KR102159172B1 - 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼 및 이를 포함하는 예인 시스템 - Google Patents

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KR102159172B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼은, 상면 및 하면이 편평한 형상으로 일 방향으로 길게 형성되는 몸체부, 상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 형성되어 전진 또는 후진 운동을 제어하는 메인 스러스터, 상기 상면 및 하면에 형성되는 적어도 하나의 보조 스러스터를 포함하여, 상기 적어도 하나의 보조 스러스터를 이용하여 수직 운동 및 자세를 제어하는 보조 스러스터 그룹 및 상기 몸체부의 적어도 일 측면에 위치하여 각도 조절을 통해 주행 방향을 제어하는 날개 타 그룹을 포함할 수 있다.

Description

제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼 및 이를 포함하는 예인 시스템 {Underwater platform capable of driving same position and towing system including the same}
본 발명은 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼 및 이를 포함하는 예인 시스템에 관한 것이다.
소나(Sonar)는 수중 음파 전파를 이용하여 수중에 존재하는 물체 및 목표물을 탐지하고 식별하는 장치로서, 수중에서 물체의 위치 탐색 등을 위한 신호 탐지, 청음, 통신, 항해 등을 수행하기 위해 수중음향 에너지를 이용하는 장치를 말한다. 즉, 소나는 수중 목표물의 거리 및 방위를 측정하는 음향 탐지기 또는 수중청음기로 정의된다.
해양 조사 및 군사적인 목적으로 최근에는 상술한 바와 같은 소나 센서를 함정이나 잠수함에 탑재하여 예인 형태로 운용되면서 수중 표적을 탐지할 수 있도록 하는 선 배열 예인 소나(Towed array sonar)가 주로 이용되고 있다.
이와 같은 예인형 수중 장비 또는 수중 로봇은 크게 Flat 타입, ROV 타입, AUV 타입으로 구분된다.
Flat 타입은 편평한(flat) 형상으로 구현되는 것이 특징이며, 수직방향 조류에 의한 영향이 크고, 추진체가 다수개 배치되어있으며, 이에 따라 주변 장애물에 의해 영향을 많이 받는 것이 단점이다. 또한, 조타의 적용 여부에 따라 유동 해석 및 제어를 위한 전용 알고리즘을 별도로 필요로 한다는 한계가 있다.
ROV(Remotely operated vehicle) 타입은 원격 제어가 가능한 예인형 수중 장비는 설계가 복잡하고, 추진체를 다수 배치하여 사용하여 비용이 많이 소모될 뿐만 아니라, 제어 알고리즘의 설계 또한 복잡하여 구축하기 어렵다는 단점이 있다.
그리고, AUV(Autonomous underwater vehicle) 타입은 유체 유동이 없는 호버링(Hovering)이 불가능하고, 선회방향이 크면서 수중에서 수평 유지에 기술적인 한계를 가지고 있다.
한국 등록 특허 제10-1859569호 (등록)
본 발명은 상기 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 기존 수중 플랫폼에 비해 수중 주행을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 구조를 제공함으로써, 제자리 주행이 가능하면서, 조류의 영향을 최소화할 수 있는 수중 플랫폼을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼은, 상면 및 하면이 편평한 형상으로 일 방향으로 길게 형성되는 몸체부, 상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 형성되어 전진 또는 후진 운동을 제어하는 메인 스러스터, 상기 상면 및 하면에 형성되는 적어도 하나의 보조 스러스터를 포함하여, 상기 적어도 하나의 보조 스러스터를 이용하여 수직 운동 및 자세를 제어하는 보조 스러스터 그룹 및 상기 몸체부의 적어도 일 측면에 위치하여 각도 조절을 통해 주행 방향을 제어하는 날개 타 그룹을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조 스러스터 그룹은, 상기 상면에 형성되는 복수개의 제1 보조 스러스터들을 포함하는 제1 보조 스러스터 그룹, 상기 하면에 형성되는 복수개의 제2 보조 스러스터들을 포함하는 제2 보조 스러스터 그룹 및 상기 몸체부의 양측부에 형성되는 제3 보조 스러스터들을 포함하는 제3 보조 스러스터 그룹을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 날개 타 그룹은, 상기 몸체부의 양측부에 형성되는 수평 날개 타들을 포함하고, 상기 수평 날개 타들을 이용하여 제1 방향을 기준으로 하는 제1 각도 범위로 각도 조절을 통해 상기 수중 플랫폼의 피칭(pitching) 동작 또는 선회(circling) 동작을 제어하는 수평 날개 타 그룹 및 상기 몸체부의 상면 및 하면에 형성되는 수직 날개 타들을 포함하고, 상기 수직 날개 타들을 이용하여 상기 제1 방향과 수직하는 방향인 제2 방향을 기준으로 하는 제2 각도 범위로 각도 조절하여 상기 수중 플랫폼의 선미부(bow)의 모션을 제어하는 수직 날개 타 그룹을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평 날개 타들 및 수직 날개 타들은 상기 수중 플랫폼의 주행 모드에 따라 상기 몸체부 내로 삽입되거나, 상기 몸체부 밖으로 노출되어 상기 수중 플랫폼의 주행 방향을 제어할 수 있다.
