KR102512277B1 - 토탈 스테이션을 활용한 플로팅 도크의 선박 측정 시스템에서 선박의 측정을 특정하기 위한 방법 - Google Patents

토탈 스테이션을 활용한 플로팅 도크의 선박 측정 시스템에서 선박의 측정을 특정하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

선박 측정 시스템은, 토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 포함하고, 상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고, 상기 선박 측정 시스템은, 상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고, 상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고, 상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고, 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정할 수 있다.

Description

토탈 스테이션을 활용한 플로팅 도크의 선박 측정 시스템에서 선박의 측정을 특정하기 위한 방법{METHOD FOR SPECIFYING MEASUREMENTS OF SHIP IN SHIP TOWING SYSTEM OF FLOATING DOCKS USING TOTAL STATIONS}
아래의 설명은 플로팅 도크로 선박을 견인하거나, 플로팅 토크 내에 선박을 위치시킴에 있어서 선박을 측정하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 대형 선박은 드라이 도크 내에서 건조한 후 도크에 물을 채워서 진수하는 방법을 사용하고 있으나 드라이 도크 건설에는 많은 비용과 오랜 기간이 소요되며 건설에 많은 제약이 따른다. 최근에는 대형 선박을 육상에서 건조 후 레일이나 스키드웨이를 이용하여 플로팅 도크 상으로 수평 이동하고 플로팅 도크를 깊은 바다로 이동하여 플로팅 도크를 가라앉히는 싱킹(Sinking) 작업으로 적재된 선박을 진수하는 방법이 사용된다.
한편, 대한민국 공개특허 제 10-2014-0111500호(2014.09.19)에 선박 건조방법이 개시되어 있다.
함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 플로팅 도크에 선박을 수평으로 탑재하는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
선박 측정 시스템은, 토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 포함하고, 상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고, 상기 선박 측정 시스템은, 상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고, 상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고, 상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고, 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정할 수 있다.
상기 복수 개의 함체는, 상기 플로팅 도크의 양측 상단에 기 설정된 간격에 따라 대칭으로 위치되어 각 행마다 함체가 마주보는 형태로 설치되는 것으로서, 상기 각 함체 내부에는, 선박의 각도와 선박의 거리를 측정하는 토탈 스테이션; 상기 토탈 스테이션을 함체 내부에 위치시키기 위한 토탈 스테이션 받침대; 상기 토탈 스테이션에서 측정된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 상태 정보를 모니터링하기 위한 전자 기기; 상기 전자 기기를 함체 내부에 위치시키기 위한 전자 기기 받침대; 및 상기 토탈 스테이션과 상기 전자 기기에 전원을 공급하기 위한 콘센트를 각각 포함할 수 있다.
프리즘은 상기 각 함체의 외부에 마련되고, 상기 각 함체는, 함체 외부의 일측면에 창문(window) 및 상기 창문을 덮는 덮개가 구성되고, 상기 창문은, 함체 내부의 토탈 스테이션의 사용을 위해 개폐되도록 구성되는 것이고, 상기 각 함체의 프리즘은, 프리즘의 높이가 토탈 스테이션과 수평을 이루도록 설치될 수 있다.
상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입하기 전에, 상기 각 함체의 토탈 스테이션은, 프리즘을 타겟하는 모드로 변경되고, 마주보는 상기 다른 함체의 프리즘을 오토 서칭(auto searching)하여 상기 다른 함체의 프리즘을 탐지함으로써 수평이 조정되고, 상기 수평 조정이 완료된 후 무타겟 모드로 변경될 수 있다.
상기 선박 측정 시스템은, 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 상기 선박과의 거리를 연속적으로 측정하여 거리 데이터를 획득함으로써 상기 선박의 형상을 획득할 수 있다.
상기 선박 측정 시스템은, 상기 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 상기 선박에 대한 거리 데이터를 표시하고, 기 설정된 선박 중앙 정보와 상기 거리 데이터에 기초하여, 상기 선박이 상기 플로팅 도크의 중앙으로 위치되도록 하기 위한 상기 선박의 이동 정보를 더 표시할 수 있다.
상기 선박 측정 시스템은, 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 위치 데이터를 저장하고, 상기 저장된 위치 데이터와 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의해 연속적으로 측정되는 상기 선박과의 거리 데이터에 기반하여, 상기 선박의 길이 정보 및 선박의 뱃머리 모양 정보를 산출할 수 있다.
