KR102530977B1 - A system for operating an unmanned surface vehicle and an operation method therefor - Google Patents

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Abstract

무인 선박이 자동 운행 및 환경 정보 측정을 위한 호버링 운행을 수행하도록 제어하는 무인 선박 운영 시스템 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 무인 선박 운영 시스템은 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박을 제어하는 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations); 및 하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하며, 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하며, 환경 측정 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정하는 무인 선박(Unmanned Surface Vehicle)을 포함할 수 있다.An unmanned vessel operating system and method for controlling an unmanned vessel to perform automatic operation and hovering operation for measuring environmental information are disclosed. An unmanned vessel operating system according to an embodiment generates operation control information and environment measurement control information of an unmanned vessel based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user. Ground Control Stations that control unmanned vessels; and one or more sensors and one or more coaxial reversing thrusters, and automatically navigates by controlling one or more coaxial reversing thrusters based on flight control information received from the ground control station, and one or more sensors based on environmental measurement control information. It may include an unmanned surface vehicle that measures the marine environment by controlling.

Description

무인 선박 운영 시스템 및 그 동작 방법{A system for operating an unmanned surface vehicle and an operation method therefor} A system for operating an unmanned surface vehicle and an operation method therefor}

무인 선박 제어를 위한 기술로서 특히, 무인 선박이 자동 운행 및 환경 정보 측정을 위한 호버링 운행을 수행하도록 제어하는 무인 선박 운영 시스템 및 방법에 관한 것이다.As a technology for controlling an unmanned vessel, in particular, it relates to an unmanned vessel operating system and method for controlling an unmanned vessel to perform automatic operation and hovering operation for measuring environmental information.

최근 자율 주행에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히 육상에서의 자율 주행뿐 아니라 공중 및 수상에서의 자율 운행에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, many studies on autonomous driving have been conducted, and in particular, research on autonomous driving in the air and on water as well as autonomous driving on land is being actively conducted.

수상에서의 자율 운행에 대한 연구로 등록특허 10-1937443호는 자율 운항 선박이 운항 중 충돌을 회피하기 위한 시스템 및 운영 방법에 대한 특징을 개시하고 있다. 그러나, 해당 특허는 소정 목적지까지 무인 선박을 운항하기 위한 방법을 개시하고 있을 뿐, 무인 선박이 소정 지점에서 환경 측정 등을 수행하기 위하여 호버링 운항을 하기 위한 방법을 제시하지 못하고 있다.As a study on autonomous navigation on the water, Registration Patent No. 10-1937443 discloses characteristics of a system and operation method for avoiding a collision while an autonomous ship is in operation. However, the corresponding patent only discloses a method for navigating an unmanned vessel to a predetermined destination, but does not suggest a method for the unmanned vessel to hover in order to measure an environment at a predetermined point.

무인 선박이 자동 운행 및 환경 정보 측정을 위한 호버링 운행을 수행하도록 제어하는 무인 선박 운영 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an unmanned vessel operating system and method for controlling an unmanned vessel to perform hovering operation for automatic operation and environmental information measurement.

일 양상에 따르면, 무인 선박 운영 시스템은 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박을 제어하는 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations); 및 하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하며, 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하며, 환경 측정 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정하는 무인 선박(Unmanned Surface Vehicle)을 포함할 수 있다.According to one aspect, the unmanned vessel operating system generates operation control information and environment measurement control information of the unmanned vessel based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user. Ground Control Stations that control unmanned vessels; and one or more sensors and one or more coaxial reversing thrusters, and automatically navigates by controlling one or more coaxial reversing thrusters based on flight control information received from the ground control station, and one or more sensors based on environmental measurement control information. It may include an unmanned surface vehicle that measures the marine environment by controlling.

외부 서버는 VTS(Vessel Traffic Service) 클라우드 서버, AIS(Automatic Identification System) 클라우드 서버, 위성 항법 클라우드 서버, 날씨 클라우드 서버 및 공공 데이터 포털 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The external server may include at least one of a Vessel Traffic Service (VTS) cloud server, an Automatic Identification System (AIS) cloud server, a satellite navigation cloud server, a weather cloud server, and a public data portal server.

지상 통제 스테이션은 환경 측정 요청 정보에 기초하여 도착점을 결정하며, 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나에 기초하여 출발점으로부터 도착점까지의 운항 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.The ground control station may determine an arrival point based on the environment measurement request information, determine a navigation route from a departure point to a destination point based on at least one of weather information and ship navigation information, and generate driving mode navigation control information.

지상 통제 스테이션은 운항 경로 상에 다른 선박 또는 시설물과 충돌 가능성을 예측하며, 충돌 예측 가능성이 소정 기준 이상인 충돌 예상 지점이 있는 경우 운항 경로 중 충돌 예상 지점이 포함된 소정 경로에 대한 회피 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.The ground control station predicts the possibility of collision with other ships or facilities on the navigation route, and if there is an expected collision point with a collision predictability higher than a predetermined standard, it determines an avoidance route for a predetermined route including the predicted collision point among the navigation routes. Driving mode operation control information may be generated.

운항 경로는 직선 경로이며, 회피 경로는 곡선 경로로 구성될 수 있다.The navigation path is a straight path, and the avoidance path may consist of a curved path.

지상 통제 스테이션은 무인 선박이 도착점에 도착한 경우 해상 환경 측정을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.The ground control station may generate mission mode operation control information for measuring the marine environment when the unmanned vessel arrives at the destination.

