KR102449088B1 - 탐사 관리 시스템 및 해양 데이터 통합 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
탐사 관리 시스템이 개시된다. 본 시스템은 선박에 탑재된 각종 관측 기기, 기상 시스템, 해양 시스템 중 적어도 하나에서 수집된 해양 데이터를 포함하는 네트워크 데이터 풀에서 해양 데이터를 수집하는 탐사 관리 서버 및 탐사 관리 서버로부터 수집된 해양 데이터를 사용자에게 제공하는 적어도 하나의 탐사 관리 클라이언트를 포함할 수 있다. 이에 따라, 해양 데이터가 효과적으로 관리될 수 있다.
Description
본 발명은 선박에 탑재되어 수집된 해양 관측 데이터를 통합적으로 관제하는 탐사 관리 시스템 및 다양한 선박, 다양한 시스템을 통해 수집한 해양 데이터를 통합적으로 관리하는 시스템에 관한 것이다.
해양 기상 연구 기관은 해양 데이터의 관측 자료 및 예측 자료를 생산, 관리 및 연구한다. 상기 관측 자료는 자동 관측 장비, 등표, 등대, 부표, 부이, 과학기지, 선박, 위성 등을 통해 관측될 수 있으며, 상기 예측 자료는 기상 모델, 해양 모델, 파랑 모델 등을 통해 예측될 수 있다.
종래기술에서는, 수집된 해양 데이터를 표시하는 일 방법을 제시하기는 하나, 해양 데이터를 통합적으로 관리하며 표시하는 방법을 제시하지 못하는 한계가 있다.
이에, 해양 데이터를 보다 효과적으로 수집하는 방법 및 수집된 해양 데이터를 보다 효율적으로 관리하는 방법 및 수집된 데이터를 상황에 맞게 표시하는 방법이 필요하다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 수집된 해양 데이터를 통합적으로 컨트롤하는 탐사 관리 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 선박에 탑재된 상기 탐사 관리 시스템을 이용하여 해양 데이터를 실시간으로 수집 및 취합하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 해양에서 실시간으로 관측되는 데이터의 시간 및 공간을 통합하는 데이터 베이스와 전자 해도(海圖)를 활용한 관측 정보 전시 기능, 이벤트 생성 기능 및 기록 기능을 제공하는 시스템을 제공하는 데에 있으며, 더 나아가, 상기 기능들을 표시하는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 제공하는 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 선박에 구비된 각종 관측 기기들로부터 매 순간 관측되는 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층을 아우르는 수직 구조의 순간 데이터를 선박이 이동하는 공간에 누적시켜 통합하여 관리하는 통합 관리 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 통합 저장된 데이터를 이용하여 현재 실시간으로 수집되고 있는 데이터와 함께 과거 탐사 시점을 오버랩하여 자료의 비교가 가능한 기능을 제공하는 통합 관리 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 독립적/비동기적으로 운용되는 관측 기기들에서 수집된 해양 데이터를 통합적으로 관리하는 통합 관리 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 시스템은 선박에 탑재된 각종 관측 기기, 기상 시스템, 해양 시스템 중 적어도 하나에서 수집된 해양 데이터를 포함하는 네트워크 데이터 풀(Network Data Pool)에서 해양 데이터를 수집하는 탐사 관리 서버 및 상기 탐사 관리 서버로부터 수집된 해양 데이터를 사용자에게 제공하는 적어도 하나의 탐사 관리 클라이언트를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 탐사 관리 서버는, 소정의 타임 라인에 기초하여, 상기 네트워크 데이터 풀에서 수집된 해양 데이터를 관리할 수 있다.
상기 탐사 관리 서버는, 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 적어도 하나에 각각 대응하는 해양 데이터를 매핑하여 관리할 수 있다.
