KR102336224B1 - 공항의 교통관제 지원정보 생성장치 및 이를 포함하는 공항의 교통관제 지원장치 - Google Patents

공항의 교통관제 지원정보 생성장치 및 이를 포함하는 공항의 교통관제 지원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 공항의 교통관제 지원정보 생성장치와 관련된다. 본 발명은 실시예로, 항공기를 포함한 공항 내부의 주요 객체에 대한 영상 정보를 취득하는 영상취득부, 상기 영상취득부로부터 취득된 영상 정보를 전송받아 공항의 주요 객체를 식별하는 한편 이동하는 항공기의 이동경로와 미리 설정된 해당 항공기의 이동경로를 비교하여 항공기의 예상 경로를 분석하는 영상분석부 및 상기 영상분석부로부터 전송되는 복수의 항공기의 예상 경로로부터 항공기 간의 충돌가능성과 위험 지역의 이동가능성을 포함한 위험 여부를 분석하는 상황분석부를 포함하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치를 제시한다.

Description

공항의 교통관제 지원정보 생성장치 및 이를 포함하는 공항의 교통관제 지원장치{Airport traffic control support information generation device and Airport traffic control support device including the same}
본 발명은 공항의 교통관제 지원정보 생성장치에 관한 것으로서, 상세하게는 공항에서 지상관제를 보조하여 항공기의 충돌 위험을 방지하게 할 수 있는 교통관제 지원정보 생성장치 및 이를 포함하는 공항의 교통관제 지원장치와 관련된다.
최근에는 국제적 교류가 늘어나고 소득 수준의 향상으로 해외 여행이 증가하는 등 항공 교통량이 증가하고 있는 추세에 있다. 항공 교통량이 증가함에 따라 공항에서의 항공사고 발생률이 증가하고 있다.
일반적인 항공 관제는 항공기 간의 충돌방지, 항공기와 장애물 간의 충돌방지, 항공교통의 촉진 및 질서유지를 목적으로 지상 또는 비행 중인 모든 항공기의 이륙 또는 착륙 순서 및 시기와 방법에 관하여 항공교통관제기관이 수행하는 업무를 의미한다.
이러한 항공 관제는 공항 내 지상에서 운항하는 항공기와 당해 공항의 업무에 종사하는 사람에 대하여 행하는 관제업무인 지상관제, 접근관제구역 내에 위치한 관할 공항으로 도착 또는 출발하는 계기비행 항공기에 대하여 행하는 관제업무인 접근관제, 항로상을 비행중인 계기비행 항공기에 대하여 항공기간 분리 및 정보를 제공하는 관제업무인 항로관제 등으로 구분된다.
이 중 항공기의 지상이동을 관제함에 있어서, 24시간 중단 없이 고도의 집중력을 발휘하여 관제영역 전체에 대하여 실시간으로 판단을 내려야 하는 항공관제사의 역할이 중요하며 이들의 업무와 의사결정을 효과적으로 지원할 필요가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0101300호 (2016.08.25)
본 발명은, 대량의 CCTV가 설치된 공항 환경에 기반하여 영상분석을 통해 지상관제를 지원할 수 있도록 하며, 효율성 및 안전성을 높일 수 있는 추가적인 정보를 제공함으로써 사고를 방지할 수 있게 하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치를 제시한다.
또한 리모트 타워 등 디지털 디스플레이 기반의 육안 관제가 가능하도록 효율성 및 안전성을 높일 수 있는 추가적인 정보를 각종 UI를 통해 제공함으로써 사고를 방지할 수 있게 하는 공항의 교통관제 지원장치를 제시한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 항공기를 포함한 공항 내부의 주요 객체에 대한 영상 정보를 취득하는 영상취득부, 상기 영상취득부로부터 취득된 영상 정보를 전송받아 공항의 주요 객체를 식별하는 한편 이동하는 항공기의 이동경로와 미리 설정된 해당 항공기의 이동경로를 비교하여 항공기의 예상 경로를 분석하는 영상분석부 및 상기 영상분석부로부터 전송되는 복수의 항공기의 예상 경로로부터 항공기 간의 충돌가능성과 위험 지역의 이동가능성을 포함한 위험 여부를 분석하는 상황분석부를 포함하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치를 제시한다.