지상 통제 스테이션은 무인 선박으로부터 위치, 자세, 풍향, 풍속, 해류 방향 및 해류 속도 중 적어도 하나에 대한 측정 정보를 수신하며, 측정 정보에 기초하여 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여 호버링을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.The ground control station receives measurement information on at least one of the location, attitude, wind direction, wind speed, current direction, and current speed from the unmanned vessel, and predicts the direction and speed of the unmanned vessel moving away from the destination based on the measurement information to perform hovering. It is possible to generate mission mode operation control information for

지상 통제 스테이션은 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향 또는 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.The ground control station is in mission mode so that the stern line is parallel to the direction the unmanned vessel moves away from the arrival point or perpendicular to the direction the unmanned vessel moves away from the arrival point, depending on the operating method of the sensors for measuring the direction the unmanned vessel moves away from the destination and the environment. Flight control information can be created.

지상 통제 스테이션은 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 환경 측정 센서가 무인 선박의 선수 또는 선미 방향으로 운영되는 경우 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하며, 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 환경 측정 센서가 무인 선박의 좌현 또는 우현 방향으로 운영되는 경우 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. Depending on the operating method of the sensor for measuring the environment, the ground control station generates mission mode operation control information so that the fore and aft line is parallel to the direction in which the unmanned vessel moves away from the destination when the sensor for environmental measurement is operated in the direction of the bow or stern of the unmanned vessel. Depending on the operating method of the sensor for environmental measurement, if the environment measurement sensor is operated in the port or starboard direction of the unmanned vessel, the mission mode operation control information can be generated so that the bow and aft lines are perpendicular to the direction in which the unmanned vessel moves away from the destination. can

지상 통제 스테이션은 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는 경우, 무인 선박이 앞 또는 뒤로 반복 운행하여 지그재그 형태로 도착점에 가까워지도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.When the ground control station generates the mission mode navigation control information so that the unmanned vessel moves in a direction perpendicular to the direction away from the arrival point, the mission mode operation control information is generated so that the unmanned vessel repeatedly navigates forward or backward to approach the arrival point in a zigzag pattern. can do.

지상 통제 스테이션은 환경 측정 요청 정보에 기초하여 해상 환경을 측정하는 하나 이상의 센서의 동작 순서, 동작 시간 및 센서 구동 제어 중 적어도 하나에 대한 환경 측정 제어 정보를 생성할 수 있다.The ground control station may generate environmental measurement control information for at least one of an operating sequence, operating time, and sensor driving control of one or more sensors measuring the marine environment based on the environmental measurement request information.

일 양상에 따르면, 무인 선박 운영 시스템의 동작 방법은 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations)이 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박에 전송하는 단계; 및 하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하는 무인 선박이 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하며, 환경 측정 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect, an operating method of an unmanned ship operating system is based on at least one of weather information and ship operation information received by ground control stations from an external server and environment measurement request information received from a user. Generating operation control information and environment measurement control information and transmitting them to the unmanned ship; and an unmanned ship including one or more sensors and one or more coaxial reversing thrusters automatically navigates by controlling one or more coaxial reversing thrusters based on operation control information received from a ground control station, and one based on environmental measurement control information. A step of measuring the marine environment by controlling the above sensors may be included.

일 양상에 따르면, 지상 통제 스테이션은 외부 서버 및 무인 선박과 통신을 수행하기 위한 통신부; 및 무인 선박의 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하며, 제어부는 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박에 전송하며, 무인 선박으로부터 해상 환경을 측정한 측정 정보를 수신할 수 있다.According to one aspect, the ground control station includes a communication unit for communicating with an external server and an unmanned vessel; and a control unit generating a control signal of the unmanned vessel, wherein the control unit controls operation control information and environment of the unmanned vessel based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user. Measurement control information may be generated and transmitted to the unmanned vessel, and measurement information obtained by measuring the marine environment may be received from the unmanned vessel.

일 양상에 따르면, 무인 선박은 지상 통제 스테이션과 통신을 위한 통신부; 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하는 구동부; 및 통신부를 통하여 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 기초로 센서부 및 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며, 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보는 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 생성될 수 있다. According to one aspect, an unmanned vessel includes a communication unit for communication with a ground control station; A sensor unit including one or more sensors; a driving unit including one or more coaxial reversing thrusters; and a control unit controlling the sensor unit and the driving unit based on operation control information and environment measurement control information received from the ground control station through the communication unit, wherein the operation control information and environment measurement control information of the ship are weather conditions received from an external server. It may be generated based on at least one of information and ship operation information and environment measurement request information received from a user.

무인 선박이 목적지까지 자동 운행을 할 수 있으며, 목적지에서 환경 정보 측정을 위한 호버링 운행을 수행할 수 있다.An unmanned ship can automatically navigate to a destination, and can perform hovering navigation to measure environmental information at the destination.

도 1은 일 실시예에 따른 무인 선박 운영 시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 지상 통제 스테이션의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 무인 선박의 구성도이다.
도 4 내지 도 6은 무인 선박 운영 시스템이 무인 선박을 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a configuration diagram of an unmanned ship operating system according to an embodiment.
2 is a configuration diagram of a ground control station according to an embodiment.
3 is a configuration diagram of an unmanned vessel according to an embodiment.
4 to 6 are exemplary diagrams for explaining how the unmanned vessel operating system controls the unmanned vessel.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 무인 선박 운영 시스템 및 그 방법의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of an unmanned ship operating system and method will be described in detail with reference to drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 무인 선박 운영 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an unmanned ship operating system according to an embodiment.