상기 탐사 관리 클라이언트는, 상기 탐사 관리 서버로부터 수신한 시공간에 따른 해양 데이터 정보를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
여기서, 해양 데이터는, 풍향 정보, 풍속 정보, 기온 정보, 수온 정보, 염분 정보, 전도도 정보, 수심 정보, 수심별 해류의 방향과 속도 정보, 선박의 속도 정보, 선박의 진로 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 탐사 관리 클라이언트는, 해양 지도와 상기 해양 데이터를 매핑하여 상기 디스플레이에 출력할 수 있다.
상기 탐사 관리 클라이언트는, 사용자에 의해 입력된 탐사 스케줄에 기초하여, 상기 탐사 스케줄에 대응하는 해양 데이터를 상기 디스플레이에 시간순으로 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예예 따른 해양 데이터 통합 관리 시스템은 복수의 탐사 관리 시스템을 포함하며, 상기 복수의 탐사 관리 시스템 각각은 대응되는 선박에 탑재될 수 있다.
상기 복수의 탐사 관리 시스템 각각은, 선박에 탑재된 각종 관측 기기, 기상 시스템, 해양 시스템 중 적어도 하나에서 수집된 해양 데이터를 포함하는 네트워크 데이터 풀(Network Data Pool)에서 해양 데이터를 수집하는 탐사 관리 서버; 및 상기 탐사 관리 서버로부터 수집된 해양 데이터를 사용자에게 제공하는 적어도 하나의 탐사 관리 클라이언트를 포함할 수 있다.
상기 해양 데이터 통합 관리 시스템은 상기 복수의 탐사 관리 시스템이 제공하는 정보를 취합하여, 타임 라인에 기초한 소정 지역의 정보를 관리할 수 있다.
여기서, 소정 지역의 정보는, 선박이 이동하는 경로에 대한 정보와 경로의 대기 정보, 해수면 정보, 수중 정보, 해저면에 대한 정보 및 해저 지층에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 시공간 상에 표현 가능한 해양 데이터가 통합적으로 관리될 수 있으므로, 장치 효율성, 데이터 관리 효율성, 사용자 편의셩이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 시스템도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 데이터 풀에서 해양 데이터를 수집하는 탐사 관리 서버를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 시스템에 포함된 각 구성의 개략적인 기능을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 서버 및 탐사 관리 클라이언트의 구성을 설명하기 위한 상대 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나 이상의 탐사 관리 시스템을 통합적으로 관리하는 해양 데이터 통합 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소정 주기로 수집하는 해양 데이터를 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 탐사 관리 클라이언트의 출력 화면을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 데이터 풀에서 해양 데이터를 수집하는 탐사 관리 서버를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 시스템에 포함된 각 구성의 개략적인 기능을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 서버 및 탐사 관리 클라이언트의 구성을 설명하기 위한 상대 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나 이상의 탐사 관리 시스템을 통합적으로 관리하는 해양 데이터 통합 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소정 주기로 수집하는 해양 데이터를 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 탐사 관리 클라이언트의 출력 화면을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 시스템(1000)의 개략적인 구성을 나타내는 시스템도이다.
도 1을 참고하면, 탐사 관리 시스템(1000)은 선박(가령, 연구선(Research Vessel)) 내에 구비된 관측 장비들로부터 수집된 해양 데이터(기상 데이터 포함)와 등표, 등대, 부표, 부이, 과학기지, 선박, 위성 등을 통해 측정된 해양 데이터, 각종 기상 시스템, 해양 시스템 등으로부터 해양 데이터를 수집할 수 있다. 다만, 본 명세서 상에서는 선박을 중심으로 해양 데이터를 수집하는 것을 상정하여 설명하기로 한다. 탐사 관리 시스템(1000)을 SMS(Survey Management System, 1000)로 명명될 수 있다.
여기서, 탐사(Survey)는 측정, 알려지지 않은 사물이나 사실 따위를 샅샅이 더듬어 조사하는 것 등을 포함하는 넓은 개념으로 사용될 수 있다.
SMS(1000)는 하나의 선박(가령, 연구선)으로부터 해양 데이터를 수집할 수 있다.
