KR102484255B1 - Marine leisure personnel position tracking method using marine leisure navigation apparatus - Google Patents
Marine leisure personnel position tracking method using marine leisure navigation apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR102484255B1 KR102484255B1 KR1020220107686A KR20220107686A KR102484255B1 KR 102484255 B1 KR102484255 B1 KR 102484255B1 KR 1020220107686 A KR1020220107686 A KR 1020220107686A KR 20220107686 A KR20220107686 A KR 20220107686A KR 102484255 B1 KR102484255 B1 KR 102484255B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- marine leisure
- marine
- leisure
- direction vector
- personnel
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 87
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 31
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000013136 deep learning model Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/005—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/04—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
- G01C21/08—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means involving use of the magnetic field of the earth
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/08—Learning methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/02—Divers' equipment
- B63C2011/021—Diving computers, i.e. portable computers specially adapted for divers, e.g. wrist worn, watertight electronic devices for detecting or calculating scuba diving parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Geology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 수중 위치 추적 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중 상태에서 해양레저인원에게 자신의 위치와 복귀 지점에 대한 정보를 효과적으로 전달할 수 있는 해양레저 네비게이션 장치를 이용하여 해양레저인원의 위치를 효과적으로 추적할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater location tracking technology, and more particularly, to effectively locate marine leisure personnel using a marine leisure navigation device capable of effectively conveying information about their location and return point to marine leisure personnel in an underwater state. It is about technology that can be traced.
다이브컴퓨터(Dive Computer)는 수중에 잠수하는 사람들에게 수온이나 수심 등의 정보를 알려주는 역할을 하는데, 이러한 다이브컴퓨터를 이용하여 해양레저활동 인원들은 서로 수중에서 정보를 교환하거나 안전사고에 대비할 수 있다. 최근 스킨스쿠버 등 레저 인구가 증가하면서 다이브컴퓨터에 대한 수요도 늘어나고 있다.Dive computers play a role in providing information such as water temperature and depth to people diving underwater. Using these dive computers, marine leisure activity personnel can exchange information underwater or prepare for safety accidents. . Recently, as the population of leisure activities such as skin scuba increases, the demand for dive computers is also increasing.
다이브컴퓨터 자체가 감압에 필요한 정보를 해양레저인원들에게 제공해주는 역할을 하기 때문에 여러 정보들이 표출되게 된다. 따라서 어두운 수중에서도 잘 보이도록 시인성이 좋아야 한다.Because the dive computer itself plays a role in providing information necessary for decompression to marine leisure personnel, various information is displayed. Therefore, it must have good visibility so that it can be seen well even in dark water.
또한, 다이브컴퓨터는 해양레저인원들에게 수중에서 다양한 정보를 제공하는 것에 그치지 않고, 긴급한 상황이 발생하였을 경우 정확한 복귀 지점으로 안내하거나 발견되기 쉬운 장소로 안내하는 등 해양레저인원의 생명을 보호하기 위한 기능도 필수적으로 갖추어야 한다.In addition, the dive computer not only provides marine leisure personnel with various information underwater, but also guides them to the correct return point in case of an emergency or to a place that is easy to find, to protect the lives of marine leisure personnel. Functions are also essential.
본 발명의 일 실시예는 수중 상태에서 해양레저인원에게 자신의 위치와 복귀 지점에 대한 정보를 효과적으로 전달할 수 있는 해양레저 네비게이션 장치를 이용하여 해양레저인원의 위치를 효과적으로 추적할 수 있는 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is a marine leisure navigation device capable of effectively tracking the location of a marine leisure person using a marine leisure navigation device that can effectively deliver information about its position and return point to a marine leisure person in an underwater state. It is intended to provide a method for tracking the location of marine leisure personnel using
실시예들 중에서, 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 방법은 복수의 해양레저 네비게이션 장치들로부터 운영 모드에 따른 해양레저인원들의 지상위치 및 수중 위치를 수신하는 단계; 상기 운영 모드의 변경 시점과 변경 방향의 유사성에 기초하여 상기 해양레저인원들을 그룹화하여 해양레저그룹을 생성하는 단계; 상기 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 이용하여 상기 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 생성하는 단계; 상기 중심 방향 벡터의 변화를 추적하여 상기 해양레저그룹의 생성 시점에서의 지상위치로 복귀하는 수중에서의 네비게이션 정보를 생성하는 단계; 및 상기 해양레저그룹의 해양레저인원들 각각의 해양레저 네비게이션 장치를 통해 상기 네비게이션 정보를 제공하는 단계;를 포함한다.Among the embodiments, a marine leisure navigation device location tracking method using a marine leisure navigation apparatus includes the steps of receiving ground and underwater positions of marine leisure personnel according to an operation mode from a plurality of marine leisure navigation apparatuses; generating a marine leisure group by grouping the marine leisure personnel based on a similarity between a change time and a change direction of the operation mode; generating a center direction vector of the marine leisure group using the underwater position and moving direction of the marine leisure personnel; generating underwater navigation information returning to a ground position at the time of creation of the marine leisure group by tracking a change in the center direction vector; and providing the navigation information through a marine leisure navigation device of each of the marine leisure members of the marine leisure group.
상기 네비게이션 정보를 생성하는 단계는 제1 시간 동안 상기 중심 방향 벡터를 추적하여 기록하는 단계; 상기 중심 방향 벡터를 중심으로 상기 해양레저인원들의 제1 상대 위치를 기록하는 단계; 상기 해양레저인원들 각각의 위치에서 측정된 유속 정보를 이용하여 상기 제1 시간에 연속하는 제2 시간 동안 상기 중심 방향 벡터의 변화를 예측하는 단계; 및 상기 제1 시간 동안 상기 중심 방향 벡터 및 상기 상대 위치 간의 상관관계를 학습하여 상기 제2 시간 동안 상기 중심 방향 벡터의 변화에 따른 상기 해양레저인원들의 제2 상대 위치를 예측하는 위치 예측 모델을 구축하는 단계;를 포함할 수 있다.The generating of the navigation information may include tracking and recording the center direction vector for a first time; recording first relative positions of the marine leisure members around the central direction vector; predicting a change in the center direction vector during a second time period consecutive to the first time period using current velocity information measured at each location of the marine leisure members; and building a location prediction model for predicting the second relative position of the marine leisure people according to the change in the center direction vector during the second time by learning the correlation between the center direction vector and the relative position during the first time. The step of doing; may include.
