 가공 할 수 있다.
AIS 메시지 분석기(120)는 AIS 신호 분배장치(12-1)로부터 출력되는 AIS 메시지를 분석한다. AIS 메시지는, 선박 식별자(MMSI, Maritime Mobile Service Identity), 선박 동적 정보, 혹은 선박 정적 정보를 포함할 수 있다. 아래에서는 이러한 AIS 메시지를, "제 1 선박정보"라고 하겠다.
항만정보 연계시스템(130)은 항만운영 정보시스템(PortMIS)에 등록된 "제 2 선박정보"를 저장한다. 제 2 선박정보는, 도 4에 도시된 바와 같이, 선박의 성능 관련 다양한 정보를 포함할 수 있다.
선박정보 데이터베이스 시스템(140)은 제 1 선박정보 및 제 2 선박정보를 저장한다. 선박정보 데이터베이스 시스템(140)은 제 1 선박정보 및 제 2 선박정보를 근거로 하여 선박추적 파라미터를 생성 및 저장할 수 있다. 선박정보 데이터베이스 시스템(140)은 복수의 선박추적 파라미터들을 저장할 수 있다. 선박정보 데이터베이스 시스템(140)은 선박 추적 처리기(110)의 선박추적 파라미터 요청에 응답하여, 해당 선박에 대응하는 운항 특성에 적합한 선박추적 파라미터를 선택하여, 선박 추적 처리기(110)로 출력할 수 있다.
다중센서 융합 처리기(150)는 선박정보를 확인하고, 융합처리시 선박이 예부선(예선과 부선이 항상 같이 이동하는 형태: 해당 선박은 기존 선박과 다른 형태로 ID 처리) 등 선박별로 다른 융합 처리가 요구되는 선박인지 판별 및 그에 따라 처리할 수 있다.
의사결정지원 처리기(160)는 충동 등 사고 위험 상황 지역이 존재하는 경우, 각 선박별 성능 정보(예를 들어, "제 2 선박정보")를 포함하여 위험도를 산출할 수 있다. 즉, 선박별 위험도 산출시, 해당 선박의 운항 성능 정보가 고려될 것이다. 여객선의 경우에는 일정한 항로를 주기적으로 이동하게 되므로, 여객선의 운항 성능 정보가 고려되어 경로 감시가 수행될 수 있다. 경로 감시에서 이상징후가 생성되거나, 경로이탈, 급변침 등이 감시되면, 선박 관제 시스템(100)에 경로로서 알려준다. 즉, 이때 의사 결정지원 처리기(160)는 선박별 감시된 사고 위험 정보를 종합하여 관제 전시 장치(170)로 전송하여 선박특성 정보 포함, 관제사가 현장을 잘 파악하도록 정보와 같이 전시할 수 있다.
따라서, 의사결정지원 처리기(160)는 의사위험상황에 대한 의도 정보를 결합하여 해당 선박의 조종 특성 등 을 반영하여 어떠한 선박이 어떠한 방향으로 피항을 할 수 있다는 판단이 가능하도록 제시 할 수 있다. 관제사가 의사결정을 할 수 있도록 지원 정보가 같이 제시된다.
관제 전시 장치(170)는 해당 선박에 대한 위치 및 속력을 근거로 하여 상기 선박의 움직임 및 상기 충돌 위험도를 전시할 수 있다. 실시 예에 있어서, 관제 전시 장치(170)는, 제 1 선박 정보, 제 2 선박 정보, 위치 정보, 혹은 CCTV, 위성 및 UAV(unmanned aerial vehicle, 무인비행기) 중 적어도 하나로부터 수신한 정보를 이용하여 해당 선박의 위치 정보 및 현재 상황의 선박 특성 정보를 함께 전시할 수 있다. 예를 들어 선박 특성 정보는 선박의 세부 정보로써, 현재 상황과 관련된 선종을 포함한 다양한 정보를 포함할 수 있다.
