KR101781759B1 - 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치 - Google Patents

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Abstract

선박에서 물체 탐지를 위해 사용하는 항해 레이더를 Ku-band 대역의 10W급으로 구현하여 항해 레이더를 소형화하고, 이를 이용하여 해면 파를 검출하고, 검출한 해면 파를 이용하여 선박의 경사를 정확하게 탐지하도록 한 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치에 관한 것으로서, 선박에 설치되어 해수면의 표면을 탐지하여 해면파 신호를 출력하며, 탐지 정보를 전시하는 전자 스캐너, 상기 전자 스캐너에서 출력된 해면파 신호를 분석하여 선체 경사를 분석하고, 측정한 선체 경사를 기초로 선박의 침몰이 예측되면 선박경사 비상신호를 생성하여 자동으로 송출하는 경사 감지부 및 상기 경사 감지부에서 송출된 선박경사 비상신호에 따라 선박경사에 대한 경보음을 발생하는 경보 발생부를 포함하여, 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치를 구현한다.

Description

항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치{Ship slope detection system using detection radar}
본 발명은 항해 레이더(Detection Radar)를 이용한 선박 경사 탐지장치에 관한 것으로, 특히 선박에서 물체 탐지를 위해 사용하는 항해 레이더를 Ku-band 대역의 10W급으로 구현하여 항해 레이더를 소형화하고, 이를 이용하여 해면 파를 검출하고, 검출한 해면 파를 이용하여 선박의 경사를 정확하게 탐지하도록 한 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치에 관한 것이다.
우리나라의 해상교통 안전 환경은 매우 악조건하에 있어 해양사고의 발생 위험이 상존한다. 연안해역은 지형적으로 복잡하고 비좁으며, 기상적으로는 여름철의 태풍, 겨울철의 저기압, 짙은 안개 등이 잦은 편이며, 한정된 공간에 해상교통량이 지속적으로 증가하고 있으며, 고속선, 초대형선, 관리상태가 부실한 선박(Sub-standard Vessel) 수가 증가하고 있다.
이로 인해 선박은 각종 위험에 노출되어 있으며, 이를 극복하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
아울러 선박이 전복되는 등의 위급한 상황에서는 사람이 선박에 승선한 채 모든 것을 이성적으로 판단해서 대처하는 것은 쉬운 일이 아니다. 승선원이 위험을 인지하는 순간부터 주변에 위험을 알리고, 아울러 육상으로 위험을 송출하여 조난을 기다리기까지의 일련의 상황이, 긴급한 상황하에서 신뢰성 있는 장비의 구축을 통해 선박의 기울어진 정도를 감지할 수 있다면, 선박의 위험에 대처하는 것이 한결 원활한 방안이 될 수 있다.
선박의 경사를 검출하기 위해 선박에는 경사계가 설치되어 있는 데, 이는 무게 추를 이용한 수동식 경사계로서, 이를 활용하는 데 많은 어려움이 있다.
이러한 수동식 경사계의 단점을 극복하기 위해서 근래에는 MEMS 등의 각종 경사 센서를 이용한 디지털 경사계를 선박에 장착하려는 노력이 있으나, 선박의 경제적 특성상 이러한 장비는 현재는 의무화되지 않은 상태이며, 의무화되더라도 경제적으로 열악한 환경에 처해 있는 소형 선박까지 법제화할 수 없는 것이 현실이다.
한편, 선박의 해양 사고를 방지하기 위한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되었다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 항해 자동화 및 기관 감시제어 시스템이 데이터베이스 및 네트워크에 의해 통합된 선박용 종합 항법 장치로서, 이중으로 네트워크를 구성한 LAN(Local Area Network), 이중 LAN에 접속되고, OSDB(Own Ships Database)용 메인 서버, 공유 저장수단, OSDB백업용 서버를 구비한 OSDB 시스템, 이중 LAN에 접속된 항해 시스템, 이중 LAN에 접속되고, 주기관의 제어 및 감시를 원격 및 실시간으로 실행하는 기관 시스템 및 이중 LAN에 접속된 다수의 클라이언트 시스템을 포함하며, 각각의 시스템은 LAN 중 ATM 스위치 수단에 의해 접속된 메인 네트워크와 스위칭 허브 수단에 접속된 백업용 네트워크에 의해 결합한다.