상기 네비게이션 정보를 생성하는 단계는 상기 해양레저그룹의 생성 시점부터 상기 위치 예측 모델을 통해 상기 중심 방향 벡터의 변화에 따른 상기 해양레저인원들의 제2 상대 위치를 추적하여 기록하고 상기 제1 및 제2 상대 위치들 간의 차이를 기준으로 상기 제1 상대 위치를 보정하여 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the navigation information may include tracking and recording second relative positions of the marine leisure members according to a change in the center direction vector through the location prediction model from the point of time when the marine leisure group is created, and recording the first and second relative positions of the marine leisure groups. The method may include correcting and updating the first relative position based on a difference between the relative positions.
상기 네비게이션 정보를 제공하는 단계는 상기 해양레저그룹의 해당 해양레저인원들과의 통신 상태에 따라 상기 운영모드를 주의 모드 및 긴급 모드로 순차적으로 변경하는 단계; 상기 주의 모드로의 변경 시점을 기준으로 상기 해양레저인원들에게 상기 네비게이션 정보를 제공하면서 상기 긴급 모드로의 변경 시점까지 상기 중심 방향 벡터의 변화를 예측하여 기록하는 단계; 상기 긴급 모드로의 변경 시점에서 예측된 상기 중심 방향 벡터의 위치를 향해 이동하는 수중 드론의 동작을 개시하는 단계; 및 상기 수중 드론의 중계를 통해 상기 수중 드론의 위치를 중심으로 상기 해양레저인원들의 제3 상대 위치를 기록하면서 상기 제3 상대 위치에 따른 네비게이션 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.The providing of the navigation information may include sequentially changing the operation mode into a caution mode and an emergency mode according to a communication state with corresponding members of the marine leisure group; predicting and recording a change in the central direction vector until the time of changing to the emergency mode while providing the navigation information to the marine leisure personnel based on the time of changing to the caution mode; Initiating an operation of an underwater drone moving toward a position of the center direction vector predicted at a time point of changing to the emergency mode; and generating navigation information according to the third relative position while recording the third relative position of the marine leisure members around the position of the underwater drone through the relay of the underwater drone.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, it does not mean that a specific embodiment must include all of the following effects or only the following effects, so it should not be understood that the scope of rights of the disclosed technology is limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 방법은 수중 상태에서 해양레저인원에게 자신의 위치와 복귀 지점에 대한 정보를 효과적으로 전달할 수 있는 해양레저 네비게이션 장치를 이용하여 해양레저인원의 위치를 효과적으로 추적할 수 있다.A marine leisure navigation device location tracking method using a marine leisure navigation device according to an embodiment of the present invention uses a marine leisure navigation device that can effectively deliver information about its position and return point to marine leisure personnel in an underwater state. The location of leisure personnel can be effectively tracked.
도 1은 본 발명에 따른 해양레저인원 위치 추적 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 해양레저 네비게이션 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2의 운영체제 모듈의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 해양레저인원 위치 추적 시스템의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 4의 네비게이션 수행부의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 생성하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 네비게이션 정보 생성 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for tracking a position of a marine leisure person according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram explaining the physical configuration of the marine leisure navigation device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram explaining the functional configuration of the operating system module of FIG. 2 .
4 is a diagram illustrating a functional configuration of a marine leisure person location tracking system according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram explaining the functional configuration of the navigation execution unit of FIG. 4 .
6 is a diagram for explaining an embodiment of a process of tracking a position of a marine leisure person using a marine leisure navigation device according to the present invention.
7 is a diagram explaining a process of generating a center direction vector of a marine leisure group according to the present invention.
8 is a diagram illustrating an embodiment of a process of generating navigation information according to the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in this application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions in the singular number should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to an embodied feature, number, step, operation, component, part, or these. It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (eg, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly follows a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order than specified. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of the related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명에 따른 해양레저인원 위치 추적 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for tracking a position of a marine leisure person according to the present invention.
