KR20060074024A - Testing methods marine electronic equipment based on gis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GIS 데이터를 이용한 선박항해장비 시험방법에 관한 것이며, 그 목적은 디지털 GIS 데이터를 이용해 선박에 설치된 항해장비의 성능을 시험하므로써 항해장비의 정밀도 계산과 결과처리 및 문서화 작업을 모두 자동화 할 수 있고, 이로 인해 시험의 객관성과 정밀도 및 편리성을 향상시킬 수 있는 GIS 데이터를 이용한 선박항해장비 시험방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for testing ship navigation equipment using GIS data, and its purpose is to test the performance of navigation equipment installed on a ship by using digital GIS data, thereby automating both precision calculation, result processing, and documentation of navigation equipment. As a result, the present invention provides a method for testing ship navigation equipment using GIS data that can improve the objectivity, precision, and convenience of the test.
본 발명은 선박의 현재 위치정보를 컴퓨터에 입력하는 단계(S1)와, 상기 단계(S1)을 통해 입력된 선박의 위치정보를 이용해 전자지도상에 선박의 현재 위치 및 항해장비의 위치를 표시하는 단계(S2)와, 상기 단계(S2) 후, 전자지도상에 표시된 임의의 목표물을 설정한 다음 선박에 설치된 실제 항해장비를 이용해 설정된 목표물에 대한 실제 계측이 이루어지는 단계(S3)와, 상기 단계(S3)를 통해 얻어진 목표물에 대한 위치정보를 이용해 전자지도상에 목표물의 위치를 표시하고, 전자지도상의 목표물 표시위치와 항해장비를 이용해 얻어진 목표물 표시위치를 비교하여 항해장비의 오차값을 산출하는 단계(S4)로 이루어진 선박항해장비 시험방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention comprises the steps of inputting the current position information of the vessel into the computer (S1), and using the position information of the vessel input through the step (S1) to display the current position of the vessel and the position of the navigation equipment on the electronic map Step S2 and after the step S2, after setting the desired target displayed on the electronic map (S3) and the actual measurement of the target set using the actual navigation equipment installed on the vessel (S3) and the step ( Displaying the position of the target on the electronic map using the position information about the target obtained through S3), and calculating the error value of the navigation equipment by comparing the target display position obtained by using the target display position and the navigation equipment on the electronic map The technical gist of the ship navigation equipment test method consisting of (S4) shall be taken.
전자지도, 레이더, 방위계, 수심계, GPSElectronic map, radar, defense system, depth gauge, GPS
Description
도 1 은 본 발명에 따른 선박항해장비 시험을 위한 장치구성을 나타낸 구성도1 is a block diagram showing a device configuration for testing the ship navigation equipment according to the present invention
도 2 는 본 발명에 따른 선박항해장비 시험방법의 절차를 나타낸 블록도Figure 2 is a block diagram showing the procedure of the ship navigation equipment test method according to the present invention
도 3 은 본 발명에서 기설정된 규칙에 따라 선박의 위치정보를 입력하는 상태를 나타낸 예시도3 is an exemplary view showing a state of inputting the position information of the ship in accordance with a predetermined rule in the present invention
도 4 는 본 발명에 따른 레이더의 성능검사 시험절차를 나타낸 블록도Figure 4 is a block diagram showing the performance test test procedure of the radar according to the present invention
도 5 는 본 발명을 이용한 항해장비 시험절차 중 레이더의 시험과정을 나타낸 예시도5 is an exemplary view showing a test process of the radar during the navigation equipment test procedure using the present invention.
도 6 은 본 발명을 이용한 항해장비 시험절차 중 방위계의 시험과정을 나타낸 예시도6 is an exemplary view showing a test procedure of the defense system of the navigation equipment test procedure using the present invention.
