KR102594520B1 - Surveillance method of data transmission and reception status using delay time measured in real time to prevent control failure in the auto-remote of maritime autonomous surface ships - Google Patents

Surveillance method of data transmission and reception status using delay time measured in real time to prevent control failure in the auto-remote of maritime autonomous surface ships Download PDF

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Abstract

본 발명은 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법을 개시한다.
본 발명은 원격제어 데이터의 상태를 실시간으로 감시하기 위한 시스템으로부터 감시용 시간 데이터를 실시간 전송하기 위한 데이터 포맷과 감시 절차 수립단계; 원격제어 데이터 송수신 상태를 정량적으로 결정하기 위한 수단 수립단계; 지연시간 가시화 과정과 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화과정으로 이루어진 원격제어 데이터 송수신 상태의 가시화단계;로 구성된다.
이와 같은 구성의 본 발명은 자율운항선박의 원격제어에서 원격제어 데이터의 송수신 오류로 인한 원격제어 실패를 예방하여 자율운항선박의 안전항해를 확보할 수 있고, 원격제어 데이터의 송수신 과정에서 발생하는 지연시간을 실시간으로 측정하여 원격제어 데이터의 송수신 상태를 실시간으로 감시할 수 있는 원천기술을 확보할 수 있으며, 원격제어 데이터 송수신 상태의 정상 여부를 실시간으로 결정하여 가시화할 수 있는 자율운항선박(MASS)의 원격제어 시스템에 관한 상용화 기술을 확보할 수 있는 이점이 기대된다.
The present invention discloses a method for monitoring data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships.
The present invention includes the steps of establishing a data format and monitoring procedure for transmitting time data for monitoring in real time from a system for monitoring the status of remote control data in real time; Establishing a means to quantitatively determine the status of remote control data transmission and reception; It consists of a visualization step of the remote control data transmission and reception status, which consists of a delay time visualization process and a remote control data transmission and reception status visualization process.
The present invention with this configuration can secure safe navigation of autonomous ships by preventing remote control failures due to errors in transmitting and receiving remote control data in the remote control of autonomous ships, and delays that occur in the process of transmitting and receiving remote control data. By measuring time in real time, we can secure the original technology that can monitor the status of remote control data transmission and reception in real time, and autonomous navigation ships (MASS) that can determine and visualize in real time whether the status of remote control data transmission and reception is normal. The advantage of securing commercialization technology for remote control systems is expected.

Description

자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법{Surveillance method of data transmission and reception status using delay time measured in real time to prevent control failure in the auto-remote of maritime autonomous surface ships}Surveillance method of data transmission and reception status using delay time measured in real time to prevent control failure in the auto-remote of maritime autonomous surface ships}

본 발명은 자율운항선박 원격제어에서 데이터의 송수신 오류에 따른 제어실패를 예방하기 위하여 데이터 송수신 상태를 감시하기 위한 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자율운항선박의 운항시 원격지에서 운영되는 원격제어시스템에서 선박 응답지연, 데이터 송수신지연, 제어자 반응지연 등에 따른 제어지연 발생시 원격제어 시스템과는 별도의 감시 시스템을 이용하여 데이터의 송수신 시간을 실시간으로 측정하고, 원격제어 시스템의 데이터 송수신 시간과 감시 시스템의 측정시간을 이용하여 지연시간을 산출하며, 산출한 지연시간을 이용하여 송수신 상태를 결정하여 가시화함으로써 원격제어자가 데이터의 송수신 상태를 인지할 수 있게 하여 자율운항선박 원격제어에서 제어실패를 예방할 수 있는 데이터 송수신 상태의 감시와 가시화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring the status of data transmission and reception in order to prevent control failure due to data transmission and reception errors in remote control of autonomous ships. More specifically, it relates to a remote control system operated at a remote location when operating an autonomous ship. When control delays occur due to vessel response delay, data transmission/reception delay, controller reaction delay, etc., a monitoring system separate from the remote control system is used to measure the data transmission/reception time in real time, and the data transmission/reception time of the remote control system is monitored by the monitoring system. The delay time is calculated using the measurement time, and the transmission/reception status is determined and visualized using the calculated delay time, allowing the remote controller to recognize the data transmission/reception status, thereby preventing control failure in remote control of autonomous ships. It concerns a method of monitoring and visualizing the status of data transmission and reception.

현재 해상에서는 육상의 자율주행 자동차와 마찬가지로, 자율운항선박에 대한 연구개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 자동화시스템으로 물류의 흐름을 최소 10% 이상 빠르게 할 수 있고, 전체 해양사고의 82%나 차지하는 인적과실 사고를 해소할 수 있으며, 인건비 절감 등으로 약 60% 이상의 비용을 절감할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 자율운항선박은 국제해사기구(International maritime Organization, IMO)에서 MASS(Maritime Autonomous Surface Ship)로 지칭하고 있으며, 통상 4레벨로 구분하고 있는데, 레벨1은 기존 선박에서 선원의 의사결정을 지원하기 위한 수준이고, 레벨2는 선박에 선원이 승선한 상태에서 원격 제어가 가능한 수준이며, 레벨3은 선원이 승선하지 않거나 또는 최소인원만 승선한 경우 원격 제어가 가능하고 기관이 자동화된 수준이다. 끝으로 레벨4는 선박에 사람이 없는 완전 무인화 수준인데, 국내외적인 개발목표는 기존 유인선박(사람이 제어하는 선박)에 원격제어 장치를 부가하여 원격에서 제어 가능한 수준2와 수준 3 사이에 있다. 수준 2와 3 사이에서 요구되는 기술은 원격으로 자율운항선박을 안전하게 조종하는 것인데 이를 위해 자율운항선박 원격제어 과정에서 발생하는 제어지연에 의한 해양사고는 예방되어야 한다.Currently, research and development on autonomous ships is being actively conducted at sea, similar to autonomous vehicles on land. Automation systems can speed up the flow of logistics by at least 10%, and human error accounts for 82% of all maritime accidents. It has been found that accidents can be resolved and costs can be reduced by more than 60% through reduced labor costs. These autonomous ships are referred to as MASS (Maritime Autonomous Surface Ship) by the International Maritime Organization (IMO), and are usually divided into four levels, with level 1 being designed to support crew decision-making on existing ships. Level 2 is the level at which remote control is possible with a crew member on board the ship, and level 3 is the level at which remote control is possible when there is no crew member on board or only a minimum number of people are on board and the engine is automated. Lastly, Level 4 is a completely unmanned level where there are no people on board the ship, and the domestic and international development goals are between Level 2 and Level 3, where remote control is possible by adding a remote control device to an existing manned ship (a ship controlled by humans). The technology required between levels 2 and 3 is to safely control autonomous ships remotely, and for this purpose, marine accidents due to control delays that occur during the remote control of autonomous ships must be prevented.

한편, 현재 국내외에서는 레벨2와 레벨3 중간 정도의 자율운항선박을 대상으로 설계가 진행되고 있을 뿐, 아직까지 자율운항선박 형태로 건조된 선박은 전무한 실정이며, 이는 국제규정에 의하면 현재 국제해상운송에 종사하는 모든 선박은 인간(선원)에 의해서 제어해야 하는 것으로 정해져 있기 때문이다.Meanwhile, design is currently underway at home and abroad for autonomous ships that are between level 2 and level 3, and there are no ships built as autonomous ships yet, which are currently considered international maritime transportation according to international regulations. This is because it is determined that all ships engaged in must be controlled by humans (seafarers).

이에, 자율운항선박의 운항 안전성과 실효성을 확보하기 위한 방안으로 육상원격 제어시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있는데, 이것은 육상원격 제어시스템을 통해 자율운항 시스템의 고장 또는 기능의 고장 또는 여하 한의 이유로 인하여 자율운항이 불가능한 경우 이를 대비하기 위함이다. 아울러 현존하는 모든 선박의 경우에도 육상제어가 필요한데, 그 것은, 선박 간 충돌, 화재, 항로이탈, 음주운항 등 다양한 상황에서 항해사가 선박을 직접 조종할 수 없는 경우가 발생하기 때문이다.Accordingly, research on land remote control systems is being actively conducted as a way to ensure the operational safety and effectiveness of autonomous ships. This is to prepare for cases where autonomous operation is not possible due to this reason. In addition, land control is necessary for all existing ships, because there are cases where the navigator cannot directly control the ship in various situations such as collision between ships, fire, departure from route, and drunk driving.

한편, 자율운항선박의 원격제어는 주요 3요소(선박, 제어시스템, 원격제어자)로 구성되고, 3요소 사이의 순환적이고 반복적인 제어에 의해서 실행됨에 따라 이들 간의 유기적인 동작에 어떠한 지연 현상이 발생될 수 있는 것으로 알려져 있는데, 이러한 지연 현상은 다양한 환경(선박의 반응지연, 통신 네트워크의 고장과 지연, 제어시스템의 신호처리 지연, 원격제어자에 의한 의사결정 지연 등)에 의해서 발생할 수 있다.Meanwhile, the remote control of an autonomous ship consists of three main elements (ship, control system, and remote controller), and is carried out by circular and repetitive control between the three elements, so there is no delay in the organic operation between them. It is known that this delay phenomenon can occur due to various environments (ship response delay, communication network failure and delay, control system signal processing delay, decision-making delay by remote controller, etc.).

지연이 발생하면 두 가지 문제가 발생하는데, 그 것은 상황인식 실패와 원격제어 실패이다. 상황인식 실패는 자율운항선박 주변의 현재 상황이 원격제어자에게 전송될 때까지 지연되어 원격제어자가 현재 상황을 인지할 수 없기 때문에 발생하고, 원격제어 실패는 원격제어자의 제어명령이 선박에 도달할 때까지 지연되어 원격제어자가 원하는 시점에서 선박이 제어되지 못하기 때문에 발생한다. 이러한 상황인식 실패 또는 원격제어 실패가 발생하면, 선박은 충돌, 좌초 등의 사고가 발생할 수 있고, 계획된 항로에서 이탈하여 항해 거리가 증가할 수 있다.When delays occur, two problems arise: failure of situational awareness and failure of remote control. Situational awareness failure occurs because the current situation around the autonomous ship is delayed until it is transmitted to the remote controller, and the remote controller cannot recognize the current situation. Remote control failure occurs when the remote controller's control command does not reach the ship. This occurs because the ship cannot be controlled at the desired time by the remote controller due to delays until the desired time. If such situational awareness failure or remote control failure occurs, the ship may have accidents such as collision or stranding, and may deviate from the planned route, increasing the sailing distance.

한편, 제어지연을 측정할 수 있는 원격제어 데이터에 오류가 발생하면 지연시간을 알 수 없고 그 결과, 지연에 의한 상황인식 실패와 원격제어 실패를 예방할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서 자율운항선박의 운항 중 원격제어 데이터의 송수신 상태를 감시하여 데이터의 오류에 따른 제어실패를 미연에 방지할 수 있는 대안 마련이 시급한 실정이며, 특히 과학적이고 정량적으로 원격제어 데이터의 송수신 상태를 결정하고 가시화하는 방법에 대한 연구를 통해 자율운항선박의 운항 안전성과 경제성을 확보할 필요가 있다.On the other hand, if an error occurs in remote control data that can measure control delay, the delay time cannot be known, and as a result, a problem arises in which situational recognition failure and remote control failure due to delay cannot be prevented. Therefore, it is urgent to prepare an alternative that can prevent control failures due to data errors by monitoring the transmission and reception status of remote control data during the operation of autonomous ships. In particular, scientifically and quantitatively determining the transmission and reception status of remote control data is urgent. There is a need to secure the safety and economic feasibility of operating autonomous ships through research on methods to visualize and operate autonomous ships.

한편, 원격제어 데이터의 송수신 상태를 감시하는 방법으로는 대표적으로 원격제어 과정 중에 획득한 원격제어 데이터를 분석하여 감시하는 방법이 있다.Meanwhile, a representative method of monitoring the transmission and reception status of remote control data includes analyzing and monitoring remote control data acquired during the remote control process.

그러나 상기 원격제어 데이터를 분석하여 감시하는 방법은 원격제어 시스템의 데이터 통신에 장애가 발생하여 데이터 획득이 불가능한 경우 데이터의 송수신 상태를 알 수 없고, 데이터가 획득된 경우라도 데이터에 오류가 발생한 경우 데이터의 송수신 상태를 알 수 없으며, 대용량 데이터를 전송하는 경우 데이터 전송 지연에 의해서 실시간으로 데이터의 송수신 상태를 감시할 수 없는 문제를 초래할 수 있다.However, in the method of analyzing and monitoring the remote control data, if data acquisition is impossible due to a data communication failure of the remote control system, the transmission and reception status of the data cannot be known, and even if the data is acquired, if an error occurs in the data, the data The transmission/reception status cannot be known, and when transmitting large amounts of data, data transmission delay may cause the problem of not being able to monitor the data transmission/reception status in real time.

등록특허공보 제10-1941896호(2019.01.18.)Registered Patent Publication No. 10-1941896 (2019.01.18.) 등록특허공보 제10-2042058호(2019.11.01.)Registered Patent Publication No. 10-2042058 (2019.11.01.) 등록특허공보 제10-2000155호 (2019.07.09.)Registered Patent Publication No. 10-2000155 (2019.07.09.) 공개특허공보 제10-2018-0045440호(2018.05.04.)Public Patent Publication No. 10-2018-0045440 (2018.05.04.) 등록특허 제10-1937439호(2019.01.04.)Registered Patent No. 10-1937439 (2019.01.04.) 등록특허 제10-1937443호(2019.01.04.)Registered Patent No. 10-1937443 (2019.01.04.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원격제어 시스템과 독립된 감시 시스템을 이용하여 실시간으로 원격제어 데이터의 송수신 상태를 감시할 수 있도록 감시를 위한 감시 데이터를 최소화하여 실시간 감시의 안정성을 높이고 아울러 독립된 통신망을 이용하는 경우 원격제어 시스템과는 독립적으로 원격제어 데이터의 송수신 상태를 확인할 수 있도록 한 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to monitor the transmission and reception status of remote control data in real time using a monitoring system independent of the remote control system. Real-time measurement delay time is used to prevent control failure in remote control of autonomous ships, which increases the stability of real-time monitoring by minimizing data and allows checking the transmission and reception status of remote control data independently of the remote control system when using an independent communication network. The purpose is to provide a method of monitoring the status of data transmission and reception.