도 1을 참조하면, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저인원(100)이 휴대하는 해양레저 네비게이션 장치(110)와 통신하여 해양레저인원(100)의 움직임에 관한 정보를 수집할 수 있다. 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 본 발명에 따른 해양레저인원 위치 추적 과정을 수행하는 컴퓨터 또는 서버에 해당할 수 있으며, 바람직하게는 해상의 선박 등에 설치되어 운영될 수 있다. 즉, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저인원(100)을 해상에서 이동시키는 운송 수단에 설치될 수 있으며, 통신 수단을 통해 해양레저 네비게이션 장치(110)와의 통신을 수행할 수 잇다.1, the marine leisure person
여기에서, 해양레저 네비게이션 장치(110)는 다양한 모듈들로 구성될 수 있다. 즉, 해양레저 네비게이션 장치(110)는 해양레저인원(예를 들어, 다이버 등)을 위한 네비게이션 정보를 생성하고 제공하기 위하여 다양한 기능 및 동작들을 수행할 수 있으며, 각 기능 및 동작을 수행하는 다수의 기능적 구성들을 포함하여 구현될 수 있다. 다만, 여기에서는 해양레저 네비게이션 장치(110)가 독립적으로 네비게이션 정보를 생성하고 제공하는 동작에 대해서는 설명을 생략한다.Here, the marine
또한, 해양레저 네비게이션 장치(110)는 해양레저인원(100)마다 독립적으로 운영되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있으며, 다양한 센서들을 포함함으로써 해양레저인원(100)의 지상 및 수중 움직임은 물론 해양레저인원 인근의 환경 정보를 수집할 수 있다. 이때, 환경 정보에는 수온, 기온, 날씨, 수압, 수심 등을 포함할 수 있다. 해양레저 네비게이션 장치(110)는 해양레저인원(100)마다 운영되는 점에서 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 복수의 해양레저 네비게이션 장치(110)들과 동시에 연결될 수 있다.In addition, the marine
일 실시예에서, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 수중 드론(도 1에 미도시함)을 포함하여 구현될 수 있다. 즉, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 수중 드론과 연동하여 본 발명에 따른 해양레저인원 위치 추적 과정을 수행할 수 있다. 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 통신 수단을 통해 수중 드론과의 통신을 수행할 수 잇다.In one embodiment, the marine leisure person
여기에서, 수중 드론(underwater drone)은 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)의 제어 신호에 따라 수중에서 특정 임수를 수행할 수 있는 드론(또는 무인 이동체)에 해당할 수 있다. 수중 드론은 해상 또는 수중에서 해양 데이터를 수집하도록 구현될 수 있으며, 운영 목적에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 복수의 수중 드론들을 동시에 운영할 수 있으며, 이에 따라 복수의 수중 드론들과 독립적으로 통신을 수행할 수 있다.Here, the underwater drone may correspond to a drone (or an unmanned mobile vehicle) capable of performing a specific task underwater according to a control signal of the marine leisure person
또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저 네비게이션 장치(110) 및 수중 드론과의 통신 채널을 서로 구분하여 사용할 수 있다. 따라서, 각 통신 채널은 통신 성능이 상이할 수 있으며, 바람직하게는 수중 드론과의 통신을 위한 통신 채널이 해양레저 네비게이션 장치(110)와의 통신을 위한 통신 채널보다 더 나은 성능을 갖도록 구현될 수 있다.In addition, the marine leisure person
도 2는 도 1의 해양레저 네비게이션 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram explaining the physical configuration of the marine leisure navigation device of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 해양레저 네비게이션 장치(110)는 센서 모듈(210), 운영체제 모듈(220), 소프트웨어 모듈(230), 네트워크 모듈(240), 입출력 모듈(250) 및 데이터베이스 모듈(260)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the marine
센서 모듈(210)은 해양레저인원의 상태 정보 및 지상과 수중에서의 환경 정보 등에 관한 정보를 수집하기 위한 다양한 센서들을 포함하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(210)은 압력 센서, 온도 센서, GPS 센서, 가속도 센서, 각속도 센서, 유속 센서 및 지자기 센서 등을 포함할 수 있다. 압력 센서는 수압을 측정하여 잠수 상태에서 해양레저인원의 잠수 깊이, 즉 수심을 측정할 수 있다. 온도 센서는 수중 온도를 측정할 수 있으며, GPS 센서는 해양레저인원의 위치 좌표를 측정할 수 있다. 또한, 가속도 센서는 해양레저인원의 수중 이동속도를 측정할 수 있고, 각속도 센서는 해양레저인원의 이동방향을 측정하며, 유속 센서는 수중에서의 유속 정보를 측정할 수 있고, 지자기 센서는 수중에서 방위 정보를 측정할 수 있다.The
또한, 센서 모듈(210)은 각 센서들로부터 수집된 정보를 분석하여 해양레저인원의 상태 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(210)은 가속도 센서, 지자기 센서 및 각속도 센서로부터 수집된 정보들을 기초로 수중에서의 해양레저인원의 자세(또는 방향)에 관한 정보를 생성할 수 있다. 센서 모듈(210)은 각 센서들과 연동하여 실시간 또는 주기적으로 센싱 정보 및 분석 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 정보들은 메모리에 임시 저장될 수 있다.In addition, the
운영체제 모듈(220)은 해양레저 네비게이션 장치(110)의 전체적인 동작을 처리하는 운영 시스템(OS)의 동작을 제어할 수 있다. 운영체제 모듈(220)은 다른 모듈들과 연결되어 각 모듈의 동작을 제어하거나 다른 모듈들 간의 제어 흐름 및 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
소프트웨어 모듈(230)은 해양레저 네비게이션 장치(110) 상에서 동작하는 다양한 기능을 구현할 수 있다. 소프트웨어 모듈(230)는 각 기능을 수행하는 소프트웨어를 관리할 수 있으며, 각 기능과 연관된 API의 실행과 데이터 처리를 관리할 수 있다.The
네트워크 모듈(240)은 외부 장치 또는 시스템과의 네트워크 연결을 제공하기 위한 동작을 처리할 수 있다. 즉, 네트워크 모듈(240)은 외부 장치와 연결되기 위한 통신 환경을 제공하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크 모듈(240)은 무선 전송을 위한 WiFi, 블루투스 등의 근거리 통신 기능이나 4G 이상의 무선 통신 기능을 제공하도록 구현될 수 있다.The
입출력 모듈(250)은 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치 스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 입출력 모듈(250)은 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우, 해양레저 네비게이션 장치(110)는 독립적인 서버로서 수행될 수 있다.The input/
데이터베이스 모듈(260)은 SSD(Solid State Disk) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 해양레저 네비게이션 장치(110)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다. 또한, 데이터베이스 모듈(260)은 운영체제 모듈(220)에 의해 실행됨으로써 소정의 동작 또는 기능을 구현하는 명령들의 집합을 저장할 수 있다.The
