KR102064202B1 - Marin collision prevention system and method the same - Google Patents

Marin collision prevention system and method the same Download PDF

Info

Publication number
KR102064202B1
KR102064202B1 KR1020180005581A KR20180005581A KR102064202B1 KR 102064202 B1 KR102064202 B1 KR 102064202B1 KR 1020180005581 A KR1020180005581 A KR 1020180005581A KR 20180005581 A KR20180005581 A KR 20180005581A KR 102064202 B1 KR102064202 B1 KR 102064202B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ship
tcpa
information
risk
collision
Prior art date
Application number
KR1020180005581A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190087146A (en
Inventor
김영두
강원식
이성재
박영수
Original Assignee
(주)이씨스
한국해양교통안전공단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)이씨스, 한국해양교통안전공단 filed Critical (주)이씨스
Priority to KR1020180005581A priority Critical patent/KR102064202B1/en
Publication of KR20190087146A publication Critical patent/KR20190087146A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102064202B1 publication Critical patent/KR102064202B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B45/00Arrangements or adaptations of signalling or lighting devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02Anti-collision systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2201/00Signalling devices
    • B63B2201/02Audible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2201/00Signalling devices
    • B63B2201/04Illuminating
    • B63B2201/08Electric light

Abstract

본 발명은 WAVE 통신기술을 사용하여 선박길이 및 폭, 선박 종류, 표준시간, 위치, 및 선속을 포함하는 정보를 송수신하는 WAVE부, IMO 식별번호(MMSI), 호출부호(Call Sign), 선박명, 선박의 길이 및 폭, 선박종류, 표준시간, 및 위치 정보를 송수신하는 AIS, 상기 WAVE부 또는 상기 AIS로부터 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 길이, 속력, 및 침로 정보를 수신하는 데이터 수신부, 상기 데이터 수신부에서 전달받은 상기 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 경도, 속력, 및 침로 정보를 이용하여 CPA와 TCPA를 연산하는 충돌 위험도 연산부, 상기 CPA 와 TCPA 값을 기준으로 상기 타선박과의 충돌 위험도를 판단하는 충돌 위험도 판단부, 및 상기 충돌 위험도 판단부에서 판단한 상기 충돌 위험도의 정도에 따라 경고음을 출력하거나 경광등을 점등하는 충돌 위험도 출력부를 포함하고, 상기 데이터 수신부는 상기 타선박과의 거리가 설정 범위 이내일 경우 상기 WAVE의 정보를 수신하여 상기 충돌 위험도 연산부로 전달하는 것을 특징으로 하는 선박 충돌 방지 시스템을 제공한다.The present invention uses the WAVE communication technology, WAVE unit for transmitting and receiving information including ship length and width, vessel type, standard time, location, and ship speed, IMO identification number (MMSI), Call Sign, ship name, AIS that transmits and receives the length and width of the vessel, vessel type, standard time, and position information, x coordinate (latitude), y coordinate (longitude), length, speed, and other ships from the wave or the AIS. Data receiving unit for receiving the course information, the collision to calculate the CPA and TCPA using the x coordinate (latitude), y coordinate (longitude), longitude, speed, and course information of the vessel and other vessels received from the data receiver A risk calculation unit, a collision risk determination unit that determines a collision risk with the other ship based on the CPA and the TCPA value, and outputs a warning sound or lights a warning light according to the degree of the collision risk determined by the collision risk determination unit. Comprising a stone risk output and the data receiving unit provides a marine anti-collision system, characterized in that transmitted to the collision risk calculation unit receives the information of the WAVE when the distance to the other vessel within the range.

Description

선박 충돌 방지 시스템 및 방법{MARIN COLLISION PREVENTION SYSTEM AND METHOD THE SAME}Marine Collision Prevention System and Method {MARIN COLLISION PREVENTION SYSTEM AND METHOD THE SAME}
본 발명은 선박 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship collision avoidance system and method.
선박 사고의 대부분은 선박 간의 충돌 또는 선박과 고정 장애물 간의 충돌에 의한 충돌 등 충돌 사고가 대부분으로, 최근 선박의 크기가 대형화되고 선박의 종류가 다양화됨에 따라, 선박 충돌 사고로 인한 인명 피해, 재산 피해 및 해양 오염과 같은 2차적 피해 등 대규모 피해가 발생하고 있다. 해양 사고 원인으로는 경계 소홀, 항행 법규 위반 등 운항 과실이 약 87.9%를 차지하고 있다.Most of ship accidents are collision accidents, such as collisions between ships or collisions between ships and fixed obstacles. As the size of ships has increased in recent years and the types of ships have diversified, human life damage and property caused by ship collision accidents Large-scale damage is occurring, including secondary damage such as damage and marine pollution. As for maritime accidents, the negligence of navigation and violation of navigational regulations accounted for 87.9%.
한편, 선박 사고의 대부분은 선박의 이동이 빈번한 연안에서 발생되고, 선종 별로는 어선이 톤수 별로는 100톤 미만이 해양 사고의 약 80%를 차지하고 있다.On the other hand, most of the ship accidents occur on the coast where the ships move frequently, and less than 100 tons by tonnage accounts for about 80% of marine accidents.
최근 e-네비게이션(e-navigation) 기능을 수행하기 위해서 MSP(Maritime Service Portfolio)가 제안되는 등 안전항행을 위한 다양한 정보가 선박과 선박 간 그리고 선박과 육지간 공유될 예정이다. 대형 선박 및 국제항행 선박의 경우 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)와 해사위성 등을 통해 정보를 제공할 수 있고, 해운법에 따른 여객선, 총톤수 150톤 이상 여객선, 국제항해에 종사하는 총톤수 300톤 이상 선박, 국제항해에 종사하지 아니하는 총톤수 500톤 이상선박 등은 AIS 장비를 탑재하고 있고, 총 톤수 10톤 이상의 어선에 AIS 설치 의무화되어 있다.Recently, various information for safe navigation will be shared between ships and ships and ships and lands, such as the Maritime Service Portfolio (MSP) proposed to perform e-navigation functions. In the case of large ships and international ships, the ship can provide information through the Automatic Identification System (AIS) and maritime satellites. Ships with a tonnage of 300 tons or more and ships with a total tonnage of 500 tons or more not engaged in international voyages are equipped with AIS equipment, and mandatory installation of AIS on fishing vessels with a total tonnage of 10 tons or more.
종래 선박-선박 및 선박-육상(관제시스템) 간 통신체계는 선박종류와 항해범위에 따라 예컨대 항해범위 100㎞ 이내의 연안해역에서는 선박 자동식별장치(AIS)로, 100㎞∼300㎞의 근해해역에서는 SSB나 위성통신으로, 300㎞ 이상의 원양해역에서는 위성통신으로 항해정보의 교류가 이루어지고 있고 특히 대부분의 어선은 어업무선국에서 관장하는 음성통신방식을 사용하기 때문에, 이와 같이 상이한 통신체계를 사용하는 선박 간 정보소통이 제대로 이루어지지 못해 연근해 부근에서 소형 어선과 대형선박 간 충돌사고가 간혹 발생하고 있었다.Conventional ship-ship and ship-land (communication system) communication systems are based on the type of ship and the range of navigation. For example, the coastal area within 100 km of the ship is an automatic identification system (AIS) for the offshore area of 100 km to 300 km. In the case of SSB or satellite communication, the navigational information is exchanged by satellite communication in the ocean over 300km. Especially, most fishing boats use voice communication system managed by the fishing service station. Due to poor communication between ships, collisions between small fishing boats and large ships occurred occasionally in the near-offshore.
