KR102522498B1 - 잠수정의 수중 접안유도 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 모선에 설치되어, 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수평 방향에 대하여 좌우로 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신하는 로컬라이저 송신기와, 상기 모선에 설치되어, 상기 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수직 방향에 대하여 위아래로 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신하는 글라이드 슬로프 송신기와, 상기 잠수정에 설치되어, 상기 로컬라이저 송신기로부터 송신된 음파 신호를 수신하는 로컬라이저 수신기와, 상기 잠수정에 설치되어, 상기 글라이드 슬로프 송신기로부터 송신된 음파 신호를 수신하는 글라이드 슬로프 수신기와, 상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 음파 신호를 기초로, 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치를 판단하는 연산 모듈과, 상기 연산 모듈에 의해 판단된 잠수정의 위치에 따라 상기 잠수정의 위치를 제어하는 제어 모듈을 포함하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템을 제공한다.

Description

잠수정의 수중 접안유도 시스템 및 방법{UNDERWATER VEHICLE DOCKING GUIDE SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 잠수정의 수중 접안유도 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로컬라이저 및 글라이드 슬로프를 이용한 잠수정의 수중 접안유도 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수중이동체는 대표적으로 원격 조종 무인 잠수정(Remotely Operated Vehicle, ROV)과 자율 무인 잠수정(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)이 있으며, 과학탐사나 수중 관찰 목적으로 사람이 승선하는 유인 잠수정이 있다.
이러한 수중이동체의 위치추적에는 USBL(Ultra-Short Base Line), LBL(Long Base Line), SBL(Short Base Line) 등의 초음파 측위시스템(Acoustic Positioning System)이 일반적으로 사용되고 있다.
특히, 이 중 가장 널리 사용되는 방법이 USBL 측위법인데, 이는 USBL 트랜시버와 USBL 트랜스폰더를 이용한 방법으로서, 좀 더 구체적으로는, 모선에 전용 폴(Pole)을 통해 부착된 USBL 트랜시버가 수중이동체에 탑재된 USBL 트랜스폰더로 음향신호를 송신하고, USBL 트랜스폰더로부터 응답신호가 돌아오면 그 시간과 각도를 이용하여 수중이동체의 위치를 계산하는 방법이다.
그러나, 기존의 USBL 측위법에서는 상기와 같이 모선이 변경될 때마다 폴을 통해 USBL 트랜시버를 모선에 부착시켜야 하므로, 그 과장 자체가 번거롭고, 특히, 부두에 접안 시에 다른 선박과의 간섭을 고려하여 분리와 부착을 반복해야하므로, 매우 불편하다는 단점이 있다.
또한, 폴 자체가 비교적 크고 무거우며, 그 제작비용도 만만치 않기 때문에 이를 위한 진회수 장치의 제작비용까지 과다하게 발생할 수 있고, 폴의 조립작업은 물론, USBL과 모선 센서장비의 인터페이스 작업으로 인해 설치 기간 및 이에 따른 비용이 많이 소요되고 있다.
아울러, 수중은 전파와 가시광선의 도달범위가 매우 제한적이라 유/무인 잠수정 운용에서 진수시에는 특별한 문제가 없으나, 회수(도킹)시 모선과 잠수정 자신의 상대위치와 방향을 파악하는데 어려움이 있다.
따라서, 모선으로 회수되는 잠수정과의 접안 작업이 보다 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 시스템이 요구되는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 높은 주파수로 일반 음파보다 지향성이 강한 초음파를 이용해 수평방향과 수직방향의 진입 가능 범위와 진입 경로 신호를 발생하며, 잠수정은 이를 수신해 모선과 자신의 상대 위치를 파악하고 진입 경로를 계산할 수 있으므로, 모선에 접안하고자 하는 잠수정의 접안을 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 잠수정의 수중 접안유도 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 모선에 설치되어, 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수평 방향에 대하여 좌우로 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신하는 로컬라이저 송신기와, 상기 모선에 설치되어, 상기 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수직 방향에 대하여 위아래로 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신하는 글라이드 슬로프 송신기와, 상기 잠수정에 설치되어, 상기 로컬라이저 송신기로부터 송신된 음파 신호를 수신하는 로컬라이저 수신기와, 상기 잠수정에 설치되어, 상기 글라이드 슬로프 송신기로부터 송신된 음파 신호를 수신하는 글라이드 슬로프 수신기와, 상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 음파 신호를 기초로, 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치를 판단하는 연산 모듈과, 상기 연산 모듈에 의해 판단된 잠수정의 위치에 따라 상기 잠수정의 위치를 제어하는 제어 모듈을 포함하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연산 모듈은, 상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 음파 신호를 기초로, 상기 모선으로 접근하는 상기 잠수정의 접근 속도, 및 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치, 그리고 상기 잠수정의 자세를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어 모듈은, 주변의 조류 방향 및 강도와 관련된 조류 정보와, 상기 연산 모듈로부터 판단된 모선과의 거리 및 상기 잠수정의 자세를 토대로 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 예측할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모선에 설치되어, 상기 판단된 모선과의 거리, 상기 잠수정의 자세, 및 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 화면으로 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모선에 설치되어, 상기 잠수정을 향해 음파 신호를 송신하고, 송신된 음파 신호가 반사되어 돌아오는 반사 신호를 수신하는 초음파 센서를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 초음파 센서가 수신한 반사 신호를 통해 상기 모선과의 거리 및 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 접근각도를 산출할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 모선에 설치된 로컬라이저 송신기 및 글라이드 슬로프 송신기가, 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수평 방향 및 수직 방향에 대하여 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신하는 단계와, 상기 잠수정에 설치된 로컬라이저 수신기 및 글라이드 슬로프 수신기가, 상기 로컬라이저 송신기 및 상기 글라이드 슬로프 송신기로부터 송신된 음파 신호를 수신하는 단계와, 연산 모듈이, 상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 음파 신호를 기초로, 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치를 판단하는 단계와, 제어 모듈이, 상기 판단된 잠수정의 위치에 따라 상기 잠수정의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 잠수정의 수중 접안유도 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 잠수정의 위치를 판단하는 단계는, 상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 음파 신호를 기초로, 상기 모선으로 접근하는 상기 잠수정의 접근 속도, 및 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치, 그리고 상기 잠수정의 자세를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모선의 위치를 제어하는 단계는, 주변의 조류 방향 및 강도와 관련된 조류 정보와, 상기 연산 모듈로부터 판단된 모선과의 거리 및 상기 잠수정의 자세를 토대로 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 예측하는 단계와, 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 고려하여 상기 잠수정의 위치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 높은 주파수로 일반 음파보다 지향성이 강한 초음파를 이용해 수평방향과 수직방향의 진입 가능 범위와 진입 경로 신호를 발생하며, 잠수정은 이를 수신해 모선과 자신의 상대 위치를 파악하고 진입 경로를 계산할 수 있으므로, 모선에 접안하고자 하는 잠수정의 접안이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정의 접안 유도 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정의 접안 유도 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정의 수중 접안유도 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정의 접안 유도 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 잠수정의 접안 유도 시스템은, 모선(100)에 탑재되는 로컬라이저 송신기(110), 글라이드 슬로프 송신기(130), 그리고 디스플레이부(150)와, 모선(100)에 접안하기 위한 잠수정(200)에 설치되는 로컬라이저 수신기(210), 글라이드 슬로프 수신기(230), 연산 모듈(250), 제어 모듈(270), 그리고 초음파 센서(310)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 잠수정의 접안 유도 시스템은 모선(100)에 설치된 로컬라이저 송신기(110) 및 글라이드 슬로프 송신기(130)와, 잠수정(200)에 설치된 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프 수신기(230) 간 음파 신호 송수신을 통해, 모선(100)으로 접근하는 잠수정의 상태를 파악함으로써, 신호 송수신이 비교적 원활하지 않은 수중에서도 접안을 정확하고 효과적으로 수행할 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정의 접안 유도 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
로컬라이저 송신기(110)는 모선(100)에 설치되어, 잠수정(200)의 접안을 유도하기 위해 도2의 (a)에 도시된 바와 같이 수평 방향에 대하여 좌우로 서로 다른 주파수(20kHz, 30kHz)의 음파 신호를 송신할 수 있다.