이러한 구성을 통해, 항해 자동화 및 기관 감시제어 시스템이 데이터베이스 및 네트워크에 의해 통합되어 선내의 모든 곳에서 운항상태를 모니터링할 수 있다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 모듈러의 무게를 측정하는 단계, 모듈러에 경사시험용 중량블록을 적재하는 단계, 상기 중량 블록이 적재된 모듈러를 선박의 일측으로 인입시키는 단계, 선박의 경사도를 측정하는 단계, 상기 모듈러를 선박의 타측으로 이동시키는 단계, 상기 선박의 경사도를 측정하는 단계 및 측정된 상기 선박의 경사도를 통해 상기 선박의 중심과 복원력을 산출하는 단계를 포함하여 선박의 경사를 측정한다. 이러한 구성을 통해, 선박의 정확한 중심을 알아내고 복원력을 산출한다.
대한민국 공개특허 특2001-0097908호(2001.11.08. 공개) 대한민국 공개특허 10-2013-0002705호(2013.01.08. 공개)
그러나 상기와 같은 일반적인 선박에 장착된 수동식 경사계는 정확성 등이 떨어져 선박의 해양 사고를 방지하는 데 이를 활용하기에는 한계가 있으며, MEMS 등의 디지털 경사센서를 이용하는 것은 고가여서 경제적으로 열악한 환경에 있는 소형 선박까지 이를 적용하기에는 경제적인 부담이 따르는 단점이 있다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 중량 블록이 적재된 모듈러를 선박 내에서 이동시키면서 경사 측정장치를 이용하여 경사를 측정하는 방식이므로, 별도의 모듈러 및 경사 측정장치까지의 설치에 따른 공간적인 제약 문제와 별도의 장치 추가로 비용이 추가되는 문제도 야기하는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 선박에서 물체 탐지를 위해 사용하는 항해 레이더를 Ku-band 대역의 10W급으로 구현하여 항해 레이더를 소형화하고, 이를 이용하여 해면 파를 검출하고, 검출한 해면 파를 이용하여 선박의 경사를 정확하게 탐지하도록 한 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 선박의 경사를 측정하기 위해 선박에 별도의 장비를 추가하지 않고, 기존 선박에 일반적으로 구비되는 항해 레이더를 이용하여 선박 경사를 탐지할 수 있도록 함으로써, 선박의 경사 탐지에 용이함을 제공하고 선박의 경사 탐지에 추가로 소요되는 경제적인 부담을 제거할 수 있도록 한 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 선박에 일반적으로 구비되는 항해 레이더를 Ku-band 대역의 10W급으로 구현하여 항해 레이더를 소형화하여 레이더 설치 및 운영에 편리함을 도모하도록 한 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치는 선박에 설치되어 해수면의 표면을 탐지하여 해면파 신호를 출력하며, 탐지 정보를 전시하는 전자 스캐너; 상기 전자 스캐너에서 출력된 해면파 신호를 분석하여 선체 경사를 분석하고, 측정한 선체 경사를 기초로 선박의 침몰이 예측되면 선박경사 비상신호를 생성하여 자동으로 송출하는 경사 감지부; 상기 경사 감지부에서 송출된 선박경사 비상신호에 따라 선박경사에 대한 경보음을 발생하는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치는 상기 경사 감지부에서 송출된 선박경사 비상신호를 육상에 위치한 관제 서버 또는 주변 선박으로 전파하기 위한 무선 신호로 만들어 송출하는 비상신호 송출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전자 스캐너는 해상에서 표적을 탐지하기 위한 해상 레이더로서, Ku-band 대역의 10W급 저전력 레이더인 것을 특징으로 한다.