도 3은 도 2의 운영체제 모듈의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a diagram explaining the functional configuration of the operating system module of FIG. 2 .
도 3을 참조하면, 운영체제 모듈(220)은 운영 모드 결정모듈(310), 운영 모드 기록모듈(320), 지상 위치 기록모듈(330), 수중 위치 기록모듈(340) 및 제1 제어모듈(350)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
운영 모드 결정모듈(310)은 해수면 위치를 기준으로 해양레저인원의 수평 위치에 따라 운영 모드를 결정할 수 있다. 여기에서, 운영 모드는 해양레저 네비게이션 장치(110)가 수행되는 위치 또는 공간에 따라 서로 구분되어 정의될 수 있다. 예를 들어, 운영 모드는 해양레저인원이 수면 위에 있을 때 동작하는 지상 모드와 해양레저인원이 수면 아래에 있을 때 동작하는 수중 모드를 포함할 수 있다. 또한, 운영 모드는 해양레저인원과의 통신 상태가 불안정한 상태에서 동작하는 주의 모드와 긴급 모드를 포함할 수 있다. 즉, 주의 모드는 인근에 존재하는 해양레저인원들 중 일부와의 통신이 불가능한 상태를 위한 운영 모드에 해당할 수 있고, 긴급 모드는 해양레저인원들 전부와의 통신이 불가능한 상태를 위한 운영 모드에 해당할 수 있다.The operation
또한, 운영 모드 결정모듈(310)은 센서 모듈(210)을 통해 해양레저 네비게이션 장치(110)의 수평 위치를 결정할 수 있고, 이를 해양레저인원의 수평 위치로 결정할 수 있다. 운영 모드 결정모듈(310)은 해양레저인원의 수평 위치가 해수면 위치보다 위인지 또는 아래인지에 따라 운영 모드를 선택적으로 결정할 수 있다. 또한, 운영 모드 결정모듈(310)은 결정된 모드 정보를 운영체제 모듈(220)에 전달하여 각 운영 모드에 따른 동작을 수행할 수 있다.In addition, the operation
또한, 운영 모드 결정모듈(310)은 네트워크 모듈(240)을 통해 해양레저 네비게이션 장치(110)와의 통신 상태를 결정할 수 있다. 운영 모드 결정모듈(310)은 해양레저 네비게이션 장치(110)와의 통신 상태에 따라 운영 모드를 선택적으로 결정할 수 있다. 또한, 운영 모드 결정모듈(310)은 해양레저그룹이 생성된 경우 해양레저그룹에 포함된 해양레저 네비게이션 장치(110)들과의 통신 상태에 따라 운영 모드를 선택적으로 결정할 수 있다.Also, the operation
운영 모드 기록모듈(320)은 운영 모드의 변경 시점과 변경 방향을 추적하여 기록할 수 있다. 이때, 운영 모드의 변경 시점은 운영 모드가 지상 모드에서 수중 모드로 변경되는 시점 또는 수중 모드에서 지상 모드로 변경되는 시점에 해당할 수 있다. 또한, 변경 방향은 운영 모드가 지상 모드에서 수중 모드로 변경되는 잠수 방향과 운영 모드가 수중 모드에서 지상 모드로 변경되는 복귀 방향으로 구분될 수 있다. 운영 모드 기록모듈(320)은 운영 모드의 변경이 발생할 때마다 변경 시점과 변경 방향을 획득하여 기록할 수 있다.The operation
지상 위치 기록모듈(330)은 운영 모드가 지상 모드인 경우 해양레저인원의 지상 위치를 추적하여 기록할 수 있다. 이때, 해양레저인원의 지상 위치는 기본적으로 GPS 센서를 통해 수집된 위치 좌표를 통해 결정될 수 있다. 지상 위치 기록모듈(330)은 센서 모듈(210)을 통해 해양레저인원의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 데이터베이스 모듈(260)과 연동하여 시점 별로 저장할 수 있다.The ground
일 실시예에서, 지상 위치 기록모듈(330)은 복수의 센서들로부터 수집되는 센싱 정보를 시계열 순서에 따라 저장하는 센서 테이블을 구축할 수 있다. 이때, 센서 테이블은 각 엔트리마다 해당 수중 위치에 대응하는 해당 지상 위치, 해당 지상 위치를 기준으로 복귀 위치까지의 방향 및 거리를 저장할 수 있다.In one embodiment, the ground
수중 위치 기록모듈(340)은 운영 모드가 수중 모드인 경우 해양레저인원의 수심, 잠수 시간 및 잠수 방향을 포함하는 수중 위치를 추적하여 기록할 수 있다. 일 실시예에서, 수중 위치 기록모듈(340)은 복수의 센서들로부터 수집되는 센싱 정보를 시계열 순서에 따라 저장하는 센서 테이블을 구축할 수 있다. 또한, 수중 위치 기록모듈(340)은 해양레저인원의 수중 위치와 함께 수중 환경과 해양레저인원 상태에 관한 정보들로 함께 기록할 수 있다. 예를 들어, 수중 위치 기록모듈(340)은 수온, 수심, 이동 거리와 방향, 잠수 시간 등을 센서 테이블에 기록할 수 있다.When the operation mode is the underwater mode, the underwater
제1 제어모듈(350)은 운영체제 모듈(220)의 전체적인 동작을 제어하고, 운영 모드 결정모듈(310), 운영 모드 기록모듈(320), 지상 위치 기록모듈(330) 및 수중 위치 기록모듈(340) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
도 4는 본 발명에 따른 해양레저인원 위치 추적 시스템의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a functional configuration of a marine leisure person location tracking system according to the present invention.
도 4를 참조하면, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 위치 정보 수집부(410), 해양레저그룹 생성부(420), 방향 벡터 생성부(430), 네비게이션 수행부(440) 및 제어부(450)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the marine leisure person
위치 정보 수집부(410)는 복수의 해양레저 네비게이션 장치(110)들로부터 운영 모드에 따른 해양레저인원들의 지상위치 및 수중 위치를 수신할 수 있다. 각각의 해양레저 네비게이션 장치(110)들은 해당 해양레저인원의 움직임에 따른 운영 모드를 검출할 수 있고, 각 운영 모드에 따른 위치 정보를 측정하여 기록할 수 있다. 위치 정보 수집부(410)는 해양레저 네비게이션 장치(110)와 상호 연동하여 각 해양레저인원들의 지상 위치와 수중 위치를 수집하고 저장할 수 있다.The location
해양레저그룹 생성부(420)는 운영 모드의 변경 시점과 변경 방향의 유사성에 기초하여 해양레저인원들을 그룹화하여 해양레저그룹을 생성할 수 있다. 해양레저그룹 생성부(420)는 각 해양레저 네비게이션 장치(110)의 운영 모드 기록모듈(320)과 연동하여 각 해양레저인원을 기준으로 운영 모드의 변경 시점이 기 설정된 임계시간 이내에 포함되고, 운영 모드의 변경 방향이 모두 동일한 것으로 검출되면 해당 해양레저인원들을 하나로 묶어 해양레저그룹을 생성할 수 있다. 예를 들어, 운영 모드의 변경 시점들이 모두 5초 이내의 범위에 포함되고 운영 모드의 변경 방향이 모두 잠수 방향으로 검출된 해양레저인원들이 적어도 2명 이상인 경우 해당 해양레저인원들을 포함하는 해양레저그룹이 해양레저그룹 생성부(420)에 의해 생성될 수 있다.The marine leisure
일 실시예에서, 해양레저그룹 생성부(420)는 해양레저인원들의 GPS 위치 좌표를 기준으로 후보 해양레저그룹을 생성하고, 후보 해양레저그룹 내에서 후보 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 이용하여 후보 해양레저인원들을 그룹화하여 해양레저그룹을 생성할 수 있다. 예를 들어, 해양레저그룹 생성부(420)는 해양레저인원들의 GPS 위치 좌표가 반경 10m이내의 범위에 존재하면 후보 해양레저그룹을 생성하고, 후보 해양레저그룹 내에 포함된 후보 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 모니터링하여 수중 위치가 반경 10m 이내의 범위에 포함되고 이동방향의 유사성이 존재하는 후보 해양레저인원들을 하나로 묶어 해양레저그룹을 생성할 수 있다. 이때, 이동방향의 유사성은 이동방향을 나타내는 방향 벡터 간의 사이각이 기 설정된 임계각도 이내인 경우에 해당할 수 있다.In one embodiment, the marine leisure
방향 벡터 생성부(430)는 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 이용하여 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 방향 벡터 생성부(430)는 해양레저인원들의 수중 위치의 중심 위치를 생성하여 원점으로 결정하고 해양레저인원들의 이동방향에 관한 방향 벡터들을 합산(또는 평균)하여 원점을 중심으로 정의되는 중심 방향 벡터를 생성할 수 있다. 따라서, 해양레저그룹의 중심 방향 벡터는 그룹 내의 해양레저인원들의 움직임에 관한 통합 정보에 해당할 수 있으며, 중심 방향 벡터의 크기가 클수록 해양레저그룹의 해양레저인원들의 움직임에 관한 통일성이 높을 수 있다. 즉, 해양레저인원들이 다른 방향을 향해 이동하는 경우보다 동일한 방향을 향해 이동하는 경우 중심 방향 벡터의 크기가 클 수 있다.The
