KR101944595B1 - Sea Floor Structure Location Setting System, Flying Apparatus and Location Setting Method - Google Patents

Sea Floor Structure Location Setting System, Flying Apparatus and Location Setting Method Download PDF

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Abstract

본 발명은 해수의 흐름이나 파랑으로 인해 기준점을 고정할 수 없는 상황에서도 해저구조물의 위치를 정확하게 설정할 수 있는 해저구조물 위치설정 시스템, 부양장치 및 그 위치 설정방법에 관한 것으로, 육상의 특정 제1 지점에 설치되며 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 제2 지점으로 제1 레이저 신호를 발사하는 레이저 발사장치, 해상에 부양하는 몸체와 몸체의 하부에서 해수면 아래로 삽입되는 레이저 발사관을 포함하며 레이저 발사장치로부터 발사된 제1 레이저 신호를 수신하면 레이저 발사관을 통해 해저로 제2 레이저 신호를 발사하는 부양장치를 포함한다.The present invention relates to a submarine structure positioning system, a flotation apparatus, and a method of setting a position of a submarine structure that can accurately set the position of a submarine structure even in a situation where a reference point can not be fixed due to the flow or sea of seawater. And a laser launching device installed in the lower part of the body for emitting a first laser signal to a second point of a vertical upper sea of a design point where a seabed structure is to be installed, And a flotation device for emitting a second laser signal to the seabed via a laser launch tube upon receipt of the first laser signal emitted from the laser launch device.

Description

해저구조물 위치설정 시스템, 부양장치 및 그 위치 설정방법{Sea Floor Structure Location Setting System, Flying Apparatus and Location Setting Method}[0001] The present invention relates to a location setting system for a submarine structure,

본 발명은 해저구조물 위치설정 시스템, 부양장치 및 그 위치 설정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수의 흐름이나 파랑으로 인해 기준점을 고정할 수 없는 상황에서도 해저구조물의 위치를 정확하게 설정할 수 있는 해저구조물 위치설정 시스템, 부양장치 및 그 위치 설정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a submarine structure positioning system, a flotation apparatus, and a method of setting a position of the submarine structure, and more particularly to a submarine structure capable of accurately setting a position of a submarine structure, A position setting system, a flotation apparatus, and a method of setting a position thereof.

일반적으로 방파제는 항만시설이나 선박을 외해의 파랑으로부터 보호하기 위한 외곽시설로서, 대부분 그 저면이 해저에 고정되는 해저구조물로 이루어진다.Generally, a breakwater is an outer facility to protect a port facility or a ship from the waves of an outer sea, and most of the bottom is composed of an undersea structure fixed to the seabed.

이와 같은 해저구조물은 해저면에 그 저면이 견고하게 지지되어 해수에 잠긴 상태에서 해저수의 흐름을 차단하는 하부 구조물인 사석 마운드와, 사석 마운드의 상부면에 지지되며 그 상부 일부가 해수 표면위로 돌출되어 해수면을 따라 전달되어 오는 파랑에너지를 흡수하여 주는 상부 구조물인 케이슨으로 되어 있다.Such a seabed structure is a submerged mound, which is a substructure that blocks the flow of seabed water while the underside is firmly supported by the bottom of the seabed and is supported on the upper surface of the mudstone, And is a caisson that is an upper structure that absorbs the wave energy transmitted along the sea level.

한편, 방파제와 같은 해저구조물의 경우, 그 설치되는 위치에 따라 외해로부터 내해로 전달되는 파랑에너지가 크게 달라지기 때문에 해저면에서 해저구조물을 설치할 위치를 정확하게 설정하는 것이 중요하다. On the other hand, in the case of submarine structures such as breakwaters, it is important to accurately set the location of submarine structures on the seabed since the wave energy transferred from the sea to the sea varies greatly depending on the installation location.

일반적으로 해저면에서 해저구조물을 설치할 위치를 설정하는 장치로 소나(SONAR: Sound Navigation And Ranging)가 사용된다. 가시광선 등의 전자파와 레이더파는 바다 속에서 전달되지 않기 때문에, 소나는 음파를 사용하여 해저의 지형을 측정하거나, 선박, 어뢰, 기타 목표물과의 거리, 방향 등을 측정한다. 이때, 바다 속에 전달되는 소리의 빠르기는 바다의 상황에 따라 다르지만 대략 1,500 m/s이고 물체에 닿으면 반사하여 되돌아오는 성질이 있으며, 소나는 이와 같은 소리의 성질을 이용하여 기준점에서 해저의 목표지점에 대한 거리, 방향 등을 측정할 수 있다.In general, SONAR (Sound Navigation And Ranging) is used as a device for setting the location of submarine structures on the sea floor. Since electromagnetic waves such as visible light and radar waves are not transmitted in the ocean, the sonar uses sound waves to measure the terrain of the sea bed, and measures the distance, direction, etc. from the ship, torpedoes, and other targets. At this time, the speed of the sound transmitted to the sea varies depending on the situation of the sea, but it is about 1,500 m / s. When it touches the object, it reflects and returns. Sonar uses the property of sound like this, Can be measured.

소나에는 음향 탐신기형과 같이 스스로 소리를 내어 물체를 탐지하는 능동형 소나와, 수중 청음기형과 같이 음원으로부터의 소리를 측정하여 그 물체를 탐지하는 수동형 소나의 두 종류가 있다. 능동형 소자는 일반적으로 음파를 짧은 단속음으로 발사하고 이것이 물체에 부딪혀 반사하여 되돌아오는 데 걸리는 시간을 재어 물체까지의 거리를 측정하며, 송파기를 회전시켜 그 방향을 탐지하기도 한다. 수동형 소나는 지향성이 높은 청음기를 여러 개 조합하여 물체가 발신하는 음이 도달하는 시간차, 세기 등을 측정함으로써 물체의 방향, 거리, 크기 등을 측정할 수 있다. There are two types of sonar: an active sonar, which detects sounds by themselves, and a passive sonar, which measures sounds from sound sources such as underwater hearing aids. An active device typically fires a sound wave in a short intermittent sound, measures the distance it takes for the object to bounce back and reflects it, and then measures the distance to the object by rotating the transmitter. The passive sonar can measure the direction, distance, and size of objects by measuring the time difference, intensity, etc., when a plurality of highly directional sound apparatuses are combined and the sound emitted by the object reaches.

해저구조물의 위치를 설정하기 위한 장치는 대부분 능동형 소나를 장착하여 해저면에서의 해저구조물의 위치를 설정하게 된다. 하지만, 음파를 발신하고 그 반사파를 수신하는 음파 송수신 장치는 그 구조가 간단한데 비하여, 발신되는 음파 및 수신된 반사파에 기초하여 해저지형을 측정하는 측정장치는 그 구조가 복잡하고 고가이다. Most of the devices for setting the position of the seabed structure are equipped with active sonar to set the location of the seafloor structure on the seafloor. However, a sound wave transmitting / receiving apparatus which emits a sound wave and receives the reflected wave is simple in structure, but the structure of the measuring apparatus for measuring the undersurface topography based on the sound wave transmitted and the received reflected wave is complicated and expensive.

또한, 해저구조물의 위치를 설정하는 장치는 대부분이 선박에 장착되며, 해당 선박을 해상의 설정된 위치에 정박시킨 상태에서 해저면에 대한 해저구조물의 설치위치를 설정하는데, 해수면에서는 해수의 흐름이나 파랑 등의 영향이 크기 때문에 지도상에서 설정한 선박의 위치와 실제로 선박이 정박한 위치는 크게 다를 수 있기 때문에, 이와 같은 경우에는 설계상에서 설정한 해저구조물의 위치와 실제로 설정한 해저구조물의 위치가 달라지게 되는 문제점이 있다.In addition, most of the devices for setting the location of the seabed structure are mounted on the ship, and the installation position of the seabed structure on the seabed surface is set in a state where the ship is anchored at the predetermined position in the sea. The position of the ship set on the map and the position actually moored by the ship may be greatly different. In such a case, the position of the submarine structure set on the design and the position of the submarine structure actually set may be different .

등록특허공보 제10-0936468 (등록일자: 2010. 01. 05)Patent Registration No. 10-0936468 (registered date: 2010. 01. 05)

해수의 흐름이나 파랑으로 인해 기준점을 고정할 수 없는 상황에서도 해저구조물의 위치를 정확하게 설정할 수 있는 해저구조물 위치설정 시스템, 부양장치 및 그 위치 설정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims at providing a submarine structure positioning system, a floatation apparatus, and a method of setting a position of a submarine structure that can accurately set the position of a submarine structure even in a situation where the reference point can not be fixed due to the flow or waves of seawater.