상기에서 전자 스캐너는 Ku-band 대역의 주파수를 만드는 주파수 합성기; 상기 주파수 합성기에서 생성된 송신 주파수를 복수의 송신 주파수로 분배하고, 수신된 I 및 Q 신호는 조합하여 출력하는 스플리터/조합기; 상기 스플리터/조합기에서 분배된 송신 주파수를 안테나를 통해 송출토록 하고, 상기 안테나를 통해 수신 주파수를 수신하는 송수신기; 상기 스플리터/조합기에서 조합되어 출력되는 수신 신호를 처리하는 신호 처리기; 상기 신호 처리기에서 처리된 수신 신호를 화면에 표출하는 전시기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경사 감지부는 상기 전자 스캐너에서 출력되는 레이더 신호를 획득하는 레이더 신호 획득부; 상기 레이더 신호 획득부에서 획득한 레이더 신호로부터 해면 반사파는 제거하고 탐지 물에 대한 해면파만을 추출하는 해면파 추출부; 상기 해면파 추출부에서 추출한 해면파를 분석하여 경사 유무와 경사도에 따른 위험 상황 여부를 분석하는 해면파 분석부; 상기 해면파 분석부에 의해 해면파 분석 결과 경사도에 따라 침몰 위험 상황이 분석되면, 선박경사 비상신호를 출력하는 경사 경보부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 해면파 분석부는 해면파의 경사도를 기반으로 선박의 경사 유무 및 경사도를 판별하거나 해면파의 획득 유무로 선박의 경사 유무를 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 비상신호 송출부는 VHF 통신기, 위성 통신기, AIS 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 선박에 설치된 해당 레이더(전자 스캐너)를 Ku-band 대역의 10W급 저전력으로 운영되도록 소형화할 수 있어, 항해 레이더의 설치에 편의성을 제공하고, 공간의 제한성 문제도 해결할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 Ku-band 대역의 10W 저전력 전자 스캐너를 이용하여 해면 파를 검출하고, 검출한 해면 파를 이용하여 선박의 경사를 탐지함으로써, 정확하게 선박의 경사 유무와 경사도를 판별할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 선박의 경사를 측정하기 위해 선박에 별도의 장비를 추가하지 않고, 기존 선박에 일반적으로 구비되는 항해 레이더(전자 스캐너)를 이용하여 선박 경사를 탐지할 수 있도록 함으로써, 선박의 경사 탐지에 용이함을 제공하고 선박의 경사 탐지에 추가로 소요되는 경제적인 부담도 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 선박에 일반적으로 구비되는 항해 레이더를 Ku-band 대역의 10W급으로 구현하여 항해 레이더를 소형화하여 레이더 설치 및 운영에 편리함을 도모하도록 한 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면 해상에서 선박의 위급 상황 시 긴급 구난신호를 자동으로 발생하여 신속한 구호가 가능하도록 하며, 동시에 승무원 및 승객들이 미리 대처하고 안전한 탈출을 할 수 있게 도모해주는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치 및 그와 연계된 시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 해상 레이더인 전자 스캐너의 실시 예 구성도,
도 3은 도 1의 경사 탐지부의 실시 예 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치 및 그와 연계된 시스템 간의 구성도이다.
본 발명에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치(100)는 무정전 전원부(110), 전자 스캐너(120), 경사 감지부(130), 경보 발생부(140) 및 비상신호 송출부(150)를 포함한다.
도 1에서 참조부호 200은 육상에 마련된 육상 시스템으로서 관제 서버를 나타내고, 참조부호 300은 다른 선박을 나타낸다.
상기 무정전 전원부(110)는 선박의 분전반이나 배전반에서 공급되는 전원으로 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치(100)에 구동용 전원을 공급해주며, 상기 선박으로부터 전원이 공급되지 않으면 내장된 배터리의 전원으로 상기 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치(100)에 구동용 전원을 지속적으로 공급해주어, 정전시에도 전원 공급을 유지해주는 역할을 한다.
상기 전자 스캐너(120)는 선박에 설치되어 해수면의 표면을 탐지하여 해면파 신호를 출력하며, 탐지 정보를 전시하는 역할을 한다.
이러한 전자 스캐너(120)는 해상에서 표적을 탐지하기 위한 해상 레이더로서, Ku-band 대역의 10W급 저전력 레이더를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 전자 스캐너(120)는 도 2에 도시한 바와 같이, Ku-band 대역의 주파수를 만드는 주파수 합성기(121), 상기 주파수 합성기(121)에서 생성된 송신 주파수를 복수의 송신 주파수로 분배하고, 수신된 I 및 Q 신호는 조합하여 출력하는 스플리터(splitter)/조합기(combiner)(122), 상기 스플리터/조합기(122)에서 분배된 송신 주파수를 안테나(124)를 통해 송출토록 하고, 상기 안테나(124)를 통해 수신 주파수를 수신하는 송수신기(123), 상기 스플리터/조합기(122)에서 조합되어 출력되는 수신 신호를 처리하는 신호 처리기(125) 및 상기 신호 처리기(125)에서 처리된 수신 신호를 화면에 표출하는 전시기(126)를 포함한다.