일 실시예에 따르면, 무인 선박 운영 시스템(100)은 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations)(110) 및 무인 선박(Unmanned Surface Vehicle)(120)을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the unmanned vessel operating system 100 may include ground control stations 110 and an unmanned surface vehicle 120 .

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 외부 서버(10)로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the ground control station 110 is configured to control the operation of the unmanned vessel and the environment based on at least one of weather information and ship operation information received from the external server 10 and environment measurement request information received from the user. It is possible to control an unmanned ship by generating measurement control information.

일 예에 따르면, 외부 서버(10)는 VTS(Vessel Traffic Service) 클라우드 서버, AIS(Automatic Identification System) 클라우드 서버, 위성 항법 클라우드 서버, 날씨 클라우드 서버 및 공공 데이터 포털 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 지상 통제 스테이션(110)는 하나 이상의 외부 서버(10)와 API(Application Programming Interface)를 통한 통신을 수행할 수 있다. According to an example, the external server 10 may include at least one of a Vessel Traffic Service (VTS) cloud server, an Automatic Identification System (AIS) cloud server, a satellite navigation cloud server, a weather cloud server, and a public data portal server. . For example, the ground control station 110 may perform communication with one or more external servers 10 through an application programming interface (API).

도 2는 일 실시예에 따른 지상 통제 스테이션의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a ground control station according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 지상 통제 스테이션(110)은 외부 서버 및 무인 선박과 통신을 수행하기 위한 통신부(111) 및 무인 선박의 제어 신호를 생성하는 제어부(113)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the ground control station 110 may include a communication unit 111 for communicating with an external server and an unmanned vessel and a control unit 113 for generating a control signal for the unmanned vessel.

일 실시예에 따르면, 제어부(113)는 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박에 전송할 수 있다. 일 예로, 제어부(113)는 경로 설정 및 회피 기동에 대한 제어 정보를 생성하도록 학습된 인공 신경망을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the control unit 113 generates operation control information and environment measurement control information of an unmanned vessel based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user. and can be transmitted to unmanned ships. For example, the controller 113 may include an artificial neural network trained to generate control information for route setting and avoidance maneuver.

일 실시예에 따르면, 무인 선박(120)은 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations, 110) 및 하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하며, 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하며, 환경 측정 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정할 수 있다. According to one embodiment, the unmanned vessel 120 includes ground control stations (Ground Control Stations, 110), one or more sensors, and one or more coaxial reversing thrusters, based on navigation control information received from the ground control station. It is possible to automatically navigate by controlling the above coaxial reversing thrusters, and measure the marine environment by controlling one or more sensors based on environmental measurement control information.

도 3은 일 실시예에 따른 무인 선박의 구성도이다.3 is a configuration diagram of an unmanned vessel according to an embodiment.

일 실시예에 따르면, 무인 선박(120)은 지상 통제 스테이션과 통신을 위한 통신부(121), 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부(123), 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하는 구동부(125) 및 통신부(121)를 통하여 지상 통제 스테이션(110)으로부터 수신한 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 기초로 센서부(123) 및 구동부(125)를 제어하는 제어부(127)를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the unmanned vessel 120 includes a communication unit 121 for communication with a ground control station, a sensor unit 123 including one or more sensors, a driving unit 125 including one or more coaxial inverting thrusters, and A control unit 127 controlling the sensor unit 123 and the driving unit 125 based on operation control information and environment measurement control information received from the ground control station 110 through the communication unit 121 may be included.

일 예에 따르면, 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보는 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 생성될 수 있다. According to an example, the ship operation control information and environment measurement control information may be generated based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user.

일 실시예에 따르면, 무인 선박(120)은 통신부(121)를 통하여 해상 환경을 측정한 측정 정보를 지상 통제 스테이션(110)으로 전송할 수 있다. According to an embodiment, the unmanned vessel 120 may transmit measurement information obtained by measuring the marine environment to the ground control station 110 through the communication unit 121 .

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 환경 측정 요청 정보에 기초하여 도착점을 결정하며, 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나에 기초하여 출발점으로부터 도착점까지의 운항 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the ground control station 110 determines the arrival point based on the environment measurement request information, and determines the navigation route from the departure point to the destination point based on at least one of weather information and ship operation information, thereby driving mode operation. control information can be generated.

도 4를 참조하면, 환경 측정 요청 정보는 환경 측정을 수행할 도착점(e)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)의 현재 위치를 알 수 있으며, 현재 위치를 출발점(s)으로 결정할 수 있다. 이후, 지상 통제 스테이션(110)은 출발점(s)에서 도착점(e)으로 무인 선박을 운행하기 위한 운항 경로(L1)를 설정할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the environment measurement request information may include information about a destination point (e) at which environment measurement is to be performed. The ground control station 110 may know the current location of the unmanned vessel 120 and determine the current location as a starting point (s). Thereafter, the ground control station 110 may set a navigation route L1 for operating the unmanned vessel from the starting point s to the ending point e.

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 운항 경로 상에 다른 선박 또는 시설물과 충돌 가능성을 예측할 수 있다. 예를 들어, 지상 통제 스테이션(110)은 외부 서버로부터 다른 선박의 운항 정보, 다른 선박의 현재 위치, 해도 정보, 해상 시설물 정보 등에 대한 정보를 통하여 무인 선박의 운항 경로 상에서 다른 선박 또는 시설물과 충돌이 발생할 가능성이 있는지 여부를 판단할 수 있다. According to one embodiment, the ground control station 110 can predict the possibility of collision with another vessel or facility on the navigation route. For example, the ground control station 110 prevents collisions with other ships or facilities on the navigation route of the unmanned ship through information about other ships' operation information, the current location of other ships, chart information, and maritime facility information from an external server. You can judge whether it is likely to happen.