더욱이, 종래에는 이러한 소형 어선에 비치된 SSB(Single-Side Band) 송수신기는 바다에서의 선박위치를 자동으로 발신하는 수단을 갖추고 있지 않으므로 파랑이나 좌초에 의한 침몰사고가 발생한 때 신속한 구조가 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional SSB (Single-Side Band) transceiver provided in such a small fishing boat is not equipped with a means for automatically transmitting the position of the ship at sea, the problem that it is difficult to quickly structure when the sinking accident caused by blue or stranded there was.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 국내 특허 등록 제1250858호에는 어선 및 어선원의 위치발신 단말기로부터 조난신호가 수신되면 알람경보를 발생하고, 각 유관기관으로 상황전파를 자동으로 제공함으로써 신속한 구조가 이루어질 수 있도록 하는 해양사고 안전 관리시스템이 개시되어 있다.In order to solve such a problem, domestic patent registration No. 1250858 generates an alarm alarm when a distress signal is received from a location originating terminal of a fishing boat and a fishing source, and automatically provides a situation propagation to each related organization so that a quick structure can be achieved. Marine accident safety management system is disclosed.
그러나 이와 같은 종래의 해양사고 안전 관리시스템은 어선의 위치발신 단말기로부터 조난 신호를 수신하여 각 유관기관으로 이를 알림으로써 신속한 구조를 가능하게 한다는 점에 있어서는 효과적이나, 어선의 충돌이나 조난 등의 사고가 발생한 이후에 이루어지는 조치라는 점에서 한계를 가지고 있었다.However, such a conventional marine accident safety management system is effective in receiving a distress signal from the position originating terminal of a fishing vessel and notifying each related authority to enable a quick rescue, but it is not possible to have an accident such as a collision or distress of a fishing vessel. It was limited in that it was taken after the occurrence.
연안 항행 선박들이 서로 충돌하거나 해양 기상 변화에 신속히 대처하지 못하여 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 있게 하는 해상 안전 시스템을 마련할 필요가 있다. 상호간 견시가 충돌 예방의 가장 기본적인 대책이나 견시 소홀 등으로 사고가 지속적으로 발생하고 있으므로 이에 대한 대책 마련이 필요하다. 즉, 선박 운항자를 보조적으로 도울 수 있는 사용자 편의를 위한 장비 개발이 필요하다.There is a need to provide a maritime safety system that can prevent accidents caused by coastal ships colliding with each other or failing to cope with marine weather changes quickly. Since mutual accidents continue to occur as the most basic measures for collision prevention or neglect of sight, it is necessary to prepare countermeasures. In other words, it is necessary to develop equipment for the user's convenience that can assist the ship operator.
대한민국 공개 특허 제10-2017-0076405호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0076405 대한민국 공개 특허 제10-2014-0042166호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0042166 대한민국 등록 특허 제10-0720595호Republic of Korea Patent No. 10-0720595 일본 공개 특허 제2012-21947호Japanese Laid-Open Patent 2012-21947
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 대형선박과 달리 장비가격, 공간협소 등의 이유로 충돌예방장치를 설치하지 않은 중소형 선박과, 첨단장비가 설치되어 있어도 장비조작 등 현실적인 어려움이 있는 국내 운항자의 요구사항을 반영하여 간편하면서도 비용 부담이 적은 저렴한 사용자 편의적인 선박 충돌 방지 시스템을 제공하는 것이다.The object of the present invention for solving the above problems, unlike a large ship, there is a practical difficulty, such as small and medium-sized ships that do not install a collision prevention device for reasons of equipment price, space narrowing, and even the advanced equipment is installed. Reflecting the requirements of the domestic operator to provide a simple and low-cost user-friendly ship collision prevention system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 충돌 예방을 위한 방지 시스템은, 본 발명은 WAVE 통신기술을 사용하여 선박길이 및 폭, 선박 종류, 표준시간, 위치, 및 선속을 포함하는 정보를 송수신하는 WAVE부, IMO 식별번호(MMSI), 호출부호(Call Sign), 선박명, 선박의 길이 및 폭, 선박종류, 표준시간, 및 위치 정보를 송수신하는 AIS, 상기 WAVE부 또는 상기 AIS로부터 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 길이, 속력, 및 침로 정보를 수신하는 데이터 수신부, 상기 데이터 수신부에서 전달받은 상기 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 경도, 속력, 및 침로 정보를 이용하여 CPA와 TCPA를 연산하는 충돌 위험도 연산부, 상기 CPA 와 TCPA 값을 기준으로 상기 타선박과의 충돌 위험도를 판단하는 충돌 위험도 판단부, 및 상기 충돌 위험도 판단부에서 판단한 상기 충돌 위험도의 정도에 따라 경고음을 출력하거나 경광등을 점등하는 충돌 위험도 출력부를 포함하고, 상기 데이터 수신부는 상기 타선박과의 거리가 설정 범위 이내일 경우 상기 WAVE의 정보를 수신하여 상기 충돌 위험도 연산부로 전달하는 것을 특징으로 한다.Prevention system for preventing a ship collision according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the present invention uses the WAVE communication technology to determine the length and width of the vessel, vessel type, standard time, position, and ship speed WAVE unit for transmitting and receiving information, IMO identification number (MMSI), Call Sign, vessel name, length and width of the vessel, vessel type, standard time, and AIS for transmitting and receiving information, the WAVE unit or the A data receiver for receiving the x coordinate (latitude), y coordinate (longitude), length, speed, and course information of the own vessel and the other vessel from the AIS, and the x coordinate (latitude) of the vessel and the other vessel received from the data receiver. ), a collision risk calculator for calculating CPA and TCPA using y coordinates (longitude), longitude, speed, and course information, and a collision risk determination unit for determining a collision risk with the other ship based on the CPA and TCPA values. , And the collision And a collision risk output unit that outputs a warning sound or lights a warning light according to the degree of the collision risk determined by the risk determination unit, and wherein the data receiver receives the information of the WAVE when the distance to the other ship is within a setting range. Characterized in that the transfer to the collision risk calculator.