상기 선박 측정 시스템은, 상기 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 상기 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 획득하고, 상기 획득된 상기 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터에 기초하여 상기 플로팅 도크에 설정된 중앙 정렬 위치로 상기 선박을 이동시키기 위한 알림을 출력할 수 있다.
상기 선박 측정 시스템은, 상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치된 복수 개의 함체의 배열 정보에 기초하여 어느 하나의 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 상기 선박의 가로 길이 측정을 통해 제1 길이 데이터를 획득하고, 다른 하나의 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 기 설정된 범위 내에서 상기 선박의 가로 길이 측정을 통해 획득된 제2 길이 데이터에 대한 중앙값을 계산하는 것을 포함하고, 상기 어느 하나의 행은, 상기 플로팅 도크에 상기 선박이 진입할 때 처음으로 상기 선박의 각도가 거리가 측정되는 함체의 위치를 의미하고, 상기 다른 하나의 행은, 상기 플로팅 도크에 상기 선박이 진입될 때 마지막으로 상기 선박의 각도가 거리가 측정되는 함체의 위치를 의미할 수 있다.
상기 선박 측정 시스템은, 상기 플로팅 도크의 폭 정보에 기초하여 어느 하나의 행의 함체에 포함된 각각의 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 거리 데이터를 감산하여 선박의 폭 정보를 계산할 수 있다.
플로팅 도크에 대칭으로 설치된 복수 개의 함체에 포함된 각각의 토탈 스테이션을 이용한 선박 측정 정보 기반의 선박의 수평 조정 제어를 통해 플로팅 도크에 선박을 안전하게 탑재시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 있어서, 함체와 선박 측정 시스템 간의 개괄적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 있어서, 선박 측정 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 있어서, 함체 내부를 설명하기 위한 예이다.
도 4는 일 실시예에 있어서, 함체 외부를 설명하기 위한 예이다.
도 5는 일 실시예에 있어서, 함체의 개요도이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 있어서, 플로팅 도크에 함체가 설치된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 있어서, 플로팅 도크에 설치된 함체의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 있어서, 선박을 플로팅 도크의 중앙에 정렬시키는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 있어서, 선박의 뱃머리 모양을 산출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 있어서, 선박의 뱃머리 모양을 산출하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 있어서, 함체와 선박 측정 시스템 간의 개괄적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 함체(110)와 선박 측정 시스템(100) 및 네트워크(120)를 포함하는 네트워크 예를 나타낸 것이다. 함체(110)는 토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 것일 수 있다. 함체(110)는 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함할 수 있다. 함체(110)는 무선 통신 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크(120)를 통해 선박 측정 시스템(100)과 통신할 수 있다.
통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(120)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들 간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크(120)는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(120)는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
선박 측정 시스템(100)은 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 포함할 수 있다. 선박 측정 시스템(100)은 플로팅 도크의 양측에 대칭의 배열로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 선박이 플로팅 도크에 수평으로 이송되도록 선박의 수평을 조정하는 동작을 수행할 수 있다.
도 2를 참고하면, 선박 측정 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
선박 측정 시스템(100)은 통신부(210), 프로세서(220) 및 표시부(230)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 함체와 통신하기 위한 구성일 수 있다. 통신부(210)는 함체와 관련된 데이터 및/또는 정보를 무선 또는 유선으로 전송/수신할 수 있다.
프로세서(220)는 플로팅 도크의 양측에 대칭의 배열로 설치되는 복수 개의 함체에 포함된 각각의 토탈 스테이션에서 프리즘을 탐색하고, 탐색된 프리즘에 대응되는 각각의 토탈 스테이션을 이용하여 탐색된 프리즘의 수평을 조정하고, 선박이 플로팅 도크에 진입될 경우, 각각의 토탈 스테이션으로부터 선박에 대한 연속적인 거리 측정을 통해 거리 데이터를 획득할 수 있다.
표시부(230)는 획득된 거리 데이터의 변화를 실시간으로 표시할 수 있다. 표시부(230)는 CAD 또는 CAD와 관련된 프로그램을 통해 선박과 관련된 데이터를 실시간으로 표시할 수 있다. 표시부(230)는 기 설정된 선박 중앙 정보에 기초하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 표시하여 선박이 중앙으로 정렬되도록 할 수 있다. 여기서, 선박 중앙 정보란, 선박을 플로팅 도크에 수평으로 탑재시킬 때 플로팅 도크의 중앙에 선박을 위치시키기 위한 가상의 선박 위치를 의미한다. 표시부(230)는 선박과 관련된 데이터를 제공함으로써 플로팅 도크에 선박을 진입시킬 때, 선박이 수평이 되지 않은 경우 조종사 또는 선박을 견인하는 주체에게 선박을 이동시키도록 하여 선박의 수평을 맞출 수 있다.
