KR19990010113U - Gps를 이용한 선박위치 송/수신 단말기 - Google Patents

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임형철
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김영환
현대전자산업 주식회사
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    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
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    • GPHYSICS
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    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/203Specially adapted for sailing ships

Abstract

본 고안은 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기에 관한 것으로, 특히 GPS위성 및 DGPS위성으로 부터 오는 신호를 수신하는 GPS안테나(6)와; 상기 GPS안테나(6)로 부터 수신된 신호로 부터 선박의 위치 정보를 획득하게 되는 DGPS수신기(7)와; 상기 DGPS수신기(7)와 송/수신 단말기(9) 사이에서 모니터(10)에 전달되는 자신의 위치 정보를 추출하고, 수신 단말기의 주변 선박위치 정보를 전달하는 커넥터(8)와; 자기 선박의 위치정보 신호를 발생하고, 주변 선박의 위치신호를 283∼325㎑의 주파수 대역으로 처리하는 송/수신 단말기(9)와; 모니터(10)에 있는 해도상에 자기 선박의 위치 및 주변 선박의 위치를 표시하는 모니터(10)와; 자기 선박의 위치정보를 송신하고, 주변 선박의 위치를 수신하는 송/수신 안테나(11)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 고안은 자기 선박 및 주변 선박들의 위치를 해도상에 나타내므로 운항시 타 선박들의 위치를 실시간으로 파악할 수 있게 되어, 안개낀 날이나 악천우시 선박의 충돌 예방과 구난활동 등을 할 수 있게 되며, 현재 사용중인 레이다장비를 대체할 수 있는 기술적인 전진을 할 수 있고, 대형 선박들이 장착한 레이다보다 비용이 적게 들어 소형 어선들도 보급이 가능하고, 현재 선박들의 잦은 운항시 충돌을 예방하여 경제적 손실을 절감할 수 있는 효과를 거둘 수 있게 된다.