상기 경사 감지부(130)는 상기 전자 스캐너(120)에서 출력된 해면파 신호를 분석하여 선체 경사를 분석하고, 측정한 선체 경사를 기초로 선박의 침몰이 예측되면 선박경사 비상신호를 생성하여 자동으로 송출하는 역할을 한다.
이러한 경사 감지부(130)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 전자 스캐너(120)에서 출력되는 레이더 신호를 획득하는 레이더 신호 획득부(131), 상기 레이더 신호 획득부(131)에서 획득한 레이더 신호로부터 해면반사파는 제거하고 탐지물에 대한 해면파만을 추출하는 해면파 추출부(132), 상기 해면파 추출부(132)에서 추출한 해면파를 분석하여 경사 유무와 경사도에 따른 위험 상황 여부를 분석하는 해면파 분석부(133), 상기 해면파 분석부(133)에 의한 해면파 분석 결과 경사도에 따라 침몰 위험 상황이 분석되면, 선박경사 비상신호를 출력하는 경사 경보부(134), 해면파 분석 정보를 저장하거나 해면파 분석을 위한 기준 정보가 저장된 해면파 정보 저장부(135)를 포함한다.
상기 해면파 분석부(133)는 해면파의 경사도를 기반으로 선박의 경사 유무 및 경사도를 판별하거나 해면파의 획득 유무로 선박의 경사 유무를 판별하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 경보 발생부(140)는 상기 경사 감지부(130)에서 송출된 선박경사 비상신호에 따라 선박경사에 대한 경보음을 발생하는 역할을 한다. 이러한 경보 발생부(140)는 선박에 일반적으로 구비된 장내 방송 설비인 퍼블릭 어드레스 시스템(public address system)으로 구현할 수 있다.
또한, 상기 비상신호 송출부(150)는 상기 경사 감지부(130)에서 송출된 선박경사 비상신호를 육상에 위치한 관제 서버(200) 또는 주변 선박(300)으로 전파하기 위한 무선 신호로 만들어 송출하는 역할을 한다.
이러한 비상신호 송출부(150)는 VHF 통신기, 위성 통신기, AIS 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치(100)의 무정전 전원부(110)는 선박의 분전반이나 배전반에서 공급되는 전원으로 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치(100)에 구동용 전원을 공급해준다.
여기서 무정전 전원부(110)는 UPS 장치를 구비하고, 선박으로부터 전원이 공급되지 않으면 내장된 배터리의 전원으로 상기 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치(100)에 구동용 전원을 지속적으로 공급해주어, 정전시에도 전원 공급을 유지해준다.
전원 공급이 이루어지면, 경사 감지부(130)는 항해 레이더인 전자 스캐너(120)를 이용하여, 해수면의 표면을 탐지한다.
상기 전자 스캐너(120)는 해상에서 표적을 탐지하기 위한 해상 레이더로서, Ku-band 대역의 10W급 저전력 레이더를 이용하였다. 탐지 범위는 최대 10km이며, 디지털 방식 출력신호를 이용하고, SSPA 방식 및 장비출력의 변환이 가능하다. 특히 Ku-band 대역의 주파수를 이용함으로써, 높은 분해능을 가지므로 소형물표 탐지에 적합하다. 여기서 전자 스캐너(120)는 외부충격에 강건한 Radome이 구비된 수밀 형태로 제작하는 것이 바람직하고, 파고를 탐지한다.
여기서 Ku-band 대역의 저전력 레이더를 구현하기 위해, 도 2와 같은 구성으로 전자 스캐너(120)를 구현하였다.
즉, 주파수 합성기(121)를 이용하여 Ku-band 대역의 주파수를 만들게 되고, 스플리터/조합기(122)를 이용하여 상기 주파수 합성기(121)에서 생성된 송신 주파수를 복수의 송신 주파수로 분배한다. 이어, 송수신기(123)는 상기 스플리터/조합기(122)에서 분배된 송신 주파수(Ku-band 대역)를 안테나(124)를 통해 송출한다. 안테나 빔 출력 방식은 낮은 출력의 송신 신호를 FMCW 방식으로 발생한다. 송신신호를 저출력으로 연속적으로 발생한다.