도 3은 일 실시예에 있어서, 함체 내부를 설명하기 위한 예이고, 도 4는 일 실시예에 있어서 함체 외부를 설명하기 위한 예이다.
도 3을 참고하면, 함체(110)는 함체 내부에 토탈 스테이션(312), 토탈 스테이션 받침대(313), 전자 기기(314), 전자 기기 받침대(315) 및 콘센트(316)를 포함할 수 있다.
토탈 스테이션(312)은 선박의 각도와 선박의 거리를 측정할 수 있다. 토탈 스테이션(312)이란, 각도와 거리를 함께 측정할 수 있는 측량기로 전자식 세오돌라이트(electronic theodolite)와 광파측거기(EDM: electro-optical instruments)가 하나의 기기로 통합되어 있어 데이터를 측정하고, 측정된 데이터에 대한 처리를 통해 획득된 결과를 출력한다. 예를 들면, 토탈 스테이션(312)은 망원경의 상하 이동으로 생기는 연직각을 측정하는 연직각 검출부, 본체의 좌우 회전으로 생기는 수평각을 측정하는 수평각 검출부, 본체의 중심부에서 프리즘까지의 거리를 측정하는 거리 측정부, 본체의 수평을 측정하고 보정하는 틸팅 센서의 4가지 구조로 구성될 수 있다.
실시예에서 토탈 스테이션(312)는 선박의 거리와 각도를 측정한 선박 측정 정보를 이용하여 플로팅 도크에 선박을 수평으로 이동하는데 도움을 제공할 수 있다. 예를 들면, 토탈 스테이션(312)을 통해 선박의 거리와 각도를 측정한 선박 측정 정보를 이용하여 선박의 길이, 선박의 폭 및 선박 모양(shape)이 도출될 수 있다.
토탈 스테이션 받침대(313)는 토탈 스테이션을 함체 내부에 위치시키기 위한 것일 수 있다. 예를 들면, 토탈 스테이션 받침대(313)는 토탈 스테이션 하단에 위치하여 토탈 스테이션을 고정시킬 수 있다.
전가 기기(314)는 토탈 스테이션에서 측정된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 상태 정보를 모니터링할 수 있다. 전자 기기(414)의 예를 들면, 스마트폰(smart phone), 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC 등이 있다. 실시예에서는 PDA를 전자 기기의 예로서 설명하기로 한다.
전자 기기 받침대(315)는 전자 기기(314)를 함체 내부에 위치시키기 위한 것일 수 있다. 전자 기기 받침대(315)는 전자 기기(314)의 하단에 위치하여 전자 기기(314)를 고정시킬 수 있다.
콘센트(316)는 토탈 스테이션(312)과 전자 기기(314)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들면, 콘텐트(316)는 2구 또는 3구로 구성된 것일 수 있다. 콘텐트(316)는 토탈 스테이션(312) 및 전자 기기(314)의 케이블(전원선)이 연결됨에 따라 전원을 공급할 수 있다.
도 4를 참고하면, 함체(110)는 함체 외부에 프리즘(311)이 설치된 것일 수 있다. 프리즘(311)이란 광선을 굴절 또는 분산시킬 때 쓰이며, 유리나 수정 따위로 구성된 다면체의 광학 기기이다. 프리즘(311)은 용도에 따라 분산 프리즘, 편각 프리즘 또는 편광 프리즘 등 다양한 종류가 존재하며, 특정 각도(예를 들면, 360도) 범위에서 빛을 분산시킬 수 있다. 각 함체의 프리즘은 함체 내부에서 프리즘의 높이가 토탈 스테이션과 수평을 이루도록 설치될 수 있다.
또한, 함체(110)는 함체 일측면에 창문(window)을 구성할 수 있다. 함체 일측면(예를 들면, 함체 전면)에 구성된 창문은 사용 시 개폐가 가능하며, 투명창 또는 빈 공간 형태로 존재할 수 있다. 함체 일측면에 구성된 창문을 덮는 덮개가 존재할 수 있다.