도 4를 참조하면, 지상 통제 스테이션(110)이 무인 선박(120)의 운항 경로(L1) 상에서 다른 선박(410)과 소정 지점(c)에서 충돌할 가능성을 예측할 수 있다. 이때, 지상 통제 스테이션(110)은 충돌 예측 가능성이 소정 기준 이상인 충돌 예상 지점이 있는 경우, 운항 경로 중 충돌 예상 지점이 포함된 소정 경로에 대한 회피 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 4 , it is possible to predict the possibility that the ground control station 110 collides with another vessel 410 at a predetermined point (c) on the navigation path L1 of the unmanned vessel 120 . At this time, if there is a predicted collision point having a collision predictability higher than a predetermined standard, the ground control station 110 may generate driving mode navigation control information by determining an avoidance route for a predetermined route including the predicted collision point among the navigation routes. there is.

예를 들어, 도 4의 소정 지점(c)에서 충돌이 예상되는 경우, 지상 통제 스테이션은 소정 경로(P1~P2)를 대신할 새로운 회피 경로(L2)를 결정할 수 있으며, 회피 경로를 기초로 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. For example, when a collision is expected at a predetermined point (c) in FIG. 4, the ground control station may determine a new avoidance path L2 to replace the predetermined path P1 to P2, and operate based on the avoidance path. control information can be generated.

일 예에 따르면, 운항 경로는 도착점까지의 최단 거리 또는 최소 시간을 위한 직선 경로일 수 있다. 반면, 회피 경로는 충돌 예상 지점을 우회하기 위한 곡선 경로로 구성될 수 있다. According to one example, the navigation route may be a straight route for the shortest distance or minimum time to the destination. On the other hand, the avoidance path may be configured as a curved path for bypassing the predicted collision point.

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)이 도착점에 도착한 경우 해상 환경 측정을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the ground control station 110 may generate mission mode operation control information for measuring the marine environment when the unmanned vessel 120 arrives at the destination.

일 예로, 무인 선박(120)은 도착점에 도착 후 운항을 정지할 수 있으며, 이때, 무인 선박(120)은 해류, 바람, 파도 등에 의해 한 곳에 머무르지 못하고 표류할 수 있다. 그러나, 무인 선박(120)은 임무를 수행하기 위해서는 지정된 위치를 유지하여야 하는 바, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)이 지정된 위치를 유지하며 호버링 할 수 있도록 제어할 필요가 있다. For example, the unmanned vessel 120 may stop operating after arriving at a destination, and at this time, the unmanned vessel 120 may not stay in one place due to ocean currents, winds, waves, etc. and may drift. However, since the unmanned vessel 120 needs to maintain a designated position in order to perform a mission, the ground control station 110 needs to control the unmanned vessel 120 to hover while maintaining the designated position.

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박으로부터 위치, 자세, 풍향, 풍속, 해류 방향 및 해류 속도 중 적어도 하나에 대한 측정 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무인 선박(120)은 GPS(Global Positioning System) 또는 INS(Inertial Navigation System)를 포함할 수 있으며, 이를 이용하여 무인 선박(120)의 위치 및 자세의 변화를 알 수 있다. 또한, 무인 선박(120)은 센서를 이용하여 풍향, 풍속, 해류 방향 및 해류 속도 등을 측정할 수 있다. According to an embodiment, the ground control station 110 may receive measurement information about at least one of location, attitude, wind direction, wind speed, current direction, and current speed from the unmanned vessel. For example, the unmanned vessel 120 may include a global positioning system (GPS) or an inertial navigation system (INS), and a change in position and posture of the unmanned vessel 120 may be known using this. In addition, the unmanned vessel 120 may measure wind direction, wind speed, current direction, and current speed using a sensor.

일 예에 따르면, 무인 선박(120)은 측정된 정보를 지상 통제 스테이션(110)에 실시간으로 전송할 수 있으며, 지상 통제 스테이션(110)은 수신한 측정 정보에 기초하여 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여 호버링을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여 무인 선박(120)이 도착점의 소정 거리 이내에 유지될 수 있도록 무인 선박을 제어할 수 있다.According to one example, the unmanned vessel 120 may transmit the measured information to the ground control station 110 in real time, and the ground control station 110 may determine the direction and distance of the unmanned vessel from the arrival point based on the received measurement information. It is possible to generate mission mode operation control information for hovering by estimating the speed. For example, the ground control station 110 may predict a direction and speed in which the unmanned vessel 120 moves away from the arrival point and control the unmanned vessel 120 to maintain the unmanned vessel 120 within a predetermined distance from the arrival point.

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향 또는 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. According to an embodiment, the ground control station 110 determines whether the unmanned vessel 120 moves away from the arrival point or the unmanned vessel in a direction parallel to the direction the unmanned vessel 120 moves away from the arrival point or the unmanned vessel according to the operating method of the sensor for measuring the environment. Mission mode operation control information may be generated so as to be perpendicular to a direction away from the destination.

일 예로, 지상 통제 스테이션(110)은 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 환경 측정 센서가 무인 선박의 선수 또는 선미 방향으로 운영되는 경우 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. For example, the ground control station 110 has a mission such that the bow and aft line is parallel to the direction in which the unmanned vessel moves away from the destination when the environment measurement sensor is operated in the direction of the bow or stern of the unmanned vessel according to the operating method of the sensor for measuring the environment. Mode operation control information may be generated.

도 5(a)를 참조하면, 무인 선박은 선미에서 센서를 운영할 수 있으며, 이 경우 센서가 측정하는 방향 또는 센서가 수중에서 위치하는 방향이 해류의 방향과 나란하게 설정되어야 할 수 있다. 이러한 경우, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박의 선수 방향을 도착점(e)으로 설정하며, 선미에 위치한 센서가 해류에 따라 운영될 수 있도록 무인 선박의 선수미선(CL)을 소정 방향(MD)과 나란하도록 제어할 수 있다. 여기서, 방향이 나란하다는 것은 0o 또는 180o에 한정되는 것이 아니며, 0o 또는 180o를 포함하는 소정의 각도를 의미한다. Referring to FIG. 5(a), an unmanned vessel may operate a sensor at the stern, and in this case, the direction measured by the sensor or the direction in which the sensor is located underwater may be set parallel to the direction of the current. In this case, the ground control station 110 sets the bow direction of the unmanned vessel as the destination point (e), and moves the bow and aft line (CL) of the unmanned vessel to a predetermined direction (MD) so that the sensor located at the stern can be operated according to the current. can be controlled in parallel with Here, being parallel in direction is not limited to 0 o or 180 o , and means a predetermined angle including 0 o or 180 o .

일 예로, 지상 통제 스테이션(110)은 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 환경 측정 센서가 무인 선박의 좌현 또는 우현 방향으로 운영되는 경우 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. For example, the ground control station 110, when the environment measurement sensor is operated in the port or starboard direction of the unmanned ship according to the operating method of the sensor for measuring the environment, the stern line is perpendicular to the direction in which the unmanned ship moves away from the arrival point. Mission mode operation control information can be created.

도 5(b)를 참조하면, 무인 선박은 우현에서 센서를 운영할 수 있으며, 이 경우 센서가 측정하는 방향 또는 센서가 수중에서 위치하는 방향이 해류의 방향과 나란하게 설정되어야 할 수 있다. 이러한 경우, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박의 선수 방향을 무인 선박이 멀어지는 방향(MD)과 수직인 방향이 되도록 설정하며, 우현에 위치한 센서가 해류에 따라 운영될 수 있도록 무인 선박의 선수미선(CL)을 소정 방향(MD)과 수직이도록 제어할 수 있다. 여기서, 방향이 수직이라는 것은 90o 또는 270o에 한정되는 것이 아니며, 90o 또는 270o를 포함하는 소정의 각도를 의미한다.Referring to FIG. 5(b), an unmanned vessel may operate a sensor on the starboard side, and in this case, the direction measured by the sensor or the direction in which the sensor is located underwater may be set parallel to the direction of the current. In this case, the ground control station 110 sets the bow direction of the unmanned vessel to be perpendicular to the direction (MD) in which the unmanned vessel moves away, and the bow and aft direction of the unmanned vessel so that the sensor located on the starboard side can be operated according to the current. (CL) can be controlled to be perpendicular to a predetermined direction (MD). Here, the vertical direction is not limited to 90 ° or 270 ° , and means a predetermined angle including 90 ° or 270 ° .

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는 경우, 무인 선박이 앞 또는 뒤로 운행하여 도착점에 가까워지도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 5(a)의 경우, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박이 앞으로 운행하도록 제어하여 도착점(e)과 멀어지지 않도록 제어할 수 있다.According to one embodiment, when the ground control station 110 generates mission mode operation control information so that the unmanned vessel 120 is in a direction parallel to the direction away from the arrival point, the unmanned vessel moves forward or backward to approach the arrival point. Mission mode operation control information can be created. For example, in the case of FIG. 5(a), the ground control station 110 may control the unmanned vessel to move forward so as not to be far from the destination point (e).

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박(120)이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는 경우, 무인 선박이 앞 또는 뒤로 반복 운행하여 지그재그 형태로 도착점에 가까워지도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성할 수 있다.According to an embodiment, when the ground control station 110 generates mission mode operation control information such that the unmanned vessel 120 is in a direction perpendicular to the direction away from the arrival point, the unmanned vessel moves forward or backward repeatedly in a zigzag pattern. It is possible to generate mission mode operation control information so as to approach the destination.

예를 들어, 도 5(b)와 같이 무인 선박이 멀어지는 방향과 수직으로 위치하는 경우, 선박이 앞 또는 뒤로만 이동하여 도착점과 멀어지는 것을 방지할 수 없다. 이에 따라, 지상 통제 스테이션(110)은 무인 선박이 앞 및 뒤로 반복적으로 이동하며 변침 각도를 조절하여 지그재그 방식으로 운항하도록 제어할 수 있다. For example, as shown in FIG. 5( b ), when the unmanned vessel is positioned perpendicularly to the direction in which it is moving away, it is impossible to prevent the vessel from moving away from the destination point by only moving forward or backward. Accordingly, the ground control station 110 may control the unmanned vessel to repeatedly move forward and backward and navigate in a zigzag manner by adjusting a heading angle.

도 6(a)을 참조하면, 무인 선박이 도착점(e)으로부터 소정 방향(MD)으로 멀어지는 경우, 지상 통제 스테이션은 무인 선박의 변침 각도 및 앞뒤 이동을 제어하여 지그재그한 형태의 운항 경로(L3)을 생성할 수 있다. 이러한 경우, 실제 무인 선박은 도 6(b)와 같이 표류와 운항이 결합되어 도착점으로부터 소정 거리를 지속적으로 유지하며 운항(L3)할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6 (a), when the unmanned vessel moves away from the destination point (e) in a predetermined direction (MD), the ground control station controls the heading angle and forward/backward movement of the unmanned vessel to form a zigzag-shaped navigation path (L3). can create In this case, the actual unmanned ship is capable of sailing (L3) while continuously maintaining a predetermined distance from the arrival point by combining drifting and navigation as shown in FIG. 6(b).