지속적으로 판단하기 위하여 추가적으로 관제시스템에서 선박의 조종특성과 선박의 제원(길이, 속력) 등을 이용하고, 선박의 이동하려는 방향을 추가하여 위험도를 계속 산출하여 위험 정도에 따라 다르게 전시 될 수 있다. 위험상황에 대한 판단이 되면, 관제사는 위험상황을 피할 수 있도록 선박의 조종특성과 조류상황, 해역상황을 이용하여 피항하기 쉬운 방향으로 지도한다. 즉, 관제사는 이러한 실시간 위험 문제를 파악하고, 선박과 긴급하게 교신하여 해당 지역의 사고 위험의 내용을 파악, 탐지하여 관제사가 문제를 해결할 수 있도록 한다.
해당되는 다중 선박 중에 선박 조종 특성 정보를 고려하여 해당 선박별로 특징을 고려하여 다르게 안전한 항해 방향, 속도, 등 을 음성 또는 음성 및 데이터 등 다양한 방법으로 알려준다.
관제사는 지속적으로 해당방향에서 위험상황이 지속적으로 해결되는지 확인하여 관제한다. 상기와 같은 구조적 특징과 방법을 제공하는 본 발명은 관제시 위험이 생성될 수 있는 상황에서 시스템에서 자동적으로 선종과 선종별 특성에 따른 개별 알고리즘을 적용한 관제를 수행할 수 있으며, 또한 해당 정보를 관제화면에 직접적으로 표출시킴으로써 관제에 활용할 수 있고, 관제사에게 직접 그 결과를 알려주도록 하여 대처할 수 있는 방안을 제공한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템(100)의 선박 관제 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 선박 관제 시스템(100)의 선박 관제 방법은 다음과 같다.
선박정보(혹은, 제 1 선박정보) 및 선박별 특성 정보(제 2 선박정보)가 생성된다(S110). 여기서 선박정보는 AIS 메시지를 분석하는 AIS 메시지 분석기(120)로부터 생성될 수 있다. 여기서 선박별 특성 정보는 항만정보 연계 시스템(130)으로부터 생성될 수 있다. 각 센서로부터 대상 정보(선박정보)가 수신된다(S120). 대상정보로부터 선박의 식별자 정보를 이용하여 선박의 세부적 제원, 세부적 특성 정보, 조종 성능 등 선박별 특성 정보가 확인된다(S130). 선박 추적 처리기(110), 다중센서 융합 처리기(150) 및 의사결정지원 처리기(160) 각각은 선박의 세부적 제원, 세부적 특성 정보, 조종 성능 등 선박별 특성 정보에 따라 선박에 따라 다르게 처리할 수 있다(S140). 처리된 결과값이 관제 화면에 전송된다(S150). 위험 상황시, 관제사는 해당 정보를 추가하고 전시 요구에 따라 추가적으로 전시한다(S160). 관제사는 관제 화면을 보고 선박 관제를 지시 및 지도한다(S170).
본 발명의 실시 예에 따른 선박 추적 방법은, 여객선 같은 선박 특성정보가 입력된 정보로부터 선박을 세분화된 정보를 기반으로 시스템에서 감시 알고리즘 선정시 반영하고, 위험 상황시, 위험도 산출 알고리즘 등에 반영하며, 선박의 비정상 위험 정보(과적, 평형수, 개조 등에 의한 조종특성 정보 등 ) 또한 관제 화면에 표기하도록 하여 위험의 혼란을 막고, 경로 감시가 가능한 선박에 대하여는 세분화된 선박 경로 운항 궤적 감시가 가능토록 하여 위험도를 낮추고, 안전성을 확보하며, 이로부터 관제를 안정적으로 처리할 수 있는 모든 관제 프로세서에서도 활용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박 관제 시스템은, 운항체의 종류와 그 종류에 따라 운항 및 조종특성을 파악할 수 있는 데이터베이스를 구성하여, 각 운항체의 단계별 감시처리기에서 해당 선종별 특성정보에 따라 달리하는 알고리즘과 처리프로세서를 두어 적응적으로 선박을 감시하도록 한다.
실시 예에 있어서, 선박 관제 시스템은, 선박의 세부적 특성을 반영한 적응적 방법을 추적 처리 프로세서에 적용함으로써 고속선박은 고속처리를 수행하고, 어선등 소형선박은 소형선박에 맞는 추적 알고리즘을 적용하도록 달리 처리한다.