또한, 상기 수중 플랫폼은 모체인 예인 선체에 의해 예인되는 함체이며, 상기 메인 스러스터가 대향되는 방향의 상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 상기 예인 선체와 케이블로 연결되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체부에 설치되며, 수중 표적에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부 및 상기 몸체부에 설치되며, 상기 영상 획득부로부터 상기 영상 정보를 획득한 이후, 음파 신호를 이용하여 상기 수중 표적을 감지하여 감지 신호를 생성하는 소나 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 획득부로부터 획득된 영상 정보를 분석하여 상기 수중 표적의 위치, 크기, 속도 중 적어도 하나의 표적 정보를 생성하는 영상 분석부 및 상기 분석된 표적 정보 및 감지 신호를 고려하여 상기 메인 스러스터 및 보조 스러스터를 제어하고자 하는 구동 속도로 제어하기 위한 스러스터 제어 신호 및 상기 날개 타들 각각을 제어하고자 하는 구동 각도로 제어하기 위한 날개 타 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체부의 모서리부는 수중 항력을 최소화하기 위한 구면 형상으로 형성되되, 상기 몸체부의 모서리부 중 전방측의 모서리가 후방측의 모서리보다 더 둥근 형태로 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플랫폼 예인 시스템은, 수면 위를 주행하는 선체, 상면 및 하면이 편평한 형상으로 일 방향으로 길게 형성되는 몸체부, 상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 형성되어 전진 또는 후진 운동을 제어하는 메인 스러스터, 상기 상면 및 하면에 형성되는 적어도 하나의 보조 스러스터를 포함하여, 상기 적어도 하나의 보조 스러스터를 이용하여 수직 운동 및 자세를 제어하는 보조 스러스터 그룹 및 상기 몸체부의 적어도 일 측면에 위치하여 각도 조절을 통해 주행 방향을 제어하는 날개 타 그룹을 포함하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼 및 상기 선체에 설치되어, 상기 수중 플랫폼을 내측에 안착시키되, 상기 수중 플랫폼의 진수 또는 회수함에 따라 상기 수중 플랫폼을 예인하는 예인 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼은 기존 수중 플랫폼에 비해 수중 주행을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 구조를 통해 제자리 주행이 가능하면서, 조류의 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼을 도시한 측면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼을 위에서 바라본 평면도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼의 아래에서 바라본 평면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼의 측면에서 바라본 평면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼을 정면에서 바라본 정면도이다.