네비게이션 수행부(440)는 중심 방향 벡터의 변화를 추적하여 해양레저그룹의 생성 시점에서의 지상위치로 복귀하는 수중에서의 네비게이션 정보를 생성할 수 있다. 네비게이션 수행부(440)는 운영 모드가 지상 모드에서 수중 모드로 변경되는 경우 수중 위치의 변화에 따라 중심 방향 벡터의 변화를 추적하여 복귀 지점으로 복귀하는 수중에서의 네비게이션 정보를 생성할 수 있다. 이때, 복귀 지점은 해양레저그룹의 생성 시점을 기준으로 도출되는 지상위치로 결정될 수 있다. 예를 들어, 복귀 지점은 해양레저그룹의 생성 시점에서 해양레저인원들의 위치 중에서 지상 위치에 해당하는 위치로 결정될 수 있다. 만약 지상 위치가 존재하지 않는 경우 해양레저인원들의 수중 위치 중 해수면과 가장 가까운 위치에서의 지상 위치가 복귀 지점으로 결정될 수 있다.The
일 실시예에서, 네비게이션 수행부(440)는 해양레저 네비게이션 장치(110)의 운영 모드 결정모듈(310)과 연동하여 운영 모드의 변경 시점을 검출할 수 있고, 운영 모드가 지상 모드에서 수중 모드로 변경되는 시점을 해양레저인원들의 잠수 시점으로 결정할 수 있다. 이때, 해양레저그룹의 해양레저인원들 중에서 가장 마지막 잠수 시점에서의 지상 위치가 해양레저그룹의 복귀 지점으로 설정될 수 있다. 또한, 네비게이션 수행부(440)는 수중 모드로 동작하는 과정에서 해양레저인원들에게 필요한 다양한 정보들을 네비게이션 정보로서 생성하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 네비게이션 정보에는 수심, 수온, 현재 시간, 잠수 경과 시간, 잠수 잔여 시간, 속도, 방향 등을 포함할 수 있다.In one embodiment, the
또한, 네비게이션 수행부(440)는 해양레저 네비게이션 장치(110)의 입출력 모듈(250)과 연동하여 디스플레이 패널을 통해 네비게이션 정보를 시각화 하여 표시할 수 있다. 즉, 네비게이션 수행부(440)는 해양레저그룹의 해양레저인원들 각각의 해양레저 네비게이션 장치(110)를 통해 네비게이션 정보를 제공할 수 있다. 네비게이션 수행부(440)는 네비게이션 정보를 시각화 하여 표시하면서 시각화 정보에 대응되는 소리, 진동, 조명 등을 함께 제공할 수 있다. 이를 위해, 해양레저 네비게이션 장치(110)는 수중 환경에서 동작하면서 소리, 진동, 조명 등의 출력이 가능한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.In addition, the
일 실시예에서, 네비게이션 수행부(440)는 다른 사용자 단말(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 등)과 연동하여 네비게이션 정보를 제공할 수 있다. 즉, 네비게이션 수행부(440)는 내부적으로 연결된 스피커나 디스플레이 패널을 통해 네비게이션 정보를 출력할 수도 있으나, 근거리 통신을 통해 연결된 사용자 단말을 통해서도 네비게이션 정보를 출력할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 네비게이션 수행부(440)는 구체적 동작을 수행하기 위한 독립된 모듈들로서 방향 벡터 기록모듈, 상대 위치 기록모듈, 방향 벡터 예측모듈 및 모델 구축모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 각 모듈들에 관한 구체적인 설명은 도 5를 통해 보다 자세히 설명한다.In one embodiment, the
제어부(450)는 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 위치 정보 수집부(410), 해양레저그룹 생성부(420), 방향 벡터 생성부(430) 및 네비게이션 수행부(440) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
도 5는 도 4의 네비게이션 수행부의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 5 is a diagram explaining the functional configuration of the navigation execution unit of FIG. 4 .
도 5를 참조하면, 네비게이션 수행부(440)는 방향 벡터 기록모듈(510), 상대 위치 기록모듈(520), 방향 벡터 예측모듈(530), 모델 구축모듈(540) 및 제2 제어모듈(550)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
방향 벡터 기록모듈(510)은 제1 시간 동안 중심 방향 벡터를 추적하여 기록할 수 있다. 여기에서, 제1 시간은 특정 시간 구간에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간은 10분, 1시간 등에 해당할 수 있다. 방향 벡터 기록모듈(510)은 사전 설정된 제1 시간 동안 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 추적하여 기록할 수 있다. 해양레저그룹의 중심 방향 벡터는 해당 그룹 내 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 기초로 생성될 수 있다. 방향 벡터 기록모듈(510)은 제1 시간 동안 중심 방향 벡터를 주기적으로 생성하여 저장할 수 있으며, 중심 방향 벡터의 변화를 수치화하여 함께 기록할 수 있다. The direction
상대 위치 기록모듈(520)은 중심 방향 벡터를 중심으로 해양레저인원들의 제1 상대 위치를 기록할 수 있다. 여기에서, 제1 상대 위치는 제1 시간 동안 추적된 해양레저인원의 상대 위치에 해당할 수 있다. 즉, 상대 위치 기록모듈(520)은 해양레저그룹 내에서 각 해양레저인원 별로 제1 상대 위치를 측정하여 기록할 수 있다. 이때, 제1 상대 위치는 중심 방향 벡터를 기준으로 상대적인 차이값으로 산출될 수 있다. 예를 들어, 제1 상대 위치는 중심 방향 벡터의 원점을 중심으로 해양레저인원의 수중 위치를 상대적인 좌표값으로 표현하여 나타낼 수 있다.The relative position recording module 520 may record the first relative position of the marine leisure members around the central direction vector. Here, the first relative position may correspond to the relative position of the marine leisure personnel tracked for the first time. That is, the relative position recording module 520 may measure and record the first relative position for each member of the marine leisure group within the marine leisure group. In this case, the first relative position may be calculated as a relative difference value based on the center direction vector. For example, the first relative position may be represented by expressing the underwater position of the marine leisure person in relative coordinate values around the origin of the central direction vector.
방향 벡터 예측모듈(530)은 해양레저인원들 각각의 위치에서 측정된 유속 정보를 이용하여 제1 시간에 연속하는 제2 시간 동안 중심 방향 벡터의 변화를 예측할 수 있다. 즉, 방향 벡터 예측모듈(530)은 해양레저인원들 각각의 위치에서 측정된 유속 정보를 기초로 해양레저인원들의 움직임(예를 들어, 수중 위치의 변화)을 제2 시간 동안 예측할 수 있으며, 예측된 해양레저인원들의 움직임에 따라 중심 방향 벡터를 갱신하여 중심 방향 벡터의 변화를 예측할 수 있다.The direction vector prediction module 530 may predict a change in the central direction vector during a second time period consecutive to the first time period using current velocity information measured at each location of the marine leisure members. That is, the direction vector prediction module 530 may predict the movement of the marine leisure members (eg, change in underwater position) for the second time based on the current velocity information measured at each position of the marine leisure personnel, and predict Changes in the central direction vector can be predicted by updating the central direction vector according to the movement of the marine leisure personnel.