여기서, 선박(가령, 연구선)은 출항부터 입항까지 수천 킬로미터의 거리를 이동하며, 수십일 동안 기상과 대기의 상태 정보, 파도와 해류의 운동 정보, 해수의 다양한 특성 정보, 해저면의 지형과 지질 및 해저 지층 구조 정보 등을 SMS(1000)로 제공할 수 있다. 상기 정보들은 해양 데이터로 수집될 수 있다.
구체적으로, SMS(1000)는 선박에 포함된 GPS 수신기, 풍향/풍속 측정 센서, 기온 센서, 수온 센서, 염분 센서, 전도도 측정 센서, 수심 측정 센서, 선속 측정 센서, 진로 확인 센서 등을 이용하여 각종 해양 데이터를 수집할 수 있다.
또한, SMS(1000)는 선박에 결합 또는 연결된 윈치(Winch)에 메달린 다양한 관측 장비를 통해서 해저에 서식하는 해저 생물 정보를 수집할 수 있으며, 해저면의 지형, 지질 및 해저 지층 구조 정보를 수집할 수 있다.
SMS(1000)는 해양에서 관측되는 다양한 해양 데이터들을 일정한 타임라인을 기준으로 통합 관리하여 사용자로 하여금 데이터에 대한 접근성과 활용성을 높이고, 관측 정보를 해도에 시각화하여 제공하며, 이벤트 생성/기록 등 탐사에 필요한 기능 등을 통합적으로 관리할 수 있다.
즉, SMS(1000)은 소정의 타임 주기 및 타임 순으로 다양한 공간에서 수집되는 해양 데이터에 대한 정보를 시간적으로 동기화하여 통합적으로 관리할 수 있다.
SMS(1000)는 선박에 배치된 관측 장비들 각각에 대응하는 포트를 할당하고, 할당된 포트에 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 실시간 획득할 수 있다. SMS(1000)는 위성 통신, RF 통신, 근거리 통신을 포함한 무선 통신 및 유선 통신을 위한 모듈을 구비할 수 있다.SMS(1000)는 동기적으로 또는 비동기적으로 수집되는 측정 데이터들을 소정 타임 주기에 따라, 측정 데이터를 수집할 수 있다. 선택적 실시 예로, SMS(1000)는 비동기적으로 측정 데이터를 수집하고, 시간 순에 따라 데이터들을 가공할 수 있다.
SMS(1000)는 SMS 서버(100) 및 SMS 클라이언트(200)를 포함할 수 있다. SMS 서버(100)는 선박에 탑재된 각종 관측 기기들로부터 관측 정보를 소정 주기로 시간순으로 수집할 수 있다. SMS 클라이언트(200)는 SMS 서버(100)로부터 해양 데이터를 수신하여, 그대로 또는 가공하여 해양 데이터를 출력 및 이용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 데이터 풀에서 해양 데이터를 수집하는 SMS 서버(100)를 설명하기 위한 도면이다.
네트워크 데이터 풀(Network Data Pool)은 모든 관측 데이터가 집합되어 있다. 상기 관측 데이터는 선박에 탑재된 다양한 관측 기기들, 기상 관련 시스템, 해양 데이터 제공 시스템 등으로부터 수집될 수 있다.
관측 기기들은 네트워크에 포함될 수 있으며, 각각 미리 할당된 포트에 매핑되어 관측 데이터를 브로드 캐스팅할 수 있다. 이에, 각 관측 기기마다 할당된 포트에 지정된 장비의 데이터가 상시 존재할 수 있으며, SMS 서버(100)는 이를 이용할 수 있다.
SMS 서버(100)는 주기적인 타임라인(Time Line)을 생성할 수 있다. 구체적으로, SMS 서버(100)는 지정된 시각에 타임라인을 생성함과 동시에 네트워크 데이터 풀의 모든 데이터들을 수집하여 저장할 수 있다. 이를 통해 SMS 서버(100)는 하나의 타임 라인에서 관측된 모든 데이터를 손쉽게 확인 및 비교하는 서비스를 하나 이상의 SMS 클라이언트(200)에 제공할 수 있으며, 데이터가 통합적으로 관리될 수 있다. 또한, SMS 서버(100)는 관측된 데이터를 SMS 클라이언트(200)에 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SMS(1000)에 포함된 각 구성의 개략적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.
