KR102464207B1 - 증강현실을 이용한 선박 안전운항 관리시스템 - Google Patents

증강현실을 이용한 선박 안전운항 관리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상을 출력하는 모니터; 선박의 외부영상을 전송하는 카메라; 상기 카메라를 통해 수신된 외부영상정보를 분석하여 객체를 인식하는 객체인식부; 인식된 상기 객체를 분석하여 객체데이터를 추출하는 객체분석부; 상기 객체에 대한 데이터가 저장되어 있는 객체데이터베이스; 상기 외부영상정보에 상기 객체데이터와 외부 지형에 관한 외부지형데이터베이스에서 상기 선박의 위치에 따른 외부지형정보가 일치 되도록 조정하는 정합부; 상기 정합부를 통해 조정된 상기 객체데이터 및 상기 외부지형정보를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.

Description

증강현실을 이용한 선박 안전운항 관리시스템{Ship safety management system using augmented reality}
본 발명은 증강현실을 이용한 선박 안전운항 관리시스템에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 증강현실을 이용해 선박의 정보를 선원이 손쉽게 인식할 수 있도록 한 선박안전운항 관리시스템에 관한 것이다.
증강현실(增强現實: Augmented Reality)이란 사용자가 눈으로 보는 현실세계와 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 새로운 환경을 생성한다. 현실환경과 가상환경을 융합하는 증강현실 시스템은 1990년대 후반부터 미국·일본을 중심으로 연구·개발이 진행되고 있다. 현실세계를 가상세계로 보완해주는 개념인 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경을 사용하지만 주역은 현실환경이다. 컴퓨터 그래픽은 현실환경에 필요한 정보를 추가제공하는 역할을 한다.
선박 항행 시스템에 있어서 종래 기술은 대한민국 특허출원번호 제10-2007-0037443호의 "파랑정보를 구비하는 ECDIS에 의한 선박 안전운항방법"에 개시된 바와 같이, 레이더를 통해 파랑정보를 정확하게 계측하고, 이러한 정보를 ECDIS를 통해 표시함과 동시에 서로 공유하며, 파랑정보와 ECDIS 정보를 통해 선박운항의 안정성을 향상시킬 수 있는 파랑정보를 구비하는 ECDIS에 의한 선박 안전운항방법을 제공한다.
그러나, 이러한 선박 운항의 안정성을 향상시키기 위해 전자해도표시시스템(ECDIS)만으로는 한계가 있고, 현실환경에 관한 다양한 정보 및 선박을 운행함에 있어 필요한 가상의 정보들 모니터에 표출하고, 직관적으로 이해할 수 있도록 하고, 여 운항에 도움을 주는 것이 필요한 상황이다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 실제 운항화면에 증강현실을 이용하여 운항과 관련된 정보를 제공하고, 실제항로와 계획항로를 비교하여 정확한 항로로 운항할 수 있도록 안내하며, 타선박의 해당위치에 대한 환경정보를 제공받아 보다 정확한 환경을 파악할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템은 영상을 출력하는 모니터; 선박의 외부영상을 전송하는 카메라; 상기 카메라를 통해 수신된 외부영상정보를 분석하여 객체를 인식하는 객체인식부; 인식된 상기 객체를 분석하여 객체데이터를 추출하는 객체분석부; 상기 객체에 대한 데이터가 저장되어 있는 객체데이터베이스; 상기 외부영상정보에 상기 객체데이터와 외부 지형에 관한 외부지형데이터베이스에서 상기 선박의 위치에 따른 외부지형정보가 일치 되도록 조정하는 정합부; 상기 정합부를 통해 조정된 상기 객체데이터 및 상기 외부지형정보를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
상기 선박의 해당위치에 대한 기압센서, 온도센서, 습도센서, 조도센서, 위치센서(GPS), 침로센서(Compass), 속도계, 경사각 센서, 선박자동식별 센서(AIS), 풍향/풍속 센서, 파향/파고를 포함하는 환경센서부를 구비할 수 있다.