전술한 본 발명의 목적은, 육상의 특정 제1 지점에 설치되며, 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 제2 지점으로 제1 레이저 신호를 발사하는 레이저 발사장치; 및 해상에 부양하는 몸체와 상기 몸체의 하부에서 해수면 아래로 삽입되는 레이저 발사관을 포함하며, 상기 레이저 발사장치로부터 발사된 상기 제1 레이저 신호를 수신하면, 상기 레이저 발사관을 통해 해저로 제2 레이저 신호를 발사하는 부양장치를 포함하는 해저구조물 위치설정 시스템을 제공함에 의해 달성될 수 있다. The above-described object of the present invention can be achieved by a laser launching apparatus installed at a specific first point on the land and emitting a first laser signal to a second point on a vertical upper sea of a design point where a seabed structure is to be installed; And a laser launching tube inserted into the bottom of the body below the sea surface, wherein when the first laser signal emitted from the laser launching device is received, the second laser signal is transmitted to the seabed via the laser launching tube, And a flotation device for launching the flotation device.

본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 레이저 발사관은 상기 몸체의 하부에 승강 가능하게 설치될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the laser launch tube may be installed at a lower portion of the body so as to be movable up and down.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 레이저 발사장치는 상기 부양장치까지의 거리와, 수평면을 기준으로 한 상기 제1 레이저 신호의 발사각도를 측정하여 상기 부양장치에 전송할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the laser launching device may measure the distance to the flotation device and the angle of emission of the first laser signal with respect to the horizontal plane, and transmit the measured angle to the flotation device.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 부양장치는 상기 레이저 발사장치에서 측정된 거리 및 상기 제1 레이저 신호의 발사각도에 기초하여 상기 레이저 발사장치로부터의 수평거리를 산출하고, 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우에 상기 제2 레이저 신호를 발사할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the lifting device calculates the horizontal distance from the laser launching device based on the distance measured by the laser launching device and the angle of emission of the first laser signal, and the calculated horizontal distance And the second laser signal can be emitted when the deviation is within the error range of the design horizontal distance.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 부양장치는, 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내이고, 상기 부양장치가 상기 제1 레이저 신호의 직선상에 위치하며, 상기 부양장치가 수평 상태인 경우에 상기 제2 레이저 신호를 발사할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the lifting apparatus is characterized in that the calculated horizontal distance is within an error range of the design horizontal distance, the lifting apparatus is located on a straight line of the first laser signal, The second laser signal can be emitted.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제2 레이저 신호의 해저 수신지점에 설치되며, 상기 해저구조물의 설치 목표지점을 표시하는 목표지점 설정장치를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the apparatus may further include a target point setting device installed at a submarine receiving point of the second laser signal and indicating an installation target point of the submarine structure.

한편, 전술한 본 발명의 목적은, 육상의 특정 제1 지점에 설치된 레이저 발사장치로부터 발사되는 제1 레이저 신호를 수신하도록 해상에 부양하는 부양장치에 있어서, 해상에 부양하는 몸체; 및 상기 몸체의 하부에서 해수면 아래로 삽입되는 레이저 발사관을 포함하되, 상기 몸체는, 상기 제1 레이저 신호의 직선상 위치에서 상기 제1 레이저 신호를 수신하는 레이저 수신부; 상기 레이저 발사장치로부터 전송되는 상기 제1 지점과 상기 레이저 수신부까지의 거리 측정값, 상기 제1 레이저 신호의 발사각도, 및 상기 제1 지점과 해저구조물 설치지점까지의 설계수평거리를 수신하는 정보 수신부; 상기 정보 수신부를 통해 수신된 상기 거리 측정값과 상기 발사각도에 기초하여 상기 제1 지점과 상기 레이저 수신부 사이의 수평거리를 산출하는 수평거리 산출부; 상기 수평거리 산출부에서 산출된 상기 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차 범위 이내인지 판단하는 거리판단부; 및 상기 거리판단부에서 상기 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차 범위 이내로 판단된 경우, 상기 레이저 발사관을 통해 제2 레이저 신호를 발사하는 레이저 발사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부양장치를 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flotation device for floating on the sea so as to receive a first laser signal emitted from a laser launch device installed at a specific first point on the land, comprising: a body floating on the sea; And a laser launching tube inserted below the sea bottom of the body, wherein the body comprises: a laser receiving unit for receiving the first laser signal at a linear position of the first laser signal; An information receiving unit for receiving a distance measurement value from the laser launching unit to the first point and the laser receiving unit, a launch angle of the first laser signal, and a design horizontal distance from the first point to a sub- ; A horizontal distance calculating unit for calculating a horizontal distance between the first point and the laser receiving unit based on the distance measurement value and the firing angle received through the information receiving unit; A distance determination unit for determining whether the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculation unit is within an error range of the design horizontal distance; And a laser launching unit for emitting a second laser signal through the laser launching tube when the distance determining unit determines that the horizontal distance is within an error range of the design horizontal distance. .

이때, 본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 몸체는 상기 몸체의 수평 상태를 측정하는 수평상태 측정부를 더 포함하며, 상기 레이저 발사부는 상기 몸체가 수평 상태인 경우, 상기 제2 레이저 신호를 발사할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the body further includes a horizontal state measuring unit for measuring a horizontal state of the body, and the laser emitting unit may emit the second laser signal when the body is in a horizontal state, have.

또한, 전술한 본 발명의 목적은, 해저구조물의 위치를 설정하는 방법에 있어서, 육상의 특정 제1 지점에 설치되는 레이저 발사장치가 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 제2 지점으로 제1 레이저 신호를 발사하고, 수평면을 기준으로 상기 제1 레이저 신호의 발사각도를 산출하는 단계; 해상에 부양하는 부양장치가 상기 제1 레이저 신호의 직선상에서 상기 제1 레이저 신호를 수신하는 단계; 상기 레이저 발사장치가 상기 제1 레이저 신호에 기초하여 상기 부양장치까지의 거리를 측정하는 단계; 상기 레이저 발사장치가 거리 측정값과 제1 레이저 신호 발사각도 및 설계수평거리를 상기 부양장치로 전송하는 단계; 상기 부양장치가 상기 거리 측정값과 제1 레이저 신호 발사각도에 기초하여 상기 레이저 발사장치로부터의 수평거리를 산출하는 단계; 및 산출된 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우, 부양장치로부터 레이저 발사관을 통해 해저로 제2 레이저 신호가 발사되는 단계를 포함하는 해저구조물의 위치 설정방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.It is another object of the present invention to provide a method of setting the position of a seabed structure in which a laser launching apparatus installed at a specific first point on the land is located at a second point on a vertical upper sea of a design point at which a submarine structure is to be installed Emitting a first laser signal and calculating a firing angle of the first laser signal with respect to a horizontal plane; Wherein the floating lifting device receives the first laser signal on a straight line of the first laser signal; Measuring a distance to the flotation device based on the first laser signal; Transmitting the distance measurement value, the first laser signal emission angle and the design horizontal distance to the lifting device; The lifting device calculating a horizontal distance from the laser launch device based on the distance measurement and the first laser signal firing angle; And a second laser signal is emitted from the lifting device to the seabed via the laser launch tube when the calculated horizontal distance is within the error range of the design horizontal distance. have.

이때, 본 발명의 일 특징에 의하면, 해저에 표시되는 상기 제2 레이저 신호의 수신지점을, 상기 해저구조물이 설치될 목표지점으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the receiving point of the second laser signal displayed on the seabed may be set as a target point where the submarine structure is to be installed.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 부양장치의 수평상태 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the method may further include determining whether the lifting apparatus is in a horizontal state.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 산출된 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차범위 이내이고, 상기 부양장치가 상기 제1 레이저 신호의 직선상에 위치하며, 상기 부양장치가 수평 상태인 경우에만, 상기 레이저 발사관을 통해 상기 제2 레이저 신호가 발사될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, only when the calculated horizontal distance is within the tolerance of the design horizontal distance, the lifting device is located on the straight line of the first laser signal, and the lifting device is horizontal, And the second laser signal may be emitted through the laser launch tube.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제2 레이저 신호를 발사할 때 상기 레이저 발사관의 하단이 해수면 아래로 잠길 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the second laser signal is emitted, the lower end of the laser launch tube may be submerged below the sea level.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 레이저 발사관의 하단이 상기 부양장치의 하부에서 하강하여 해수면 아래로 잠길 수 있다.According to another aspect of the present invention, the lower end of the laser launching tube may be lowered from the lower portion of the lifting device and locked down below the sea level.