또한, 본 발명은, 1. 원격제어 데이터의 송수신 상태를 결정하고 감시하기 위한 방법과, 2. 원격제어 시스템과 독립된 데이터 송수신 상태 감시 시스템과, 3. 원격제어 데이터의 송수신 시간을 실시간으로 전송하는 전송 포맷과, 4. 원격제어 데이터의 송수신 상태를 결정하고 감시하기 위한 절차와, 5. 원격제어 데이터의 송수신 상태를 정량적으로 평가하기 위한 방법과, 6. 원격제어의 지연시간과 감시 시스템에서 계산한 지연시간을 가시화하기 위한 가시화 창(visualization window)의 구성과 가시화 방법과, 7. 원격제어 데이터의 송수신 상태를 코드를 이용하여 가시화하기 위한 가시화 창의 구성과 가시화 방법으로 이루어진 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법을 제공하는데 있다.In addition, the present invention includes: 1. a method for determining and monitoring the transmission and reception status of remote control data; 2. a system for monitoring the data transmission and reception status independent of the remote control system; and 3. a method for transmitting and receiving the transmission and reception time of remote control data in real time. Transmission format, 4. Procedures for determining and monitoring the transmission and reception status of remote control data, 5. Method for quantitatively evaluating the transmission and reception status of remote control data, and 6. Delay time of remote control and calculation in the monitoring system. In autonomous ship remote control, which consists of the configuration and visualization method of a visualization window to visualize the delay time, and the configuration and visualization method of the visualization window to visualize the transmission and reception status of remote control data using code. The purpose is to provide a method of monitoring data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시례에 따른 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법은, 원격제어 데이터의 송수신 상태를 실시간으로 감시하기 위한 감시 시스템으로부터 감시용 시간 데이터를 실시간 전송하기 위한 데이터 전송 포맷과 감시 절차 수립단계; 원격제어 데이터 송수신 상태를 정량적으로 결정하기 위한 수단 수립단계; 지연시간 가시화 과정과 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화과정으로 이루어진 원격제어 데이터 송수신 상태의 가시화단계;로 구성된 것을 그 특징으로 한다.In order to realize the above object, a method of monitoring the data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships according to a preferred embodiment of the present invention, monitors the transmission and reception status of remote control data in real time. Establishing a data transmission format and monitoring procedure for real-time transmission of time data for monitoring from a monitoring system; Establishing a means to quantitatively determine the status of remote control data transmission and reception; It is characterized by being composed of a visualization step of the remote control data transmission and reception status, which consists of a delay time visualization process and a remote control data transmission and reception status visualization process.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 감시 시스템은 자율운항선박을 제어하는 과정에서 송수신하는 데이터가 실제 송수신되었는지의 여부와 데이터의 오손 또는 훼손여부를 감시하기 위한 것으로, 원격제어 데이터 송수신기를 이용하여 측정한 감시용 시간 데이터를 측정하는 원격제어 데이터 송수신기와, 상기 감시용 시간 데이터를 전송하기 위한 송수신기와, LTE, LT-M, WiFi, V-SAT 중 어느 하나로 된 통신망과, 상기 감시용 시간 데이터와 원격제어 데이터 양쪽을 이용한 원격제어 데이터 송수신상태 결정절차 및 지연시간과 송수신 상태를 가시화하기 위한 디스플레이로 구성된 것에 있다.As a preferred feature of the present invention, the monitoring system is intended to monitor whether data transmitted and received in the process of controlling an autonomous ship is actually transmitted and received and whether the data is corrupted or damaged, and is measured using a remote control data transceiver. A remote control data transceiver for measuring time data for monitoring, a transceiver for transmitting the time data for monitoring, a communication network made of any one of LTE, LT-M, WiFi, and V-SAT, and the time data for monitoring. It consists of a remote control data transmission/reception status determination procedure using both remote control data and a display to visualize the delay time and transmission/reception status.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태의 감시과정은 하기의 (method 1)를 이용하여 구현하는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the monitoring process of the remote control data transmission and reception status is implemented using (method 1) below.

(method 1)(method 1)

1) R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(STx(R1))에서 선박데이터(S-data)의 전송시간 T1을 측정한 후, T1의 시간을 이용하여 V-data(T1)을 구축하고 R2의 통신망 송신기(STx(R2))를 통해 V-data(T1)을 송신한다.1) Measure the transmission time T1 of the ship data (S-data) from the transmitter (STx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, and then construct V-data (T1) using the time of T1. V-data (T1) is transmitted through R2's network transmitter (STx(R2)).

2) R2의 통신망 수신기(CRx(R2))를 통해 V-data(T1)를 수신하고, 이와 동시에 R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 수신기(STx(R1))에서 S-data의 수신시간 T2를 측정하여 V-data(T1)을 V-data(T2)로 갱신한다.2) V-data (T1) is received through R2's communication network receiver (CRx(R2)), and at the same time, S-data reception time T2 is received from the receiver (STx(R1)) of the remote control system using R1's communication network. Measure and update V-data(T1) to V-data(T2).

3) R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(CTx(R1))에서 제어데이터(C-data)의 송신시간 T3을 측정한 후, T3의 시간을 이용하여 V-data(T2)을 V-data(T3)로 갱신하고, R2의 통신망 송신기(CTx(R2))를 통해 V-data(T3)를 송신한다.3) After measuring the transmission time T3 of the control data (C-data) from the transmitter (CTx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, V-data (T2) is converted to V-data using the time of T3. It is updated with data(T3), and V-data(T3) is transmitted through R2's communication network transmitter (CTx(R2)).

4) R2의 통신망 수신기(SRx(R2))를 통해 V-data(T3)를 수신하고 이와 동시에 R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 수신기(SRx(R1))에서 C-data의 수신시간 T4를 측정하여 V-data(T3)를 V-data(T4)로 갱신한다.4) Receive V-data (T3) through R2's communication network receiver (SRx(R2)) and at the same time receive C-data reception time T4 from the receiver (SRx(R1)) of the remote control system using R1's communication network. Measure and update V-data (T3) to V-data (T4).

5) R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(STx(R1))에서 선박데이터(S-data)의 송신시간 T4를 측정한 후, T4의 시간을 이용하여 V-data(T4)을 V-data(T1)로 갱신하고 R2의 통신망 송신기(STx(R2))를 통해 V-data(T1)을 송신한다.5) After measuring the transmission time T4 of the ship data (S-data) from the transmitter (STx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, V-data (T4) is converted to V- Update data(T1) and transmit V-data(T1) through R2's communication network transmitter (STx(R2)).

6) 위의 5단계를 반복하면서 획득한 감시용 시간 데이터(V-Data)와 원격제어 시스템의 데이터베이스(D/B)에 저장한 원격제어 송수신 시간 데이터를 획득하여 원격제어 데이터 송수신 상태를 결정하고 가시화하여 지속적으로 감시한다.6) Obtain the monitoring time data (V-Data) obtained by repeating the above 5 steps and the remote control transmission/reception time data stored in the database (D/B) of the remote control system to determine the remote control data transmission/reception status. Visualize and continuously monitor.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 감시용 시간 데이터를 실시간 전송하기 위한 데이터 전송 포맷은 하기의 수식 (1)을 이용하여 구현하며, 상기 전송 포맷은 하기의 (method 2)를 이용하여 획득하는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the data transmission format for real-time transmission of the monitoring time data is implemented using the formula (1) below, and the transmission format is obtained using (method 2) below. It's in the thing.

수식 (1) 감시용 시간데이터(V-data) = {T(n,m=1), T(n,m=2), T(n,m=3), T(n,m=4), T(n,m=5)}Formula (1) Time data for monitoring (V-data) = {T(n,m=1), T(n,m=2), T(n,m=3), T(n,m=4) , T(n,m=5)}

여기서 n은 원격제어상태 구분번호로서 n=1,2,… N(N은 최종 원격제어상태)이고, m은 데이터 주소로서 m=1,2,… M(M은 총 데이터 주소의 수로서 M=5)이고, T(n,m)는 n의 원격제어상태에서 m의 주소에 있는 측정시간을 나타낸 것임.Here, n is the remote control status identification number, where n=1,2,… N (N is the final remote control state), and m is the data address, where m=1,2,... M (M is the total number of data addresses, M=5), and T(n,m) represents the measurement time at the address of m in the remote control state of n.

(method 2)(method 2)

1) 측정시간 T1에서 V-data(T1)의 구현은,1) The implementation of V-data(T1) at measurement time T1 is:

V-data(T1) = {T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n)}V-data(T1) = {T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n)}

여기서 T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1)는 n-1의 원격제어상태에서 측정한 시간을 나타내고, T1(n)은 n의 원격제어상태에서 측정한 시간을 나타낸다.Here, T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), and T4(n-1) represent the time measured in the remote control state of n-1, and T1(n) represents the time measured in the remote control state of n-1. Indicates the time measured in remote control mode.

2) V-data(T1)의 첫 번째 주소에 있는 T1(n-1)을 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T2(n)를 삽입하여 V-data(T1)를 다음 형태의 V-data(T2)로 갱신한다.2) Remove T1(n-1) in the first address of V-data(T1), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T2(n) in the fifth address to create V-data(T1). is updated with V-data(T2) in the following form.

V-data(T2) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}V-data(T2) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}

3) V-data(T2)의 첫 번째 주소에 있는 T2(n-1)를 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T3(n)을 삽입하여 V-data(T2)를 다음 형태의 V-data(T3)로 갱신한다.3) Remove T2(n-1) from the first address of V-data(T2), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T3(n) at the fifth address to create V-data(T2). is updated with V-data (T3) in the following form.

V-data(T3) = {T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n)}V-data(T3) = {T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n)}

4) V-data(T3)의 첫 번째 주소에 있는 T3(n-1)을 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T4(n)를 삽입하여 V-data(T3)를 다음 형태의 V-data(T4)로 갱신한다.4) Remove T3(n-1) in the first address of V-data(T3), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T4(n) in the fifth address to create V-data(T3). Update to V-data (T4) in the following form.

V-data(T4) = {T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n), T4(n)}V-data(T4) = {T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n), T4(n)}

5) 단계 1과 동일한 방법을 이용하여 V-data(T4)를 다음 형태의 V-data(T1)로 갱신한다.5) Using the same method as step 1, update V-data (T4) to V-data (T1) in the following form.

V-data(T1) = {T1(n), T2(n), T3(n), T4(n), T1(n+1)}V-data(T1) = {T1(n), T2(n), T3(n), T4(n), T1(n+1)}

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태의 감시절차는 원격제어 절차와 감시용 시간데이터의 획득절차와 원격제어 데이터이 송수신 상태 감시절차로 이루어지는 것으로 하기의 (method 3)를 이용하여 수행되는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the monitoring procedure of the remote control data transmission and reception status consists of a remote control procedure, an acquisition procedure of time data for monitoring, and a monitoring procedure of the remote control data transmission and reception status using (method 3) below. It lies in what is being done.

(method 3)(method 3)

1) 상기 원격제어 절차에서 발생하는 원격제어 데이터를 데이터베이스(D/B)에 저장하고, 이와 동시에 상기 감시용 시간 데이터 획득 절차에서는 원격제어 절차에서 발생하는 데이터 송수신 시간을 지속적으로 측정하여 감시용 시간데이터(V-data)를 갱신하면서 T2 시간에서의 감시용 시간 데이터(V-data(T2))를 획득한다.1) The remote control data generated from the remote control procedure is stored in the database (D/B), and at the same time, the monitoring time data acquisition procedure continuously measures the data transmission and reception time generated from the remote control procedure to determine the monitoring time. While updating the data (V-data), monitoring time data (V-data(T2)) at T2 time is acquired.

2) 상기 원격제어 감시절차의 데이터베이스(D/B)에서 시간 T2의 데이터 송수신 시간을 도출하고, V-data(T2)에서 감시용 시간을 도출한 후, 이들의 시간을 이용하여 지연시간을 계산한다.2) Derive the data transmission and reception time of time T2 from the database (D/B) of the remote control monitoring procedure, derive the monitoring time from V-data (T2), and then calculate the delay time using these times. do.

3) 상기 계산된 지연시간을 이용하여 지연시간의 차이를 계산한 후, 지연시간의 차이를 이용하여 2진 부호를 갖는 송수신 상태를 결정하고, 2진 부호를 갖는 송수신 상태를 조합하여 상태 코드를 생성하고, 마지막으로 지연시간과 송수신 상태 및 상태 코드를 이용하여 원격제어 데이터 송수신 상태를 화면에 가시화한다.3) After calculating the difference in delay time using the calculated delay time, determine the transmission/reception status with a binary code using the difference in delay time, and combine the transmission/reception status with a binary code to create a status code. Finally, the remote control data transmission and reception status is visualized on the screen using delay time, transmission and reception status, and status code.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태를 정량적으로 결정하기 위한 수단 수립단계에서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태는 하기의 (method 4)를 이용하여 결정하는 것에 있다.Another preferred feature of the present invention is that in the step of establishing a means for quantitatively determining the remote control data transmission and reception status, the remote control data transmission and reception status is determined using (method 4) below.

(method 4)(method 4)

1) 원격제어 시스템의 데이터 송수신시간은 R1의 통신망을 통해 데이터베이스(DB)에 저장된 송수신시간 데이터를 획득한 후, 하기 수식 (2)를 이용하여 n×m 매트릭스 구조의 송수신시간 세트(TR1-set)로 변환하여 획득한다.1) The data transmission and reception time of the remote control system is obtained by obtaining the transmission and reception time data stored in the database (DB) through R1's communication network, and then using the formula (2) below to determine the transmission and reception time set (TR1-set) with an n × m matrix structure. ) to obtain it.

수식 (2) : TR1-set(n,m) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}Formula (2): TR1-set(n,m) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}

여기서, n은 측정상태 구분번호로서 n=1,2,… N(N은 최종 측정상태)이고, m은 데이터의 번호로서 m=1,2,… M(M은 총 데이터 수로서 M=5)이고, 각 송수신시간은 GPS 시간을 이용하여 측정한 것으로 다음과 같이 정의한다.Here, n is the measurement status identification number, where n = 1, 2,… N (N is the final measurement state), and m is the data number, where m=1,2,... M (M is the total number of data, M=5), and each transmission and reception time is measured using GPS time and is defined as follows.

T2(n-1): n-1 상태에서 선박데이터(S-data)를 원격제어에서 수신한 시간T2(n-1): Time when ship data (S-data) is received from remote control in n-1 state

T3(n-1): n-1 상태에서 제어데이터(C-data)를 원격제어에서 송신한 시간T3(n-1): Time when control data (C-data) is transmitted from remote control in n-1 state

T4(n-1): n-1 상태에서 제어데이터(C-data)를 선박에서 수신한 시간T4(n-1): Time when control data (C-data) is received from the ship in n-1 state

T1(n): n 상태에서 선박데이터(S-data)를 선박에서 송신한 시간T1(n): Time when ship data (S-data) is transmitted from the ship in n state

T2(n): n 상태에서 선박데이터(S-data)를 원격제어에서 수신한 시간T2(n): Time when ship data (S-data) is received from remote control in n state

2) 감시 시스템에서 측정한 시간은 R2의 통신망을 통해 실시간으로 획득한 측정시간을 하기의 수식 (3)을 이용하여 n×m 매트릭스 구조의 측정시간 세트(TR2-set)로 변환하여 획득한다.2) The time measured in the monitoring system is obtained by converting the measurement time acquired in real time through R2's communication network into a measurement time set (TR2-set) with an n×m matrix structure using the formula (3) below.