상기 충돌 위험도 판단부는 항해 중일 경우, 상기 DCPA가 자선박과 타선박의 길이의 합(La+Lb)보다 작거나 같고, TCPA가 La/Va + Lb/Vb 와 사용자 입력 최소 시간값(β)에 2분을 더한 시간보다 작을 경우(TCPA ≤ 2min + La/Va+Lb/Vb+ß) 2차 위험으로 판단하고, 여기서, La : 자선박 길이(m), Lb : 타선박 길이(m), Va : 자선박 속도(knots), Vb : 타선박 속도(knots), β:사용자 입력값(minimum)인 것을 특징으로 한다.When the collision risk determination unit is at sea, the DCPA is less than or equal to the sum of the lengths of the ship and the other ship (L a + L b ), and TCPA is the minimum of L a / V a + L b / V b and the user input. If it is less than the time value (β) plus 2 minutes (TCPA ≤ 2min + L a / V a + L b / V b + ß), it is determined as a secondary risk, where L a : ship length (m ), L b : other ship length (m), V a : vessel speed (knots), V b : other ship speed (knots), β: user input (minimum).
상기 충돌 위험도 판단부는 조업중일 경우, 상기 DCPA가 자선박과 타선박의 길이의 합(La+Lb)보다 작거나 같고 TCPA가 "4min + LaVa+LbV+β≤ TCPA ≤ 6min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 1차 위험으로 판단하고, TCPA가 "TCPA ≤ 4min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 상기 2차 위험으로 판단하는 것을 특징으로 한다.When the collision risk determination unit is in operation, the DCPA is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b ) and TCPA is "4min + L a V a + L b V + β≤ TCPA ≤ 6min + L a / V a + L b / V b + β "range is determined as a primary risk, and if TCPA is in the range" TCPA ≤ 4min + L a / V a + L b / V b + β "above 2 Characterized in judging a car risk.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면,Meanwhile, according to another embodiment of the present invention,
a) AIS와 WAVE부를 ON하여 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 속력, 및 침로를 포함하는 정보를 송수신하는 단계;a) turning on the AIS and WAVE units to transmit and receive information including x coordinates (latitude), y coordinates (longitude), speed, and course of the own vessel and the other vessel;
b) 데이터 수신부는 상기 타선박과 자선박의 거리를 체크하여 상기 타선박과의 거리가 설정 범위 이내이면 상기 WAVE를 통해 상기 정보를 수신하고, 설정 범위를 초과할 경우 상기 AIS를 통해 상기 정보를 수신하는 단계;b) The data receiving unit checks the distance between the other ship and the own ship and receives the information through the WAVE when the distance between the other ship and the other ship is within the set range, and the information is received through the AIS when the set range is exceeded. Receiving;
c) 충돌 위험도 연산부가 상기 데이터 수신부로부터 상기 정보를 전달받아 CPA와 TCPA를 연산하는 단계;c) a collision risk calculator calculating the CPA and TCPA by receiving the information from the data receiver;
d) 충돌 위험도 판단부가 상기 CPA 값이 자선박과 타선박 길이의 합(La + Lb)이하인 지 판단하는 단계;d) determining, by the collision risk determining unit, whether the CPA value is equal to or less than the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b );
e) 상기 d) 단계에서 이하로 판단되면, 상기 TCPA가 설정범위 이내인 지를 판단하여 설정범위 이내일 경우 2차 위험으로 판단하는 단계; 및e) determining that the TCPA is within a setting range when it is determined to be less than or equal to the step d), and determining that the second risk is within the setting range; And
f) 상기 단계에서 2차 위험으로 판단하면 충돌 위험도 출력부가 위험 정보에 해당하는 경보를 출력하는 단계를 포함하는 선박 충돌 방지 방법을 제공한다.f) if it is determined as the secondary risk in the above step provides a collision avoidance method comprising the step of outputting the alarm corresponding to the risk information output risk information.
상기 e) 단계에서, In step e),
상기 자선박이 항해중일 경우,If the vessel is sailing,
상기 TCPA의 범위가 TCPA ≤ 2min + La/Va+Lb/V+ß이면 상기 충돌 위험도 판단부(330)가 2차 위험으로 판단하는 것을 특징으로 한다.If the range of TCPA is TCPA ≤ 2min + L a / V a + L b / V + ß, the collision risk determination unit 330 may determine the secondary risk.
상기 e) 단계에서,In step e),
상기 자선박이 조업중일 경우,If the vessel is in operation,
상기 TCPA의 범위가 "4min + La/Va+Lb/Vb+β≤ TCPA ≤ 6min + La/Va+Lb/Vb+β" 이면 1차 위험으로 판단하고, "TCPA ≤ 4min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 2차 위험으로 판단하는 것을 특징으로 한다.If the range of TCPA is "4min + L a / V a + L b / V b + β≤ TCPA ≤ 6min + L a / V a + L b / V b + β", it is determined as a primary risk, and "TCPA ≤ 4 min + L a / V a + L b / V b + β "range to determine the secondary risk.
상기 b) 단계에서 상기 데이터 수신부는 상기 타선박이 3마일 범위 안에 위치할 경우 상기 WAVE부로부터 상기 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.In step b), the data receiving unit receives the information from the WAVE unit when the other ship is located within a range of 3 miles.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 선박 충돌 방지 시스템은 기존에 장착된 AIS 신호와 WAVE 신호를 이용하여, 설치가 용이하고 양산시 경제적이므로 중소형 선박에 매우 적합하며 급박한 충돌 위험을 운항자에게 인지시켜준다는 측면에서 해양사고 예방에 기여할 수 있다.The vessel collision prevention system according to the present invention configured as described above is easy to install and economical in mass production by using the existing AIS signal and WAVE signal, which is very suitable for small and medium-sized vessels and makes the operator aware of the impending collision risk. In this respect, it can contribute to the prevention of marine accidents.
또한, 중소선박 운항자 요구사항을 반영하여 해양사고 저감시킬 수 있고, 국내 관련산업 활성화에 기여할 수 있으며, 국제 표준 수립 등 다양한 경제ㆍ산업적 이익을 도모할 수 있다.In addition, it can reduce marine accidents by reflecting the requirements of small and medium ship operators, contribute to revitalization of domestic related industries, and promote various economic and industrial benefits, such as establishing international standards.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 선박 충돌 방지 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 실시예에 따른 자선박과 타선박의 충돌 위험값 연산과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 선박 충돌 방지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 선박 충돌 방지 시스템의 운용 개념도이다.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of a ship collision avoidance system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are schematic diagrams for explaining a process of calculating the collision risk value between the own vessel and the other vessel according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are flowcharts illustrating a ship collision prevention method according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of a ship collision avoidance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; First, it should be noted that the same components or parts in the drawings represent the same reference numerals as much as possible. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 선박 충돌 방지 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 도시되는 바와 같이 본 발명에 따른 선박 충돌 방지 시스템은 AIS(100) 및 WAVE부(200)로부터 신호를 수신하는 데이터 수신부(310), 상기 데이터 수신부(310)에서 수신한 데이터를 이용하여 충돌 위험값을 연산하는 충돌 위험값 연산부(320), 상기 충돌 위험값 연산부의 연산 값에 따라 충돌 위험도를 판단하는 충돌 위험도 판단부(330), 및 충돌 위험 경보를 출력하는 충돌 위험도 출력부(340)를 포함한다. 선박 충돌 방지 시스템은 FPGA, ASIC, 마이크로컨트롤러, PLD 또는 이와 같은 프로세서와 같은 하드웨어 디바이스 상에 구현될 수 있다. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a ship collision prevention system according to the present invention. As shown in the figure, the ship collision prevention system according to the present invention uses a data receiver 310 for receiving signals from the AIS 100 and the WAVE unit 200, and a collision risk value using the data received from the data receiver 310. A collision risk value calculating unit 320 for calculating a collision risk determination unit 330 for determining a collision risk level according to the operation value of the collision risk value calculating unit, and a collision risk output unit 340 for outputting a collision risk alarm. do. Ship collision avoidance systems can be implemented on hardware devices such as FPGAs, ASICs, microcontrollers, PLDs or processors such as these.