도6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수중 플랫폼의 측면도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동제어모듈의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 날개 타의 구동과 관련하여 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼 예인 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록"등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도1 내지 도6에 도시된 바와 같은 구조적인 구성에 따른 본 발명의 수중 플랫폼은 유체에 의한 유동이 없는 상태인 제자리 주행이 가능한 것이 특징이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼을 도시한 측면도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼을 위에서 바라본 평면도이며, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼의 아래에서 바라본 평면도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼의 측면에서 바라본 평면도이며, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼을 정면에서 바라본 정면도이고, 도6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수중 플랫폼의 측면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼은 수중 플랫폼의 프레임을 형성하는 몸체부(100), 메인 스러스터(thruster, 110), 보조 스러스터 그룹(120), 날개 타 그룹(130), 영상 획득부(140), 소나 센서(150), 조명부(160), 연결부(170), 위치 추적 센서(180), 비상 조명(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 몸체부(100)는 기존의 잠수정의 형상과 같이 원기둥 형태가 아닌 상면 및 하면이 편평한(flat) 형상으로 일 방향으로 길게 형성될 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 몸체부(100)는 수중 항력을 최소화하기 위해 도2에 도시된 바와 같이 몸체부(100)의 모서리들이 구면 또는 원형 형상으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는 몸체부(100)의 전방측의 모서리(A)가 후방측의 모서리(B)보다 더 둥근 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 수중 플랫폼의 전방과 후방을 지정하는데는 특별한 제한은 없으나, 도1 내지 도6을 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 연결부(170)가 배치되는 부분을 수중 플랫폼의 전방측이고, 메인 스러스터(110)가 배치되는 부분을 수중 플랫폼의 후방측인 것으로 한정하여 설명한다.
본 발명의 메인 스러스터(110)는 상기 몸체부(100)의 후방측에 형성되어 수중 플랫폼의 전진 또는 후진 운동을 제어할 수 있는 동력을 제공한다.
그리고, 본 발명의 보조 스러스터 그룹(120)은 몸체부(100)의 상면, 하면, 양측면에 형성되는 보조 스러스터들을 포함하며, 상기 보조 스러스터들을 이용하여 수중 플랫폼의 수직 운동 및 수중 플랫폼의 자세를 제어할 수 있다.
보조 스러스터 그룹(120)은 몸체부(100)의 상면에 형성되는 제1 보조 스러스터들(121)을 포함하는 제1 보조 스러스터 그룹, 몸체부(100)의 하면에 형성되는 제2 보조 스러스터들(122)을 포함하는 제2 보조 스러스터 그룹, 및 몸체부(100)의 측면에 형성되는 제3 보조 스러스터들(123)을 포함하는 제2 보조 스러스터 그룹을 포함할 수 있다.
예컨대, 수중 플랫폼은 제1 보조 스러스터(121)의 동작을 통해 해저면 아래 방향으로 내려갈 수 있고, 제2 보조 스러스터(122)의 동작을 통하여는 위로 올라가는 수직 운동을 할 수 있고, 제3 보조 스러스터(123)를 이용하여 우측 또는 좌측으로 이동할 수도 있다. 수중 플랫폼은 좌측면에 있는 제3 보조 스러스터(123)를 이용하여 우측 방향으로 이동하고, 우측면에 있는 제3 보조 스러스터(123)를 이용하여 좌측 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 수중 플랫폼은 유체에 의한 움직임 없이 제자리 주행(호버링)을 하고자 하는 경우, 제어부의 제어 명령에 따라 제1 내지 제3 보조 스러스터(120)들 및 메인 스러스터(110)의 동작으로 제자리 주행을 할 수 있다.
본 발명의 날개 타 그룹(130)은 몸체부(100)의 상면, 하면, 양측면에 위치하여 각도 조절을 통해 수중 플랫폼의 주행 방향을 제어할 수 있다.
날개 타 그룹(130)은 몸체부의 양측부에 형성되는 수평 날개 타들(131)을 포함하는 수평 날개 타 그룹, 및 몸체부의 상면 및 하면에 형성되는 수직 날개 타들(132)을 포함하는 수직 날개 타 그룹을 포함하여 구성될 수 있다.
수평 날개 타(131)는 수중 플랫폼의 주행 방향(제1 방향)을 기준으로 기 설정된 구동 각도 범위(제1 각도 범위) 내로 각도 조절을 할 수 있고, 각도 조절을 통해 수중 플랫폼의 피칭(pitching) 동작 또는 선회(circling) 동작을 제어할 수 있다.