수식 (3) : TR2-set(n,m) = {t2(n-1), t3(n-1), t4(n-1), t1(n), t2(n)}Formula (3): TR2-set(n,m) = {t2(n-1), t3(n-1), t4(n-1), t1(n), t2(n)}

여기서, 각 측정시간은 다음과 같이 정의한다.Here, each measurement time is defined as follows.

t2(n-1): n-1상태에서 S-data를 선박데이터수신기(CRx(R1))에서 수신한 시간t2(n-1): Time when S-data is received from the ship data receiver (CRx(R1)) in n-1 state

t3(n-1): n-1상태에서 C-data를 제어데이터송신기(CTx(R1))에서 송신한 시간t3(n-1): Time when C-data is transmitted from the control data transmitter (CTx(R1)) in n-1 state

t4(n-1): n-1상태에서 C-data를 제어데이터수신기(SRx(R1))에서 수신한 시간t4(n-1): Time when C-data is received from control data receiver (SRx(R1)) in n-1 state

t1(n): n 상태에서 S-data를 선박데이터송신기(STx(R1))에서 송신한 시간t1(n): Time when S-data is transmitted from the ship data transmitter (STx(R1)) in n state

t2(n): n 상태에서 S-data를 선박데이터수신기(CRx(R1))에서 수신한 시간t2(n): Time when S-data is received from the ship data receiver (CRx(R1)) in n state

3) 각 섹터의 지연시간과 지연시간차의 계산3) Calculation of delay time and delay time difference for each sector

원격제어 시스템의 4섹터별 지연시간(DT-R1)은 다음 수식 (4)를 이용하여 계산하고, 감시 시스템의 4섹터별 지연시간(DT-R2)은 다음 식(4)을 이용하여 계산한다.The delay time (DT-R1) for each 4 sectors of the remote control system is calculated using the following equation (4), and the delay time for each 4 sectors (DT-R2) for the monitoring system is calculated using the following equation (4). .

수식 (4) : DT-R1(n,s) = TR1-data(n,ma) - TR1-data(n,mb)Formula (4): DT-R1(n,s) = TR1-data(n,ma) - TR1-data(n,mb)

수식 (5) : DT-R2(n,s) = TR2-data(n,ma) - TR2-data(n,mb)Formula (5): DT-R2(n,s) = TR2-data(n,ma) - TR2-data(n,mb)

여기서 s는 4섹터를 구분하기 위한 번호(s=1,2,3,4)이고, s=1은 T1과 T2 사이의 선박데이터(S-data) 송수신 구간을 나타내고, s=2는 T2와 T3 사이의 원격제어구간을 나타내고, s=3은 T3과 T4 사이의 제어데이터(C-data)의 송수신 구간을 나타내고, s=4는 T4와 T1 사이의 선박제어 구간을 나타낸다. 아울러, ma와 mb는 섹터의 전과 후의 데이터 번호로서, s=1은 ma=5와 mb=4이고, s=2는 ma=2와 mb=1이고, s=3은 ma=3과 mb=2이고, s=4는 ma=4와 mb=3이다.Here, s is a number to distinguish the 4 sectors (s=1, 2, 3, 4), s=1 represents the ship data (S-data) transmission/reception section between T1 and T2, and s=2 represents the It represents the remote control section between T3, s=3 represents the transmission/reception section of control data (C-data) between T3 and T4, and s=4 represents the ship control section between T4 and T1. In addition, ma and mb are the data numbers before and after the sector, where s=1 is ma=5 and mb=4, s=2 is ma=2 and mb=1, and s=3 is ma=3 and mb= 2, and s=4 is ma=4 and mb=3.

지연시간차(DT-diff)는 다음 수식 (6)을 이용하여 계산한다.Delay time difference (DT-diff) is calculated using the following formula (6).

수식 (6) : DT-diff(n,s) = DT-R1(n,s) - DT-R2(n,s)Formula (6): DT-diff(n,s) = DT-R1(n,s) - DT-R2(n,s)

4) 원격제어 데이터 송수신 상태의 코드 생성과 상태의 결정을 위하여 원격제어 데이터 송수신 상태 코드(TRS-Code)는 하기의 수식 (7)을 이용하여 생성한다.4) In order to generate a code for the remote control data transmission/reception status and determine the status, the remote control data transmission/reception status code (TRS-Code) is generated using the formula (7) below.

수식 (7) : TRS-Code(n) = 1 + [TRS(n,s=1) + (TRS(n,s=2)×2) + (TRS(n,s=3)×4) + (TRS(n,s=4)×8)]Formula (7): TRS-Code(n) = 1 + [TRS(n,s=1) + (TRS(n,s=2)×2) + (TRS(n,s=3)×4) + (TRS(n,s=4)×8)]

여기서 TRS는 2진 부호(0,1)로 이용한 4지연구간별 송수신 상태를 나타낸 것으로, 다음 조건을 이용하여 결정한다.Here, TRS represents the transmission/reception status for each of the four regions using binary codes (0,1), and is determined using the following conditions.

If DT-diff(n,s) is 0.0 then, TRS(n,s)=0 others, TRS(n,s)=1If DT-diff(n,s) is 0.0 then, TRS(n,s)=0 others, TRS(n,s)=1

원격제어 데이터 송수신 상태는 다음 조건을 이용하여 정상여부를 결정한다.The status of remote control data transmission and reception is determined as normal using the following conditions.

if TRS-Code is 1 then, Fully-Normal(FN)if TRS-Code is 1 then, Fully-Normal(FN)

if (1 < TRS-Code ≤ 15) then, Partly-Abnormal(PA)if (1 < TRS-Code ≤ 15) then, Partly-Abnormal(PA)

if TRS-Code is 16 then, Fully-Abnormal(FA)if TRS-Code is 16 then, Fully-Abnormal(FA)

여기서 FN은 모두 정상임을 나타내고, PA는 부분적으로 비정상임을 나타내고, FA는 모두 비정상임을 나타낸다.Here, FN indicates everything is normal, PA indicates it is partially abnormal, and FA indicates everything is abnormal.

위의 수식 (7)에서 산출한 상태 코드(TRS-Code)는 1부터 16까지의 숫자로 나타나는데, 상태 코드를 이용한 원격제어 데이터의 송수신 상태 해석 방법은 16종의 TRS-Code에 대한 4섹터별 송수신 상태(TRS)와 상태 판단(State Decision)을 나타낸다. 이를 이용한 TRS-Code의 해석 방법을 설명하면 다음과 같다.The status code (TRS-Code) calculated from the above formula (7) is expressed as a number from 1 to 16. The method of interpreting the transmission and reception status of remote control data using the status code is based on 4 sectors for 16 types of TRS-Code. Indicates transmission/reception status (TRS) and state decision. The TRS-Code interpretation method using this is explained as follows.

TRS-Code=1: 원격제어에서 4섹터의 데이터송수신상태는 모두 정상(FN)TRS-Code=1: In remote control, all 4 sector data transmission and reception status are normal (FN).

RL-Code=16: 원격제어에서 섹터의 데이터송수신상태는 모두 비정상(FA)RL-Code=16: In remote control, the data transmission and reception status of the sector is all abnormal (FA).

RL-Code=2: 원격제어에서 섹터1의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=2: In remote control, the data transmission/reception status of sector 1 is abnormal (PA).

RL-Code=3: 원격제어에서 섹터2의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=3: In remote control, the data transmission/reception status of sector 2 is abnormal (PA).

RL-Code=5: 원격제어에서 섹터3의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=5: In remote control, the data transmission/reception status of sector 3 is abnormal (PA).

RL-Code=9: 원격제어에서 섹터4의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=9: In remote control, the data transmission/reception status of sector 4 is abnormal (PA).

그 외의 RL-Code는 원격제어에서 2섹터 또는 3섹터에서 데이터송수신상태가 비정상임(PA)을 나타낸다.Other RL-Code indicates that the data transmission/reception status is abnormal (PA) in sector 2 or sector 3 in remote control.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 지연시간 가시화는, 1) 선박제어 부분(Ship Control)과 원격제어 부분(Remote Control) 그리고 이들 사이의 데이터통신 부분을 구분하여 구성하는 과정과, 2) 원격제어절차는 선박에서 R1과 R2의 통신망을 통해 데이터를 송신할 때부터 다시 선박에서 데이터를 송신할 때까지의 과정을 화살표로 연결한 박스 그림을 이용하여 도식화하는 과정과, 3) 4지연구간은 섹터1(Sector 1)부터 섹터4(Sector 4)까지의 섹터(Sector)로 표시하되 지연시간은 첫째, 4섹터로 구분하여 지연시간(즉, DT1, DT2, DT3, DT4)을 표시함으로써 원격제어자가 어느 지연구간에서 발생한 지연시간인지를 쉽게 인지할 수 있도록 하고, 지연시간은 SSS.ss(3단위 초와 1/100단위의 초)의 형태로 표시하고, 둘째, 지연시간과 함께 각 송수신기(STx, CRx, CTx, SRx)의 데이터 송수신 시간 또는 측정시간을 표시하여 원격제어자가 지연이 발생한 시간도 쉽게 파악할 수 있도록 하고, 측정시간은 HH:MM:SS.ss(HH는 2단위 시, M은 2단위 분, SS.ss는 2단위초와 1/100단위의 초)의 형태로 표시하는 것에 있다.As another desirable feature of the present invention, the delay time visualization includes 1) the process of configuring the ship control part (Ship Control), the remote control part (Remote Control), and the data communication part between them, and 2) the remote control part. The control procedure is a process of diagramming the process from when the ship transmits data through the communication networks of R1 and R2 until the ship transmits data again using a box diagram connected by arrows, and 3) the 4-branch research period is It is displayed as a sector from sector 1 to sector 4, but the delay time is first divided into 4 sectors and the delay time (i.e. DT1, DT2, DT3, DT4) is displayed for remote control. To enable the user to easily recognize which delay section the delay time occurred in, the delay time is displayed in the form of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 of a second), and second, each transceiver ( STx, CRx, CTx, SRx) data transmission/reception time or measurement time is displayed so that the remote controller can easily determine the time when delay occurred, and the measurement time is HH:MM:SS.ss (HH is 2 units, M is expressed in the form of 2 units of minutes, SS.ss is 2 units of seconds and 1/100 of a second.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화에서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태는 순환적인 원격제어절차와 4지연구간을 고려하여 4박스 형태의 그림을 이용하여 표시하고, 상기 원격제어절차는 4박스를 화살표로 연결하여 도식화하고, R1과 R2의 통신망의 4지연구간에 대한 지연시간(DT), 송수신 상태(TRS), 상태 코드(TRS-Code))를 표시한 가시화 창을 포함하는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, in visualizing the remote control data transmission and reception status, the remote control data transmission and reception status is displayed using a 4-box figure in consideration of the cyclical remote control procedure and the four branches, and the remote control The control procedure is diagrammed by connecting the 4 boxes with arrows, and a visualization window displays the delay time (DT), transmission/reception status (TRS), and status code (TRS-Code) between the 4 branches of the communication network of R1 and R2. It's about including it.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 각 지연구간의 송수신 상태는 2색(Blue, Red)을 이용하여 정상(Normal)인 경우 파란색(Blue)으로 나타내고 비정상(Abnormal)인 경우 적색(Red)으로 표시하고;, 상태 코드(TRS-Code)는 화면 중앙에 표시하며;, 각 지연구간의 지연시간은 SSS.ss(3단위 초와 1/100단위의 초)의 표시형식을 이용하여 표시하여 가시화한 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the transmission and reception status of each delay section uses two colors (Blue, Red), and when normal, it is displayed as blue, and when abnormal, it is displayed as red. Display;, Status code (TRS-Code) is displayed in the center of the screen;, Delay time of each delay section is visualized by displaying using the display format of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 units of seconds) It's in one thing.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화과정에서 가시화 방법은 하기의 (method 5)를 이용하는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the visualization method in the process of visualizing the remote control data transmission and reception status is to use (method 5) below.

(method 5)(method 5)

1) 섹터1(Sector 1)에서, R1의 통신망을 통한 S-data의 송수신 상태가 정상이면 TRS(DT1) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.1) In Sector 1, if the S-data transmission and reception status through R1's communication network is normal, the TRS (DT1) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is displayed in red (R).

2) 섹터 2(Sector 2)에서, R1의 통신망을 통한 S-data의 수신과 C-data의 송신 상태가 정상이면 TRS(DT2) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.2) In Sector 2, if the reception of S-data and transmission of C-data through R1's communication network are normal, the TRS (DT2) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is red (R). It is displayed as

3) 섹터 3(Sector 3)에서, R1의 통신망을 통한 C-data의 송수신 상태가 정상이면 TRS(DT3) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.3) In Sector 3, if the transmission and reception status of C-data through R1's communication network is normal, the TRS (DT3) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is displayed in red (R).

4) 섹터 4(Sector 4)에서, R1의 통신망을 통한 C-data의 수신과 S-data의 송신 상태가 정상이면 TRS(DT4) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.4) In Sector 4, if the status of C-data reception and S-data transmission through R1's communication network is normal, the TRS (DT4) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is red (R). It is displayed as

5) 상태 코드(TRS-Code)의 경우는 숫자 1부터 16까지로 나타내고 표로 도식화한다.5) In the case of status codes (TRS-Code), they are indicated by numbers 1 to 16 and diagrammed in a table.

본 발명에 따른 자율운항선박의 원격제어에서 원격제어 데이터의 송수신 상태 감시 방법은, 자율운항선박의 원격제어에서 원격제어 데이터의 송수신 오류로 인한 원격제어 실패를 예방하여 자율운항선박의 안전항해를 확보할 수 있고, 원격제어 데이터의 송수신 과정에서 발생하는 지연시간을 실시간으로 측정하여 원격제어 데이터의 송수신 상태를 실시간으로 감시할 수 있는 원천기술을 확보할 수 있으며, 원격제어 데이터 송수신 상태의 정상 여부를 실시간으로 결정하여 가시화할 수 있는 자율운항선박(MASS)의 원격제어 시스템에 관한 상용화 기술을 확보할 수 있는 이점이 기대된다.The method for monitoring the transmission and reception status of remote control data in the remote control of an autonomous ship according to the present invention secures safe navigation of the autonomous ship by preventing remote control failure due to errors in transmission and reception of remote control data in the remote control of the autonomous ship. By measuring the delay time that occurs in the process of transmitting and receiving remote control data in real time, it is possible to secure the original technology that can monitor the transmitting and receiving status of remote control data in real time, and check whether the transmitting and receiving status of remote control data is normal. The advantage of securing commercialization technology for remote control systems for autonomous navigation ships (MASS) that can make decisions and visualize them in real time is expected.

또한, 현재 운항 중인 선박을 자율운항선박으로 개조하거나 또는 향후 자율운항선박으로 규정된 선박에 대해서 적용하여 원격제어 데이터의 송수신 상태 결정과 가시화가 가능하므로 기술의 적용 자유도가 높은 이점이 기대된다.In addition, the advantage of a high degree of freedom in application of the technology is expected as it is possible to determine and visualize the transmission and reception status of remote control data by converting ships currently in operation into autonomous ships or applying it to ships defined as autonomous ships in the future.