여기서 안테나(124)에서 출력되는 빔의 폭은 3°(H) × 15°(V)이며, 안테나 이득은 25dB가 되고, 패치 어레이 타입 안테나를 사용한다.
다음으로, 송수신기(123)는 안테나(124)를 통해 수신한 수신 신호 즉, 해면파 신호를 I 및 Q 신호로 분리하여 스플리터(splitter)/조합기(combiner)(122)에 전달한다. 상기 스플리터/조합기(122)는 상기 송수신기(123)에서 수신된 I 신호 및 Q 신호를 조합하고, 조합된 신호로부터 중간주파수(IF = 0.35GHz)를 추출하여 신호 처리기(125)에 전달된다.
상기 신호 처리기(125)는 상기 중간주파수를 통하여 신호 처리 방식 즉, 이득을 조정하고, 신호 처리를 한 후 디지털 데이터로 변환하는 등의 신호 처리 과정을 수행한다. 수신 신호의 처리를 위해 무선 신호 처리에 이미 알려진 LFM 알고리즘을 적용하여 물체의 위상을 검출한다. 이렇게 신호 처리가 이루어진 수신 신호 즉, 해수면을 탐지하여 획득한 신호는 전시기(126)를 통해 화면으로 표출된다.
한편, 상기 경사 감지부(130)는 상기 전자 스캐너(120)에서 출력된 해면파 신호를 분석하여 선체 경사를 분석하고, 측정한 선체 경사를 기초로 선박의 침몰이 예측되면 선박경사 비상신호를 생성하여 자동으로 송출한다.
예컨대, 경사 감지부(130)의 레이더 신호 획득부(131)는 상기 전자 스캐너(120)에서 출력되는 레이더 신호를 획득하여 해면파 추출부(132)에 전달한다.
상기 해면파 추출부(132)는 상기 레이더 신호 획득부(131)에서 획득한 레이더 신호로부터 해면반사파는 제거하고 탐지물에 대한 해면파만을 추출하여, 해면파 분석부(133)에 전달한다.
상기 해면파 분석부(133)는 상기 해면파 추출부(132)에서 추출한 해면파를 분석하여 경사 유무와 경사도에 따른 위험 상황 여부를 분석한다.
예컨대, 해면파 분석부(133)는 해면파의 경사도를 기반으로 선박의 경사 유무 및 경사도를 판별하거나 해면파의 획득 유무로 선박의 경사 유무를 판별한다.
만약, 선체가 기울어진다면 기울어진 쪽의 해면파는 상당히 많이 수신되는 반면, 그 반대쪽은 수직 빔이 하늘을 향하게 됨으로써 해면파가 전혀 수신될 수 없는 상황이 발생한다. 즉, 회전하는 전자 스캐너(120)를 통해 입력되는 해면파를 기준 해면파와 비교하여 일정치 이상의 비율(경사도)로서 해면파의 차이가 발생하는 탐지 신호가 감지되면, 선체가 기울어진 것으로 판별을 한다.
상기 해면파 분석부(133)는 해면파 분석 결과 선체 경사도가 미리 정해진 침몰 경사도 이상이 되어 침몰 위험 상황으로 분석되면, 경사 경보부(134)를 통해 선박경사 비상신호를 출력하도록 한다. 여기서 해면파 분석을 위한 침몰 경사도, 기준 해면파 정보, 탐지한 해면파 정보 등은 해면파 정보 저장부(135)에 저장된다.
상기 경사 경보부(134)로부터 선박경사 비상신호가 발생하면, 경보 발생부(140)는 선박경사에 의해 침몰 위험이 있다는 경보음을 발생한다. 이러한 경보 발생부(140)는 선박에 일반적으로 구비된 장내 방송 설비인 퍼블릭 어드레스 시스템(public address system)으로 구현할 수 있다. 따라서 선박으로부터 침몰 위험에 따른 경보음을 발생하면 승무원이나 승객들은 신속하게 안전을 위한 후속 조치를 취함으로써, 선박 침몰 이전에 안전하게 대피할 수 있게 되는 것이다.
아울러 비상신호 송출부(150)는 상기 경사 감지부(130)에서 송출된 선박경사 비상신호를 육상에 위치한 육상 시스템인 관제 서버(200) 또는 주변 선박(300)으로 전파하기 위한 무선 신호로 만들어 송출하는 역할을 한다. 이때 비상신호 송출을 위해, VHF 통신기, 위성 통신기, AIS 같은 장비를 이용할 수 있다.