그리고, 글라이드 슬로프 송신기(130)는 모선(100)에 설치되어, 잠수정(200)의 접안을 유도하기 위해 도2의 (b)에 도시된 바와 같이 수직 방향에 대하여 위아래로 서로 다른 주파수(40kHz, 50kHz)의 음파 신호를 송신할 수 있다.
이때, 로컬라이저 송신기(110)가 송신하는 음파 신호들과 글라이드 슬로프 송신기(130)가 송신하는 음파 신호들은 모두 서로 다른 주파수를 가진다.
이에 따라, 잠수정(200)에 설치되는 로컬라이저 수신기(210)는 로컬라이저 송신기(110)로부터 송신된 음파 신호를 수신하고, 잠수정(200)에 설치되는 글라이드 글로프 수신기(220)는 글라이드 글로프 송신기(120)로부터 송신된 음파 신호를 수신할 수 있다.
연산 모듈(250)은 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프(230)에서 수신한 음파 신호를 전달받고, 전달받은 음파 신호를 기초로 모선(100)에 대한 잠수정(200)의 위치를 판단할 수 있다.
보다 상세하게는, 연산 모듈(250)은 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프 수신기(230)로 수신된 음파 신호를 기초로, 모선(100)으로 접근하는 잠수정(200)의 접근 속도, 모선에 대한 잠수정의 위치, 그리고 잠수정의 자세를 판단할 수 있다.
연산 모듈(250)은 로컬라이저 수신기(210)가 수신한 서로 다른 2개의 주파수의 음파 신호의 교점과, 글라이드 슬로프 수신기(230)가 수신한 서로 다른 2개의 주파수의 음파 신호의 교점을 기준으로, 모선(100)과 잠수정(200)간 거리, 방향, 그리고 잠수정의 속도를 판단할 수 있다.
즉, 연산 모듈(250)은 로컬라이저 송신기(110)로부터 송신된 음파 신호들이 로컬라이저 수신기(210)를 통해 2개의 지점에 도달하는 음파 신호의 수신 시간의 차와, 글라이드 슬로프 송신기(130)로부터 송신된 음파 신호들이 글라이드 슬로프 수신기(230)를 통해 2개의 지점에 도달하는 음파 신호의 수신 시간의 차를 고려하여, 모선(100)과의 거리, 잠수정이 모선에 접근하는 접근 각도, 및 접근 속도를 계산할 수 있다.
연산 모듈(250)은 계산된 모선(100)과 잠수정(200)과의 거리를 미분하여 잠수정의 접근속도를 도출할 수 있다.
제어 모듈(270)은 연산 모듈(250)에 의해 판단된 잠수정(200)의 위치에 따라 잠수정(200)의 위치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 도2를 참조하여, 연산 모듈(250)이 판단한 잠수정(200)의 위치에 따라 제어 모듈(270)이 잠수정(200)을 제어하는 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
예컨대, 잠수정(200)에 설치된 로컬라이저 수신기(210)가 20kHz 초음파 신호를 수신하게 되면, 연산 모듈(250)은 잠수정(200)의 현재 위치가 목표한 진입경로보다 좌측에 위치한 것으로 판단하고, 이에 따라 제어 모듈(270)은 잠수정(200)의 진입각을 우현으로 조절할 수 있다. 만약, 로컬라이저 수신기(210)가 30kHz의 초음파를 수신했다면, 연산 모듈(250)은 잠수정(200)의 현재 위치가 목표 진입경로보다 우측에 위치한 것으로 판단하고, 이에 제어 모듈(270)은 잠수정(200)의 진입각을 좌현으로 조절할 수 있다. 아울러, 로컬라이저 수신기(210)가 20kHz의 초음파 신호와 30kHz 초음파 신호를 모두 수신하였다면, 연산 모듈(250)이 잠수정(200)의 현재 위치가 목표 진입경로에 있는 것으로 판단함에 따라 제어 모듈(270)은 현재 경로를 유지하도록 할 수 있다.
또한, 잠수정(200)에 설치된 글라이드 슬로프 수신기(230)가 40kHz 초음파를 수신했다면, 연산 모듈(250)은 잠수정(200)의 현재 위치가 목표한 진입경로보다 고각에 위치한 것으로 판단하고, 제어 모듈(270)은 잠수정(200)의 진입각을 현재보다 저각으로 조절하도록 제어할 수 있고, 글라이드 슬로프 수신기(230)가 50kHz 초음파를 수신했다면, 연산 모듈(250)은 잠수정의 현재 위치가 목표 진입경로보다 저각에 위치한 것으로 판단하고, 제어 모듈(170)은 잠수정의 진입각을 고각으로 조절하도록 제어하며, 글라이드 슬로프 수신기(230)가 40kHz 초음파 신호와 50kHz 초음파 신호를 모두 수신했다면, 연산 모듈(250)이 잠수정(200)의 현재 위치가 목표 진입경로에 있는 것으로 판단함에 따라 현재 경로를 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제어 모듈(270)은 상기와 같은 연산 모듈(250)의 판단에 따라 잠수정(200)의 속도, 자세, 주행을 제어하는 메인 프로펠러, 보조 스러스터(thruster), 러더(rudder)를 제어할 수 있다.
본 발명의 잠수정의 수중 접안 유도 시스템은 도1에 도시된 바와 같이, 초음파 센서(310)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 초음파 센서(310)는 모선(100)을 향해 음파 신호를 송신하고, 송신된 음파 신호가 모선(100)에 반사되어 돌아오는 반사 신호를 수신한다. 예컨대, 본 발명의 초음파 센서(310)는 소나(sonar)로 구현될 수 있다.
본 실시예에 따른 제어 모듈(270)은 초음파 센서(310)가 수신한 반사 신호를 통해 초음파 센서(310)와 모선(100)까지의 거리, 및 모선(100)의 위치에 대한 잠수정(200)의 접근 각도를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 모듈(270)은 전파 간섭, 통신 제약, 고장 등의 이유로 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프 수신기(230)가 동작하지 않는 비상 상황에 초음파 센서(310)를 이용하여, 상기 잠수정(200)의 위치, 속도, 접근 각도, 및 자세 등을 판단하는 것으로 구현될 수도 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프 수신기(230)를 통해 수신한 음파 신호와, 초음파 센서(310)로부터 수신한 반사 신호를 모두 이용하여 잠수정(200)의 위치, 속도, 접근 각도, 자세 등을 판단하는 것으로 구현될 수도 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 잠수정은 조류를 감지하는 조류 측정 센서(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 조류 측정 센서(미도시)는 주변의 조류 방향, 및 조류의 강도를 감지하여 측정할 수 있다.
제어 모듈(270)은 조류 측정 센서(미도시)를 통해 측정된 조류의 방향 및 조류의 강도와 관련된 조류 정보와, 연산 모듈(250)로부터 판단된 모선(100)과의 거리 및 잠수정의 자세를 토대로 잠수정의 접안 예상 경로를 예측할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 모듈(270)은 모선(100)에 대한 잠수정(200)의 위치, 및 자세를 좌표 정보값으로 변환하여, 기계 학습하는 인공 신경망에 입력 값으로 입력할 수 있다. 또한, 제어 모듈(270)은 잠수정(200)의 주행 속도와, 접근각도와, 조류 정보(조류의 방향 및 조류의 강도)에 대한 정보 또한 입력 값으로 입력할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 인공 신경망은 KNN(K-Nearest Neighbor) 알고리즘, CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘 중 하나의 알고리즘으로 기계 학습할 수 있다.