일 실시예에 따르면, 지상 통제 스테이션(110)은 환경 측정 요청 정보에 기초하여 해상 환경을 측정하는 하나 이상의 센서의 동작 순서, 동작 시간 및 센서 구동 제어 중 적어도 하나에 대한 환경 측정 제어 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 지상 통제 스테이션(110)은 하나 이상의 센서 중 어떤 센서를 어떤 순서로 이용하여 환경을 측정할지 결정할 수 있으며, 각 센서 당 측정 시간을 설정할 수 있다. 또한, 지상 통제 스테이션(110)은 센서를 수중으로 투입하거나 센서가 소정 수심까지 도달할 수 있도록 센서가 연결된 구동 장치 등을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the ground control station 110 generates environmental measurement control information for at least one of an operating sequence, operating time, and sensor driving control of one or more sensors that measure the marine environment based on the environmental measurement request information. can For example, the ground control station 110 may determine which of one or more sensors to use and in which order to measure the environment, and may set a measurement time for each sensor. In addition, the ground control station 110 may control a driving device to which the sensor is connected so that the sensor can be put into the water or the sensor can reach a predetermined water depth.

일 실시예에 따르면, 무인 선박 운영 시스템은 지상 통제 스테이션 및 무인 선박으로 구성될 수 있다. 일 예로, 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations)은 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박에 전송할 수 있다. 또한, 무인 선박은 하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하는 무인 선박이 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하며, 환경 측정 제어 정보에 기초하여 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정할 수 있다. According to one embodiment, the unmanned vessel operating system may consist of a ground control station and an unmanned vessel. For example, ground control stations (Ground Control Stations) are based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user, and the operation control information and environment measurement control information of the unmanned vessel. can be created and transmitted to unmanned ships. In addition, the unmanned ship automatically navigates by controlling one or more coaxial reversing thrusters based on the operation control information received from the ground control station by the unmanned ship including one or more sensors and one or more coaxial reversing thrusters, and environmental measurement control information Based on this, one or more sensors may be controlled to measure the marine environment.

본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 작성되고 실행될 수 있다.An aspect of the present invention may be implemented as computer readable code on a computer readable recording medium. Codes and code segments implementing the above program can be easily inferred by a computer programmer in the art. A computer-readable recording medium may include all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media may include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, and the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed among computer systems connected through a network, and may be written and executed as computer-readable codes in a distributed manner.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at mainly with its preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed to include various embodiments within the scope equivalent to those described in the claims without being limited to the above-described embodiments.

100: 무인 선박 운영 시스템
110: 지상 통제 스테이션
111: 통신부
113: 제어부
120: 무인 선박
121: 통신부
123: 센서부
125: 구동부
127: 제어부100: unmanned ship operating system
110: ground control station
111: communication department
113: control unit
120: unmanned vessel
121: communication department
123: sensor unit
125: driving unit
127: control unit

Claims (14)