AIS(Auto Identification System)(100)는 선박 자동 식별 장치로, 일정 범위의 설비를 장착한 선박의 선명 · 침로 · 선속 · 위치 등의 항행정보를 자동으로 표시해주는 장비를 말한다. AIS는 정적 정보인 IMO식별번호(MMSI), 호출부호(Call Sign), 선박명, 선박의 길이 및 폭, 선박종류, 적재화물, 안테나 위치와 동적 정보인, 표준시간, 위치(경위도), 위치정확도, Course over ground, Speed over ground, Heading, 그리고 항해 관련 정보인 목적지 및 도착 예정 시각(ETA), 항해계획, 통신문을 교환한다. AIS(100)의 구체적인 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다. The AIS (Auto Identification System) 100 is an automatic vessel identification device, and refers to a device that automatically displays navigation information such as clearness, course, speed, and position of a vessel equipped with a certain range of facilities. AIS is static information such as IMO identification number (MMSI), call sign, ship name, ship length and width, ship type, load cargo, antenna location and dynamic information, standard time, location (latitude and longitude), position accuracy Exchange of course information, course over ground, speed over ground, heading, and navigation related destination and estimated time of arrival (ETA), sailing plans and correspondence. Detailed description of the specific configuration of the AIS 100 will be omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)부(200)는 고속 이동성(최대 200km/h)과 통신 교환시간이 짧은 차량 망(VANET)에서 도로나 차량의 위험 상황을 차량에게 전달하기 위해 개발된 무선 통신기술이다. 본 발명의 실시예에서는 WAVE 기술을 선박 간 통신에 적용하였다. WAVE 통신기술은 전송범위가 짧지만 전송속도가 빠르고 대역폭이 넓으므로 선박 통항이 많은 곳에서도 채널 과부화가 발생하거나 정보의 업데이트가 누락되는 현상은 발생하지 않아 높은 신뢰성을 보장한다. WAVE부(200) 단말기는 5.85~5.925GHz 주파수 대역 RF, OFDM 모뎀, 선박 간 통신 MAC과 라이팅 기술을 구비한다. IEEE 802.11a/g 무선랜 기술을 환경에 맞도록 개량된 통신기술이다. WAVE 통신기술을 사용 시 전송범위가 짧고 WAVE 단말기를 설치한 선박에 대해서만 WAVE 송수신이 가능하다. 육상에서의 WAVE 통신거리는 약 1km이나, 본 발명의 실시예에 따른 WAVE는 해상에서 통신이 이루어지므로, 측정된 통신 가능 거리가 5km 내지 최대 8km이다. WAVE부(200)는 WAVE 단말기 또는 WAVE 모뎀으로 구현될 수 있다. WAVE부(200)는 WAVE 단말기에 입력되는 선박명, 선박길이 및 폭, 선박 종류와 같은 정적 정보와 단말기에 연결된 GPS 정보인 표준시간와 위치(경위도) 그리고 선박 속도와 같은 동적 정보를 송수신한다.WAVE (Wireless Access in Vehicular Environment) unit 200 is a wireless communication technology developed to convey a dangerous situation of a road or a vehicle to a vehicle in a high speed mobility (up to 200 km / h) and a short communication exchange time (VANET). to be. In the embodiment of the present invention, the WAVE technology is applied to the ship-to-ship communication. WAVE communication technology has a short transmission range, but the transmission speed is fast and the bandwidth is wide. Therefore, the channel overload does not occur or the update of information is not lost even in a lot of ship traffic. WAVE unit 200 is provided with a 5.85 ~ 5.925GHz frequency band RF, OFDM modem, inter-vessel communication MAC and lighting technology. It is a communication technology that has been improved to meet the IEEE 802.11a / g wireless LAN technology. When using WAVE communication technology, WAVE transmission and reception is possible only for ships with a short transmission range and a WAVE terminal installed. Although the WAVE communication distance on land is about 1 km, the WAVE communication according to the embodiment of the present invention is carried out at sea, the measured communication distance is 5 km to a maximum of 8 km. The WAVE unit 200 may be implemented as a WAVE terminal or a WAVE modem. The WAVE unit 200 transmits / receives static information such as a ship name, a ship length and width, a ship type, and GPS-connected information such as a standard time and position (latitude and longitude) and a ship speed.
데이터 수신부(310)는 AIS, WAVE 통신거리 내에 있는 복수의 타선박의 AIS, WAVE 통신 데이터를 수신한다. VHF 대역에서의 AIS와 WAVE 무선통신 기술을 적용하여 원거리와 WAVE 단말기(모뎀)을 설치한 선박으로부터 WAVE 통신을 통해 데이터를 송수신한다. 데이터 수신부(310)는 WAVE부(200)를 통해 선박명, 선박종류, 선박길이 및 폭 등의 정적 정보와 GPS 위치, 선속 등의 동적 정보를 수신하고, AIS(100)를 통해 IMO 식별번호(MMSI), 호출부호(Call Sign), 선박명, 선박의 길이 및 폭, 선박종류, 표준시간, 위치(경위도) 정보를 수신한다. WAVE 통신이 가능할 경우 WAVE를 통해 상기 정보를 수신하고, WAVE 단말을 구비하지 않았거나, 통신 가능 범위 밖에 있는 타선박으로부터는 AIS를 통해 상기 정보를 수신한다.The data receiver 310 receives AIS and WAVE communication data of a plurality of other ships within the AIS and WAVE communication distances. By applying AIS and WAVE wireless communication technology in the VHF band, data is transmitted and received through WAVE communication from ships equipped with remote and WAVE terminals (modems). The data receiving unit 310 receives static information such as ship name, vessel type, ship length and width, and dynamic information such as GPS position and ship speed through the WAVE unit 200, and an IMO identification number (MMSI) through the AIS 100. ), Call sign, ship name, ship length and width, ship type, standard time, location (longitude) information. When the WAVE communication is possible, the information is received through the WAVE, and the information is received through the AIS from other ships that do not have a WAVE terminal or are outside the communication range.