도 5를 참고하면, 함체의 개요도이다. 함체(110)는 플로팅 도크의 양측 상단에 기 설정된 간격에 따라 대칭으로 위치되어 각 행마다 함체(110)가 마주보는 형태로 설치될 수 있다. 이러한 함체(110)에 포함된 각각의 토탈 스테이션을 이용하여 측정된 선박 측정 정보가 메인 함체로 전송될 수 있다. 이때, 메인 함체는 플로팅 도크의 양측에 대칭의 배열로 설치되는 함체에 포함된 토탈 스테이션(312)을 이용하여 측정된 선박 측정 정보를 통해 선박의 길이, 선박의 폭, 선박의 뱃머리 모양 등을 도출하고, 이를 통해 선박이 수평으로 플로팅 도크에 진입되는지 파악하기 위한 선박 측정 시스템일 수 있다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 있어서, 플로팅 도크에 함체가 설치된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참고하면, 플로팅 도크(600)에 함체(110)가 설치될 수 있다. 플로팅 도크(600)는 플로팅 도크(600)를 바다에 띄운 상태에서 선박 조립, 수리 및 개조 등의 모든 작업이 완료될 시 선박이 탑재되면 수심을 가라앉힌 후, 선박이 다시 플로팅 도크(600)의 중앙에 위치될 경우 다시 떠올라 선박을 수면 위로 올린다. 예를 들면, 플로팅 도크(600)는 플로팅 도크(600)의 바닥에 복수 개의 탱크가 설치되고, 복수 개의 탱크에 물이 들어오면 가라앉고 물을 빼내면 수면으로 떠오르게 된다. 플로팅 도크(600)의 수평을 유지하기 위하여 플로팅 도크(600)의 탱크를 조정하는 조정실에서 각 탱크의 물의 양을 달리하여 파도나 날씨의 여부와 상관없이 수평을 일정하게 조정할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 7의 측면도를 참고하면, 함체(110)는 플로팅 도크(600)의 양측에 대칭의 배열로 설치될 수 있다. 함체(110)는 플로팅 도크(600)의 양측에 기 설정된 간격으로 설치될 수 있다. 예를 들면, 플로팅 도크(600)에 적어도 4대 이상의 함체(110)가 설치될 수 있다. 도 7의 평면도를 참고하면, 8대의 함체(110)가 플로팅 도크(600)에 설치되었다고 가정하기로 한다. 플로팅 도크(600)에 8대의 함체(110)가 설치된 플로팅 도크(600)에 선박(700)이 탑재되기 위해 대기 중일 수 있다.
도 8은 일 실시예에 있어서, 플로팅 도크에 설치된 함체의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(810)에서 선박 측정 시스템은 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색할 수 있다. 사전에 복수 개의 함체가 플로팅 도크의 양측 상단에 수평으로 적어도 4대 이상이 고정으로 설치될 수 있다. 플로팅 도크는 플로팅 도크의 양측에 벽이 구성되어 있을 수 있다. 이러한 플로팅 도크의 양측 벽의 상단에 복수 개의 함체가 기 설정된 간격으로 대칭을 이루며 배열될 수 있다.
단계(820)에서 선박 측정 시스템은 프리즘이 탐색됨에 따라 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정할 수 있다. 선박이 플로팅 도크에 진입하기 전에, 각 함체의 토탈 스테이션은 프리즘을 타겟하는 모드로 변경될 수 있다. 프리즘을 타겟하는 모드란 각 함체의 토탈 스테이션이 마주보는 다른 함체의 프리즘을 오토 서칭(auto searching)하여 다른 함체의 프리즘을 탐지함으로써 수평이 조정되는 것을 의미한다. 각 함체의 토탈 스테이션으로 프리즘을 인식함으로써 토탈 스테이션의 수평을 조절할 수 있다. 이와 같이, 토탈 스테이션의 수평 캘리브레이션이 수행될 수 있다. 이에 따라 마주보는 토탈 스테이션끼리 수평 위치의 프리즘을 타겟팅하므로 수평이 유지할 수 있게 된다. 토탈 스테이션의 수평 캘리브레이션이 완료되면, 즉, 수평 조정이 완료된 후, 각 함체의 토탈 스테이션은 무타겟 모드로 변경될 수 있다. 무타겟 모드란, 각 함체의 토탈 스테이션이 프리즘을 오토 서칭하여 찾는 것이 아니라, 앞에 있는 물체의 거리를 측정, 즉, 빛이 도달하는 거리에 따라 거리를 측정하는 모드를 의미한다.
