KR20080071269A - 선박의 속력 시운전 최적코스 선정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 속력 시운전 최적코스 선정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 선박의 저부에 설치되어 항해중인 선박과 해수의 상대속도인 대수속도를 검출하도록 하는 스피드 로그와; 지그재그 및 선회 운항시 선박의 선수각을 실시간으로 검출하는 자이로와; 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 통해 수신되는 데이터를 이용하여 지그재그 및 선회 운항 중인 선박의 현재 위치에 대한 좌표(위도와 경도)와 대지속도 및 진행방향을 실시간으로 검출하는 DGPS와; 선박의 프로펠러 회전속도(RPM)를 실시간으로 검출해 내는 엔진 파워와; 선박의 후미에 설치되어 있는 방향타의 각도를 검출하는 러더 앵글과; 상기 각각의 구성품으로부터 출력되는 데이터들을 취합하여 제어부로 전송하는 인터페이스부와; 상기 인터페이스부를 통해 각종 데이터를 입력받아 해류의 속도와 방향을 해석하고, 풍향과 풍속을 계측한 후 해류 및 바람의 자료를 이용하여 코스별 타각 및 편류각을 계산하여 최적의 코스를 선정해 낸 다음 이를 이용하여 속력 시운전을 수행하는 제어부;로 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 건조된 선박을 실제 지그재그 및 선회 운항을 시키면서 DGPS에 의해 검출되는 대지속도와 스피드 로그에 의해 검출되는 대수속도 및 그 차를 포함하여 이때의 선수각을 이용하여 해류의 방향과 속도를 추정하고, 이렇게 추정된 해류와 바람의 속도 및 방향을 이용하여 타각과 편류각의 발생을 최소화하는 코스를 선정할 수 있어 선박의 성능에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

스피드 로그, 자이로, DGPS, 엔진 파워, 러더 앵글, 대수 및 대지속도

Description

선박의 속력 시운전 최적코스 선정 시스템 및 그 방법{ System of optimum course selection for ship's speed trial and method thereof}

도 1은 본 발명 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명 시스템을 이용하여 DGPS 속도(대지속도)와 스피드 로그의 대수속도 차이를 계산하는 상태도.

도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 4는 본 발명이 적용된 선박을 180도 선회한 경우의 대수속도와 대지속도의 차이를 나타낸 그래프.

도 5는 본 발명이 적용된 선박을 지그재그로 운항시켰을 경우의 대수속도와 대지속도의 차이를 나타낸 그래프.

도 6은 속력 시운전 코스 선정 프로그램을 실행하기 위한 조종운동방정식 모델링을 위하여 선박의 기본 제원을 입력한 결과를 보인 화면.

도 7은 계측된 해류의 속도와 방향 그리고 풍향계로부터 얻는 풍속 및 풍향을 외력으로 속력 시운전 코스 선정 프로그램에 입력한 상태를 보인 화면.

도 8은 주어진 외력 하에서 타의 사용과 편류각을 최소화하는 코스를 계산하여 그 코스의 방향을 디스플레이한 화면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 선박 2 : 스피드 로그

3 : 자이로 4 : DGPS

5 : 엔진 파워 6 : 러더 앵글

7 : 인터페이스부 8 : 제어부

본 발명은 정밀 위성 위치 확인 시스템(Differential Global Positioning System ; 이하 "DGPS"라 약칭함)과 스피드 로그(Speed log)를 이용한 해류 계측과 선박의 속력 시운전 최적코스 선정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 지그재그 및 선회 운항을 통하여 DGPS 속도(대지속도)와 스피드 로그의 대수속도 차 및 이때의 선수각을 이용하여 해류의 방향과 속도를 추정하고, 이렇게 추정된 해류와 풍향계로부터 계측된 바람의 속도와 방향을 이용하여 타각과 편류각의 발생을 최소화하는 코스를 선정할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 선박 건조 후에 선박의 속력 성능을 계측, 검증하기 위하여 실제 해상에서 속력 시운전을 수행하게 된다.