본 발명에 따른 해저구조물 위치설정 시스템, 부양장치 및 그 위치 설정방법에 의하면, 해수의 흐름이나 파랑 또는 선박의 움직임에 의한 영향이 발생하더라도 해저구조물을 설치하고자 설계한 위치에 정확하게 해저구조물을 설치할 수 있게 된다.According to the present invention, the submarine structure positioning system, the flotation apparatus and the positioning method thereof can accurately install the submarine structure at the position designed to install the submarine structure even if the influence of the sea current, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저구조물 위치 설정 시스템의 개략도.
도 2는 레이저 발사장치로부터 발사되는 레이저 신호의 발사각도 산출 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 부양장치가 설정된 거리범위 내에서 정상적으로 부양하고 있는지에 대한 판단과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부양장치의 개략 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저구조물 위치 설정방법의 순서도.1 is a schematic diagram of a submarine structure positioning system in accordance with an embodiment of the present invention;
2 is a diagram for explaining a process of calculating the angle of emission of a laser signal emitted from a laser launching apparatus;
3 is a view for explaining a process for judging whether the lifting device is lifted normally within a set distance range.
4 is a schematic configuration view of a flotation apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart of a submarine structure positioning method according to an embodiment of the present invention;

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the embodiments described below are only for explanation of the embodiments of the present invention so that those skilled in the art can easily carry out the invention, It does not mean anything. In describing various embodiments of the present invention, the same reference numerals are used for components having the same technical characteristics.

실시예Example

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저구조물 위치 설정 시스템의 개략도이고, 도 2는 레이저 발사장치로부터 발사되는 레이저 신호의 발사각도 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a submarine structure positioning system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a process of calculating a launch angle of a laser signal emitted from a laser launch device.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저구조물 위치 설정 시스템은 레이저 발사장치(10)와 부양장치(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a submarine structure positioning system according to an embodiment of the present invention includes a laser launch apparatus 10 and a flotation apparatus 100.

레이저 발사장치(10)는 육상의 특정 제1 지점에 설치되며, 해저구조물이 설치될 설계지점(도면상 목표지점 설정장치(20)가 설치된 지점)의 수직상방의 해상의 제2 지점을 향하여 제1 레이저(laser) 신호를 발사한다. 이때, 레이저 발사장치(10)는 설계상에서 설정된 해저구조물의 위치에 대하여 수직 상방향의 해수면이나, 또는 해당 해수면으로부터 부양장치(100)가 공중에서 부양할 높이의 지점을 향하여 제1 레이저 신호를 발사할 수 있다. 이때, 레이저 발사장치(10)는 가상의 수평면(도면상 해수면)을 기준으로 제1 레이저 신호의 발사각도를 산출한다. 이 경우, 레이저 발사장치(10)는 제1 레이저 신호가 발사되는 발사지점의 평면에 대하여 제1 레이저 신호가 이루는 각도 중 가장 작은 각도를 제1 레이저 신호의 발사각도로 산출할 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 발사장치(10)의 제1 레이저 신호 발사지점을 A라 하고, 제1 레이저 신호 수신 지점(도 2의 C)의 상방에 있으며 A 지점과 동일 높이의 임의의 지점을 B라고 하였을 때, A점과 B점을 지나는 직선(도 2의 기준선)은 수평선(도 1의 해수면)과 평행하므로, 레이저 발사장치(10)는 수평선과 제1 레이저 신호의 방향 C에 대한 각도를 발사각도로 산출할 수 있다.The laser launching apparatus 10 is installed at a specific first point on the land and is directed toward a second point on the sea in the vertical upper direction of a design point (a point where the target point setting apparatus 20 is installed in the drawing) 1 fires a laser signal. At this time, the laser launching apparatus 10 launches the first laser signal toward the sea surface in the vertical upward direction with respect to the position of the submarine structure on the design, or from the sea surface toward the point where the floatation apparatus 100 floats in the air can do. At this time, the laser launching apparatus 10 calculates the firing angle of the first laser signal with reference to a virtual horizontal plane (sea surface in the drawing). In this case, the laser launching apparatus 10 can calculate the smallest angle among the angles formed by the first laser signal with respect to the plane of the firing point at which the first laser signal is fired, as the firing angle of the first laser signal. For example, as shown in Fig. 2, the first laser signal firing point of the laser launch apparatus 10 is A, the second laser signal focal point is located above the first laser signal receiving point (C of Fig. 2) 2) is parallel to the horizontal line (the sea level in FIG. 1), the laser launching apparatus 10 can detect the horizontal line and the first laser signal The angle with respect to the direction C can be calculated as the firing angle.

레이저는 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(방사의 유도방출에 의한 광의 증폭)의 앞글자로 이루어진 말로서, 물리 현상을 이용한 광원장치를 지칭한다. 1958년 Bell 전화연구소의 Schawlow와 Townes가 유도방출에 의한 마이크로(micro)파의 증폭(메사)과 같은 원리로 광의 증폭ㅇ발진현상이 일어난다고 논리적으로 지적하여 1960년 Hughes사의 Maiman이 루비를 사용하여 최초로 레이저 발진 실험에 성공하였다. 그 후 2~3년간에 기체 레이저, 반도체 레이저가 발명되고 현재에는 레이저광의 파장역이 0.1㎛에서 수백 ㎛, 출력은 연속발진으로 수백 kW, 펄스 발진에서 1012W까지 이르고 있다.A laser is a word in front of "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" and refers to a light source device using physical phenomenon. In 1958, Schawlow and Townes of the Bell Telephony Laboratory logically pointed out that the amplification of light is caused by the same principle as the amplification (mesa) of micro waves by induction emission. In 1960 Hughes's Maiman used Ruby The laser oscillation experiment was successfully accomplished for the first time. Gas lasers and semiconductor lasers were invented in the next two to three years. At present, the wavelength range of the laser light is from 0.1 μm to several hundred μm, the output is several hundred kW with continuous oscillation, and 1012 W with pulse oscillation.

레이저 발진은 광공진기 중에 놓아둔 증폭매질을 부(-)의 온도상태로 함으로써 가능하게 된다. 부의 온도상태란 높은 에너지 상태에 있는 입자수가 낮은 에너지 상태에 있는 입자수를 상회하는 상태이며, 고체 레이저에서는 증폭매질에 강하게 광을 조사시킴으로써 실현되고 기체 레이저에서는 방전에 의하여, 반도체 레이저에서는 PN 접합으로 전류를 흐르게 하여 실현된다. 부의 온도상태에 있는 매질은 자연방출광을 발생시켜 이것이 다시 유도 방출현상에 의하여 증폭된다. 이 증폭된 광의 일부를 광공진기에 의하여 증폭 매질중에 정귀환함으로써 레이저 발진이 실현된다.The laser oscillation becomes possible by bringing the amplification medium placed in the optical resonator into a negative temperature state. The negative temperature condition is a state in which the number of particles in a high energy state exceeds the number of particles in a low energy state. In a solid state laser, it is realized by irradiating the amplification medium with strong light. In a gas laser, So that the current flows. The medium in the negative temperature state generates spontaneous emission light, which is then amplified by the induced emission phenomenon. And a part of the amplified light is positively returned to the amplification medium by an optical resonator to realize laser oscillation.

레이저 광과 보통 광이 결정적으로 다른 것은 보통 광이 자연방출에 의한 광이기 때문에 위상에 일치한 파장이 최대 수 ㎝에서 수십 ㎝인데 대하여, 레이저광은 유도방출광이므로 파장이 수 ㎞에 이른 것을 얻는데 있다. 레이저는 고출력용 고체 레이저, 기체 레이저, 높은 안정동작의 기체 레이저, 소형, 경량의 반도체 레이저, 발진 주파수가 변하는 색소 레이저 등으로 분류된다. 이와 같은 레이저는 보통 다른 광원에 비하여 가격이 비싸고, 발광효율이 낮은 결점이 있지만 보통 광에서는 찾아 볼 수 없는 장점들이 있어서 통신, 정보처리, 가공, 거리측정, 계측, 물성 연구에서 레이저 분광학, 의료, 레이저 핵융합 등 넓은 분야에 응용되고 있다.The laser light and the normal light are decisively different from each other because the light is the light emitted by the natural emission, and the wavelength corresponding to the phase is several centimeters to several tens of centimeters, whereas the laser light is the induced light. have. The laser is classified into a solid laser for high power, a gas laser, a gas laser with a high stability, a semiconductor laser with a small size and a light weight, and a dye laser with a varying oscillation frequency. Such lasers are generally more expensive than other light sources and have drawbacks of low luminous efficiency, but they have merits that can not be found in ordinary light. Therefore, in laser communication, information processing, processing, distance measurement, Laser fusion and so on.