도 7 은 본 발명에 따른 수심계의 성능검사 시험절차를 나타낸 블록도7 is a block diagram showing the performance test test procedure of the depth gauge according to the present invention
도 8 은 본 발명에 따른 GPS/LORAN-C의 성능검사 시험절차를 나타낸 블록도
8 is a block diagram showing a performance test test procedure of GPS / LORAN-C according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(10) : 컴퓨터 (20) : 항해신호 변환장치(10): Computer (20): Navigation Signal Inverter
(30) : 전자지도 (40) : 선박30: electronic map 40: ship
(50a)(50b) : 목표물 (60a)(60b) : 계측된 목표물
(50a) (50b):
본 발명은 GIS 데이터를 이용한 선박항해장비 시험방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 운항시 선박의 각종 운항정보를 나타내는 항해장비를 지리정보시스템(Geographic Information System, 이하 'GIS'라 칭함) 데이터를 이용하여 선박건조와 함께 시험하므로써 선박항해장비의 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 선박항해장비 시험방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a test method for ship navigation equipment using GIS data, and more specifically, to a navigation equipment representing various navigation information of a ship during operation of a ship, geographic information system (hereinafter referred to as 'GIS') data. The present invention relates to a test method for ship navigation equipment which can enhance the reliability of ship navigation equipment by testing with ship building using
일반적으로 선박에는 선박은 운항정보, 즉 위치, 방위, 수심 등을 계측하여 나타내기 위한 항해장비가 설치되며, 이와 같은 항해장비를 이용해 선박의 운항방향을 결정하게 되므로 항해장비의 신뢰도는 선박의 안전성을 결정하는 중요한 요소라 할 수 있다.In general, the ship is equipped with navigation equipment for measuring and displaying the navigation information, that is, the position, orientation, and water depth, and the navigation direction of the vessel is determined using such navigation equipment, so the reliability of the navigation equipment is the safety of the vessel. This can be an important factor in determining.
이와 같은 항해장비는 선박의 건조와 함께 성능검사를 위한 시험을 진행하게 되며, 종래에는 항해장비의 정밀도를 시험하기 위해 종이해도, 정밀자, 방위계, 계산기등을 이용하여 위치, 방위, 거리, 수심을 계산한 후, 계측된 값과 비교하는 순 으로 진행하였다.Such navigation equipment is tested for performance inspection along with the construction of the ship, and conventionally, even if the paper to test the precision of the navigation equipment, using a precision ruler, azimuth, a calculator, etc. After the depth was calculated, the procedure was compared with the measured value.
그러나, 기존의 시험방법은 측정자의 숙련도 및 관련지식에 절대적으로 의존하게 되므로 측정자에 따라 측정정도에 차이가 발생되고, 이로 인해 성능검사를 위한 시험 자체의 결과치를 신뢰할 수 없는 문제가 발생되며, 성능검사를 위한 시간 또한 1.5~2시간 정도 소요되는 등의 문제점이 발생되었다.
However, since the existing test method is absolutely dependent on the skill and related knowledge of the measurer, there is a difference in measurement accuracy according to the measurer, which causes a problem that the result of the test itself for performance inspection cannot be trusted. Problems such as the time required for the test also took about 1.5 to 2 hours.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 디지털 GIS 데이터를 이용해 선박에 설치된 항해장비의 성능을 시험하므로써 항해장비의 정밀도 계산과 결과처리 및 문서화 작업을 모두 자동화 할 수 있고, 이로 인해 시험의 객관성과 정밀도 및 편리성을 향상시킬 수 있는 GIS 데이터를 이용한 선박항해장비 시험방법을 제공함에 있다.
The present invention has been made in consideration of the conventional problems as described above, and its object is to test the performance of the navigation equipment installed on the vessel by using digital GIS data, and thus automate the precision calculation, result processing, and documentation of the navigation equipment. Therefore, it provides the ship navigation equipment testing method using GIS data which can improve the objectivity, precision and convenience of the test.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 선박의 현재 위치정보를 컴퓨터에 입력하는 단계(S1)와, 상기 단계(S1)을 통해 입력된 선박의 위치정보를 이용해 전자지도상에 선박의 현재 위치 및 항해장비의 위치를 표시하는 단계(S2)와, 상기 단계(S2) 후, 전자지도상에 표시된 임의의 목표물을 설정한 다음 선박에 설치된 실제 항해장비를 이용해 설정된 목표물에 대한 실제 계측이 이루어지는 단계(S3)와, 상기 단계(S3)를 통해 얻어진 목 표물에 대한 위치정보를 이용해 전자지도상에 목표물의 위치를 표시하고, 전자지도상의 목표물 표시위치와 항해장비를 이용해 얻어진 목표물 표시위치를 비교하여 항해장비의 오차값을 산출하는 단계(S4)로 이루어진 선박항해장비 시험방법에 대한 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional defects is the step of inputting the current position information of the vessel into the computer (S1), the position of the vessel input through the step (S1) Displaying the current position of the ship and the position of the navigational equipment on the electronic map using the information (S2), and after the step (S2), set any target displayed on the electronic map and then the actual navigation equipment installed on the vessel The actual measurement of the target set using the step (S3) and the position information of the target obtained through the step (S3) to display the location of the target on the electronic map, and the target display position and Comparing the target display position obtained by using the navigational equipment to calculate the error value of the navigational equipment (S4) characterized in that for the ship navigation equipment test method.