계약 시 선박의 속력성능은 파도와 바람 그리고 해류가 없는 정수 중에서의 성능을 의미하지만 실제 속력 시운전을 수행하는 해상은 항상 상기와 같은 외력이 존재하고 있다.

이러한 외력을 보상하기 위하여 파도와 바람의 경우에는 이로 인한 선박 저항증가분에 대하여 정해진 규칙에 따라서 그 영향을 반영해 주고 있으며 해류의 영향은 왕복 측정하여 평균함으로써 그 영향을 반영해주고 있다.

하지만 해류의 경우, 정면에서 만날 경우 왕복 측정함으로써 그 영향을 보상 받을 수 있으나, 해류나 바람을 측면이나 비스듬하게 만날 경우 선박의 횡 방향으로 힘이 발생하게 되고, 이때 선박은 코스를 유지하기 위해서는 타를 사용하기도 하고 편류각이 발생한 상태에서 운항 되기도 한다.

이러한 현상은 선박의 속력 성능을 저하시키게 되지만 이의 영향을 보상해주는 경우는 실질적으로는 없다고 할 수 있다.

한편, 선박의 속력 시운전을 위해서는 선박의 방향을 지정하고, 자동항해 장치를 이용하여 방향을 유지한다.

이때 방향을 유지하기 위해서 타를 사용하게 되는데, ISO(the International Organization for Standardization) 등에서는 이러한 침로 유지를 위한 타의 사용과 편류각에 대해 보상해주는 방법이 기술되어 있다.

하지만 대부분의 선주는 이러한 보상을 인정하지 않고 있기 때문에 타의 사용과 편류각의 발생이 최소화하는 방향으로 선박의 코스를 선정할 필요가 있는 것이다.

따라서, 가장 객관적으로 선박의 속력 성능을 계측하는 경우는 정수 중에서 이지만 그렇지 않은 경우에는 주로 해류의 정방향과 역방향으로 수행하는 것이 효 과적이라 할 수 있다.

그러나, 실제 시운전을 수행하는 바다에서 계절별로 시시각각 변화하는 해류의 방향을 알아내는 것이 쉬운 일은 아니라 할 수 있음에도 불구하고 종래에는 이러한 선박의 속력 시운전에 대하여 해류나 바람의 영향을 고려한 최적의 코스 선정 시스템 및 그 방법이 개발되어 있지 않았다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 실제 선박을 지그재그 및 선회 운항을 시키면서 DGPS에 의해 검출되는 대지속도와 스피드 로그에 의해 검출되는 대수속도 차 및 이때의 선수각(선수가 향하고 있는 각도)을 이용하여 해류의 방향과 속도를 추정하고, 이렇게 추정된 해류와 풍향계로부터 계측된 바람의 속도 및 방향을 이용하여 타각(방향타의 각도)과 편류각의 발생을 최소화하는 코스를 선정할 수 있는 선박의 속력 시운전 최적코스 선정 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 시스템은, 선박의 저부에 설치되어 항해중인 선박과 해수의 상대속도인 대수속도를 검출하도록 하는 스피드 로그와; 지그재그 및 선회 운항시 선박의 선수각을 실시간으로 검출하는 자이로와; 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 통해 수신되는 데이터를 이용하여 지그재그 및 선회 운항 중인 선박의 현재 위치에 대한 좌표(위도와 경도)와 대지속도 및 진행방향을 실시간으로 검출하는 DGPS와; 선박의 프로펠러 회전속도(RPM)를 실시간으로 검출해 내는 엔진 파워와; 선박의 후미에 설치되어 있는 방향타의 각도를 검출하는 러더 앵글과; 상기 각각의 구성품으로부터 출력되는 데이터들을 취합하여 제어부로 전송하는 인터페이스부와; 상기 인터페이스부를 통해 각종 데이터를 입력받아 해류의 속도와 방향을 해석하고, 풍향과 풍속을 계측한 후 해류 및 바람의 자료를 이용하여 코스별 타각 및 편류각을 계산하여 최적의 코스를 선정해 낸 다음 이를 이용하여 속력 시운전을 수행하는 제어부;로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 제어부에서 조종운동 방정식을 모델링 하는 단계와; 선박의 선회 및 지그재그 운항시험을 시작하는 단계와; 선회 및 지그재그 운항 중 스피드 로그의 센서에서 검출되는 대수속도 및 DGPS에 의해 검출되는 대지속도, 엔진 파워에서 입력되는 선박의 프로펠러 회전속도(RPM), 러더 앵글에서 검출되는 방향타 각도를 인터페이스부를 통해 실시간으로 입력받아 제어부 내의 기억부에 저장하는 단계와; 상기 데이터를 이용하여 해류의 속도와 방향을 해석하는 단계와; 풍향계를 통해 풍속 및 풍향을 계측하는 단계와; 상기에서 산출된 해류 및 바람에 대한 자료를 입력 및 기억하는 단계와; 해류 및 바람에 따른 코스별 타각 및 편류각을 계산하는 단계와; 산출된 해류 및 바람의 영향에 의한 코스별 타각 및 편류각 발생 정도에 근거하여 최적의 코스를 선정하는 단계와; 선정된 최적의 코스를 따라 속력 시운전을 수행하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 시스템의 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 시스템을 이용하여 DGPS 속도(대지속도)와 스피드 로그의 대수속도 차이를 계산하는 상태도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.