여기에서 영상취득부는, 공항에 설치되는 CCTV를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 상기 영상분석부는, 상기 영상취득부로부터 전송된 영상 정보로부터 영상 정보 내의 주요 객체를 탐지하는 한편 해당 객체의 좌표를 산출하는 객체탐지유닛, 상기 객체탐지유닛에서 탐지된 객체 중 이동하는 객체에 대하여 영상 정보 사이의 객체의 동일성을 판단하는 객체추적유닛, 상기 객체추적유닛에서 동일하다고 판단된 객체에 대하여 해당 객체의 이동을 분석하는 이동분석유닛 및 상기 이동분석유닛에서 이동이 분석된 객체와 공항의 관제 시스템에 저장된 공항 교통 정보를 매칭하여 해당 객체를 식별하는 객체식별유닛을 포함할 수 있다.
여기에서 상기 객체탐지유닛은, 탐지된 객체에 ID를 부여하고 상기 ID를 해당 객체의 좌푯값과 매칭하여 관리할 수 있다.
여기에서 상기 이동분석유닛은, CCTV의 구도 정보를 기반으로 하여 공간 상의 객체의 위치와 객체의 이동한 속도, 이동한 방향 및 이동한 경로를 산출할 수 있다.
여기에서 상기 객체식별유닛은, 관제 시스템에 저장된 공항 교통 정보를 이동분석유닛으로부터 도출된 정보와 매칭하여 항공기를 특정하는 한편 해당 항공기의 계획된 경로로부터 해당 항공기의 예상이동경로를 도출할 수 있다.
한편 상기 상황분석부는, 항공기들의 예상 경로를 분석하여 서로 충돌할 가능성이 있는지를 비교하고 위험도를 산출하는 충돌가능성분석유닛, 항공기들의 예상 경로를 분석하여 각각의 항공기가 위험지역에 접근할 가능성이 있는지를 비교하고 위험도를 산출하는 위험지역접근분석유닛 및 항공기들의 예상 경로와 현재 이동 중인 경로를 비교하여 각각의 항공기가 지정된 경로를 벗어나는지를 검출하는 이상경로이동분석유닛을 포함할 수 있다.
여기에서 상기 충돌가능성분석유닛은, 2기 이상의 항공기에 있어서 경로상 근접하거나 시간상 근접하는 경우 충돌가능성을 연산하고 이를 백분율의 위험도로 표시할 수 있다.
여기에서 상기 위험지역접근분석유닛은, 항공기의 예상이동경로가 위험지역에 근접하는 경우 충돌가능성을 연산하고 이를 백분율의 위험도로 표시할 수 있다.
여기에서 상기 이상경로이동분석유닛은, 현재 항공기의 이동 경로와 객체식별유닛으로부터 도출된 예상이동경로를 비교함으로써 항공기의 이탈 여부를 확인할 수 있다.
한편 위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 상술한 공항의 교통관제 지원정보 생성장치, 상기 교통관제 지원정보 생성장치에서 생성되는 각종 정보가 통합되어 저장되는 저장부 및 상기 교통관제 지원정보 생성장치에서 산출된 항공기의 지상 이동과 관련된 정보와 항공기의 충돌 위험성과 관련된 정보를 포함한 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공항에 다수 설치된 CCTV의 인공지능 영상분석을 통해 지상 교통 관제를 지원할 수 있도록 하며, 리모트 타워 등 디지털 디스플레이 기반의 육안 관제에 있어 효율성 및 안전성을 높일 수 있는 추가적인 정보를 제공함으로써 사고를 방지할 수 있다.
또한 인공지능 영상분석을 통해 얻은 공항의 주요 객체(항공기, 조업차량, 사람 등)에 대한 시각적 분석 정보와 기존 시스템 등에서 항공기 및 공항에 대해 획득 가능한 정보를 교차 활용하여 관제사의 육안 관제에 유용한 정보의 제공이 가능하다.
또한 인공지능 영상분석을 통해 공항의 위험 가능 상황을 포착하여 관련 정보나 이벤트 또는 알람을 제공할 수 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치의 블럭도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치의 구성예를 나타내는 블럭도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치의 영상분석 결과를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치의 상황분석 결과를 나타내는 개념도.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
본 발명의 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치(100)는, 영상취득부(1), 영상분석부(2) 및 상황분석부(3)를 포함하여 이루어진다.
영상취득부(1)는 항공기를 포함한 공항 내부의 주요 객체에 대한 영상 정보를 취득하고, 영상분석부(2)는 영상취득부(1)로부터 취득된 영상 정보를 전송받아 공항의 주요 객체를 식별하는 한편 이동하는 항공기의 이동경로와 미리 설정된 해당 항공기의 이동경로를 비교하여 항공기의 예상 경로를 분석한다.
또한 상황분석부(3)에서는 영상분석부(2)로부터 전송되는 복수의 항공기의 예상 경로로부터 항공기 간의 충돌가능성과 위험 지역의 이동가능성을 포함한 위험 여부를 분석한다.