실시 예에 있어서, 파악된 선박의 세부적 특성정보가 예선과 부선이 딸려 있는 예부선 선박인 경우에, 개별 선박이 아닌 해당 연결 형태의 선박으로써 추적 프로세서가 다르게 처리할 수 있다.
실시 예에 있어서, 파악된 선박의 세부적 특성정보가 예선과 부선이 딸려 있는 예부선 선박인 경우에, 개별 선박이 아닌 해당 연결 형태의 선박으로써, 다중센서처리 결과의 융합처리 식별 방법이 달라질 수 있다.
실시 예에 있어서, 파악된 선박의 세부적 특성정보가 예선과 부선이 딸려 있는 예부선 선박인 경우에, 개별 선박이 아닌 해당 연결 형태의 선박으로서 인지에 따른 선박의 처리결과 표기를 기존의 선박과 달리 표기하여 관제의 용이성이 제공된다.
실시 예에 있어서, 선박의 분석 정보로부터 해당 선박 식별시, 선박의 세부적 특성정보가 예선과 부선이 딸려 있는 예부선 선박인 경우에 표기를 기존의 선박과 달리 자동적으로 관제 화면에 특성 정보가 표기 하도록 하여 관제의 용이성이 제공될 수 있다.
실시 예에 있어서, 선박의 분석 정보로부터 해당 선박 식별시, 선박의 세부적 특성정보가 예선과 부선이 딸려 있는 예부선 선박인 경우에 예선과 부선을 인식하고 그 두 선박간에는 상호 위험도 산출 자체가 되지 않도록 하여 관제의 용이성이 제공될 수 있다.
본 발명의 선박 선박 관제 시스템은, 선박의 분석 정보로부터 해당 선박이 선박의 정지특성 및 변침특성(회전특성) 등의 조종특성 파라미터 정보로부터 충돌 등 위험상황에서 위험도를 산출시에 이러한 정보를 이용하여 산출하는 것을 통하여 선박별 위험도 산출을 다르게 처리함으로써 안전한 운항이 되도록 감시할 수 있다.
본 발명의 선박 선박 관제 시스템은, 선박의 분석 정보로부터 해당 선박이 특정 지역에 동일한 접안, 특정 지역간에 동일한 경로를 이용하여 지속적 운항을 하는 성격의 선박인 경우에 (예 : 유조선, 화물선, 여객선 등) 해당 경로에 대한 감시 알고리즘에서 선박별 조종특성 등 을 적용한 선박별 특성기반 감시프로세서(이탈, 급감속, 변침 등 비정상 또는 이상유무 판단)를 통하여, 즉, 세부 선박별 특성을 고려하여 경로 감시를 다르게 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 선박교통서비스 시스템
11: 선박
12: AIS 기지국
12-1: AIS 신호분배장치
15: 레이다
110: 선박 추적 처리기
120: AIS 메시지 분석기
130: 항만정보 연계 시스템
140: 선박정보 데이터베이스 시스템
150: 다중센서 융합 처리기
160: 의사결정지원 처리기
170: 관제 전시 장치
100: 선박 관제 시스템

Claims (14)

  1. 선박 관제 시스템의 선박 관제 방법에 있어서:
    선박으로부터 출력된 자동식별 시스템(AIS) 메시지로부터 제 1 선박정보를 입력 받는 단계;
    항만운영 정보 시스템(PortMIS)으로부터 상기 선박에 대한 제 2 선박정보를 입력 받는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 선박정보를 근거로 하여 선박추적 파라미터를 선택하는 단계; 및
    상기 선박추적 파라미터에 대응하는 추적 알고리즘을 이용하여 상기 선박을 추적하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 선박정보는 식별정보, 정적정보, 혹은 동적정보를 포함하고,
    상기 제 2 선박정보는 선박 종류 정보, 제원, 조종 특성 정보, 혹은 조정 성능 정보를 포함하고,
    상기 추적 알고리즘은 상기 선박 종류 정보, 상기 제원, 상기 조종 특성 정보, 및 상기 조정 성능 정보 중에서 적어도 하나에 따라 다르게 적용되는 선박 관제 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선박을 추적하는 단계는, 레이다로부터 상기 선박에 대한 위치 정보에 대응하는 레이다 신호를 입력 받는 단계; 및 상기 레이다 신호 및 상기 추적 알고리즘을 이용하여 상기 선박을 추적하는 단계를 포함하고,