충돌위험도 연산부(320)는 데이터 수신부(310)로부터 선박명, 선박종류, 선박길이 및 폭, 위치, 표준시간, 선속 정보를 전달받아 타 선박과의 충돌 위험값을 산출한다. 충돌 위험값은 하기의 CPA/TCPA 계산 방식으로 산정한다. CPA(Closest Point of Approch)(DCPA로 표기되는 경우도 있음)는 최근접거리로, 타선박과 자선박의 위치가 가장 가까울 때의 거리를 의미한다. TCPA(Time to Closest Point of Approach)는 타선박과 자선박의 위치가 가장 가까울 때가 될 때까지 걸리는 시간을 의미한다. CPA와 TCPA는 아래와 같은 수식으로 산출된다.The collision risk calculator 320 receives the vessel name, vessel type, vessel length and width, position, standard time, and ship speed information from the data receiver 310 to calculate a collision risk value with another vessel. The collision risk value is calculated by the following CPA / TCPA calculation method. CPA (Closest Point of Approch) (sometimes referred to as DCPA) is the closest distance, and means the distance when the position of another ship and own ship is closest. TCPA (Time to Closest Point of Approach) means the time it takes until the position of other ship and ship is closest. CPA and TCPA are calculated using the following formula.
Figure 112018005214780-pat00001
Figure 112018005214780-pat00001
여기서 x0는 자선박의 x좌표(위도), xt는 타선박의 x좌표(위도), yo는 자선박의 y 좌표(경도), yt는 타선박의 y 좌표(경도), V0는 자선박의 속력(Kts), Vt는 타 선박의 속력(Kts), C0는 자선박의 침로(°), Ct는 타선박의 침로(°), xr은 상대벡터의 x좌표,
Figure 112018005214780-pat00002
는 상대 벡터, yr은 상대벡터의 y좌표, D는 자선박과 타 선박과의 거리를 나타낸다.
Where x 0 is the x coordinate (latitude) of the ship, x t is the x coordinate (latitude) of the other ship, y o is the y coordinate (longitude) of the ship, y t is the y coordinate (longitude) of the other ship, V 0 is the ship's speed (Kts), V t is the speed of another ship (Kts), C 0 is the ship's course (°), C t is the ship's course (°), x r is the relative vector x location,
Figure 112018005214780-pat00002
Is the relative vector, y r is the y-coordinate of the relative vector, and D is the distance between the ship and other ships.
예를 들어, 도 2에 도시되는 바와 같이, (0,0)위치의 자선박이 (2,2) 위치의 타선박으로부터 데이터를 수신할 경우, 충돌 위험값 연산부(320)는 다음과 같이 연산을 수행한다. CPA/TCPA 계산 방식에 필요한 인자 값은 다음 표 1과 같다.For example, as shown in FIG. 2, when the vessel of position (0,0) receives data from another vessel of position (2,2), the collision risk value calculation unit 320 calculates as follows. Do this. The parameter values required for the CPA / TCPA calculation method are shown in Table 1 below.
Figure 112018005214780-pat00003
Figure 112018005214780-pat00003
충돌 위험도 연산부(320)에 의해 아래와 같이 연산이 이루어진다.The calculation is performed by the collision risk calculator 320 as follows.
Figure 112018005214780-pat00004
Figure 112018005214780-pat00004
Figure 112018005214780-pat00005
Figure 112018005214780-pat00005
Figure 112018005214780-pat00006
Figure 112018005214780-pat00006
Figure 112018005214780-pat00007
Figure 112018005214780-pat00007
Figure 112018005214780-pat00008
Figure 112018005214780-pat00008
CPA는 1.15mile 이고 TCPA는 8.48min이다. 도 3에 도시되는 바와 같이 선박 A(자선박)와 B(타선박)가 마주할 경우, 거리, 코스, 선속 등에 따라 CPA와 TCPA가 산출된다.CPA is 1.15 miles and TCPA is 8.48 min. As shown in FIG. 3, when ships A (charity ship) and B (other ship) face each other, CPA and TCPA are calculated according to distance, course, ship speed, and the like.
충돌 위험도 판단부(330)는 충돌 위험도 연산부(320)에서 연산한 CPA 값과 TCPA 값을 기준으로 충돌 위험도를 판단한다. 충돌 위험도 판단부(330)는 항해중일 때와 조업 중일때를 구분하여 충돌 위험도를 판단하는 것이 바람직하다. 항해 중일 경우, 3마일 범위 내에 선박이 존재할 경우, DCPA가 자선박과 타선박의 길이의 합(La+Lb)보다 작거나 같고, TCPA가 La/Va + Lb/Vb 와 사용자 입력 최소 시간값(β)에 2분을 더한 시간보다 작을 경우(TCPA ≤ 2min + La/Va+Lb/Vb+ß) 위험으로 판단한다. CPA 및 TCPA 범위는 α초간 유지하는 것이 바람직하다. 조업중일 경우, DCPA가 자선박과 타선박의 길이의 합(La+Lb)보다 작거나 같고 TCPA가 "4min + LaVa+LbV+β≤ TCPA ≤ 6min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 1차 위험으로 판단하고, TCPA가 "TCPA ≤ 4min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 2차 위험으로 판단한다. 즉, AIS와 WAVE 정보를 수신하고 타선박과의 거리가 3마일 이상에서는 AIS(100)를 통해 정보를 전달하고, 3마일 이내일 경우, WAVE 를 통해 정보를 수신하여 충돌 위험도를 판단한다. 상기와 같은 방법에 의하면 항해중일 경우 통상 충돌 회피 거리가 약 564m이고, 14kts로 항해시 1.3분 전 회피가 가능하게 된다. 조업중일 경우 운항 가능 상태로 복귀하는데 5분±1분을 고려하여 TCPA의 범위를 조정하게 된다. 여기서, La : 자선박 길이(m), Lb : 타선박 길이(m), Va : 자선박 속도(knots), Vb : 타선박 속도(knots), α:초기값 10초후 상황에 따라 조정, β:사용자 입력값(minimum)이다.The collision risk determination unit 330 determines the collision risk based on the CPA value and the TCPA value calculated by the collision risk calculator 320. The collision risk determination unit 330 may determine the collision risk by dividing when sailing and when operating. When sailing, if a ship is within three miles, the DCPA is less than or equal to the sum of the length of the ship and other ships (L a + L b ), and TCPA is equal to L a / V a + L b / V b If it is less than the user input minimum time value (β) plus 2 minutes (TCPA ≤ 2min + L a / V a + L b / V b + ß), it is considered a risk. The CPA and TCPA ranges are preferably kept for α seconds. In operation, DCPA is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b ) and TCPA is "4min + L a V a + L b V + β≤ TCPA ≤ 6min + L a / V If it is in the range a + L b / V b + β ", it is determined as a primary risk, and if it is in the range of" TCPA ≤ 4min + L a / V a + L b / V b + β ", it is considered a second risk. That is, the AIS receives the WAVE information, and if the distance between the other ship is more than three miles through the AIS 100, and if within three miles, the information is received through the WAVE to determine the risk of collision. According to the above method, when sailing, the normal collision avoidance distance is about 564m, and it is possible to avoid 1.3 minutes before sailing at 14kts. In operation, the range of TCPA is adjusted in consideration of 5 minutes ± 1 minute to return to the operational state. Where L a : ship length (m), L b : other ship length (m), V a : ship speed (knots), V b : ship speed (knots), α: initial value after 10 seconds According to the adjustment, β: user input (minimum).