또한, 상기 단계(S1)는 전자지도상에 기설정된 규칙에 따라 선박의 현재 위치정보를 입력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (S1) is characterized in that to input the current position information of the vessel in accordance with a predetermined rule on the electronic map.
또한, 상기 단계(S1)는 별도의 외부 고정밀 GPS 장비를 이용해 선박의 현재 위치정보를 입력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (S1) is characterized in that to input the current position information of the vessel using a separate external high-precision GPS equipment.
또한, 상기 단계(S3)는 항해장비 중 GPS, LORAN-C를 이용한 계측시 선박의 선급에 따라 계측 주기 및 시간을 달리하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (S3) is characterized in that the measurement cycle and time is different depending on the class of the vessel when measuring using GPS, LORAN-C of the navigation equipment.
또한, 상기 단계(S4)에 의해 산출된 항해장비의 오차값을 이용해 항해장비의 설정치를 수정하는 단계(S5)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, it characterized in that it further comprises the step (S5) of modifying the set value of the navigation equipment using the error value of the navigation equipment calculated by the step (S4).
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 선박항해장비 시험을 위한 장치구성을 나타낸 구성도를, 도 2 는 본 발명에 따른 선박항해장비 시험방법의 절차를 나타낸 블록도를, 도 3 은 본 발명에서 기설정된 규칙에 따라 선박의 위치정보를 입력하는 상태를 나타낸 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 레이더의 성능검사 시험절차를 나타낸 블록도를, 도 5 는 본 발명을 이용한 항해장비 시험절차 중 레이더의 시험과정을 나 타낸 예시도를, 도 6 은 본 발명을 이용한 항해장비 시험절차 중 방위계의 시험과정을 나타낸 예시도를, 도 7 은 본 발명에 따른 수심계의 성능검사 시험절차를 나타낸 블록도를, 도 8 은 본 발명에 따른 GPS/LORAN-C의 성능검사 시험절차를 나타낸 블록도를 도시한 것으로, 본 발명은 도 1과 같이 GIS 데이터를 기반으로 제작되어 1㎝ 이내의 정밀도를 갖는 전자지도(30)와, 이 전자지도(30)를 화면상에 표시해주며, 항해장비와 데이터 통신을 통해 얻어진 통신 데이터를 분석하여 화면에 표시하는 한편, 계측된 데이터와 실값을 비교 분석하는 컴퓨터(10)와, 항해장비의 아날로그 및 디지털 출력신호를 컴퓨터가 인식가능한 디지털 신호로 변환하기 위한 신호변환장치(20)로 이루어진 성능검사장치를 이용하여 도 2와 같은 절차를 거쳐 항해장비의 성능검사 시험을 진행하도록 이루어져 있다.1 is a block diagram showing a device configuration for testing the ship navigation equipment according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the procedure of the ship navigation equipment test method according to the present invention, Figure 3 is a rule set in the
상기와 같은 성능검사장치를 이용한 시험방법에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 건조가 완료된 선박(40)의 현재 위치를 컴퓨터에 입력한다. 이때 선박의 현재 위치는 기설정된 규칙에 따라 입력할 수도 있으며, 선박에 설치된 GPS외에 별도의 고정밀 GPS장비를 이용하여 선박의 현재위치를 계측하고, 이 데이터를 이용해 선박의 현재 위치를 입력할 수도 있다.Referring to the test method using the performance tester as described above in more detail, input the current position of the
여기서 기설정된 규칙이라 함은 선박의 건조중 마무리작업이 진행되는 안벽 또는 기타 작업장에 고유의 번호를 설정하고, 각 안벽 또는 작업장의 구역을 일정하게 분할하여 번호화한 것으로, 도 3과 같이 해당 선박이 위치하는 안벽의 번호 및 구역번호와 함께 선박의 선수길이, 선미길, 선폭, 방위등의 정보를 입력하게 된다. Here, the predetermined rule is to set a unique number on the quay wall or other workplace where the finishing work during the construction of the vessel proceeds, and divided the number of the area of each quay wall or workplace regularly and numbered, as shown in Figure 3 The ship's length, stern length, ship width, bearing, etc. are entered along with the number and area number of the quay.