단계(830)에서 선박 측정 시스템은 선박이 플로팅 도크에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다. 선박 측정 시스템은 각 함체의 토탈 스테이션에서 선박의 각도 및 거리의 측정이 수행되는지 여부를 통해 선박이 플로팅 도크에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다. 선박 측정 시스템은 선박이 플로팅 도크에 진입되지 않을 경우, 프리즘 탐색 동작을 수행할 수 있다.
단계(840)에서 선박 측정 시스템은 선박이 플로팅 도크에 진입될 경우, 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 선박을 측정할 수 있다. 선박 측정 시스템은 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 선박에 대한 거리 데이터를 표시할 수 있다. 선박 측정 시스템은 거리 데이터의 변화를 실시간으로 표시할 수도 있다. 선박 측정 시스템은 기 설정된 선박 중앙 정보와 거리 데이터에 기초하여, 선박이 플로팅 도크의 중앙으로 위치되도록 하기 위한 선박의 이동 정보를 표시할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 있어서, 선박을 플로팅 도크의 중앙에 정렬시키는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(910)에서 선박 측정 시스템은 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 획득할 수 있다. 도 8에서 설명한 바와 같이, 선박 측정 시스템은 토탈 스테이션의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 선박 측정 시스템은 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색할 수 있다.
단계(920)에서 선박 측정 시스템은 선박의 형상을 획득할 수 있다. 선박 측정 시스템은 선박이 플로팅 도크에 진입될 경우, 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 연속적으로 측정하여 거리 데이터를 획득함으로써 선박의 형상을 획득할 수 있다. 선박 측정 시스템은 선박의 형상을 2차원의 다각형 형상(예를 들면, 사각형)으로 인식할 수 있다. 예를 들면, 선박 측정 시스템은 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 지점에 대응하는 정점을 연결하여 2차원 다각형 형상을 선박을 인식할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 있어서, 선박의 뱃머리 모양을 산출하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(1110)에서 선박 측정 시스템은 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 획득할 수 있다. 도 10을 참고하면, 플로팅 도크에 제1 행, 제2 행, 제3 행 및 제4행에 함체가 대칭적으로 설치되어 있다고 가정하기로 한다. 이때, 선박 측정 시스템은 각 함체에 포함된 토탈 스테이션의 위치 데이터를 저장하고 있을 수 있다. 선박 측정 시스템은 제1행 및 제2행의 토탈 스테이션의 초기값의 위치를 미리 아는 상황에서, 특정 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 획득된 거리 데이터를 Sd라고 기재하기로 한다. 다시 말해서, 각각의 행에 두 대의 함체가 존재하게 된다.
이에, 선박 측정 시스템은 제1 행의 제1 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터, 제1행의 제2 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터, 제2 행의 제1 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터, 제2행의 제2 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 각각 획득할 수 있다(Sd1-1, Sd1-2, Sd2-1, Sd2-1).
단계(1120)에서 선박 측정 시스템은 획득된 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터에 기초하여 플로팅 도크에 설정된 중앙 정렬 위치로 선박을 이동시키기 위한 알림을 출력할 수 있다. 선박 측정 시스템은 시스템에서 선박이나 다른 견인용 선박 등에 알림(청각적/시각적 출력)을 통지할 수 있다. 예를 들면, 선박 측정 시스템은 중앙 정렬 위치에 기초하여 선박을 우측으로 10m이동과 같이 알림을 통지할 수 있다. 이에, 선박이 중앙 정렬 위치로 정지될 수 있다. 선박 측정 시스템은 획득된 제1 행의 제1 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터, 획득된 제1행의 제2 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터, 획득된 제2 행의 제1 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터, 획득된 제2행의 제2 함체에 포함된 토탈 스테이션을 이용하여 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터의 값이 모두 동일한 값으로 일치시키거나 또는 기 설정된 중앙 정렬 위치값으로 조정시킬 수 있다. 이때, 중앙 정렬 위치값이란, 사전에 플로팅 도크의 중앙에 위치시키기 위하여 설정된 위치값을 의미할 수 있다. 조정된 중앙 정렬 위치값에 따라 플로팅 도크의 중앙(중앙 정렬 위치)에 선박이 정렬된 후, 플로팅 도크의 주의 지시에 따라 선박이 정지될 수 있다.