항해중 충돌 위험으로 판단하면, 도 6에 게시된 바와 같이 충돌 위험도 출력부(340)가 충돌 위험도 단계에 따라 설정된 경보를 출력하다. 음향 경고와 경광등을 이용한 경고를 혼합하여 경고할 수 있다.If it is determined that the collision risk during navigation, as shown in Figure 6, the collision risk output unit 340 outputs an alarm set according to the collision risk level. A warning can be combined with a sound warning and a warning light.
이하, 도 4 및 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선박 충돌 방지 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a ship collision prevention method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4는 항해 중 선박 충돌 방지 방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, AIS와 WAVE를 ON하여 전술한 정보를 송수신한다(S10). 타선박과 자선박의 거리를 체크하여 설정값 예를 들어 5.5Km(3마일) 이상 원거리에서는 데이터 수신부(310)가 AIS 시스템 통해 정보를 수신하고(S22), 5.5km(3마일) 범위에 선박이 존재할 경우, WAVE를 통해 수신한 정보로 알고리즘 동작한다(S21). 그 다음 충돌 위험도 연산부(320)가 충돌 위험값인 CPA와 TCPA를 연산한다(S30). 그 다음 충돌 위험도 판단부(330)가 CPA 값이 자선박과 타선박 길이의 합(La + Lb)이하인 지 판단하고, 이하일 경우, TCPA가 설정범위 이내인 지를 판단한다. 통상 충돌 회피 거리는 약 564m, 항해중 이동속도 14kts일때 1.3분 전에 회피가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에서, TCPA ≤ 2min + La/Va+Lb/V+ß일 경우 충돌 위험도 판단부(330)가 충돌 위험으로 판단하여, 충돌 위험도 출력부(340)가 경보를 출력하도록 한다(S60).4 is a flowchart illustrating a method of preventing a ship collision during sailing. As shown, the above information is transmitted and received by turning on the AIS and the WAVE (S10). When the distance between other ships and own ships is checked and the setting value is longer than 5.5 km (3 miles), for example, the data receiver 310 receives information through the AIS system (S22) and the ship is in the range of 5.5 km (3 miles). If present, the algorithm operates on the information received through the WAVE (S21). Next, the collision risk calculator 320 calculates the collision risk values CPA and TCPA (S30). Then, the collision risk determination unit 330 determines whether the CPA value is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b ), and if it is below, the TCPA is within the set range. Normally, a collision avoidance distance of about 564m and a speed of 14kts while sailing can be avoided 1.3 minutes before. In one embodiment of the present invention, if TCPA ≤ 2min + L a / V a + L b / V + ß, the collision risk determination unit 330 determines that the collision risk, the collision risk output unit 340 alerts To output (S60).
도 5는 조업 중 선박 충돌 방지 방법을 도시한 흐름도이다. 도4에 도시된 단계와 동일한 단계는 동일한 도면 부호로 나타냈다. 도시된 바와 같이, AIS와 WAVE를 ON하여 전술한 정보를 송수신한다(S10). 타선박과 자선박의 거리를 체크하여 설정값 예를 들어 5.5Km(3마일) 이상 원거리에서는 데이터 수신부(310)가 AIS 시스템 통해 정보를 수신하고(S22), 5.5km(3마일) 범위에 선박이 존재할 경우, WAVE를 통해 수신한 정보로 알고리즘 동작한다(S21). 그 다음 충돌 위험도 연산부(320)가 충돌 위험값인 CPA와 TCPA를 연산한다(S30). 그 다음 충돌 위험도 판단부(330)가 CPA 값이 자선박과 타선박 길이의 합(La + Lb)이하인 지 판단하고(S51), 이하일 경우, TCPA가 설정범위 이내인 지를 판단한다. TCPA가 "4min + La/Va+Lb/Vb+β≤ TCPA ≤ 6min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위를 만족하면 1차 충돌 위험도로 판단하고(S52), TCPA가 "TCPA ≤ 4min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 2차 위험으로 판단한다(S53). 충돌 위험도 출력부(340)는 충돌 위험도 정도에 따라 경고음을 출력하거나 경광등을 작동한다. 충돌 위험도 출력부(340)는 충돌위험도 판단부(330)의 알고리즘에 따른 알람기준에 맞춰 다음 표2에 도시된 각각의 단계에 따라 충돌 위험도를 화면에 표시하거나 경광등, 사이렌 등을 통해 출력할 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method of preventing a ship collision during operation. The same steps as those shown in Fig. 4 are designated by the same reference numerals. As shown, the above information is transmitted and received by turning on the AIS and the WAVE (S10). When the distance between other ships and own ships is checked and the setting value is longer than 5.5 km (3 miles), for example, the data receiver 310 receives information through the AIS system (S22) and the ship is in the range of 5.5 km (3 miles). If present, the algorithm operates on the information received through the WAVE (S21). Next, the collision risk calculator 320 calculates the collision risk values CPA and TCPA (S30). Next, the collision risk determination unit 330 determines whether the CPA value is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b ) (S51), and when it is less than or equal to, the TCPA is within the set range. If TCPA satisfies the range "4min + L a / V a + L b / V b + β≤ TCPA ≤ 6min + L a / V a + L b / V b + β", it is determined as the first collision risk (S52). ), When TCPA is in the range of "TCPA ≤ 4min + L a / V a + L b / V b + β", it is determined as a secondary risk (S53). The collision risk output unit 340 outputs a warning sound or operates a warning light according to the degree of collision risk. The collision risk output unit 340 may display the collision risk on the screen or output through a warning light or a siren according to the alarm criteria according to the algorithm of the collision risk determination unit 330 according to each step shown in Table 2 below. have.
Figure 112018005214780-pat00009
Figure 112018005214780-pat00009
위험도 판단 알고리즘은 S52, S53에서 상기 표의 기준에 따라 TCPA의 범위를 변경할 수 있다.The risk determination algorithm may change the range of the TCPA according to the criteria of the table in S52 and S53.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 선박 충돌 방지 시스템 및 방법은 도 6에 도시된 바와 같이, AIS 정보 송수신과 WAVE 통신기술을 병행하여 사용하되 단거리(WAVE 수신 범위 약 3마일) 내에서는 WAVE 통신기술을 이용한 신뢰성 높은 충돌위험 경보를 제공하고, 원거리나 WAVE 단말기를 탑재하지 않은 선박에 대해서는 AIS 정보 송수신을 통한 충돌위험 경보를 제공할 수 있다.On the other hand, the ship collision prevention system and method according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, using the AIS information transmission and reception and WAVE communication technology in parallel, but WAVE communication technology within a short distance (WAVE receiving range about 3 miles) It can provide reliable collision risk alerts using AES and collision risk alerts through AIS information transmission and reception for ships that are not equipped with remote or WAVE terminals.
AIS를 통한 정보의 송수신은 선박 통항이 많은 곳에서 채널 과부하가 발생하여 정보의 업데이트가 누락되거나 잘못된 정보가 표시 될 수 있어 충돌예방시스템으로서의 신뢰성에 문제가 있을 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따르면, 충돌 위험이 높은 단거리 범위 내에서 WAVE를 이용하여 신뢰성 높은 충돌 위험 경보를 제공할 수 있는 장점이 있다.Transmission and reception of information through AIS may cause a problem in reliability as a collision prevention system because a channel overload may occur in a place where a lot of vessels pass and missing information may be updated or wrong information may be displayed. According to an embodiment of the present invention, In addition, it has the advantage of providing a reliable collision risk alarm using WAVE within a short range with high collision risk.