또한, 도 4는 본 발명이 적용된 선박을 180도 선회한 경우의 대수속도와 대지속도의 차이를 나타낸 그래프를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명이 적용된 선박을 지그재그로 운항시켰을 경우의 대수속도와 대지속도의 차이를 나타낸 그래프를 나타낸 것이다.

또, 도 6은 속력 시운전 코스 선정 프로그램을 실행하기 위한 조종운동방정식 모델링을 위하여 선박의 기본 제원을 입력한 결과를 보인 화면을 나타낸 것이고, 도 7은 계측된 해류의 속도와 방향 그리고 풍향계로부터 얻는 풍속 및 풍향을 외력으로서 속력 시운전 코스 선정 프로그램에 입력한 상태를 보인 화면을 나타낸 것이며, 도 8은 주어진 외력 하에서 타의 사용과 편류각을 최소화하는 코스를 계산하여 그 코스의 방향을 디스플레이한 화면을 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 시스템은, 선박(1)의 저부에 설치되어 항해중인 선박과 해수의 상대속도인 대수속도를 검출하도록 하는 스피드 로그(2)와;

지그재그 및 선회 운항중인 선박(1)의 선수각을 실시간으로 검출하는 자이로 (3)와;

위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 통해 수신되는 데이터를 이용하여 지그재그 및 선회 운항 중인 선박의 현재 위치에 대한 좌표(위도와 경도)와 대지속도 및 진행방향을 실시간으로 검출하는 DGPS(4)와;

선박의 프로펠러 회전속도(RPM)를 실시간으로 검출해 내는 엔진 파워(5)와;

선박의 후미에 설치되어 있는 방향타의 각도를 검출하는 러더 앵글(6)과;

상기 각각의 구성품으로부터 출력되는 데이터들을 취합하여 제어부(8)로 전송하는 인터페이스부(7)와;

상기 인터페이스부(7)를 통해 각종 데이터를 입력받아 해류의 속도와 방향을 해석하고, 바람을 계측한 후 해류 및 바람의 자료를 이용하여 코스별 타각 및 편류각을 계산하여 최적의 코스를 선정해 낸 다음 이를 이용하여 속력 시운전을 수행하는 제어부(8);로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 방법은, 제어부(8)에서 조종운동 방정식을 모델링하는 단계(S1)와;

선박(1)의 선회 및 지그재그 운항시험을 시작하는 단계(S2)와;

