KR102480565B1 - 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템 및 방법 - Google Patents

무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 의해 수행되는 방법은 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터를 수신하는 단계; 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 단계; 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계; 상기 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및 상기 데이터 셋을 저장 장치에 저장하는 단계를 포함한다.

Description

무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COLLECTING BIG DATA FOR AUTONOMOUS NAVIGATION OF UNMANNED SHIPS}
본 발명은 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 무인 함정으로부터 수집 및 발생되는 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 하나의 데이터 셋으로 구성하여 빅데이터로 관리될 수 있도록 한 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템 및 방법에 관한 것이다.
수중에 설치된 기뢰를 제거하는 무인 기뢰제거기나 적 수상함의 침입 여부를 감시하는 무인 수상함정의 개발에 있어 인공지능(A.I)이 사용될 수 있으며, 이를 위한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
한편, 인공지능을 사용하기 위해서는 수많은 학습이 수행되어야 하며, 이를 위해서는 함정의 항해에 관한 빅데이터가 필요하다.
이에 따라, 무인 함정에서 수집 및 발생되는 다양한 데이터를 자동으로 통합하여 빅데이터화하기 위한 기술이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 무인 함정으로부터 수집 및 발생되는 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 하나의 데이터 셋으로 구성하여 빅데이터로 관리될 수 있도록 하는, 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또다른 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 의해 수행되는 방법은 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터를 수신하는 단계; 상기 복수의 항해 센싱 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계; 상기 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및 상기 데이터 셋을 저장 장치에 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터를 수신하는 단계는, 관성항법장비로부터 수집되는 제1 항해 센싱 데이터와, 위성항법장비로부터 수집되는 제2 항해 센싱 데이터와, 도플러로그로부터 수집되는 제3 항해 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 복수의 항해 센싱 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는, 상기 수신한 복수의 항해 센싱 데이터 각각에 시간 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 시간 정보가 존재하지 않는 경우, 수신장비의 상기 항해 센싱 데이터의 수신 시각을 시간 정보로 추가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 복수의 항해 센싱 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는, 상기 복수의 항해 센싱 데이터 중 최단 주기를 갖는 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 나머지 항해 센싱 데이터의 주기를 일치시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 복수의 항해 센싱 데이터 중 최단 주기를 갖는 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 나머지 항해 센싱 데이터의 주기를 일치시키는 단계는, 상기 나머지 항해 센싱 데이터 각각을 대상으로 상기 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 센서값이 존재하도록 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계는, 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및 상기 데이터 셋에 상기 복수의 항해 센싱 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 추가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 의해 수행되는 방법은 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 단계; 상기 복수의 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계; 상기 시간 정보가 일치된 복수의 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및 상기 데이터 셋을 저장 장치에 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 단계는, 사용자에 의해 함정의 방향을 조종하는 타각 정보인 제1 사용자 입력 데이터와, 사용자에 의해 함정의 속도를 조절하는 RPM 정보인 제2 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 복수의 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는, 상기 수신한 복수의 사용자 입력 데이터 각각에 시간 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 시간 정보가 존재하지 않는 경우, 수신장비의 상기 사용자 입력 데이터의 수신 시각을 시간 정보로 추가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 복수의 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는, 상기 복수의 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 사용자 입력 데이터의 주기를 기준으로 나머지 사용자 입력 데이터의 주기를 일치시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 복수의 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 나머지 사용자 입력 데이터의 주기를 일치시키는 단계는, 상기 나머지 사용자 입력 데이터 각각을 대상으로 상기 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 센서값이 존재하도록 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계는, 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및 상기 데이터 셋에 상기 복수의 사용자 입력 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 추가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 측면에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 의해 수행되는 방법은 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터를 수신하는 단계; 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 단계; 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계; 상기 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및 상기 데이터 셋을 저장 장치에 저장하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 측면에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템은 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 통신모듈, 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키고, 상기 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하고, 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 프로세서 및 상기 데이터 셋을 저장하는 저장장치를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 통신모듈은 관성항법장비로부터 수집되는 제1 항해 센싱 데이터와, 위성항법장비로부터 수집되는 제2 항해 센싱 데이터와, 도플러로그로부터 수집되는 제3 항해 센싱 데이터를 수신하고, 사용자에 의해 함정의 방향을 조종하는 타각 정보인 제1 사용자 입력 데이터와, 사용자에 의해 함정의 속도를 조절하는 RPM 정보인 제2 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 프로세서는 상기 수신한 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터 각각에 시간 정보가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 시간 정보가 존재하지 않는 경우, 수신장비의 상기 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 수신 시각을 시간 정보로 추가할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 프로세서는 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 데이터의 주기를 기준으로 나머지 데이터의 주기를 일치시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 프로세서는 상기 나머지 데이터 각각을 대상으로 상기 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 센서값이 존재하도록 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 프로세서는 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성하고, 상기 데이터 셋에 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 추가할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상기 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 송신 주기가 각각 상이한 항해 센싱 데이터, 사용자 입력 데이터들을 수신측의 수신 주기로 일치시켜 동일한 수신 시각을 갖는 빅데이터로의 구축이 가능하다.