한편, 본 발명은, 처리 능력을 갖는 디바이스 상에서 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 선박 충돌 방지 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록매체 및 상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 실행하는 처리 능력을 갖는 디바이스를 추가로 포함할 수 있다. On the other hand, the present invention is a non-transitory computer readable recording medium and a non-transitory computer readable recording medium having recorded thereon a program for implementing a method for preventing a ship collision according to an embodiment of the present invention when executed on a device having processing capability. The device may further include a device having a processing ability to execute.
100 : AIS 200 : WAVE
310 : 데이터 수신부 320 : 충돌 위험도 연산부
330 : 충돌 위험도 판단부 340 : 충돌 위험도 출력부
100: AIS 200: WAVE
310: data receiver 320: collision risk calculator
330: collision risk determination unit 340: collision risk output unit

Claims (7)

  1. WAVE 통신기술을 사용하여 선박길이 및 폭, 선박 종류, 표준시간, 위치, 및 선속을 포함하는 정보를 송수신하는 WAVE;
    IMO 식별번호(MMSI), 호출부호(Call Sign), 선박명, 선박의 길이 및 폭, 선박종류, 표준시간, 및 위치 정보를 송수신하는 AIS;
    상기 WAVE 또는 상기 AIS로부터 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 길이, 속력, 및 침로 정보를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 데이터 수신부에서 전달받은 상기 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 경도, 속력, 및 침로 정보를 이용하여 CPA와 TCPA를 연산하는 충돌 위험도 연산부;
    상기 CPA 와 TCPA 값을 기준으로 상기 타선박과의 충돌 위험도를 판단하는 충돌 위험도 판단부; 및
    상기 충돌 위험도 판단부에서 판단한 상기 충돌 위험도의 정도에 따라 경고음을 출력하거나 경광등을 점등하는 충돌 위험도 출력부를 포함하고,
    상기 데이터 수신부는 상기 타선박과의 거리가 설정 범위 이내일 경우 상기 WAVE의 정보를 수신하여 상기 충돌 위험도 연산부로 전달하고,
    상기 충돌 위험도 판단부는 항해 중일 경우, 상기 CPA가 자선박과 타선박의 길이의 합(La+Lb)보다 작거나 같고, TCPA가 La/Va + Lb/Vb 와 사용자 입력 최소 시간값(β)에 2분을 더한 시간보다 작을 경우(TCPA ≤ 2min + La/Va+Lb/Vb+ß) 2차 위험으로 판단하고,
    여기서, La : 자선박 길이(m), Lb : 타선박 길이(m), Va : 자선박 속도(knots), Vb : 타선박 속도(knots), β:사용자 입력값(minimum)인 것을 특징으로 하는 선박 충돌 방지 시스템.
    WAVE for transmitting and receiving information including ship length and width, ship type, standard time, position, and ship speed using WAVE communication technology;
    AIS for transmitting and receiving IMO identification number (MMSI), Call Sign, ship name, ship length and width, ship type, standard time and location information;
    A data receiver configured to receive x coordinate (latitude), y coordinate (longitude), length, speed, and course information of the own vessel and the other vessel from the WAVE or the AIS;
    A collision risk calculator configured to calculate CPA and TCPA using x coordinates (latitude), y coordinates (longitude), longitude, speed, and course information of the own vessel and the other vessel received from the data receiver;
    A collision risk determination unit configured to determine a risk of collision with the other ship based on the CPA and the TCPA value; And
    A collision risk output unit configured to output a warning sound or turn on a warning light according to the degree of the collision risk determined by the collision risk determination unit,
    The data receiver receives the WAVE information and transmits the information to the collision risk calculator when the distance to the other ship is within a predetermined range.
    When the collision risk determination unit is sailing, the CPA is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b ), TCPA is the minimum of L a / V a + L b / V b and the user input If it is less than the time value (β) plus 2 minutes (TCPA ≤ 2min + L a / V a + L b / V b + ß), it is determined as a secondary risk,
    Where L a : ship length (m), L b : other ship length (m), V a : ship speed (knots), V b : ship speed (knots), β: user input value (minimum) Ship collision avoidance system, characterized in that.
  2. 삭제delete
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌 위험도 판단부는 조업중일 경우, 상기 CPA가 자선박과 타선박의 길이의 합(La+Lb)보다 작거나 같고 TCPA가 "4min + LaVa+LbV+β≤ TCPA ≤ 6min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 1차 위험으로 판단하고, TCPA가 "TCPA ≤ 4min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 2차 위험으로 판단하고,
    여기서, La : 자선박 길이(m), Lb : 타선박 길이(m), Va : 자선박 속도(knots), Vb : 타선박 속도(knots), β:사용자 입력값(minimum)인 것을 특징으로 하는 선박 충돌 방지 시스템.
    The method of claim 1,
    When the collision risk determination unit is in operation, the CPA is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b ) and the TCPA is "4min + L a V a + L b V + β≤ TCPA ≤ 6min + L a / V a + L b / V b + β "range is the primary risk, and if TCPA is in the range" TCPA ≤ 4min + L a / V a + L b / V b + β ", secondary Judge it as a risk,
    Where L a : ship length (m), L b : other ship length (m), V a : ship speed (knots), V b : ship speed (knots), β: user input value (minimum) Ship collision avoidance system, characterized in that.
  4. a) AIS와 WAVE부를 ON하여 자선박과 타선박의 x 좌표(위도), y 좌표(경도), 속력, 및 침로를 포함하는 정보를 송수신하는 단계;
    b) 데이터 수신부는 상기 타선박과 자선박의 거리를 체크하여 상기 타선박과의 거리가 설정 범위 이내이면 상기 WAVE를 통해 상기 정보를 수신하고, 설정 범위를 초과할 경우 상기 AIS를 통해 상기 정보를 수신하는 단계;
    c) 충돌 위험도 연산부가 상기 데이터 수신부로부터 상기 정보를 전달받아 CPA와 TCPA를 연산하는 단계;
    d) 충돌 위험도 판단부가 상기 c) 단계에서 연산한 상기 CPA가 자선박과 타선박 길이의 합(La + Lb)이하인 지 판단하는 단계;
    e) 상기 d) 단계에서 이하로 판단되면, 상기 TCPA가 설정범위 이내인 지를 판단하여 설정범위 이내일 경우 2차 위험으로 판단하는 단계; 및
    f) 상기 단계에서 2차 위험으로 판단하면 충돌 위험도 출력부가 위험 정보에 해당하는 경보를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 e) 단계에서,
    상기 자선박이 항해중일 경우,
    상기 TCPA의 범위가 TCPA ≤ 2min + La/Va+Lb/V+ß이면 상기 충돌 위험도 판단부(330)가 2차 위험으로 판단하는 것을 특징으로 하는 선박 충돌 방지 방법.