이와 같은 구성에 의해 지상에서 운항하는 항공기의 사고 가능성을 예측할 수 있고 이를 관제사가 인식하도록 할 수 있으므로 관제사의 업무와 의사결정을 효과적으로 지원할 수 있으며 사고를 예방할 수 있다.
이하 각 부의 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
영상취득부(1)는 관제 대상물인 항공기와 관제를 위한 공간인 공항 내부의 동적, 정적인 물체들에 대한 영상을 취득할 수 있다. 여기에서 영상취득부(1)는 CCTV(11)를 포함하여 이루어질 수 있다. CCTV(11)는 공항에 다수 설치되어 있기 때문에 별도의 구성 없이도 영상취득부(1)를 용이하게 구성할 수 있다.
CCTV(11)의 경우 카메라가 내장되어 있어 항공기와 공항 내의 주요 객체들을 촬영하는 것이 가능하고 복수의 CCTV(11)를 활용하면 다양한 방향에서 다양한 물체들의 영상 정보를 취득할 수 있다. 취득된 영상은 영상저장유닛에 저장될 수 있다.
한편 CCTV(11)는 고유한 좌표 정보와 구도 정보를 가질 수 있다. 좌표 정보에 따라 영상 획득 위치가 특정될 수 있고 구도 정보에 따라 획득된 영상의 각도 정보가 특정될 수 있다. 각각의 CCTV(11) 마다 가지는 좌표 정보와 구도 정보에 따라 공항 전체 영역에 대해 객체들을 탐지할 수 있고 특정 객체의 이동을 추적할 수 있다.
복수의 CCTV(11)로부터 취득된 영상 정보는 실시간으로 저장됨과 동시에 영상분석부(2)로 전송될 수 있다. 영상 정보는 다중 채널을 이용하여 여러 가지 영상 정보가 한번에 전송될 수 있다.
영상분석부(2)는 영상취득부(1)로부터 전송된 영상 정보로부터 공항의 주요 객체(항공기, 조업차량, 사람 등)에 대한 시각적 정보를 획득하는 한편 공항의 관리 시스템에서 획득한 정보를 함께 활용하여 영상을 분석한다.
영상분석부(2)는 객체탐지유닛(21), 객체추적유닛(22), 이동분석유닛(23) 및 객체식별유닛(24)을 포함하여 구성될 수 있으며 이들 구성을 통해 항공기 개체 산출, 비항공기 개체 산출, 항공기의 실제 이동 경로 산출, 항공기의 예정 이동 경로 산출 및 사고 다발 지역에 대한 정보를 구축할 수 있다.
객체탐지유닛(21)은 영상취득부(1)로부터 전송된 영상 정보로부터 영상 정보 내의 주요 객체를 탐지하는 한편 해당 객체의 좌표를 산출한다. 예를 들어 항공기의 경우 영상 정보에 포함된 항공기를 인식하여 항공기 1, 항공기 2 등으로 ID를 부여하고 해당 항공기 1, 항공기 2 등의 각각의 좌표를 도출한다. 좌표는 2차원 공간상의 x(가로방향), y(세로방향) 좌표를 부여할 수 있고, 추가로 3차원 공간상의 z(지면방향) 좌표를 부여할 수 있다. 탐지된 주요 객체의 ID와 해당 객체의 좌표는 서로 매칭되어 관리된다.
이러한 객체의 좌표들은 해당 영상을 촬영한 CCTV(11)의 고유한 좌표 정보와 구도 정보를 통해 연산되어 객체의 좌표가 위도와 경도로 표시될 수 있다. 한편 탐지된 객체에 있어서 좌푯값이 변환되는지 여부에 따라 해당 객체의 이동 여부를 판단할 수 있다.
객체추적유닛(22)은 이동하는 객체에 대하여 영상 정보 사이의 객체의 동일성과 연속성을 추적한다.
상술한 바와 같이 좌푯값의 변환에 따라 해당 객체의 이동 여부를 판단할 수 있다. 또한 좌푯값의 연속적인 변화 여부를 통해 영상 정보에서 해당 객체의 동일성 여부를 판정할 수 있다.
즉 영상분석을 통해 특정 객체의 좌푯값이 연속적으로 변화하고 있다면 각 영상에서 이 객체는 동일한 객체이며 이동 중임을 판단할 수 있다. 이와 같이 이동 중인 특정 객체의 영상 정보는 이동분석유닛(23)으로 전송되어 세부적인 이동 분석이 이루어질 수 있다.
한편 연속된 영상에서 객체의 동일성의 판단은 영상 분석을 함께 활용할 수 있다. 이는 일반적으로 알려진 객체 추적 영상 분석 기술을 활용할 수 있다. 이 기술은 영상 프레임 내 탐지된 객체 간의 시각적 특징을 분석하고 이러한 특징의 동일성과 유사성을 측정하여 동일한 객체를 추적할 수 있게 한다.