수직 날개 타(132)는 몸체부(100)의 상면과 하면에 배치되어, 수중 플랫폼의 주행 방향에 수직하는 방향(제2 방향)을 기준으로 기 설정된 구동 각도 범위(제2 각도 범위) 내로 각도 조절을 할 수 있고, 각도 조절을 통해 수중 플랫폼의 선미부(bow)의 모션, 즉, 선미부의 지향 방향을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 날개 타들은 수중 플랫폼의 주행 모드에 따라 몸체부(100) 내로 삽입되거나, 몸체부(100) 밖으로 노출될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 수중 플랫폼은 모체인 예인 선체에 의해 물 속으로 잠수되는 경우, 또는 임무가 종류되어 예인 선체로 회수되는 경우, 또는 주행 중 경로 상에 수중 객체에 있는 경우에 상기 날개 타(130)들은 몸체부(100) 내에 삽입된 채로 운용될 수 있다. 그리고, 수중 플랫폼이 잠수된 상태에서 주행 방향을 제어하는 경우에는 몸체부(100) 밖으로 노출된 상태로 상술한 바와 같이 각도 조절을 함으로써 운용될 수 있다.
그리고, 본 발명의 영상 획득부(140)는 몸체부(100)의 전방에 설치되어, 수중 물체에 대한 영상 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 수중 물체란 탐지하고자 하는 수중 표적일 수 있다.
도3을 참고하면, 본 발명의 소나 센서(150)는 몸체부(100) 양측면에 수중 플랫폼의 길이 방향으로 길게 마련되어, 초음파를 이용하여 상기 수중 물체에 대한 감지 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 조명부(160)는 영상 획득부(140)와 인접한 위치에 마련되어, 영상 획득부(140)가 수중 물체를 잘 탐지할 수 있도록 어두운 해저면을 향해 빛을 비추는 역할을 한다.
본 발명의 연결부(170)는 몸체부(100)의 전방에 설치되되, 상기 영상 획득부(140)보다 위에 배치되어 예인 선체와 예인 케이블로 연결되기 위한 커넥터이다.
본 발명의 위치 추적 센서(180)는 수중 음향 위치 추적 시스템(USBL)일 수 있다.
그리고, 본 발명의 비상 조명(190)은 수중 플랫폼(100)가 고장나거나, 예인 케이블이 끊어지는 등과 같은 문제가 발생한 경우에 비상 알림 동작을 함으로써, 구출 요청을 할 수 있다.
본 발명의 수중 플랫폼은 도6에 도시된 바와 같은 구동제어모듈(200)을 더 포함하여 구동될 수 있다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동제어모듈(200)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도7을 참고하면, 구동제어모듈(200)은 입력부(201), 영상 분석부(202), 객체 탐지부(203), 제어부(204), 전원부(205), 및 통신부(206)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(206)에서 예인 선체와의 통신을 함에 따라, 입력부(201)는 예인 선체로부터 입력 신호를 입력 받을 수 있다. 본 실시예에서는 수중 플랫폼과 예인 선체가 예인 케이블로 연결되어 비교적 서로 가까운 위치에 있어 무선으로 통신하여 입력 신호를 입력 받을 수 있고, 또 다른 실시예에서는, 예인 선체와 수중 플랫폼이 유선 케이블로 연결되어 유선으로 통신하도록 구현될 수도 있다. 도1 내지 도6에서는 유선 케이블을 따로 도시하지는 않았으나, 수중 플랫폼은 연결부(170)로 예인 케이블 및 통신 케이블(유선 케이블)로 예인 선체와 연결될 수 있다.
영상 분석부(202)는 영상 획득부(140)로부터 획득된 영상 정보를 분석하여 수중 물체(객체)에 대한 위치, 크기, 좌표, 속도 중 적어도 하나에 대한 같은 표적 정보를 분석할 수 있다.
객체 탐지부(203)는 상기 영상 분석부(202)로부터 분석된 표적 정보를 기반으로 소나 센서(150)에 동작 명령 신호를 인가함에 따라 소나 센서(150)로부터 획득된 감지 신호를 전달 받고, 상기 영상 분석부(202)로부터 분석된 표적 정보 및 감지 신호를 고려하여 수중 표적을 탐지할 수 있다.
이에 따라, 제어부(204)는 객체 탐지부(203)에 의해 탐지된 수중 표적에 대한 탐지 결과를 전달 받아, 수중 플랫폼의 주행을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 제어부(204)는 상기 탐지 결과를 기초로 메인 스러스터(100), 보조 스러스터 그룹(120) 및 날개 타 그룹(130)을 제어할 수 있다.