Description

GPS를 이용한 선박위치 송/수신 단말기
본 고안은 GPS(Global Positioning System)에 관한 것으로, 특히 GPS와 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국으로 부터 오는 신호를 수신하여 운항시 각 선박들간의 충돌을 피하고자, 주변에 있는 선박에 자기 선박의 위치를 송신하고 타 선박으로 부터의 위치신호를 수신할 수 있도록 된 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기에 관한 것이다.
주지하다시피, GPS는 20,183㎞ 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호를 송신한 시각에 대한 신호를 송신하는 GPS위성을, 6개의 궤도면 각각에 3개씩 총 18개(각 궤도에 대한 예비 위성을 포함하면 총 24개임.)등간격으로 배치한 후, GPS수신기를 사용하여 상기 GPS위성에서 송신된 신호를 수신, 처리함으로써 GPS수신기가 존재하는 위치를 검출할 수 있는 장치이다.
GPS안테나와 GPS수신회로로 이루어지는 수신기를 사용하여, 3개이상의 GPS위성에서 송신되는 신호를 검출하함으로써 자기의 위치를 검출하는 장치이다(단, 3차원 위성측정의 경우에는 4개 이상의 GPS위성 신호가 필요함.).
또한, 현재 자신이 운전하고 있는 차량이 어디에 있는지 현위치를 알 수 있을 뿐만아니라, 목적지까지 도착하는 방법을 지시하여 주는 것을 차량용 항법장치라 한다.
한편, 종래의 GPS를 이용한 자동 항법장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, GPS안테나와 GPS수신회로로 이루어져, GPS위성에서 송신되는 GPS위성의 좌표데이터 및 시각데이터를 수신하는 GPS수신기(1)와; 지도데이터가 저장된 CD-ROM을 동작시켜, 지도데이터를 독출하는 CD-ROM재생장치(2)와; 화면상에 디스플레이되는 서비스정보를 선택하고, 선택된 정보부분에 커서를 위치시킨후 클릭(Click)하는 원격제어장치(3)와; CD-ROM에서 독출된 지도데이터 위에 차량의 위치를 표시하는 LCD표시패널(4)과; 상기 GPS수신기(1)를 통해 GPS위성의 신호가 검출되면, 자동차의 절대위치를 연산하고, 연산된 절대위치의 각종 서비스정보를 상기 LCD표시패널(4)에 나타내는 마이컴(6)을 포함하여 구성된다.
이러한 GPS를 이용한 자동차 항법장치는, 상기 GPS수신기(1)에 3개 이상의 GPS위성에서 송신된 신호가 검출되는지의 여부를 판단하여, 3개 이상의 GPS위성에서 송신된 신호가 검출되면, 상기 송신된 GPS위성 좌표와, 시각에 대한 신호를 분석하여 자동차의 위치에 대한 좌표를 검출하고 상기 LCD표시패널(4)에 자동차 위치를 나타내는 동작을 수행한다.
또한, 상기 원격제어장치(3)를 이용하여 화면상에 디스플레이되는 정보를 선택하고, 선택된 서비스정보 부분에 커서를 위치시켜서 클릭함으로써 선택한 서비스정보를 상기 LCD표시패널(4)에 디스플레이하는 동작을 수행한다.
한편, 육상에는 AVL(Automatic Vehicle Location)이라 하여 차량의 위치를 GPS위성으로 부터 계산한 후, 셀룰라 망과 같은 통신망을 통해서 관제소에 송신하는 시스템을 구축하여 차량항법시스템에 적용하고 있는 상태이며, 선박에 있어서도 미국은 이미 해도에 선박의 정확한 위치를 표시해 주는 시스템이 사용되고 있으며, 우리나라의 해안 수산부도 1998년에 7개의 DGPS기준국을 세워 20m 정도의 오차를 갖는 DGPS서비스를 실시할 예정에 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 항법장치에 있어서는, 현재 해안에서 한 선박이 주변 선박들의 위치를 파악할 때는 레이다를 사용하는 바, 이 레이다를 이용해서는 모니터상에 있는 해도에 주변 선박들의 위치를 나타내지는 못함으로써, 대형 선박의 경우에는 자기 선박의 위치를 나타내주는 GPS를 이용한 시스템과 주변 선박들의 위치를 파악하는데 레이다를 이용한 시스템 2가지만을 갖추고 있어, 레이다를 이용해서 주변 선박들의 위치 정보를 해도에 나타내지 못한다. 이에 따라, 해안선이 매우 복잡하고 섬이 많은 우리나라의 지형에서는 안개나 우천시 선박의 안전운항에 어려움이 많고, 특히 연안항해의 경우, 충돌의 위험이 가중됨으로써 기름 유출로 인한 환경의 파괴 및 인명피해라는 중대한 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기위한 것으로, 해안에 안개가 끼어 선박 운항이 어려울 때, GPS위성으로 부터 오는 신호와 DGPS기준국으로 부터 오는 신호를 수신하여 선박의 위치를 정확히 계산하여 주변 선박의 모니터상에 위치가 나타날 수 있도록 자기 위치를 송신함으로써, 운항시 선박 상호간의 충돌을 예방할 수 있는 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기는, GPS위성 및 DGPS위성으로 부터 오는 신호를 수신하는 GPS안테나와; 상기 GPS안테나로 부터 수신된 신호로 부터 선박의 위치 정보를 획득하게 되는 DGPS수신기와; 상기 DGPS수신기와 송/수신 단말기 사이에서 모니터에 전달되는 자신의 위치 정보를 추출하고, 수신 단말기의 주변 선박위치 정보를 전달하는 커넥터와; 자기 선박의 위치정보 신호를 발생하고, 주변 선박의 위치신호를 283∼325㎑의 주파수 대역으로 처리하는 송/수신 단말기와; 모니터에 있는 해도상에 자기 선박의 위치 및 주변 선박의 위치를 표시하는 모니터와; 자기 선박의 위치정보를 송신하고, 주변 선박의 위치를 수신하는 송/수신 안테나를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 GPS를 이용한 자동 항법장치의 구성을 나타낸 기능 블록도,