이동분석유닛(23)은 이동하고 있는 객체에 대하여 해당 객체의 이동을 분석한다. 구체적으로 이동분석유닛(23)은 객체추적유닛(22)으로부터 전송받은 특정 객체의 ID와 연속되는 좌푯값으로부터 해당 객체의 이동 속도, 이동 방향 및 이동 경로를 산출할 수 있다.
또한 이동분석유닛(23)은 CCTV(11)의 구도 정보를 기반으로 하여 3차원 가상 GIS(Geographic Information System, 지리정보시스템) 공간 상의 객체의 위치와 객체의 이동한 속도, 이동한 방향 및 이동한 경로를 산출할 수 있으며 CCTV(11)의 고유한 좌표 정보를 고려하여 연산됨으로써 객체의 위치를 실제적인 위도와 경도로 표시할 수도 있다.
한편 객체추적유닛으로부터 전송받은 개별 프레임에 대하여 특정 객체의 ID와 좌푯값을 3차원 가상 공간 상에 표시하고 해당 객체가 존재하는 복수의 프레임에 대하여 3차원 가상 공간 상에 표시를 반복하여 수행한 후 이를 기초로 해당 객체의 이동 속도, 이동 방향 및 이동 경로를 산출하는 것도 가능하다.
객체식별유닛(24)은 이동분석유닛(23)에서 이동이 분석된 객체와 공항의 관제 시스템에 저장된 공항 교통 정보를 매칭하여 해당 객체를 식별하는 구성이다. 또한 해당 객체의 예상이동경로를 도출할 수 있다.
상술한 바와 같이 이동분석유닛(23)을 통해 특정 객체의 이동이 분석될 수 있다. 예를 들어 항공기 1이 특정 시간에 R1 영역 -> J3 영역으로 이동하고 있는 것으로 분석되고 공항 교통 정보에는 해당 시간에 대한항공 KAL-0001 항공기가 해당 영역으로 이동하는 것으로 저장되어 있다면 항공기 1은 대한항공 KAL-0001 항공기로 특정될 수 있다.
한편 추가적으로 객체 식별에 있어서 영상분석을 통해 항공기의 항공사를 특정한 다음 해당 항공기의 이동을 분석할 수 있다. 예를 들어 항공기 1이 대한항공으로 식별되었다면 대상 항공기의 범위가 대한항공으로 줄어들게 되므로 더 정확한 판단이 가능하게 된다.
참고로 공항 교통 정보는 항공기의 입항, 출항, 주기 정보 및 항공기 정보, 레이더 정보 등의 공항 및 관제를 위한 각종 정보를 말하며 일반적으로 관제 시스템 내에 저장된다. 한편 공항지역 정보(예를 들어 위험 지역)는 관제 시스템에 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있는데 공항지역 정보가 관제 시스템에 포함된 경우에는 이를 전송받아 사용할 수 있고 관제 시스템에 포함되지 않은 경우에는 설정하여 사용할 수 있다.
이와 같이 관제 시스템에 저장된 항공사(예>대한항공) 분류 / 현 시각 및 위치 정보 등의 공항 교통 정보 중 유사 정보를 이동분석유닛(23)으로부터 도출된 정보와 매칭하여 항공기를 특정할 수 있다.
한편 항공기의 지상이동은 이동전에 이동 경로를 계획하여 계획된 경로로 이동하도록 유도되게 된다. 이러한 계획된 이동 경로는 해당 항공기의 입출항 전에 공항 교통 정보에 포함되어 있을 수도 있고 해당 항공기의 입출항시 이용해야 할 활주로 번호와 게이트 번호가 확정됨에 따라 결정될 수도 있다. 이동분석유닛(23)을 통해 분석된 현재 항공기의 이동 상태에 상술한 바와 같이 계획된 이동 경로를 추가함으로써 항공기의 향후 예상이동경로를 도출할 수 있다.
이는 후술하는 공항의 교통관제 지원장치(200)에 구비된 표시부(5)를 통해 육안으로 확인이 가능하도록 표시될 수 있다. 도 5에는 영상분석 결과를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
상황분석부(3)는 영상분석부(2)로부터 얻어지는 각종 정보로부터 향후 발생할 가능성이 있는 이상 상황을 분석하는 구성으로서, 크게는 항공기 사이의 충돌가능성과 이상 지역으로의 이동가능성을 분석하고 이에 따른 위험을 분석한다.