상기 선박으로부터 발생하는 선박경사 비상신호를 수신한 육상 시스템은 선박 침몰 이전 또는 선박 침몰 시 신속한 구조를 위한 후속 조치를 취하게 되고, 아울러 주변 선박도 선박 침몰 이전 또는 선박 침몰 시 신속한 구조를 위해 해당 선박으로 접근하는 등의 행위를 할 수 있게 되는 것이다.
이러한 선박경사 비상신호 송출에 따른 선박의 침몰 또는 침몰 이전에 승무원 및 승객의 구조 활동을 할 수 있어, 선박 침몰 시에도 귀중한 인명 손실을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 선박에서 전자 스캐너를 이용하여 선박 경사를 검출하고, 침몰 위험이 감지되면 자동으로 비상신호를 발생하여, 승객 및 승조원의 안전을 도모하는 기술에 적용된다.
100: 선박 경사 탐지장치
110: 무정전 전원부
120: 전자 스캐너
130: 경사 감지부
131: 레이더 신호 획득부
132: 해면파 추출부
133: 해면파 분석부
134: 경사 경보부
140: 경보 발생부
150: 비상신호 송출부

Claims (7)

  1. 항해 레이더인 전자 스캐너를 이용하여 선박 경사를 탐지하기 위한 장치로서,
    선박에 설치되어 해수면의 표면을 탐지하여 해면파 신호를 출력하며, 탐지 정보를 전시하는 전자 스캐너;
    상기 전자 스캐너에서 출력된 해면파 신호를 분석하여 선체 경사를 분석하고, 측정한 선체 경사를 기초로 선박의 침몰이 예측되면 선박경사 비상신호를 생성하여 자동으로 송출하는 경사 감지부; 및
    상기 경사 감지부에서 송출된 선박경사 비상신호에 따라 선박경사에 대한 경보음을 발생하는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.
  2. 청구항 1에서, 상기 경사 감지부에서 송출된 선박경사 비상신호를 육상에 위치한 육상 시스템인 관제 서버 또는 주변 선박으로 전파하기 위한 무선 신호로 만들어 송출하는 비상신호 송출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.
  3. 청구항 1에서, 상기 전자 스캐너는 해상에서 표적을 탐지하기 위한 해상 레이더로서, Ku-band 대역의 10W급 저전력 레이더인 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에서, 상기 전자 스캐너는 Ku-band 대역의 주파수를 만드는 주파수 합성기; 상기 주파수 합성기에서 생성된 송신 주파수를 복수의 송신 주파수로 분배하고, 수신된 I 및 Q 신호는 조합하여 출력하는 스플리터/조합기; 상기 스플리터/조합기에서 분배된 송신 주파수를 안테나를 통해 송출토록 하고, 상기 안테나를 통해 수신 주파수를 수신하는 송수신기; 상기 스플리터/조합기에서 조합되어 출력되는 수신 신호를 처리하는 신호 처리기; 상기 신호 처리기에서 처리된 수신 신호를 화면에 표출하는 전시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.
  5. 청구항 1에서, 상기 경사 감지부는 상기 전자 스캐너에서 출력되는 레이더 신호를 획득하는 레이더 신호 획득부; 상기 레이더 신호 획득부에서 획득한 레이더 신호로부터 해면 반사파는 제거하고 탐지물에 대한 해면파만을 추출하는 해면파 추출부; 상기 해면파 추출부에서 추출한 해면파를 분석하여 경사 유무와 경사도에 따른 위험 상황 여부를 분석하는 해면파 분석부; 상기 해면파 분석부에 의해 해면파 분석 결과 경사도에 따라 침몰 위험 상황이 분석되면, 선박경사 비상신호를 출력하는 경사 경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.
  6. 청구항 5에서, 상기 해면파 분석부는 해면파의 경사도를 기반으로 선박의 경사 유무 및 경사도를 판별하거나 해면파의 획득 유무로 선박의 경사 유무를 판별하는 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.
  7. 청구항 2에서, 상기 비상신호 송출부는 VHF 통신기, 위성 통신기, AIS 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 항해 레이더를 이용한 선박 경사 탐지장치.




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