또한, 자율운항선박의 해양사고(충돌, 좌초, 접촉 등)로 인한 심각한 손상과 그에 따른 환경오염과 경제적인 손실을 방지할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.In addition, it is expected to have a useful effect in preventing serious damage caused by maritime accidents (collision, stranding, contact, etc.) of autonomous ships and the resulting environmental pollution and economic losses.

또한 본 발명의 자율운항선박의 원격제어에서 원격제어 데이터의 송수신 상태 평가는 원격제어 시스템과 별도의 통신망과 측정 장치를 이용함으로써 자율운항선박에서 발생할 수 있는 예상치 못한 위험을 대폭 감소시킬 수 있어 신뢰성을 담보할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.In addition, the evaluation of the transmission and reception status of remote control data in the remote control of an autonomous ship according to the present invention can significantly reduce unexpected risks that may occur in an autonomous ship by using a communication network and measurement device separate from the remote control system, thereby improving reliability. Useful effects are expected to be guaranteed.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed in their usual, dictionary meaning, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is.

도 1은 본 발명에 따른 자율운항선박 원격제어 데이터의 송수신 상태를 감시하기 위한 감시 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 감시용 시간 데이터의 전송 포맷 구현 방법을 설명하기 위한 모식도,
도 3은 본 발명에 따른 원격제어 데이터 송수신 상태 감시 절차를 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 지연시간 가시화 창(visualization window)의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화 창(visualization window)의 구성을 나타낸 도면.
1 is a diagram illustrating the configuration of a monitoring system for monitoring the transmission and reception status of autonomous ship remote control data according to the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram illustrating a method of implementing the transmission format of time data for monitoring according to the present invention;
Figure 3 is a block diagram illustrating a procedure for monitoring the status of remote control data transmission and reception according to the present invention;
Figure 4 is a diagram for explaining the configuration of a delay time visualization window according to the present invention;
Figure 5 is a diagram showing the configuration of a visualization window for remote control data transmission and reception status according to the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, it is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In this application, terms such as “include” or “have” are intended to designate the presence of features, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but not one or more other features, steps, or operations. , it should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of components, parts, or combinations thereof. In other words, throughout the specification, when a part is said to “include” a certain component, this means that it does not exclude other components but may further include other components, unless specifically stated to the contrary.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Additionally, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Here, repeated descriptions, known functions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted in order to not obscure the gist of the present invention. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

먼저, 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법을 설명하기 위한 도면이다.First, Figures 1 to 5 are diagrams for explaining a method of monitoring data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 자율운항선박 원격제어 데이터의 송수신 상태를 감시하기 위한 감시 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도면에서 (A)는 (B)의 원격제어 시스템에서 발생하는 데이터의 송수신 상태를 R2의 통신망을 이용하여 감시하기 위한 감시 시스템을 나타내고 (B)는 R2와는 다른 R1의 통신망을 이용하는 원격제어 시스템을 나타낸 것이다.Figure 1 is a diagram illustrating the configuration of a monitoring system for monitoring the status of transmission and reception of remote control data of an autonomous ship according to the present invention. In the figure, (A) represents the transmission and reception of data generated from the remote control system of (B). It represents a monitoring system for monitoring the status using R2's communication network, and (B) represents a remote control system using R1's communication network, which is different from R2.

도 2는 본 발명에 따른 감시용 시간 데이터의 전송 포맷 구현 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 도면에는 원격제어절차(A)와 원격제어절차에 따라서 갱신하는 시간 데이터의 전송 포맷(B)이 나타나 있다.Figure 2 is a schematic diagram for explaining a method of implementing the transmission format of time data for monitoring according to the present invention. The diagram shows a remote control procedure (A) and a transmission format (B) of time data updated according to the remote control procedure. .

도 3은 본 발명에 따른 원격제어 데이터 송수신 상태 감시 절차를 설명하기 위한 블록도로서, 도면에서 (A)는 원격제어 절차를 나타낸 것이고, (B)는 감시용 시간데이터의 획득 절차를 나타낸 것이며, (C)는 원격제어 데이터의 송수신 상태 감시절차를 나타낸 것이다.Figure 3 is a block diagram for explaining a procedure for monitoring the status of transmitting and receiving remote control data according to the present invention. In the drawing, (A) shows the remote control procedure, and (B) shows the procedure for acquiring time data for monitoring. (C) shows the procedure for monitoring the transmission and reception status of remote control data.

도 4는 본 발명에 따른 지연시간 가시화 창(visualization window)의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 가시화 창은 원격제어자가 용이하게 지연시간 발생 구간을 인지할 수 있도록 자율운항선박의 원격제어절차를 고려하여 나타낸 구성이 도시되어 있다.Figure 4 is a diagram to explain the configuration of a delay time visualization window according to the present invention. The visualization window takes into account the remote control procedure of an autonomous ship so that the remote controller can easily recognize the delay time occurrence section. The configuration shown is shown.

도 5는 본 발명에 따른 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화 창(visualization window)의 구성을 나타낸 도면으로서, 도면에는 원격제어 데이터 송수신 상태는 순환적인 원격제어절차와 4지연구간을 고려하여 4박스 형태의 그림을 이용하여 표시한 구성과, 제어절차는 4박스를 화살표로 연결하여 나타낸 구성이, 그리고 R1과 R2의 통신망의 4지연구간에 대한 지연시간(DT), 송수신 상태(TRS), 상태 코드(TRS-Code)로 표시한 구성이 도시되어 있다.Figure 5 is a diagram showing the configuration of a visualization window for remote control data transmission and reception status according to the present invention. In the drawing, the remote control data transmission and reception status is shown in a 4-box form considering the cyclical remote control procedure and the four branches. The configuration shown using and the control procedure are shown by connecting 4 boxes with arrows, and the delay time (DT), transmission/reception status (TRS), and status code (TRS) between the 4 branches of the communication network of R1 and R2 The configuration indicated by -Code is shown.

본 발명은 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법을 구현하기 위한 것으로, 자율운항선박 원격제어는, 3요소(선박, 제어시스템, 원격제어자)로 구성되고, 이들 3요소 사이의 순환적이고 반복적인 제어에 의해서 실행되면서 다양한 지연이 발생한다. 원격제어에서 지연은 상황인식 실패와 원격제어 실패의 주요한 원인으로 작용하여 다양한 해양사고를 야기할 수 있기 때문에 지연은 정확하게 분석되어야 한다. 그런데, 지연을 분석할 수 있는 데이터에 오류가 발생하면 지연을 알 수 없는 문제가 발생한다.The present invention is intended to implement a method of monitoring the data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships. Remote control of autonomous ships involves three elements (ship, control system, and remote controller). ), and various delays occur as it is executed through circular and repetitive control between these three elements. Delays in remote control must be analyzed accurately because they can act as a major cause of situational awareness failure and remote control failure, causing various maritime accidents. However, if an error occurs in the data that can analyze the delay, the problem of not knowing the delay occurs.

본 발명은, 상기 3요소로 구성된 자율운항선박 원격제어에서 데이터 송수신 오류에 따른 제어실패를 예방하기 위하여, 데이터 송수신 시간을 실시간으로 측정하고, 지연시간을 계산하여 송수신 상태를 정량적으로 결정한 후, 원격제어자에게 가시화시킴으로써 원격제어 데이터 송수신 오류에 따른 제어실패를 예방하기 위한 것을 주요한 기술적 특징으로 제안한다.The present invention measures the data transmission and reception time in real time, calculates the delay time, quantitatively determines the transmission and reception status, and remotely controls the autonomous ship consisting of the three elements to prevent control failure due to data transmission and reception errors. It is proposed as a major technical feature to prevent control failure due to remote control data transmission and reception errors by making it visible to the controller.

이하, 본 발명에 따른 원격제어 데이터의 송수신 상태 감시방법은 다음 순서로 설명하기로 한다.Hereinafter, the method for monitoring the transmission and reception status of remote control data according to the present invention will be described in the following order.

먼저, 1.1 원격제어 데이터의 송수신 상태를 실시간으로 감시하기 위한 시스템을 설명하고, 1.2 감시용 시간 데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 데이터 포맷 방법을 설명하며, 1.3 감시 절차를 설명한다. 이어서, 2. 원격제어 데이터 송수신 상태를 정량적으로 결정하기 위한 수단을 설명하고, 3. 원격제어 데이터 송수신 상태의 가시화를 위한 방법으로, 3.1 지연시간 가시화 방법과 3.2 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화 방법을 설명한다.First, 1.1 explains the system for monitoring the transmission and reception status of remote control data in real time, 1.2 explains the data format method that can transmit monitoring time data in real time, and 1.3 explains the monitoring procedure. Next, 2. A means for quantitatively determining the remote control data transmission and reception status is explained, and 3. As methods for visualizing the remote control data transmission and reception status, 3.1 delay time visualization method and 3.2 remote control data transmission and reception status visualization method are explained. do.

1.1. 원격제어 데이터 송수신상태 감시 시스템1.1. Remote control data transmission/reception status monitoring system

원격제어 데이터의 송수신상태 감시 시스템(이하, 감시 시스템)은 원격제어자가 원격제어 시스템을 이용하여 자율운항선박을 제어하는 과정에서 송수신하는 데이터가 실제 송수신되었는지의 여부와 데이터의 오손 또는 훼손되었는지의 여부 등의 상태를 감시하기 위한 것으로, 원격제어 시스템과는 별도의 통신망과 감시 데이터 전송 포맷을 이용한 것이다.The system for monitoring the transmission and reception status of remote control data (hereinafter referred to as the monitoring system) determines whether the data transmitted and received in the process of controlling an autonomous ship using a remote control system is actually transmitted and received, and whether the data is corrupted or damaged. It is used to monitor the status of things, etc., using a communication network and monitoring data transmission format separate from the remote control system.

감시 시스템은 그림 1을 이용하여 설명한다. (A)는 (B)의 원격제어 시스템에서 발생하는 데이터의 송수신 상태를 R2의 통신망을 이용하여 감시하기 위한 감시 시스템을 나타내고 (B)는 R2와는 다른 R1의 통신망을 이용하는 원격제어 시스템을 나타낸다.The monitoring system is explained using Figure 1. (A) represents a monitoring system for monitoring the transmission and reception status of data generated in the remote control system of (B) using R2's communication network, and (B) represents a remote control system that uses R1's communication network, which is different from R2.

(A)에 나타낸 감시 시스템은 다음과 같이 구성한다. 1)원격제어 데이터 송수신기(STx(R1), CRx(R1), CTx(R1), SRx(R1))를 이용하여 측정한 감시용 시간 데이터(V-data), 2)V-data를 전송하기 위한 4종의 송수신기(STx(R2), CRx(R2), CTx(R2), SRx(R2)), 3)LTE, LT-M, WiFi, V-SAT 등의 각종 통신수단을 이용한 R2의 통신망, 4)V-data와 원격제어 데이터 양쪽을 이용한 원격제어 데이터 송수신상태 결정절차, 5)지연시간과 송수신 상태를 가시화하기 위한 화면.The monitoring system shown in (A) is composed as follows. 1) Monitoring time data (V-data) measured using remote control data transceivers (STx(R1), CRx(R1), CTx(R1), SRx(R1)), 2) Transmitting V-data 4 types of transceivers (STx(R2), CRx(R2), CTx(R2), SRx(R2)), 3) R2 communication network using various communication means such as LTE, LT-M, WiFi, and V-SAT , 4) Procedure for determining remote control data transmission and reception status using both V-data and remote control data, 5) Screen to visualize delay time and transmission and reception status.

원격제어 데이터 송수신 상태의 감시는 다음 6단계를 통해 구현한다.Monitoring of remote control data transmission and reception status is implemented through the following six steps.

단계 1: R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(STx(R1))에서 선박데이터(S-data)의 전송시간 T1을 측정한 후, T1의 시간을 이용하여 V-data(T1)을 구축하고 R2의 통신망 송신기(STx(R2))를 통해 V-data(T1)을 송신한다.Step 1: Measure the transmission time T1 of the ship data (S-data) from the transmitter (STx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, and then construct V-data (T1) using the time of T1. and transmits V-data (T1) through R2's network transmitter (STx(R2)).

단계 2: R2의 통신망 수신기(CRx(R2))를 통해 V-data(T1)를 수신하고, 이와 동시에 R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 수신기(STx(R1))에서 S-data의 수신시간 T2를 측정하여 V-data(T1)을 V-data(T2)로 갱신한다.Step 2: Receive V-data (T1) through R2's communication network receiver (CRx(R2)), and at the same time receive S-data reception time at the receiver (STx(R1)) of the remote control system using R1's communication network. Measure T2 and update V-data(T1) to V-data(T2).

단계 3: R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(CTx(R1))에서 제어데이터(C-data)의 송신시간 T3을 측정한 후, T3의 시간을 이용하여 V-data(T2)을 V-data(T3)로 갱신하고, R2의 통신망 송신기(CTx(R2))를 통해 V-data(T3)를 송신한다.Step 3: After measuring the transmission time T3 of the control data (C-data) at the transmitter (CTx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, V-data (T2) is converted to V using the time of T3. Update with -data(T3), and transmit V-data(T3) through R2's communication network transmitter (CTx(R2)).

단계 4: R2의 통신망 수신기(SRx(R2))를 통해 V-data(T3)를 수신하고 이와 동시에 R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 수신기(SRx(R1))에서 C-data의 수신시간 T4를 측정하여 V-data(T3)를 V-data(T4)로 갱신한다.Step 4: Receive V-data (T3) through R2's communication network receiver (SRx(R2)) and at the same time receive C-data reception time T4 from the receiver (SRx(R1)) of the remote control system using R1's communication network. Measure and update V-data (T3) to V-data (T4).

단계 5: R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(STx(R1))에서 선박데이터(S-data)의 송신시간 T4를 측정한 후, T4의 시간을 이용하여 V-data(T4)을 V-data(T1)로 갱신하고 R2의 통신망 송신기(STx(R2))를 통해 V-data(T1)을 송신한다.Step 5: After measuring the transmission time T4 of the ship data (S-data) from the transmitter (STx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, V-data (T4) is converted to V using the time of T4. Update with -data(T1) and transmit V-data(T1) through R2's communication network transmitter (STx(R2)).

단계 6: 위의 5단계를 반복하면서 획득한 감시용 시간 데이터(V-Data)와 원격제어 시스템의 데이터베이스(D/B)에 저장한 원격제어 송수신 시간 데이터를 획득하여 원격제어 데이터 송수신 상태를 결정하고 가시화하여 지속적으로 감시한다.Step 6: Determine the remote control data transmission/reception status by repeating the above 5 steps to acquire the monitoring time data (V-Data) and the remote control transmission/reception time data stored in the database (D/B) of the remote control system. and visualize it and continuously monitor it.