제어 모듈(270)의 인공 신경망은 입력 값들을 이용하여 기계 학습함에 따라 잠수정(200)의 학습 접안 예상 경로에 대한 정보를 출력할 수 있다.
즉, 본 발명의 제어 모듈(270)은 수신되는 음파 신호의 주파수를 확인함으로써, 잠수정(200)의 주행을 제어할 수도 있고, 다른 실시예로, 상술한 바와 같이, 접안 예상 경로를 예측한 후 예측된 접안 예상 경로에 따라 잠수정(200)의 주행(주행 속도, 주행 각, 주행 방향 등)을 제어하는 것으로 구현될 수도 있다.
본 발명의 디스플레이부(190)는 모선(100)에 설치되어, 제어 모듈(270)에 의해 판단된 잠수정(200)의 현재 위치, 모선(100)까지의 거리, 잠수정(200)의 자세, 그리고 제어 모듈(270)로부터 최종 결정된 접안 예상 경로를 화면으로 표시하여 사용자에게 제공할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수정의 수중 접안유도 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 흐름도이다.
먼저, S310 단계에서, 모선(100)에 설치된 로컬라이저 송신기(110)는 잠수정(200)의 접안을 유도하기 위해 수평 방향에 대하여 좌우로 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신하고, 글라이드 슬로프 송신기(130)는 수직 방향에 대하여 위아래로 서로 다른 주파수의 음파 신호를 송신할 수 있다.
그리고, S320 단계에서, 잠수정(200)에 설치되는 로컬라이저 수신기(210)는 로컬라이저 송신기(110)로부터 송신된 음파 신호를 수신하고, 잠수정(200)에 설치되는 글라이드 글로프 수신기(220)는 글라이드 글로프 송신기(120)로부터 송신된 음파 신호를 수신할 수 있다.
S330 단계에서, 연산 모듈(250)은 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프 수신기(230)에서 수신한 음파 신호를 전달받고, 전달받은 음파 신호를 기초로 모선(100)에 대한 잠수정(200)의 위치를 판단할 수 있다. 보다 상세하게는, 연산 모듈(250)은 로컬라이저 수신기(210) 및 글라이드 슬로프 수신기(230)로 수신된 음파 신호를 기초로, 모선(100)으로 접근하는 잠수정(200)의 접근 속도, 모선에 대한 잠수정의 위치, 그리고 잠수정의 자세를 판단할 수 있다.
S340 단계에서, 제어 모듈(270)은 조류 정보와, 잠수정(200)과 모선(100)과의 거리, 잠수정(200)의 자세를 고려하여, 접안 예상 경로를 예측할 수 있다. 여기서, 제어 모듈(170)이 접안 예상 경로를 예측하는 과정과 관련하여 위에서 상세하게 상술한 바 중복되므로 여기서는 생략한다.