또한, 무인 수상정 및 무인 잠수정과 같은 무인 함정의 자율항해를 위해 항해 센서들의 데이터를 인공지능 모듈이 학습 가능한 형태로 수집 및 저장할 수 있다.
또한, 송신 주기가 다른 항해 센싱 데이터 외에도 사용자가 임의로 입력하는 비정형 데이터에 대해서도 수집 및 가공하여 빅데이터화시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서의 시간 정보를 보간하는 일 예시를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서의 항해 센싱 데이터의 메시지 포맷을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서의 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 빅데이터를 위해 구성된 데이터 셋의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서의 수신 장비와 빅데이터 수집 시스템을 연동시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 수신 장비가 동작하는 과정을 함께 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템(100)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 수집 시스템(100)은 통신모듈(110), 프로세서(120) 및 저장장치(130)를 포함한다.
통신모듈(110)은 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터, 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신한다.
프로세서(120)는 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키고, 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출한다. 그리고 프로세서(120)는 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성한다.
저장장치(130)는 프로세서(120)에 의해 구성된 데이터 셋을 저장한다.
이하에서는 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템(100)에 의해 수행되는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법의 순서도이다.
먼저, 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터 중 적어도 하나를 수신한다(S110, S120). 즉, 센싱 또는 입력 행위에 따라, 복수의 항해 센싱 데이터 중 전체 또는 어느 하나를 수신할 수 있으며, 복수의 사용자 입력 데이터 중 전체 또는 어느 하나를 수신할 수 있으며, 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터 중 어느 하나만을 수신할 수도 있다.
일 실시예로, 본 발명에서의 항해 센서는 함정의 위치 및 자세를 측정하는 관성항법장비(INS), 함정의 위치를 측정하는 위성항법장비(GPS) 및 하부수심, 유속/유향 및 대지 속도를 측정하는 도플러로그(DLU)를 포함할 수 있다.
그리고 위 항해 센서로부터 센싱되는 항해 센싱 데이터는 관성항법장비로부터 수집되는 제1 항해 센싱 데이터와, 위성항법장비로부터 수집되는 제2 항해 센싱 데이터와, 도플러로그로부터 수집되는 제3 항해 센싱 데이터일 수 있다.
일 실시예로, 본 발명에서의 사용자 입력 데이터는 타각조절 장치(SNDC)를 통해 사용자에 의해 함정의 방향을 조종하는 타각 정보인 제1 사용자 입력 데이터와, 사용자에 의해 함정의 속도를 조절하는 RPM 정보인 제2 사용자 입력 데이터일 수 있다.
다음으로, 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시킨다(S130).
먼저, 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 시간 정보가 포함되어 있는지 여부를 확인한다(S131). 기본적으로 항해 센서 및 사용자 입력 데이터는 시간 정보를 포함하고 있지 않으므로(S131-N), 이 경우 수신장비(PC)의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 수신 시각을 메시지 첫 부분에 추가 기록한다(S132).
항해 센서에 의한 각 항해 센싱 데이터 그리고 각 사용자 입력 데이터는 서로 송신 주기가 상이하므로, 이를 빅데이터화시키기 위해서는 각 데이터의 주기를 일치시켜 관리할 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예는 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 주기를 확인하여 시간 정보에 대한 보간이 필요한 것으로 판단시(S133-Y), 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 데이터의 주기를 기준으로 나머지 데이터의 주기를 일치시킬 수 있다(S134).
도 3은 본 발명의 일 실시예에서의 시간 정보를 보간하는 일 예시를 도시한 도면이다.
도 3의 예시의 경우, 가장 빠른 주기를 갖는 데이터는 관성항법장비에 의해 10Hz 주기로 센싱된 제1 항해 센싱 데이터이다. 따라서, 제1 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 수신장비가 수신한 타 데이터들의 수신 주기를 일치시킨다.
이때, 본 발명의 일 실시예는 시간 정보의 보간 기법으로, 나머지 데이터 각각을 대상으로 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용할 수 있다.
즉, 도 3의 예시에서 제2 항해 센싱 데이터, 제3 항해 센싱 데이터, 제2 사용자 입력 데이터의 주기 (t2-t1) 값을 제1 항해 센싱 데이터의 주기에 상응하는 값인 10으로 나누고, 나눈 값을 (t1.1~t1.9)에 각각 추가 입력하여 시간 정보를 보간할 수 있다.
다음으로, 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출한다(S140).
도 4는 본 발명의 일 실시예에서의 항해 센싱 데이터의 메시지 포맷을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에서의 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷을 도시한 도면이다. 이때, 도 4 및 도 5는 전술한 시간 정보를 일치시키는 과정에서 각 데이터의 첫 부분에 시간 정보가 추가된 메시지 포맷을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면 일 실시예로, 관성항법장비로부터 수집되는 제1 항해 센싱 데이터의 메시지의 경우 헤딩(Heading), 롤(Roll), 피치(Pitch), 위도(Latitude) 및 경도(Longitude)의 특징 정보 필드를 추출할 수 있다.
일 실시예로, 위성항법장비로부터 수집되는 제2 항해 센싱 데이터의 메시지의 경우 위도(Latitude) 및 경도(Longitude)의 특징 정보 필드를 추출할 수 있다.
일 실시예로, 도플러로그로부터 수집되는 제3 항해 센싱 데이터의 메시지의 경우 하부수심, 대지속도(X), 대지속도(Y), 유속 및 유향의 특징 정보 필드를 추출할 수 있다.
도 5를 참조하면 일 실시예로, 사용자에 의해 함정의 방향을 조종하는 타각 정보인 제1 사용자 입력 데이터의 메시지의 경우 전방 수평타, 후방 수평타 및 수직타의 특징 정보 필드를 추출할 수 있다.
일 실시예로, 사용자에 의해 함정의 속도를 조절하는 RPM 정보인 제2 사용자 입력 데이터의 메시지의 경우에는 RPM의 특징 정보 필드를 추출할 수 있다.
다음으로, 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하고(S150), 구성된 데이터 셋을 저장 장치에 지속적으로 저장한다(S160).
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 빅데이터를 위해 구성된 데이터 셋의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 전술한 제1 내지 제3 항해 센싱 데이터와 제1 및 제2 사용자 입력 데이터의 추출된 각 특징정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성한 것이다.
이때, 각 데이터들은 수신 장비에서의 수신 시각이 각각 상이할 수 있는바, 이 경우 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 데이터 셋의 시간 정보(수신 시각)로 추가할 수 있다. 일 예로, 공통 시간 정보는 시간 정보의 평균값, 가장 빠른 또는 느린 시각 등 실시예에 따라 다양하게 설정 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서의 수신 장비와 빅데이터 수집 시스템(100)을 연동시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터를 수신하기 위해서는 먼저 수신 장비와의 연동통제 규격을 정의하는 것이 필요하다(S210). 즉, 항해 센싱 데이터와 사용자 입력 데이터의 정확한 포맷을 알아야 연동이 가능하므로, 메시지를 송신하는 측과 수신하는 측의 메시지 포맷을 정의해야 한다.
이후, 정의된 메시지 포맷에 따라 수신 장비의 데이터 수집 기능을 구현시키고(S220), 구현 완료된 수신 장비를 함정에 설치한다(S230).
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 수신 장비가 동작하는 과정을 함께 도시한 도면이다.
이와 같이 수신 장비가 함정에 설치된 후, 수신 장비의 전원이 ON됨에 따라(S310), 수신 장비의 시간 정보가 함정의 시간 정보와 일치하는지 여부를 판단하고(S320), 불일치하는 경우 수신 장비의 시간 정보를 일치시키는 과정을 수행한다(S330).
이후, 수신 장비의 각 데이터 수신을 위한 저장 공간을 확인하여(S340), 저장 공간이 부족할 경우 과거 데이터 삭제 또는 사용자 알림 등의 조치를 통해 저장 공간이 확보되도록 한다(S350).
이와 같은 과정이 완료됨에 따라 수신 장비는 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터를 수신할 준비가 완료된다(S360).
한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S360은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.
상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.
상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템
110: 통신모듈
120: 프로세서
130: 저장장치

Claims (19)

  1. 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 항해 센싱 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계;
    상기 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하는 단계;
    상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및
    상기 데이터 셋을 저장 장치에 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터를 수신하는 단계는,
    관성항법장비로부터 수집되는 제1 항해 센싱 데이터와, 위성항법장비로부터 수집되는 제2 항해 센싱 데이터와, 도플러로그로부터 수집되는 제3 항해 센싱 데이터를 수신하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 항해 센싱 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는,
    상기 수신한 복수의 항해 센싱 데이터 각각에 시간 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 시간 정보가 존재하지 않는 경우, 수신장비의 상기 항해 센싱 데이터의 수신 시각을 시간 정보로 추가하는 단계를 포함하는,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 항해 센싱 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는,
    상기 복수의 항해 센싱 데이터 중 최단 주기를 갖는 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 나머지 항해 센싱 데이터의 주기를 일치시키는 단계를 포함하는,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 항해 센싱 데이터 중 최단 주기를 갖는 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 나머지 항해 센싱 데이터의 주기를 일치시키는 단계는,
    상기 나머지 항해 센싱 데이터 각각을 대상으로 상기 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 센서값이 존재하도록 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계는,
    상기 추출된 각 특징 정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및
    상기 데이터 셋에 상기 복수의 항해 센싱 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 추가하는 단계를 포함하는,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  7. 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계;
    상기 시간 정보가 일치된 복수의 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하는 단계;
    상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및
    상기 데이터 셋을 저장 장치에 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 단계는,
    사용자에 의해 함정의 방향을 조종하는 타각 정보인 제1 사용자 입력 데이터와, 사용자에 의해 함정의 속도를 조절하는 RPM 정보인 제2 사용자 입력 데이터를 수신하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는,
    상기 수신한 복수의 사용자 입력 데이터 각각에 시간 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 시간 정보가 존재하지 않는 경우, 수신장비의 상기 사용자 입력 데이터의 수신 시각을 시간 정보로 추가하는 단계를 포함하는,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키는 단계는,
    상기 복수의 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 사용자 입력 데이터의 주기를 기준으로 나머지 사용자 입력 데이터의 주기를 일치시키는 단계를 포함하는,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 항해 센싱 데이터의 주기를 기준으로 나머지 사용자 입력 데이터의 주기를 일치시키는 단계는,
    상기 나머지 사용자 입력 데이터 각각을 대상으로 상기 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 센서값이 존재하도록 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계는,
    상기 추출된 각 특징 정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 단계; 및
    상기 데이터 셋에 상기 복수의 사용자 입력 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 추가하는 단계를 포함하는,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 방법.
  13. 삭제
  14. 무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템에 있어서,
    소정의 항해 센서로부터 센싱되는 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자로부터 입력되는 복수의 사용자 입력 데이터를 수신하는 통신모듈,
    상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터에 대한 시간 정보를 일치시키고, 상기 시간 정보가 일치된 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 메시지 포맷에 기초하여 각 특징 정보 필드를 추출하고, 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 취합하여 하나의 데이터 셋으로 구성하는 프로세서 및
    상기 데이터 셋을 저장하는 저장장치를 포함하고,
    상기 통신모듈은 관성항법장비로부터 수집되는 제1 항해 센싱 데이터와, 위성항법장비로부터 수집되는 제2 항해 센싱 데이터와, 도플러로그로부터 수집되는 제3 항해 센싱 데이터를 수신하고,
    사용자에 의해 함정의 방향을 조종하는 타각 정보인 제1 사용자 입력 데이터와, 사용자에 의해 함정의 속도를 조절하는 RPM 정보인 제2 사용자 입력 데이터를 수신하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신한 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터 각각에 시간 정보가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 시간 정보가 존재하지 않는 경우, 수신장비의 상기 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 수신 시각을 시간 정보로 추가하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터 중 최단 주기를 갖는 데이터의 주기를 기준으로 나머지 데이터의 주기를 일치시키는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 나머지 데이터 각각을 대상으로 상기 최단 주기에 대응하는 시간 구간에 센서값이 존재하도록 선형보간기법에 따른 선형보간값을 적용하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 추출된 각 특징 정보 필드를 소정의 포맷에 따라 배치하여 하나의 데이터 셋으로 구성하고, 상기 데이터 셋에 상기 복수의 항해 센싱 데이터 및 사용자 입력 데이터의 각 시간 정보를 기반으로 결정된 공통 시간 정보를 추가하는 것인,
    무인 함정의 자율항해를 위한 빅데이터 수집 시스템.
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