도 2는 본 고안에 따른 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기의 개요를 나타낸 개략도,
도 3은 도 2에 의한 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기의 구성을 나타낸 기능 블럭도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : GPS수신기 2 : CD-ROM재생장치
3 : 원격제어장치 4 : LCD표시패널
5 : 마이컴 6 : GPS안테나
7 : DGPS수신기 8 : 커넥터
9 : 송/수신 단말기 10 : 모니터
11 : 송/수신 안테나
이하, 상술한 내용을 본 고안에 따른 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 도 3에 도시한 바와 같이, GPS위성 및 DGPS위성으로 부터 오는 신호를 수신하는 GPS안테나(6)와; 상기 GPS안테나(6)로 부터 수신된 신호로 부터 선박의 위치 정보를 획득하게 되는 DGPS수신기(7)와; 상기 DGPS수신기(7)와 송/수신 단말기(9) 사이에서 모니터(10)에 전달되는 자신의 위치 정보를 추출하고, 수신 단말기의 주변 선박위치 정보를 전달하는 커넥터(8)와; 자기 선박의 위치정보 신호를 발생하고, 주변 선박의 위치신호를 283∼325㎑의 주파수 대역으로 처리하는 송/수신 단말기(9)와; 모니터(10)에 있는 해도상에 자기 선박의 위치 및 주변 선박의 위치를 표시하는 모니터(10)와; 자기 선박의 위치정보를 송신하고, 주변 선박의 위치를 수신하는 송/수신 안테나(11)를 포함하여 본 실시예를 구성한다.
이하, 상기와 같이 구성된 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기의 동작 과정을 도 2와 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 도 2에 도시한 바와 같이, 자기 선박과 주변에 있는 타 선박의 위치정보를 GPS안테나를 이용하여 위성신호를 수신한 후, 좌표데이터를 이용함으로써 타 선박의 위치를 파악할 수 있도록 하고, 자기 선박과 타 선박에 부착되어 있는 정보 송/수신용 안테나를 이용하여 상호간 해당 위치를 알 수 있도록 한 것으로, 해상에서 자기 선박이나 타 선박의 위치정보를 GPS안테나(6)를 이용하여 수신하게 되면, DGPS수신기(7)는 입력된 신호로 부터 선박의 위치 정보를 획득하여, 커넥터(8)를 통해 송/수신 단말기(9)로 출력시키며, 이 송/수신 단말기(9)는 입력된 신호로 부터 선박에 설치한 모니터(10)상의 해도에 자기 선박 및 타 선박의 위치를 표시하게 된다.
그리고, 상기 송/수신 단말기(9)는 해당 위치정보의 처리를 위한 신호를 283∼325㎑의 주파수 대역으로 송/수신하게 되며, 송/수신 단말기(9)가 발생시킨 자기 선박의 위치 정보는 송/수신 안테나(11)를 통해 주변에 있는 타 선박으로 송신한다.
또한, 타 선박이 송신한 소정의 위치 정보신호는 상술한 동작 과정의 역순에 따라, 상기 송/수신 안테나(11)를 통해 수신한 후, 송/수신 단말기(9)가 소정의 처리를 실행하게 되며, 이어 상기 모니터(10)에 해당 위치를 디스플레이하게 됨으로써, 해상에서의 자기 선박과 타 선박과의 위치 정보를 상호 송/수신하게 되고, 이를 근거로 해당 선박의 위치를 파악할 수 있는 것이다.
한편, 본 고안은 본 고안의 기술적요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기는, 자기 선박 및 주변 선박들의 위치를 해도상에 나타내므로 운항시 타 선박들의 위치를 실시간으로 파악할 수 있게 되어, 안개낀 날이나 악천우시 선박의 충돌 예방과 구난활동 등을 할 수 있게 되며, 현재 사용중인 레이다장비를 대체할 수 있는 기술적인 전진을 할 수 있고, 대형 선박들이 장착한 레이다보다 비용이 적게 들어 소형 어선들도 보급이 가능하고, 현재 선박들의 잦은 운항시 충돌을 예방하여 경제적 손실을 절감할 수 있는 효과를 거둘 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. GPS위성 및 DGPS위성으로 부터 오는 신호를 수신하는 GPS안테나와; 상기 GPS안테나로 부터 수신된 신호로 부터 선박의 위치 정보를 획득하게 되는 DGPS수신기와; 상기 DGPS수신기와 송/수신 단말기 사이에서 모니터에 전달되는 자신의 위치 정보를 추출하고, 수신 단말기의 주변 선박위치 정보를 전달하는 커넥터와; 자기 선박의 위치정보 신호를 발생하고, 주변 선박의 위치신호를 283∼325㎑의 주파수 대역으로 처리하는 송/수신 단말기와; 모니터에 있는 해도상에 자기 선박의 위치 및 주변 선박의 위치를 표시하는 모니터와; 자기 선박의 위치정보를 송신하고, 주변 선박의 위치를 수신하는 송/수신 안테나를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 항법시스템을 이용한 선박위치 송/수신 단말기.
KR2019970023439U 1997-08-27 1997-08-27 Gps를 이용한 선박위치 송/수신 단말기 KR19990010113U (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100675525B1 (ko) * 2005-08-22 2007-01-30 주식회사 지오에스엠 선박자동식별장치
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KR101042961B1 (ko) * 2008-10-14 2011-06-20 한국전자통신연구원 선박 위치 감시 방법 및 시스템

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