선회 및 지그재그 운항 중 스피드 로그(2)에서 검출되는 대수속도와 DGPS(4)에 의해 검출되는 대지속도, 엔진 파워(5)에서 입력되는 선박의 프로펠러 회전속도(RPM), 러더 앵글(6)에서 검출되는 방향타 각도를 인터페이스부(7)를 통해 실시간으로 입력받아 제어부(8) 내의 기억부에 저장하는 단계(S3)와;

상기 데이터들을 이용하여 해류의 속도와 방향을 해석하는 단계(S4)와;

풍향계를 통해 바람을 계측하는 단계(S5)와;

상기에서 산출된 해류 및 바람에 대한 자료를 입력 및 기억하는 단계(S6)와;

해류 및 바람에 따른 코스별 타각 및 편류각을 계산하는 단계(S7)와;

산출된 해류, 바람을 이용하여 코스별 타각 및 편류각에 근거하여 최적의 코스를 선정하는 단계(S8)와;

선정된 최적의 코스를 따라 속력 시운전을 수행하는 단계(S9);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 시스템은 크게 스피드 로그(2)와, 자이로(3), DGPS(4), 엔진 파워(5), 러더 앵글(6), 인터페이스부(7) 및 제어부(8)로 이루어진 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 스피드 로그(2)는 선박(1)의 저부에 설치되어 대수속도를 검출한 후 이를 인터페이스부(7)를 통해 제어부(8)로 전송한다.

또한, 상기 자이로(3)는 지그재그 및 선회 운항 중인 선박(1)의 선수각(선수가 향하고 있는 방향)을 실시간으로 검출하여 인터페이스부(7)를 통해 제어부(8)로 전송하게 된다.

또, 상기 DGPS(4)는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 통해 수신되는 데이터를 이용하여 지그재그 운항 및 선회 중인 선박의 현재 위치에 대한 좌표(위도와 경도)와 대지속도 및 진행방향을 실시간으로 검출하여 인터페이스부(7)를 통해 제어부(8)로 전송하게 된다.

이때, 정밀 위성 위치 확인 시스템인 상기 DGPS(4)는 기 알려진 바와 같이, 통상 기준점에서 측정한 데이터에 포함된 오차를 기준점으로부터 떨어진 위치에서 실측한 데이터에 적용하여 보정하는 상대 측위 방식. 즉, 위치를 정확하게 알고 있는 기준점에서 그 기준점의 위치 데이터와 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 이용하여 측정한 위치 데이터를 비교하여 오차 성분을 검출하는 것으로, 기준점에서 100~ 200km 떨어진 지점의 실제 측정값의 오차는 기준점의 오차와 유사하므로, 측정한 데이터에서 기준점의 오차 성분을 제거하면 측정 위치의 정밀도는 현저히 향상되는데, 이때 기준점에서 데이터를 보정할 오차 정보를 전송하기 위해 반송 방식이나 데이터 링크를 이용하며, 기준점에서 동시 처리 위치 보정 정보를 전송하는 방법에 따라 고정밀 서비스를 제공하는 근거리 정밀 위성 위치 확인 시스템(DGPS)과 저 정밀 원거리 DGPS가 있다.

그리고, 상기 엔진 파워(5)는 선박의 프로펠러가 1분에 몇 회전하는지를 검출하는 것으로 선박의 항해 중 프로펠러의 회전속도(RPM)를 실시간으로 검출하여 제어부(8)로 전송하게 되고, 상기 러더 앵글(6)은 선박의 후미에 설치되어 있는 방향타의 각도를 항해중 계속 검출하여 제어부(8)로 전송하게 된다.

또한, 상기한 각각의 구성품에서 출력되는 각종 데이터들은 인터페이스부(7)에 의해 실시간으로 취합되어 제어부(8)로 전송되어지며, 이렇게 인터페이스부(7)를 통해 각종 데이터를 입력받은 상기 제어부(8)에서는 선박이 지그재그 및 선회 운항을 통하여 해류의 속도와 방향을 해석하고, 풍향계를 통하여 풍향 및 풍속을 계측한 후 해류 및 바람의 자료를 이용하여 코스별 타각 및 편류각을 계산하여 최 적의 코스를 선정해 낸 다음 이를 이용하여 속력 시운전을 수행하게 된다.