예컨대, 객체 탐지부(203)가 탐지한 결과, 수중 표적이 정지해있는 것으로 판단된 경우, 제어부(204)는 메인 스러스터(100)를 제1 구동 속도로 제어하기 위한 제어 신호를 메인 스러스터로 인가하고, 보조 스러스터를 제2 구동 속도로 제어하기 위한 제어 신호를 각 보조 스러스터로 인가하며, 마찬가지로 각 날개 타로 제어하고자 하는 구동 각도에 대한 제어 신호를 인가하여, 제자리 주행이 가능하도록 구동 제어할 수 있다.
이때, 본 발명의 제어부(204)는 제자리 주행을 위하여 수중 플랫폼에 마련된 유속 센서를 통해 감지된 수중의 조류의 방향 및 속도를 더욱 고려하여 상기 메인 스러스터, 및 보조 스러스터를 제어하기 위한 제1 및 제2 구동 속도를 결정하고, 날개 타들을 제어하기 위한 구동 각도 또한 결정할 수 있다.
또한, 객체 탐지부(203)가 수중 표적에 대하여 탐지한 결과, 수중 표적이 특정 방향으로 이동하고 있는 것으로 판단된 경우, 제어부(204)는 상기 탐지된 수중 표적의 이동 방향, 이동 속도, 조류 등을 고려하여 메인 스러스터, 보조 스러스터, 및 각 날개 타를 상기 이동하는 수중 표적을 향해 추적할 수 있도록 하는 제어 신호를 인가할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 제어부(204)는 입력부(201)로 입력된 예인 선체로부터 전달 받은 입력 신호를 고려하여 수중 플랫폼의 주행을 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(204)는 수중 플랫폼의 현재 주행 모드에 따라서 도8에 도시된 바와 같이, 날개 타 그룹(130)을 몸체부(100) 내로 삽입하거나 노출시킬 수 있도록 제어할 수 있다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 날개 타의 구동과 관련하여 설명하기 위해 도시한 도면이다. 제어부(204)는 수중 플랫폼이 잠수하기 위해 예인 선체로부터 분리되는 과정인 경우, 날개 타 그룹(130)을 도8의 (b)와 같이 몸체부(100) 내에 삽입된 상태로 유지하도록 제어하고, 분리가 완료되어 수중 플랫폼이 수중으로 잠수된 후 수중 표적을 탐지하는 타이밍에서는 도8의 (a)와 같이 몸체부(100) 내에 삽입되어 있던 날개 타들을 다시 몸체부(100) 밖으로 노출될 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(204)는 주행 중에도 주행 경로 상(수중)에 장애물이 있는 것으로 확인되면, 날개 타들 중 적어도 하나를 도8 (b)와 같이 몸체부 내에 삽입될 수 있도록 제어할 수도 있다. 도8에서는 몸체부의 측면에 위치하는 제1 날개 타에 대하여만 도시하였지만, 위 제어 동작은 수중 플랫폼의 모든 날개 타들에 적용될 수 있다.
그리고, 본 발명의 전원부(205)는 수중 플랫폼의 각 구성(110 내지 190)으로의 필요한 전력을 분배 공급할 수 있다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플랫폼 예인 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 보다 구체적으로는, 도9는 예인 장치와 결합되어 있던 수중 플랫폼이 분리되어 수중으로 입수되는 과정을 도시한 도면이다.
본 발명의 수중 플랫폼 예인 시스템은 도9에 도시된 바와 같이, 선체(90)와 예인 장치(91) 및 수중 플랫폼(92)을 포함할 수 있다.
도 9의 (a)는 수중 플랫폼(92)의 연결부가 예인 장치(91)와 결합되어 고정된 상태이다.
도 9의 (b)는 예인 장치(91)가 수중 플랫폼(92)을 선체(90)의 선미 밖으로 수평 이동하는 단계이다. 수중 플랫폼(92)의 연결부와 결합되는 예인 장치의 슬라이드부 결합 프레임(93)의 구동을 통해 슬라이드부(94)를 선미 밖으로 이동 시킨다.
도 9의 (c)는 수중 플랫폼(92)을 수중으로 이동시키기 위해 예인 장치(91)가 틸팅되는 단계이다. 수중 플랫폼(92)의 진수를 위한 상기 슬라이드부(94)의 틸팅 시 틸팅 각도에 맞추어 예인 장치(12)의 상승 프레임이 상승한다.
도 9의 (d)는 수중 플랫폼(92)을 진수하는 단계이다. 가이드 풀리(95)는 고정된 수중 플랫폼(92)과 일체로 슬라이드부(94)의 가이드 레일을 하강 이동하며, 하단에 걸렸을 때 가이드 풀리(95)는 그대로 유지한 채로, 수중 플랫폼(92)만 입수하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 몸체부
110: 메인 스러스터(thruster)
120: 보조 스러스터 그룹
130: 날개 타 그룹
140: 영상 획득부
150: 소나 센서
160: 조명부
170: 연결부
180: 위치 추적 센서
190: 비상 조명

Claims (11)

  1. 상면 및 하면이 편평한 형상으로 일 방향으로 길게 형성되는 몸체부;
    상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 형성되어 전진 또는 후진 운동을 제어하는 메인 스러스터;
    상기 몸체부의 상면, 하면 및 양측부에 형성되는 적어도 하나의 보조 스러스터를 포함하여, 상기 적어도 하나의 보조 스러스터를 이용하여 수직 운동 및 자세를 제어하는 보조 스러스터 그룹; 및
    상기 몸체부의 적어도 일 측면에 위치하여 각도 조절을 통해 주행 방향을 제어하는 날개 타 그룹;을 포함하되,
    상기 몸체부에 설치되며, 수중 표적에 대한 영상 정보 및 음파 신호를 이용하여 상기 수중 표적을 감지한 감지 신호를 기반으로 수중 표적을 탐지하고, 탐지된 수중 표적에 대한 탐지 결과에 따라 상기 메인 스러스터, 상기 보조 스러스터 그룹 및 상기 날개 타 그룹을 제어하는 구동제어모듈을 추가로 포함하고,
    상기 날개 타 그룹에 포함된 수평 날개 타들 및 수직 날개 타들은 수중 플랫폼의 주행 모드에 따라 상기 몸체부 내로 삽입되거나, 상기 몸체부 밖으로 노출되어 상기 수중 플랫폼의 주행 방향을 제어하되,
    상기 구동제어모듈은 주행 중 수중에 장애물이 있는 것으로 확인되면, 상기 날개 타 그룹에 포함된 수평 날개 타들 및 수직 날개 타들 중 적어도 하나를 상기 몸체부 내에 삽입되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 스러스터 그룹은,
    상기 상면에 형성되는 복수개의 제1 보조 스러스터들을 포함하는 제1 보조 스러스터 그룹;
    상기 하면에 형성되는 복수개의 제2 보조 스러스터들을 포함하는 제2 보조 스러스터 그룹; 및
    상기 몸체부의 양측부에 형성되는 제3 보조 스러스터들을 포함하는 제3 보조 스러스터 그룹;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 날개 타 그룹은,
    상기 몸체부의 양측부에 형성되는 수평 날개 타들을 포함하고, 상기 수평 날개 타들을 이용하여 제1 방향을 기준으로 하는 제1 각도 범위로 각도 조절을 통해 상기 수중 플랫폼의 피칭(pitching) 동작 또는 선회(circling) 동작을 제어하는 수평 날개 타 그룹; 및
    상기 몸체부의 상면 및 하면에 형성되는 수직 날개 타들을 포함하고, 상기 수직 날개 타들을 이용하여 상기 제1 방향과 수직하는 방향인 제2 방향을 기준으로 하는 제2 각도 범위로 각도 조절하여 상기 수중 플랫폼의 선미부(bow)의 모션을 제어하는 수직 날개 타 그룹;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수중 플랫폼은 모체인 예인 선체에 의해 예인되는 함체이며,
    상기 메인 스러스터가 대향되는 방향의 상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 상기 예인 선체와 케이블로 연결되는 연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부에 설치되며, 수중 표적에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 몸체부에 설치되며, 상기 영상 획득부로부터 상기 영상 정보를 획득한 이후, 음파 신호를 이용하여 상기 수중 표적을 감지하여 감지 신호를 생성하는 소나 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상 획득부로부터 획득된 영상 정보를 분석하여 상기 수중 표적의 위치, 크기, 속도 중 적어도 하나의 표적 정보를 생성하는 영상 분석부; 및
    상기 분석된 표적 정보 및 감지 신호를 고려하여 상기 메인 스러스터 및 보조 스러스터를 제어하고자 하는 구동 속도로 제어하기 위한 스러스터 제어 신호 및 상기 날개 타들 각각을 제어하고자 하는 구동 각도로 제어하기 위한 날개 타 제어 신호를 생성하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부의 모서리부는 수중 항력을 최소화하기 위한 구면 형상으로 형성되되,
    상기 몸체부의 모서리부 중 전방측의 모서리가 후방측의 모서리보다 더 둥근 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼.
  9. 수면 위를 주행하는 선체;
    상면 및 하면이 편평한 형상으로 일 방향으로 길게 형성되는 몸체부, 상기 몸체부의 전방 또는 후방측에 형성되어 전진 또는 후진 운동을 제어하는 메인 스러스터, 상기 상면 및 하면에 형성되는 적어도 하나의 보조 스러스터를 포함하여, 상기 적어도 하나의 보조 스러스터를 이용하여 수직 운동 및 자세를 제어하는 보조 스러스터 그룹 및 상기 몸체부의 적어도 일 측면에 위치하여 각도 조절을 통해 주행 방향을 제어하는 날개 타 그룹을 포함하는 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼; 및
    상기 선체에 설치되어, 상기 수중 플랫폼을 내측에 안착시키되, 상기 수중 플랫폼의 진수 또는 회수함에 따라 상기 수중 플랫폼을 예인하는 예인 장치;를 포함하되,
    상기 제자리 주행이 가능한 수중 플랫폼은, 상기 몸체부에 설치되며, 수중 표적에 대한 영상 정보 및 음파 신호를 이용하여 상기 수중 표적을 감지한 감지 신호를 기반으로 수중 표적을 탐지하고, 탐지된 수중 표적에 대한 탐지 결과에 따라 상기 메인 스러스터, 상기 보조 스러스터 그룹 및 상기 날개 타 그룹을 제어하는 구동제어모듈을 추가로 포함하고,
    상기 날개 타 그룹에 포함된 수평 날개 타들 및 수직 날개 타들은 수중 플랫폼의 주행 모드에 따라 상기 몸체부 내로 삽입되거나, 상기 몸체부 밖으로 노출되어 상기 수중 플랫폼의 주행 방향을 제어하되,
    상기 구동제어모듈은 주행 중 수중에 장애물이 있는 것으로 확인되면, 상기 날개 타 그룹에 포함된 수평 날개 타들 및 수직 날개 타들 중 적어도 하나를 상기 몸체부 내에 삽입되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수중 플랫폼 예인 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보조 스러스터 그룹은,
    상기 상면에 형성되는 복수개의 제1 보조 스러스터들을 포함하는 제1 보조 스러스터 그룹;
    상기 하면에 형성되는 복수개의 제2 보조 스러스터들을 포함하는 제2 보조 스러스터 그룹; 및
    상기 몸체부의 양측부에 형성되는 제3 보조 스러스터들을 포함하는 제3 보조 스러스터 그룹;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 플랫폼 예인 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 날개 타 그룹은,
    상기 몸체부의 양측부에 형성되는 수평 날개 타들을 포함하고, 상기 수평 날개 타들을 이용하여 제1 방향을 기준으로 하는 제1 각도 범위로 각도 조절을 통해 상기 수중 플랫폼의 피칭(pitching) 동작 또는 선회(circling) 동작을 제어하는 수평 날개 타 그룹; 및
    상기 몸체부의 상면 및 하면에 형성되는 수직 날개 타들을 포함하고, 상기 수직 날개 타들을 이용하여 상기 제1 방향과 수직하는 방향인 제2 방향을 기준으로 하는 제2 각도 범위로 각도 조절하여 상기 수중 플랫폼의 선미부(bow)의 모션을 제어하는 수직 날개 타 그룹;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 플랫폼 예인 시스템.
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