상기와 같이 선박의 현재 위치정보가 컴퓨터에 입력되면, 컴퓨터는 전자지도를 이용하여 선박의 현재위치를 화면에 표시해주게 된다.When the current position information of the vessel is input to the computer as described above, the computer displays the current position of the vessel on the screen using an electronic map.
상기와 같이 선박의 현재 위치가 전자지도상에 표시된 상태에서 전자지도상에 표시된 임의의 목표물을 설정한 후, 지도상에 설정된 목표물의 실제 대상에 대하여 각각의 항해장비를 이용해 항해장비의 성능을 검사하게 된다.After setting the arbitrary target displayed on the electronic map while the current position of the ship is displayed on the electronic map as described above, the performance of the navigation equipment is examined using the respective navigation equipment on the actual target of the target set on the map. Done.
즉, 항해장비를 구성하는 장치 중 레이더의 성능검사는 도 4와 같이 선박 설계 도면상의 레이더의 위치값을 이용하여 전자지도상에 레이더의 위치를 입력 및 표시하고, 레이더와 시리얼 통신을 통해 레이더 출력신호로부터 설정된 목표물(50a)에 대한 방위 및 거리값을 계측하며, 이 계측값을 이용하여 전자지도상에 도 5와 같이 계측된 목표물(60a)의 위치를 표시하게 된다.That is, the radar performance inspection of the devices constituting the navigation equipment inputs and displays the position of the radar on the electronic map using the position values of the radar on the ship design drawing as shown in FIG. 4, and outputs the radar through serial communication with the radar. The azimuth and distance values for the
이와 같이 레이더의 계측값에 의해 표시되는 목표물의 위치와, 전자지도에 원래부터 표시되어 있는 목표물의 위치 차이를 컴퓨터가 연산하여 레이더의 오차범위를 표시하게 된다.As such, the computer calculates the difference between the position of the target displayed by the measured value of the radar and the position of the target originally displayed on the electronic map to display the error range of the radar.
한편, 항해장비를 구성하는 장치 중 방위계의 성능검사는 상술한 레이더의 성능검사 시험과 동일한 절차를 통해 이루어진다. 즉 도 6과 같이 선박 설계 도면상의 방위계의 위치값을 이용하여 전자지도상에 방위계의 위치를 입력 및 표시하고, 선박의 현재 위치에서 전자지도상에 표시된 임의의 목표물(50b)에 대한 방위각을 선박에 설치된 방위계를 이용하여 실제 계측하며, 이 계측값을 컴퓨터에 입력하여 전자지도상에 도 6과 같이 계측된 목표물(60b)의 방위각을 표시하게 된다.On the other hand, the performance test of the defense system of the device constituting the navigation equipment is carried out through the same procedure as the performance test of the radar described above. That is, as shown in FIG. 6, the position of the orientation system is input and displayed on the electronic map using the position value of the orientation system on the ship design drawing, and the azimuth angle with respect to any
이와 같이 방위계의 계측값에 의해 표시되는 목표물의 방위각과, 전자지도상 에 표시되는 목표물의 방위각의 차이를 컴퓨터가 연산하여 방위계의 오차범위를 표시하게 된다.As such, the computer calculates the difference between the azimuth angle of the target displayed by the measured value of the orientation system and the azimuth angle of the target displayed on the electronic map to display the error range of the orientation system.