외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 생성하여 무인 선박을 제어하고,
상기 환경 측정 요청 정보에 기초하여 도착점을 결정하며, 상기 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나에 기초하여 출발점으로부터 도착점까지의 운항 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성하고,
상기 무인 선박이 상기 결정된 도착점에 도착한 경우 해상 환경 측정을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations); 및
하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하며, 상기 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하며, 상기 환경 측정 제어 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정하는 무인 선박(Unmanned Surface Vehicle)을 포함하되,
상기 지상 통제 스테이션은,
상기 무인 선박으로부터 위치, 자세, 풍향, 풍속, 해류 방향 및 해류 속도 중 적어도 하나에 대한 측정 정보를 수신하며,
상기 측정 정보에 기초하여 상기 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여, 상기 해상 환경 측정의 임무를 수행하기 위해 상기 무인 선박의 위치가 상기 도착점으로 부터 소정 거리 이내에 유지되도록 하는 상기 무인 선박의 호버링 운행을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는,
무인 선박 운영 시스템.
Controlling the unmanned vessel by generating operation control information and environmental measurement control information of the unmanned vessel based on at least one of weather information and vessel operation information received from an external server and environment measurement request information received from the user;
determining a destination based on the environmental measurement request information, determining a navigation route from a starting point to a destination based on at least one of the weather information and ship navigation information, and generating driving mode navigation control information;
Ground Control Stations generating mission mode operation control information for measuring the marine environment when the unmanned vessel arrives at the determined destination; and
It includes one or more sensors and one or more coaxial reversing thrusters, and automatically navigates by controlling the one or more coaxial reversing thrusters based on flight control information received from the ground control station. Including an unmanned surface vehicle that measures the marine environment by controlling one or more sensors,
The ground control station,
Receiving measurement information on at least one of location, attitude, wind direction, wind speed, current direction, and current speed from the unmanned vessel;
Based on the measurement information, the unmanned vessel predicts the direction and speed of the unmanned vessel moving away from the arrival point so that the position of the unmanned vessel is maintained within a predetermined distance from the arrival point in order to perform the mission of measuring the marine environment. Generating mission mode navigation control information for hovering operation,
Unmanned vessel operating system.
 제 1 항에 있어서,
상기 외부 서버는
VTS(Vessel Traffic Service) 클라우드 서버, AIS(Automatic Identification System) 클라우드 서버, 위성 항법 클라우드 서버, 날씨 클라우드 서버 및 공공 데이터 포털 서버 중 적어도 하나를 포함하는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 1,
The external server
An unmanned vessel operating system comprising at least one of a Vessel Traffic Service (VTS) cloud server, an Automatic Identification System (AIS) cloud server, a satellite navigation cloud server, a weather cloud server, and a public data portal server.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 지상 통제 스테이션은
상기 운항 경로 상에 다른 선박 또는 시설물과 충돌 가능성을 예측하며,
충돌 예측 가능성이 소정 기준 이상인 충돌 예상 지점이 있는 경우 상기 운항 경로 중 충돌 예상 지점이 포함된 소정 경로에 대한 회피 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성하는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 1,
The ground control station is
Predicting the possibility of collision with other ships or facilities on the route,
An unmanned vessel operating system that generates driving mode navigation control information by determining an avoidance path for a predetermined path including the predicted collision point among the navigation routes when there is a predicted collision point having a collision predictability higher than a predetermined standard.
 제 4 항에 있어서,
상기 운항 경로는 직선 경로이며, 상기 회피 경로는 곡선 경로로 구성되는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 4,
The navigation path is a straight path, and the avoidance path consists of a curved path.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 지상 통제 스테이션은
무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향 또는 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 1,
The ground control station is
Depending on the direction in which the unmanned vessel is moving away from the arrival point and the operating method of the sensor for measuring the environment, the mission mode operation control information is transmitted so that the stern is parallel to the direction in which the unmanned vessel moves away from the arrival point or perpendicular to the direction in which the unmanned vessel moves away from the arrival point. generating, unmanned vessel operating systems.
 제 8 항에 있어서,
상기 지상 통제 스테이션은
환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 환경 측정 센서가 무인 선박의 선수 또는 선미 방향으로 운영되는 경우 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 나란한 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하며,
환경 측정을 위한 센서의 운영 방식에 따라 환경 측정 센서가 무인 선박의 좌현 또는 우현 방향으로 운영되는 경우 선수미선이 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 8,
The ground control station is
Depending on the operating method of the sensor for environmental measurement, if the environment measurement sensor is operated in the direction of the bow or stern of the unmanned ship, mission mode operation control information is generated so that the bow and aft are parallel to the direction in which the unmanned ship moves away from the destination,
Depending on the operating method of the sensor for environmental measurement, when the environment measurement sensor is operated in the port or starboard direction of the unmanned vessel, the unmanned, which generates mission mode operation control information so that the fore and aft line is perpendicular to the direction in which the unmanned vessel moves away from the destination. ship operating system.
 제 8 항에 있어서,
상기 지상 통제 스테이션은
무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향과 수직인 방향이 되도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는 경우, 무인 선박이 앞 또는 뒤로 반복 운행하여 지그재그 형태로 도착점에 가까워지도록 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 8,
The ground control station is
When the mission mode operation control information is generated so that the unmanned vessel is in a direction perpendicular to the direction away from the arrival point, the unmanned vessel generates the mission mode operation control information so that the unmanned vessel repeatedly moves forward or backward to approach the arrival point in a zigzag form. operating system.
 제 1 항에 있어서,
상기 지상 통제 스테이션은
환경 측정 요청 정보에 기초하여 해상 환경을 측정하는 하나 이상의 센서의 동작 순서, 동작 시간 및 센서 구동 제어 중 적어도 하나에 대한 환경 측정 제어 정보를 생성하는, 무인 선박 운영 시스템.
According to claim 1,
The ground control station is
An unmanned ship operating system that generates environmental measurement control information for at least one of an operating sequence, operating time, and sensor driving control of one or more sensors that measure a marine environment based on environmental measurement request information.
 지상 통제 스테이션(Ground Control Stations)이 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여, 무인 선박의 도착점을 결정하며, 상기 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나에 기초하여 출발점으로부터 상기 결정된 도착점까지의 운항 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성하는 단계;