상기 환경센서부에 의해 수집된 환경정보는 상기 선박의 해당위치에 기설정된 범위에 있는 타 선박에게 전달할 수 있다.
상기 환경센서부에 의해 수집된 환경정보는 상기 선박의 해당위치에서 기설정된 범위를 6시간 이내에 지나갈 예정에 있는 선박에게 전달할 수 있다.
상기 선박의 진행 경로상에서 가장 인접한 타선박의 상기 환경센서부의 환경정보를 수신하고, 상기 환경정보를 상기 모니터에 출력할 수 있다.
상기 타선박은 상기 선박의 진행 경로 중 6시간 이내의 범위에 선박으로 한정할 수 있다.
상기 타선박의 환경정보를 분석하여 날씨를 예측하고, 예측된 날씨를 상기 모니터에 출력할 수 있다.
상기 선박의 계획항로와 상기 선박의 실제항로를 비교하는 항로비교부; 상기 계획항로와 상기 실제항로를 일치시키기 위한 보정항로를 산출하는 보정항로계산부; 상기 보정항로에 필요한 보정연료량을 산출하는 연료산출부를 더 포함하고, 상기 계획항로와 상기 실제항로 및 상기 보정항로를 상기 모니터부에 출력할 수 있다.
상기 보정항로가 타선박의 예상항로와 겹칠 경우 상기 타선박에 경고신호를 송출할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템 에 따르면, 사용자가 정확한 항로를 인식하여 운항할 수 있어 항로이탈에 의한 위험을 최소화할 수 있다.
또한, 타선박의 위치에 해당하는 환경정보를 전달받아 보다 정확한 날씨를 예측할 수 있고, 그에 따른 운항대비를 할 수 있어 운항중 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 정보제공 시스템의 구성을 보인 구성도.
도 2는 본 발명 실시예에 의한 정보제공 시스템이 출력된 화면을 보인 구성도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 선박 안전 운항 관리 시스템(10)의 구성을 보인 구성도이다.
본 발명 실시예에 의하면, 선박 안전 운항 관리 시스템(10)은 제어부(100), 데이터베이스부(200), 환경센서부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(100)는 카메라(110), 모니터(120), 정합부(140), 출력부(160), 수신부(150), 객체인식부(130), 연료량 계산부(170), 환경분석부(180), 위험구역분석부(190), 운항모니터링부(195)를 포함할 수 있다.
상기 환경센서부(300)는 기압센서(310), 온도센서(320), 습도센서(330), 조도센서(340), GPS(350), 침로센서(Compass)(355), 속도계(360), 경사각 센서(365), 선박자동식별 센서(AIS)(370), 풍향/풍속 센서(375), 파향/파고 센서(380)를 포함할 수 있고, 상기 데이터베이스부(200)는 위험구역데이터베이스(210), 객체데이터베이스(220), 외부지형데이터베이스(230), 외부영상데이터베이스(240)를 포함할 수 있다.
본 발명 실시예에 의하면, 선박 안전 운항 관리 시스템(10)은 영상을 출력하는 모니터(120); 선박의 외부영상을 전송하는 카메라(110); 상기 카메라(110)를 통해 수신된 외부영상정보를 분석하여 객체를 인식하는 객체인식부(130); 인식된 상기 객체를 분석하여 객체데이터를 추출하는 객체분석부(135); 상기 객체에 대한 데이터가 저장되어 있는 객체데이터베이스(220); 상기 외부영상정보에 상기 객체데이터와 외부 지형에 관한 외부지형데이터베이스(230)에서 상기 선박의 위치에 따른 외부지형정보가 일치 되도록 조정하는 정합부(140); 상기 정합부(140)를 통해 조정된 상기 객체데이터 및 상기 외부지형정보를 출력하는 출력부(160)를 포함할 수 있다.