SMS 서버(100)는 하나 이상의 SMS 클라이언트(200)에 관측 데이터를 제공할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 클라이언트 메인 기능(271), 맵 뷰 기능(273), 플랜 스케줄 기능(275) 및 로거 기능(277) 등을 제공할 수 있다. 상기 기능들(271~277)은 모두 프로그램(가령, 어플리케이션)으로 구현될 수 있다. 클라이언트 메인 기능(271)은 SMS 서버(100)로부터 수신한 해양 데이터들의 수치 정보를 실시간으로 출력하는 기능을 포함할 수 있다. 상기 해양 데이터는 현재 시간/위치 정보, 풍향 정보, 풍속 정보, 기온 정보, 수온 정보, 염분 정보, 수심 정보, 선박의 속도 정보, 선박의 전개 경로 정보, 기상 정보, 해저면에 대한 정보, 해저면 아래의 지형 정보, 해저 생물에 대한 정보, 항해 정보, 환경 정보 등을 포함할 수 있으며, 실시 예는 상기 기재된 정보에 국한되지 않는다.
맵 뷰 기능(273)은 전자 해도 상에 선박의 이동 자취 및 현재 정보(위치 정보, 선속 정보, 진로 정보 등)를 출력할 수 있으며, 탐사 작업 위치 정보 및 이와 관련된 정보 등을 오버랩하여 직관적으로 탐사 정보를 제공할 수 있다.
또한, 맵 상에 그려진 선박의 이동 자취선(Trace Line) 상의 한 점을 클릭하면, 클릭한 위치가 위경도 좌표로 매핑되어 해당 좌표의 해양 데이터를 확인 할 수 있다. 구체적으로 선박의 자취선은 1 분에 한 점이 생성되며, 선박의 이동에 따라 누적되어 선과 같이 표현된다. 생성된 점 중 하나를 클릭하면, 클릭된 점이 생성된 시점의 해양 데이터를 별도의 팝업 창을 통해 확인할 수 있다. 확인 가능한 데이터의 종류는 기온, 풍향, 풍속, 수면수온, 수면염분, 수면전도도, 해류의 방향과 속도가 포함될 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 전자 해도 상에 선박 및 수집된 해양 데이터를 타임 라인에 기초하여, 출력할 수 있는데, 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층을 아우르는 종방향의 데이터 및 선박이 이동하는 횡방향의 데이터를 통합하여 관리하는 통합 관리 시스템을 시각적으로 제공할 수 있다. 여기서, 대기는 해수면 상부를 전체적으로 포함할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 사용자가 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 하나의 지점을 선택하는 명령을 입력받는 경우, 해당 지점을 보다 확대하여 해당 지점에 포함된 정보를 출력할 수 있다. 즉, SMS 클라이언트(200)는 큰 화면에서는 데이터를 숨기다가, 화면의 특정 지점이 선택되면, 해당 특정 지점을 확대하여, 확대된 특정 지점에 대응하는 데이터를 디스플레이에 출력할 수 있다.
구체적으로, SMS 클라이언트(200)는 선박 상부의 대기의 일 지점이 선택되는 경우, 해당 지점에 대응하는 정보(구름량 정보, 풍향/풍속 정보, 대기를 움직이는 비행 물체에 대한 정보, 대기 중의 오염 물질 정보 등)를 출력할 수 있으며, 해수면의 일 지점이 선택되면, 지점에 대응하는 정보(파랑 정보, 풍향/풍속 정보, 해수면 온도 정보, 해당 지점의 국지적인 정보(태풍 정보, 출몰하는 바다 생물 정보, 수심 정보 등)을 출력할 수 있다.