여기서 단일 통신망(즉, R1)을 통해 원격제어 데이터 송수신 상태를 감시하는 경우 다음의 문제가 발생할 수 있다. 1)R1의 통신망을 통해 원격제어 데이터 자체가 송수신되지 않은 경우 데이터 송수신 여부 자체를 알 수 없고, 2)R1의 통신망을 통해 원격제어 데이터가 실제 송수신된 경우라도 데이터가 오손 또는 훼손된 경우 데이터 송수신 상태를 알 수 없다.Here, when monitoring the status of remote control data transmission and reception through a single communication network (i.e., R1), the following problems may occur. 1) If the remote control data itself is not transmitted or received through R1's communication network, it is unknown whether the data was transmitted or received. 2) Even if the remote control data is actually transmitted and received through R1's communication network, the data transmission and reception status is corrupted or damaged. is unknown.

이러한 문제의 해결 방법은 R1과 R2의 두 통신망을 이용한 다음 두 가지 방법을 고려할 수 있다. 1)데이터의 송수신시간을 이용한 방법, 2)데이터의 송수신시간을 이용하여 계산한 각 섹터(Sector)의 지연시간을 이용하는 방법.To solve this problem, the following two methods can be considered using the two communication networks R1 and R2. 1) A method using the data transmission and reception time, 2) A method using the delay time of each sector calculated using the data transmission and reception time.

위의 1)의 데이터 송수신시간을 이용한 방법은, (1)R1과 R2의 송수신시간을 비교하여 R1을 통한 데이터 송수신 여부를 알 수 있으나, (2)R1을 통해 데이터가 실제 송수신된 경우라도 데이터가 오손 또는 훼손된 경우 4섹터별 데이터 송수신 상태를 판단하기 곤란하다.In the method using the data transmission and reception time in 1) above, (1) it is possible to determine whether data is transmitted and received through R1 by comparing the transmission and reception times of R1 and R2, but (2) even if data is actually transmitted and received through R1, the data If it is contaminated or damaged, it is difficult to determine the status of data transmission and reception for each of the four sectors.

위의 2)의 섹터별 지연시간을 이용한 방법은, (1)R1과 R2의 지연시간을 비교하여 R1을 통한 데이터의 실제 송수신 여부를 알 수 있을 뿐만 아니라, 2)R1과 R2의 지연시간을 비교하여 R1을 통해 송수신된 데이터의 오손 또는 훼손의 여부를 점검할 수 있으며, 3)R1을 통해 송수신한 데이터가 오손 또는 훼손된 경우라도 R2의 지연시간을 이용하여 4섹터의 데이터 송수신 상태를 알 수 있다.The method using the sector-specific delay time in 2) above not only allows you to know whether data is actually transmitted or received through R1 by comparing the delay times of R1 and R2, but also 2) compares the delay times of R1 and R2. By comparison, you can check whether the data transmitted and received through R1 is corrupted or damaged. 3) Even if the data transmitted and received through R1 is corrupted or damaged, you can use the delay time of R2 to check the data transmission and reception status of sector 4. there is.

본 발명은 위의 2)에 설명한 섹터별 지연시간을 이용하여 원격제어 데이터의 송수신 상태를 감시할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of monitoring the transmission and reception status of remote control data using the delay time for each sector described in 2) above.

1.2. 감시용 시간 데이터의 전송 포맷 구현 방법1.2. How to implement the transmission format of time data for monitoring

감시용 시간 데이터 전송 포맷은 실시간으로 감시용 시간 데이터를 전송하기 위한 것으로, 전송 포맷 구현 방법은 그림 2를 이용하여 설명한다. 그림 2는 원격제어절차(A)와 원격제어절차에 따라서 갱신하는 시간 데이터의 전송 포맷(B)을 나타낸다.The monitoring time data transmission format is for transmitting monitoring time data in real time, and the transmission format implementation method is explained using Figure 2. Figure 2 shows the remote control procedure (A) and the transmission format (B) of time data updated according to the remote control procedure.

감시용 시간 데이터(V-data)의 전송 포맷은 다음과 같이 다섯 개의 주소를 이용하여 구현한다.The transmission format of monitoring time data (V-data) is implemented using five addresses as follows.

V-data = {T(n,m=1), T(n,m=2), T(n,m=3), T(n,m=4), T(n,m=5)}V-data = {T(n,m=1), T(n,m=2), T(n,m=3), T(n,m=4), T(n,m=5)}

여기서 n은 원격제어상태 구분번호로서 n=1,2,… N(N은 최종 원격제어상태)이고, m은 데이터 주소로서 m=1,2,… M(M은 총 데이터 주소의 수로서 M=5)이고, T(n,m)는 n의 원격제어상태에서 m의 주소에 있는 측정시간을 나타낸다.Here, n is the remote control status identification number, where n=1,2,… N (N is the final remote control state), and m is the data address, where m=1,2,... M (M is the total number of data addresses, M=5), and T(n,m) represents the measurement time at address m in remote control state of n.

전송 포맷을 이용한 감시 시간 데이터 획득 방법을 다음 5단계 과정을 통해서 설명한다.The method of obtaining surveillance time data using the transmission format is explained through the following five steps.

단계 1: 측정시간 T1에서 V-data(T1)를 다음의 형태로 구성한다.Step 1: Configure V-data (T1) at measurement time T1 in the following format.

V-data(T1) = {T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n)}V-data(T1) = {T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n)}

여기서 T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1)는 n-1의 원격제어상태에서 측정한 시간을 나타내고, T1(n)은 n의 원격제어상태에서 측정한 시간을 나타낸다.Here, T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), and T4(n-1) represent the time measured in the remote control state of n-1, and T1(n) represents the time measured in the remote control state of n-1. Indicates the time measured in remote control mode.

단계 2: V-data(T1)의 첫 번째 주소에 있는 T1(n-1)을 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T2(n)를 삽입하여 V-data(T1)를 다음 형태의 V-data(T2)로 갱신한다.Step 2: Remove T1(n-1) in the first address of V-data(T1), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T2(n) in the fifth address to create V-data(T1). ) is updated with V-data (T2) in the following form.

V-data(T2) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}V-data(T2) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}

단계 3: V-data(T2)의 첫 번째 주소에 있는 T2(n-1)를 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T3(n)을 삽입하여 V-data(T2)를 다음 형태의 V-data(T3)로 갱신한다.Step 3: Remove T2(n-1) from the first address of V-data(T2), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T3(n) into the fifth address to create V-data(T2). ) is updated with V-data (T3) of the following form.

V-data(T3) = {T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n)}V-data(T3) = {T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n)}

단계 4: V-data(T3)의 첫 번째 주소에 있는 T3(n-1)을 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T4(n)를 삽입하여 V-data(T3)를 다음 형태의 V-data(T4)로 갱신한다.Step 4: Remove T3(n-1) in the first address of V-data(T3), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T4(n) in the fifth address to create V-data(T3). ) is updated to V-data (T4) in the following form.

V-data(T4) = {T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n), T4(n)}V-data(T4) = {T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n), T4(n)}

단계 5: 단계 1과 동일한 방법을 이용하여 V-data(T4)를 다음 형태의 V-data(T1)로 갱신한다.Step 5: Using the same method as Step 1, update V-data (T4) to V-data (T1) in the following form.

V-data(T1) = {T1(n), T2(n), T3(n), T4(n), T1(n+1)}V-data(T1) = {T1(n), T2(n), T3(n), T4(n), T1(n+1)}

이후 이러한 단계를 반복하면서 V-data를 지속 갱신하고, 단계 2에서 갱신한 V-data(T2)를 이용하여 송수신 상태를 감시한다. 이와 같이 감시용 시간 데이터는 단지 5개의 주소만 이용하여 데이터를 갱신하기 때문에 실시간으로 원격제어 데이터의 송수신 시간을 전송할 수 있다.Afterwards, these steps are repeated to continuously update V-data, and the transmission/reception status is monitored using the V-data (T2) updated in step 2. In this way, since the monitoring time data is updated using only 5 addresses, the transmission and reception time of remote control data can be transmitted in real time.

1.3. 원격제어 데이터 송수신 상태의 감시 절차1.3. Monitoring procedure for remote control data transmission and reception status

원격제어 데이터 송수신 상태의 감시 절차는 그림 3을 이용하여 설명한다. 그림 3의 (A)는 원격제어 절차를 나타내고, (B)는 감시용 시간데이터의 획득 절차를 나타내고, (C)는 원격제어 데이터의 송수신 상태 감시절차를 나타낸다.The monitoring procedure for remote control data transmission and reception status is explained using Figure 3. In Figure 3, (A) represents the remote control procedure, (B) represents the acquisition procedure of time data for monitoring, and (C) represents the procedure for monitoring the transmission and reception status of remote control data.

먼저, (A)의 원격제어 절차에서 발생하는 원격제어 데이터를 데이터베이스(D/B)에 저장한다. 이와 동시에 감시용 시간 데이터 획득 절차(B)에서는 원격제어 절차에서 발생하는 데이터 송수신 시간을 지속적으로 측정하고 감시용 시간데이터(V-data)를 갱신하면서 T2 시간에서의 감시용 시간 데이터(V-data(T2))를 획득한다. 그런 후, (C)의 원격제어 감시절차의 데이터베이스(D/B)에서 시간 T2의 데이터 송수신 시간을 도출하고, V-data(T2)에서 감시용 시간을 도출한 후, 이들의 시간을 이용하여 지연시간을 계산하고, 지연시간을 이용하여 지연시간의 차이를 계산한 후, 지연시간의 차이를 이용하여 2진 부호를 갖는 송수신 상태를 결정하고, 2진 부호를 갖는 송수신 상태를 조합하여 상태 코드를 생성하고, 마지막으로 지연시간과 송수신 상태 및 상태 코드를 이용하여 원격제어 데이터 송수신 상태를 화면에 가시화한다.First, the remote control data generated from the remote control procedure in (A) is stored in the database (D/B). At the same time, in the monitoring time data acquisition procedure (B), the data transmission and reception time occurring in the remote control procedure is continuously measured and the monitoring time data (V-data) is updated at T2 time. (T2)). Then, derive the data transmission and reception time of time T2 from the database (D/B) of the remote control monitoring procedure in (C), derive the monitoring time from V-data (T2), and use these times. Calculate the delay time, calculate the difference in delay time using the delay time, determine the transmission/reception status with a binary code using the difference in delay time, and combine the transmission/reception status with the binary code to obtain a status code. and finally, visualize the remote control data transmission/reception status on the screen using delay time, transmission/reception status, and status code.

2. 원격제어 데이터 송수신 상태의 결정 수단2. Determination means of remote control data transmission and reception status

원격제어 데이터 송수신 상태는 다음 4단계 과정을 통해서 결정한다.The status of remote control data transmission and reception is determined through the following four steps.

단계 1: 원격제어 시스템의 데이터 송수신시간 획득Step 1: Obtain data transmission and reception time of remote control system

원격제어 시스템의 데이터 송수신시간은 R1의 통신망을 통해 데이터베이스(DB)에 저장된 송수신시간 데이터를 획득한 후, 다음 식(1)을 이용하여 n×m 매트릭스 구조의 송수신시간 세트(TR1-set)로 변환하여 획득한다.The data transmission and reception time of the remote control system is obtained by obtaining the transmission and reception time data stored in the database (DB) through R1's communication network and then converting it into a transmission and reception time set (TR1-set) with an n × m matrix structure using the following equation (1). Obtain by converting.

TR1-set(n,m) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)} --------- (1)TR1-set(n,m) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)} --------- (One)

여기서, n은 측정상태 구분번호로서 n=1,2,… N(N은 최종 측정상태)이고, m은 데이터의 번호로서 m=1,2,… M(M은 총 데이터 수로서 M=5)이고, 각 송수신시간은 GPS 시간을 이용하여 측정한 것으로 다음과 같이 정의한다.Here, n is the measurement status identification number, where n = 1, 2,… N (N is the final measurement state), and m is the data number, where m=1,2,... M (M is the total number of data, M=5), and each transmission and reception time is measured using GPS time and is defined as follows.

T2(n-1): n-1 상태에서 선박데이터(S-data)를 원격제어에서 수신한 시간T2(n-1): Time when ship data (S-data) is received from remote control in n-1 state

T3(n-1): n-1 상태에서 제어데이터(C-data)를 원격제어에서 송신한 시간T3(n-1): Time when control data (C-data) is transmitted from remote control in n-1 state

T4(n-1): n-1 상태에서 제어데이터(C-data)를 선박에서 수신한 시간T4(n-1): Time when control data (C-data) is received from the ship in n-1 state

T1(n): n 상태에서 선박데이터(S-data)를 선박에서 송신한 시간T1(n): Time when ship data (S-data) is transmitted from the ship in n state

T2(n): n 상태에서 선박데이터(S-data)를 원격제어에서 수신한 시간T2(n): Time when ship data (S-data) is received from remote control in n state

단계 2: 감시 시스템의 측정시간 획득Step 2: Obtain the measurement time of the monitoring system

감시 시스템에서 측정한 시간은 R2의 통신망을 통해 실시간으로 획득한 측정시간을 다음 식(2)을 이용하여 n×m 매트릭스 구조의 측정시간 세트(TR2-set)로 변환하여 획득한다.The time measured in the monitoring system is obtained by converting the measurement time acquired in real time through R2's communication network into a measurement time set (TR2-set) of an n×m matrix structure using the following equation (2).

TR2-set(n,m) = {t2(n-1), t3(n-1), t4(n-1), t1(n), t2(n)} --------- (2)TR2-set(n,m) = {t2(n-1), t3(n-1), t4(n-1), t1(n), t2(n)} --------- (2)

여기서, 각 측정시간은 다음과 같이 정의한다.Here, each measurement time is defined as follows.

t2(n-1): n-1상태에서 S-data를 선박데이터수신기(CRx(R1))에서 수신한 시간t2(n-1): Time when S-data is received from the ship data receiver (CRx(R1)) in n-1 state

t3(n-1): n-1상태에서 C-data를 제어데이터송신기(CTx(R1))에서 송신한 시간t3(n-1): Time when C-data is transmitted from the control data transmitter (CTx(R1)) in n-1 state

t4(n-1): n-1상태에서 C-data를 제어데이터수신기(SRx(R1))에서 수신한 시간t4(n-1): Time when C-data is received from control data receiver (SRx(R1)) in n-1 state

t1(n): n 상태에서 S-data를 선박데이터송신기(STx(R1))에서 송신한 시간t1(n): Time when S-data is transmitted from the ship data transmitter (STx(R1)) in n state

t2(n): n 상태에서 S-data를 선박데이터수신기(CRx(R1))에서 수신한 시간t2(n): Time when S-data is received from the ship data receiver (CRx(R1)) in n state

단계 3: 각 섹터의 지연시간과 지연시간차의 계산Step 3: Calculation of delay time and delay time difference for each sector

원격제어 시스템의 4섹터별 지연시간(DT-R1)은 다음 식(3)을 이용하여 계산하고, 감시 시스템의 4섹터별 지연시간(DT-R2)은 다음 식(4)을 이용하여 계산한다.The delay time (DT-R1) for each 4 sectors of the remote control system is calculated using the following equation (3), and the delay time for each 4 sectors (DT-R2) for the monitoring system is calculated using the following equation (4). .