상기 모니터(120)는 선박의 조타실에 설치될 수 있고, 상기 선박의 외부에 상기 카메라(110)가 설치되어 선박의 외부영상을 촬영할 수 있다. 상기 카메라(110)는 1대일 수 있고 1대 이상의 영상을 이용하는 것도 가능할 것이다.
상기 카메라(110)를 통해 수집된 상기 외부영상정보는 외부영상데이터베이스(240)에 저장될 수 있다.
상기 외부영상정보는 상기 객체인식부(130)로 전달되어 분석된다. 상기 객체인식부(130)는 상기 외부영상정보에서 보여지는 물표에 대한 분석을 하기 위한 것으로, 선박(선박의 종류, 선박의 상태(운항선, 정박선 여부 등) 등을 포함), 수평선, 부두, 부표, 비행기, 고래, 구름, 섬, 육지 등으로 구분할 수 있을 것이다.
상기 외부영상정보를 통해 분석된 물표의 객체데이터는 객체데이터베이스(220)에 저장될 수 있다.
상기 정합부(140)는 상기 객체데이터와 상기 외부지형데이터베이스(230)의 외부지형정보를 상기 외부영상정보에 일치시키는 역할을 한다. 상기 정합부(140)에 의해 일치된 상기 객체데이터, 외부지형정보는 상기 출력부(160)를 통해 상기 모니터(120) 상기 외부영상정보와 함께 출력된다.
상기 외부영상정보와의 정합과정에 효과적으로 적용시키고, 항해자가 실제 항행 정보를 쉽게 볼 수 있도록 하기 위해 외부지형정보는 3D 데이터로 구성되는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 증강현실을 이용한 외부영상이 표출된 실시예를 볼 수 있다. 상기 모니터(120)에는 위치정보(121), 이벤트 정보(122), 안정성 정보(123), 날씨정보(124), 센서정보(125), 주의지역 정보(126) 등이 도시될 수 있다.
상기 위치정보(121)는 상기 선박의 현재 위치에 대한 정보로 위도, 경도, 남은 항해거리 등을 포함할 수 있다.
상기 이벤트 정보(122)는 상기 선박의 내부에서 발생할 수 있는 다양한 상황들, 예를 들어 화재, 투신, 충돌 등을 포함할 수 있다.
안정성 정보는 후술할 운항모니터링부(195)와 관련된 것으로 후술하기로 한다.
날씨정보(124)는 선박의 해당위치의 날씨정보로 기상청 등의 날씨정보를 전달받아 사용하는 것도 가능하고, 후술할 환경정보를 기반으로한 실제 날씨정보를 출력하는 것도 가능하다.
센서정보(125)는 상기 선박의 내부에 위치한 센서들 또는 선박운항의 정보를 나타내는 것으로 해당정보의 변화가 있을 때, 색상의 변화 등을 통해 알림을 준다.
주의지역정보(126)는 상기 운항모니터링부(195)와 관련이 있어 후술하기로 한다.
상기 외부지형데이터베이스(230)에는 내륙수로, 해저지형 등이 포함될 수 있고, 역시 3D 영상으로 상기 모니터(120)에 증강현실을 이용하여 표시될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 선박의 계획항로(R2)와 상기 선박이 실제운항하고 있는 실제항로(R1)를 구분하여 표기할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 선박의 계획항로(R2)와 상기 선박의 실제항로(R1)를 비교하는 항로비교부(165); 상기 계획항로(R2)와 상기 실제항로(R1)를 일치시키기 위한 보정항로(R3)를 산출하는 보정항로(R3)계산부(167); 상기 보정항로(R3)에 필요한 보정연료량을 산출하는 연료량계산부(170)를 더 포함하고, 상기 계획항로(R2)와 상기 실제항로(R1) 및 상기 보정항로(R3)를 상기 모니터(120)부에 출력할 수 있다.