한편, 항해장비를 구성하는 장치 중 수심계의 성능검사는 도 7과 같이 선박 설계 도면상의 수심계의 위치값을 이용하여 전자지도상에 수심계의 위치를 입력 및 표시하고, 기 측정되어 컴퓨터에 입력된 수심데이터에 선박의 발라스트 및 계측시간에 따른 조석값을 이용하여 수심을 계산하고, 이를 전자지도상에 표시한다.On the other hand, the performance test of the depth gauge among the devices constituting the navigation equipment, using the position value of the depth gauge on the ship design drawing as shown in Figure 7 to input and display the position of the depth gauge on the electronic map, the depth of water measured and input into the computer The water depth is calculated from the ship's ballast and tide values according to the measurement time, and displayed on the electronic map.
이후, 컴퓨터와 수심계의 시리얼통신을 통해 수신계로부터 계측되는 수심데이터를 컴퓨터로 입력받아 전자지도상에 표시하고, 이렇게 입력된 수심계의 계측값과 컴퓨터에 의해 계산값을 비교하여 수심계의 오차범위를 표시하게 된다.Then, through the serial communication between the computer and the depth gauge, the depth data measured from the receiver is input to the computer and displayed on the electronic map, and the measured value of the depth gauge is compared with the calculated value by the computer to determine the error range of the depth gauge. Will be displayed.
한편, 항해장비를 구성하는 장치 중 GPS(위성항법장치)와 LORAN-C(장거리무선항법시스템)의 성능검사는 도 8과 같이 선박 설계 도면상의 GPS/LORAN-C의 위치값을 이용하여 전자지도상에 GPS/LORAN-C의 위치를 입력 및 표시하고, 선박의 선급에 따라 계측 주기 및 시간을 설정한다.On the other hand, the performance test of GPS (Satellite Navigation Device) and LORAN-C (Long Range Radio Navigation System) among the devices constituting the navigation equipment is electronic map using the position value of GPS / LORAN-C on the ship design drawing as shown in FIG. Input and display the position of GPS / LORAN-C on the ship and set the measurement cycle and time according to the class of ship.
이후 컴퓨터와 GPS/LORAN-C의 시리얼통신을 통하여 GPS/LORAN-C로부터 계측되는 설정주기로 계측되는 위치데이터를 설정시간동안 컴퓨터로 입력받고, 입력된 위치데이터를 이용하여 평균, 표준편차, 2drm값을 연산하여 저장하며, 연산된 위치데이터에 기초하여 전자지도상에 GPS/LORAN-C의 위치를 표시하는 한편, 컴퓨터에 입력된 GPS/LORAN-C의 위치와 계측을 통해 연산된 위치와의 오차범위를 표시하게 된다.After that, through the serial communication between the computer and GPS / LORAN-C, the position data measured in the setting cycle measured from the GPS / LORAN-C is inputted to the computer for the set time, and the average, standard deviation, and 2drm values are input using the input position data. Calculates and stores the position of the GPS / LORAN-C on the electronic map based on the calculated position data, and the position of the GPS / LORAN-C input to the computer The range will be displayed.
상기와 같은 방법을 통해 산출된 오차범위에 대한 데이터를 이용하여 레이 더, 방위계, 수심계, GPS/LORAN-C의 설정치를 수정함으로써 보다 신뢰도가 높은 선박항해장비를 제공할 수 있게 된다.
By using the data on the error range calculated through the above method, it is possible to provide more reliable ship navigation equipment by modifying the settings of the radar, azimuth system, depth gauge, and GPS / LORAN-C.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 GIS 데이터에 기초하여 정밀하게 제작된 전자지도에 선박 및 항해장비의 위치를 표시하는 한편, 각종 항해장비에서 실제 계측된 계측값과 전자지도상에 표시되는 값을 비교 분석하는 것으로 항해장비의 성능검사를 진행하게 되므로, 성능검사에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 측정자에 상관없이 항상 일정한 결과치를 얻을 수 있으므로 보다 신뢰도가 높은 항해장비의 구현이 가능하게 되는 효과가 있다.
As described above, the present invention displays the position of the ship and the navigation equipment on the electronic map precisely manufactured based on the GIS data, and compares and analyzes the measured values actually measured in various navigation equipment and the values displayed on the electronic map. By performing the performance test of the navigation equipment, the time required for the performance test can be shortened, and a constant result can be obtained regardless of the measuring person, so that it is possible to implement more reliable navigation equipment. .
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