또한, SMS 클라이언트(200)는 수중의 일 지점이 선택되면, 지점에 대응하는 정보(생물에 대한 정보, 수온 정보, 염분 정보, 윈치에 메달린 관측 장비의 정상 동작 여부에 대한 정보 등)을 출력할 수 있으며, 해저면의 일 지점이 선택되면, 해당 지점에 대응하는 정보(수심 정보, 해저면의 자원 정보 등)을 출력할 수 있다. 또한, SMS 클라이언트(200)는 해저 지층의 일 지점이 선택되면, 지점에 대응하는 정보(해저 지층의 특징 정보, 온도 정보 등)를 출력할 수 있다.
플랜 스케줄 기능(275)은 연구자가 계획한 탐사 위치 정보를 맵 뷰에 출력하기 위한 좌표 입력 기능을 포함할 수 있다. SMS 클라이언트(200)는 좌표명 정보, 좌표(위도/경도 포함) 정보 및 진행 순서 정보를 입력하면 맵 뷰에 적용되어 출력할 수 있으며, 플랜 스케줄 기능(275)은 탐사 구역을 계획하거나 지정된 좌표를 입력하여 맵 뷰에 출력할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 계획된 탐사 경로와 실제 선박이 이동한 탐사 경로를 비교하여, 소정 범위의 경로차가 발생된 경우, 기 수집된 대기, 해수면, 수중, 해저면, 해저 지층에 대한 정보 등에 기초하여, 경로차 발생 원인을 결정할 수 있다.
가령, SMS 클라이언트(200)는 조속의 영향, 기상의 영향, 선박의 항해 능력의 감쇄로 인한 영향을 파악하여, 경로차 발생 원인을 결정할 수 있다. 선택적 실시 예로, 탐사 경로와 실제 탐사 경로의 차이의 발생 원인 파악은 SMS 서버(100)에 의해 수행될 수 있다.
로거 기능(277)은 SMS 서버(100)가 저장한 방대한 관측 해양 데이터 를 일정한 시간 간격으로 정렬하여 표 형식으로 보여줄 수 있는 기능이며, 표에서 원하는 데이터만 선택하여 간략히 확인할 수 있으며, 정렬된 시간 간격도 사용자가 원하는 간격으로 변경 가능하다.
로거 기능(277)은 데이터에 대한 가독성 및 접근성을 보장하며, 필요에 따라 사용자가 특정 시간의 데이터 라인을 선택해 해당 라인의 데이터에 대해 기록해야 할 메시지를 직접 입력하고 저장함으로써 데이터의 활용도를 높일 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 방대한 데이터 중에서 특정 데이터만 위치 및 시간에 따라 확인할 경우(가령, 사용자의 요청에 기초하여), 해당 데이터를 타임/위치의 변화에 따라 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탐사 관리 서버(100, SMS 서버) 및 탐사 관리 클라이언트(200, SMS 클라이언트)의 구성을 설명하기 위한 상대 블록도이다.
일단, SMS 서버(100)는 선박에 탑재된 각종 관측 기기, 기상 시스템, 해양 시스템 중 적어도 하나에서 수집된 해양 데이터를 포함하는 네트워크 데이터 풀(Network Data Pool)에서 해양 데이터를 수집할 수 있다.
상기 SMS 서버(100)는 소정의 타임 라인에 기초하여, 상기 네트워크 데이터 풀에서 수집된 해양 데이터를 관리할 수 있다.
또한, SMS 서버(100)는 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 적어도 하나에 각각 대응하는 해양 데이터를 매핑하여 관리할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 복수로 구현될 수 있으며, SMS 서버(100)로부터 수집된 해양 데이터를 사용자에게 제공할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 SMS 서버(100)로부터 수신한 시공간에 따른 해양 데이터 정보를 시각적으로 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
상기 해양 데이터는, 풍향 정보, 풍속 정보, 기온 정보, 수온 정보, 염분 정보, 전도도 정보, 수심 정보, 선박의 속도 정보, 선박의 진로 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 해저면에 대한 정보, 해저면 아래의 정보 등을 포함할 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다.