상기 주행 모드 운항 제어 정보를 상기 무인 선박에 전송하는 단계;
하나 이상의 센서 및 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하는 무인 선박이 상기 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 상기 주행 모드 운항 제어 정보를 기초로, 상기 하나 이상의 동축 반전 트러스터를 제어하여 자동 운항하는 단계;
상기 무인 선박이 상기 결정된 도착점에 도착한 경우, 상기 지상 통제 스테이션이 해상 환경 측정을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는 단계; 및
상기 무인 선박이 상기 환경 측정 제어 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 센서를 제어하여 해상 환경을 측정하는 단계를 포함하되,
상기 임무 모드 운항 제어 정보는, 상기 측정 정보에 기초하여 상기 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여, 상기 해상 환경 측정의 임무를 수행하기 위해 상기 무인 선박의 위치가 상기 도착점으로 부터 소정 거리 이내에 유지되도록 하는 상기 무인 선박의 호버링 운행을 위한 정보를 포함하는,
무인 선박 운영 시스템의 동작 방법.
Ground Control Stations determine the arrival point of the unmanned vessel based on at least one of weather information and ship navigation information received from an external server and environment measurement request information received from a user, and the weather information and ship navigation information are determined. generating driving mode operation control information by determining a navigation route from a starting point to the determined destination point based on at least one of the pieces of information;
transmitting the driving mode operation control information to the unmanned vessel;
automatically navigating an unmanned vessel including one or more sensors and one or more coaxial reversing thrusters by controlling the one or more coaxial reversing thrusters based on the driving mode operation control information received from the ground control station;
generating, by the ground control station, mission mode operation control information for measuring the marine environment when the unmanned vessel arrives at the determined destination; and
Measuring, by the unmanned vessel, a marine environment by controlling the one or more sensors based on the environment measurement control information;
The mission mode operation control information predicts the direction and speed of the unmanned vessel moving away from the arrival point based on the measurement information, and determines the location of the unmanned vessel at a predetermined distance from the arrival point in order to perform the mission of measuring the marine environment. Including information for hovering operation of the unmanned ship to be maintained within
Operation method of unmanned ship operating system.
 외부 서버 및 무인 선박과 통신을 수행하기 위한 통신부; 및
상기 무인 선박의 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는
외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 무인 선박의 운항 제어 정보 및 해상 환경 측정 제어 정보를 생성하여 상기 무인 선박에 전송하며,
상기 환경 측정 요청 정보에 기초하여 상기 무인 선박의 도착점을 결정하며, 상기 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나에 기초하여 출발점으로부터 상기 결정된 도착점까지의 운항 경로를 결정하여 주행 모드 운항 제어 정보를 생성하고,
상기 무인 선박으로부터 위치, 자세, 풍향, 풍속, 해류 방향 및 해류 속도 중 적어도 하나에 대한 측정 정보를 수신하며,
상기 측정 정보에 기초하여 상기 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여, 상기 해상 환경 측정의 임무를 수행하기 위해 상기 무인 선박의 위치가 상기 도착점으로 부터 소정 거리 이내에 유지되도록 하는 상기 무인 선박의 호버링 운행을 위한 임무 모드 운항 제어 정보를 생성하는,
지상 통제 스테이션.
a communication unit for communicating with an external server and an unmanned vessel; and
Includes a control unit for generating a control signal of the unmanned vessel,
The control unit
Based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user, operation control information and marine environment measurement control information of the unmanned vessel are generated and transmitted to the unmanned vessel,
Determining a destination point of the unmanned vessel based on the environment measurement request information, determining a navigation route from a starting point to the determined destination point based on at least one of the weather information and ship navigation information, and generating driving mode navigation control information; ,
Receiving measurement information on at least one of location, attitude, wind direction, wind speed, current direction, and current speed from the unmanned vessel;
Based on the measurement information, the unmanned vessel predicts the direction and speed of the unmanned vessel moving away from the arrival point so that the position of the unmanned vessel is maintained within a predetermined distance from the arrival point in order to perform the mission of measuring the marine environment. Generating mission mode navigation control information for hovering operation,
ground control station.
 지상 통제 스테이션과 통신을 위한 통신부;
하나 이상의 센서를 포함하는 센서부;
하나 이상의 동축 반전 트러스터를 포함하는 구동부; 및
상기 통신부를 통하여 상기 지상 통제 스테이션으로부터 수신한 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보를 기초로 상기 센서부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
선박의 운항 제어 정보 및 환경 측정 제어 정보는 외부 서버로부터 수신한 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나와 사용자로부터 수신한 환경 측정 요청 정보에 기초하여 생성되고,
상기 운항 제어 정보는, 주행 모드 운항 제어 정보와 임무 모드 운항 제어 정보를 포함하고,
상기 주행 모드 운항 제어 정보는,
상기 환경 측정 요청 정보에 기초하여 상기 지상 통제 스테이션에 의해 도착점이 결정되고, 상기 지상 통제 스테이션에 의해 상기 기상 정보 및 선박 운항 정보 중 적어도 하나에 기초하여 출발점으로부터 상기 결정된 도착점까지의 운항 경로가 결정됨으로써 생성되고,
상기 임무 모드 운항 제어 정보는,
무인 선박에 의해 측정된 위치, 자세, 풍향, 풍속, 해류 방향 및 해류 속도 중 적어도 하나에 대한 측정 정보가 상기 지상 통제 스테이션에 전송됨에 따라, 상기 측정 정보에 기초하여 상기 무인 선박이 도착점으로부터 멀어지는 방향 및 속도를 예측하여, 상기 해상 환경 측정의 임무를 수행하기 위해 상기 무인 선박의 위치가 상기 도착점으로 부터 소정 거리 이내에 유지되도록 하는 상기 무인 선박의 호버링 운행을 위하여 생성되는,
무인 선박.


communication unit for communication with the ground control station;
A sensor unit including one or more sensors;
a driving unit including one or more coaxial reversing thrusters; and
A control unit controlling the sensor unit and the driving unit based on operation control information and environment measurement control information received from the ground control station through the communication unit;
Ship operation control information and environment measurement control information are generated based on at least one of weather information and ship operation information received from an external server and environment measurement request information received from a user,
The operation control information includes driving mode operation control information and mission mode operation control information;
The driving mode operation control information,
The arrival point is determined by the ground control station based on the environmental measurement request information, and the navigation route from the departure point to the determined arrival point is determined by the ground control station based on at least one of the weather information and ship navigation information. created,
The mission mode operation control information,
As measurement information on at least one of the location, attitude, wind direction, wind speed, current direction, and current speed measured by the unmanned vessel is transmitted to the ground control station, the direction in which the unmanned vessel moves away from the arrival point based on the measurement information And by predicting the speed, generated for the hovering operation of the unmanned vessel so that the position of the unmanned vessel is maintained within a predetermined distance from the arrival point in order to perform the mission of measuring the marine environment,
drone.
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