여기서, 레이저 발사장치(10)는 발사되는 제1 레이저 신호에 기초하여 임의의 지점까지의 거리측정이 가능한 레이저 거리측정장치가 이용될 수 있다. 레이저 거리측정장치는 표적을 향해 레이저를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저를 검출하여 정확한 거리를 측정하는 장치이다. 레이저 거리측정장치는 제2차 세계대전 뒤 개발된 전차, 보병전투차 등이 표적에 대한 사정거리를 측정하여 주포의 명중률을 높이기 위해 개발되었으며, 건설, 골프, 사냥 등에도 널리 활용되고 있다. Here, the laser launching apparatus 10 may use a laser distance measuring apparatus capable of measuring the distance to an arbitrary point based on the first laser signal emitted. The laser distance measuring device is a device that measures the exact distance by emitting a laser toward a target and then detecting the returning laser. The laser rangefinder was developed to increase the accuracy of the target by measuring the range of the targets, such as tanks developed after World War II, infantry combat cars, and is widely used in construction, golf, and hunting.

레이저 거리측정장치는 레이저를 발생하는 장치(Transmitter)와 표적에서 반사되어 되돌아온 레이저를 감지하는 광검출기(detector), 그리고 시간계산을 위한 계수기(counter) 등으로 구성된다. 거리측정은 측정기의 조준선과 레이저 광축을 일치시키고 지향성이 우수한 레이저를 발사한 뒤, 이 레이저가 표적으로부터 반사되어 돌아온 시간을 측정하여 거리를 계산하는 방식으로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 사용하는 레이저 발사장치(10)는 기재된 방식의 레이저 거리측정장치 이외에 다양한 방식의 공지된 레이저 거리측정장치를 이용할 수 있다.The laser distance measuring device consists of a transmitter (laser) generator, a photodetector for detecting the laser reflected back from the target, and a counter for counting time. The distance measurement can be done by aligning the line of sight of the measuring instrument with the laser axis of the instrument, firing a laser with good directionality, and then calculating the distance by measuring the time the laser returns from the target. However, in the laser launching apparatus 10 used in the embodiment of the present invention, in addition to the laser distance measuring apparatus of the described system, various known laser distance measuring apparatuses can be used.

본 발명에 따른 레이저 발사장치(10)는 부양장치(100) 또는 관리자 단말기(30)와 무선으로 통신하며, 부양장치(100)까지 측정된 거리값을 부양장치(100) 또는 관리자 단말기(30)에 전송할 수 있다. 여기서 관리자 단말기(30)는 부양장치(100)를 무선으로 제어하는 단말기로서, 레이저 발사장치(10)와 무선통신을 통해 제1 레이저 신호의 발사각도, 방향 등을 제어할 수 있다.The laser launching apparatus 10 according to the present invention wirelessly communicates with the flotation apparatus 100 or the administrator terminal 30 and transmits the distance value measured by the flotation apparatus 100 to the flotation apparatus 100 or the administrator terminal 30, Lt; / RTI > Here, the manager terminal 30 is a terminal for wirelessly controlling the flotation apparatus 100, and can control the emission angle, direction and the like of the first laser signal through wireless communication with the laser launch apparatus 10. [

부양장치(100)는 해상의 설정된 위치에서 정지 비행할 수 있으며, 레이저 발사장치(10)에서 발사되는 제1 레이저 신호를 수신하고, 이에 대응하여 해저를 향해 제2 레이저 신호를 발사한다. 이때, 부양장치(100)는 해수면 위에 부유하는 부유체, 또는 해수면 위의 공중에 부양하는 드론(drone), 헬리캠(helicam) 등이 이용될 수 있다.The flotation apparatus 100 is capable of stopping flight at a predetermined position in the sea, receives the first laser signal emitted from the laser launch apparatus 10, and accordingly emits the second laser signal toward the seabed. At this time, the flotation apparatus 100 may use a float floating on the sea surface, or a drone, a helicam or the like floating in the air on the sea surface.

헬리캠은 헬리콥터(Helicopter)와 카메라(Camera)의 합성어로서, 사람이 접근하기 어려운 곳을 촬영하기 위한 소형 무인 헬기이며 카메라를 장착하고 리모트 콘트롤러를 통해 원격으로 무선 조종될 수 있다. 이에 반해, 드론은 카메라가 장착되지 않은 헬리캠이라고 할 수 있다.Helicopter is a compound word of helicopter and camera. It is a small unmanned helicopter for shooting hard-to-reach places, and can be remotely controlled by a remote controller through a camera. On the other hand, a dron can be said to be a helicop cam without a camera.

본 발명의 일 실시예에 따른 부양장치(100)는 해상에 부양하는 몸체와, 몸체의 하부에서 하향 연장되도록 설치되는 레이저 발사관(110)을 포함한다. 레이저 발사관(110)은 몸체에 대하여 승강 가능하게 설치될 수 있다. 이 경우, 사용 전에는 몸체 내부에 수납되어 있다가 사용시 하강하여 몸체의 하부로 돌출될 수 있으며, 레이저 발사관(110)이 다단 안테나식으로 몸체의 하방을 향해 전개되는 것도 가능하다.The lifting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a body floating on the sea and a laser launch tube 110 installed to extend downward from the lower portion of the body. The laser launch tube 110 may be installed on the body so as to be movable up and down. In this case, it may be housed inside the body before being used, and may be lowered to protrude to the lower portion of the body during use, and the laser launch tube 110 may be deployed toward the lower side of the body by a multi-

부양장치(100)는 레이저 발사장치(10)에 의해 발사되는 제1 레이저 신호를 수신하며, 이때 레이저 발사장치(10)로부터 설계지점까지의 설계수평거리, 제1 레이저 신호의 발사각도, 레이저 발사장치(10)로부터 부양장치(100)까지의 거리 등을 포함하는 정보를 함께 수신한다. 여기서, 설계수평거리는 해저구조물이 설치될 설계지점과 레이저 발사장치(10) 사이의 수평거리로서, 설계상으로 설정될 수 있다. 또한, 레이저 발사장치(10)로부터 부양장치(100)까지의 측정거리는 레이저 발사장치(10)가 발사한 제1 레이저 신호에 기초하여 측정된 거리를 말한다.The flotation apparatus 100 receives the first laser signal emitted by the laser launch apparatus 10, wherein the design horizontal distance from the laser launch apparatus 10 to the design point, the launch angle of the first laser signal, Information including the distance from the apparatus 10 to the flotation apparatus 100, and the like. Here, the design horizontal distance can be set to a design value as a horizontal distance between the laser launch device 10 and the design point where the submarine structure is to be installed. The measurement distance from the laser launching apparatus 10 to the flotation apparatus 100 refers to the distance measured based on the first laser signal emitted by the laser launching apparatus 10. [

도 3은 부양장치가 설정된 거리범위 내에서 정상적으로 부양하고 있는지에 대한 판단과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a process of judging whether the lifting device is lifted normally within the set distance range.