SMS 클라이언트(200)는 해양 지도와 상기 해양 데이터를 매핑하여 출력할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 사용자에 의해 입력된 탐사 스케줄에 기초하여, 탐사 스케줄에 대응하는 해양 데이터를 시간순으로 출력할 수 있다.
도 4를 참고하면, SMS 서버(100)는 통신부(110), 입력부(120), 출력부(130), 메모리(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 이동 통신 모듈, 근거리 통신 모듈, GPS에 기초한 위치 정보 수신 모듈 등을 포함할 수 있다.
입력부(120)는 카메라, 마이크, 다양한 입력을 위한 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
출력부(130)는 디스플레이(131), 스피커 등을 포함할 수 있다.
메모리(140)는 다양한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 메모리(140)에 해양 지도 정보 및 수집된 해양 데이터 정보를 매핑하여 저장할 수 있으며, 측정하지 않은 위치 정보에 대응하는 해양 데이터 정보를 예측할 수 있다.
이를 위해, 제어부(150)는 시간 및 위치에 대응하는 해양 데이터 예측 모델을 메모리(140)에 저장할 수 있다. 상기 예측 모델은 반복 학습에 의한 통계적 방법 또는 신경망 알고리즘에 기반하여, 생성될 수 있다. 상기 예측 모델은 미리 학습되어 메모리(140)에 저장될 수 있다.
SMS 서버(100)의 제어부(150)는 미리 확보된 해양 데이터 예측 모델을 이용할 수 있다. 미리 확보된 해양 데이터 예측 모델은 다양한 항해 경로 상의 대기, 해수면, 수중, 해저면, 해저 지층 등의 정보를 저장할 수 있다.
제어부(150)는 실제로 항해를 수행하면서, 항해 경로 상의 대기, 해수면, 수중, 해저면, 해저 지층 등에 대한 정보를 업데이트할 수 있다. 제어부(150)는 업데이트된 정보를 후술할 통합 해양 데이터 관리 시스템(1)에 제공하여, 해당 정보가 업데이트되게 할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 항해 전에 가상으로 목적지까지의 항해 경로를 계획한 후, 계획된 항해 경로의 안정성, 경제성 등을 결정할 수 있다. 가령, 제어부(150)는 계획된 항해 경로 상에서 빙하의 존재 여부, 화산 폭발의 존재 여부, 지진 발생 가능성의 존재 여부, 태풍 진행 방향과의 겹침 여부, 기상 악화의 발생 여부 등을 고려하여, 항해 경로를 결정하여, 계획된 항해 경로를 결정할 수 있다. 필요한 경우, 제어부(150)는 항해 경로를 수정하거나, 항해 진행을 포기시킬 수도 있다.
탐사 관리 서버(100)는 제어부(150)를 이용하여, 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 적어도 하나에 각각 대응하는 해양 데이터를 매핑하여 관리할 수 있다.
또한, 탐사 관리 서버(100)는 상기 선박이 이동하는 공간에 대한 정보 및 상기 매핑된 해양 데이터를 함께 관리할 수 있다.
탐사 관리 서버(100)는 대기와 해수면의 관계, 대기와 수중의 관계, 해저 지층과 해수면의 관계 등을 고려할 수 있다. 가령, 탐사 관리 서버(100)는 대기와 수중의 관계를 이용할 수 있다. 탐사 관리 서버(100)는 대기에서 특정 이벤트(태풍 접근, 새무리 접근, 급작스런 기상 변화 등)이 발생되는 경우, 수중의 생물들의 행동 패턴을 모니터링할 수 있다. 또한, 탐사 관리 서버(100)는 수중 생물의 특이 행동 패턴이 나타나면 대기 상황을 모니터링할 수 있다. 이런 경우, 대기와 해양과의 관계가 보다 구체적으로 정의될 수 있다. 또한, 탐사 관리 서버(100)는 해수면, 수중의 수온에 따른 대기의 변화를 모니터링할 수 있다.