이는 상기 선박이 계획항로(R2)를 따라 순항하지 못하고 해류, 바람 등의 영향을 받아 항로를 이탈할 수 있는데, 이러한 계획항로(R2)를 잘 따를 수 있도록 도시해 주고, 벗어난 경우 실제항로(R1)를 표시하여 선박이 항로에서 벗어났음을 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 계획항로(R2)를 따르기 위한 보정항로(R3)를 표시하여 보정항로(R3)를 따라 다시 상기 계획항로(R2)로 위치할 수 있도록 안내하여 손쉬운 운항이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
상기 보정항로(R3)를 따라 운항하였을 때, 더 필요한 보정연료량을 산출할 수 있다. 이는 효과적인 운항이 이루어지도록 하기 위한 것으로, 실제 남은 연료량과 앞으로 운항을 위해 필요한 예상연료량 및 보정항로(R3)를 따라 이동할 경우 예상되는 연료량을 계산하여 연료가 부족한 상황을 만들지 않도록 하기 위함이다.
이러한 보정연료량은 빅데이터로 저장되어 이후 같은 항로를 운항할 때 항로를 변경하는 하나의 지표로 활용될 수도 있을 것이다.
상기 보정항로(R3)의 산출할 때, 상기 외부지형데이터를 이용하여 항로상에 위험여부를 판단하여 항로를 변경할 수 있도록 보정가능할 것이다.
또한, 상기 객체데이터를 이용하여 보정항로(R3) 상에 위험여부를 판단하고, 항로상에 타 선박이 위치할 경우 해당선박의 AIS 정보를 이용하여 예상항로를 판단하도록하여, 선박과의 충돌을 피하는 것도 가능할 것이다.
상기 AIS는 선박자동식별장치(Automatic Identification System)로서, 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 첨단 장치이다. 이는 해상에서 선박의 충돌을 방지하기 위한 장치로서, 국제 해사 기구(IMO)에 따라 선박의무 설치사항이며, 선박 자동 식별 장치(AIS)가 도입으로, 인접한 선박을 인식할 수 없는 경우에도 타선의 존재와 진행 상황 판단이 가능하다.
상기 보정항로(R3)가 타선박의 예상항로와 겹칠경우 상기 타선박에 경고신호를 송출할 수 있다.
본 발명에 실시예에 의하면, 상기 선박의 해당위치에 대한 기압센서(310), 온도센서(320), 습도센서(330), 조도센서(340), GPS(350), 침로센서(Compass)(355), 속도계(360), 경사각 센서(365), 선박자동식별 센서(AIS)(370), 풍향/풍속 센서(375), 파향/파고 센서(380)를 포함하는 환경센서부(300)를 구비할 수 있다.
상기 환경센서부(300)에 의해 수집된 환경정보는 상기 선박의 해당위치에 기설정된 범위에 있는 타 선박에게 전달할 수 있다.
도 2에서 도시된 날씨정보의 경우, 상기 선박이 위치한 부분에 대한 정보와 주변에 대한 정보 중 과거에 대한 정보만을 수집할 수 있다. 즉, 육지의 기관에서 전달되는 날씨정보는 실제 날씨에 대한 정보와 시간차이를 가질 수 있고 정확도가 떨어지게 되는 것이다.
따라서, 정확한 정보를 전달하기 위해 상기 환경센서부(300)에서 수집된 정보를 타선박에 전달하여, 현재 해당선박이 위치한 날씨를 보다 정확하게 인식할 수 있도록 한 것이다.
상기 환경센서부(300)에 의해 수집된 환경정보는 상기 선박의 해당위치에서 기설정된 범위를 6시간 이내에 지나갈 예정에 있는 선박에게 전달할 수 있다. 이는 기관에서 전달받는 날씨정보는 약 6시간 전의 정보를 전달받을 수 있기 때문에 그전에 해당하는 정보를 전달하여, 보다 정확한 정보를 타선박에 전달할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 본 발명 실시예에 의하면, 상기 선박의 진행 경로상에서 가장 인접한 타선박의 상기 환경센서부(300)의 환경정보를 수신하고, 상기 환경정보를 상기 모니터(120)에 출력할 수 있다.
상기 타선박은 상기 선박의 진행 경로 중 6시간 이내의 범위에 선박으로 한정할 수 있다. 이는 앞서 설명한 날씨의 시간차에 대한 문제를 해결하기 위한 것으로 설명을 생략하기로 한다.
본 발명 실시예에 의하면, 상기 타선박의 환경정보를 분석하여 날씨를 예측하고, 예측된 날씨를 상기 모니터(120)에 출력할 수 있다.
이는 타선박과의 거리차이나 시간차이에 따른 환경변화를 예측하는 것으로, 전달받은 상기 환경정보를 기반으로 향후 날씨변화를 예측하는 것이다.
예를 들어 기압의 경우 해당선박의 위치에서는 기압이 낮지 않지만, 타선박의 위치에서의 기압이 낮을 경우, 비가 오는 날씨는 아니더라도 이후에 비 또는 태풍이 올것을 예측할 수 있을 것이다.
상기 운항모니터링부(195)는 정적 복원성, 동적 복원성, 선박과 파랑 간의 공진(Resonance) 발생 여부를 산출하여 선박(10)의 복원성 분석을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 운항모니터링부(195)는 화물 중량의 변경 및 화물 배치의 부절적성(무게중심을 높이는 화물배치)으로 인한 선박(10)의 정적 복원성 저하를 확인하기 위하여, 출항 전, 선박(10)의 횡메타센서(M)와 무게중심(G)까지의 거리인 GM값을 산출하고, 산출된 GM값과 미리 설정된 정적 복원성 기준값을 비교한다. 산출된 GM값이 미리 설정된 정적 복원성 기준값 미만인 경우, 정적 복원성이 위험 상태로 저하된 것으로 판단될 수 있다.
또한, 상기 운항모니터링부(195)는 선박(10)과 파랑의 상호작용으로 인한 선박(10)의 공진 위험성을 확인하기 위하여, 운항 중, 선박(10)과 파랑 간의 공진 발생 여부를 산출한다. 예를 들어, 선박 모니터(120)링 장치(100)는 싱크로노스 롤링(Synchronous rolling), 파라메트릭 롤링(Parametric rolling), 하이웨이브어택(High wave attack) 및 서프라이딩과 브로칭(Surf-riding & broaching) 4가지의 선박(10)과 파랑 간의 공진의 발생여부를 판단할 수 있다. 여기서, 싱크로노스 롤링은 선박(10)의 고유 횡동요주기와 파도의 만남주기가 일치할 경우에 발생한다. 그리고, 파라메트릭 롤링은 파도가 선박(10)의 선수나 선미로 입사됨에도 불구하고 횡동요가 발생하는 현상으로, 파도의 만남주기가 선박(10)의 고유 횡동요주기의 대략 절반일 경우에 발생한다. 그리고, 하이웨이브어택은 선박(10)이 파도의 최고점에 지속적으로 놓이게 되어 정적 복원력이 감소하는 현상으로, 파도의 파장이 선박길이의 0.8배 이상이고 유의파고(significant wave height)가 선박길이의 0.04배보다 큰 경우에 발생한다. 그리고, 서프라이딩과 브로칭은 선박(10)이 파도를 선미로부터 받으며 운항할 때, 선체중앙이 파도의 마루나 오르막 파면에 위치함으로써, 급격한 선수의 동요가 발생하여 선체가 파도와 평행하게 놓이는 경우에 발생한다.
상기 운항모니터링부(195)에서 산출된 운항정보(복원성, GM, 공진 위험성을 포함한다)는 상기 위험구역분석부(190)로 전송될 수 있다.
상기 위험구역분석부(190)는 상기 운항정보, 상기 환경정보 등을 가지고 해당지역에 대한 위험구역여부를 판단한다. 좀 더 상세하게는 상기 운항정보가 위험상태이고, 상기 환경정보를 통해 분석된 날씨가 안 좋은 경우(강한 비, 강한 바람, 태풍, 높은 파고 등) 해당 구역을 위험구역으로 판단하여 위험구역데이터베이스(210)에 상기 운항정보, 환경정보를 저장한다.
상기 위험구역데이터베이스(210)에 해당구역의 저장횟수가 평균보다 많을 경우 위험구역으로 판단할 수 있다.
이러한 위험구역은 단계로 구분이 가능하며,(예를 들어 위험구역 1단계, 2단계 등) 위험구역 단계여부를 상기 모니터(120)에 표시할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제어부 110: 카메라
120 : 모니터 130 : 객체인식부
140 : 정합부 150 : 수신부
160 : 출력부 170 : 연료량계산부
180 : 환경분석부 190 : 위험구간분석부
200 : 데이터베이스부 300 : 환경센서부

Claims (9)

  1. 영상을 출력하는 모니터;
    선박의 외부영상을 전송하는 카메라;
    상기 카메라를 통해 수신된 외부영상정보를 분석하여 객체를 인식하는 객체인식부;
    인식된 상기 객체를 분석하여 객체데이터를 추출하는 객체분석부;
    상기 객체에 대한 데이터가 저장되어 있는 객체데이터베이스;
    상기 외부영상정보에 상기 객체데이터와 외부 지형에 관한 외부지형데이터베이스에서 상기 선박의 위치에 따른 외부지형정보가 일치 되도록 조정하는 정합부;
    상기 정합부를 통해 조정된 상기 객체데이터 및 상기 외부지형정보를 출력하는 출력부;
    상기 선박의 해당위치에 대한 기압센서, 온도센서, 습도센서, 조도센서를 포함하는 환경센서부;
    상기 선박의 계획항로와 상기 선박의 실제항로를 비교하는 항로비교부;
    상기 계획항로와 상기 실제항로를 일치시키기 위한 보정항로를 산출하는 보정항로계산부;
    상기 보정항로에 필요한 보정연료량을 산출하는 연료산출부;를 포함하고,
    상기 선박의 진행 경로상에서 가장 인접한 타선박의 상기 환경센서부의 환경정보를 수신하고, 상기 타선박의 환경정보를 분석하고 날씨를 예측하여 상기 환경정보 및 예측된 날씨를 상기 모니터에 출력하며,
    상기 계획항로와 상기 실제항로 및 상기 보정항로를 상기 모니터부에 출력하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 환경센서부에 의해 수집된 환경정보는 상기 선박의 해당위치에 기설정된 범위에 있는 타 선박에게 전달함을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 환경센서부에 의해 수집된 환경정보는 상기 선박의 해당위치에서 기설정된 범위를 6시간 이내에 지나갈 예정에 있는 선박에게 전달함을 특징으로 하는 선박 안전 운항 관리 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 타선박은 상기 선박의 진행 경로 중 6시간 이내의 범위에 선박으로 한정함을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정항로가 타선박의 예상항로와 겹칠 경우 상기 타선박에 경고신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 선박 안전 운항 관리 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102314980B1 (ko) * 2015-07-23 2021-10-21 대우조선해양 주식회사 해양 기상환경데이터 통합분석장치
JP6759673B2 (ja) * 2016-03-31 2020-09-23 富士通株式会社 衝突リスク算出プログラム、衝突リスク算出方法および衝突リスク算出装置
JP7042469B2 (ja) * 2016-10-28 2022-03-28 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 船舶の衝突リスク低減方法、船舶の衝突リスク低減システム、及び計画航路情報提供センター
KR101941521B1 (ko) * 2016-12-07 2019-01-23 한국해양과학기술원 해상객체의 자동추적 시스템 및 방법

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