단계(1130)에서 선박 측정 시스템은 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치된 복수 개의 함체의 배열 정보에 기초하여 어느 하나의 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 선박의 가로 길이 측정을 통해 제1 길이 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 선박 측정 시스템은 제1행의 제1 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 동일 높이의 가로 길이 측정을 통해 제1 길이 데이터를 획득할 수 있다(Dk1).
단계(1140)에서 선박 측정 시스템은 다른 하나 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 기 설정된 범위 내에서 선박의 가로 길이 측정을 통해 획득된 제2 길이 데이터에 대한 중앙값을 계산할 수 있다. 선박 측정 시스템은 제4행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 동일 높이의 가로 측정을 90도 범위로 수행하여 선박의 뱃머리 값을 각각 획득할 수 있다(Dk2n1~ Dk2nn). 선박 측정 시스템은 획득된 각각의 선박의 뱃머리 값의 중앙값을 계산할 수 있다. 여기서, 어느 하나의 행은 플로팅 도크에 선박이 진입할 때 처음으로 선박의 각도가 거리가 측정되는 함체의 위치를 의미하고, 다른 하나의 행은, 플로팅 도크에 선박이 진입될 때 마지막으로 선박의 각도가 거리가 측정되는 위치를 의미할 수 있다.
단계(1150)에서 선박 측정 시스템은 플로팅 도크의 폭 정보에 기초하여 어느 하나의 행의 함체에 포함된 각각의 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 거리 데이터에서 각 대칭의 배열마다 획득된 거리 데이터를 감산하여 선박의 폭 정보를 도출할 수 있다. 플로팅 도크의 폭 정보를 Dw라고 기재하기로 한다. 선박 측정 시스템은 플로팅 도크의 폭 정보 Dw에서 제1 행의 제1 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터와 제1 행의 제2 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터(Sd1-1, Sd1-2)를 감산하여 선박의 폭 정보를 도출할 수 있다. 이와 같이, 선박 측정 시스템은 선박의 길이/폭을 측정하고, 선박의 뱃머리 모양을 산출할 수 있다.
실시예에서, 각 함체에 포함되는 토탈 스테이션은 특정 지점에 대한 거리와 각도를 측정할 수 잇는 장치일 수 있다. 토탈 스테이션은 각도 측정을 위한 세오돌라이트와 거리 측정을 위한 광파측거기를 통합한 기기일 수 있다.
실시예에서는, 플로팅 도크의 양측에 대칭으로(즉, 마주보도록) 복수의 토탈 스테이션들이 배치될 수 있고 이들 토탈 스테이션들이 플로팅 도크에 진입하는 선박을 측정함으로써 선박의 길이와 폭을 측정할 수 있다.
나아가, 실시예의 측정 시스템은 측정된 선박의 길이와 폭에 기반하여 선박의 형상(2차원 또는 3차원 형상)을 산출할 수 있고, CAD 또는 CAD와 관련된 프로그램을 통해 선박의 형상을 실시간으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 플로팅 도크에서 정확한 위치에 선박이 위치되도록 선박은 유도될 수 있다.