    a) turning on the AIS and WAVE units to transmit and receive information including x coordinates (latitude), y coordinates (longitude), speed, and course of the own vessel and the other vessel;
    b) The data receiving unit checks the distance between the other ship and the own ship and receives the information through the WAVE when the distance between the other ship and the other ship is within the set range, and the information is received through the AIS when the set range is exceeded. Receiving;
    c) a collision risk calculator calculating the CPA and TCPA by receiving the information from the data receiver;
    d) determining, by the collision risk determining unit, whether the CPA calculated in step c) is less than or equal to the sum of the length of the ship and the other ship (L a + L b );
    e) determining that the TCPA is within a setting range when it is determined to be less than or equal to the step d), and determining that the second risk is within the setting range; And
    f) the collision risk output unit outputs an alarm corresponding to the risk information if it is determined as the secondary risk in the step;
    In step e),
    If the vessel is sailing,
    If the TCPA range is TCPA ≤ 2min + L a / V a + L b / V + ß, the collision risk determination unit (330) is determined as a secondary risk.
  5. 삭제delete
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 e) 단계에서,
    상기 자선박이 조업중일 경우,
    상기 TCPA의 범위가 "4min + La/Va+Lb/Vb+β≤ TCPA ≤ 6min + La/Va+Lb/Vb+β" 이면 1차 위험으로 판단하고, "TCPA ≤ 4min + La/Va+Lb/Vb+β" 범위이면 2차 위험으로 판단하는 것을 특징으로 하는 선박 충돌 방지 방법.
    The method of claim 4, wherein
    In step e),
    If the vessel is in operation,
    If the range of TCPA is "4min + L a / V a + L b / V b + β≤ TCPA ≤ 6min + L a / V a + L b / V b + β", it is determined as a primary risk, and "TCPA If it is in the range ≤ 4min + L a / V a + L b / V b + β ", the secondary collision risk prevention method.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 b) 단계 상기 데이터 수신부는 상기 타선박이 3마일 범위 안에 위치할 경우 상기 WAVE부로부터 상기 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 선박 충돌 방지 방법.
    The method of claim 4, wherein
    B) The ship receiving method of claim 2, wherein the data receiving unit receives the information from the WAVE unit when the other ship is located within a range of 3 miles.
KR1020180005581A 2018-01-16 2018-01-16 Marin collision prevention system and method the same KR102064202B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180005581A KR102064202B1 (en) 2018-01-16 2018-01-16 Marin collision prevention system and method the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180005581A KR102064202B1 (en) 2018-01-16 2018-01-16 Marin collision prevention system and method the same
PCT/KR2019/000528 WO2019143083A1 (en) 2018-01-16 2019-01-14 Ship collision avoidance system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190087146A KR20190087146A (en) 2019-07-24
KR102064202B1 true KR102064202B1 (en) 2020-01-09

Family

ID=67302269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180005581A KR102064202B1 (en) 2018-01-16 2018-01-16 Marin collision prevention system and method the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102064202B1 (en)
WO (1) WO2019143083A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102142381B1 (en) * 2018-10-25 2020-08-07 한국해양교통안전공단 Marin safety alarm system and method the same
CN110570690B (en) * 2019-09-20 2021-01-15 珠海云航智能技术有限公司 Ship navigation risk early warning method and device, terminal device and storage medium
KR102212386B1 (en) * 2019-09-25 2021-02-04 한국해양교통안전공단 System and method for avoiding collision of ship based on wave communication
CN111326022B (en) * 2020-02-25 2020-12-25 广州中交通信有限公司 Ship coordinate correction method, system and device based on AIS and storage medium

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100720595B1 (en) 2006-08-02 2007-05-21 주식회사 아이센텍이엔씨 Smart video monitoring system and method communicating with auto-tracking radar system
JP2012021947A (en) 2010-07-16 2012-02-02 Japan Radio Co Ltd Navigation aid apparatus
KR101298925B1 (en) * 2011-12-21 2013-08-22 한국해양과학기술원 Collision Risk Recognition Support System on Multiple Ships by using the Directional Collision Risk
KR101816563B1 (en) 2012-09-28 2018-01-09 한국전자통신연구원 Method for supporting a sailing of ship and system thereof
KR20150082865A (en) * 2014-01-08 2015-07-16 대우조선해양 주식회사 Network apparatus for marine and method of data communication use it
KR101703906B1 (en) * 2015-01-22 2017-02-08 한국전자통신연구원 Vessel monitoring system and vessel monitoring method thereof
KR101693982B1 (en) * 2015-04-29 2017-01-09 현대중공업 주식회사 Apparatus and method for vessel collision avoidance
KR20170076405A (en) 2015-12-24 2017-07-04 재단법인 중소조선연구원 Marine transport safety system of coastal sailing ship using lte/wave communication technology

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
이진석 외, '해상교통관제사의 위험태도 분석을 통한 선박 충돌 위험도 연구', 한국항해항만학회지 제41권 제3호 93-102p.(2017.06.30)*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019143083A1 (en) 2019-07-25
KR20190087146A (en) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Robards et al. Conservation science and policy applications of the marine vessel Automatic Identification System (AIS)—a review
CA2210270C (en) Railway crossing collision avoidance system
Last et al. Comprehensive analysis of automatic identification system (AIS) data in regard to vessel movement prediction
EP1147504B1 (en) Airborne alerting system
CA2364018C (en) Vehicle-centric weather prediction system and method
CN107886775B (en) Bridge area ship active anti-collision early warning method and system
KR101113312B1 (en) system for preventing collision of vessel and method for preventing collision of vessel
US4853700A (en) Indicating system for warning airspace or threatening aircraft in aircraft collision avoidance system
US20150348412A1 (en) Vehicle to vehicle wireless communication apparatus with potential crash warning
EP0544830B1 (en) A universal dynamic navigation, surveillance, emergency location, and collision avoidance system and method
CN103714718B (en) A kind of inland river bridge area ship safe navigation precontrol system
US5519403A (en) Global positioning system communications multi-interface
TWI427570B (en) Vector-based harbor scheduling method
CN100595812C (en) Vessel movement monitoring and informing system and implementing method thereof
Tetreault Use of the Automatic Identification System (AIS) for maritime domain awareness (MDA)
CN102103802B (en) Passenger ship navigation management system using AIS two-way communication and control method thereof
CN105788370A (en) Internet AIS (automatic identification system)-base ship anti-collision method and system
WO2003060855A1 (en) On-board air traffic surveillance display distinguishing between formation and non-formation aircraft
CA2847013C (en) Systems and methods for extending maritime domain awareness by sharing radar tracks between vessels
KR101075563B1 (en) Personal Location Transponder and Tracking-Rescue Method Using the Same
KR101800453B1 (en) System and method for preventing collision of vessel using ais information
KR101948574B1 (en) Apparatus and method for preventing collision of vassels
US6133867A (en) Integrated air traffic management and collision avoidance system
US7016772B2 (en) Vehicle information display apparatus
US9659501B2 (en) Vessel monitoring system and vessel monitoring method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant