KR102172191B1 - Communication Systems for Cooperative Navigation between Unmanned Surface Vehicle and Manned Ship - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 유인선박과의 정보교환이 가능한 VHF 통신모듈에 의한 음성 데이터를 중계전송하는 통신 중계모듈, AIS 송수신기 및 문자음성 자동 변환기술을 활용하여 무인선과 주변 유인선박과의 사이에 협력 항해가 가능토록 하는 무인선 통신중계 시스템에 관한 것이다.This embodiment uses a communication relay module that relays and transmits voice data by a VHF communication module capable of exchanging information with a manned ship, an AIS transceiver, and a text-to-speech automatic conversion technology to enable cooperative navigation between an unmanned ship and a nearby manned ship. It relates to an unmanned communication relay system that makes possible.

Description

유인선과 무인선 사이에 협력 항해를 지원하기 위한 무인선 통신중계 시스템{Communication Systems for Cooperative Navigation between Unmanned Surface Vehicle and Manned Ship}Communication Systems for Cooperative Navigation between Unmanned Surface Vehicle and Manned Ship {Communication Systems for Cooperative Navigation between Unmanned Surface Vehicle and Manned Ship}

본 실시 예는 유인선과 무인선 사이에 협력 항해를 지원하기 위한 무인선 통신중계 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 무인선과 주변 유인선과의 협력 항해를 지원하기 위해, 유인선과 무인선 사이에 음성 영역에서의 교신이 이루어지도록 하는 무인선 통신중계 시스템에 관한 것이다The present embodiment relates to an unmanned communication relay system for supporting cooperative navigation between a manned ship and an unmanned ship. More specifically, it relates to an unmanned communication relay system that enables communication in the voice domain between the manned ship and the unmanned ship to support cooperative navigation between the unmanned ship and the surrounding manned ship.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.

기존의 선박 간 충돌을 회피하기 위해 선박을 조종하는 과정은 타 선박 및 주변 환경에 대한 정보를 수집하여 위험 존재 여부 판단 단계, 위험상황으로 판단될 경우 적절한 충돌 회피 침로 및 속도 계산 단계, 조우하는 선박과의 항해 의도 정보 교환을 통해 합의된 충돌 회피 침로 및 속력으로의 조종 단계, 그리고 이를 실행하는 단계로 나눌 수 있다.The process of manipulating a ship in order to avoid a collision between existing ships is the step of collecting information on other ships and the surrounding environment to determine whether there is a danger, the step of calculating the appropriate collision avoidance course and speed if it is judged as a dangerous situation, and the ship encountered Through the exchange of information on the intention of navigation with the Department, it can be divided into the step of controlling the agreed collision avoidance course and speed, and the step of implementing it.

최근, 무인선에 대한 연구가 활발하게 진행됨에 따라, 무인선 안전운항에 대한 연구 또한 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 기존의 무인선 안전운항을 위한 연구는 조우선박과의 항해 의도 파악을 위한 기존 통신장비를 활용한 정보교환은 고려하지 않고 있다는 문제가 있다.In recent years, as research on unmanned ships is actively progressing, studies on safe navigation of unmanned ships are also continuously being conducted. However, there is a problem that the existing research for safe navigation of unmanned ships does not consider information exchange using existing communication equipment to understand the intention of sailing with the Envoy ship.

한편, 무인선과 유인선간 항해 의도 정보교환과 제어센터(모선)의 감독 및 개입 없이 무인선의 의사결정만으로 충돌 회피를 진행할 경우, 조우선박과의 항해 의도 파악 불가능 및 항법 판단 등의 오류를 야기 시킬 수 있다. 이는 곧, 무인선의 효율적인 운항이 어려우며, 자칫 무인선과 유인선이 충돌하는 등의 위험 상황이 발생할 수 있다.On the other hand, if collision avoidance is carried out only by the decision-making of the unmanned ship without the exchange of information on the intention to sail between the unmanned ship and the manned ship, and without the supervision and intervention of the control center (mother ship), it may cause errors such as the inability to grasp the voyage intention with the neighboring ship and determine the navigation. have. This means that it is difficult to efficiently operate the unmanned ship, and dangerous situations such as collision between the unmanned ship and the manned ship may occur.

따라서, 무인선과 주변 유인선박과의 협력 항해를 지원하기 위해, 유인선박들에게 무인선의 항해 데이터 정보를 제공하고, 유인선박과의 음성통신을 가능하게 하는 통신 시스템을 필요로 한다.Therefore, in order to support cooperative navigation between the unmanned ship and the surrounding manned ships, there is a need for a communication system that provides navigation data information of the unmanned ship to the manned ships and enables voice communication with the manned ships.

본 발명은 이러한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유인선박과의 정보교환이 가능한 VHF 통신모듈에 의한 음성 데이터를 중계전송하는 통신 중계모듈, AIS 송수신기 및 문자음성 자동 변환기술을 활용하여 무인선과 주변 유인선박과의 사이에 협력 항해가 가능토록 하는 무인선 통신중계 시스템을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and utilizes a communication relay module that relays and transmits voice data by a VHF communication module capable of exchanging information with a manned ship, an AIS transceiver, and an automatic text-to-speech conversion technology. The purpose of this is to provide an unmanned communications relay system that enables cooperative navigation between unmanned ships and surrounding manned ships.

본 실시예는, 유인선과 무인선 사이에 협력 항해를 지원하기 위한 무인선 통신중계 시스템에 있어서, 상기 유인선과 상기 무인선을 원격 제어하는 무인선 제어센터 사이에 AIS(Automatic Identification System) 메시지의 송수신을 중계하는 AIS 제어모듈; 상기 유인선으로부터 상기 무인선으로의 요청신호가 발생 시 VHF(Very High Frequency) 무선전화 통신을 이용하여 상기 유인선으로부터 음성 데이터를 수신하는 VHF 통신모듈; 상기 VHF 통신모듈을 통해 수신된 음성 데이터를 상기 무인선 제어센터로 전달하며, 상기 무인선 제어센터로부터 상기 음성 데이터에 상응하여 송신된 응답 신호를 수신하여 상기 VHF 통신모듈로 전달하는 통신 중계모듈; 및 상기 무인선 제어센터로부터의 문자 데이터를 음성 데이터로 변환하여 출력하는 TTS 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템을 제공한다.In this embodiment, in an unmanned communication relay system for supporting cooperative navigation between a manned ship and an unmanned ship, transmission and reception of AIS (Automatic Identification System) messages between the manned ship and an unmanned ship control center remotely controlling the unmanned ship AIS control module for relaying; A VHF communication module for receiving voice data from the manned line using VHF (Very High Frequency) wireless telephone communication when a request signal from the manned line to the unmanned line is generated; A communication relay module for transmitting the voice data received through the VHF communication module to the unmanned aerial vehicle control center, receiving a response signal corresponding to the voice data from the unmanned aerial vehicle control center, and transmitting the received response signal to the VHF communication module; And a TTS module for converting and outputting text data from the unmanned control center into voice data.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 무인선과 유인선간 항해 의도 정보 교환을 통해 안전한 충돌 회피 운항이 가능한 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, there is an effect that safe collision avoidance navigation is possible through the exchange of navigation intention information between the unmanned ship and the manned ship.

또한, 무인선을 통해 메시지 중계가 가능함으로써 제어센터에서 무인선의 운항 상황을 주기적으로 확인 및 파악이 가능한 효과가 있다.In addition, since messages can be relayed through unmanned ships, the control center can periodically check and understand the operation status of unmanned ships.

또한, 무인선 위치, 임무정보 등을 지속적으로 유인선박에 제공함으로써, 유인선박에서 조기에 정보를 파악하여 최적화된 충돌 회피 항로 계획의 수립이 가능한 효과가 있다.In addition, by continuously providing the unmanned ship location and mission information to the manned ship, it is possible to establish an optimized collision avoidance route plan by grasping the information early in the manned ship.

도 1은 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템이 적용되는 협력항해 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템에 의해 제공되는 통신 제어기능의 전체 흐름도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템의 통신 제어기능에 대한 사용자 기능 요구사항을 정의한 예시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 TTS 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 11은 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템의 통신 제어기능을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram showing a cooperative navigation system to which the unmanned communication relay system according to the present embodiment is applied.
2 is an overall flowchart of a communication control function provided by the unmanned communication relay system according to the present embodiment.
3 is a diagram showing an unmanned communication relay system according to the present embodiment.
4 is an exemplary view defining user function requirements for the communication control function of the unmanned communication relay system according to the present embodiment.
5 is a diagram showing the configuration of a TTS module according to the present embodiment.
6 to 11 are flowcharts illustrating a communication control function of the unmanned communication relay system according to the present embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템이 적용되는 협력항해 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a cooperative navigation system to which the unmanned communication relay system according to the present embodiment is applied.

도 1을 참조하면, 협력항해 시스템은 무인선(110), 무인선 제어센터(120), 유인선(130) 및 해상교통 관제센터(140)를 포함한다. 여기서, 협력항해 시스템에 포함되는 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.1, the cooperative navigation system includes an unmanned ship 110, an unmanned ship control center 120, a manned ship 130, and a maritime traffic control center 140. Here, the components included in the cooperative navigation system are not necessarily limited thereto.

무인선(110)은 사람이 승선하지 아니하고 수색, 구조 및 오염방제 등을 목적으로 임무수행지역에 투입되는 선박을 의미한다.The unmanned ship 110 refers to a ship that is not aboard a human being and is put into the mission area for the purpose of search, rescue, and pollution control.

무인선(110)은 출항단계, 항해단계 및 입항단계의 순서로 항해하도록 구성된다. 여기서, 출항단계는 무인선(110)의 출발지점에서 임무수행지역에 투입하기 전까지의 무인선(110)의 운항단계를 의미하며, 항해단계는 임무수행지역 내에서의 무인선(110)의 운항단계를 의미하고, 입항단계는 임무수행지역으로부터 무인선(110)의 도착지점까지의 무인선(110)의 운항단계를 의미한다.The unmanned ship 110 is configured to sail in the order of a departure stage, a navigation stage, and an arrival stage. Here, the departure stage refers to the operation stage of the unmanned boat 110 from the starting point of the unmanned boat 110 until it is put into the mission area, and the navigation stage is the operation of the unmanned boat 110 within the mission area. It means a stage, and the arrival stage means the operation stage of the unmanned boat 110 from the mission performing area to the destination point of the unmanned boat 110.

본 실시예에 따른 무인선(110)은 무인선(110) 내 무인선 통신중계 시스템이 구비된다. 여기서, 무인선 통신중계 시스템은 무인선 제어센터(120)와 유인선(130) 사이, 또는, 무인선 제어센터(120)와 해상교통 관제센터(140) 사이의 교신을 위해, 무인선(110)이 중계소 역할을 하여 이루어지는 통신중계 시스템을 의미한다.The unmanned line 110 according to this embodiment is provided with an unmanned line communication relay system within the unmanned line 110. Here, the unmanned communication relay system is for communication between the unmanned ship control center 120 and the manned ship 130, or between the unmanned ship control center 120 and the maritime traffic control center 140, the unmanned ship 110 It means a communication relay system that acts as a relay station.

본 실시예에 있어서 무인선 통신중계 시스템은 무인선(110)과 주변 유인선(130)과의 협력 항해를 지원하기 위해, 유인선(130)들에게 무인선(110)의 일반 정보를 제공하고, 유인선(130)과의 통신을 가능토록 한다.In this embodiment, the unmanned communication relay system provides general information of the unmanned ship 110 to the manned ships 130 in order to support cooperative navigation between the unmanned ship 110 and the surrounding manned ship 130, and Enable communication with (130).

이를 위해, 무인선 통신중계 시스템에서는 통신기기로서 VHF(Very High Frequency, 초단파) 무선전화, UHF(Ultra High Frequency) 무선전화, AIS(Automatic Identification System, 선박자동식별 시스템) 장비 및 TTS(Text To Speech, 문자음성 변환) 장비 등이 구비될 수 있다.To this end, in the unmanned communication relay system, VHF (Very High Frequency) wireless telephone, UHF (Ultra High Frequency) wireless telephone, AIS (Automatic Identification System, Ship Automatic Identification System) equipment and TTS (Text To Speech) equipment as communication devices , Text-to-speech conversion) equipment, etc. may be provided.

본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템은 상기의 장비들을 활용하여 무인선(110)과 유인선(130)간 협력 항해를 위한 다양한 서비스 시나리오를 제공할 수 있다. 예컨대, 무인선 통신중계 시스템은 무인선(110)의 항해단계에서 VHF 통신모듈을 활용한 제1 시나리오, TTS 모듈을 활용한 제2 시나리오 및 AIS 제어모듈을 활용한 제3 시나리오 중 적어도 하나의 시나리오를 기반으로 한 통신 제어 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 시나리오란, 무인선(110)의 각 운항단계에서 무인선(110)에 빈번하게 발생할 수 있는 상황들을 상정하여 각 상황에서 어떠한 통신기기를 이용하여 어떠한 방식으로 통신할 것인지에 대해 정해놓은 지침을 의미한다.The unmanned ship communication relay system according to the present embodiment may provide various service scenarios for cooperative navigation between the unmanned ship 110 and the manned ship 130 using the above equipment. For example, the unmanned communication relay system is at least one of the first scenario using the VHF communication module, the second scenario using the TTS module, and the third scenario using the AIS control module in the navigation stage of the unmanned ship 110. Can perform communication control function based on. Here, the scenario refers to a set of guidelines on how to communicate using which communication device in each situation by assuming situations that may frequently occur in the unmanned ship 110 in each operation step of the unmanned ship 110. it means.

한편, 이하에서는, 무인선(110)과 유인선(130)간 협력 항해를 위해, 무인선(110)의 항해단계에서의 무인선 통신중계 시스템이 제공 가능한 서비스 시나리오를 중심으로 설명하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 무인선 통신중계 시스템은 상기의 장비를 활용하여 무인선(110)의 출항단계 및 입항단계에서도 출·입항보고 등을 같은 다양한 서비스를 제공할 수 있다.On the other hand, hereinafter, for cooperative navigation between the unmanned ship 110 and the manned ship 130, it will be described based on the service scenario that the unmanned ship communication relay system can provide at the navigation stage of the unmanned ship 110, It is not. For example, the unmanned communication relay system can provide various services such as departure/arrival reports at the departure and arrival stages of the unmanned ship 110 using the above equipment.

한편, 무인선 통신중계 시스템이 무인선(110)의 항해단계에서 수행하는 상기의 제1 내지 제3 시나리오에 대해서는 무인선 통신중계 시스템의 각 구성요소를 설명하는 과정에서 보다 자세히 설명하도록 한다.Meanwhile, the first to third scenarios performed by the unmanned communication relay system in the navigation stage of the unmanned aerial vehicle 110 will be described in more detail in the process of describing each component of the unmanned communication relay system.

무인선 제어센터(120)는 무인선(110)을 원격으로 제어할 수 있다. 이러한, 무인선 제어센터(120)는 무인선(110)과 관련한 정보들은 수집하고, 이를 유인선 또는 해상교통 관제센터(140)와 공유할 수 있다.The unmanned aerial vehicle control center 120 may remotely control the unmanned aerial vehicle 110. The unmanned ship control center 120 may collect information related to the unmanned ship 110 and share it with the manned ship or maritime traffic control center 140.

무인선 제어센터(120)와 무인선(110) 사이에는 전용 통신네트워크가 형성될 수 있으며, 이러한, 전용 통신네트워크는 무인선 통신중계 시스템을 통해 제공될 수 있다. 여기서, 전용 통신네트워크는 IP를 이용한 데이터 통신 예컨대, 무인기기의 전용통신 방식인 CNPC(Control and Non-Payload Communication) 통신 방식이 이용될 수 있다.A dedicated communication network may be formed between the unmanned line control center 120 and the unmanned line 110, and such a dedicated communication network may be provided through an unmanned line communication relay system. Here, as the dedicated communication network, data communication using IP, for example, a control and non-payload communication (CNPC) communication method, which is a dedicated communication method of an unmanned device, may be used.

본 실시예에 따른 무인선 제어센터(120)는 무인선(110) 내 구비된 무인선 통신중계 시스템을 통해 유인선 또는 해상교통 관제센터(140)와의 사이에 간접 통신을 진행하며, 이를 통해, 무인선(110)의 정보를 유인선 또는 해상교통 관제센터(140)로 제공한다. 이와 더불어, 무인선 제어센터(120)는 무인선(110) 내 구비된 무인선 통신중계 시스템을 통해 유인선 또는 해상교통 관제센터(140)로부터 유인선(130)의 정보를 제공받는다. 즉, 무인선 제어센터(120)는 무인선(110)을 대신하여 유인선 또는 해상교통 관제센터(140)과의 사이에 항해 의도 파악을 위한 정보교환을 수행하며, 이를 기반으로, 무인선(110)과 유인선(130) 사이에 협력 항해가 이루어질 수 있도록 지원한다.The unmanned ship control center 120 according to the present embodiment performs indirect communication between the manned ship or the maritime traffic control center 140 through the unmanned ship communication relay system provided in the unmanned ship 110, and through this, The information of the ship 110 is provided to the manned ship or the maritime traffic control center 140. In addition, the unmanned ship control center 120 receives information of the manned ship 130 from the manned ship or maritime traffic control center 140 through the unmanned ship communication relay system provided in the unmanned ship 110. That is, the unmanned ship control center 120 performs information exchange between the manned ship or the maritime traffic control center 140 to determine the intention to sail on behalf of the unmanned ship 110, and based on this, the unmanned ship 110 ) And the manned ship 130 to support cooperative sailing to be made.

유인선(130)은 사람이 승선하고 있는 선박을 의미한다. 본 실시예에 따른 유인선(130)은 무인선(110) 내 구비된 무인선 통신중계 시스템을 통해 무인선 제어센터(120)와 간접 통신을 진행하며, 이를 통해, 무인선(110)과의 사이에 협력 항해가 이루어질 수 있도록 동작한다.The manned ship 130 means a ship on which a person is on board. The manned ship 130 according to the present embodiment performs indirect communication with the unmanned ship control center 120 through the unmanned ship communication relay system provided in the unmanned ship 110, through which, between the unmanned ship 110 and the Operate so that cooperative voyages can be made.

해상교통 관제센터(140, Vessel Traffic Service center)는 관제구역 안에서 이동하는 선박들의 해상교통, 질서유지 및 안전운항을 위한 관찰확인, 정보제공, 조언, 권고 및 지시를 하거나 필요한 항만운영 정보를 제공하는 업무를 수행하는 기관을 의미한다.The Vessel Traffic Service Center (140) provides observation and confirmation, information provision, advice, recommendations and instructions for maritime traffic, order maintenance and safe operation of vessels moving within the control area, or providing necessary port operation information. It means an organization that performs business.

해상교통 관제센터(140)는 무인선(110)와 유인선(130) 간의 충돌위험을 감지하는 경우, 두 선박의 충돌을 방지하기 위한 목적으로, 무인선(110) 또는 유인선(130)에게 상대 선박의 속력, 침로, DCPA(Distance at Closest Point of Approach, 최단접근거리), TCPA(Time to Closest Point of Approach, 최단접근시간) 및 주변상황 등의 정보를 제공할 수 있다.When the maritime traffic control center 140 detects the risk of collision between the unmanned ship 110 and the manned ship 130, for the purpose of preventing a collision between the two ships, the unmanned ship 110 or the manned ship 130 It can provide information such as speed, course, Distance at Closest Point of Approach (DCPA), Time to Closest Point of Approach (TCPA), and surroundings.

한편, 실시예에 따라 해상교통 관제센터(140)가 무인선(110)의 운항과 관련하여 무인선 제어센터(120)와 교신을 원하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 해상교통 관제센터(140)는 무인선(110) 내 구비된 무인선 통신중계 시스템을 통해 무인선 제어센터(120)와 간접 통신을 진행하며, 이를 기반으로, 무인선(110)과 유인선(130) 사이에 협력 항해가 이루어질 수 있도록 지원할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment, there may be a case where the maritime traffic control center 140 wants to communicate with the unmanned ship control center 120 in relation to the operation of the unmanned ship 110. In this case, the maritime traffic control center 140 performs indirect communication with the unmanned ship control center 120 through the unmanned ship communication relay system provided in the unmanned ship 110, and based on this, the unmanned ship 110 and the It can be supported so that cooperative sailing can be made between the manned ships 130.

도 2는 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템에 의해 제공되는 통신 제어기능의 전체 흐름도이다.2 is an overall flowchart of a communication control function provided by the unmanned communication relay system according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템은 무인선(110)과 유인선(130) 간 협력 항해를 위해, 무인선 제어센터(120)와 유인선(130) 사이 또는, 무인선 제어센터(120)와 해상교통 관제센터(140) 사이의 교신을 중계한다.The unmanned communication relay system according to the present embodiment is for cooperative navigation between the unmanned ship 110 and the manned ship 130, between the unmanned ship control center 120 and the manned ship 130, or between the unmanned ship control center 120 and The communication between the maritime traffic control center 140 is relayed.

이를 위해, 무인선 통신중계 시스템은, 무인선(110)의 항해단계에서 VHF 통신모듈을 활용한 제1 시나리오, TTS 모듈을 활용한 제2 시나리오 및 AIS 제어모듈을 활용한 제3 시나리오 중 적어도 하나의 시나리오를 기반으로 한 통신 제어 기능을 수행할 수 있다.To this end, the unmanned communication relay system includes at least one of a first scenario using a VHF communication module, a second scenario using a TTS module, and a third scenario using an AIS control module in the navigation stage of the unmanned ship 110. Communication control function based on the scenario of can be performed.

예컨대, 도 2를 참조하면, 무인선 통신중계 시스템은 VHF 통신모듈을 활용한 제1 시나리오를 통해 무인선 제어센터(120)와 유인선(130) 또는, 해상교통 관제센터(140) 사이에 통신 요청 및 응답, 채널 변경 요청 및 처리와 같은 통신 제어 기능을 수행할 수 있다.For example, referring to Figure 2, the unmanned communication relay system requests communication between the unmanned ship control center 120 and the manned ship 130 or the maritime traffic control center 140 through the first scenario using the VHF communication module. And a communication control function such as response, request and processing of channel change.

또한, 무인선 통신중계 시스템은 TTS 모듈을 활용한 제2 시나리오를 통해 무인선 제어센터(120)와 유인선(130) 또는, 해상교통 관제센터(140) 사이에 통신 요청 및 응답, 안내 방송과 같은 통신 제어 기능을 수행할 수 있다.In addition, the unmanned communication relay system is a communication request and response between the unmanned ship control center 120 and the manned ship 130 or the maritime traffic control center 140 through the second scenario using the TTS module, such as announcements. Communication control function can be performed.

또한, 무인선 통신중계 시스템은 AIS 제어모듈을 활용한 제3 시나리오를 통해 무인선 제어센터(120)와 유인선(130) 또는, 해상교통 관제센터(140) 사이에 AIS 메시지 송수신과 같은 통신 제어 기능을 수행할 수 있다.In addition, the unmanned communication relay system provides communication control functions such as transmission and reception of AIS messages between the unmanned ship control center 120 and the manned ship 130 or the maritime traffic control center 140 through the third scenario using the AIS control module. Can be done.

도 3은 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing an unmanned communication relay system according to the present embodiment.

도 3에 도시하듯이, 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템은 VHF 통신모듈(300), 통신 중계모듈(302), TTS 모듈(304), 스위칭 모듈(306), 방송앰프(308), AIS 송수신기(310), AIS 제어모듈(312), 모선용 통신모듈(314)을 포함한다.As shown in Fig. 3, the unmanned communication relay system according to the present embodiment includes a VHF communication module 300, a communication relay module 302, a TTS module 304, a switching module 306, a broadcast amplifier 308, and It includes an AIS transceiver 310, an AIS control module 312, and a communication module 314 for a bus.

VHF 통신모듈(300)은 초단파인 VHF 무선전화 통신을 이용하여, 조난 신호 발신 서비스, 해상 교통 관제 또는 타 선박과의 교신을 위한 기능을 수행한다. 즉, VHF 통신모듈(300)은 무인선(110) 상에 구비되며, VHF 무선전화 통신을 이용하여, 유인선(130) 또는, 해상교통 관제센터(140)와의 사이에 쌍방 정보교환을 하게 된다.The VHF communication module 300 performs a function for a distress signal transmission service, maritime traffic control, or communication with other ships using VHF wireless telephone communication, which is a very high frequency. That is, the VHF communication module 300 is provided on the unmanned ship 110, and exchanges information between the manned ship 130 or the maritime traffic control center 140 using VHF wireless telephone communication.

본 실시예에 따른 VHF 통신모듈(300)은 유인선(130)으로부터 무인선(110)으로의 통신 요청신호 혹은 채널변경 요청 신호가 발생 시 제1 시나리오를 수행한다.The VHF communication module 300 according to the present embodiment performs a first scenario when a communication request signal or a channel change request signal from the manned line 130 to the unmanned line 110 is generated.

예컨대, 도 4를 참조하면, VHF 통신모듈(300)은 유인선(130)으로부터 무인선(110)으로의 통신 요청신호가 발생 시 VHF 무선전화 통신을 이용하여 유인선(130)으로부터 음성 데이터를 수신하고, 이후, 해당 음성 데이터에 응답하여 무인선 제어센터(120)로부터 송신된 음성 데이터를 유인선(130)으로 전송할 수 있다.For example, referring to FIG. 4, the VHF communication module 300 receives voice data from the manned line 130 using VHF wireless telephone communication when a communication request signal from the manned line 130 to the unmanned line 110 occurs, and , Thereafter, the voice data transmitted from the unmanned control center 120 may be transmitted to the manned ship 130 in response to the corresponding voice data.

또한, VHF 통신모듈(300)은 유인선(130)으로부터 무인선(110)으로의 채널변경 요청신호가 발생 시 VHF 무선전화 통신을 이용하여 유인선(130)으로부터 음성 데이터를 수신하고, 이후, 해당 음성 데이터에 응답하여 무인선 제어센터(120)로부터 송신된 채널변경 명령신호에 기반하여 VHF 무선전화 채널을 변경할 수 있다.In addition, the VHF communication module 300 receives voice data from the manned line 130 using VHF wireless telephone communication when a channel change request signal from the manned line 130 to the unmanned line 110 is generated, and then, the corresponding voice In response to the data, the VHF wireless telephone channel may be changed based on the channel change command signal transmitted from the unmanned control center 120.

통신 중계모듈(302)은 VHF 통신모듈(300)와 무인선 제어센터(120) 사이에 음성 데이터의 송수신을 중계하는 기능을 수행한다. 즉, 통신 중계모듈(302)은 VHF 통신모듈(300)을 통해 수신된 음성 데이터를 모선용 통신모듈(314)로 전송하여 무인선 제어센터(120)로 전달되도록 한다. 반대로, 통신 중계모듈(302)은 모선용 통신모듈(314)을 통해 수신된 무인선 제어센터(120)의 음성 데이터를 VHF 통신모듈(300)로 전송하여 유인선(130)으로 전달되도록 한다.The communication relay module 302 performs a function of relaying transmission and reception of voice data between the VHF communication module 300 and the unmanned control center 120. That is, the communication relay module 302 transmits the voice data received through the VHF communication module 300 to the communication module 314 for the mother ship to be transmitted to the unmanned ship control center 120. On the contrary, the communication relay module 302 transmits the voice data of the unmanned control center 120 received through the communication module 314 for the mother ship to the VHF communication module 300 to be transmitted to the manned ship 130.

한편, 본 실시예에 있어서, 통신 중계모듈(302)은 VHF 통신모듈(300)을 통해 수신한 음성 데이터를 PCM(Pulse Code Modulation)을 통해 디지털 데이터로 변환하여 무인선 제어센터(120)로 전달한다. 반대로, 통신 중계모듈(302)은 모선용 통신모듈(314)을 통해 디지털 데이터 형태의 음성 데이터를 수신하며, 이를 다시 음성 데이터로 전환하여 VHF 통신모듈(300)로 전달한다.On the other hand, in this embodiment, the communication relay module 302 converts the voice data received through the VHF communication module 300 into digital data through PCM (Pulse Code Modulation) and transfers it to the unmanned control center 120 do. Conversely, the communication relay module 302 receives voice data in the form of digital data through the communication module 314 for the bus, converts it back to voice data, and transmits it to the VHF communication module 300.

본 실시예에 있어서, 통신 중계모듈(302)은 UHF(Ultra High Frequency) 무선전화를 포함하여 이루어지며, 이를 통해, VHF 통신모듈(300)을 통해 수신된 음성 데이터를 UHF 전화채널을 통하여 무인선 제어센터(120)로 전달한다. 마찬가지로, 통신 중계모듈(320)은 무인선 제어센터(120)로부터 음성 데이터에 상응하여 송신된 응답 신호를 UHF 전화채널을 통하여 수신하며, 이를 VHF 통신모듈(300)로 전달하여, VHF 무선전화 채널을 통해 유인선(130)으로 전달되도록 한다.In this embodiment, the communication relay module 302 includes a UHF (Ultra High Frequency) wireless telephone, and through this, the voice data received through the VHF communication module 300 is transmitted through a UHF telephone channel. It is transmitted to the control center 120. Likewise, the communication relay module 320 receives a response signal transmitted from the unmanned control center 120 corresponding to the voice data through the UHF telephone channel, and transmits it to the VHF communication module 300, To be transferred to the manned ship 130 through.

TTS 모듈(304)은 문자음성 자동변환 기술을 활용하여 문자 데이터로부터 음성 데이터를 생성한다.The TTS module 304 uses text-to-speech automatic conversion technology to generate voice data from text data.

본 실시예에 따른 TTS 모듈(304)은 무인선 제어센터(120)로부터 유인선(130)의 음성 데이터에 대한 응답 신호로서 송신한 문자 데이터를 수신한 경우 혹은 무인선 제어센터(120)로부터 문자 데이터를 포함한 방송 안내 명령을 수신한 경우 제2 시나리오를 수행한다.The TTS module 304 according to the present embodiment receives text data transmitted from the unmanned ship control center 120 as a response signal to the voice data of the manned ship 130 or the text data from the unmanned ship control center 120. When a broadcast guide command including a is received, a second scenario is performed.

예컨대, 도 4를 참조하면, TTS 모듈(304)은 상기의 문자 데이터가 수신 시 문자 데이터를 음성 데이터로 전환하고, 전환된 음성 데이터를 VHF 통신모듈(300)을 통해 유인선(130)으로 전달할 수 있다.For example, referring to FIG. 4, the TTS module 304 converts the text data into voice data when the text data is received, and transfers the converted voice data to the manned ship 130 through the VHF communication module 300. have.

또한, TTS 모듈(304)은 상기의 방송 안내 명령을 수신 시 방송 안내 명령에 상응하는 문자 데이터를 음성 데이터로 전환하고, 전환된 음성 데이터를 무인선(110)에 설치된 방송앰프(308)를 통해 유인선(130)으로 출력할 수 있다.In addition, the TTS module 304 converts text data corresponding to the broadcast guide command to voice data upon receiving the broadcast guide command, and converts the converted voice data to the broadcast amplifier 308 installed on the unmanned ship 110. It can be output to the manned line 130.

이를 위해, 본 실시예에 따른 TTS 모듈(304)은 도 5에 도시된 바와 같이 TTF 기기관리 SW(500), TTS 엔진(502) 및 Wav Player(504)로 구성될 수 있다.To this end, the TTS module 304 according to the present embodiment may include a TTF device management SW 500, a TTS engine 502, and a wav player 504, as shown in FIG. 5.

TTF 기기관리 SW(500)는 무인선 제어센터(120)로부터 음성변경 대상이되는 문자 메시지를 포함한 TTS 명령을 수신하는 경우 해당 문자 메시지를 SSML 형식으로 변환하여 TTS 엔진(502)로 송신한다.When receiving a TTS command including a text message subject to voice change from the unmanned control center 120, the TTF device management SW 500 converts the text message into SSML format and transmits it to the TTS engine 502.

TTS 엔진(502)은 수신한 문자 메시지를 Wav 형식의 음성 메시지로 전환하고, 이를 Wav Player(504)로 전달한다.The TTS engine 502 converts the received text message into a voice message in a Wav format, and transmits it to the Wav Player 504.

Wav Player(504)는 TTS 엔진(502)로부터 수신한 음성 메시지를 출력한다. 한편, 본 실시예에 있어서, Wav Player(504)는 TTS 모듈(304)이 무인선 제어센터(120)로부터 수신한 문자 데이터가 유인선(130)의 음성 데이터에 대한 응답 신호로서 송신한 문자 데이터인 경우, 이를 VHF 통신모듈(300)로 출력한다.The Wav Player 504 outputs a voice message received from the TTS engine 502. On the other hand, in this embodiment, the Wav Player 504 is the text data transmitted by the TTS module 304 as a response signal to the voice data of the manned ship 130 from the unmanned ship control center 120. In this case, it is output to the VHF communication module 300.

Wav Player(504)는 TTS 모듈(304)이 무인선 제어센터(120)로부터 수신한 문자 데이터가 방송 안내 명령에 상응하는 문자 데이터인 경우, 이를 방송앰프(308)로 출력한다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템은 무인선 제어센터(120)로부터 응답 신호 즉, 문자 데이터의 종류에 따라 VHF 통신모듈(300) 및 방송앰프(308) 중 적어도 하나의 장치로 TTS 모듈(304)의 출력을 연동하는 스위칭 모듈(306)을 포함하여 구성될 수 있다.When the text data received by the TTS module 304 from the unmanned control center 120 is text data corresponding to a broadcast guide command, the wav player 504 outputs the text data to the broadcast amplifier 308. To this end, the unmanned line communication relay system according to the present embodiment transmits a response signal from the unmanned line control center 120 to at least one of the VHF communication module 300 and the broadcast amplifier 308 according to the type of text data. It may be configured to include a switching module 306 interlocking the output of the TTS module 304.

AIS 송수신기(310)는 AIS 통신을 이용하여, 무인선(110)과 유인선(130) 사이에 주기적으로 AIS 메시지를 송수신하는 기능을 수행한다. 즉, AIS 송수신기(310)는 유인선(130)으로부터 유인선(130)에 상응하는 AIS 메시지를 수신한다. 이때, AIS 송수신기(310)가 유인선(130)으로부터 수신하는 AIS 메시지 상에는 유인선(130)의 AIS 장비를 통해 수집된 유인선(130)의 상태정보가 포함될 수 있다. 한편, 유인선(130)의 상태정보는 유인선(130)의 속력, 침로, DCPA, TCPA 및 주변상황 중 하나 이상의 정보가 포함될 수 있다.The AIS transceiver 310 performs a function of periodically transmitting and receiving AIS messages between the unmanned line 110 and the manned line 130 by using AIS communication. That is, the AIS transceiver 310 receives an AIS message corresponding to the manned line 130 from the manned line 130. At this time, the status information of the manned ship 130 collected through the AIS equipment of the manned ship 130 may be included on the AIS message received by the AIS transceiver 310 from the manned ship 130. On the other hand, the status information of the manned ship 130 may include one or more of the speed, course, DCPA, TCPA, and surrounding conditions of the manned ship 130.

AIS 송수신기(310)는 무인선 제어센터(120)로부터 무인선(110)에 상응하여 생성된 AIS 메시지를 제공받고, 이를 유인선(130)으로 송신한다. 이때, AIS 송수신기(310)가 유인선(130)으로 송신하는 무인선(110)의 AIS 메시지는 바람직하게는 AIS-ASM 메시지 형태일 수 있다. 예컨대, 무인선(110)의 AIS 메시지 상에는 무인선(110)의 상태정보(무인선 식별정보, 항해계획, 목적지, 임무목적 등) 및 무인선의 상태정보를 기반으로 산출된 영역 통고정보(특정 지리적 영역, 다중선, 위치들에 대한 동적정보 등), 항해계획, 목적지, 임무목적 등 다양한 사항을 기록할 수 있는 문자 설명정보 중 적어도 하나의 정보가 포함될 수 있다.The AIS transceiver 310 receives an AIS message generated corresponding to the unmanned aerial vehicle 110 from the unmanned aerial vehicle control center 120 and transmits it to the manned vehicle 130. In this case, the AIS message of the unmanned line 110 transmitted by the AIS transceiver 310 to the manned line 130 may be preferably in the form of an AIS-ASM message. For example, on the AIS message of the unmanned ship 110, the status information of the unmanned ship 110 (unmanned ship identification information, voyage plan, destination, mission purpose, etc.) and area notification information calculated based on the state information of the unmanned ship (specific geographic At least one of text description information capable of recording various items such as area, multiple ships, dynamic information on locations, etc.), navigation plan, destination, and mission purpose may be included.

AIS 제어모듈(312)은 유인선(130)과 무인선 제어센터(120) 사이에 AIS 메시지의 송수신을 중계하는 기능을 수행한다. 즉, AIS 제어모듈(312)은 무인선(110)으로 수신된 유인선(130)의 AIS 메시지를 무인선 제어센터(120)로 전달하며, 반대로, 무인선 제어센터(120)로부터 수신된 무인선(110)의 AIS 메시지를 유인선(130)으로 전달한다.The AIS control module 312 performs a function of relaying transmission and reception of AIS messages between the manned ship 130 and the unmanned ship control center 120. That is, the AIS control module 312 transmits the AIS message of the manned ship 130 received by the unmanned ship 110 to the unmanned ship control center 120, and, on the contrary, the unmanned ship received from the unmanned ship control center 120 The AIS message of (110) is delivered to the manned ship (130).

본 실시예에 따른 AIS 제어모듈(312)은 유인선(130)으로부터 유인선(130)에 상응하는 AIS 메시지가 수신된 경우 혹은 무인선 제어센터(120)로부터 무인선(110)에 상응하는 AIS 메시지가 수신된 경우 제3 시나리오를 수행한다.The AIS control module 312 according to the present embodiment receives an AIS message corresponding to the manned ship 130 from the manned ship 130 or the AIS message corresponding to the manned ship 110 from the manned ship 130 If received, the third scenario is performed.

예컨대, 도 4를 참조하면, AIS 제어모듈(312)은 제3 시나리오를 수행 시 유인선(130)으로부터 유인선(130)의 상태정보를 포함하는 AIS 메시지를 수집하고, 수집된 AIS 메지시 상에 메시지 수집 시간 정보를 추가하여 무인선 제어센터(120)로 전달한다.For example, referring to FIG. 4, the AIS control module 312 collects an AIS message including status information of the manned ship 130 from the manned ship 130 when performing the third scenario, and a message on the collected AIS message. The collection time information is added and transmitted to the unmanned control center 120.

또한, AIS 제어모듈(312)은 제3 시나리오를 수행 시 무인선 제어센터(120)로부터 무인선의 상태정보, 무인선의 상태정보를 기반으로 산출된 영역 통고정보, 문자 설명정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한 AIS 메시지를 수집하고, 수집된 AIS 메시지를 유인선(130)으로 전달한다.In addition, when performing the third scenario, the AIS control module 312 receives at least one of status information of the unmanned ship, area notification information, and text description information calculated based on the status information of the unmanned ship from the unmanned ship control center 120. Collects the included AIS messages, and delivers the collected AIS messages to the manned ship 130.

한편, 본 실시예에 있어서, 무인선 제어센터(120)로부터 생성된 무인선(110)의 AIS 메시지가 문자 메시지 형태인 경우 해당 AIS 메시지는 TTS 모듈(304)을 통해 유인선(130)으로 전송될 수 있다.On the other hand, in this embodiment, when the AIS message of the unmanned aerial vehicle 110 generated from the unmanned aerial vehicle control center 120 is in the form of a text message, the corresponding AIS message will be transmitted to the manned vehicle 130 through the TTS module 304. I can.

모선용 통신모듈(314)은 무인선 제어센터(120)와 무인선(110) 사이에는 전용 통신네트워크를 통해 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 이러한, 모선용 통신모듈(314)은 바람직하게는 무인선 제어센터(120)와 무인선(110)에 각각 구비될 수 있으며, 무인선(110)의 경우 통신 중계모듈(302) 상에 포함되는 형태로 구현될 수 있다.The bus communication module 314 performs a function of transmitting and receiving data through a dedicated communication network between the unmanned line control center 120 and the unmanned line 110. Such, the communication module 314 for the bus may be preferably provided in each of the unmanned control center 120 and the unmanned ship 110, and in the case of the unmanned ship 110, included on the communication relay module 302 It can be implemented in a form.

도 6 내지 도 11은 본 실시예에 따른 무인선 통신중계 시스템의 통신 제어기능을 설명하기 위한 흐름도이다. 한편, 도 6 내지 도 11에 있어서, 유인선(130)은 해상교통 관제센터(140)로 대체될 수도 있다.6 to 11 are flowcharts illustrating a communication control function of the unmanned communication relay system according to the present embodiment. Meanwhile, in FIGS. 6 to 11, the manned ship 130 may be replaced with a maritime traffic control center 140.

도 6은 VHF 통신모듈을 활용한 제1 시나리오 중 통신 요청 및 응답에 관한 통신 제어기능을 예시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a communication control function related to a communication request and response among a first scenario using a VHF communication module.

도 6을 참조하면, VHF 통신모듈(300)은 유인선(130)으로부터 무인선(110)으로의 통신 요청신호가 발생 시 VHF 무선전화 통신을 이용하여 유인선(130)으로부터 음성 데이터를 수신하고, 이를 통신 중계모듈(302)로 전달한다.6, when a communication request signal from the manned line 130 to the unmanned line 110 occurs, the VHF communication module 300 receives voice data from the manned line 130 using VHF wireless telephone communication, and It is transmitted to the communication relay module 302.

통신 중계모듈(302)은 VHF 통신모듈(300)로부터 수신된 음성 데이터를 PCM을 통해 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 모선용 통신모듈(314)을 통해 무인선 제어센터(120)로 전달한다The communication relay module 302 converts the voice data received from the VHF communication module 300 into digital data through PCM, and converts the converted digital data to the unmanned ship control center 120 through the communication module 314 for the bus. Deliver

무인선 제어센터(120)는 모선용 통신모듈(314)을 통해 수신된 디지털 데이터를 음성 데이터로 변환하여 출력한다.The unmanned ship control center 120 converts digital data received through the communication module 314 for a bus into voice data and outputs it.

무인선 제어센터(120)는 출력된 음성 데이터에 대한 응답신호로서, 음성 데이터를 입력받아 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 모선용 통신모듈(314)을 경유하여 통신 중계모듈(302)로 전달한다.As a response signal to the output voice data, the unmanned ship control center 120 receives voice data and converts it into digital data, and the converted digital data is communicated via a communication module 314 for a bus, and a communication relay module 302 To pass.

통신 중계모듈(302)은 전달받은 디지털 데이터를 음성 데이터로 변환하여 VHF 통신모듈(300)로 전달하여 VHF 통신모듈(300)를 통해 유인선(130)으로 전달한다.The communication relay module 302 converts the received digital data into voice data, transfers it to the VHF communication module 300, and transmits it to the manned line 130 through the VHF communication module 300.

도 7은 VHF 통신모듈을 활용한 제1 시나리오 중 채널 변경 요청 및 처리에 관한 통신 제어기능을 예시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a communication control function for requesting and processing a channel change in a first scenario using a VHF communication module.

도 7을 참조하면, VHF 통신모듈(300)은 유인선(130)으로부터 무인선(110)으로의 채널변경 요청신호가 발생 시 VHF 무선전화 통신을 이용하여 유인선(130)으로부터 음성 데이터를 수신하고, 이를 통신 중계모듈(302)로 전달한다.Referring to FIG. 7, the VHF communication module 300 receives voice data from the manned line 130 using VHF wireless telephone communication when a channel change request signal from the manned line 130 to the unmanned line 110 occurs, This is transmitted to the communication relay module 302.

통신 중계모듈(302)은 VHF 통신모듈(300)로부터 수신된 음성 데이터를 PCM을 통해 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 모선용 통신모듈(314)을 통해 무인선 제어센터(120)로 전달한다The communication relay module 302 converts the voice data received from the VHF communication module 300 into digital data through PCM, and converts the converted digital data to the unmanned ship control center 120 through the communication module 314 for the bus. Deliver

무인선 제어센터(120)는 모선용 통신모듈(314)을 통해 수신된 디지털 데이터를 음성 데이터로 변환하여 출력한다.The unmanned ship control center 120 converts digital data received through the communication module 314 for a bus into voice data and outputs it.

무인선 제어센터(120)는 출력된 음성 데이터에 대한 응답신호로서 채널변경 명령신호를 입력받고, 모선용 통신모듈(314) 및 통신 중계모듈(302)를 경유하여 VHF 통신모듈(300)로 전송한다.The unmanned line control center 120 receives a channel change command signal as a response signal to the output voice data, and transmits it to the VHF communication module 300 via the communication module 314 for the bus and the communication relay module 302. do.

VHF 통신모듈(300)는 수신한 채널변경 명령신호에 근거하여 VHF 무선전화 채널을 변경하다.The VHF communication module 300 changes the VHF wireless telephone channel based on the received channel change command signal.

도 8은 TTS 모듈을 활용한 제2 시나리오 중 통신 요청 및 응답에 관한 통신 제어기능을 예시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a communication control function related to a communication request and response in a second scenario using a TTS module.

한편, 도 8의 경우는, 유인선(110)으로부터 무인선 제어센터(120)까지의 음성 데이터의 전달 과정은 동일하되, 무인선 제어센터(120)로부터 음성 데이터에 대한 응답신호로서 문자 데이터가 송신되는 경우에 해당한다.On the other hand, in the case of FIG. 8, the transmission process of voice data from the manned ship 110 to the unmanned ship control center 120 is the same, but the text data is transmitted as a response signal to the voice data from the unmanned ship control center 120 This is the case.

TTS 모듈(304)은 모선용 통신모듈(314)을 통해 수신한 문자 데이터를 음성데이터로 변환하고, 변환된 음성 데이터를 통신 중계모듈(302)로 전달한다.The TTS module 304 converts text data received through the communication module 314 for the mother ship into voice data, and transmits the converted voice data to the communication relay module 302.

통신 중계모듈(302)은 음성 데이터를 스위칭 모듈(304)를 통해 VHF 통신모듈(300)로 전달하고, VHF 통신모듈(300)은 전달받은 음성 데이터를 유인선(130)으로 송신한다.The communication relay module 302 transmits the voice data to the VHF communication module 300 through the switching module 304, and the VHF communication module 300 transmits the received voice data to the manned line 130.

도 9는 TTS 모듈을 활용한 제2 시나리오 중 방송에 관한 통신 제어기능을 예시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a communication control function related to broadcasting among a second scenario using a TTS module.

한편, 도 9의 경우는, 무인선 제어센터(120)로부터 문자 데이터를 포함한 방송 안내 명령을 수신한 경우에 해당한다.Meanwhile, the case of FIG. 9 corresponds to a case where a broadcast guide command including text data is received from the unmanned control center 120.

TTS 모듈(304)은 모선용 통신모듈(314)을 통해 무인선 제어센터(120)로부터 문자 데이터를 포함한 방송 안내 명령을 수신한다.The TTS module 304 receives a broadcast guide command including text data from the unmanned ship control center 120 through the communication module 314 for the mother ship.

TTS 모듈(304)은 수신한 방송 안내 명령 내 문자 데이터를 음성 데이터로 변환하고, 변환된 음성 데이터를 통신 중계모듈(302)로 전달한다.The TTS module 304 converts the text data in the received broadcast guide command into voice data, and transmits the converted voice data to the communication relay module 302.

통신 중계모듈(302)은 음성 데이터를 스위칭 모듈(304)를 통해 방송앰프(308)로 전달하고, 방송앰프(308)는 전달받은 음성 데이터를 유인선(130)으로 출력한다.The communication relay module 302 transmits the voice data to the broadcast amplifier 308 through the switching module 304, and the broadcast amplifier 308 outputs the received voice data to the manned line 130.

도 10은 AIS 제어모듈(312)을 활용한 제3 시나리오 중 정보 송신에 관한 통신 제어기능을 예시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a communication control function related to information transmission among a third scenario using the AIS control module 312.

한편, 도 10의 경우는 무인선 제어센터(120)로부터 무인선(110)에 상응하는 AIS 메시지가 수신되는 경우에 해당한다.Meanwhile, the case of FIG. 10 corresponds to a case where an AIS message corresponding to the unmanned aerial vehicle 110 is received from the unmanned aerial vehicle control center 120.

AIS 제어모듈(312)은 모선용 통신모듈(314)을 통해 무인선 제어센터(120)로부터 무인선(110)에 대한 AIS 메시지를 수신한다. 이때, AIS 메시지 상에는 무인선의 상태정보, 무인선의 상태정보를 기반으로 산출된 영역 통고정보, 문자 설명정보 중 적어도 하나의 정보가 포함될 수 있다.The AIS control module 312 receives an AIS message for the unmanned ship 110 from the unmanned ship control center 120 through the communication module 314 for the mother ship. At this time, the AIS message may include at least one of status information of the unmanned ship, area notification information calculated based on the state information of the unmanned ship, and text description information.

AIS 제어모듈(312)은 수신한 AIS 메시지를 AIS 송수신기(310)를 통해 유인선(130)으로 전달한다.The AIS control module 312 transmits the received AIS message to the manned line 130 through the AIS transceiver 310.

도 11은 AIS 제어모듈(312)을 활용한 제3 시나리오 중 무인선 수신 AIS 정보 전달에 관한 통신 제어기능을 예시한 흐름도이다. 11 is a flowchart illustrating a communication control function related to transmission of unmanned aerial vehicle reception AIS information among a third scenario using the AIS control module 312.

한편, 도 11의 경우는 유인선(130)으로부터 무인선(110)으로 유인선(130)에 상응하는 AIS 메시지가 수신되는 경우에 해당한다.Meanwhile, the case of FIG. 11 corresponds to a case in which an AIS message corresponding to the manned ship 130 is received from the manned ship 130 to the unmanned ship 110.

AIS 제어모듈(312)은 유인선(130)으로부터 AIS 송수신기(310)를 통해 유인선(130)에 대한 AIS 메시지를 수신한다. 한편, AIS 제어모듈(312)은 AIS 송수신기(130)와의 사이에 NMEA 0183 기반 통신으로 AIS 메시지를 송수신할 수 있다.The AIS control module 312 receives an AIS message for the manned ship 130 through the AIS transceiver 310 from the manned ship 130. Meanwhile, the AIS control module 312 may transmit and receive AIS messages through NMEA 0183-based communication with the AIS transceiver 130.

AIS 제어모듈(312)은 수신한 AIS 메시지 상에 메시지 수집 시간 정보를 추가하고, 이를 모선용 통신모듈(314)을 통해 무인선 제어센터(120)로 전달한다.The AIS control module 312 adds message collection time information to the received AIS message, and transmits it to the unmanned ship control center 120 through the communication module 314 for the bus.

여기서, 도 6 내지 도 11에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 6 내지 도 11에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 6 내지 도 11의 순서로 한정되는 것은 아니다.Here, in FIGS. 6 to 11, it is described that each process is sequentially executed, but is not limited thereto. In other words, it is not limited to the order of FIGS. 6 to 11 since it may be applied by changing the processes illustrated in FIGS. 6 to 11 or executing one or more processes in parallel.

전술한 바와 같이 도 6 내지 도 11에 기재된 통신 제어기능은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 기록될 수 있다.As described above, the communication control function described in FIGS. 6 to 11 is implemented as a program and can be read using software of a computer (CD-ROM, RAM, ROM, memory card, hard disk, magneto-optical disk, storage Device, etc.).

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

110: 무인선 120: 무인선 제어센터
130: 유인선 140: 해상교통 관제센터
300: VHF 통신모듈 302: 통신 중계모듈
304: TTS 모듈 306: 스위칭 모듈
308: 방송앰프 310: AIS 송수신기
312: AIS 제어모듈 314: 모선용 통신모듈110: unmanned vehicle 120: unmanned vehicle control center
130: manned ship 140: maritime traffic control center
300: VHF communication module 302: communication relay module
304: TTS module 306: switching module
308: broadcast amplifier 310: AIS transceiver
312: AIS control module 314: communication module for bus

Claims (13)

유인선과 무인선 사이에 협력 항해를 지원하기 위한 무인선 통신중계 시스템에 있어서,
상기 유인선과 상기 무인선을 원격 제어하는 무인선 제어센터 사이에 AIS(Automatic Identification System) 메시지의 송수신을 중계하는 AIS 제어모듈;
상기 유인선으로부터 상기 무인선으로의 요청신호가 발생 시 VHF(Very High Frequency) 무선전화 통신을 이용하여 상기 유인선으로부터 음성 데이터를 수신하는 VHF 통신모듈;
상기 VHF 통신모듈을 통해 수신된 음성 데이터를 상기 무인선 제어센터로 전달하며, 상기 무인선 제어센터로부터 상기 음성 데이터에 상응하여 송신된 응답 신호를 수신하여 상기 VHF 통신모듈로 전달하는 통신 중계모듈; 및
상기 무인선 제어센터로부터의 문자 데이터를 음성 데이터로 변환하여 출력하는 TTS 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.In the unmanned communication relay system for supporting cooperative navigation between manned ships and unmanned ships,
An AIS control module for relaying transmission and reception of an AIS (Automatic Identification System) message between the manned ship and an unmanned ship control center that remotely controls the unmanned ship;
A VHF communication module for receiving voice data from the manned line using VHF (Very High Frequency) wireless telephone communication when a request signal from the manned line to the unmanned line is generated;
A communication relay module for transmitting the voice data received through the VHF communication module to the unmanned aerial vehicle control center, receiving a response signal corresponding to the voice data from the unmanned aerial vehicle control center, and transmitting the received response signal to the VHF communication module; And
A TTS module that converts text data from the unmanned control center into voice data and outputs it
Unmanned communication relay system comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 무인선은, 출항단계, 항해단계 및 입항단계의 순서로 항해하도록 구성되며,
상기 무인선 통신중계 시스템은 상기 무인선의 항해단계에서 상기 VHF 통신모듈을 활용한 제1 시나리오, 상기 TTS 모듈을 활용한 제2 시나리오, 상기 AIS 제어모듈을 활용한 제3 시나리오 중 적어도 하나의 시나리오를 적응적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 1,
The unmanned ship is configured to sail in the order of a departure stage, a navigation stage, and an arrival stage,
The unmanned communication relay system provides at least one of a first scenario using the VHF communication module, a second scenario using the TTS module, and a third scenario using the AIS control module in the navigation stage of the unmanned ship. Unmanned communication relay system, characterized in that to perform adaptively. 제 2항에 있어서,
상기 VHF 통신모듈은,
상기 유인선으로부터 상기 무인선으로의 통신 요청신호 혹은 채널변경 요청신호가 발생 시 상기 제1 시나리오를 수행하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 2,
The VHF communication module,
And executing the first scenario when a communication request signal or a channel change request signal from the manned line to the unmanned line is generated. 제 3항에 있어서,
상기 VHF 통신모듈은,
상기 통신 요청신호 발생 시 상기 유인선으로부터 수신한 음성 데이터를 상기 통신 중계모듈을 경유하여 상기 무인선 제어센터로 전달하며, 상기 무인선 제어센터로부터 상기 응답 신호로서 전송되는 음성 데이터를 수신하여 상기 유인선으로 전달하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 3,
The VHF communication module,
When the communication request signal is generated, the voice data received from the manned ship is transmitted to the unmanned ship control center via the communication relay module, and the voice data transmitted as the response signal from the unmanned ship control center is received to the manned ship. Unmanned communication relay system, characterized in that the transmission. 제 3항에 있어서,
상기 VHF 통신모듈은,
상기 채널변경 요청신호 발생 시 상기 유인선으로부터 수신한 음성 데이터를 상기 통신 중계모듈을 경유하여 상기 무인선 제어센터로 전달하며, 상기 무인선 제어센터로부터 상기 응답 신호로서 전송되는 채널변경 명령신호를 수신하여 기 정의된 VHF 무선전화 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 3,
The VHF communication module,
When the channel change request signal is generated, the voice data received from the manned ship is transmitted to the unmanned ship control center via the communication relay module, and a channel change command signal transmitted as the response signal from the unmanned ship control center is received. Unmanned communication relay system, characterized in that changing a predefined VHF radiotelephone channel. 제 2항에 있어서,
상기 통신 중계모듈은,
상기 제1 시나리오를 수행 시 상기 VHF 통신모듈로부터 수신한 음성 데이터를 PCM(Pulse Code Modulation)을 통해 디지털 데이터로 변환하여 상기 무인선 제어센터로 전달하며, 상기 무인선 제어센터로부터 전송되는 상기 응답 신호가 디지털 데이터인 경우 상기 디지털 데이터를 음성 데이터로 변환하여 상기 VHF 통신모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 2,
The communication relay module,
When performing the first scenario, the voice data received from the VHF communication module is converted into digital data through PCM (Pulse Code Modulation) and transmitted to the unmanned control center, and the response signal transmitted from the unmanned control center When is digital data, the digital data is converted into voice data and transmitted to the VHF communication module. 제 2항에 있어서,
상기 TTS 모듈은,
상기 무인선 제어센터로부터의 상기 응답 신호로서 상기 문자 데이터를 수신한 경우 혹은 상기 무인선 제어센터로부터 상기 문자 데이터를 포함한 방송 안내명령을 수신한 경우 상기 제2 시나리오를 수행하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 2,
The TTS module,
The second scenario is performed when the text data is received as the response signal from the unmanned aerial vehicle control center or when a broadcast guidance command including the text data is received from the unmanned aerial vehicle control center. Communication relay system. 제 7항에 있어서,
상기 TTS 모듈은,
상기 문자 데이터가 수신 시 상기 문자 데이터를 음성 데이터로 전환하고, 전환된 음성 데이터를 상기 VHF 통신모듈을 통해 상기 유인선으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 7,
The TTS module,
When the text data is received, the text data is converted into voice data, and the converted voice data is transmitted to the manned ship through the VHF communication module. 제 7항에 있어서,
상기 TTS 모듈은,
상기 방송 안내명령이 수신 시 상기 문자 데이터를 음성 데이터로 전환하고, 전환된 음성 데이터를 상기 무인선에 설치된 방송앰프를 통해 상기 유인선으로 출력하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 7,
The TTS module,
When the broadcast guide command is received, the text data is converted into voice data, and the converted voice data is output to the manned line through a broadcast amplifier installed on the unmanned line. 제 7항에 있어서,
상기 응답 신호의 종류에 따라 상기 VHF 통신모듈 및 상기 무인선에 설치된 방송앰프 중 적어도 하나의 장치로 상기 TTS 모듈의 출력을 연동하는 스위칭 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 7,
And a switching module for interlocking the output of the TTS module with at least one of the VHF communication module and the broadcast amplifier installed on the unmanned line according to the type of the response signal. 제 2항에 있어서,
상기 AIS 제어모듈은,
상기 유인선으로부터 상기 유인선에 상응하는 AIS 메시지가 수신된 경우 혹은 상기 무인선 제어센터로부터 상기 무인선에 상응하는 AIS 메시지가 수신된 경우 상기 제3 시나리오를 수행하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 2,
The AIS control module,
And performing the third scenario when an AIS message corresponding to the manned ship is received from the manned ship or an AIS message corresponding to the manned ship is received from the manned ship control center. 제 11항에 있어서,
상기 AIS 제어모듈은,
상기 제3 시나리오를 수행 시 상기 유인선으로부터 상기 유인선의 상태정보를 포함하는 상기 AIS 메시지를 수집하고, 수집된 AIS 메지시 상에 메시지 수집 시간 정보를 추가하여 상기 무인선 제어센터로 전달하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 11,
The AIS control module,
When performing the third scenario, the AIS message including the status information of the manned ship is collected from the manned ship, and the message collection time information is added to the collected AIS message and transmitted to the unmanned ship control center. Unmanned communication relay system. 제 11항에 있어서,
상기 AIS 제어모듈은,
상기 제3 시나리오를 수행 시 상기 무인선 제어센터로부터 상기 무인선의 상태정보, 상기 무인선의 상태정보를 기반으로 산출된 영역 통고정보, 문자 설명정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한 상기 AIS 메시지를 수집하고, 수집된 AIS 메시지를 상기 유인선으로 전달하는 것을 특징으로 하는 무인선 통신중계 시스템.The method of claim 11,
The AIS control module,
When performing the third scenario, collects the AIS message including at least one of information from the unmanned aerial vehicle control center and at least one of the unmanned aerial vehicle status information, area notification information calculated based on the unmanned vehicle status information, and text description information, An unmanned line communication relay system, characterized in that delivering the collected AIS message to the manned line.
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