S350 단계에서, 제어 모듈(270)은 상기 예측된 접안 예상 경로를 고려하여, 잠수정(200)의 위치, 접근 속도, 주행 방향 등을 제어할 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 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 모선
110: 로컬라이저 송신기
130: 글라이드 슬로프 송신기
150: 디스플레이부
200: 잠수정
210: 로컬라이저 수신기
230: 글라이드 슬로프 수신기
250: 연산 모듈
270: 제어 모듈
310: 초음파 센서

Claims (8)

  1. 모선에 설치되어, 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수평 방향에 대하여 좌우로 서로 다른 주파수의 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 송신하는 로컬라이저 송신기와,
    상기 모선에 설치되어, 상기 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수직 방향에 대하여 위아래로 서로 다른 주파수의 제3 초음파 신호 및 제4 초음파 신호를 송신하는 글라이드 슬로프 송신기와,
    상기 잠수정에 설치되어, 상기 로컬라이저 송신기로부터 송신된 상기 제1 초음파 신호 및 상기 제2 초음파 신호 중 적어도 하나를 수신하는 로컬라이저 수신기와,
    상기 잠수정에 설치되어, 상기 글라이드 슬로프 송신기로부터 송신된 상기 제3 초음파 신호 및 상기 제4 초음파 신호 중 적어도 하나를 수신하는 글라이드 슬로프 수신기와,
    상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 초음파 신호의 주파수를 기초로, 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 목표한 진입경로에 대한 현재 위치를 판단하는 연산 모듈과,
    상기 연산 모듈에 의해 판단된 잠수정의 위치에 따라 상기 잠수정의 위치를 제어하는 제어 모듈을 포함하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연산 모듈은,
    상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 초음파 신호를 기초로, 상기 모선으로 접근하는 상기 잠수정의 접근 속도, 및 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치, 그리고 상기 잠수정의 자세를 판단하는 것을 특징으로 하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    주변의 조류 방향 및 강도와 관련된 조류 정보와, 상기 연산 모듈로부터 판단된 모선과의 거리 및 상기 잠수정의 자세를 토대로 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 예측하는 것을 특징으로 하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모선에 설치되어, 상기 판단된 모선과의 거리, 상기 잠수정의 자세, 및 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 화면으로 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모선에 설치되어, 상기 잠수정을 향해 초음파 신호를 송신하고, 송신된 초음파 신호가 반사되어 돌아오는 반사 신호를 수신하는 초음파 센서를 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 초음파 센서가 수신한 반사 신호를 통해 상기 모선과의 거리 및 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 접근각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 잠수정의 수중 접안유도 시스템.
  6. 모선에 설치된 로컬라이저 송신기가, 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수평 방향에 대하여 좌우로 서로 다른 주파수의 제1 초음파 신호 및 제2 초음파 신호를 송신하는 단계와,
    상기 모선에 설치된 글라이드 슬로프 송신기가, 상기 잠수정의 접안을 유도하기 위해 수직 방향에 대하여 위아래로 서로 다른 주파수의 제3 초음파 신호 및 제4 초음파 신호를 송신하는 단계와,
    상기 잠수정에 설치된 로컬라이저 수신기가, 상기 로컬라이저 송신기로부터 송신된 상기 제1 초음파 신호 및 상기 제2 초음파 신호 중 적어도 하나를 수신하는 단계와,
    상기 잠수정에 설치된 글라이드 슬로프 수신기가, 상기 글라이드 슬로프 송신기로부터 송신된 상기 제3 초음파 신호 및 상기 제4 초음파 신호중 적어도 하나를 수신하는 단계와,
    연산 모듈이, 상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 초음파 신호의 주파수를 기초로, 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 목표한 진입경로에 대한 현재 위치를 판단하는 단계와,
    제어 모듈이, 상기 판단된 잠수정의 위치에 따라 상기 잠수정의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 잠수정의 수중 접안유도 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 잠수정의 위치를 판단하는 단계는,
    상기 로컬라이저 수신기 및 상기 글라이드 슬로프 수신기로 수신된 초음파 신호를 기초로, 상기 모선으로 접근하는 상기 잠수정의 접근 속도, 및 상기 모선에 대한 상기 잠수정의 위치, 그리고 상기 잠수정의 자세를 판단하는 것을 특징으로 하는 잠수정의 수중 접안유도 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모선의 위치를 제어하는 단계는,
    주변의 조류 방향 및 강도와 관련된 조류 정보와, 상기 연산 모듈로부터 판단된 모선과의 거리 및 상기 잠수정의 자세를 토대로 상기 잠수정의 접안 예상 경로를 예측하는 단계와,
    상기 잠수정의 접안 예상 경로를 고려하여 상기 잠수정의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수정의 수중 접안유도 방법.

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