레이저 발사장치(10)는 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 설정된 지점으로 제1 레이저 신호를 발사하므로, 부양장치(100)가 제1 레이저 신호를 수신하였다는 의미는 현재의 부양장치(100)가 제1 레이저 신호의 목적지점과 레이저 발사장치(10) 사이의 직선거리 선상에 위치하고 있음을 의미한다. 따라서, 부양장치(100)는 레이저 발사장치(10)로부터 수신한 측정거리 및 제1 레이저 신호의 발사각도에 기초하여 레이저 발사장치(10)와 부양장치(100) 사이의 수평거리를 산출할 수 있다. 즉, 부양장치(100)는 도 3에 도시한 바와 같이, 레이저 발사장치(10)로부터 수신한 측정거리 및 수평면에 대한 제1 레이저 신호의 발사각도에 기초하여, 측정거리에 발사각도의 코사인 값을 승산함으로써 레이저 발사장치(10)와 부양장치(100) 사이의 수평거리를 산출할 수 있다.Since the laser launching apparatus 10 emits the first laser signal at a set point in the vertical upward direction of the design point at which the undersea structure is to be installed, the fact that the lifting apparatus 100 has received the first laser signal means that the current lifting apparatus (100) is located on a straight line between the target point of the first laser signal and the laser launch apparatus (10). The lifting apparatus 100 can calculate the horizontal distance between the laser launching apparatus 10 and the flotation apparatus 100 based on the measurement distance received from the laser launch apparatus 10 and the emission angle of the first laser signal have. That is, as shown in FIG. 3, the flotation apparatus 100 calculates the cosine value of the emission angle on the basis of the measurement distance received from the laser launch apparatus 10 and the emission angle of the first laser signal with respect to the horizontal plane The horizontal distance between the laser launching apparatus 10 and the flotation apparatus 100 can be calculated.

부양장치(100)는 산출된 수평거리가 레이저 발사장치(10)로부터 수신한 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우에 레이저 발사관(110)을 통해 해저를 향해 제2 레이저 신호를 발사한다. 이때, 레이저 발사관(110)은 하단이 해수면 밑으로 잠기게 되며, 이는 부양장치(100)로부터 발사되는 레이저가 해수면에 의해 차단 또는 반사되는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 부양장치(100)의 레이저 발사관(110)으로부터 발사되는 제2 레이저 신호는 수중 레이저일 수 있다. 또한, 레이저 발사관(110)은 평소에는 부양장치(100)의 몸체 내에 수납되어 있다가, 제2 레이저 신호 발사시에만 하강 또는 전개되어 몸체의 하부로 돌출될 수도 있다. 물론, 레이저 발사관(110)이 해수면 상부에 이격한 상태로 제2 레이저 신호를 해수면에 수직하게 발사하는 것도 가능하며, 부양장치(100)의 몸체 자체가 아래쪽으로 소정 높이 하강하여 레이저 발사관(110)의 하단이 소정 깊이 해수면 밑으로 잠기게끔 한 후 제2 레이저 신호를 발사하는 것도 가능하다.The flotation apparatus 100 fires the second laser signal toward the seabed via the laser launch tube 110 when the calculated horizontal distance is within an error range of the design horizontal distance received from the laser launch apparatus 10. [ At this time, the lower end of the laser launch tube 110 is submerged below the sea level, in order to prevent the laser emitted from the flotation apparatus 100 from being blocked or reflected by the sea surface. Accordingly, the second laser signal emitted from the laser launch tube 110 of the flotation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be an underwater laser. In addition, the laser launch tube 110 is usually accommodated in the body of the flotation apparatus 100, and may be lowered or developed only at the time of emitting the second laser signal, and may protrude to the lower portion of the body. Of course, it is also possible to fire the second laser signal perpendicularly to the sea surface while the laser launch tube 110 is spaced above the sea level. The body of the flotation apparatus 100 is lowered downward by a predetermined height, It is also possible to cause the second laser signal to be emitted after the lower end of the second laser beam is locked below the predetermined depth.

목표지점 설정장치(20)는 레이저 발사관(110)을 통해 발사된 제2 레이저 신호가 만나는 해저의 일 지점(예컨대, 해저면의 일 지점)에 설치되며, 해저구조물의 설치 목표지점을 표시하는 역할을 한다. 부양장치(100)의 레이저 발사관(110)을 통해 발사된 제2 레이저 신호는 수직 하방으로 투사되며, 해저의 일 지점에 표시된다. 부양장치(100) 근방에서 해수면 아래로 잠수한 잠수부는 해저의 일 지점에 표시된 레이저광을 확인할 수 있으며, 레이저광이 표시된 지점의 해저면이나 그 근접한 지점에 목표지점 설정장치(20)를 설치하여 해저구조물의 설치 목표지점을 표시하게 된다. 이때, 목표지점 설정장치는 위치 표시를 위한 깃발이나 표지석 또는 구조물 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 부양장치(100)로부터 발사되는 제2 레이저 신호를 수신하기 위한 수신장치를 포함할 수도 있다. The target point setting device 20 is installed at one point (for example, one point on the sea floor) of the seabed where the second laser signal emitted through the laser launch tube 110 meets, and displays the installation target point of the seabed structure . The second laser signal emitted through the laser launch tube 110 of the flotation apparatus 100 is projected vertically downward and is displayed at one point of the seabed. The diver, which has submerged below the sea surface in the vicinity of the flotation apparatus 100, can confirm the laser light displayed at one point of the seabed and can set the target point setting apparatus 20 at the sea floor or its vicinity at the point where the laser light is displayed And the installation target point of the subsea structure will be displayed. At this time, the target point setting device may be formed in various forms such as a flag, a marker, or a structure for indicating the position, and may include a receiving device for receiving the second laser signal emitted from the flotation device 100.

이때, 부양장치(100)의 레이저 발사관(110)으로부터 제2 레이저 신호가 수직 하방으로 발사될 수 있도록, 레이저 발사관(110)은 부양장치(100)가 수평 상태에 있을 때 몸체의 수평면에 대하여 수직하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 부양장치(100)의 몸체 내부에는 몸체의 수평 상태를 측정할 수 있도록 수평계 등의 수평상태 측정부(160, 도 4 참조)가 설치되어, 레이저 발사관(110)에서 발사되는 제2 레이저 신호가 비스듬하게 기울어지지 않고 수직으로 똑바로 발사되도록 하는 것이 바람직하다.When the flotation apparatus 100 is in a horizontal state, the laser launch tube 110 is rotated in a direction perpendicular to the horizontal plane of the body so that the second laser signal can be emitted vertically downward from the laser launch tube 110 of the flotation apparatus 100. [ . A horizontal state measuring unit 160 (see FIG. 4) such as a horizontal system is provided inside the body of the flotation apparatus 100 to measure the horizontal state of the body, and a second laser signal So as to be vertically fired without being tilted obliquely.

일 예로서, 해저의 정확한 지점에 제2 레이저 신호의 표시가 나타날 수 있도록 하기 위해서는, 먼저 부양장치(100)가 레이저 발사장치(10)로부터 발사되는 제1 레이저 신호의 직선거리 상에 위치하여야 할 필요가 있다. 또한, 부양장치(100)와 레이저 발사장치(10)의 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내여야 하며, 부양장치(100)가 수평 상태를 유지할 때 레이저 발사관(110)으로부터 해저면을 향해 제2 레이저 신호가 발사될 필요가 있다. 따라서, 상기 조건을 만족하지 않는 경우에는 부양장치(100)에서 해저를 향해 제2 레이저 신호가 발사되지 않고, 상기 조건을 만족하는 경우에만 제2 레이저 신호가 발사되도록 하면, 바람 또는 파도에 의한 부양장치(100)의 유동시 해저의 일 지점에 나타나는 제2 레이저 신호의 표시가 점멸하게 됨으로써, 잠수부가 해저구조물 설치 목표지점을 쉽게 인식할 수 있게 된다. As an example, in order for the representation of the second laser signal to appear at the exact location of the seabed, the flotation device 100 must first be positioned on the straight line distance of the first laser signal emitted from the laser launch device 10 There is a need. The horizontal distance between the flotation apparatus 100 and the laser launch apparatus 10 must be within an error range of the design horizontal distance and the horizontal distance from the laser launch tube 110 to the sea floor 2 laser signal needs to be launched. Therefore, when the above condition is not satisfied, if the second laser signal is not emitted from the flotation apparatus 100 toward the seabed and the second laser signal is fired only when the condition is satisfied, The indication of the second laser signal appearing at one point of the seabed at the time of flow of the apparatus 100 blinks so that the diver can easily recognize the seabed structure installation target point.

다른 예로서, 레이저 발사장치(10)로부터 부양장치(100)까지의 수평거리가 미리 설정된 오차범위 이내이지만 부양장치(100)가 수평 상태가 아니면 레이저 발사관(110)으로부터 빨간색 레이저가 제2 레이저 신호로 발사되고, 레이저 발사장치(10)로부터 부양장치(100)까지의 수평거리가 미리 설정된 오차범위 이내이고 부양장치(100)가 수평 상태이면 초록색 레이저가 제2 레이저 신호로 발사되도록 함으로써, 수중에 있는 잠수부가 빠른 시간 내에 정확한 위치를 잡을 수 있도록 할 수도 있다.As another example, if the horizontal distance from the laser launch device 10 to the flotation device 100 is within a predetermined error range, but the flotation device 100 is not horizontal, a red laser from the laser launch tube 110, And when the horizontal distance from the laser launching apparatus 10 to the flotation apparatus 100 is within a predetermined error range and the flotation apparatus 100 is in a horizontal state, the green laser is emitted as the second laser signal, The diver may be able to locate the correct position quickly.

관리자 단말기(30)는 레이저 발사장치(10) 및 부양장치(100)와 무선으로 통신하며, 각각의 장치를 제어한다. 즉, 레이저 발사장치(10)에 의해 발사되는 제1 레이저 신호의 방향에 대하여 부양장치(100)가 상하좌우 중의 적어도 어느 하나의 방향으로 그 범위를 벗어날 수 있는데, 이 경우 관리자 단말기(30)에 의해 부양장치(100)의 비행을 제어하여 부양위치를 다시 조절할 수 있다.The manager terminal 30 wirelessly communicates with the laser launching apparatus 10 and the flotation apparatus 100, and controls each apparatus. That is, the direction of the first laser signal emitted by the laser launching apparatus 10 may be out of the range of at least one of the up, down, left, and right directions of the flotation apparatus 100. In this case, The lifting position can be regulated by controlling the flight of the lifting apparatus 100. [

이때, 레이저 발사장치(10)는 레이저 발사장치(10)의 위치에 대해 육상에서 동일한 임의의 지점과 기준선을 설정하고, 설정된 기준선을 기준으로 하여 발사되는 레이저의 수평발사각도를 산출하며, 산출된 수평발사각도를 관리자 단말기(30) 또는 부양장치(100)에 전송할 수 있다. 이 경우, 관리자 단말기(30)는 레이저 발사장치(10)의 위치는 알고 있으므로, 레이저 발사장치(10)로부터 수신한 제1 레이저 신호의 수평발사각도 및 발사각도에 기초하여 제1 레이저 신호의 방향으로 부양장치(100)의 부양위치를 조절하는 것이 가능하다.At this time, the laser launching apparatus 10 sets an arbitrary point and a reference line at the same position on the ground with respect to the position of the laser launching apparatus 10, calculates the horizontal launch angle of the laser emitted based on the set reference line, The horizontal firing angle can be transmitted to the manager terminal 30 or the flotation device 100. [ In this case, since the position of the laser launching apparatus 10 is known, the manager terminal 30 determines the direction of the first laser signal based on the horizontal launch angle and the launch angle of the first laser signal received from the laser launch apparatus 10 It is possible to adjust the lifting position of the flotation apparatus 100. [

이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 해저구조물 위치설정 시스템에 의하면, 설계상에서 설정된 위치의 수직하방의 해저지점을 해저구조물이 설치되는 위치로 정확하게 설정할 수 있게 된다.In this way, according to the submarine structure positioning system according to the embodiment of the present invention, the submarine point of the vertically lower part of the position set on the design can be accurately set to the position where the submarine structure is installed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부양장치의 개략 구성도이다.4 is a schematic block diagram of a flotation apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 부양장치(100)는 레이저 수신부(120), 정보 수신부(130), 수평거리 산출부(140), 거리 판단부(150), 수평상태 측정부(160) 및 레이저 발사부(170)를 포함할 수 있다.The flotation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a laser receiving unit 120, an information receiving unit 130, a horizontal distance calculating unit 140, a distance determining unit 150, a horizontal state measuring unit 160, And may include a firing unit 170.

레이저 수신부(120)는 육상의 특정 지점에서 발사되는 제1 레이저 신호를 수신한다. 즉, 레이저 수신부(120)는 레이저 발사장치(10)에서 발사되는 제1 레이저 신호를 수신한다. 이때, 레이저 발사장치(10)는 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 설정된 지점으로 제1 레이저 신호를 발사한 것이므로, 레이저 수신부(120)가 제1 레이저 신호를 수신하였다는 의미는 현재의 부양장치(100)가 제1 레이저 신호의 목적지점과 레이저 발사장치(10) 사이의 직선거리 선상에 위치하고 있음을 의미한다.The laser receiving unit 120 receives a first laser signal emitted at a specific point on the land. That is, the laser receiving unit 120 receives the first laser signal emitted from the laser launching apparatus 10. Since the laser launching apparatus 10 has emitted the first laser signal at a set point in the vertical upward direction of the design point at which the submarine structure will be installed, the fact that the laser receiving unit 120 has received the first laser signal means that the present Means that the flotation apparatus 100 of the present invention is located on a straight line between the target point of the first laser signal and the laser launch apparatus 10.

레이저 수신부(120)가 레이저 발사장치(10)에 의해 발사된 제1 레이저 신호를 수신하면, 레이저 발사장치(10)는 제1 레이저 신호의 발사지점과 레이저 수신부(120) 사이의 거리를 측정한다. 이때, 레이저 발사장치(10)는 측정된 측정거리를 설계상에서 설정된 설계수평거리 및 제1 레이저 신호의 발사각도와 함께 부양장치(100)에 무선으로 송신한다.When the laser receiving unit 120 receives the first laser signal emitted by the laser emitting device 10, the laser emitting device 10 measures the distance between the emitting point of the first laser signal and the laser receiving unit 120 . At this time, the laser launching device 10 wirelessly transmits the measured distance to the flotation device 100 together with the design horizontal distance and the launch angle of the first laser signal set on the design.

정보 수신부(130)는 레이저 발사장치(10)에 의해 송신된 측정거리, 설계수평거리 및 제1 레이저 신호의 발사각도를 포함하는 정보를 수신한다. The information receiving unit 130 receives information including the measurement distance, the design horizontal distance, and the angle of emission of the first laser signal transmitted by the laser launching apparatus 10.

수평거리 산출부(140)는 정보 수신부(130)를 통해 수신된 측정거리 및 레이저 발사장치(10)에 의해 발사된 제1 레이저 신호의 발사각도에 기초하여 제1 레이저 신호의 발사지점과 레이저 수신부(120) 사이의 수평거리를 산출한다. The horizontal distance calculating unit 140 calculates the horizontal distance based on the measurement distance received through the information receiving unit 130 and the emission angle of the first laser signal emitted by the laser emitting apparatus 10, (120).

거리 판단부(150)는 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내인지 판단한다. 즉, 거리 판단부(150)는 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리와 레이저 발사장치(10)로부터 수신한 설계수평거리를 비교하며, 그 차이가 설정된 범위 이내인지를 판단한다.The distance determination unit 150 determines whether the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculation unit 140 is within an error range of the design horizontal distance. That is, the distance determining unit 150 compares the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculating unit 140 with the design horizontal distance received from the laser launching apparatus 10, and determines whether the difference is within the set range.

수평상태 측정부(160)는 예컨대 수평계로 이루어질 수 있으며, 부양장치(100)가 현재 수평상태를 유지하고 있는지 여부를 측정한다. The horizontal state measuring unit 160 may be, for example, a horizontal system and measures whether the flotation apparatus 100 is currently in a horizontal state.

레이저 발사부(170)는 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우에 제2 레이저 신호를 발사한다.The laser firing unit 170 fires the second laser signal when the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculating unit 140 is within the error range of the design horizontal distance.

일 예로서, 레이저 발사부(170)는 레이저 수신부(120)에 의해 제1 레이저 신호가 수신되는 동안, 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우에 제2 레이저 신호를 발사할 수 있다. 즉, 레이저 발사부(170)는 레이저 수신부(120)를 통해 제1 레이저 신호가 수신되지 않는 경우, 부양장치(100)가 해상에서 부양하는 도중에 오차범위를 벗어난 것으로 판단하여 제2 레이저 신호의 발사를 중단할 수 있다. 또한, 레이저 수신부(120)를 통해 제1 레이저 신호가 수신되더라도, 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위를 벗어난 경우에는 제2 레이저 신호의 발사를 중단할 수 있다.As an example, when the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculating unit 140 is within the error range of the designed horizontal distance while the first laser signal is received by the laser receiver 120 The second laser beam can be emitted. That is, when the first laser signal is not received through the laser receiving unit 120, the laser firing unit 170 determines that the flotation device 100 is out of the error range while the flotation apparatus 100 floats on the sea, . ≪ / RTI > In addition, even if the first laser signal is received through the laser receiving unit 120, if the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculating unit 140 is out of the error range of the design horizontal distance, the second laser signal is not emitted .

다른 예로서, 레이저 발사부(170)는 레이저 수신부(120)에 의해 제1 레이저 신호가 수신되는 동안, 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내이고, 부양장치(100)가 수평상태를 유지하고 있는 경우에 제2 레이저 신호를 발사할 수 있다. 즉, 레이저 발사부(170)는, 레이저 수신부(120)를 통해 제1 레이저 신호가 수신되지 않으면, 부양장치(100)가 해상에서 부양하는 도중에 오차범위를 벗어난 것으로 판단하여 제2 레이저 신호의 발사를 중단할 수 있다. 또한, 레이저 수신부(120)를 통해 제1 레이저 신호가 수신되더라도, 수평거리 산출부(140)에 의해 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위를 벗어난 경우 레이저 신호의 발사를 중단할 수 있으며, 레이저 수신부(120)를 통해 제1 레이저 신호가 수신되고 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내이더라도, 수평상태 측정부(160)의 값이 수평상태 유지 범위가 아니면 제2 레이저 신호의 발사를 중단할 수 있다.As another example, while the first laser signal is received by the laser receiving unit 120, the laser launching unit 170 may determine that the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculating unit 140 is within the error range of the designed horizontal distance, The second laser signal can be emitted when the lifting apparatus 100 is maintained in a horizontal state. That is, when the first laser signal is not received through the laser receiving unit 120, the laser firing unit 170 determines that the flotation apparatus 100 is out of the error range while floating the flotation apparatus 100, . ≪ / RTI > Also, even if the first laser signal is received through the laser receiving unit 120, the emission of the laser signal can be stopped when the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculating unit 140 is out of the error range of the design horizontal distance, If the value of the horizontal state measuring unit 160 is not in the horizontal state holding range even if the calculated horizontal distance is within the tolerance of the designed horizontal distance and the second laser signal is emitted . ≪ / RTI >

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저구조물 위치 설정방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a submarine structure positioning method according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 레이저 발사장치(10)는 육상의 특정 지점에 설치되며, 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방의 해상에 설정된 지점으로 레이저(제1 레이저 신호)를 발사한다(S104). 이때, 레이저 발사장치(10)는 기준선을 설정하고 수평면에 대하여 발사되는 레이저의 발사각도를 산출한다(S102).Referring to Figs. 1 to 5, the laser launch apparatus 10 is installed at a specific point on the land and fires a laser (first laser signal) at a point set on the sea above the design point at which the seabed structure is to be installed (S104). At this time, the laser launching apparatus 10 sets a reference line and calculates a firing angle of the laser fired on the horizontal plane (S102).

부양장치(100)는 관리자 단말기(30)의 제어를 통해 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방의 해상에서 부양하며, 레이저 발사장치(10)에서 발사된 레이저를 수신한다(S110).The flotation apparatus 100 floats upright above the design point where the submarine structure will be installed, under control of the administrator terminal 30, and receives the laser emitted from the laser launch apparatus 10 (S110).

부양장치(100)에 의해 레이저가 수신되면, 레이저 발사장치(10)는 발사된 레이저에 기초하여 부양장치(100)까지의 거리를 측정할 수 있다(S106). 이때, 레이저 발사장치(10)는 측정된 거리를 설계상에서 설정된 설계수평거리 및 레이저의 발사각도와 함께 무선으로 부양장치(100)에 전송한다(S108).When the laser is received by the flotation apparatus 100, the laser launch apparatus 10 can measure the distance to the flotation apparatus 100 based on the emitted laser (S106). At this time, the laser launching apparatus 10 wirelessly transmits the measured distance to the flotation apparatus 100 together with the design horizontal distance and the laser emission angle set in the design (S108).

부양장치(100)는 레이저 발사장치(10)로부터 수신한 측정거리 및 레이저의 발사각도에 기초하여 레이저 발사장치(10)와 부양장치(100) 사이의 수평거리를 산출할 수 있다(S110). 이때, 부양장치(100)는 레이저 발사장치(10)로부터 발사된 레이저의 직선상에 부양장치(100)가 위치하고 있는지 여부와, 산출된 수평거리가 레이저 발사장치(10)로부터 수신되는 설계수평거리의 오차범위 이내인지 여부를 판단한다(S112,S114). The lifting apparatus 100 may calculate the horizontal distance between the laser launching apparatus 10 and the flotation apparatus 100 based on the measurement distance and the laser emission angle received from the laser launch apparatus 10 at step S110. At this time, the flotation apparatus 100 determines whether or not the flotation apparatus 100 is positioned on the straight line of the laser emitted from the laser launch apparatus 10, and whether the calculated horizontal distance is equal to the design horizontal distance received from the laser launch apparatus 10 (S112, S114).

부양장치(100)가 레이저 발사장치(10)로부터 발사된 레이저의 직선상에 위치하고 있으며, 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우, 부양장치(100)가 현재 수평상태를 유지하고 있는지 여부를 판단한다(S116).When the lifting apparatus 100 is located on the straight line of the laser emitted from the laser launch apparatus 10 and the calculated horizontal distance is within the error range of the design horizontal distance, the lifting apparatus 100 is currently in the horizontal state (S116).

부양장치(100)가 현재 수평상태를 유지하고 있는 경우, 해저를 향해 레이저(제2 레이저 신호)를 발사한다(S118). 이때, 부양장치(100)의 레이저 발사관(110)이 해수면 아래로 잠겨서 레이저를 발사할 수 있음은 전술한 바와 같다.When the flotation apparatus 100 is currently in a horizontal state, a laser (second laser signal) is emitted toward the seabed (S118). At this time, the laser launch tube 110 of the flotation apparatus 100 can be locked below the sea level to emit a laser as described above.

부양장치(100)로부터 발사된 레이저는 해저의 일 지점에 표시되며(S120), 수중의 잠수부가 레이저 표시지점에 목표지점 설정장치(20)를 설치함으로써 해저구조물의 위치 설정이 완료된다(S122). 이때, 단계(S112~S116)별 조건의 충족 여부에 따라 레이저 발사관(110)을 통해 발사되는 레이저가 점멸하게 되므로, 바람이나 파도에 의해 부양장치(100)가 유동하는 경우에도 수중의 잠수부는 레이저 도달지점을 쉽게 인식하여 정확한 지점에 목표지점 설정장치(20)를 설치할 수 있다.
The laser beam emitted from the flotation apparatus 100 is displayed at one point of the seabed (S120), and the positioning of the seabed structure is completed by setting the target point setting apparatus 20 at the laser display point in the water (S122) . In this case, since the laser beam emitted through the laser launch tube 110 flickers according to whether the condition of each of the steps S112 to S116 is satisfied, even when the flotation apparatus 100 flows due to wind or waves, The destination point setting apparatus 20 can be installed at an accurate point.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

10 : 레이저 발사장치 20 : 목표지점 설정장치
30 : 관리자 단말기 100 : 부유장치
120 : 레이저 수신부 130 : 정보 수신부
140 : 수평거리 산출부 150 : 거리 판단부
160 : 수평상태 측정부 170 : 레이저 발사부10: Laser launch device 20: Target point setting device
30: Administrator terminal 100: Floating device
120: laser receiver 130: information receiver
140: horizontal distance calculating unit 150: distance judging unit
160: horizontal state measuring unit 170: laser emitting unit

Claims (14)

육상의 특정 제1 지점에 설치되며, 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 제2 지점으로 제1 레이저 신호를 발사하는 레이저 발사장치; 및
해상에 부양하는 몸체와 상기 몸체의 하부에서 해수면 아래로 삽입되는 레이저 발사관을 포함하며, 상기 레이저 발사장치로부터 발사된 상기 제1 레이저 신호를 수신하면, 상기 레이저 발사관을 통해 해저로 제2 레이저 신호를 발사하는 부양장치를 포함하는 해저구조물 위치설정 시스템. A laser launching device installed at a specific first point on the land and emitting a first laser signal to a second point on a vertical upward sea of a design point at which a seabed structure is to be installed; And
And a laser launching tube inserted into the bottom of the body below the sea surface, wherein when receiving the first laser signal emitted from the laser launching device, a second laser signal is transmitted to the seabed via the laser launching tube A submarine structure positioning system comprising a flotation device. 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 발사관은 상기 몸체의 하부에 승강 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 해저구조물 위치설정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the laser launch tube is installed in a lower portion of the body so as to be able to move up and down. 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 발사장치는 상기 부양장치까지의 거리와, 수평면을 기준으로 한 상기 제1 레이저 신호의 발사각도를 측정하여 상기 부양장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 해저구조물 위치설정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the laser launching device measures the distance to the flotation device and the angle of emission of the first laser signal with reference to the horizontal plane and transmits the measured angle to the flotation device. 청구항 3에 있어서,
상기 부양장치는 상기 레이저 발사장치에서 측정된 거리 및 상기 제1 레이저 신호의 발사각도에 기초하여 상기 레이저 발사장치로부터의 수평거리를 산출하고, 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우에 상기 제2 레이저 신호를 발사하는 것을 특징으로 하는 해저구조물 위치설정 시스템.The method of claim 3,
The lifting device calculates the horizontal distance from the laser launching device based on the distance measured by the laser launching device and the emission angle of the first laser signal. If the calculated horizontal distance is within the tolerance of the designed horizontal distance And the second laser signal is emitted to the second submarine. 청구항 4에 있어서,
상기 부양장치는, 산출된 수평거리가 설계수평거리의 오차범위 이내이고, 상기 부양장치가 상기 제1 레이저 신호의 직선상에 위치하며, 상기 부양장치가 수평 상태인 경우에 상기 제2 레이저 신호를 발사하는 것을 특징으로 하는 해저구조물 위치설정 시스템.The method of claim 4,
The lifting device is characterized in that the calculated horizontal distance is within an error range of the designed horizontal distance, the lifting device is located on a straight line of the first laser signal, and the lifting device is in a horizontal state, Wherein the system is adapted to launch a submarine structure positioning system. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 레이저 신호의 해저 수신지점에 설치되며, 상기 해저구조물의 설치 목표지점을 표시하는 목표지점 설정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저구조물 위치설정 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a target point setting device installed at a submarine receiving point of the second laser signal and indicating an installation target point of the submarine structure. 육상의 특정 제1 지점에 설치된 레이저 발사장치로부터 발사되는 제1 레이저 신호를 수신하도록 해상에 부양하는 부양장치에 있어서,
해상에 부양하는 몸체; 및
상기 몸체의 하부에서 해수면 아래로 삽입되는 레이저 발사관을 포함하되,
상기 몸체는,
상기 제1 레이저 신호의 직선상 위치에서 상기 제1 레이저 신호를 수신하는 레이저 수신부;
상기 레이저 발사장치로부터 전송되는 상기 제1 지점과 상기 레이저 수신부까지의 거리 측정값, 상기 제1 레이저 신호의 발사각도, 및 상기 제1 지점과 해저구조물 설치지점까지의 설계수평거리를 수신하는 정보 수신부;
상기 정보 수신부를 통해 수신된 상기 거리 측정값과 상기 발사각도에 기초하여 상기 제1 지점과 상기 레이저 수신부 사이의 수평거리를 산출하는 수평거리 산출부;
상기 수평거리 산출부에서 산출된 상기 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차 범위 이내인지 판단하는 거리판단부; 및
상기 거리판단부에서 상기 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차 범위 이내로 판단된 경우, 상기 레이저 발사관을 통해 제2 레이저 신호를 발사하는 레이저 발사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부양장치.Claims 1. A flotation device lifting to receive a first laser signal emitted from a laser launch device installed at a specific first point on the land,
A body that supports the sea; And
And a laser launch tube inserted below the sea bottom from the bottom of the body,
The body,
A laser receiving unit for receiving the first laser signal at a position on a straight line of the first laser signal;
An information receiving unit for receiving a distance measurement value from the laser launching unit to the first point and the laser receiving unit, a launch angle of the first laser signal, and a design horizontal distance from the first point to a sub- ;
A horizontal distance calculating unit for calculating a horizontal distance between the first point and the laser receiving unit based on the distance measurement value and the firing angle received through the information receiving unit;
A distance determination unit for determining whether the horizontal distance calculated by the horizontal distance calculation unit is within an error range of the design horizontal distance; And
And a laser launching unit for emitting a second laser signal through the laser launching tube when the distance determining unit determines that the horizontal distance is within an error range of the design horizontal distance. 청구항 7에 있어서,
상기 몸체는 상기 몸체의 수평 상태를 측정하는 수평상태 측정부를 더 포함하며, 상기 레이저 발사부는 상기 몸체가 수평 상태인 경우, 상기 제2 레이저 신호를 발사하는 것을 특징으로 하는 부양장치.The method of claim 7,
Wherein the body further comprises a horizontal state measuring unit for measuring a horizontal state of the body, and the laser firing unit emits the second laser signal when the body is in a horizontal state. 해저구조물의 위치를 설정하는 방법에 있어서,
육상의 특정 제1 지점에 설치되는 레이저 발사장치가 해저구조물이 설치될 설계지점의 수직상방 해상의 제2 지점으로 제1 레이저 신호를 발사하고, 수평면을 기준으로 상기 제1 레이저 신호의 발사각도를 산출하는 단계;
해상에 부양하는 부양장치가 상기 제1 레이저 신호의 직선상에서 상기 제1 레이저 신호를 수신하는 단계;
상기 레이저 발사장치가 상기 제1 레이저 신호에 기초하여 상기 부양장치까지의 거리를 측정하는 단계;
상기 레이저 발사장치가 거리 측정값과 제1 레이저 신호 발사각도 및 설계수평거리를 상기 부양장치로 전송하는 단계;
상기 부양장치가 상기 거리 측정값과 제1 레이저 신호 발사각도에 기초하여 상기 레이저 발사장치로부터의 수평거리를 산출하는 단계; 및
산출된 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차범위 이내인 경우, 부양장치로부터 레이저 발사관을 통해 해저로 제2 레이저 신호가 발사되는 단계를 포함하며,
상기 제2 레이저 신호를 발사할 때 상기 레이저 발사관의 하단이 해수면 아래로 잠기는 것을 특징으로 하는 해저구조물의 위치 설정방법.A method for locating a seabed structure,
A laser launching apparatus installed at a specific first point on the land fires a first laser signal to a second point on a vertical upward sea of a design point at which a seabed structure is to be installed and detects a firing angle of the first laser signal Calculating;
Wherein the floating lifting device receives the first laser signal on a straight line of the first laser signal;
Measuring a distance to the flotation device based on the first laser signal;
Transmitting the distance measurement value, the first laser signal emission angle and the design horizontal distance to the lifting device;
The lifting device calculating a horizontal distance from the laser launch device based on the distance measurement and the first laser signal firing angle; And
And when the calculated horizontal distance is within the tolerance of the design horizontal distance, the second laser signal is emitted from the floating equipment to the seabed via the laser launch tube,
Wherein the lower end of the laser launching tube is submerged below the sea level when emitting the second laser signal. 청구항 9에 있어서,
해저에 표시되는 상기 제2 레이저 신호의 수신지점을, 상기 해저구조물이 설치될 목표지점으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저구조물의 위치 설정방법.The method of claim 9,
Further comprising the step of setting a reception point of the second laser signal displayed on the seabed to a target point at which the seabed structure is to be installed. 청구항 9에 있어서,
상기 부양장치의 수평상태 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저구조물의 위치 설정 방법.The method of claim 9,
Further comprising the step of determining whether the lifting device is in a horizontal state or not. 청구항 11에 있어서,
산출된 수평거리가 상기 설계수평거리의 오차범위 이내이고, 상기 부양장치가 상기 제1 레이저 신호의 직선상에 위치하며, 상기 부양장치가 수평 상태인 경우에만, 상기 레이저 발사관을 통해 상기 제2 레이저 신호가 발사되는 것을 특징으로 하는 해저구조물의 위치 설정방법.The method of claim 11,
Only when the calculated horizontal distance is within the tolerance of the design horizontal distance and the lifting device is located on the straight line of the first laser signal and the lifting device is in the horizontal state, And a signal is emitted from the first submarine. 삭제delete 청구항 9에 있어서,
상기 레이저 발사관의 하단이 상기 부양장치의 하부에서 하강하여 해수면 아래로 잠기는 것을 특징으로 하는 해저구조물의 위치 설정방법.The method of claim 9,
Wherein the lower end of the laser launching tube descends from the lower portion of the lifting device and is locked below the sea level.
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