DT-R1(n,s) = TR1-data(n,ma) - TR1-data(n,mb) -------------------- (3)DT-R1(n,s) = TR1-data(n,ma) - TR1-data(n,mb) -------------------- (3)

DT-R2(n,s) = TR2-data(n,ma) - TR2-data(n,mb) -------------------- (4)DT-R2(n,s) = TR2-data(n,ma) - TR2-data(n,mb) -------------------- (4)

여기서 s는 4섹터를 구분하기 위한 번호(s=1,2,3,4)이고, s=1은 T1과 T2 사이의 선박데이터(S-data) 송수신 구간을 나타내고, s=2는 T2와 T3 사이의 원격제어구간을 나타내고, s=3은 T3과 T4 사이의 제어데이터(C-data)의 송수신 구간을 나타내고, s=4는 T4와 T1 사이의 선박제어 구간을 나타낸다. 아울러, ma와 mb는 섹터의 전과 후의 데이터 번호로서, s=1은 ma=5와 mb=4이고, s=2는 ma=2와 mb=1이고, s=3은 ma=3과 mb=2이고, s=4는 ma=4와 mb=3이다.Here, s is a number to distinguish the 4 sectors (s=1, 2, 3, 4), s=1 represents the ship data (S-data) transmission/reception section between T1 and T2, and s=2 represents the It represents the remote control section between T3, s=3 represents the transmission/reception section of control data (C-data) between T3 and T4, and s=4 represents the ship control section between T4 and T1. In addition, ma and mb are the data numbers before and after the sector, where s=1 is ma=5 and mb=4, s=2 is ma=2 and mb=1, and s=3 is ma=3 and mb= 2, and s=4 means ma=4 and mb=3.

지연시간차(DT-diff)는 다음 식(5)을 이용하여 계산한다.Delay time difference (DT-diff) is calculated using the following equation (5).

DT-diff(n,s) = DT-R1(n,s) - DT-R2(n,s) -------------------------- (5)DT-diff(n,s) = DT-R1(n,s) - DT-R2(n,s) ------------------------ -- (5)

단계 4: 원격제어 데이터 송수신 상태의 코드 생성과 상태의 결정Step 4: Code generation and status determination of remote control data transmission and reception status

원격제어 데이터 송수신 상태 코드(TRS-Code)는 다음 식(6)을 이용하여 생성한다.The remote control data transmission/reception status code (TRS-Code) is generated using the following equation (6).

TRS-Code(n) = 1 + [TRS(n,s=1) + (TRS(n,s=2)×2) + (TRS(n,s=3)×4) + (TRS(n,s=4)×8)] ------------------------------------------------------- (6)TRS-Code(n) = 1 + [TRS(n,s=1) + (TRS(n,s=2)×2) + (TRS(n,s=3)×4) + (TRS(n, s=4)×8)] ------------------------------------------ ------------- (6)

여기서 TRS는 2진 부호(0,1)로 이용한 4지연구간별 송수신 상태를 나타낸 것으로, 다음 조건을 이용하여 결정한다.Here, TRS represents the transmission/reception status for each of the four regions using binary codes (0,1), and is determined using the following conditions.

If DT-diff(n,s) is 0.0 then, TRS(n,s)=0 others, TRS(n,s)=1If DT-diff(n,s) is 0.0 then, TRS(n,s)=0 others, TRS(n,s)=1

원격제어 데이터 송수신 상태는 다음 조건을 이용하여 정상여부를 결정한다.The status of remote control data transmission and reception is determined as normal using the following conditions.

if TRS-Code is 1 then, Fully-Normal(FN)if TRS-Code is 1 then, Fully-Normal(FN)

if (1 < TRS-Code ≤ 15) then, Partly-Abnormal(PA)if (1 < TRS-Code ≤ 15) then, Partly-Abnormal(PA)

if TRS-Code is 16 then, Fully-Abnormal(FA)if TRS-Code is 16 then, Fully-Abnormal(FA)

여기서 FN은 모두 정상임을 나타내고, PA는 부분적으로 비정상임을 나타내고, FA는 모두 비정상임을 나타낸다.Here, FN indicates everything is normal, PA indicates it is partially abnormal, and FA indicates everything is abnormal.

위의 식(6)에서 산출한 상태 코드(TRS-Code)는 1부터 16까지의 숫자로 나타나는데, 상태 코드를 이용한 원격제어 데이터의 송수신 상태 해석 방법은 [표 1]을 이용하여 설명한다. [표 1]은 16종의 TRS-Code에 대한 4섹터별 송수신 상태(TRS)와 상태 판단(State Decision)을 나타낸다. [표 1]을 이용한 TRS-Code의 해석 방법을 설명하면 다음과 같다.The status code (TRS-Code) calculated from equation (6) above is expressed as a number from 1 to 16. The method of interpreting the transmission and reception status of remote control data using the status code is explained using [Table 1]. [Table 1] shows the transmission/reception status (TRS) and state decision for each 4 sector for 16 types of TRS-Code. The TRS-Code interpretation method using [Table 1] is explained as follows.

TRS-Code=1: 원격제어에서 4섹터의 데이터송수신상태는 모두 정상(FN)TRS-Code=1: In remote control, all 4 sector data transmission and reception status are normal (FN).

RL-Code=16: 원격제어에서 섹터의 데이터송수신상태는 모두 비정상(FA)RL-Code=16: In remote control, the data transmission and reception status of the sector is all abnormal (FA).

RL-Code=2: 원격제어에서 섹터1의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=2: In remote control, the data transmission/reception status of sector 1 is abnormal (PA).

RL-Code=3: 원격제어에서 섹터2의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=3: In remote control, the data transmission/reception status of sector 2 is abnormal (PA).

RL-Code=5: 원격제어에서 섹터3의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=5: In remote control, the data transmission/reception status of sector 3 is abnormal (PA).

RL-Code=9: 원격제어에서 섹터4의 데이터송수신상태는 비정상(PA)RL-Code=9: In remote control, the data transmission/reception status of sector 4 is abnormal (PA).

그 외의 RL-Code는 원격제어에서 2섹터 또는 3섹터에서 데이터송수신상태가 비정상임(PA)을 나타낸다.Other RL-Code indicates that the data transmission/reception status is abnormal (PA) in sector 2 or sector 3 in remote control.

TRS-CodeTRS-Code TRS(s=1)TRS(s=1) TRS(s=2)TRS(s=2) TRS(s=3)TRS(s=3) TRS(s=4)TRS(s=4) State DecisionState Decision 1One 00 00 00 00 FNF.N. 22 1One 00 00 00 PAPA 33 00 1One 00 00 PAPA 44 1One 1One 00 00 PAPA 55 00 00 1One 00 PAPA 66 1One 00 1One 00 PAPA 77 00 1One 1One 00 PAPA 88 1One 1One 1One 00 PAPA 99 00 00 00 1One PAPA 1010 1One 00 00 1One PAPA 1111 00 1One 00 1One PAPA 1212 1One 1One 00 1One PAPA 1313 00 00 1One 1One PAPA 1414 1One 00 1One 1One PAPA 1515 00 1One 1One 1One PAPA 1616 1One 1One 1One 1One FAFA

(TRS-Code를 이용한 원격제어 데이터의 송수신 상태 해석 표)(Interpretation table of remote control data transmission and reception status using TRS-Code)

3. 원격제어 데이터 송수신 상태의 가시화 방법3. Method of visualizing remote control data transmission and reception status

원격제어 데이터 송수신 상태는, 1)지연시간 가시화 창(visualization window)과 2)송수신 상태 가시화 창으로 구분한 2종의 가시화 창을 이용하여 가시화한다. 지연시간 가시화 창은 지연시간과 지연시간 측정시간 등을 가시화하고, 이러한 지연시간에 따른 원격제어 데이터 송수신 상태는 송수신 상태 가시화 창을 이용하여 가시화한다.The status of remote control data transmission and reception is visualized using two types of visualization windows: 1) delay time visualization window and 2) transmission and reception status visualization window. The delay time visualization window visualizes the delay time and delay time measurement time, and the remote control data transmission and reception status according to the delay time is visualized using the transmission and reception status visualization window.

아울러, 지연시간 가시화 창에는 3종의 데이터(TR1-set, 원격제어 데이터 송수신 시간; TR2-set, 감시용 측정 시간; DT, 지연시간)를 표시하고, 송수신 상태 가시화 창은 3종의 데이터(DT, 지연시간; TRS, 데이터 송수신 상태; TRS-Code, 데이터 송수신 상태 코드)를 표시한다.In addition, the delay time visualization window displays three types of data (TR1-set, remote control data transmission and reception time; TR2-set, monitoring measurement time; DT, delay time), and the transmission and reception status visualization window displays three types of data ( DT, delay time; TRS, data transmission/reception status; TRS-Code, data transmission/reception status code).

3.1. 지연시간 가시화 방법3.1. How to visualize delay time

지연시간의 가시화 방법은 그림 4를 이용하여 설명한다. 그림 4는 지연시간 가시화 창의 구성도를 나타낸다.The visualization method of delay time is explained using Figure 4. Figure 4 shows the configuration of the delay time visualization window.

가시화 창은 원격제어자가 쉽게 지연시간 발생 구간을 알 수 있도록 자율운항선박의 원격제어절차를 고려하여 다음과 같이 구성한다. 1)선박제어 부분(Ship Control)과 원격제어 부분(Remote Control) 그리고 이들 사이의 데이터통신 부분을 구분하여 구성하고, 2)원격제어절차는 선박에서 R1과 R2의 통신망을 통해 데이터를 송신할 때부터 다시 선박에서 데이터를 송신할 때까지의 과정을 화살표로 연결한 박스 그림을 이용하여 묘사하고, 3)4지연구간은 섹터1(Sector 1)부터 섹터4(Sector 4)까지의 섹터(Sector)로 표시한다.The visualization window is configured as follows, taking into account the remote control procedure of autonomous ships so that the remote controller can easily identify the section where delay time occurs. 1) It consists of the ship control part (Ship Control), the remote control part (Remote Control), and the data communication part between them. 2) The remote control procedure is when data is transmitted from the ship through the communication networks of R1 and R2. The process from when data is transmitted from the ship again is depicted using a box diagram connected by arrows, and 3) the 4-area research period is comprised of sectors from Sector 1 to Sector 4. It is displayed as

지연시간은 다음과 같이 표시한다, 1)4섹터로 구분하여 지연시간(즉, DT1, DT2, DT3, DT4)을 표시함으로써 원격제어자가 어느 지연구간에서 발생한 지연시간인지를 쉽게 인지할 수 있도록 하고, 지연시간은 SSS.ss(3단위 초와 1/100단위의 초)의 형태로 표시하며, 2)지연시간과 함께 각 송수신기(STx, CRx, CTx, SRx)의 데이터 송수신 시간 또는 측정시간을 표시하여 원격제어자가 지연이 발생한 시간도 쉽게 파악할 수 있도록 하고, 측정시간은 HH:MM:SS.ss(HH는 2단위 시, M은 2단위 분, SS.ss는 2단위초와 1/100단위의 초)의 형태로 표시한다.The delay time is displayed as follows: 1) It is divided into 4 sectors and the delay time (i.e. DT1, DT2, DT3, DT4) is displayed so that the remote controller can easily recognize which delay section the delay time occurred in. , the delay time is displayed in the form of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 of a second), and 2) the data transmission/reception time or measurement time of each transceiver (STx, CRx, CTx, SRx) along with the delay time It is displayed so that the remote controller can easily determine the time when the delay occurred, and the measurement time is HH:MM:SS.ss (HH is 2 units of hours, M is 2 units of minutes, and SS.ss is 2 units of seconds and 1/100). It is expressed in the form of units (seconds).

3.2. 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화 방법3.2. How to visualize remote control data transmission and reception status

원격제어 데이터 송수신 상태의 가시화 방법은 그림 5를 이용하여 설명한다. 그림 5는 가시화 창의 구성도를 나타낸다.The visualization method of remote control data transmission and reception status is explained using Figure 5. Figure 5 shows the configuration of the visualization window.

가시화 창은 다음과 같이 구성한다. 1) 원격제어 데이터 송수신 상태는 순환적인 원격제어절차와 4지연구간을 고려하여 4박스 형태의 그림을 이용하여 표시하고, 2)제어절차는 4박스를 화살표로 연결하여 묘사하고, 3)R1과 R2의 통신망의 4지연구간에 대한 지연시간(DT), 송수신 상태(TRS), 상태 코드(TRS-Code)를 표시한다.The visualization window is composed as follows. 1) The status of remote control data transmission and reception is displayed using a 4-box diagram considering the circular remote control procedure and the 4-branch research interval, 2) The control procedure is depicted by connecting the 4 boxes with arrows, 3) R1 and Displays the delay time (DT), transmission/reception status (TRS), and status code (TRS-Code) between the four branches of R2's communication network.

데이터 송수신 상태는 다음과 같이 표시한다. 1)각 지연구간의 송수신 상태는 2색(Blue, Red)을 이용하여 정상(Normal)인 경우 파란색(Blue)으로 표시하고 비정상(Abnormal)인 경우 적색(Red)으로 표시하며, 2)상태 코드(TRS-Code)는 화면 중앙에 표시하고, 3)각 지연구간의 지연시간은 SSS.ss(3단위 초와 1/100단위의 초)의 표시형식을 이용하여 표시한다.The data transmission/reception status is displayed as follows. 1) The transmission and reception status of each delay section uses two colors (Blue, Red), and when normal, it is displayed in blue and when abnormal, it is displayed in red. 2) Status code (TRS-Code) is displayed in the center of the screen, and 3) the delay time of each delay section is displayed using the display format of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 units of seconds).

가시화 방법은 다음과 같다. 1)섹터1(Sector 1)에서, R1의 통신망을 통한 S-data의 송수신 상태가 정상이면 TRS(DT1) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다. 2)섹터 2(Sector 2)에서, R1의 통신망을 통한 S-data의 수신과 C-data의 송신 상태가 정상이면 TRS(DT2) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다. 3)섹터 3(Sector 3)에서, R1의 통신망을 통한 C-data의 송수신 상태가 정상이면 TRS(DT3) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다. 4)섹터 4(Sector 4)에서, R1의 통신망을 통한 C-data의 수신과 S-data의 송신 상태가 정상이면 TRS(DT4) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다. 5)상태 코드(TRS-Code)의 경우는 숫자 1부터 16까지로 나타내고 [표 1]을 이용하여 상태를 해석한다.The visualization method is as follows. 1) In Sector 1, if the S-data transmission and reception status through R1's communication network is normal, the TRS (DT1) box is displayed in blue (B), and if it is abnormal, it is displayed in red (R). 2) In Sector 2, if the reception of S-data and transmission of C-data through R1's communication network are normal, the TRS (DT2) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is displayed in red (R). It is displayed as 3) In Sector 3, if the transmission and reception status of C-data through R1's communication network is normal, the TRS (DT3) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is displayed in red (R). 4) In Sector 4, if the reception of C-data and transmission of S-data through R1's communication network are normal, the TRS (DT4) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is red (R). It is displayed as 5) The status code (TRS-Code) is indicated by numbers 1 to 16, and the status is interpreted using [Table 1].