모델 구축모듈(540)은 제1 시간 동안 중심 방향 벡터 및 상대 위치 간의 상관관계를 학습하여 제2 시간 동안 중심 방향 벡터의 변화에 따른 해양레저인원들의 제2 상대 위치를 예측하는 위치 예측 모델을 구축할 수 있다. 모델 구축모듈(540)은 위치 예측 모델을 구축하기 위한 학습을 수행할 수 있으며, 모델 구축을 위한 학습 과정은 해양레저인원의 중심 방향 벡터의 변화와 해양레저인원들 각각의 상대 위치의 변화 사이의 상관관계를 학습함으로써 수행될 수 있다. 즉, 학습 과정에 사용되는 학습 데이터는 해양레저인원의 중심 방향 벡터의 변화값과 해양레저인원들 각각의 상대 위치의 변화값의 쌍으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 예측 모델은 중심 방향 벡터의 변화값을 입력으로 수신하여 해양레저인원들의 상대 위치에 관한 변화값을 출력으로 생성하는 딥러닝 모델로 구현될 수 있다. 이에 따라, 위치 예측 모델의 출력을 통해 해양레저인원들의 제2 시간 동안의 상대 위치에 해당하는 제2 상대 위치가 예측될 수 있다.The
제2 제어모듈(550)은 네비게이션 수행부(440)의 전체적인 동작을 제어하고, 방향 벡터 기록모듈(510), 상대 위치 기록모듈(520), 방향 벡터 예측모듈(530) 및 모델 구축모듈(540) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
일 실시예에서, 네비게이션 수행부(440)는 해양레저그룹의 생성 시점부터 위치 예측 모델을 통해 중심 방향 벡터의 변화에 따른 해양레저인원들의 제2 상대 위치를 추적하여 기록하고 제1 및 제2 상대 위치들 간의 차이를 기준으로 제1 상대 위치를 보정하여 갱신할 수 있다. 즉, 상대 위치 기록모듈(520)에 의해 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 중심으로 각 해양레저인원의 상대 위치가 추적되어 기록되면, 네비게이션 수행부(440)는 위치 예측 모델을 통해 추적된 각 해양레저인원의 상대 위치와 상호 비교하여 상대 위치 기록모듈(520)에 의해 기록된 상대 위치 정보를 보정하여 갱신할 수 있다. In one embodiment, the
예를 들어, 네비게이션 수행부(440)는 동일 시간 동안 상대 위치 기록모듈(520)에 의해 기록된 상대 위치 a와 위치 예측 모델을 통해 추적된 상대 위치 b 간의 차이를 줄이는 방향으로 상대 위치 a를 보정할 수 있다. 결과적으로, 상대 위치 a는 상대 위치 b와 가까운 방향으로 갱신될 수 있다. 이때, 갱신된 상대 위치 a는 중심 방향 벡터를 기준으로 특정 임계 거리 이내로 제한될 수 있다. 이에 따라, 네비게이션 수행부(440)는 갱신된 상대 위치 정보를 추적하여 각 해양레저인원의 복귀 지점까지의 복귀 경로를 네비게이션 정보로서 생성할 수 있다.For example, the
도 6은 본 발명에 따른 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.6 is a diagram for explaining an embodiment of a process of tracking a position of a marine leisure person using a marine leisure navigation device according to the present invention.
도 6을 참조하면, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 위치 정보 수집부(410)를 통해 복수의 해양레저 네비게이션 장치들로부터 운영 모드에 따른 해양레저인원들의 지상위치 및 수중 위치를 수신할 수 있다(단계 S610). 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저그룹 생성부(420)를 통해 운영 모드의 변경 시점과 변경 방향의 유사성에 기초하여 해양레저인원들을 그룹화하여 해양레저그룹을 생성할 수 있다(단계 S620).Referring to FIG. 6 , the marine leisure personnel
또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 방향 벡터 생성부(430)를 통해 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 이용하여 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 생성할 수 있다(단계 S630). 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 네비게이션 수행부(440)를 통해 중심 방향 벡터의 변화를 추적하여 해양레저그룹의 생성 시점에서의 지상위치로 복귀하는 수중에서의 네비게이션 정보를 생성할 수 있다(단계 S640).In addition, the marine leisure person
또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 네비게이션 수행부(440)를 통해 해양레저그룹의 해양레저인원들 각각의 해양레저 네비게이션 장치(110)를 통해 네비게이션 정보를 제공할 수 있다(단계 S650). 구체적으로, 네비게이션 수행부(440)는 해양레저 네비게이션 장치(110)의 입출력 모듈(250)과 연동하여 디스플레이 패널을 통해 네비게이션 정보를 시각화 하여 표시할 수 있다.In addition, the marine leisure person
도 7은 본 발명에 따른 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 생성하는 과정을 설명하는 도면이다.7 is a diagram explaining a process of generating a center direction vector of a marine leisure group according to the present invention.
도 7을 참조하면, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저 네비게이션 장치(110)로부터 수집된 정보를 기초로 수중에서의 움직임이 유사한 해양레저인원들을 그룹화하여 해양레저그룹을 생성할 수 있다. 구체적으로, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 각 해양레저 네비게이션 장치(110)별 운영 모드의 변경 시점과 변경 방향의 유사성에 기초하여 해양레저인원들을 그룹화할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the marine leisure person
또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 이용하여 해양레저그룹의 중심 방향 벡터(710)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 중심 방향 벡터(710)는 해양레저그룹의 해양레저인원들의 위치 사이의 중심 위치를 기준으로 해양레저인원들의 이동방향에 관한 방향 벡터들 간의 합으로 표현될 수 있다.In addition, the marine leisure person
일 실시예에서, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저그룹의 생성 시점부터 해양레저그룹의 중심 방향 벡터(710)를 추적하여 기록할 수 있으며, 중심 방향 벡터(710)를 중심으로 해양레저인원들 각각의 상대 위치를 기록할 수 있다. 이때, 상대 위치는 중심 방향 벡터의 위치를 중심으로 각 해양레저인원들까지의 거리와 방향으로 표현될 수 있다. 도 7에서, 각 해양레저인원들까지의 거리는 x1, x2 및 x3으로 측정될 수 있으며, 중심 방향 벡터의 위치에서 각 해양레저인원들까지의 방향은 방향 벡터로서 표현될 수 있다. 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저그룹 별로 중심 방향 벡터(710)와 각 해양레저인원들의 상대 위치에 관한 정보를 주기적으로 기록하여 저장할 수 있으며, 이후 단계에서 네비게이션 정보를 생성하는 과정에서 사용할 수 있다.In one embodiment, the marine leisure person
도 8은 본 발명에 따른 네비게이션 정보 생성 과정의 일 실시예를 설명하는 도면이다.8 is a diagram illustrating an embodiment of a process of generating navigation information according to the present invention.