상황분석부(3)는 충돌가능성분석유닛(31), 위험지역접근분석유닛(32) 및 이상경로이동분석유닛(33)을 포함하여 이루어지고, 이동상태분석유닛(34)을 더 포함할 수 있다. 상황분석은 위험도(위험 발생 확률)을 포함하여 도출될 수 있다.
이를 통하여 이동경로에서 항공기 간의 충돌 위험, 주기장에서의 충돌 위험, 사고 다발 지역에 대한 충돌 위험, 돌발 충돌 위험 등을 분석할 수 있다.
충돌가능성분석유닛(31)은 항공기들의 예상 경로를 분석하여 서로 충돌할 가능성이 있는지를 비교하고 위험도를 산출하는 기능을 한다.
이를 위하여 충돌가능성분석유닛(31)은 영상분석부(2)의 객체식별유닛(24)으로부터 산출된 복수의 항공기의 예상이동경로를 서로 비교한다. 2개의 또는 그 이상의 항공기에 있어서 경로상 근접하거나 시간상 근접하는 경우 충돌가능성을 연산하고 이를 백분율의 위험도로 표시할 수 있다.
위험도는 예를 들면 일정 거리 범위(예를 들면 0~50m)를 충돌위험도 100~0%로 대응시킬 수 있고 일정 시간 범위(예를 들면 0~30분)을 충돌위험도 100~0%로 대응시킬 수 있다. 또한 거리에 대한 충돌위험도와 시간에 대한 충돌위험도를 서로 곱하여 최종 충돌위험도를 산출할 수도 있다. 이러한 위험도는 후술하는 표시부(5)를 통해 표시될 수 있다. 이를 통해 이동경로에서 항공기 간의 충돌 위험을 분석할 수 있다.
위험지역접근분석유닛(32)은 항공기들의 예상 경로를 분석하여 각각의 항공기가 위험지역에 접근할 가능성이 있는지를 비교하고 위험도를 산출하는 기능을 한다.
이를 위하여 위험지역접근분석유닛(32)은 영상분석부(2)의 객체식별유닛(24)으로부터 산출된 항공기의 예상이동경로가 위험지역에 근접하는 경우 충돌가능성을 연산하고 이를 백분율의 위험도로 표시할 수 있다. 위험도는 예를 들면 위험지역으로부터 일정 거리 범위를 충돌위험도 100~0%로 대응시킬 수 있다.
여기에서 위험지역은 항공기가 많이 모여 있는 지역, 조업 차량이 주로 다니는 지역을 예로 들 수 있으며 미리 설정될 수 있다. 항공기가 많이 모여 있는 지역으로는 예를 들면 주기장을 들 수 있다.
이러한 위험도는 후술하는 표시부(5)를 통해 표시될 수 있다. 이를 통해 주기장에서의 충돌 위험이나 사고 다발 지역의 충돌 위험을 분석할 수 있다. 충돌가능성분석유닛(31)이나 위험지역접근분석유닛(32)은 위험도가 높은 경우 경고 이벤트를 출력하여 관제사가 이를 인식하고 조치하도록 할 수 있다.
이상경로이동분석유닛(33)은 항공기들의 예상 경로와 현재 이동 중인 경로를 비교하여 각각의 항공기가 지정된 경로를 벗어나는지를 검출하는 기능을 한다. 또한 이에 따라 항공기의 경로 이탈 여부 및 경로 이탈 정도를 산출할 수 있다.
지정된 경로의 이탈은 관제사와 기장의 커뮤니케이션 문제로 발생하는 경우가 많다. 상술한 바와 같이 이동분석유닛(23)으로부터 분석된 현재 항공기의 이동 경로와 객체식별유닛(24)으로부터 도출된 예상이동경로를 비교함으로써 항공기의 이탈 여부를 확인할 수 있으며 이를 경고할 수 있다. 이에 따라 항공기가 정해진 경로를 따라 이동할 수 있게 한다. 또한 이로 인한 돌발 충돌 위험을 방지할 수 있다.
이동상태분석유닛(34)은 항공기의 특수한 이동 상태를 분석하는 기능을 한다. 여기에서 항공기의 특수한 이동의 예로는 푸시백(push-back)이나 파킹(parking)을 들 수 있으며 이에 따른 주기장으로의 접근, 주기장으로부터의 빠짐, 주기상태를 분석할 수 있다. 또한 푸시백이나 파킹 진행률 등을 산출하고 이를 표시할 수 있다.
이와 같이 상황분석부(3)를 통해 얻어지는 정보들은 도 6의 상황분석 결과를 나타내는 도면에 도시된 바와 같이 표시될 수 있다.