이를 통해 원격제어자는 원격제어를 수행하면서 각 지연구간의 데이터 송수신 상태를 인지할 수 있기 때문에 데이터 송수신 오류로 인한 제어 실패를 예방할 수 있다.Through this, the remote controller can recognize the data transmission and reception status of each delay section while performing remote control, thereby preventing control failure due to data transmission and reception errors.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.Meanwhile, the present invention is not limited to the described embodiments, and can be used by changing the application area, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those with knowledge. Accordingly, such variations or modifications should fall within the scope of the claims of the present invention.

Claims (10)

원격제어 데이터의 송수신 상태를 실시간으로 감시하기 위한 감시 시스템으로부터 감시용 시간 데이터를 실시간 전송하기 위한 데이터 전송 포맷과 감시 절차 수립단계;
원격제어 데이터 송수신 상태를 정량적으로 결정하기 위한 수단 수립단계;
지연시간 가시화 과정과 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화 과정으로 이루어지되, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태는 순환적인 원격제어절차와 4지연구간을 고려하여 4박스 형태의 그림을 이용하여 표시하고, 상기 원격제어절차는 4박스를 화살표로 연결하여 도식화하고, R1과 R2의 통신망의 4지연구간에 대한 지연시간(DT), 송수신 상태(TRS), 상태 코드(TRS-Code))를 표시한 가시화 창으로 된 원격제어 데이터 송수신 상태의 가시화단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
Establishing a data transmission format and monitoring procedure for transmitting time data for monitoring in real time from a monitoring system for monitoring the transmission and reception status of remote control data in real time;
Establishing a means to quantitatively determine the status of remote control data transmission and reception;
It consists of a delay time visualization process and a remote control data transmission/reception status visualization process. The remote control data transmission/reception status is displayed using a 4-box diagram in consideration of the cyclical remote control procedure and the 4-zone research, and the remote control data transmission/reception status is displayed using a 4-box diagram. The remote control is schematic with 4 boxes connected by arrows, and has a visualization window that displays the delay time (DT), transmission/reception status (TRS), and status code (TRS-Code) between the 4 branches of the communication network of R1 and R2. A method of monitoring the data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships, characterized in that it consists of a visualization step of the control data transmission and reception status.
제 1항에 있어서, 상기 감시 시스템은 자율운항선박을 제어하는 과정에서 송수신하는 데이터가 실제 송수신되었는지의 여부와 데이터의 오손 또는 훼손여부를 감시하기 위한 것으로,
원격제어 데이터 송수신기를 이용하여 측정한 감시용 시간 데이터를 측정하는 원격제어 데이터 송수신기와, 상기 감시용 시간 데이터를 전송하기 위한 송수신기와, LTE, LT-M, WiFi, V-SAT 중 어느 하나로 된 통신망과, 상기 감시용 시간 데이터와 원격제어 데이터 양쪽을 이용한 원격제어 데이터 송수신상태 결정절차 및 지연시간과 송수신 상태를 가시화하기 위한 디스플레이로 구성된 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
According to claim 1, the monitoring system is for monitoring whether data transmitted and received in the process of controlling an autonomous ship is actually transmitted and received and whether the data is corrupted or damaged,
A remote control data transceiver for measuring monitoring time data measured using a remote control data transceiver, a transceiver for transmitting the monitoring time data, and a communication network consisting of any one of LTE, LT-M, WiFi, and V-SAT. and a remote control data transmission/reception status determination procedure using both the monitoring time data and remote control data, and a display for visualizing the delay time and transmission/reception status. In order to prevent control failure in remote control of autonomous ships, real-time A method of monitoring data transmission and reception status using measurement delay time.
제 1항에 있어서, 원격제어 데이터 송수신 상태의 감시과정은 하기의 (method 1)를 이용하여 구현하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
(method 1)
1) R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(STx(R1))에서 선박데이터(S-data)의 전송시간 T1을 측정한 후, T1의 시간을 이용하여 V-data(T1)을 구축하고 R2의 통신망 송신기(STx(R2))를 통해 V-data(T1)을 송신한다.
2) R2의 통신망 수신기(CRx(R2))를 통해 V-data(T1)를 수신하고, 이와 동시에 R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 수신기(STx(R1))에서 S-data의 수신시간 T2를 측정하여 V-data(T1)을 V-data(T2)로 갱신한다.
3) R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(CTx(R1))에서 제어데이터(C-data)의 송신시간 T3을 측정한 후, T3의 시간을 이용하여 V-data(T2)을 V-data(T3)로 갱신하고, R2의 통신망 송신기(CTx(R2))를 통해 V-data(T3)를 송신한다.
4) R2의 통신망 수신기(SRx(R2))를 통해 V-data(T3)를 수신하고 이와 동시에 R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 수신기(SRx(R1))에서 C-data의 수신시간 T4를 측정하여 V-data(T3)를 V-data(T4)로 갱신한다.
5) R1의 통신망을 이용한 원격제어 시스템의 송신기(STx(R1))에서 선박데이터(S-data)의 송신시간 T4를 측정한 후, T4의 시간을 이용하여 V-data(T4)을 V-data(T1)로 갱신하고 R2의 통신망 송신기(STx(R2))를 통해 V-data(T1)을 송신한다.
6) 위의 5단계를 반복하면서 획득한 감시용 시간 데이터(V-Data)와 원격제어 시스템의 데이터베이스(D/B)에 저장한 원격제어 송수신 시간 데이터를 획득하여 원격제어 데이터 송수신 상태를 결정하고 가시화하여 지속적으로 감시한다.
According to claim 1, the monitoring process of the remote control data transmission and reception status is implemented using (method 1) below. Data transmission and reception status using real-time measured delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships. surveillance method.
(method 1)
1) Measure the transmission time T1 of the ship data (S-data) from the transmitter (STx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, and then construct V-data (T1) using the time of T1. V-data (T1) is transmitted through R2's network transmitter (STx(R2)).
2) V-data (T1) is received through R2's communication network receiver (CRx(R2)), and at the same time, S-data reception time T2 is received from the receiver (STx(R1)) of the remote control system using R1's communication network. Measure and update V-data(T1) to V-data(T2).
3) After measuring the transmission time T3 of the control data (C-data) from the transmitter (CTx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, V-data (T2) is converted to V-data using the time of T3. It is updated with data(T3), and V-data(T3) is transmitted through R2's communication network transmitter (CTx(R2)).
4) Receive V-data (T3) through R2's communication network receiver (SRx(R2)) and at the same time receive C-data reception time T4 from the receiver (SRx(R1)) of the remote control system using R1's communication network. Measure and update V-data (T3) to V-data (T4).
5) After measuring the transmission time T4 of the ship data (S-data) from the transmitter (STx(R1)) of the remote control system using the communication network of R1, V-data (T4) is converted to V- Update data(T1) and transmit V-data(T1) through R2's communication network transmitter (STx(R2)).
6) Obtain the monitoring time data (V-Data) obtained by repeating the above 5 steps and the remote control transmission/reception time data stored in the database (D/B) of the remote control system to determine the remote control data transmission/reception status. Visualize and continuously monitor.
제 1항에 있어서, 상기 감시용 시간 데이터를 실시간 전송하기 위한 데이터 전송 포맷은 하기의 수식 (1)을 이용하여 구현하며, 상기 전송 포맷은 하기의 (method 2)를 이용하여 획득하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
수식 (1) 감시용 시간데이터(V-data) = {T(n,m=1), T(n,m=2), T(n,m=3), T(n,m=4), T(n,m=5)}
여기서 n은 원격제어상태 구분번호로서 n=1,2,… N(N은 최종 원격제어상태)이고, m은 데이터 주소로서 m=1,2,… M(M은 총 데이터 주소의 수로서 M=5)이고, T(n,m)는 n의 원격제어상태에서 m의 주소에 있는 측정시간을 나타낸 것임.
(method 2)
1) 측정시간 T1에서 V-data(T1)의 구현은,
V-data(T1) = {T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n)}
여기서 T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1)는 n-1의 원격제어상태에서 측정한 시간을 나타내고, T1(n)은 n의 원격제어상태에서 측정한 시간을 나타낸다.
2) V-data(T1)의 첫 번째 주소에 있는 T1(n-1)을 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T2(n)를 삽입하여 V-data(T1)를 다음 형태의 V-data(T2)로 갱신한다.
V-data(T2) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}
3) V-data(T2)의 첫 번째 주소에 있는 T2(n-1)를 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T3(n)을 삽입하여 V-data(T2)를 다음 형태의 V-data(T3)로 갱신한다.
V-data(T3) = {T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n)}
4) V-data(T3)의 첫 번째 주소에 있는 T3(n-1)을 제거하고 나머지 데이터의 주소를 좌측으로 이동시킨 후 다섯 번째 주소에 T4(n)를 삽입하여 V-data(T3)를 다음 형태의 V-data(T4)로 갱신한다.
V-data(T4) = {T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n), T4(n)}
5) 단계 1과 동일한 방법을 이용하여 V-data(T4)를 다음 형태의 V-data(T1)로 갱신한다.
V-data(T1) = {T1(n), T2(n), T3(n), T4(n), T1(n+1)}
The method of claim 1, wherein the data transmission format for real-time transmission of the monitoring time data is implemented using equation (1) below, and the transmission format is obtained using (method 2) below. A method of monitoring data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships.
Formula (1) Time data for monitoring (V-data) = {T(n,m=1), T(n,m=2), T(n,m=3), T(n,m=4) , T(n,m=5)}
Here, n is the remote control status identification number, where n=1,2,… N (N is the final remote control state), and m is the data address, where m=1,2,... M (M is the total number of data addresses, M=5), and T(n,m) represents the measurement time at the address of m in the remote control state of n.
(method 2)
1) The implementation of V-data(T1) at measurement time T1 is:
V-data(T1) = {T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n)}
Here, T1(n-1), T2(n-1), T3(n-1), and T4(n-1) represent the time measured in the remote control state of n-1, and T1(n) represents the time measured in the remote control state of n-1. Indicates the time measured in remote control mode.
2) Remove T1(n-1) in the first address of V-data(T1), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T2(n) in the fifth address to create V-data(T1). is updated with V-data(T2) in the following form.
V-data(T2) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}
3) Remove T2(n-1) from the first address of V-data(T2), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T3(n) at the fifth address to create V-data(T2). is updated with V-data (T3) in the following form.
V-data(T3) = {T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n)}
4) Remove T3(n-1) in the first address of V-data(T3), move the addresses of the remaining data to the left, and insert T4(n) in the fifth address to create V-data(T3). Update to V-data (T4) in the following form.
V-data(T4) = {T4(n-1), T1(n), T2(n), T3(n), T4(n)}
5) Using the same method as step 1, update V-data (T4) to V-data (T1) in the following form.
V-data(T1) = {T1(n), T2(n), T3(n), T4(n), T1(n+1)}
제 1항에 있어서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태의 감시절차는 원격제어 절차와 감시용 시간데이터의 획득절차와 원격제어 데이터의 송수신 상태 감시절차로 이루어지는 것으로 하기의 (method 3)를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
(method 3)
1) 상기 원격제어 절차에서 발생하는 원격제어 데이터를 데이터베이스(D/B)에 저장하고, 이와 동시에 상기 감시용 시간 데이터 획득 절차에서는 원격제어 절차에서 발생하는 데이터 송수신 시간을 지속적으로 측정하여 감시용 시간데이터(V-data)를 갱신하면서 T2 시간에서의 감시용 시간 데이터(V-data(T2))를 획득한다.
2) 상기 원격제어 절차의 데이터베이스(D/B)에서 시간 T2의 데이터 송수신 시간을 도출하고, V-data(T2)에서 감시용 시간을 도출한 후, 이들의 시간을 이용하여 지연시간을 계산한다.
3) 상기 계산된 지연시간을 이용하여 지연시간의 차이를 계산한 후, 지연시간의 차이를 이용하여 2진 부호를 갖는 송수신 상태를 결정하고, 2진 부호를 갖는 송수신 상태를 조합하여 상태 코드를 생성하고, 마지막으로 지연시간과 송수신 상태 및 상태 코드를 이용하여 원격제어 데이터 송수신 상태를 화면에 가시화한다.
The method of claim 1, wherein the monitoring procedure of the remote control data transmission and reception status consists of a remote control procedure, a procedure for acquiring time data for monitoring, and a monitoring procedure for the transmission and reception status of the remote control data, and is performed using (method 3) below. A method of monitoring the data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships, characterized by:
(method 3)
1) The remote control data generated from the remote control procedure is stored in the database (D/B), and at the same time, the monitoring time data acquisition procedure continuously measures the data transmission and reception time generated from the remote control procedure to determine the monitoring time. While updating the data (V-data), monitoring time data (V-data(T2)) at T2 time is acquired.
2) Derive the data transmission and reception time of time T2 from the database (D/B) of the remote control procedure, derive the monitoring time from V-data (T2), and then calculate the delay time using these times. .
3) After calculating the difference in delay time using the calculated delay time, determine the transmission/reception status with a binary code using the difference in delay time, and combine the transmission/reception status with a binary code to create a status code. Finally, the remote control data transmission and reception status is visualized on the screen using delay time, transmission and reception status, and status code.
제 1항에 있어서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태를 정량적으로 결정하기 위한 수단 수립단계에서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태는 하기의 (method 4)를 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
(method 4)
1) 원격제어 시스템의 데이터 송수신시간은 R1의 통신망을 통해 데이터베이스(DB)에 저장된 송수신시간 데이터를 획득한 후, 하기 수식 (2)를 이용하여 n×m 매트릭스 구조의 송수신시간 세트(TR1-set)로 변환하여 획득한다.
수식 (2) : TR1-set(n,m) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}
여기서, n은 측정상태 구분번호로서 n=1,2,… N(N은 최종 측정상태)이고, m은 데이터의 번호로서 m=1,2,… M(M은 총 데이터 수로서 M=5)이고, 각 송수신시간은 GPS 시간을 이용하여 측정한 것으로 다음과 같이 정의한다.
T2(n-1): n-1 상태에서 선박데이터(S-data)를 원격제어에서 수신한 시간
T3(n-1): n-1 상태에서 제어데이터(C-data)를 원격제어에서 송신한 시간
T4(n-1): n-1 상태에서 제어데이터(C-data)를 선박에서 수신한 시간
T1(n): n 상태에서 선박데이터(S-data)를 선박에서 송신한 시간
T2(n): n 상태에서 선박데이터(S-data)를 원격제어에서 수신한 시간
2) 감시 시스템에서 측정한 시간은 R2의 통신망을 통해 실시간으로 획득한 측정시간을 하기의 수식 (3)을 이용하여 n×m 매트릭스 구조의 측정시간 세트(TR2-set)로 변환하여 획득한다.
수식 (3) : TR2-set(n,m) = {t2(n-1), t3(n-1), t4(n-1), t1(n), t2(n)}
여기서, 각 측정시간은 다음과 같이 정의한다.
t2(n-1): n-1상태에서 S-data를 선박데이터수신기(CRx(R1))에서 수신한 시간
t3(n-1): n-1상태에서 C-data를 제어데이터송신기(CTx(R1))에서 송신한 시간
t4(n-1): n-1상태에서 C-data를 제어데이터수신기(SRx(R1))에서 수신한 시간
t1(n): n 상태에서 S-data를 선박데이터송신기(STx(R1))에서 송신한 시간
t2(n): n 상태에서 S-data를 선박데이터수신기(CRx(R1))에서 수신한 시간
3) 각 섹터의 지연시간과 지연시간차의 계산
원격제어 시스템의 4섹터별 지연시간(DT-R1)은 다음 수식 (4)를 이용하여 계산하고, 감시 시스템의 4섹터별 지연시간(DT-R2)은 다음 식(4)을 이용하여 계산한다.
수식 (4) : DT-R1(n,s) = TR1-data(n,ma) - TR1-data(n,mb)
수식 (5) : DT-R2(n,s) = TR2-data(n,ma) - TR2-data(n,mb)
여기서 s는 4섹터를 구분하기 위한 번호(s=1,2,3,4)이고, s=1은 T1과 T2 사이의 선박데이터(S-data) 송수신 구간을 나타내고, s=2는 T2와 T3 사이의 원격제어구간을 나타내고, s=3은 T3과 T4 사이의 제어데이터(C-data)의 송수신 구간을 나타내고, s=4는 T4와 T1 사이의 선박제어 구간을 나타낸다. 아울러, ma와 mb는 섹터의 전과 후의 데이터 번호로서, s=1은 ma=5와 mb=4이고, s=2는 ma=2와 mb=1이고, s=3은 ma=3과 mb=2이고, s=4는 ma=4와 mb=3이다.
지연시간차(DT-diff)는 다음 수식 (6)을 이용하여 계산한다.
수식 (6) : DT-diff(n,s) = DT-R1(n,s) - DT-R2(n,s)
4) 원격제어 데이터 송수신 상태의 코드 생성과 상태의 결정을 위하여 원격제어 데이터 송수신 상태 코드(TRS-Code)는 하기의 수식 (7)을 이용하여 생성한다.
수식 (7) : TRS-Code(n) = 1 + [TRS(n,s=1) + (TRS(n,s=2)×2) + (TRS(n,s=3)×4) + (TRS(n,s=4)×8)]
여기서 TRS는 2진 부호(0,1)로 이용한 4지연구간별 송수신 상태를 나타낸 것으로, 다음 조건을 이용하여 결정한다.
If DT-diff(n,s) is 0.0 then, TRS(n,s)=0 others, TRS(n,s)=1
원격제어 데이터 송수신 상태는 다음 조건을 이용하여 정상여부를 결정한다.
if TRS-Code is 1 then, Fully-Normal(FN)
if (1 < TRS-Code ≤ 15) then, Partly-Abnormal(PA)
if TRS-Code is 16 then, Fully-Abnormal(FA)
여기서 FN은 모두 정상임을 나타내고, PA는 부분적으로 비정상임을 나타내고, FA는 모두 비정상임을 나타낸다.
위의 수식 (7)에서 산출한 상태 코드(TRS-Code)는 1부터 16까지의 숫자로 나타나는데, 상태 코드를 이용한 원격제어 데이터의 송수신 상태 해석 방법은 16종의 TRS-Code에 대한 4섹터별 송수신 상태(TRS)와 상태 판단(State Decision)을 나타낸다. 이를 이용한 TRS-Code의 해석 방법을 설명하면 다음과 같다.
TRS-Code=1: 원격제어에서 4섹터의 데이터송수신상태는 모두 정상(FN)
RL-Code=16: 원격제어에서 섹터의 데이터송수신상태는 모두 비정상(FA)
RL-Code=2: 원격제어에서 섹터1의 데이터송수신상태는 비정상(PA)
RL-Code=3: 원격제어에서 섹터2의 데이터송수신상태는 비정상(PA)
RL-Code=5: 원격제어에서 섹터3의 데이터송수신상태는 비정상(PA)
RL-Code=9: 원격제어에서 섹터4의 데이터송수신상태는 비정상(PA)
그 외의 RL-Code는 원격제어에서 2섹터 또는 3섹터에서 데이터송수신상태가 비정상임(PA)을 나타낸다.
The remote control of an autonomous ship according to claim 1, wherein in the step of establishing means for quantitatively determining the remote control data transmission and reception status, the remote control data transmission and reception status is determined using (method 4) below. A method of monitoring data transmission and reception status using real-time measurement delay time to prevent control failure.
(method 4)
1) The data transmission and reception time of the remote control system is obtained by obtaining the transmission and reception time data stored in the database (DB) through R1's communication network, and then using the formula (2) below to determine the transmission and reception time set (TR1-set) with an n × m matrix structure. ) to obtain it.
Formula (2): TR1-set(n,m) = {T2(n-1), T3(n-1), T4(n-1), T1(n), T2(n)}
Here, n is the measurement status identification number, where n = 1, 2,… N (N is the final measurement state), and m is the data number, where m=1,2,... M (M is the total number of data, M=5), and each transmission and reception time is measured using GPS time and is defined as follows.
T2(n-1): Time when ship data (S-data) is received from remote control in n-1 state
T3(n-1): Time when control data (C-data) is transmitted from remote control in n-1 state
T4(n-1): Time when control data (C-data) is received from the ship in n-1 state
T1(n): Time when ship data (S-data) is transmitted from the ship in n state
T2(n): Time when ship data (S-data) is received from remote control in n state
2) The time measured in the monitoring system is obtained by converting the measurement time acquired in real time through R2's communication network into a measurement time set (TR2-set) with an n×m matrix structure using the formula (3) below.
Formula (3): TR2-set(n,m) = {t2(n-1), t3(n-1), t4(n-1), t1(n), t2(n)}
Here, each measurement time is defined as follows.
t2(n-1): Time when S-data is received from the ship data receiver (CRx(R1)) in n-1 state
t3(n-1): Time when C-data is transmitted from the control data transmitter (CTx(R1)) in n-1 state
t4(n-1): Time when C-data is received from control data receiver (SRx(R1)) in n-1 state
t1(n): Time when S-data is transmitted from the ship data transmitter (STx(R1)) in n state
t2(n): Time when S-data is received from the ship data receiver (CRx(R1)) in n state
3) Calculation of delay time and delay time difference for each sector
The delay time (DT-R1) for each 4 sectors of the remote control system is calculated using the following equation (4), and the delay time for each 4 sectors (DT-R2) for the monitoring system is calculated using the following equation (4). .
Formula (4): DT-R1(n,s) = TR1-data(n,ma) - TR1-data(n,mb)
Formula (5): DT-R2(n,s) = TR2-data(n,ma) - TR2-data(n,mb)
Here, s is a number to distinguish the 4 sectors (s=1, 2, 3, 4), s=1 represents the ship data (S-data) transmission/reception section between T1 and T2, and s=2 represents the It represents the remote control section between T3, s=3 represents the transmission/reception section of control data (C-data) between T3 and T4, and s=4 represents the ship control section between T4 and T1. In addition, ma and mb are the data numbers before and after the sector, where s=1 is ma=5 and mb=4, s=2 is ma=2 and mb=1, and s=3 is ma=3 and mb= 2, and s=4 is ma=4 and mb=3.
Delay time difference (DT-diff) is calculated using the following formula (6).
Formula (6): DT-diff(n,s) = DT-R1(n,s) - DT-R2(n,s)
4) In order to generate a code for the remote control data transmission/reception status and determine the status, the remote control data transmission/reception status code (TRS-Code) is generated using the formula (7) below.
Formula (7): TRS-Code(n) = 1 + [TRS(n,s=1) + (TRS(n,s=2)×2) + (TRS(n,s=3)×4) + (TRS(n,s=4)×8)]
Here, TRS represents the transmission/reception status for each of the four regions using binary codes (0,1), and is determined using the following conditions.
If DT-diff(n,s) is 0.0 then, TRS(n,s)=0 others, TRS(n,s)=1
The status of remote control data transmission and reception is determined as normal using the following conditions.
if TRS-Code is 1 then, Fully-Normal(FN)
if (1 < TRS-Code ≤ 15) then, Partly-Abnormal(PA)
if TRS-Code is 16 then, Fully-Abnormal(FA)
Here, FN indicates everything is normal, PA indicates it is partially abnormal, and FA indicates everything is abnormal.
The status code (TRS-Code) calculated from the above formula (7) is expressed as a number from 1 to 16. The method of interpreting the transmission and reception status of remote control data using the status code is based on 4 sectors for 16 types of TRS-Code. Indicates transmission/reception status (TRS) and state decision. The TRS-Code interpretation method using this is explained as follows.
TRS-Code=1: In remote control, all 4 sector data transmission and reception status are normal (FN).
RL-Code=16: In remote control, the data transmission and reception status of the sector is all abnormal (FA).
RL-Code=2: In remote control, the data transmission/reception status of sector 1 is abnormal (PA).
RL-Code=3: In remote control, the data transmission/reception status of sector 2 is abnormal (PA).
RL-Code=5: In remote control, the data transmission/reception status of sector 3 is abnormal (PA).
RL-Code=9: In remote control, the data transmission/reception status of sector 4 is abnormal (PA).
Other RL-Code indicates that the data transmission/reception status is abnormal (PA) in sector 2 or sector 3 in remote control.
제 1항에 있어서, 상기 지연시간 가시화는, 1) 선박제어 부분(Ship Control)과 원격제어 부분(Remote Control) 그리고 이들 사이의 데이터통신 부분을 구분하여 구성하는 과정과;,
2) 원격제어절차는 선박에서 R1과 R2의 통신망을 통해 데이터를 송신할 때부터 다시 선박에서 데이터를 송신할 때까지의 과정을 화살표로 연결한 박스 그림을 이용하여 도식화하는 과정과;,
3) 4지연구간은 섹터1(Sector 1)부터 섹터4(Sector 4)까지의 섹터(Sector)로 표시하되 지연시간은 첫쩨, 4섹터로 구분하여 지연시간(즉, DT1, DT2, DT3, DT4)을 표시함으로써 원격제어자가 어느 지연구간에서 발생한 지연시간인지를 쉽게 인지할 수 있도록 하고, 지연시간은 SSS.ss(3단위 초와 1/100단위의 초)의 형태로 표시하고, 둘째, 지연시간과 함께 각 송수신기(STx, CRx, CTx, SRx)의 데이터 송수신 시간 또는 측정시간을 표시하여 원격제어자가 지연이 발생한 시간도 쉽게 파악할 수 있도록 하고, 측정시간은 HH:MM:SS.ss(HH는 2단위 시, M은 2단위 분, SS.ss는 2단위초와 1/100단위의 초)의 형태로 표시하는 것을 포함함을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
According to claim 1, the delay time visualization includes: 1) the process of configuring the ship control part (Ship Control), the remote control part (Remote Control), and the data communication part between them;
2) The remote control procedure is a process of diagramming the process from when the ship transmits data through the communication network of R1 and R2 until the ship transmits data again using a box diagram connected by arrows;,
3) The 4-region research period is indicated by sectors from Sector 1 to Sector 4, but the delay time is divided into the first 4 sectors and the delay time (i.e. DT1, DT2, DT3, DT4) ) is displayed so that the remote controller can easily recognize which delay section the delay time occurred in, and the delay time is displayed in the form of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 units of seconds). Second, the delay time is displayed in the form of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 units of seconds). It displays the data transmission/reception time or measurement time of each transceiver (STx, CRx, CTx, SRx) along with the time so that the remote controller can easily determine the time when the delay occurred, and the measurement time is HH:MM:SS.ss (HH is 2 units of hours, M is 2 units of minutes, and SS.ss is 2 units of seconds and 1/100 of a second). In order to prevent control failure in remote control of autonomous ships, real-time A method of monitoring data transmission and reception status using measurement delay time.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 각 지연구간의 송수신 상태는 2색(Blue, Red)을 이용하여 정상(Normal)인 경우 파란색(Blue)으로 나타내고 비정상(Abnormal)인 경우 적색(Red)으로 표시하고;,
상태 코드(TRS-Code)는 화면 중앙에 표시하며;,
각 지연구간의 지연시간은 SSS.ss(3단위 초와 1/100단위의 초)의 표시형식을 이용하여 표시하여 가시화한 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
The method of claim 1, wherein the transmission/reception status of each delay section uses two colors (blue and red), with normal being indicated in blue and abnormal being indicated in red; ,
The status code (TRS-Code) is displayed in the center of the screen;,
The delay time of each delay section is displayed and visualized using the display format of SSS.ss (3 units of seconds and 1/100 units of seconds). Real-time measurement delay is measured to prevent control failure in remote control of autonomous ships. A method of monitoring data transmission and reception status using time.
제 1항에 있어서, 상기 원격제어 데이터 송수신 상태 가시화과정에서 가시화 방법은 하기의 (method 5)를 이용하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 제어실패 예방을 위하여 실시간 측정 지연시간을 이용한 데이터 송수신 상태의 감시 방법.
(method 5)
1) 섹터1(Sector 1)에서, R1의 통신망을 통한 S-data의 송수신 상태가 정상이면 TRS(DT1) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.
2) 섹터 2(Sector 2)에서, R1의 통신망을 통한 S-data의 수신과 C-data의 송신 상태가 정상이면 TRS(DT2) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.
3) 섹터 3(Sector 3)에서, R1의 통신망을 통한 C-data의 송수신 상태가 정상이면 TRS(DT3) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.
4) 섹터 4(Sector 4)에서, R1의 통신망을 통한 C-data의 수신과 S-data의 송신 상태가 정상이면 TRS(DT4) 박스를 파란색(B)으로 표시하고, 비정상이면 적색(R)으로 표시한다.
5) 상태 코드(TRS-Code)의 경우는 숫자 1부터 16까지로 나타내고 테이블로 도식화한다.
The method of claim 1, wherein in the process of visualizing the remote control data transmission and reception status, the visualization method below is used (method 5). Data transmission and reception status using real-time measured delay time to prevent control failure in remote control of autonomous ships, characterized in that: surveillance method.
(method 5)
1) In Sector 1, if the S-data transmission and reception status through R1's communication network is normal, the TRS (DT1) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is displayed in red (R).
2) In Sector 2, if the reception of S-data and transmission of C-data through R1's communication network are normal, the TRS (DT2) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is red (R). It is displayed as
3) In Sector 3, if the transmission and reception status of C-data through R1's communication network is normal, the TRS (DT3) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is displayed in red (R).
4) In Sector 4, if the status of C-data reception and S-data transmission through R1's communication network is normal, the TRS (DT4) box is displayed in blue (B), and if abnormal, it is red (R). It is displayed as
5) The status code (TRS-Code) is indicated by numbers 1 to 16 and diagrammed in a table.
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