도 8을 참조하면, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 중심 방향 벡터의 변화를 추적하여 해양레저그룹의 생성 시점에서의 지상위치로 복귀하는 수중에서의 네비게이션 정보를 생성하고, 해양레저그룹의 해양레저인원들 각각의 해양레저 네비게이션 장치(110)를 통해 네비게이션 정보를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 8, the marine leisure person
이때, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저그룹의 해양레저인원들과의 통신 상태에 따라 운영모드를 주의 모드 및 긴급 모드로 순차적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저 네비게이션 장치(110)와 연결을 통해 해양레저인원들과의 통신 상태를 모니터링 할 수 있다. 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저 네비게이션 장치(110)와 연동하여 해양레저그룹의 해양레저인원들 중 일부와 통신이 불가능한 경우 주의 모드로의 변경을 수행할 수 있다. 또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 해양레저 네비게이션 장치(110)와 연결을 기초로 해양레저그룹의 해양레저인원들 전부와 통신이 불가능한 경우 긴급 모드로의 변경을 수행할 수 있다.At this time, the marine leisure person
이에 따라, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 주의 모드로의 변경 시점을 기준으로 해양레저인원들에게 네비게이션 정보를 제공하면서 긴급 모드로의 변경 시점까지 중심 방향 벡터의 변화를 예측하여 기록할 수 있다. 즉, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 주의 모드에 따라 해양레저인원들 각각의 위치에서 측정된 유속 정보를 이용하여 중심 방향 벡터의 변화를 예측할 수 있다.Accordingly, the marine leisure person
또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 긴급 모드로의 변경 시점에서 예측된 중심 방향 벡터의 위치를 향해 이동하는 수중 드론(810)의 동작을 개시할 수 있다. 이를 위하여, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 적어도 하나의 수중 드론(810)과 연동하여 동작할 수 있다. 특히, 수중 드론(810)은 각 해양레저인원의 해양레저 네비게이션 장치(110)보다 수중에서의 통신 성능이 더 좋도록 구현될 수 있다.In addition, the marine leisure person
보다 구체적으로, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 긴급 모드에 따라 수중 드론(810)의 중계를 통해 해양레저그룹을 추적할 수 있다. 즉, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 수중 드론(810)으로부터 각 해양레저 네비게이션 장치(110)와의 통신 신호를 수집할 수 있고, 이를 기초로 수중 드론(810)의 위치를 중심으로 해양레저인원들의 상대 위치를 측정하여 기록할 수 있다. 또한, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 수중 드론(810)의 위치와 해양레저인원들의 상대 위치에 따라 네비게이션 정보를 생성할 수 있다. More specifically, the marine leisure person
예를 들어, 수중 드론(810)의 위치는 주의 모드에서 예측된 중심 방향 벡터의 위치에 대응될 수 있으며, 해양레저인원들의 상대 위치는 긴급 모드에서 수중 드론(810)과 해양레저 네비게이션 장치(110) 간의 통신에 의해 수중 드론(810)으로부터 수집된 신호 정보에 기초하여 측정될 수 있다. 도 8에서, 수중 드론(810)의 위치를 중심으로 각 해양레저인원들 간의 거리는 y1, y2 및 y3으로 측정될 수 있으며, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 수중 드론(810)으로부터 수집된 거리 정보와 신호 정보에 기초하여 각 해양레저인원과의 상대 위치를 산출할 수 있다.For example, the position of the
한편, 수중 드론(810)은 동시에 하나 이상이 운영될 수 있다. 예를 들어, 첫번째 수중 드론이 긴급 모드로의 변경 시점에서 예측된 중심 방향 벡터의 위치로 이동할 수 있으며, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 첫번째 수중 드론과의 통신을 수행하여 각 해양레저인원들의 움직임에 관한 정보를 수집할 수 있다. 만약 첫번째 수중 드론과 각 해양레저인원들 간의 통신이 불가능한 상태가 되면 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 두번째 수중 드론을 해당 시점에서 예측된 중심 방향 벡터의 위치로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 해양레저인원 위치 추적 시스템(130)은 첫 번째 및 두 번째 수중 드론들 간의 릴레이 통신을 통해 각 해양레저인원들의 움직임을 추적할 수 있다.Meanwhile, one or more
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
100: 해양레저인원
110: 해양레저 네비게이션 장치
130: 해양레저인원 위치 추적 시스템
710: 중심 방향 벡터 810: 수중 드론100: number of marine leisure people
110: marine leisure navigation device
130: marine leisure personnel location tracking system
710: center direction vector 810: underwater drone
Claims (4)
복수의 해양레저 네비게이션 장치들로부터 운영 모드에 따른 해양레저인원들의 지상위치 및 수중 위치를 수신하는 단계;
상기 운영 모드의 변경 시점과 변경 방향의 유사성에 기초하여 상기 해양레저인원들을 그룹화하여 해양레저그룹을 생성하는 단계;
상기 해양레저인원들의 수중 위치와 이동방향을 이용하여 상기 해양레저그룹의 중심 방향 벡터를 생성하는 단계;
상기 중심 방향 벡터의 변화를 추적하여 상기 해양레저그룹의 생성 시점에서의 지상위치로 복귀하는 수중에서의 네비게이션 정보를 생성하는 단계; 및
상기 해양레저그룹의 해양레저인원들 각각의 해양레저 네비게이션 장치를 통해 상기 네비게이션 정보를 제공하는 단계;를 포함하되,
상기 네비게이션 정보를 생성하는 단계는
제1 시간 동안 상기 중심 방향 벡터를 추적하여 기록하는 단계;
상기 중심 방향 벡터를 중심으로 상기 해양레저인원들의 제1 상대 위치를 기록하는 단계;
상기 해양레저인원들 각각의 위치에서 측정된 유속 정보를 이용하여 상기 제1 시간에 연속하는 제2 시간 동안 상기 중심 방향 벡터의 변화를 예측하는 단계; 및
상기 제1 시간 동안 상기 중심 방향 벡터 및 상기 상대 위치 간의 상관관계를 학습하여 상기 제2 시간 동안 상기 중심 방향 벡터의 변화에 따른 상기 해양레저인원들의 제2 상대 위치를 예측하는 위치 예측 모델을 구축하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 방법.