실시예에서는, 플로팅 독의 폭 및 각 토탈 스테이션의 위치(및 토탈 스테이션들 간의 거리)가 기지의 값이고, 각 토탈 스테이션은 토탈 스테이션으로부터 타겟 위치(특정 위치)까지의 거리 및 각도를 정할 수 있으므로, 플로팅 독에 진입한 선백의 폭과 길이가 정확하게 측정될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 선박 측정 시스템에 있어서,
    토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고,
    상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정하고,
    상기 복수 개의 함체는, 상기 플로팅 도크의 양측 상단에 기 설정된 간격에 따라 대칭으로 위치되어 각 행마다 함체가 마주보는 형태로 설치되는 것으로서,
    상기 각 함체 내부에는,
    선박의 각도와 선박의 거리를 측정하는 토탈 스테이션;
    상기 토탈 스테이션을 함체 내부에 위치시키기 위한 토탈 스테이션 받침대;
    상기 토탈 스테이션에서 측정된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 상태 정보를 모니터링하기 위한 전자 기기;
    상기 전자 기기를 함체 내부에 위치시키기 위한 전자 기기 받침대; 및
    상기 토탈 스테이션과 상기 전자 기기에 전원을 공급하기 위한 콘센트
    를 각각 포함하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 선박 측정 시스템에 있어서,
    토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고,
    상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정하고,
    프리즘은 상기 각 함체의 외부에 마련되고,
    상기 각 함체는,
    함체 외부의 일측면에 창문(window) 및 상기 창문을 덮는 덮개가 구성되고,
    상기 창문은, 함체 내부의 토탈 스테이션의 사용을 위해 개폐되도록 구성되는 것이고,
    상기 각 함체의 프리즘은, 프리즘의 높이가 토탈 스테이션과 수평을 이루도록 설치되는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  4. 선박 측정 시스템에 있어서,
    토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고,
    상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정하고,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입하기 전에,
    상기 각 함체의 토탈 스테이션은,
    프리즘을 타겟하는 모드로 변경되고,
    마주보는 상기 다른 함체의 프리즘을 오토 서칭(auto searching)하여 상기 다른 함체의 프리즘을 탐지함으로써 수평이 조정되고,
    상기 수평 조정이 완료된 후 무타겟 모드로 변경되는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 상기 선박과의 거리를 연속적으로 측정하여 거리 데이터를 획득함으로써 상기 선박의 형상을 획득하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 상기 선박에 대한 거리 데이터를 표시하고,
    기 설정된 선박 중앙 정보와 상기 거리 데이터에 기초하여, 상기 선박이 상기 플로팅 도크의 중앙으로 위치되도록 하기 위한 상기 선박의 이동 정보를 더 표시하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  7. 선박 측정 시스템에 있어서,
    토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고,
    상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 각 함체의 토탈 스테이션의 위치 데이터를 저장하고,
    상기 저장된 위치 데이터와 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의해 연속적으로 측정되는 상기 선박과의 거리 데이터에 기반하여, 상기 선박의 길이 정보 및 선박의 뱃머리 모양 정보를 산출하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 각 함체의 토탈 스테이션을 이용하여 상기 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터를 획득하고, 상기 획득된 상기 선박과의 거리를 측정한 거리 데이터에 기초하여 상기 플로팅 도크에 설정된 중앙 정렬 위치로 상기 선박을 이동시키기 위한 알림을 출력하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  9. 선박 측정 시스템에 있어서,
    토탈 스테이션(Total Station; TS)을 이용하여 획득된 선박 측정 정보에 기초하여 선박의 견인을 제어하기 위해 플로팅 도크(Floating Dock)의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 함체 각각은 토탈 스테이션 및 프리즘을 포함하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체를 이용하여 상기 선박이 상기 플로팅 도크에 수평으로 진입되도록 상기 선박을 측정하는 동작을 수행하도록 구성되고,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치되는 복수 개의 함체의 각 함체에 포함된 토탈 스테이션이 마주보는 위치의 다른 함체에 포함된 프리즘을 탐색하고,
    상기 프리즘이 탐색됨에 따라 상기 각 함체의 토탈 스테이션의 수평을 조정하고,
    상기 선박이 상기 플로팅 도크에 진입될 경우, 상기 각 함체의 토탈 스테이션에 의한 거리 측정을 통해 상기 선박을 측정하고,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 양측에 대칭으로 설치된 복수 개의 함체의 배열 정보에 기초하여 어느 하나의 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 상기 선박의 가로 길이 측정을 통해 제1 길이 데이터를 획득하고, 다른 하나의 행의 함체에 포함된 토탈 스테이션에서 기 설정된 범위 내에서 상기 선박의 가로 길이 측정을 통해 획득된 제2 길이 데이터에 대한 중앙값을 계산하는 것을 포함하고,
    상기 어느 하나의 행은, 상기 플로팅 도크에 상기 선박이 진입할 때 처음으로 상기 선박의 각도가 거리가 측정되는 함체의 위치를 의미하고,
    상기 다른 하나의 행은, 상기 플로팅 도크에 상기 선박이 진입될 때 마지막으로 상기 선박의 각도가 거리가 측정되는 함체의 위치를 의미하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선박 측정 시스템은,
    상기 플로팅 도크의 폭 정보에 기초하여 어느 하나의 행의 함체에 포함된 각각의 토탈 스테이션을 이용하여 획득된 거리 데이터를 감산하여 선박의 폭 정보를 계산하는
    것을 특징으로 하는 선박 측정 시스템.
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KR20140050379A (ko) * 2012-10-19 2014-04-29 대우조선해양 주식회사 선박 리세팅 방법 및 리세팅 선박의 좌표 측정 시스템
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