상술한 바와 같은 공항의 교통관제 지원정보 생성장치(100)는 각종 서버, 워크스테이션, 통신장비 등을 이용하여 구성될 수 있으며 이러한 구성들에 영상취득부(1), 영상분석부(2) 및 상황분석부(3)가 적절하게 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치의 여러 가지 형태가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 구성은, 영상취득부(1)는 복수의 영상소스(CCTV)로 이루어지고 하나의 기기(서버 또는 워크스테이션)에 영상분석부와 상황분석부가 함게 구성되는 형태를 가진다.
이러한 형태의 경우 하나의 기기로 전체적인 교통관제 지원정보를 생성할 수 있으므로 구성이 단순해지고 경제적인 비용으로 구축이 가능하며 소규모의 공항에 적용하기 적합하다.
도 3에 도시된 구성은, 영상취득부(1)는 복수의 영상소스(CCTV)로 이루어지고 영상분석부와 상황분석부가 별도의 기기로 구성되는 한편 추가로 영상분석부는 복수의 기기로 구성되는 형태이다.
이러한 형태의 경우 개별 항공기에 대한 영상을 대응되는 개별 기기에서 분석을 진행하고 개별 항공기의 영상분석 정보를 하나의 상황분석 기기로 전송하여 전체적인 상황분석을 수행할 수 있다.
따라서 영상분석과 상황분석에 특화된 기기를 사용할 수 있고 특히 우수한 성능의 GPU 워크스테이션을 사용하여 영상분석에 걸리는 부하를 분산시킬 수 있으며 상황분석은 연산처리 능력이 우수한 기기를 사용하여 통합 처리할 수 있으므로 효율적 구성이 가능하며 중규모의 공항에 적용하기 적합하다.
도 4에 도시된 구성은, 영상취득부(1)는 복수의 영상소스(CCTV)로 이루어지고 영상분석부와 상황분석부가 별도의 기기로 구성되는 한편 추가로 영상분석부와 상황분석부가 복수의 기기로 구성되는 형태이다.
이러한 형태의 경우 개별 항공기에 대한 영상을 대응되는 개별 기기에서 영상분석을 진행함과 동시에 대응되는 상황분석 기기에서 상황분석을 개별적으로 진행한 후 개별 상황분석 정보를 하나의 상황분석 기기로 전송하여 전체적인 상황분석을 수행할 수 있다.
따라서 영상분석과 상황분석에 특화된 별도의 기기를 사용할 수 있고 특히 영상분석 및 상황분석을 항공기마다 각각 수행하는 것이 가능하며 다수 항공기에 대한 상황분석은 연산처리 능력이 우수한 별도의 기기를 사용하여 통합 처리할 수 있다. 이와 같이 개별 항공기에 대한 분석과 다수항공기에 대한 분석을 별개로 진행할 수 있으므로 많은 데이터에 대한 신속한 처리가 가능하며 대규모의 공항에 적용하기 적합하다.
상술한 공항의 교통관제 지원정보 생성장치의 구성은 일부의 예시로서 이밖에도 영상분석별 병렬/직렬 처리, 상황분석의 분산 처리 등을 고려하여 다양한 구성이 가능하다.
상술한 바와 같은 공항의 교통관제 지원정보 생성장치(100)는 저장부(4)와 표시부(5)를 더 포함하여 구성함으로써 공항의 교통관제 지원장치(200)로서 기능할 수 있다.
이때 저장부(4)는 상술한 공항의 교통관제 지원정보 생성장치(100)에서 생성되는 각종 정보가 통합되어 저장될 수 있다. 저장부(4)에는 영상취득부(1)에서 생성되는 정보, 영상분석부(2)에서 생성되는 정보, 상황분석부(3)에서 생성되는 정보 및 공항의 관제 시스템에 저장된 정보 중의 필요한 부분이 저장될 수 있다.
구체적으로는 영상취득부(1)로부터는 취득된 영상을 전송받아 저장할 수 있고 영상분석부(2)로부터는 좌표정보를 포함한 객체 탐지 정보, 객체 이동 정보, 객체 예상 이동 정보를 전송받아 저장할 수 있으며, 상황분석부(3)로부터는 위험 분석 정보를 전송받아 저장할 수 있고, 관제 시스템으로부터는 공항 교통 정보를 통해 항공기 개체 정보, 위험지역 정보 등을 전송받아 저장할 수 있다.
한편 통신 유닛을 통해 이러한 정보들을 각 부에 전송할 수도 있고 표시부(5)를 통해 표시할 수도 있다.
표시부(5)에서는 항공기의 지상 이동과 관련된 정보와 항공기의 충돌 위험성과 관련된 정보를 포함한 각종 정보를 표시할 수 있다.
구체적으로는 항공기의 개체 정보, 항공기의 경로 정보, 항공기의 충돌 위험성에 대한 정보, 비항공기 개체 정보, 항공기 추적 정보, 위험 지역 정보 등을 표시할 수 있다. 또한 푸쉬백이나 주기 상태 진행률이나 위험 지역 접근 상황을 이벤트로 발생시켜 표시할 수 있다.
한편 이러한 각 구성들은 제어부를 통해 제어될 수 있고 제어부를 통해 자원의 모니터링이나 시스템 로깅을 수행할 수도 있다.
상기와 같이 본 발명의 공항의 교통관제 지원정보 생성장치(100)와 공항의 교통관제 지원장치(200)는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 영상취득부 11 : CCTV
2 : 영상분석부
21 : 객체탐지유닛 22 : 객체추적유닛 23 : 이동분석유닛
24 : 객체식별유닛
3 : 상황분석부
31 : 충돌가능성분석유닛 32 : 위험지역접근분석유닛
33 : 이상경로이동분석유닛 34 : 이동상태분석유닛
4 : 저장부
5 : 표시부
100 : 교통관제 지원정보 생성장치
200 : 교통관제 지원장치

Claims (11)

  1. 항공기를 포함한 공항 내부의 주요 객체에 대한 영상 정보를 취득하는 영상취득부,
    상기 영상취득부로부터 취득된 영상 정보를 전송받아 공항의 주요 객체를 식별하는 한편 이동하는 항공기의 이동경로와 미리 설정된 해당 항공기의 이동경로를 비교하여 항공기의 예상 경로를 분석하는 영상분석부 및
    상기 영상분석부로부터 전송되는 복수의 항공기의 예상 경로로부터 항공기 간의 충돌가능성과 위험 지역의 이동가능성을 포함한 위험 여부를 분석하는 상황분석부를 포함하고,
    상기 영상분석부는,
    상기 영상취득부로부터 전송된 영상 정보로부터 영상 정보 내의 주요 객체를 탐지하는 한편 해당 객체의 좌표를 산출하는 객체탐지유닛,
    상기 객체탐지유닛에서 탐지된 객체 중 이동하는 객체에 대하여 영상 정보 사이의 객체의 동일성을 판단하는 객체추적유닛,
    상기 객체추적유닛에서 동일하다고 판단된 객체에 대하여 해당 객체의 이동을 분석하는 이동분석유닛 및
    상기 이동분석유닛에서 이동이 분석된 객체와 공항의 관제 시스템에 저장된 공항 교통 정보를 매칭하여 해당 객체를 식별하는 객체식별유닛을 포함하며,
    상기 객체식별유닛은, 관제 시스템에 저장된 공항 교통 정보를 이동분석유닛으로부터 도출된 정보와 매칭하여 항공기를 특정하는 한편 해당 항공기의 계획된 경로로부터 해당 항공기의 예상이동경로를 도출하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상취득부는, 공항에 설치되는 CCTV를 포함하여 구성되는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 객체탐지유닛은, 탐지된 객체에 ID를 부여하고 상기 ID를 해당 객체의 좌푯값과 매칭하여 관리하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동분석유닛은,
    CCTV의 구도 정보를 기반으로 하여 공간 상의 객체의 위치와 객체의 이동한 속도, 이동한 방향 및 이동한 경로를 산출하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  5. 항공기를 포함한 공항 내부의 주요 객체에 대한 영상 정보를 취득하는 영상취득부,
    상기 영상취득부로부터 취득된 영상 정보를 전송받아 공항의 주요 객체를 식별하는 한편 이동하는 항공기의 이동경로와 미리 설정된 해당 항공기의 이동경로를 비교하여 항공기의 예상 경로를 분석하는 영상분석부 및
    상기 영상분석부로부터 전송되는 복수의 항공기의 예상 경로로부터 항공기 간의 충돌가능성과 위험 지역의 이동가능성을 포함한 위험 여부를 분석하는 상황분석부를 포함하고,
    상기 상황분석부는,
    항공기들의 예상 경로를 분석하여 서로 충돌할 가능성이 있는지를 비교하고 위험도를 산출하는 충돌가능성분석유닛,
    항공기들의 예상 경로를 분석하여 각각의 항공기가 위험지역에 접근할 가능성이 있는지를 비교하고 위험도를 산출하는 위험지역접근분석유닛 및
    항공기들의 예상 경로와 현재 이동 중인 경로를 비교하여 각각의 항공기가 지정된 경로를 벗어나는지를 검출하는 이상경로이동분석유닛
    을 포함하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충돌가능성분석유닛은,
    2기 이상의 항공기에 있어서 경로상 근접하거나 시간상 근접하는 경우 충돌가능성을 연산하고 이를 백분율의 위험도로 표시하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 위험지역접근분석유닛은,
    항공기의 예상이동경로가 위험지역에 근접하는 경우 충돌가능성을 연산하고 이를 백분율의 위험도로 표시하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 이상경로이동분석유닛은,
    현재 항공기의 이동 경로와 객체식별유닛으로부터 도출된 예상이동경로를 비교함으로써 항공기의 이탈 여부를 확인하는 공항의 교통관제 지원정보 생성장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 공항의 교통관제 지원정보 생성장치,