In the marine leisure person location tracking method using a marine leisure navigation device each including a pressure sensor, a temperature sensor, a GPS sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a flow rate sensor, and a geomagnetic sensor,
Receiving ground positions and underwater positions of marine leisure personnel according to operating modes from a plurality of marine leisure navigation devices;
generating a marine leisure group by grouping the marine leisure personnel based on a similarity between a change time and a change direction of the operation mode;
generating a center direction vector of the marine leisure group using the underwater position and moving direction of the marine leisure personnel;
generating underwater navigation information returning to a ground position at the time of creation of the marine leisure group by tracking a change in the center direction vector; and
Providing the navigation information through a marine leisure navigation device of each of the marine leisure members of the marine leisure group; including,
Generating the navigation information
tracking and recording the central direction vector for a first time;
recording first relative positions of the marine leisure members around the central direction vector;
predicting a change in the center direction vector during a second time period consecutive to the first time period using current velocity information measured at each location of the marine leisure members; and
Building a location prediction model that predicts the second relative location of the marine leisure people according to the change in the center direction vector during the second time by learning the correlation between the center direction vector and the relative position during the first time A method for tracking a position of a marine leisure person using a marine leisure navigation device comprising the steps of:
상기 해양레저그룹의 생성 시점부터 상기 위치 예측 모델을 통해 상기 중심 방향 벡터의 변화에 따른 상기 해양레저인원들의 제2 상대 위치를 추적하여 기록하고 상기 제1 및 제2 상대 위치들 간의 차이를 기준으로 상기 제1 상대 위치를 보정하여 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 방법.
The method of claim 1, wherein generating the navigation information
From the time of creation of the marine leisure group, the second relative position of the marine leisure people according to the change of the central direction vector is tracked and recorded through the position prediction model, and based on the difference between the first and second relative positions A marine leisure person location tracking method using a marine leisure navigation device comprising the step of correcting and updating the first relative position.
상기 해양레저그룹의 해당 해양레저인원들과의 통신 상태에 따라 상기 운영모드를 주의 모드 및 긴급 모드로 순차적으로 변경하는 단계;
상기 주의 모드로의 변경 시점을 기준으로 상기 해양레저인원들에게 상기 네비게이션 정보를 제공하면서 상기 긴급 모드로의 변경 시점까지 상기 중심 방향 벡터의 변화를 예측하여 기록하는 단계;
상기 긴급 모드로의 변경 시점에서 예측된 상기 중심 방향 벡터의 위치를 향해 이동하는 수중 드론의 동작을 개시하는 단계; 및
상기 수중 드론의 중계를 통해 상기 수중 드론의 위치를 중심으로 상기 해양레저인원들의 제3 상대 위치를 기록하면서 상기 제3 상대 위치에 따른 네비게이션 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양레저 네비게이션 장치를 이용한 해양레저인원 위치 추적 방법.The method of claim 3, wherein providing the navigation information
sequentially changing the operation mode to a caution mode and an emergency mode according to a communication state with corresponding marine leisure members of the marine leisure group;
predicting and recording a change in the central direction vector until the time of changing to the emergency mode while providing the navigation information to the marine leisure personnel based on the time of changing to the caution mode;
Initiating an operation of an underwater drone moving toward a position of the center direction vector predicted at a time point of changing to the emergency mode; and
generating navigation information according to the third relative position while recording the third relative position of the marine leisure personnel around the position of the underwater drone through the relay of the underwater drone; A method for tracking the location of marine leisure personnel using a navigation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220107686A KR102484255B1 (en) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | Marine leisure personnel position tracking method using marine leisure navigation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220107686A KR102484255B1 (en) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | Marine leisure personnel position tracking method using marine leisure navigation apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102484255B1 true KR102484255B1 (en) | 2023-01-04 |
Family
ID=84924988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220107686A KR102484255B1 (en) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | Marine leisure personnel position tracking method using marine leisure navigation apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102484255B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110133097A (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-12 | 연세대학교 산학협력단 | Method and apparatus for generating random mobility pattern conversing the target point |
KR20180078017A (en) | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 소나테크 주식회사 | Diver HMD device for underwater use |
KR20210026179A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 경상국립대학교산학협력단 | Real Time Cluster Flight Control System for Drone and the Method thereof |
KR102329265B1 (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-22 | 주식회사 포에스텍 | Marine leisure navigation apparatus |
-
2022
- 2022-08-26 KR KR1020220107686A patent/KR102484255B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110133097A (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-12 | 연세대학교 산학협력단 | Method and apparatus for generating random mobility pattern conversing the target point |
KR20180078017A (en) | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 소나테크 주식회사 | Diver HMD device for underwater use |
KR20210026179A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 경상국립대학교산학협력단 | Real Time Cluster Flight Control System for Drone and the Method thereof |
KR102329265B1 (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-22 | 주식회사 포에스텍 | Marine leisure navigation apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150338431A1 (en) | Information processing apparatus, information processing system, information processing method, program, recording medium | |
KR101397529B1 (en) | A supporting system of marina automatic mooring information using mobile network | |
KR102098778B1 (en) | Lafesaving system on sea using geofence and artificial intelligence and method for processing thereof | |
US20160366547A1 (en) | Locating devices by correlating time series datasets | |
CN101093167A (en) | Space recognition method and apparatus of input device | |
KR102329265B1 (en) | Marine leisure navigation apparatus | |
JPWO2014141479A1 (en) | Remote control system | |
CN102087109A (en) | System, device and method for estimating position | |
CN1996425A (en) | A GPS traffic safety information prompting device in navigation system, device, and apparatus therefor | |
KR20200101186A (en) | Electronic apparatus and controlling method thereof | |
US11199409B2 (en) | Method for processing measurements of at least one electronic sensor placed in a handheld device | |
KR102376927B1 (en) | Intelligent cctv control method for marine | |
KR102484255B1 (en) | Marine leisure personnel position tracking method using marine leisure navigation apparatus | |
KR102526685B1 (en) | Marine leisure personnel position tracking system using marine leisure navigation apparatus | |
Horner et al. | AUV experiments in obstacle avoidance | |
KR102353508B1 (en) | Marine return route providing system using movement distance prediction in the water | |
KR102329262B1 (en) | Method for providing marine leisure navigation | |
Jiang et al. | Robot-assisted human indoor localization using the kinect sensor and smartphones | |
CN114371504B (en) | Earthquake epicenter position determination method, device, equipment and readable storage medium | |
Deffenbaugh et al. | Acoustic navigation for Arctic under-ice AUV missions | |
JPWO2018211575A1 (en) | Control device, monitoring system and monitoring method | |
JP2022152539A (en) | Route information generation device, route information generation method and program | |
JPWO2019111988A1 (en) | Electronic chart device, skill evaluation system | |
JP5157779B2 (en) | Earthquake early warning device, earthquake early warning method, and earthquake early warning program | |
KR102449088B1 (en) | Survey management system and integrated marine data management system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |