KR102645996B1 - Geospatial information platform service system and method for maritime safety based on smart devices - Google Patents

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KR102645996B1 KR1020220144240A KR20220144240A KR102645996B1 KR 102645996 B1 KR102645996 B1 KR 102645996B1 KR 1020220144240 A KR1020220144240 A KR 1020220144240A KR 20220144240 A KR20220144240 A KR 20220144240A KR 102645996 B1 KR102645996 B1 KR 102645996B1
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서기열
김영기
오세웅
강동우
김윤지
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한국해양과학기술원
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Abstract

본 발명의 목적은 해상정보를 운영하고, 해상정보의 불확실도를 처리하며, 측위 또는 항법 데이터를 모델링하는 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법은, 상기 해상정보 플랫폼 서버가 적어도 하나의 상기 사용자 단말을 포함하는 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 이용하여 생성된 측위 정보와 상기 측위 정보의 신뢰도 정보를 결정하여 생성한 항법 정보를 바탕으로 전자해도 기반 기본 해상정보를 생성하는 제 1 단계; 및 상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 전자해도 기반 기본 해상정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 해상정보를 생성하여 상기 사용자 단말의 요청에 따라 상기 동적 해상정보를 전송하는 제 2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The purpose of the present invention is to provide a smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method that operates maritime information, processes uncertainty in maritime information, and models positioning or navigation data.
In order to achieve the above object, the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention includes a plurality of satellite navigation systems collected in real time by the maritime information platform server from smart devices including at least one user terminal. A first step of generating basic maritime information based on electronic navigation charts based on positioning information generated using (GNSS)-based sensing data and navigation information generated by determining reliability information of the positioning information; And a second step in which the maritime information platform server generates dynamic maritime information using maritime information analysis and operation technology based on the electronic chart-based basic maritime information and transmits the dynamic maritime information according to the request of the user terminal. It is characterized by including ;.

Description

스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법{Geospatial information platform service system and method for maritime safety based on smart devices}Geospatial information platform service system and method for maritime safety based on smart devices}

본 발명은 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스테 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상정보를 운영하고, 해상정보의 불확실도를 처리하며, 측위 또는 항법 데이터를 모델링하는 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a maritime safety spatial information platform service system and method. More specifically, a smart device-based maritime safety spatial information platform that operates maritime information, processes uncertainty in maritime information, and models positioning or navigation data. It relates to service systems and methods.

최근 해상 교통량 급증에 따라 경제적이고 안전한 항로 설정, 해양사고 예방, 해양오염 방지 등 다양한 해상 항로를 위한 항행정보 서비스에 대한 사람들의 관심이 크게 증가 하고 있다. 이러한 항행정보 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서는 전자해도, AIS정보, 항로표지정보, 해사안전 정보, 날씨정보, 조류정보 등과 같은 다양한 데이터의 융합을 필요로 하게 된다. With the recent rapid increase in maritime traffic, people's interest in navigation information services for various maritime routes, such as setting economical and safe routes, preventing marine accidents, and preventing marine pollution, is greatly increasing. In order to efficiently provide such navigation information services, the fusion of various data such as electronic charts, AIS information, navigational sign information, maritime safety information, weather information, and current information is required.

이와 관련하여 S-100 표준 기반의 e-Navigation 서비스의 실현에 사람들의 관심이 급증하고 있다. e-Navigation은 정보통신기술(ICT)을 활용하여 선박은 전자해도 기반으로 각종 해양 정보나 항법시스템을 표준화·디지털화·자동화하고 육상은 관제·모니터링을 함으로써 선박과 육상 간 각종 데이터를 실시간 상호 공유하여 항해안전과 기술 효율성을 동시에 추구할 수 있는 시스템이다. In this regard, people's interest in realizing e-Navigation services based on the S-100 standard is rapidly increasing. e-Navigation utilizes information and communication technology (ICT) to standardize, digitize, and automate various maritime information and navigation systems based on electronic charts for ships and control and monitor onshore, thereby sharing various data between ships and land in real time. It is a system that can pursue navigational safety and technical efficiency at the same time.

그러나, e-Navigation 시스템을 구축하기 위해서는 새로운 전자해도 표준개발이 선행되고, 그 외에 다양한 정보들에 대한 표준화 작업이 이루어져야 하고, 실제 해사안전을 위한 해양정보의 정밀성, 신뢰성 및 편의성이 높은 공간정보 서비스 시스템 및 방법이 요구되는 실정이다.However, in order to build an e-Navigation system, the development of a new electronic navigation chart standard must be preceded, and standardization work must be done for various information, and a spatial information service with high precision, reliability, and convenience of marine information for actual maritime safety. There is a need for systems and methods.

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등록특허공보 제10-1738384호(2017.05.22.)
장인성, 김민수, “e-Navigation 전략 이행 계획 대응을 위한 shore 기반 해상정보 서비스 플랫폼 구현”, 한국항해항만학회지(2015.6.)
Registered Patent Publication No. 10-1738384 (May 22, 2017)
Inseong Jang, Minsu Kim, “Implementation of a shore-based maritime information service platform to respond to e-Navigation strategy implementation plan,” Journal of the Korean Society of Navigation and Port Research (June 2015)

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스마트 기기 기반 해상정보 및 해양측위·항법 운영 플랫폼으로서, 스마트 기기 기반의 애플리케이션으로 전자해도 기반의 해상정보와 스마트 기기에 내장되어 있는 GNSS 칩셋의 원시정보를 제공받아 측위 및 신뢰도 정보를 사용자에게 알기 쉽게 표현할 수 있는 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the conventional problems as described above is to provide a smart device-based maritime information and maritime positioning/navigation operation platform, which uses electronic chart-based maritime information and built-in smart devices as a smart device-based application. The goal is to provide a smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method that can receive raw information from a GNSS chipset and express positioning and reliability information to users in an easy-to-understand manner.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법은, 사용자 단말 및 해상정보 플랫폼 서버가 네트워크로 연결된 공간정보 플랫폼 서비스 방법에 있어서, 상기 해상정보 플랫폼 서버가 적어도 하나의 상기 사용자 단말을 포함하는 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 이용하여 생성된 측위 정보와 상기 측위 정보의 신뢰도 정보를 결정하여 생성한 항법 정보를 바탕으로 전자해도 기반 기본 해상정보를 생성하는 제 1 단계; 및 상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 전자해도 기반 기본 해상정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 해상정보를 생성하여 상기 사용자 단말의 요청에 따라 상기 동적 해상정보를 전송하는 제 2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention is a spatial information platform service method in which a user terminal and a maritime information platform server are connected through a network, wherein the maritime information platform server includes at least one Based on positioning information generated using a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from smart devices including the user terminal, and navigation information generated by determining reliability information of the positioning information. The first step of generating basic maritime information based on electronic charts; And a second step in which the maritime information platform server generates dynamic maritime information using maritime information analysis and operation technology based on the electronic chart-based basic maritime information and transmits the dynamic maritime information according to the request of the user terminal. It is characterized by including ;.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 신뢰도 정보를 결정하는 단계는, 상기 각 위성 항법 시스템(GNSS)의 오차 모델과 무결성 요구조건에 따른 경고 정보를 생성하여 신뢰도 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the step of determining the reliability information includes generating warning information according to the error model and integrity requirements of each satellite navigation system (GNSS) to determine reliability. It is characterized by comprising the step of determining information.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 신뢰도 정보를 결정하는 단계는, 해상에서의 항법 위협 환경을 분석하고, 분석된 데이터를 바탕으로 보호 수준을 산출하는 단계; 위성 항법 신호로부터 발생하는 오차와 상기 스마트 기기의 관성 센서에서 발생하는 오차를 모델링하는 단계; 및 산출된 상기 보호 수준과 모델링된 상기 오차가 적용된 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 신뢰도 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the step of determining the reliability information includes analyzing the navigation threat environment at sea and calculating a protection level based on the analyzed data; Modeling errors occurring from satellite navigation signals and errors occurring in the inertial sensor of the smart device; and determining reliability information by determining whether the user's navigation solution to which the calculated protection level and the modeled error are applied exceeds a preset alert limit (AL).

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 보호 수준은 무결성 요구 조건이 (1 × 10-7) 일 때, 추정한 위치로부터 사용자의 실제 위치가 존재함을 상기 무결성 요구 조건의 확률로 보장하는 확률적 경계로 정의되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the protection level indicates that the user's actual location exists from the estimated location when the integrity requirement is (1 × 10 -7 ). It is characterized by being defined as a probabilistic boundary guaranteed by the probability of the requirement.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서 상기 보호 수준의 산출은 상기 항법해 무결성 성능의 위협 상황을 센서가 고장나지 않은 정상 상황과 고장이 발생한 상황으로 정의하고, 각 상황별로 무결성 위협이 허용되는 최대 확률을 할당하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the calculation of the protection level defines the threat situation of navigation integrity performance as a normal situation in which the sensor does not fail and a situation in which a failure occurs, and each situation It is characterized by assigning the maximum probability permissible to each integrity threat.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 제 2 단계의 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 정보, 동적 수로 정보, 해양기상 정보 및 네비게이션 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the maritime information in the second step includes electronic chart information, dynamic hydrographic information, and marine weather information based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard. and navigation information.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 기본 해상정보를 생성하는 단계는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 생성을 위한 기본 해상정보를 생성하는 단계; 및 생성된 기본 해상정보를 바탕으로 상기 S-101 표준에 따라 묘화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the step of generating the basic maritime information generates basic maritime information for generating electronic charts based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard. steps; And a step of rendering according to the S-101 standard based on the generated basic resolution information.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 묘화 처리하는 단계는, 생성된 상기 기본 해상정보 관련 데이터 포맷을 S-101 파싱(Parsing) 모듈에 의해 파싱하고 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 생성하는 단계; 상기 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 바탕으로 묘화 절차(Portrayal Process)를 통해 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 생성하는 단계; 상기 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 바탕으로 렌더링하여 S-101 전자해도에 데이터 모델을 표출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the drawing processing step involves parsing the generated basic maritime information-related data format by the S-101 parsing module and creating a feature catalog ( creating a feature catalog; generating drawing instructions through a portrait process based on the feature catalog; It is characterized in that it includes the step of displaying the data model on the S-101 electronic chart by rendering based on the drawing instructions set.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 제 2 단계는, 상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 전자해도 기반 해상정보의 미리 렌더링된 이미지를 타일맵 생성 기술을 이용하여 WMTS(Web Map Tile Service)에서 정의하는 줌 레벨(Zoom Level)에 따라 해상정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the second step is that the maritime information platform server generates a pre-rendered image of the electronic chart-based maritime information using tile map generation technology to WMTS. It is characterized by including the step of generating maritime information according to the zoom level defined by (Web Map Tile Service).

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 제 2 단계는, 상기 사용자 단말에 입력된 요청 정보에 따라 상기 전자해도 기반 해상정보의 미리 렌더링된 이미지를 타일맵 생성 기술을 이용하여 동적 타일 이미지를 생성하고 타일 맵 DB에 저장하는 단계; 및 상기 타일 맵 DB에 저장된 동적 타일 이미지를 WMS(Web Map Service) 인터페이스를 이용해 상기 사용자 단말에 전송하여 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, the second step is a tile map generation technology for pre-rendered images of the electronic chart-based maritime information according to the request information input to the user terminal. Creating a dynamic tile image using and storing it in a tile map DB; And transmitting and displaying the dynamic tile image stored in the tile map DB to the user terminal using a WMS (Web Map Service) interface.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 캐싱(cashing) 모듈이 상기 동적 타일 이미지를 캐싱(cahsing)하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, a caching module is characterized in that the dynamic tile image is cached.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법에서, 상기 제 2 단계는, 상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 사용자 단말로부터 로그 수집된 GNSS 정보 및 IMU 정보를 바탕으로 상기 동적 해상정보에 가시화하여 상기 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention, in the second step, the maritime information platform server provides the dynamic maritime information based on GNSS information and IMU information log-collected from the user terminal. It is characterized by including the step of visualizing and transmitting to the user terminal.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템은 상술한 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법을 실행하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to the present invention is characterized by executing the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to the present invention described above.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템은, 적어도 하나의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 이용하여 생성된 측위 신뢰도 정보를 포함하는 측위 정보 및 항법 정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 정보를 포함하는 표준 데이터의 전자해도 기반의 해상정보를 생성하는 해상정보 플랫폼 서버; 및 네트워크로 연결된 상기 해상정보 플랫폼 서버에 접속하여 해사안전 공간정보 애플리케이션을 통해 상기 해상정보를 수신 받아 표시하는 상기 스마트 기기 중 적어도 어느 하나인 사용자 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above purpose, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to the present invention uses a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from at least one smart device. A maritime information platform server that generates maritime information based on electronic charts of standard data including dynamic information using maritime information analysis and operation technology based on positioning information and navigation information including generated positioning reliability information; and a user terminal that is at least one of the smart devices that connects to the maritime information platform server connected to a network and receives and displays the maritime information through a maritime safety spatial information application.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템에서, 상기 신뢰도 정보는, 상기 해상정보 플랫폼 서버가, 해상에서의 항법 환경을 분석하고, 분석된 데이터를 바탕으로 산출 보호 수준과, 상기 위성 항법 신호로부터 발생하는 오차와 상기 스마트 기기의 관성 센서에서 발생하는 오차를 모델링하여 산출된 상기 오차가 적용된 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to the present invention, the reliability information includes the maritime information platform server analyzing the navigation environment at sea, calculating a protection level based on the analyzed data, and Determine whether the user's navigation solution to which the error is applied, which is calculated by modeling the error occurring from the satellite navigation signal and the error occurring from the inertial sensor of the smart device, exceeds a preset alert limit (AL) It is characterized by generating.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템에서, 상기 해사안전 공간정보 애플리케이션을 통해 표시되는 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 정보, 동적 수로 정보, 해양기상 정보 및 네비게이션 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to the present invention, maritime information displayed through the maritime safety spatial information application is electronic chart information based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard, and dynamic hydrographic information. It is characterized by including information, marine weather information, and navigation information.

또한, 본 발명에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템에서, 상기 해상정보 플랫폼 서버는, 적어도 하나의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 수집된 센싱 데이터를 바탕으로 각 스마트 기기의 위치를 결정하는 측위 정보를 도출하는 측위부; 상기 측위 정보를 바탕으로 측위 신뢰도를 결정하고 항법 정보를 생성하는 항법부; 및 상기 측위 정보 및 항법 정보를 바탕으로 S-101 표준 전자해도 기반의 해상정보를 생성하는 해상정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to the present invention, the maritime information platform server collects a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from at least one smart device. data collection department; A positioning unit that derives positioning information to determine the location of each smart device based on the collected sensing data; a navigation unit that determines positioning reliability based on the positioning information and generates navigation information; and a maritime information generator that generates maritime information based on the S-101 standard electronic chart based on the positioning information and navigation information.

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in “Specific Details for Carrying Out the Invention” and the attached “Drawings.”

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.The advantages and/or features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the various embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various different forms. However, each embodiment disclosed in this specification ensures that the disclosure of the present invention is complete, and the present invention It is provided to fully inform those skilled in the art of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by the scope of each claim.

본 발명에 의하면, 전자해도 기반의 해상정보와 스마트 기기에 내장되어 있는 GNSS 칩셋의 원시정보를 제공받아 측위 및 신뢰도 정보를 사용자에게 알기 쉽게 표현할 수 있는 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a spatial information platform service system and method that can easily express positioning and reliability information to users by receiving electronic navigation chart-based maritime information and raw information from a GNSS chipset embedded in a smart device. there is.

또한, 본 발명에 의하면, 쉽고 직관적인 해상정보 제공으로 주변 상황 인식율을 높여 해사 안전사고를 예방할 수 있는 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a maritime safety spatial information platform service system and method that can prevent maritime safety accidents by increasing awareness of surrounding situations by providing easy and intuitive maritime information.

또한, 본 발명에 의하면, 소형선박 사고 발생시 조난 및 구조에 효과적으로 활용할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can be effectively used for distress and rescue in the event of a small ship accident.

또한, 본 발명에 의하면, 다중 위성시스템 기반의 신뢰성 결정 기반기술을 제공하여 플랫폼에서 제공하는 해사안전 공간정보의 정밀성 및 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, the precision and reliability of maritime safety spatial information provided by the platform can be improved by providing a reliability determination technology based on a multi-satellite system.

또한, 본 발명에 의하면, 모바일 기반 전자해도 서비스 기반 기술 확보하고, 향후 레저 선박 또는 소형 무인 선박의 안전한 운영 시스템으로 확장 가능한 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to secure mobile-based electronic chart service-based technology and provide a maritime safety spatial information platform service system and method that can be expanded into a safe operation system for leisure ships or small unmanned ships in the future.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법의 상세 흐름을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템의 블록 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 시스템을 이용한 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법의 개념을 모식화한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 방법에 사용되는 상호운용성 카탈로그 및 불확실도 처리 기술의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 결정에 적용되는 항법해 무결성 요구 조건과 보호 수준의 개념도이다.
도 6은 Klobuchar 모델 적용 후의 잔류 전리층 오차 모델을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 측위 정보의 신뢰도 결정 설계에 있어 선박의 물릭적 및 역학적 특성을 반영한 보호수준 설계 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 적용되는 전자해도 데이터의 심볼 표현을 위한 묘화 절차 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 적용되는 기본 해상정보 렌더링 기술의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 적용되는 OGC 표준에 기반한 타일맵 생성 기술의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 적용되는 기본 해상정보 관리 및 서비스 기술의 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 적용되는 요구분석 기반 해상정보 운영 플랫폼 시스템의 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 적용되는 클라이언트 애플리케이션의 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 적용되는 로깅 체계의 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 적용되는 GNSS 정보 로깅체계 설계 결과를 예시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 적용되는 GNSS 및 IMU 로깅 체계 결과를 예시한 도면이다.
Figure 1 is a diagram showing the detailed flow of a smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the block configuration of a smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating the concept of a smart device-based maritime safety spatial information platform service system and a maritime safety spatial information platform service method using the system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a conceptual diagram of the interoperability catalog and uncertainty processing technology used in the smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a conceptual diagram of navigation solution integrity requirements and protection levels applied to reliability determination according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the residual ionospheric error model after applying the Klobuchar model.
Figure 7 is a conceptual diagram of a protection level design reflecting the physical and dynamic characteristics of a ship in the design of determining the reliability of positioning information according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a block diagram of a drawing procedure for symbolic representation of electronic navigation chart data applied to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a conceptual diagram of basic resolution information rendering technology applied to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a conceptual diagram of a tile map generation technology based on the OGC standard applied to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a conceptual diagram of basic maritime information management and service technology applied to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a conceptual diagram of a requirements analysis-based maritime information operation platform system applied to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is a conceptual diagram of a client application applied to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a conceptual diagram of a logging system applied to an embodiment of the present invention.
Figure 15 is a diagram illustrating the design results of a GNSS information logging system applied to an embodiment of the present invention.
Figure 16 is a diagram illustrating the results of the GNSS and IMU logging system applied to an embodiment of the present invention.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before explaining the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed as unconditionally limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor of the present invention should not use the terms or words in order to explain his invention in the best way. It should be noted that the concepts of various terms can be appropriately defined and used, and furthermore, that these terms and words should be interpreted with meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설 명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의 도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not used with the intention of specifically limiting the content of the present invention, and these terms are used to describe various possibilities of the present invention. It should be noted that this is a term defined taking into account .

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, it should be noted that in this specification, singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates a different meaning, and may include singular meanings even if similarly expressed in plural. .

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포 함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다 른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있 다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as “including” another component, it does not exclude any other component, but includes any other component, unless specifically stated to the contrary. This may mean that more may be included.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거 나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, if a component is described as being “installed within or connected to” another component, this component may be installed in direct connection or contact with the other component; It may be installed at a certain distance, and in the case where it is installed at a certain distance, there may be a third component or means for fixing or connecting the component to another component. It should be noted that descriptions of third components or means may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다 거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수 단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when a component is described as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no third component or means exists.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등 도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Likewise, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "immediately between", or "neighboring" and "directly neighboring", have the same meaning. It should be interpreted as existing.

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같 은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아 야 한다.In addition, in this specification, terms such as "one side", "other side", "one side", "the other side", "first", "second", etc., if used, refer to one component. It is used to clearly distinguish it from other components, and it should be noted that the meaning of the component is not limited by this term.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특 정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으 로 이해하여서는 아니된다.In addition, in this specification, terms related to position such as "top", "bottom", "left", "right", etc., if used, should be understood as indicating the relative position of the corresponding component in the corresponding drawing. Unless the absolute location is specified, these location-related terms should not be understood as referring to the absolute location.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, when specifying the reference numeral for each component in each drawing, the same component has the same reference number even if the component is shown in different drawings, that is, the same reference is made throughout the specification. The symbols indicate the same component.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술 되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings attached to this specification, the size, position, connection relationship, etc. of each component constituting the present invention is exaggerated, reduced, or omitted in order to convey the idea of the present invention sufficiently clearly or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportion or scale may not be exact.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불 필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of configurations that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, for example, known techniques including prior art, may be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설 명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법의 상세 흐름을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the detailed flow of a smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법은 사용자 단말(100) 및 해상정보 플랫폼 서버(200)가 네트워크로 연결된 공간정보 플랫폼 서비스 방법에 있어서, 상기 해상정보 플랫폼 서버(200)가 적어도 하나의 상기 사용자 단말을 포함하는 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 이용하여 생성된 측위 정보와 상기 측위 정보의 신뢰도 정보를 결정하여 생성한 항법 정보를 바탕으로 전자해도 기반 기본 해상정보를 생성하는 제 1 단계; 및 상기 해상정보 플랫폼 서버(200)가 상기 전자해도 기반 해상정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 해상정보를 생성하여 상기 사용자 단말(100)의 요청에 따라 상기 동적 해상정보를 전송하는 제 2 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 1, the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to an embodiment of the present invention is a spatial information platform service method in which the user terminal 100 and the maritime information platform server 200 are connected through a network. , Positioning information generated using a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected by the maritime information platform server 200 in real time from a smart device including at least one user terminal, and the positioning information A first step of generating basic maritime information based on electronic navigation charts based on navigation information generated by determining reliability information; And the maritime information platform server 200 generates dynamic maritime information using maritime information analysis and operation technology based on the electronic chart-based maritime information and provides the dynamic maritime information according to the request of the user terminal 100. It may be configured to include a second step of transmitting.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법은 스마트 기기 기반 해상정보 및 해양측위·항법 운영 플랫폼 서비스 방법으로, 사용자 단말(100)과 해상정보 플랫폼 서버(200)가 네트워크로 연결되어 실행되는 스마트 기기 기반의 애플리케이션을 통해 전자해도 기반으로 해상정보와 스마트 기기에 내장되어 있는 GNSS 칩셋 등의 원시정보를 제공받아 측위 및 신뢰도 정보를 포함하는 항법 정보를 사용자에게 알기 쉽게 전자해도상에 표현하여 제공하는 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법을 제공한다.As such, the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to an embodiment of the present invention is a smart device-based maritime information and maritime positioning/navigation operation platform service method, which includes a user terminal 100 and a maritime information platform server 200. Through a smart device-based application that is connected to a network and runs, raw information such as maritime information based on electronic charts and GNSS chipsets embedded in smart devices are provided, and navigation information including positioning and reliability information is provided to users in an easy-to-understand manner. We provide a maritime safety spatial information platform service method expressed on electronic charts.

여기서, 해상정보 플랫폼 서버(200)가 사용자 단말을 포함하는 다수의 스마트 기기로부터 실시간으로 무선통신을 통해 수신받을 수 있다. 여기서 스마트 기기는 스마트 기기는 가속도계 센서(111)와, 자이로스코프 센서(112)와, 지자기 센서(113)를 포함하는 IMU 센서(110)와, 위성 항법 수신 모듈(120)을 포함하여 구성될 수 있다.Here, the maritime information platform server 200 can receive information in real time from a number of smart devices, including user terminals, through wireless communication. Here, the smart device may be configured to include an accelerometer sensor 111, a gyroscope sensor 112, an IMU sensor 110 including a geomagnetic sensor 113, and a satellite navigation reception module 120. there is.

스마트 기기는 스마트폰, 테블릿 PC 등 사용자가 휴대하고 다니는 통신장치가 구비된 컴퓨팅 장치로서 상술한 다수의 센싱 데이터를 측정하는 센서 들을 구비하고, 선박 등에 위치하여 측위 정보 및 항법 정보를 생성하기 위한 모바일 기기일 수 있다.A smart device is a computing device equipped with a communication device carried by the user, such as a smartphone or tablet PC, and is equipped with sensors that measure the above-mentioned plurality of sensing data, and is located on a ship, etc. to generate positioning information and navigation information. It could be a mobile device.

또한 무선 통신으로는 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-fi) 모듈, 와이브로(Wireless Broadband) 모듈 외에도, GSM(Global System For Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수도 있다.Additionally, wireless communication includes Bluetooth, Wi-fi module, and Wireless Broadband module, as well as GSM (Global System For Mobile Communication), CDMA (Code Division Multiple Access), and WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). ), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), TDMA (Time Division Multiple Access), and LTE (Long Term Evolution) may also include a wireless communication module that supports various wireless communication methods.

그리고, 사용자 단말(100)과 해상정보 플랫폼 서버(200)는 네트워크를 통해 통신할 수 있는데, 본 발명의 실시예의 시스템에 적용되는 통신을 위한 네트워크는, 복수의 카메라 장치의 통신장치와 및 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.In addition, the user terminal 100 and the maritime information platform server 200 can communicate through a network, and the network for communication applied to the system of the embodiment of the present invention includes a communication device of a plurality of camera devices and a terminal and It refers to a connection structure that allows information exchange between nodes such as servers. Examples of such networks include Local Area Network (LAN), Wide Area Network (WAN), and Internet (WWW). World Wide Web), wired and wireless data communication networks, telephone networks, wired and wireless television communication networks, etc. Examples of wireless data communication networks include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 5th Generation Partnership Project (5GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), and Wi-Fi. , Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), RF (Radio Frequency), Bluetooth network, NFC ( It includes, but is not limited to, Near-Field Communication (Near-Field Communication) network, satellite broadcasting network, analog broadcasting network, and DMB (Digital Multimedia Broadcasting) network.

하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.In the following, the term at least one is defined as a term including singular and plural, and even if the term at least one does not exist, each component may exist in singular or plural, and may mean singular or plural. This should be self-explanatory. In addition, whether each component is provided in singular or plural form may be changed depending on the embodiment.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 단계의 신뢰도 정보를 결정하는 단계는, 상기 각 위성 항법 시스템(GNSS)의 오차 모델과 무결성 요구조건에 따른 경고 정보를 생성하여 신뢰도 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the step of determining reliability information in the first step includes determining reliability information by generating warning information according to the error model and integrity requirements of each navigation satellite system (GNSS). may include.

보다 구체적으로 신뢰도 정보를 결정하는 단계는, 해상에서의 항법 환경을 분석하고, 분석된 데이터를 바탕으로 보호 수준을 산출하고, 위성 항법 신호로부터 발생하는 오차와 상기 스마트 기기의 관성 센서에서 발생하는 오차를 모델링하고, 산출된 상기 보호 수준과 모델링된 상기 오차가 적용된 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 신뢰도 정보를 결정하는 것일 수 있다.More specifically, the step of determining reliability information involves analyzing the navigation environment at sea, calculating the protection level based on the analyzed data, and errors occurring from satellite navigation signals and errors occurring from the inertial sensor of the smart device. Reliability information may be determined by modeling and determining whether the user's navigation solution to which the calculated protection level and the modeled error are applied exceeds a preset Alert Limit (AL).

여기서, 상기 보호 수준은 무결성 요구 조건이 (1 × 10-7) 일 때, 추정한 위치로부터 사용자의 실제 위치가 존재함을 상기 무결성 요구 조건의 확률로 보장하는 확률적 경계로 정의되는 것일 수 있다.Here, the protection level may be defined as a probabilistic boundary that guarantees the probability of the integrity requirement that the user's actual location exists from the estimated location when the integrity requirement is (1 × 10 -7 ). .

또한, 상기 보호 수준의 산출은 상기 항법해 무결성 성능의 위협 상황을 센서가 고장나지 않은 정상 상황과 고장이 발생한 상황으로 정의하고, 각 상황별로 무결성 위협이 허용되는 최대 확률을 할당하는 것일 수 있다.In addition, the calculation of the protection level may define the threat situation of the navigation integrity performance as a normal situation in which the sensor does not fail and a situation in which a sensor failure occurs, and assign the maximum probability of allowing an integrity threat to each situation.

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 단계의 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 정보, 동적 수로 정보, 해양기상 정보 및 네비게이션 정보를 포함할 수 있다.And, as shown in FIG. 1, the second stage maritime information may include electronic chart information, dynamic hydrographic information, marine weather information, and navigation information based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard.

또한, 기본 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 생성을 위한 기본 해상정보를 생성하고, 생성된 기본 해상정보를 바탕으로 상기 S-101 표준에 따라 묘화 처리하여 생성할 수 있다.In addition, basic maritime information is generated by generating basic maritime information for creating electronic charts based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard, and drawing and processing according to the S-101 standard based on the generated basic maritime information. can do.

묘화 처리 단계는, 생성된 상기 기본 해상정보 관련 데이터 포맷을 S-101 파싱(Parsing) 모듈에 의해 파싱하고 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 생성하는 단계와, 상기 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 바탕으로 묘화 절차(Portrayal Process)를 통해 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 생성하는 단계와, 상기 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 바탕으로 렌더링하여 S-101 전자해도에 데이터 모델을 표출하는 단계를 포함할 수 있다.The rendering processing step includes parsing the generated basic maritime information-related data format by the S-101 Parsing module and generating a feature catalog, and drawing based on the feature catalog. It may include the step of generating a set of drawing instructions through a portrait process, and the step of rendering a data model on the S-101 electronic navigation chart by rendering based on the drawing instructions set. .

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 단계는, 해상정보 플랫폼 서버(200)가 상기 전자해도 기반 해상정보의 미리 렌더링된 이미지를 타일맵 생성 기술을 이용하여 WMTS(Web Map Tile Service)에서 정의하는 줌 레벨(Zoom Level)에 따라 해상정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And, as shown in FIG. 1, in the second step, the maritime information platform server 200 generates a pre-rendered image of the electronic chart-based maritime information in WMTS (Web Map Tile Service) using tile map generation technology. It may include the step of generating resolution information according to the defined zoom level.

또한, 제 2 단계는, 상기 사용자 단말(100)에 입력된 요청 정보에 따라 상기 전자해도 기반 해상정보의 미리 렌더링된 이미지를 타일맵 생성 기술을 이용하여 동적 타일 이미지를 생성하고 타일 맵 DB에 저장하고, 상기 타일 맵 DB에 저장된 동적 타일 이미지를 WMS(Web Map Service) 인터페이스(270)를 이용해 상기 사용자 단말(100)에 전송하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the second step is to generate a dynamic tile image using a tile map generation technology using a pre-rendered image of the electronic chart-based maritime information according to the request information input to the user terminal 100 and store it in the tile map DB. And, it may include transmitting and displaying the dynamic tile image stored in the tile map DB to the user terminal 100 using a WMS (Web Map Service) interface 270.

여기서, 타일 맵 DB에 상기 동적 타일 이미지를 캐싱(cahsing) 모듈을 이용하여 캐싱함으로써, 타일 맵 생성 시간을 단축하고 시스템 자원 효율을 높일 수 있다.Here, by caching the dynamic tile image in the tile map DB using a caching module, the tile map creation time can be shortened and system resource efficiency can be increased.

또한, 제 2 단계는, 상기 해상정보 플랫폼 서버(200)가 상기 사용자 단말(100)로부터 로그 수집된 GNSS 정보 및 IMU 정보를 바탕으로 생성된 상기 동적 해상정보에 가시화하여 상기 사용자 단말(100)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in the second step, the maritime information platform server 200 visualizes the dynamic maritime information generated based on the GNSS information and IMU information log collected from the user terminal 100 and transmits it to the user terminal 100. It may include a transmitting step.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템의 블록 구성을 도시한 도면이다.Figure 2 is a diagram showing the block configuration of a smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템은, 적어도 하나의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 이용하여 생성된 측위 신뢰도 정보를 포함하는 측위 정보 및 항법 정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 정보를 포함하는 표준 데이터의 전자해도 기반의 해상정보를 생성하는 해상정보 플랫폼 서버(200)와, 네트워크로 연결된 상기 해상정보 플랫폼 서버(200)에 접속하여 해사안전 공간정보 애플리케이션을 통해 상기 해상정보를 수신 받아 표시하는 사용자 단말(100)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 2, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system provides positioning reliability information generated using a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from at least one smart device. A maritime information platform server 200 that generates maritime information based on electronic charts of standard data including dynamic information using maritime information analysis and operation technology based on positioning information and navigation information, and a network connected It may be configured to include a user terminal 100 that connects to the maritime information platform server 200 and receives and displays the maritime information through a maritime safety spatial information application.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템은 선박 등에 위치하는 다수의 스마트 기기와, 스마트 기기로부터 실시간으로 데이터를 수집하여 신뢰도 정보를 포함하는 해상정보를 생성하는 해상정보 플랫폼 서버(200)와 네트워크로 연결된 다수의 사용자 단말(100)을 포함하여 구성될 수 있다.In other words, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to an embodiment of the present invention collects data from a plurality of smart devices located on ships, etc. in real time and generates maritime information including reliability information. It may be configured to include an information platform server 200 and a plurality of user terminals 100 connected through a network.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템은 상술한 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법을 실행하는 서비스 시스템일 수 있다.Additionally, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to an embodiment of the present invention may be a service system that executes the smart device-based maritime safety spatial information platform service method described above.

여기서, 신뢰도 정보는, 상기 해상정보 플랫폼 서버(200)가, 해상에서의 항법 환경을 분석하고, 분석된 데이터를 바탕으로 산출 보호 수준과, 상기 위성 항법 신호로부터 발생하는 오차와 상기 스마트 기기의 관성 센서에서 발생하는 오차를 모델링하여 산출된 상기 오차가 적용된 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 생성할 수 있다.Here, the reliability information is calculated by the maritime information platform server 200 analyzing the navigation environment at sea, the protection level calculated based on the analyzed data, the error occurring from the satellite navigation signal, and the inertia of the smart device. It can be generated by modeling the error occurring in the sensor and determining whether the user's navigation solution to which the error is applied exceeds a preset alert limit (AL).

또한, 본 발명의 실시예에 따른 해사안전 공간정보 애플리케이션을 통해 표시되는 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 정보, 동적 수로 정보, 해양기상 정보 및 네비게이션 정보를 포함할 수 있다.In addition, maritime information displayed through the maritime safety spatial information application according to an embodiment of the present invention includes electronic chart information, dynamic hydrographic information, marine weather information, and navigation information based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard. can do.

보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 해상정보 플랫폼 서버(200)는, 데이터 수집부(210), 측위부(220), 항법부(230), 해상정보 생성부, 맵 타일부 및 WMS 인터페이스(270)를 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, as shown in Figure 2, the maritime information platform server 200 includes a data collection unit 210, a positioning unit 220, a navigation unit 230, a maritime information generation unit, a map tile unit, and a WMS. It may be configured to include an interface 270.

여기서, 해상정보 생성부는, 파싱(Parsing)부, 묘화처리부 및 렌더링부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the resolution information generation unit may include a parsing unit, a drawing processing unit, and a rendering unit 260.

데이터 수집부(210)는, 적어도 하나의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 수집하는 구성일 수 있다.The data collection unit 210 may be configured to collect a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from at least one smart device.

또한, 측위부(220)는 수집된 센싱 데이터를 바탕으로 각 스마트 기기의 위치를 결정하는 측위 정보를 도출하는 구성일 수 있고, 항법부(230)는 측위 정보를 바탕으로 측위 신뢰도를 결정하고 항법 정보를 생성하는 구성일 수 있다.In addition, the positioning unit 220 may be configured to derive positioning information that determines the location of each smart device based on the collected sensing data, and the navigation unit 230 determines the positioning reliability based on the positioning information and provides navigation information. It may be a configuration that generates information.

해상정보 생성부는 표준 데이터인 S-101 전자해도 포맷 데이터를 파싱모듈에 의해 파싱하여 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 생성하는 파싱부(240)와, 피쳐 카탈로그로부터 피쳐 데이터를 S-101 표준 전자해도 모델로 표출하는 묘화 처리부(250)와, 표출된 상기 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 바탕으로 렌더링하는 렌더링부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.The maritime information generation unit includes a parsing unit 240 that generates a feature catalog by parsing the S-101 electronic chart format data, which is standard data, by a parsing module, and converts feature data from the feature catalog into an S-101 standard electronic chart model. It may be configured to include a drawing processing unit 250 that expresses and a rendering unit 260 that renders based on the expressed drawing instructions set.

그리고, 맵 타일부는 기본 해상정보의 전자해도 맵 이미지를 분할하여 타일 맵 이미지로 변환하는 구성일 수 있고, 타일 맵 이미지는 WMS(Web Map Service) 인터페스(270)를 통해 웹 또는 앱상에서 사용자 단말(100)을 통해 표시할 수 있다.In addition, the map tile unit may be configured to divide the electronic navigation chart map image of basic maritime information and convert it into a tile map image, and the tile map image can be displayed on the user terminal on the web or app through the WMS (Web Map Service) interface 270. It can be displayed through (100).

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예의 작용 및 효과를 포함하는 개념을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the concept including the operation and effect of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 그 시스템을 이용한 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법의 개념을 모식화한 도면이다.Figure 3 is a diagram illustrating the concept of a smart device-based maritime safety spatial information platform service system and a maritime safety spatial information platform service method using the system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 해상정보 플랫폼 서버(200)는 선박 등의 위치에 있는 다수개의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터(GPS L1, GPS L5, GAL L1, GAL L5, IMU 등)를 수집할 수 있다.As shown in FIG. 3, the maritime information platform server 200 collects a plurality of satellite navigation system (GNSS)-based sensing data (GPS L1, GPS L5, GAL L1, GAL L5, IMU, etc.) can be collected.

해상정보 플랫폼 서버(200)는 수집된 센싱 데이터를 측위 시스템 또는 측위부(220)에서 선호 처리 및 분석하고, 최적 성능 알고리즘을 설계하고 정확도를 향상시킬 수 있는 위치 결정 알고리즘을 통해 각 해당 스마트 기기의 위치를 결정항 측위할 수 있고, 다수개의 스마트 기기의 측위정보로부터 해당 선박의 측위도 수행할 수 있다.The maritime information platform server 200 preferentially processes and analyzes the collected sensing data from the positioning system or positioning unit 220, designs an optimal performance algorithm, and determines the location of each corresponding smart device through a positioning algorithm that can improve accuracy. The location can be determined, and the positioning of the ship can also be performed from the positioning information of multiple smart devices.

그리고, 항법부(230) 또는 항법 시스템은 상술한 실시간 수집된 센싱 데이터로부터 측위정보 신뢰도 결정기술, 소형선박 기반 파라미터 설계 및 신뢰도 정보의 공간화 기술을 이용하여 항법 정보를 생성할 수 있다.In addition, the navigation unit 230 or the navigation system may generate navigation information from the above-described real-time collected sensing data using positioning information reliability determination technology, small ship-based parameter design, and reliability information spatialization technology.

이와 같은 측위 정보 및 항법 정보를 바탕으로 해상정보 플랫폼 서버(200)는 전자해도 기반 공간정보를 표현할 수 있는데, 해상정보 불확실도 분석 기술 및 상호 운용성 카탈로그 운용 기술을 이용하여 동적 해상정보를 생성하고 전자해도 상에 사용자가 직관적이고 알기쉽게 표현할 수 있는 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.Based on such positioning information and navigation information, the maritime information platform server 200 can express spatial information based on electronic charts. By using maritime information uncertainty analysis technology and interoperability catalog operation technology, dynamic maritime information is generated and electronic chart It is possible to provide a smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method that users can express intuitively and easily.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 방법에 사용되는 상호운용성 카탈로그 및 불확실도 처리 기술의 개념도를 도시한다.Figure 4 shows a conceptual diagram of the interoperability catalog and uncertainty processing technology used in the smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 해상정보 상호운용성 카탈로그 및 불확실도 처리 기술은 해상정포 플랫폼 서버가 해상정보를 조화롭게 표시할 수 있도록 개발하는 상호운용성 알고리즘 계산 시간과 해상정보에 포함된 불확실도를 고려한 항해안전 기능 처리 시간을 측정하여 해당 정보를 분석 및 처리하는 기술일 수 있다.As shown in Figure 4, the maritime information interoperability catalog and uncertainty processing technology is an interoperability algorithm developed to enable the maritime information platform server to harmoniously display maritime information. A navigation safety function that takes into account the calculation time and uncertainty contained in maritime information. It may be a technology that measures processing time and analyzes and processes the information.

해상정보 상호운용성 분석 기술은, 기본 해상정보(전자해도)와 연계하여 사용할 수 있는 동적/실시간 해상정보 사례 분석하고, 동적 및 실시간의 특성을 가진 해상정보 연계 및 표현할 수 있으며, 정적 및 동적 해상정보의 통합 처리 및 서비스 할수 있는 기술을 의미한다.Maritime information interoperability analysis technology analyzes cases of dynamic/real-time maritime information that can be used in connection with basic maritime information (electronic charts), links and expresses maritime information with dynamic and real-time characteristics, and static and dynamic maritime information. It refers to technology that can provide integrated processing and service.

여기서 상호운용성 카탈로그 및 처리는 국제수로기구에서 개발한 해상정보의 조화로운 표현을 위한 상호운용성 개념 및 카탈로그 제작 기술에서 해상정보의 조화로운 표현 관점의 상호운용성 카탈로그 설계하고, 모바일 기기 등의 사용자 단말(100)의 화면 및 정보 표현량을 고려하여 최적의 상호운용성 카탈로그 제작 및 적용할 수 있다.Here, the interoperability catalog and processing are designed to design an interoperability catalog from the perspective of harmonious expression of maritime information in the interoperability concept and catalog production technology for harmonious expression of maritime information developed by the International Hydrographic Organization, and user terminals such as mobile devices ( 100), the optimal interoperability catalog can be created and applied by considering the screen and information expression amount.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해상정보 플래폼 서버에서 생성하는 전자해도 기반의 해상정보는 전자해도, 기상정보, 안전정보, 수로정보 등의 정보를 레이어 단위로 축적하여 표시함으로써, 다양한 해상 관련 정보를 조화롭게 웹 또는 앱상에 표현할 수 있는 최적의 산호운용성 카탈로그를 제작할 수 있다.That is, as shown in Figure 4, the electronic chart-based maritime information generated by the maritime information platform server according to the embodiment of the present invention accumulates information such as electronic charts, weather information, safety information, and waterway information in layers. By displaying it, it is possible to create an optimal coral operability catalog that can harmoniously express various maritime-related information on the web or app.

수로측량 표준과 해상도를 만족하면서 정확도 높은 해저지형자료를 제작하기 위해서는 정확한 불확실도 산정이 중요하다. 수심은 정확한 참 값을 알 수 없기 때문에 수로측량에서는‘오차(error)’라는 용어 대신에‘불확실도(uncertainty)’라는 용어로 대체하여 정의하고 있다. 불확실도는 수로측량 과정에서 필연적으로 발생하며, 모든 측량 데이터의 이상적인 상황 또는 이론적으로 완벽한 장비를 이용하지 않는 이상 불확실도를 포함할 수밖에 없다. In order to produce highly accurate submarine topographic data that satisfies hydrographic survey standards and resolution, accurate uncertainty estimation is important. Because the exact true value of water depth cannot be known, the term ‘error’ is replaced by the term ‘uncertainty’ in hydrographic surveying. Uncertainty inevitably arises during the hydrographic survey process, and all survey data inevitably includes uncertainty unless ideal conditions or theoretically perfect equipment are used.

이와 같은 불확실도를 본 발명의 실시예에서는 해상정보에 포함된 불확실도를 고려하여 항해안전 기능 처리 시간을 측정하여 해당 정보를 해상정보에 표시하여 제공할 수 있다.In an embodiment of the present invention, such uncertainty can be measured by measuring the navigation safety function processing time in consideration of the uncertainty included in the maritime information, and the corresponding information can be displayed and provided in the maritime information.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 결정에 적용되는 항법해 무결성 요구 조건과 보호 수준의 개념도를 도시한다.Figure 5 shows a conceptual diagram of navigation integrity requirements and protection levels applied to reliability determination according to an embodiment of the present invention.

무결성과 가용성 : 무결성 요구 조건이 (1 × 10-7) 일 때, 보호 수준이란 추정한 위치로부터 사용자의 실제 위치가 존재함을 해당 무결성 요구 조건의 확률로 보장하는 확률적 경계로 정의 가능하다.Integrity and Availability: When the integrity requirement is (1

산출된 보호 수준과 사용자의 항법해가 넘어서는 안될 경보한계(AL : Alert Limit)와의 비교를 통해 항법 시스템의 가용성(Availability)을 판단할 수 있다.The availability of the navigation system can be determined by comparing the calculated protection level with the Alert Limit (AL) that the user's navigation solution must not exceed.

보호 수준 산출 과정은 항법 시스템에서 발생할 수 있는 무결성 위협 상황을 센서가 고장나지 않은 정상 상황과 고장이 발생한 상황으로 나누어 정의하고, 각 상황별로 무결성 위협이 허용되는 최대 확률을 할당한다.The protection level calculation process defines the integrity threat situation that may occur in the navigation system by dividing it into a normal situation in which the sensor does not fail and a situation in which a sensor failure occurs, and assigns the maximum probability that an integrity threat is allowed for each situation.

정상 상태일 때의 보호 수준은 항법 센서가 가진 Nominal Noise로 인해 발생하는 오차 바운드(Nominal Noise Bound)로 계산되며, 고장 발생시의 보호 수준은 해당 고장으로 인한 사용자 항법 바이어스(Fault Bias)를 Nominal Noise로 인한 오차 바운드에 추가로 더해주어 계산된다.The protection level in a normal state is calculated as the error bound caused by the nominal noise of the navigation sensor, and the protection level in the event of a failure is calculated by calculating the user navigation bias caused by the failure as Nominal Noise. It is calculated by adding additional error bounds.

최종적으로 계산되는 보호 수준(Final PL)은 두 보호 수준 중 큰 값으로 결정한다.The final calculated protection level (Final PL) is determined by the larger of the two protection levels.

GNSS의 보호 수준을 산출하려면 각 오차 요소별 보수적인 오차 모델이 정립되어야 한다.To calculate the protection level of GNSS, a conservative error model for each error element must be established.

대표적인 오차 요소로는 1) 위성 궤도 및 시계 오차, 2) 전리층 오차, 3) 대류층 오차, 및 4) 수신기 잡음 및 멀티패스 오차가 있으며, 해당 오차 요소는 각 위성 항법 시스템의 POD(Precise Orbit Determination) 성능 및 알고리즘, 신호 주파수 등에 따라 달라지므로, 각 위성 항법 시스템별 보수적 오차 모델 정립이 필요하다.Representative error elements include 1) satellite orbit and clock error, 2) ionospheric error, 3) tropospheric error, and 4) receiver noise and multipath error, and the corresponding error elements are POD (Precise Orbit Determination) of each satellite navigation system. ) Since it varies depending on performance, algorithm, signal frequency, etc., it is necessary to establish a conservative error model for each satellite navigation system.

본 발명의 실시예에서는 설명의 용이함을 위해 미국의 GPS와 유럽 연합의 Galileo GNSS의 보호 수준 산출에 필요한 오차 모델에 대해 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다.In an embodiment of the present invention, for ease of explanation, the error model required for calculating the protection level of GPS in the United States and Galileo GNSS in the European Union is described, but is not limited thereto.

1) 위성 궤도 및 시계 오차 : 대부분의 GPS SPS(Standard Positioning Service) 사용자들은 방송되는 네비게이션 메시지로부터 전달되는 예측 궤도 및 시계 파라미터를 활용하여 GPS 위성의 궤도 및 시간 정보를 계산한다.1) Satellite orbit and clock error: Most GPS SPS (Standard Positioning Service) users calculate the orbit and time information of GPS satellites using the predicted orbit and clock parameters delivered from broadcast navigation messages.

이로 인해, 방송되는 위성의 궤도 및 시간 정보와 해당 정보의 참값과의 차이가 발생하며, 이 차이는 SIS(Signal in Space) 오차를 발생시킨다.As a result, a difference occurs between the orbit and time information of the broadcasting satellite and the true value of the information, and this difference generates a SIS (Signal in Space) error.

해당 오차는 URE(User Range Error)로 정의될 수 있고, URE로부터 사용자의 항법 무결성을 보장하기 위해, GPS 시스템은 해당 오차의 확률적 통계치인 URA(User Range Accuracy)를 방송한다.The error can be defined as URE (User Range Error), and to ensure the user's navigation integrity from URE, the GPS system broadcasts URA (User Range Accuracy), which is a probabilistic statistical value of the error.

Galileo의 경우 GPS의 URE와 비슷한 개념으로 SISA(Signal-In-Space Accuracy)를 사용하고 있고, 사용자에게 SISA 정보를 이용해 생성한 Integrity Flag를 함께 전송하여 사용자가 무결성 정보를 활용할 수 있도록 하고 있다.In the case of Galileo, SISA (Signal-In-Space Accuracy) is used in a similar concept to GPS's URE, and an Integrity Flag created using SISA information is transmitted to the user so that the user can utilize the integrity information.

2) 전리층 오차 : GPS는 L1 단일 주파수를 사용할 경우, 전리층 지연 모델인 Klobuchar Model 모델을 기반으로 전리층 지연 오차를 보정한다.2) Ionospheric error: When GPS uses L1 single frequency, the ionospheric delay error is corrected based on the Klobuchar Model, which is an ionospheric delay model.

GPS는 위성에서 방송하는 항법 메시지에 Klobuchar Model 파라미터인 값들을 전송하며, 사용자는 해당 파라미터를 활용하여 전리층 지연 오차를 산출하여 전리층 지연을 보정한다.GPS transmits Klobuchar Model parameter values in navigation messages broadcast from satellites, and the user uses the parameters to calculate the ionospheric delay error and correct the ionospheric delay.

도 6은 Klobuchar 모델 적용 후의 잔류 전리층 오차 모델을 나타내는 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the residual ionospheric error model after applying the Klobuchar model.

도 6에 나타낸 바와 같이, Klobuchar를 통해 전리층 오차를 보정하고도 남은 잔류 오차를 분석하고, 보수적인 오차 모델을 구축하면, 사용자는 보호수준 산출을 위해 도 6의 상부 그래프에 해당하는 값을 사용할 수 있다.As shown in Figure 6, by analyzing the residual error remaining after correcting the ionospheric error through Klobuchar and building a conservative error model, the user can use the value corresponding to the upper graph in Figure 6 to calculate the protection level. there is.

3) 대류층 오차 : 전리층 지연 오차 보정과 달리, GPS 시스템은 시스템 자체에서 대류층 지연 오차 모델을 제공하지 않는다.3) Tropical error: Unlike ionospheric delay error correction, the GPS system does not provide a tropospheric delay error model in the system itself.

대신, 사용자가 대류층 지연 오차 모델을 사용하여 대류층 지연 오차를 보정하고, 대표적인 대류층 보정 모델로는 Saastamoinen 모델, Hopfield Two Quartic Model 등이 있다.Instead, the user corrects the tropospheric delay error using a tropospheric delay error model, and representative tropospheric correction models include the Saastamoinen model and the Hopfield Two Quartic Model.

4) 수신기 잡음 및 멀티패스 오차 : GPS 멀티패스 오차는 사용자가 겪고 있는 상황에 매우 의존적이다.4) Receiver noise and multipath error: GPS multipath error is very dependent on the situation the user is experiencing.

본 발명의 실시예에서 스마트 기기의 수신기 잡음과 소형 선박 환경에서의 멀티패스 오차는 지속적인 데이터 분석과 관리를 통해 장기간에 걸쳐 수행되어야 한다.In an embodiment of the present invention, receiver noise of smart devices and multipath error in a small ship environment must be performed over a long period of time through continuous data analysis and management.

상술한 GNSS의 4가지 주요 오차 요소에 대한 모델링을 이용하여, 사용자는 RAIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring)이라는 사용자 자동 무결성 감시 기능을 수행할 수 있다.Using the modeling of the four main error elements of GNSS described above, users can perform a user automatic integrity monitoring function called RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring).

정지 궤도 위성, 지상 통신 인프라 등을 활용한 무결성 정보 제공 서비스를 국내에서 개발 중이지만, 본 발명에서는 스마트 기기 센서만으로 사용자 무결성을 감시할 수 있는 기술을 개발하여 외부 서비스에 의존하지 않을 수 있다.Although integrity information provision services using geostationary satellites and ground communication infrastructure are being developed domestically, the present invention develops a technology that can monitor user integrity only with smart device sensors, so that it does not depend on external services.

하기 [수학식 1]은 스마트 기기의 GNSS 수신 칩셋에서 측정한 의사 거리(Pseudo Range) 측정치를 사용자의 위치와 관측 행렬, 그리고 오차 성분으로 나타낸 식이다.[Equation 1] below is an equation that expresses the pseudo range measurement measured by the GNSS receiving chipset of a smart device in terms of the user's location, observation matrix, and error component.

여기서, 는 의사거리, 는 위치 벡터, 는 관측 행렬, 은 Pseudo Range에 포함된 오차 성분이다.here, is the pseudo-distance, is the position vector, is the observation matrix, is the error component included in the Pseudo Range.

각 Pseudo Range 측정치를 이용해 생성한 가중치 행렬인 를 이용해 하기 수식 2와 같이 사용자의 추정 위치를 계산할 수 있다.A weight matrix generated using each Pseudo Range measurement. You can use to calculate the user's estimated location as shown in Equation 2 below.

각 의사 거리에서 발생한 추정 오차의 Consistency를 기반으로 측정치의 신뢰성을 산출한다.The reliability of the measurement is calculated based on the consistency of the estimation error occurring at each pseudorange.

하기 [수학식 3]에 따라 의사 거리 측정치와 추정 위치 간의 차이를 로 정의하고, 이를 측정치 기반의 가중치 행렬인 를 이용하여 최종적으로 Weighted Sum Square Error를 구하면, 이를 이용하여 RAIM의 검정 통계량으로 활용할 수 있다.The difference between the pseudorange measurement and the estimated position is calculated according to [Equation 3] below: Define this as a weight matrix based on measurements. If the Weighted Sum Square Error is finally obtained using , it can be used as a test statistic for RAIM.

고장이 발생하지 않은 경우, 는 평균이 0인 가우시안 분포(Gaussian Distribution)를 따르기 때문에, WSSE는 카이 제곱 분포(Chi-Squared Distribution)를 따른다.If no malfunction occurs, Since follows the Gaussian Distribution with a mean of 0, WSSE follows the Chi-Squared Distribution.

측정치에 고장이 발생하는 경우에는 에 고장 크기만큼 바이어스 성분이 포함되게 되며 WSSE 분포는 Non-Central Chi-Square 분포를 따르게 된다.If a malfunction occurs in the measured value, A bias component equal to the size of the fault is included, and the WSSE distribution follows the Non-Central Chi-Square distribution.

항법 요구 조건 확률 기반으로 WSSE의 임계값을 결정하고, 검정 통계량과의 비교를 통해 임계값을 넘을시 사용자에게 경고를 할 수 있다.The threshold value of WSSE is determined based on the probability of navigation requirements, and the user can be warned when the threshold value is exceeded through comparison with the test statistic.

상술한 바와 같이 다중 GNSS 신호 기반의 측위 정보 신뢰도 정보는 각 위성항법 시스템의 오차 모델 정립과 WSSE 계산을 통해 무결성 요구 조건에 따른 경고를 발생시키는 과정으로 생성한다.As described above, positioning information reliability information based on multiple GNSS signals is generated through the process of establishing an error model for each satellite navigation system and generating a warning according to integrity requirements through WSSE calculation.

< 스마트 기기의 센서별 데이터 수집 및 오차 분석><Data collection and error analysis by sensor of smart devices>

스마트 기기의 센서별 데이터 수집 및 오차 분석은 스마트 기기 기반의 위성신호 수신시 큰 오차를 포함하는 신호 제거 방식과, 스마트 기기의 관성 센서 고장 분석을 통해 이루어진다.Data collection and error analysis for each sensor of a smart device are accomplished through a method of removing signals containing large errors when receiving satellite signals based on a smart device and analysis of failure of the inertial sensor of the smart device.

스마트 기기 기반의 위성신호 수신시 큰 오차를 포함하는 신호 제거 방식을 설명한다.We explain a method of removing signals containing large errors when receiving satellite signals based on smart devices.

건물, 자연 지형 등에 따라 위성으로부터 신호의 가시 경로가 많이 차단되는 육상 지역과 달리 해상 환경에서는 많은 위성 신호를 동시에 수신하고 위치를 계산한다.Unlike terrestrial areas, where the visible path of signals from satellites is often blocked due to buildings, natural terrain, etc., in marine environments, many satellite signals are received simultaneously and positions are calculated.

이는 정확도 측면에서는 이점이 될 수 있지만, 위성 신호의 고장 확률이나 위협 환경이 늘어나는 것이기 때문에, 무결성 측면에서는 큰 위협이 될 수 있다.This can be an advantage in terms of accuracy, but it can be a big threat in terms of integrity because it increases the probability of satellite signal failure or the threat environment.

특히, 위성 항법 시스템의 현대화에 따라 다중 위성 항법 시스템이 개발되며 수신할 수 있는 위성 측정치의 개수가 급격히 증가한 상황에서도 채널(Channel)에서 처리할 수 있는 위성의 개수만큼 위성을 선별함과 동시에 시스템 신뢰성 및 가용성을 제공할 수 있는 위성 선별 기술이 필요하다.In particular, with the modernization of satellite navigation systems, multi-satellite navigation systems are developed and the number of satellite measurements that can be received has rapidly increased, while selecting satellites as many as the number of satellites that can be processed in the channel, while maintaining system reliability. and satellite screening technology that can provide availability is needed.

본 발명에서, 스마트 기기 기반의 항법 신뢰성 경우에는, 계산량 부분에 있어 더 제약이 클 것으로 예상되기 때문에, 스마트 기기에서 지원 가능한 최대 트랙킹 채널(Tracking Channel) 수 및 선별 알고리즘의 계산량 등을 고려하여 적절한 위성 선별 기법을 적용할 필요성이 있다.In the present invention, in the case of navigation reliability based on smart devices, it is expected that there will be greater restrictions in terms of calculation amount, so considering the maximum number of tracking channels that can be supported by smart devices and the calculation amount of the selection algorithm, etc., appropriate satellite There is a need to apply screening techniques.

일반적으로 위성이 수신기와 이루는 양각이 클수록 수신기에서 수신되는 위성 신호의 오차가 작다.In general, the larger the relief angle between the satellite and the receiver, the smaller the error in the satellite signal received by the receiver.

따라서, 가장 일반적으로는 특정 양각 이상의 위성 신호만을 사용하는 위성 선별 기술이 있으나, 이 기술은 위성의 고장, 잡음 등과 상관없이 단순히 양각만을 이용하기 때문에 무결성 측면에서 명확한 한계를 지닌다.Therefore, most commonly, there is a satellite selection technology that uses only satellite signals above a certain relief, but this technology has clear limitations in terms of integrity because it simply uses only the relief regardless of satellite failure or noise.

N개의 수신된 위성을 k개씩 조합하여 모든 경우에 대한 성능을 분석하여 최적의 조합을 찾아내는 방법이 이론적으로는 가능하지만, 이는 수신된 위성의 수가 증가함에 따라 계산량이 급격히 많아지기 때문에 스마트 기기 기반의 항법 시스템에 적용하기 부적절하다.It is theoretically possible to find the optimal combination by combining the N received satellites k each and analyzing the performance for all cases, but this is a smart device-based method because the amount of calculation increases rapidly as the number of received satellites increases. It is unsuitable for application to navigation systems.

만약 최적의 위성 사용 개수 k가 미리 정해진다면, N개의 수신된 위성에서 1개를 제외한 나머지 N-1개의 위성으로 이뤄진 N개의 부분 집합을 비교 평가하여 부분 집합에서 제외할 하나의 위성을 선택하고, 그 후에는 부분 집합을 이루는 위성 개수가 k개가 될 때까지 같은 동작을 반복하는 방법을 사용할 수 있다.If the optimal number of satellites to be used, k, is predetermined, one satellite is excluded from the N received satellites, N subsets of the remaining N-1 satellites are compared and evaluated, and one satellite to be excluded from the subset is selected. After that, the same operation can be repeated until the number of satellites forming the subset reaches k.

이와 같은 방법처럼 k 개의 적정 부분 집합을 찾을 때까지 모든 경우의 부분 집합에 대해 성능을 평가하는 것보다 한번에 k개의 위성을 선별하는 것이 계산량 측면에서 더욱 효율적이며 성능 또한 크게 떨어지지 않으며 선별하는 지표는 하기 [수학식 4]와 같다.Like this method, selecting k satellites at once is more efficient in terms of calculation amount than evaluating the performance of all subsets until k appropriate subsets are found, and performance does not drop significantly, and the selection indicators are as follows. It is the same as [Equation 4].

스마트 기기의 관성 센서 고장 분석에 대해 설명한다.This article explains the analysis of inertial sensor failures in smart devices.

스마트 기기에서 위치 추정에 사용하는 관성 센서(INS: Inertial Navigation Sensor)는 일반적으로 고장이 없는 센서로 가정한 상태에서 사용되었다.Inertial Navigation Sensors (INS) used for location estimation in smart devices are generally used under the assumption that they are fault-free sensors.

하지만 INS 고장으로 인한 비행기 추락 사고도 있었고, 최근 더욱 정밀하고 신뢰성 있는 측위 정보가 요구됨에 따라 INS의 고장 확률도 무결성 계산에 포함하고자 하는 추세이다.However, there have been airplane crashes due to INS failure, and as more precise and reliable positioning information is recently required, there is a trend to include the probability of INS failure in integrity calculations.

주요 고장 종류는 Bad Calibration, Random Gyroscope Drift, Random Noise, Alignment Error, G-squared Sensitivity, Bias, Vibration Modes 등이 있으며, 시간에 따라 일정하게 고장 크기가 증가하는 Step Error, 시간에 따라 랜덤한 값을 갖는 Random Noise, 시간에 따라 일정한 값을 갖는 Bias 등으로 구분할 수 있고, Step Error가 가장 흔하게 발견되는 고장 상황이다.Major types of failures include Bad Calibration, Random Gyroscope Drift, Random Noise, Alignment Error, G-squared Sensitivity, Bias, and Vibration Modes. Step Error, whose size increases steadily over time, and whose size increases randomly over time. It can be classified into Random Noise, which has a constant value over time, and Bias, which has a constant value over time. Step Error is the most commonly found failure situation.

스마트 기기에서 사용하는 저가형 INS의 센서의 경우, 실험적으로 오차를 모델링 한 후 이를 오버 바운딩하여 무결성 계산에 포함한다.In the case of low-cost INS sensors used in smart devices, errors are modeled experimentally and then overbounded and included in integrity calculations.

통상적으로 저가형 INS 센서의 오차는 크게 Deterministic 오차와 Random 오차 부분으로 나뉘며, Deterministic 오차는 온도(Temperature)나 가속도(Acceleration) 등과 같은 외부적 요인에 의해 발생하여 모델링이 용이하다.Typically, the error of a low-cost INS sensor is largely divided into deterministic error and random error. Deterministic error is caused by external factors such as temperature or acceleration, so it is easy to model.

INS에서 출력되는 값을 라고 한다면 로 식을 정의할 수 있고(단, 0 은 측정치, 는 실제 참값, 는 Scale Factor, 는 시간에 따른 바이어스), 의 경우 실제로 INS 센서가 움직이지 않는 경우 가 일정하기 때문에 얻을 수 있다.The value output from INS is If you say You can define the expression as (however, 0 silver measurements, is the actual true value, is the Scale Factor, is the time-dependent bias), In the case where the INS sensor does not actually move This can be obtained because is constant.

를 다시 로 구분할 수 있고, 는 데이터 시트(Data Sheet)에서 확인할 수 있으며, 의 경우 Allan Variance 기법을 통해 모델링 할 수 있다. again It can be divided into can be found in the data sheet, In the case of , it can be modeled using the Allan Variance technique.

본 발명에서 수행한 Allan Variance 기법을 통한 관성 센서 분석은 하기 표 1과 같으며, [표 1]은 Allan Variance 기법을 통해 분석한 스마트 기기의 Bias 및 Noise 파라미터이다.The inertial sensor analysis using the Allan Variance technique performed in the present invention is shown in Table 1 below, and [Table 1] shows the bias and noise parameters of the smart device analyzed through the Allan Variance technique.

이와 같이 본 발명에 의하면, 스마트 기기로 제공되는 측위 정보의 정확도에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this way, according to the present invention, there is an effect of improving reliability of the accuracy of positioning information provided by smart devices.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 측위 정보의 신뢰도 결정 설계에 있어 선박의 물리적 및 역학적 특성을 반영한 보호수준 설계 개념도를 도시한다.Figure 7 shows a conceptual diagram of a protection level design reflecting the physical and dynamic characteristics of a ship in the design of determining the reliability of positioning information according to an embodiment of the present invention.

도 7의 (a) 에 도시된 바와 같이, 스마트 기기 기반의 위치 결과에 대한 보호수준을 선박의 외관 경계와 결합하여 설계할 수 있는데, 선박의 외관 경계에 스마트 기기의 위치 분포를 결합하여, 선박의 물리적 및 역학적 특성을 반영하여 보호 수준을 설계할 수 있다.As shown in (a) of Figure 7, the protection level for smart device-based location results can be designed by combining the exterior boundary of the ship. By combining the location distribution of smart devices with the exterior boundary of the ship, the ship The level of protection can be designed by reflecting the physical and mechanical characteristics of the device.

또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 스마트 기기 기반의 방향 및 속도 결과와, 보호수준 간의 상관관계를 나타내는 방식으로도 보호수준을 설계하여 표시하는 것도 가능하다.In addition, as shown in (b) of FIG. 7, it is also possible to design and display the protection level in a way that shows the correlation between the smart device-based direction and speed results and the protection level.

즉 스마트 기기로부터 수집된 센싱 데이터를 분석하여 나타난 스마트 기기의 스팟의 방향 및 속도와 보호수준 간의 상관관계를 분석하고 이를 반영하여 보호수준을 설계할 수 있다.In other words, by analyzing the sensing data collected from smart devices, the correlation between the direction and speed of the spot of the smart device and the protection level can be analyzed and the protection level can be designed by reflecting this.

도 8은 본 발명의 실시예에 적용되는 전자해도 데이터의 심볼 표현을 위한 묘화 절차 블록도를 도시하고, 도 9는 본 발명의 실시예에 적용되는 기본 해상정보 렌더링 기술의 개념도를 도시한다.FIG. 8 shows a block diagram of a drawing procedure for symbol representation of electronic navigation chart data applied to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows a conceptual diagram of a basic maritime information rendering technology applied to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 방법은, 제 1 단계에서 측위 정보와 상기 측위 정보의 신뢰도 정보를 결정하여 생성한 항법 정보를 바탕으로 전자해도 기반 기본 해상정보를 생성할 수 있도록, 지리공간 정보 표준을 수로분야로 확대한 S-100 표준을 기반으로 제품표준 구성 및 카탈로구 도구 분석할 수 있다.The smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method according to an embodiment of the present invention provides basic maritime information based on electronic charts based on navigation information generated by determining positioning information and reliability information of the positioning information in the first step. To create a product standard, catalog tool analysis can be done based on the S-100 standard, which expands the geospatial information standard to the waterway field.

즉, S-100 기반 제품표준의 구성요소와 S-101 차세대 전자해도 각 세부 내용을 상세 분석하고, S-101 차세대 전재하도를 구성하는 피쳐 및 묘화 카탈로그를 제작할 수 있다.In other words, it is possible to analyze in detail the components of the S-100-based product standard and the details of each S-101 next-generation electronic chart, and produce a catalog of features and drawings that make up the S-101 next-generation electronic chart.

본 발명의 실시예에서는 ISO/IEC 8211 규격의 전자해도 데이터 처리 및 Lua 기반의 표화 프로세스를 적용할 수 있는데, S-100 4.0 표준에 정의된 XLST 기반의 묘화 프로셋, Lua 기반의 묘화 프로세스 기술을 분석하고, 전자해도 심볼에 대한 XSLT 패키지, Lua 패키지 확보 및 적용 절차를 이용할 수 있다.In the embodiment of the present invention, electronic chart data processing and Lua-based tabulation process of the ISO/IEC 8211 standard can be applied, using the XLST-based drawing process and Lua-based drawing process technology defined in the S-100 4.0 standard. You can analyze and use the XSLT package and Lua package acquisition and application procedures for electronic navigation chart symbols.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 방법은 전자해도 데이터의 심볼 표현을 위한 묘화 절차를 설계할 수 있다.And, as shown in FIG. 8, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method according to an embodiment of the present invention can design a drawing procedure for symbol representation of electronic navigation chart data.

전자해도는 Lua 프로세스, 전자해도 이외의 벡터 데이터는 XSLT 프로세스를 적용하기로 하였으므로, 전자해도 및 수로데이터 별 심볼 표현 절차를 설계할 수 있다. 즉, 다수개의 스마트 기기로부터 수집한 센싱 데이터에 대한 데이터 포맷을 파싱(Parsing) 모듈에 의해 파싱하고 피쳐 카탈로그를 생성하고, 생성되 피쳐 카탈로그의 특징 데이터를 바탕으로 SENC(System Electronic Navigational Chart: SENC)에서 전체 토폴로지 데이터를 저장 및 관리하는 SENC 데이터와 묘화 절차(Portrayal Process)를 진행하여 생성한 데이터를 기반으로 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 생성하고 렌더링 엔진을 통해 렌더링 하여 S-101 전자해도에 데이터 모델을 표출할 수 있다.Since it was decided to apply the Lua process for electronic charts and the XSLT process for vector data other than electronic charts, it is possible to design a symbol expression procedure for each electronic chart and hydrographic data. In other words, the data format for the sensing data collected from multiple smart devices is parsed by a parsing module, a feature catalog is created, and a SENC (System Electronic Navigational Chart: SENC) is created based on the characteristic data of the created feature catalog. Based on the SENC data that stores and manages the entire topology data and the data created through the Portrayal Process, a set of drawing instructions is created and rendered through a rendering engine to display the data on the S-101 electronic chart. The model can be expressed.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 기 보유한 S-57 전자해도를 컨버터로 변환한 후 함께 연동할 S-101 차세대 전자해도 피쳐/묘화 카탈로그를 확보할 수 있고, 기본 해상정보와 카탈로그를 연동하여 묘화 프로세스를 진행하고, SENC를 변환한 이후, 각 피쳐 레이어를 심볼로 표시할 수 있는 렌더링 기술을 사용하는 것도 가능하다.In addition, as shown in Figure 9, after converting the existing S-57 electronic chart to a converter, it is possible to secure the S-101 next-generation electronic chart feature/drawing catalog to be linked together, and by linking the basic maritime information and the catalog, After performing the rendering process and converting the SENC, it is also possible to use a rendering technology that can display each feature layer as a symbol.

그리고, 기본 해상정보의 묘화 절차 및 표현에 관한 모듈을 검증하기 위해 다양한 해상정보를 적용할 수 있고, 해상정보의 적용 및 표현 결과를 확인하고, 렌더링 모듈을 개선할 수 있다.In addition, various resolution information can be applied to verify modules related to the rendering procedure and expression of basic resolution information, the application and expression results of the resolution information can be confirmed, and the rendering module can be improved.

도 10은 본 발명의 실시예에 적용되는 OGC 표준에 기반한 타일맵 생성 기술의 개념도를 도시한다.Figure 10 shows a conceptual diagram of a tile map generation technology based on the OGC standard applied to an embodiment of the present invention.

도 10 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 공간정보 웹서비스 표준 사양인 OGC 규격에 따라 기본 해상정보를 생성할 수 있다.As shown in Figure 10, in the embodiment of the present invention, basic maritime information can be generated according to the OGC standard, which is a standard specification for spatial information web services.

본 발명의 실시예에 적용되는 WMTS(Web Map Tile Service: WMTS)는 규격을 준수하는 타일 맵 생성기술로서, WMTS에서 정의하는 줌 레벨(Zoom Level)에 따라 해상정보를 생성할 수 있다.WMTS (Web Map Tile Service) applied to the embodiment of the present invention is a tile map generation technology that complies with standards, and can generate maritime information according to the zoom level defined by WMTS.

이와 같은 WMTS는 타일과 그 타일에 해당하는 Subtiles(서브타일, 타일을 다음 Zoom Level을 위해 4등분 한 타일) 생성할 수 있고, 서브타일(subtiles) 제작으로 0 단계부터 18 단계까지 타일을 생성할 수 있다.This WMTS can create tiles and subtiles corresponding to those tiles (tiles divided into four for the next zoom level), and can create tiles from level 0 to level 18 by producing subtiles. You can.

도 11은 본 발명의 실시예에 적용되는 기본 해상정보 관리 및 서비스 기술의 개념도를 도시한다.Figure 11 shows a conceptual diagram of basic maritime information management and service technology applied to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 기본 해상정보 관리 및 서비스 기술은 WMS 표준을 준수하는 타일 서버(Tiler)를 구성할 수 있고, 이 타일 서버는 다중 접속 성능을 고려한 오픈 소스 기반 타일 서버일 수 있으며, 사용자 단말(100)(클라이언트)의 요청과 요청 인자에 따른 동적 타일을 생성할 수 있다.As shown in Figure 11, the basic maritime information management and service technology can configure a tile server (Tiler) that complies with the WMS standard, and this tile server can be an open source-based tile server that takes into account multiple access performance. Dynamic tiles can be created according to the request of the user terminal 100 (client) and request factors.

또한, 기존의 WMS 저장 방식을 확장하여 사용자 단말(100)의 요청인자에 따라 타일을 저장하고, 타일맵 생성 시간 단축 및 시스템 자원 효율을 위해 캐싱(Cashing) 모듈을 구비할 수 있다.In addition, the existing WMS storage method can be expanded to store tiles according to the request parameters of the user terminal 100, and a caching module can be provided to shorten the tile map creation time and improve system resource efficiency.

도 12는 본 발명의 실시예에 적용되는 요구분석 기반 해상정보 운영 플랫폼 시스템의 개념도를 도시한다.Figure 12 shows a conceptual diagram of a requirements analysis-based maritime information operation platform system applied to an embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 안드로이드 기반의 기본 해상정보 운영 플랫폼 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.As shown in FIG. 12, an embodiment of the present invention can provide an Android-based basic maritime information operation platform service system and method.

본 발명의 실시예에서는 모바일 기기 기반의 해상정보 운영을 위한 요구분석 및 사례 조사에 따른 항해 네비게이션 애플리케이션 서비스를 지원할 수 있고, 일반 항해, 도선 등 해상정보를 필요로 하는 분야에서 애플리케이션을 서비스할 수 있다.In an embodiment of the present invention, navigation navigation application services can be supported according to needs analysis and case studies for mobile device-based maritime information operation, and applications can be serviced in fields that require maritime information, such as general navigation and pilotage. .

또한, 전자해도 또는 모바일 용으로 간소화한 전자해도를 사용하여 모바일 환경에 최적화할 수 있고, 모바일 기기의 GPS 정보를 직접 사용하거나 외부 기기의 위치정보를 활용할 수 있는 기능 제공할 수 있다.In addition, it can be optimized for the mobile environment by using electronic charts or electronic charts simplified for mobile use, and it can provide functions that can directly use GPS information from mobile devices or utilize location information from external devices.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 해양 기상정보 애플리케이션을 제공하여, 해양 기상정보인 조류, 조위, 파고, 풍향, 풍속 등을 해상 공간정보와 함께 제공할 수 있고, 일부 네비게이션 애플리케이션에서는 기상정보를 함께 제공할 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, a marine weather information application is provided, and marine weather information such as current, tide level, wave height, wind direction, wind speed, etc. can be provided together with marine spatial information, and some navigation applications provide weather information together. can do.

즉, 도 12에 도시되 바와 같이, 본 발명의 실시에에서는 요구분석 및 사례 조사에 기반하여 해상정보 운영 플랫폼을 서비스할 수 있고, 전자해도와 같은 기본 해상정보를 모바일 기기에서 요청하면, OGC 표준에 따른 웹 서비스를 통해 전자해도 타일을 수신하고 표현하는 기능이 포함될 수 있다.That is, as shown in FIG. 12, in the implementation of the present invention, a maritime information operation platform can be provided based on needs analysis and case studies, and when basic maritime information such as electronic charts is requested from a mobile device, OGC standards The function of receiving and displaying electronic chart tiles through a web service according to may be included.

도 13은 본 발명의 실시예에 적용되는 클라이언트(사용자 단말(100)) 애플리케이션의 개념도를 도시한다.Figure 13 shows a conceptual diagram of a client (user terminal 100) application applied to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 WMTS 및 WFS 표준 규격을 지원하는 클라이언트 엔진과, WMTS는 이미지를 사용하고, WFS는 XML 포맷을 사용하여 해상공간정보를 제공하므로 해당 정보를 화면에 매핑하고 가시화 할 수 있다.As shown in Figure 13, in the embodiment of the present invention, a client engine that supports WMTS and WFS standards, WMTS uses images, and WFS uses XML format to provide maritime spatial information, so the information is displayed on the screen. It can be mapped and visualized.

본 발명의 실시예에 적용되는 클라이언트 애플리케이션을 통해 모바일 기기의 위치 또는 사용자가 선택한 위치에 따라 위치기반 해상정보를 제공할 수 있고, 시간 정보를 포함하는 해상정보를 위해 모바일 기기의 예상 경로(항로) 등에 따라 해상정보를 요청하고 수명이 끝난 정보를 관리할 수 있다.The client application applied to the embodiment of the present invention can provide location-based maritime information according to the location of the mobile device or the location selected by the user, and the expected route (route) of the mobile device for maritime information including time information. Accordingly, maritime information can be requested and information that has reached the end of its life can be managed.

또한, 클라이언트에 캐싱 기능을 제공하여 요청 및 응답에 따른 데이터 처리를 최소화하는 최적화할 수 있고, 누적된 캐싱 정보에 따라 데이터 요청 여부를 선택하는 기능과 함께, 필요한 해역에 따라 사전 캐싱하는 기능을 제공할 수 있다.In addition, by providing a caching function to the client, data processing according to requests and responses can be optimized to minimize, and a function to select whether to request data based on accumulated caching information is provided, as well as a function for pre-caching according to the required sea area. can do.

도 14는 본 발명의 실시예에 적용되는 로깅 체계의 개념도를 도시하고, 도 15는 본 발명의 실시예에 적용되는 GNSS 정보 로깅체계 설계 결과를 예시한 도면이다.Figure 14 shows a conceptual diagram of a logging system applied to an embodiment of the present invention, and Figure 15 is a diagram illustrating the design results of a GNSS information logging system applied to an embodiment of the present invention.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템은 GNSS 정보 로깅 기능으로서, GNSS 정보를 타입별로 수집하는 모듈과, GNSS 정보를 사용하여 지도에 매핑하는 모듈을 구비할 수 있다. 또한, 스마트 기기 또는 사용자 단말(100)인 모바일 기기의 IMU 정보를 실시간으로 수집하는 기능을 제공할 수 있다.As shown in Figure 14, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system according to an embodiment of the present invention has a GNSS information logging function, a module that collects GNSS information by type, and mapping to a map using GNSS information. A module that does this can be provided. In addition, it is possible to provide a function to collect IMU information of a smart device or a mobile device such as the user terminal 100 in real time.

그리고, 도 15에 도시된 바와 같이, 해상정보 플랫폼 서버(200)는 모바일기기의 GNSS 정보 및 IMU 정보를 데이터베이스에 실시간으로 기록할 수 있는 로그 수집 서버를 구비할 수 있고, 로그 수집 서버는 복수의 모바일기기의 로그를 수집할 수 있다. And, as shown in FIG. 15, the maritime information platform server 200 may be provided with a log collection server that can record GNSS information and IMU information of mobile devices in real time to a database, and the log collection server may have a plurality of log collection servers. You can collect logs from mobile devices.

또한, 로그 수집 서버에 저장되는 정보를 실시간으로 로그 수집 서버의 가시화 클라이언트를 제공할 수 있다.Additionally, it is possible to provide a client that visualizes the information stored in the log collection server in real time.

도 16은 본 발명의 실시예에 적용되는 GNSS 및 IMU 로깅 체계 결과를 예시한 도면이다. Figure 16 is a diagram illustrating the results of the GNSS and IMU logging system applied to an embodiment of the present invention.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용되는 로깅 체계는 모바일 기기에서 수집된 GNSS 정보를 사용하여 위치 정확도를 향상시킬 수 있도록 GNSS 정보를 타입별로 수집할 수 있고, IMU정보를 사용하여 모바일 기기의 현재 위치 및 운동 상태를 정확히 파악할 수 있다.As shown in Figure 16, the logging system applied to the embodiment of the present invention can collect GNSS information by type to improve location accuracy using GNSS information collected from mobile devices, and uses IMU information. This allows you to accurately determine the current location and movement status of the mobile device.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템 및 방법은 향상된 위치정보를 활용한 해상정보 활용 애플리케이션을 제공할 수 있고, 해상정보 활용 애플리케이션에 제공되는 정확한 위치 정보를 활용하고 가시화 할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.In other words, the smart device-based maritime safety spatial information platform service system and method according to an embodiment of the present invention can provide a maritime information utilization application using improved location information and utilize accurate location information provided in the maritime information utilization application. and provide a visualization function.

또한, 해상정보 활용 애플리케이션에서 기기의 IMU 정보를 활용하여 정확한 운동 정보를 활용하고 가시화 할 수 있다.In addition, accurate motion information can be utilized and visualized by using the device's IMU information in maritime information utilization applications.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여 러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.Above, various preferred embodiments of the present invention have been described by giving some examples, but the description of the various embodiments described in the "Detailed Contents for Carrying Out the Invention" section is merely illustrative and does not apply to the present invention. Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be implemented with various modifications or equivalent implementations of the present invention.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발 명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description. The above description is intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and is commonly used in the technical field to which the present invention pertains. It is provided only to fully inform those with knowledge of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim in the claims.

100 : 사용자 단말
110 : IMU 센서
120 : 위항 항버 수신 모듈
200 : 해상정보 플랫폼 서버
210 : 데이터 수집부
220 : 측위부
230 : 항법부
240 : 파싱부
250 : 묘화 처리부
260 : 렌더링부
270 : WMS 인터페이스
240 : 맵 타일부
100: user terminal
110: IMU sensor
120: Wihang port reception module
200: Maritime information platform server
210: data collection unit
220: positioning unit
230: Navigation Department
240: parsing unit
250: Drawing processing unit
260: rendering unit
270: WMS interface
240: Map tile section

Claims (17)

사용자 단말 및 해상정보 플랫폼 서버가 네트워크로 연결된 공간정보 플랫폼 서비스 방법에 있어서,
상기 해상정보 플랫폼 서버가 적어도 하나의 상기 사용자 단말을 포함하여 선박에 위치하는 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터와 상기 스마트 기기의 관성 센서 데이터를 이용하여 생성된 측위 정보와 상기 측위 정보의 신뢰도 정보를 결정하여 생성한 항법 정보를 바탕으로 전자해도 기반 기본 해상정보를 생성하는 제 1 단계; 및
상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 전자해도 기반 기본 해상정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 해상정보를 생성하여 상기 사용자 단말의 요청에 따라 상기 동적 해상정보를 전송하는 제 2 단계;를 포함하되,
상기 신뢰도 정보를 결정하는 단계는, 상기 선박의 외관 경계에 상기 스마트 기기의 위치 분포를 결합하여, 상기 선박의 물리적 및 역학적 특성을 반영하여 보호 수준을 설계하고, 상기 설계된 보호 수준과 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 신뢰도 정보를 결정하고,
상기 신뢰도 정보를 결정하는 단계는, 해상에서의 항법 위협 환경을 분석하고, 분석된 데이터를 바탕으로 보호 수준을 산출하는 단계와, 위성 항법 신호로부터 발생하는 오차와 상기 스마트 기기의 관성 센서에서 발생하는 오차를 모델링하는 단계와, 산출된 상기 보호 수준과 모델링된 상기 오차가 적용된 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 신뢰도 정보를 결정하는 단계를 포함하며,
상기 보호 수준은 항법해 무결성 성능의 위협 상황을 센서가 고장나지 않은 정상 상황과 고장이 발생한 상황으로 정의하고, 각 상황별로 무결성 위협이 허용되는 최대 확률을 할당하여 설계되고,
상기 보호 수준은 상기 스마트 기기로부터 수집된 센싱 데이터를 통해 나타난 상기 스마트 기기의 스팟의 방향 및 속도와 보호수준 간의 상관관계를 분석하고 반영하여 설계되며,
상기 제 2 단계의 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 정보, 동적 수로 정보, 해양기상 정보 및 네비게이션 정보를 포함하여 레이어 단위로 축적하여 상기 사용자 단말에 표시되는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
In the spatial information platform service method where the user terminal and the maritime information platform server are connected through a network,
Generated by the maritime information platform server using a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from smart devices located on a ship, including at least one user terminal, and inertial sensor data of the smart device. A first step of generating basic maritime information based on electronic navigation charts based on navigation information generated by determining reliability information of the positioning information and the positioning information; and
A second step in which the maritime information platform server generates dynamic maritime information using maritime information analysis and operation technology based on the electronic chart-based basic maritime information and transmits the dynamic maritime information according to the request of the user terminal; Including,
In the step of determining the reliability information, the location distribution of the smart device is combined with the exterior boundary of the ship, a protection level is designed to reflect the physical and dynamic characteristics of the ship, and the designed protection level is combined with the user's navigation solution. Reliability information is determined by determining whether it exceeds a preset alarm limit (AL),
The step of determining the reliability information includes analyzing the navigation threat environment at sea and calculating a protection level based on the analyzed data, and errors occurring from satellite navigation signals and inertial sensors of the smart device. It includes a step of modeling an error, and determining reliability information by determining whether the user's navigation solution to which the calculated protection level and the modeled error are applied exceeds a preset alert limit (AL); ,
The protection level is designed by defining the threat situation of navigation integrity performance as a normal situation in which the sensor does not fail and a situation in which a sensor failure occurs, and assigning the maximum probability of allowing an integrity threat to each situation,
The protection level is designed by analyzing and reflecting the correlation between the direction and speed of the spot of the smart device and the protection level shown through sensing data collected from the smart device,
The second-stage maritime information includes electronic chart information, dynamic hydrographic information, marine weather information, and navigation information based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard, and is accumulated in layers and displayed on the user terminal. Characterized by,
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 1 항에 있어서,
상기 신뢰도 정보를 결정하는 단계는,
상기 각 위성 항법 시스템(GNSS)의 오차 모델과 무결성 요구조건에 따른 경고 정보를 생성하여 신뢰도 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 1,
The step of determining the reliability information is,
Characterized in that it includes the step of determining reliability information by generating warning information according to the error model and integrity requirements of each satellite navigation system (GNSS).
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 보호 수준은 무결성 요구 조건이 (1 × 10-7) 일 때, 추정한 위치로부터 사용자의 실제 위치가 존재함을 상기 무결성 요구 조건의 확률로 보장하는 확률적 경계로 정의되는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 1,
The protection level is characterized in that it is defined as a probabilistic boundary that guarantees the probability of the integrity requirement that the user's actual location exists from the estimated location when the integrity requirement is ( 1
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기본 해상정보를 생성하는 단계는,
국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 생성을 위한 기본 해상정보를 생성하는 단계; 및
생성된 기본 해상정보를 바탕으로 상기 S-101 표준에 따라 묘화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 1,
The step of generating the basic maritime information is,
Generating basic maritime information for generating electronic charts based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard; and
Characterized in that it includes the step of rendering according to the S-101 standard based on the generated basic resolution information,
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 7 항에 있어서,
상기 묘화 처리하는 단계는,
생성된 상기 기본 해상정보 관련 데이터 포맷을 S-101 파싱(Parsing) 모듈에 의해 파싱하고 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 생성하는 단계;
상기 피쳐 카탈로그(feature catalogue)를 바탕으로 묘화 절차(Portrayal Process)를 통해 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 생성하는 단계;
상기 드로잉 명령집합(Drawing instructions)을 바탕으로 렌더링하여 S-101 전자해도에 데이터 모델을 표출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 7,
The drawing processing step is,
Parsing the generated basic maritime information-related data format by an S-101 parsing module and generating a feature catalog;
generating drawing instructions through a portrait process based on the feature catalog;
Characterized in that it includes the step of rendering the data model on the S-101 electronic chart by rendering based on the drawing instructions set,
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 단계는,
상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 전자해도 기반 해상정보의 미리 렌더링된 이미지를 타일맵 생성 기술을 이용하여 WMTS(Web Map Tile Service)에서 정의하는 줌 레벨(Zoom Level)에 따라 해상정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 1,
The second step is,
The maritime information platform server uses a pre-rendered image of the electronic chart-based maritime information to generate maritime information according to the zoom level defined by WMTS (Web Map Tile Service) using tile map generation technology. Characterized by comprising,
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 단계는,
상기 사용자 단말에 입력된 요청 정보에 따라 상기 전자해도 기반 해상정보의 미리 렌더링된 이미지를 타일맵 생성 기술을 이용하여 동적 타일 이미지를 생성하고 타일 맵 DB에 저장하는 단계; 및
상기 타일 맵 DB에 저장된 동적 타일 이미지를 WMS(Web Map Service) 인터페이스를 이용해 상기 사용자 단말에 전송하여 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 1,
The second step is,
Generating a dynamic tile image using a tile map generation technology using a pre-rendered image of the electronic chart-based maritime information according to the request information input to the user terminal and storing it in a tile map DB; and
Characterized in that it includes the step of transmitting and displaying a dynamic tile image stored in the tile map DB to the user terminal using a WMS (Web Map Service) interface,
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 10 항에 있어서,
캐싱(cashing) 모듈이 상기 동적 타일 이미지를 캐싱(cahsing)하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 10,
Characterized in that the caching module caches the dynamic tile image,
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 단계는,
상기 해상정보 플랫폼 서버가 상기 사용자 단말로부터 로그 수집된 GNSS 정보 및 IMU 정보를 바탕으로 상기 동적 해상정보에 가시화하여 상기 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법.
According to claim 1,
The second step is,
Characterized in that the maritime information platform server visualizes the dynamic maritime information based on GNSS information and IMU information log-collected from the user terminal and transmits it to the user terminal.
Smart device-based maritime safety spatial information platform service method.
제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 방법을 실행하는 스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템.
A smart device-based maritime safety spatial information platform service system that implements the smart device-based maritime safety spatial information platform service method according to any one of claims 1, 2, 4, and 7 to 12.
선박에 위치하는 적어도 하나의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터와 상기 스마트 기기의 관성 센서 데이터를 이용하여 생성된 측위 신뢰도 정보를 포함하는 측위 정보 및 항법 정보를 바탕으로 해상정보의 분석 및 운용 기술을 이용하여 동적 정보를 포함하는 표준 데이터의 전자해도 기반의 해상정보를 생성하는 해상정보 플랫폼 서버; 및
네트워크로 연결된 상기 해상정보 플랫폼 서버에 접속하여 해사안전 공간정보 애플리케이션을 통해 상기 해상정보를 수신 받아 표시하는 상기 스마트 기기 중 적어도 어느 하나인 사용자 단말을 포함하되,
상기 신뢰도 정보는, 상기 선박의 외관 경계에 상기 스마트 기기의 위치 분포를 결합하여, 상기 선박의 물리적 및 역학적 특성을 반영하여 보호 수준을 설계하고, 상기 설계된 보호 수준과 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 결정되고,
상기 신뢰도 정보는, 상기 해상정보 플랫폼 서버가, 해상에서의 항법 환경을 분석하고, 분석된 데이터를 바탕으로 산출 보호 수준과, 상기 위성 항법 신호로부터 발생하는 오차와 상기 스마트 기기의 관성 센서에서 발생하는 오차를 모델링하여 산출된 상기 오차가 적용된 사용자의 항법해가 미리 설정된 경보한계(AL : Alert Limit)를 넘어서는지 여부를 판단하여 생성하고,
상기 보호 수준은 항법해 무결성 성능의 위협 상황을 센서가 고장나지 않은 정상 상황과 고장이 발생한 상황으로 정의하고, 각 상황별로 무결성 위협이 허용되는 최대 확률을 할당하여 설계되고,
상기 보호 수준은 상기 스마트 기기로부터 수집된 센싱 데이터를 통해 나타난 상기 스마트 기기의 스팟의 방향 및 속도와 보호수준 간의 상관관계를 분석하고 반영하여 설계되며,
상기 해상정보는, 국제수로기구 수로데이터 표준인 S-101 기반의 전자해도 정보, 동적 수로 정보, 해양기상 정보 및 네비게이션 정보를 포함하여 레이어 단위로 축적하여 상기 사용자 단말에 표시되는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템.
Positioning information and navigation information including a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from at least one smart device located on the ship and positioning reliability information generated using inertial sensor data of the smart device A maritime information platform server that generates maritime information based on electronic charts of standard data including dynamic information using maritime information analysis and operation technology; and
It includes a user terminal that is at least one of the smart devices that connects to the maritime information platform server connected to the network and receives and displays the maritime information through a maritime safety spatial information application,
The reliability information combines the location distribution of the smart device with the external boundary of the ship to design a protection level by reflecting the physical and dynamic characteristics of the ship, and the designed protection level and the user's navigation solution are preset to an alarm. It is determined by determining whether the limit (AL: Alert Limit) is exceeded,
The reliability information is generated by the maritime information platform server analyzing the navigation environment at sea, calculating the protection level based on the analyzed data, errors occurring from the satellite navigation signal, and the inertial sensor of the smart device. Generates and determines whether the user's navigation solution to which the error is calculated by modeling the error exceeds a preset alert limit (AL),
The protection level is designed by defining the threat situation of navigation integrity performance as a normal situation in which the sensor does not fail and a situation in which a sensor failure occurs, and assigning the maximum probability of allowing an integrity threat to each situation,
The protection level is designed by analyzing and reflecting the correlation between the direction and speed of the spot of the smart device and the protection level shown through sensing data collected from the smart device,
The maritime information includes electronic chart information, dynamic hydrographic information, marine weather information, and navigation information based on S-101, the International Hydrographic Organization hydrographic data standard, and is accumulated in layers and displayed on the user terminal.
Smart device-based maritime safety spatial information platform service system.
삭제delete 삭제delete 제 14 항에 있어서,
상기 해상정보 플랫폼 서버는,
적어도 하나의 스마트 기기로부터 실시간으로 수집한 복수의 위성 항법 시스템(GNSS) 기반의 센싱 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
수집된 센싱 데이터를 바탕으로 각 스마트 기기의 위치를 결정하는 측위 정보를 도출하는 측위부;
상기 측위 정보를 바탕으로 측위 신뢰도를 결정하고 항법 정보를 생성하는 항법부; 및
상기 측위 정보 및 항법 정보를 바탕으로 S-101 표준 전자해도 기반의 해상정보를 생성하는 해상정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 기기 기반 해사안전 공간정보 플랫폼 서비스 시스템.


According to claim 14,
The maritime information platform server,
A data collection unit that collects a plurality of navigation satellite system (GNSS)-based sensing data collected in real time from at least one smart device;
A positioning unit that derives positioning information to determine the location of each smart device based on the collected sensing data;
a navigation unit that determines positioning reliability based on the positioning information and generates navigation information; and
Characterized in that it includes a maritime information generator that generates maritime information based on the S-101 standard electronic chart based on the positioning information and navigation information.
Smart device-based maritime safety spatial information platform service system.


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장인성, 김민수, "e-Navigation 전략 이행 계획 대응을 위한 shore 기반 해상정보 서비스 플랫폼 구현", 한국항해항만학회지(2015.6.)* *

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