    상기 교통관제 지원정보 생성장치에서 생성되는 각종 정보가 통합되어 저장되는 저장부 및
    상기 교통관제 지원정보 생성장치에서 산출된 항공기의 지상 이동과 관련된 정보와 항공기의 충돌 위험성과 관련된 정보를 포함한 정보를 표시하는 표시부
    를 포함하는 공항의 교통관제 지원장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102539005B1 (ko) * 2022-08-26 2023-06-01 한화시스템 주식회사 도심 항공 모빌리티를 위한 통제 장치, 비행 장치 및 비행 방법
KR102589828B1 (ko) * 2022-08-26 2023-10-16 한화시스템 주식회사 도심 항공 모빌리티를 위한 통제 장치, 비행 장치 및 이륙 방법
KR20240031693A (ko) 2022-09-01 2024-03-08 주식회사 루다시스 원격관제 지원시스템

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2973302B2 (ja) * 1997-11-27 1999-11-08 日本電気株式会社 空港面監視装置
JP2001250200A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Toshiba Corp 空港面誘導システム
KR20110098465A (ko) * 2010-02-26 2011-09-01 한국전자통신연구원 운항체의 운항 상황별 운항경로정보를 이용한 교통관제장치 및 그 방법
KR20130097868A (ko) * 2012-02-27 2013-09-04 주식회사 레이스전자 카메라 기반 지능형 주차관제 방법 및 시스템
KR20150031530A (ko) * 2013-09-16 2015-03-25 주식회사 에스원 무인 항공 감시 장치를 이용한 영상 감시 방법 및 장치
KR20160072425A (ko) * 2014-12-15 2016-06-23 주식회사 펀진 무인항공기 관제시스템
KR20160080583A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 주식회사 펀진 객체 추적 시스템
KR20160101300A (ko) 2015-02-16 2016-08-25 인천국제공항공사 공항 지상 주행 관제 시스템 및 그 방법
KR20180082821A (ko) * 2017-01-11 2018-07-19 (주)아이비리더스 출발 및 도착 항공기 관제 지원 시스템
KR102175325B1 (ko) * 2019-07-15 2020-11-06 한국공항공사 항행안전시설의 전파장애물 탐지 방법 및 장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2973302B2 (ja) * 1997-11-27 1999-11-08 日本電気株式会社 空港面監視装置
JP2001250200A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Toshiba Corp 空港面誘導システム
KR20110098465A (ko) * 2010-02-26 2011-09-01 한국전자통신연구원 운항체의 운항 상황별 운항경로정보를 이용한 교통관제장치 및 그 방법
KR20130097868A (ko) * 2012-02-27 2013-09-04 주식회사 레이스전자 카메라 기반 지능형 주차관제 방법 및 시스템
KR20150031530A (ko) * 2013-09-16 2015-03-25 주식회사 에스원 무인 항공 감시 장치를 이용한 영상 감시 방법 및 장치
KR20160072425A (ko) * 2014-12-15 2016-06-23 주식회사 펀진 무인항공기 관제시스템
KR20160080583A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 주식회사 펀진 객체 추적 시스템
KR20160101300A (ko) 2015-02-16 2016-08-25 인천국제공항공사 공항 지상 주행 관제 시스템 및 그 방법
KR20180082821A (ko) * 2017-01-11 2018-07-19 (주)아이비리더스 출발 및 도착 항공기 관제 지원 시스템
KR102175325B1 (ko) * 2019-07-15 2020-11-06 한국공항공사 항행안전시설의 전파장애물 탐지 방법 및 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102539005B1 (ko) * 2022-08-26 2023-06-01 한화시스템 주식회사 도심 항공 모빌리티를 위한 통제 장치, 비행 장치 및 비행 방법
KR102589828B1 (ko) * 2022-08-26 2023-10-16 한화시스템 주식회사 도심 항공 모빌리티를 위한 통제 장치, 비행 장치 및 이륙 방법
KR20240031693A (ko) 2022-09-01 2024-03-08 주식회사 루다시스 원격관제 지원시스템

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