    다중센서 융합 처리기에서 상기 제 1 선박정보, 상기 제 2 선박정보, 및상기 위치 정보를 고려하여 상기 선박의 위치 및 속력을 계산하는 단계를 더 포함하는 선박 관제 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 선박의 위치 및 속력에 따라 관제 전시 장치에 상기 선박의 움직임을 전시하는 단계를 더 포함하는 선박 관제 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 계산된 선박의 위치 및 속력에 따라 다른 선박과의 충돌 위험도를 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 다른 선박과의 충돌 위험도는 선박 종류 정보에 따라 다르게 계산되는 선박 관제 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 계산된 충돌 위험도를 관제 전시 장치에 전시하는 단계를 더 포함하는 선박 관제 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    위험 상황시 상기 선박의 조종 특성 정보, 조류 상황, 혹은 해역 상황을 관제 전시 장치에 추가로 전시하는 단계를 더 포함하는 선박 관제 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 선박이 예부선 선박인 경우, 개별 선박이 아닌 연결 형태의 선박으로서 상기 추적 알고리즘이 적용되는 선박 관제 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 선박이 예부선일 때, 예선과 부선을 인식하고, 상기 예선과 상기 부선 사이에 충돌 위험도가 산출되지 않는 선박 관제 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 선박정보로부터 상기 선박이 특정 지역에 동일한 접안, 특정 지역 간에 동일한 경로를 이용하여 운항한다고 판별될 때, 대응하는 경로에 대하여 선박별 조종특성을 적용한 추적 알고리즘을 통하여 상기 경로를 감시하는 단계를 더 포함하는 선박 관제 방법.
  13. 선박으로부터 자동식별 시스템 메시지를 입력 받고, 제 1 선박정보를 생성하는 자동식별 시스템 메시지 분석기;
    항만운영 정보 시스템으로부터 상기 선박에 대한 제 2 선박정보를 읽어와 저장하는 항만정보 연계 시스템;
    상기 제 1 및 제 2 선박정보를 입력 받고, 상기 선박에 대한 선박추적 파라미터를 생성하는 선박정보 데이터베이스 시스템;
    상기 선박정보 데이터베이스 시스템에 상기 선박에 대한 상기 선박추적 파라미터를 요청하고, 상기 자동식별 시스템 메시지 혹은 상기 선박에 대한 위치 정보를 제공하는 레이다 신호를 이용하여 상기 선박추적 파라미터에 대응하는 추적 알고리즘에 따라 상기 선박을 추적하는 선박 추적 처리기;
    상기 제 1 선박정보, 상기 제 2 선박정보, 혹은 상기 위치 정보를 이용하여 상기 선박에 대한 위치 및 속력을 계산하는 다중센서 융합 처리기;
    상기 다중센서 융합 처리기로부터 계산된 상기 선박에 대한 위치 및 속력을 이용하여 다른 선박과의 충돌 위험도를 계산하는 의사결정지원 처리기; 및
    상기 선박에 대한 위치 및 속력을 근거로 하여 상기 선박의 움직임 및 상기 충돌 위험도를 전시하는 관제 전시 장치를 포함하고,
    상기 제 1 선박정보는 식별정보, 정적정보, 혹은 동적정보를 포함하고,
    상기 제 2 선박정보는 선박 종류 정보, 제원, 조종 특성 정보, 혹은 조정 성능 정보를 포함하고,
    상기 추적 알고리즘은 상기 선박 종류 정보, 상기 제원, 상기 조종 특성 정보, 및 상기 조정 성능 정보 중에서 적어도 하나에 따라 다르게 적용되는 선박 관제 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 관제 전시 장치는, 상기 선박 추적 처리기의 추적 정보, 상기 다중센서 융합 처리기의 위치 정보, 혹은 CCTV, 위성 및 UAV 중 적어도 하나로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 선박의 위치 정보 및 현재 상황의 특성 정보를 함께 전시하는 선박 관제 시스템.
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