이와 같이, 탐사 관리 서버(100)는 대기, 해수면, 수중, 해저면, 해저 지층 중 하나에서 이벤트가 발생되면, 해당 이벤트에 대응하여 변화가 생기는 영역을 모니터링할 수 있으며, 해당 이벤트 발생시 변화가 생기는 영역을 디스플레이(131)에 출력할지 운영자에게 문의할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 통신부(210), 입력부(220), 출력부(230), 메모리(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있으며, SMS 서버(200)의 구성들과 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 탐사 관리 시스템(SMSA~SMSN)를 통합적으로 관리하는 해양 데이터 통합 관리 시스템(1)을 설명하기 위한 도면이다.
해양 데이터 통합 관리 시스템(1)은 선박마다 대응하는 탐사 관리 시스템(SMSA~SMSN)을 통합적으로 관리할 수 있다.
해양 데이터 통합 관리 시스템(1)은 현재 탐사를 진행 중인 연구선들을 모니터링할 수 있으며, 복수의 탐사 관리 시스템(SMSA~SMSN)이 수집한 해양 데이터를 통합적으로 관리할 수 있다.
해양 데이터 통합 관리 시스템(1)은 복수의 탐사 관리 시스템(SMSA~SMSN) 끼리 동일 지역에 대해 동일 시간에 다른 정보(대기, 해수면, 수중, 해저면, 해저 지층 등에 대한 정보)를 가진 경우, 가장 최신의 정보를 제공한 탐사 관리 시스템의 정보를 신뢰하고, 해당 정보를 업데이트할 수 있다. 선택적 실시 예로, 통합 해양 데이터 관리 시스템(1)은 서로 동일 시간에 동일 지역에서 서로 다른 해양 데이터가 수집된 경우, 다른 연구선이 해당 지점을 동일 조건하에 이동하도록 가이드한 후, 정보를 업데이트할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소정 주기로 수집하는 해양 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6를 참고하면, SMS 서버(100)는 특정 선박을 1초 간격으로 시간 정보 및 위치 정보(위도/경도 정보 포함)를 수집할 수 있으며, 수집된 데이터의 개수를 함께 표시할 수 있다. SMS 서버(100)는 측정 기기 별로 포트를 다르게 할당하여, 정해진 주기마다 브로드캐스팅 방식으로 측정 기기 각각의 측정 데이터를 수집할 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 SMS 클라이언트(200)의 출력 화면을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7을 참고하면, SMS 클라이언트(200)는 SMS(1000)에 연결되었는지 출력할 수 있으며, 현재 가능한 기능에 대해서 표시할 수 있다.
SMS 클라이언트(200)는 이벤트에 대한 정보를 출력할 수 있다. SMS 클라이언트(200)는 CTD(Conductivity, Temperature, Depth)에 대한 정보를 표시할 수 있으며, 내비게이션 정보(위치 정보, 진로 정보, 선속 정보 등)를 표시할 수 있으며, 다양한 환경 정보(깊이 정보, 풍향/풍속 정보, 수온 정보, 염분 정보 등)을 표시할 수 있다. 또한, SMS 클라이언트(200)는 윈치 정보(길이 정보, 텐션 정보, 속도 정보) 등을 표시할 수 있다.
도 8을 참고하면, SMS 클라이언트(200)는 해양 지도에서 선박의 이동 경로를 표시할 수 있으며, 각각의 지점에서 관측된 해양 데이터 정보를 표시할 수 있다.
도 9를 참고하면, SMS 클라이언트(200)는 플랜 스케줄 기능을 사용할 수 있다. SMS 클라이언트(200)는 연구자가 원하는 탐사 구역을 계획하거나 지정된 좌표를 입력하여 맵 뷰에 표시할 수 있다.
도 10을 참고하면, SMS 클라이언트(200)는 로거 기능을 이용하여, 저장된 데이터 중 사용자가 관심 있는 정보를 지정된 시간 간격으로 재정렬하여 표시할 수 있으며, 사용자는 특정 데이터 라인을 선택할 수 있고, 기록이 필요할 경우 해당 데이터 라인의 이벤트 란에 사용자가 직접 내용을 입력할 수 있다. 그러면, 사용자에 의해 선택된 데이터 라인에 대한 메시지를 표시할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 정보 저장 장치 등이 있으며, 또한, 상기 컴퓨터는 SMS 서버(100)의 제어부(150)를 포함할 수도 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.
Claims (9)
- 탐사 관리 시스템으로서,
선박에 탑재된 각종 관측 기기, 기상 시스템, 해양 시스템 중 적어도 하나에서 수집된 해양 데이터를 포함하는 네트워크 데이터 풀(Network Data Pool)에서 해양 데이터를 수집하는 탐사 관리 서버; 및
상기 탐사 관리 서버로부터 수집된 해양 데이터를 사용자에게 제공하는 적어도 하나의 탐사 관리 클라이언트를 포함하며,
상기 탐사 관리 시스템은 선박에 탑재되며,
상기 탐사 관리 서버는 소정의 타임 라인에 기초하여, 상기 네트워크 데이터 풀에서 수집된 해양 데이터를 관리하고,
상기 탐사 관리 서버는,
상기 선박이 이동할 때, 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 적어도 하나에 각각 대응하는 해양 데이터를 공간 상 수직 방향으로 매핑하여 관리하며,
상기 탐사 관리 서버는,
선박에 탑재된 각종 관측 기기 각각에 포트(Port)를 할당하여, 상기 포트를 통해, 브로드캐스팅 방식으로 미리 설정된 주기에 기초하여, 상기 각종 관측 기기 각각으로부터 관측된 정보를 수집하며,
상기 탐사 관리 서버는,
대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 하나의 영역에서 이벤트가 발생되면, 이벤트가 발생된 영역에 대응하여 변화가 생기는 영역을 모니터링하며,
상기 탐사 관리 클라이언트는,
상기 탐사 관리 서버에 저장된 데이터를 활용하여 시공간에 따른 해양 데이터를 디스플레이를 통해 출력하고,
상기 해양 데이터는,
풍향 정보, 풍속 정보, 기온 정보, 수온 정보, 염분 정보, 전도도 정보, 수심 정보, 수심별 해류의 방향과 속도 정보, 선박의 속도 정보, 선박의 진로 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 탐사 관리 클라이언트는,
해양 지도와 상기 해양 데이터를 매핑하여 상기 디스플레이에 출력하며, 사용자에 의해 입력된 탐사 스케줄에 기초하여, 상기 탐사 스케줄에 대응하는 해양 데이터를 상기 디스플레이에 시간순으로 출력하며,
상기 탐사 관리 클라이언트는,
상기 디스플레이에 출력된 해양 지도에서 선박의 이동 자취선 상의 일 지점이 클릭되면, 상기 클릭된 위치가 위경도 좌표로 매핑되고 상기 매핑된 좌표의 해양 데이터를 제공하며,
상기 탐사 관리 클라이언트는,
상기 해양 지도 상에 해양 데이터를 타임 라인에 기초하여 출력하되, 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층을 아우르는 종방향의 해양 데이터 및 선박이 이동하는 횡방향의 해양 데이터를 통합하여 관리하고,
상기 탐사 관리 클라이언트는,
대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층 중 하나의 지점이 선택되면, 해당 선택된 지점을 확대하여 상기 확대된 지점에 포함된 해양 데이터를 출력하며,
상기 탐사 관리 클라이언트는,
계획된 탐사 경로와 실제 선박이 이동한 탐사 경로를 비교하여, 소정 범위의 경로차가 발생된 경우, 기 수집된 대기, 해수면, 수중, 해저면 및 해저 지층에 대한 정보 등에 기초하여, 경로차 발생 원인을 결정하는, 탐사 관리 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 탐사 관리 서버는,
상기 선박이 이동하는 공간에 대한 정보 및 상기 매핑된 해양 데이터를 함께 관리하는, 탐사 관리 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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