한편, 본 발명 방법은 제어부(8)에서 조종운동 방정식을 모델링하는 단계(S1)와, 선박(1)의 선회 및 지그재그 운항시험을 시작하는 단계(S2), 선회 및 지그재그 운항 중 대수속도와 대지속도 및 선박 이동거리별 좌표위치 변화데이터, 자이로 헤딩, 선박의 프로펠러 회전속도(RPM) 및 방향타 각도를 인터페이스부(7)를 통해 실시간으로 입력받아 저장하는 단계(S3), 상기 데이터들을 이용하여 해류의 속도와 방향을 해석하는 단계(S4), 풍향계를 통해 풍향 및 풍속을 계측하는 단계(S5), 상기에서 산출된 해류 및 바람에 대한 자료를 입력 및 기억하는 단계(S6), 해류 및 바람의 속도와 방향에 따른 코스별 타각 및 편류각을 계산하는 단계(S7), 산출된 해류, 바람, 코스별 타각 및 편류각에 근거하여 최적의 코스를 선정하는 단계(S8) 및 선정된 최적의 코스를 따라 속력 시운전을 수행하는 단계(S9)로 이루어진 것을 주요 기술구성 요지로 한다.

이때, 도 2는 DGPS 속도(대지속도)와 스피드 로그의 대수속도 차이를 계산하는 방식을 나타내고 있는데, 상기에 있어서 해류의 속도는 대지속도와 대수속도의 차이라고 할 수 있다.

예를 들어 배는 닻을 내려 가만히 있는데 해류가 배 밑으로 "2" 노트의 속도로 흘러가게 되면, 대지속도는 "0" 노트이지만 대수속도는 "2" 노트로 나타날 것이다.

그리고 대지속도와 대수속도의 차이는 해류의 정방향 혹은 역방향일 때 최대로 나타나게 된다.

또한, 시운전 예정 해역에서 해류의 방향을 알기 위해서 180도 선회를 하거나 미리 개략적으로 예상되는 방향을 중심으로 지그재그 운항을 수행하면 정확한 해류의 방향을 알 수 있는데, 이와 같이 180도 선회를 한 경우의 대수속도와 대지속도의 차이는 도 4에 도시된 그래프와 같게 된다.

도 4에서 가로축은 선수각이고 세로축은 DGPS(4)와 스피드 로그(2)에 의해 각각 검출된 속도차이다.

예를 들어 선박이 180도 방향을 향하고 있는 경우 스피드 로그(2)에 의해 검출되는 속도가 0.8 kts 정도 빠르고, 180도에서 200도 사이에서 속도 차가 음(-)으로 가장 크다.

이는 180도에서 200도 사이에서 해류가 흘러오고 있으며 선박은 역조로 운항하고 있다는 의미이며, 해류의 속도는 0.7 kts 정도가 된다고 볼 수 있다.

만약에 200도에서 20도로 선회하는 경우에는 0도에서 20도 사이에서 속도 차가 양(+)으로 가장 클 것이다.

이는 선박이 순조로 운항하고 있다는 의미이고 방향은 마찬가지로 180도에서 200도 사이에서 해류가 흐른다는 의미이다.

따라서 360도 선회까지는 할 필요는 없으며 200도 선회 정도면 해류의 방향과 속도를 계측할 수 있다.

또한 지그재그 운항을 수행한 경우 대수속도와 대지속도의 차이는 도 5에 도시된 그래프와 같은 형태를 나타낸다.

결국, 대수속도와 대지속도의 차이가 가장 큰 자이로의 헤딩이 해류의 방향 이고 그 차이가 해류의 속도라고 할 수 있다.

이때, 지그재그 운항은 앞서의 선회 시험의 문제점을 보완하기 위하여 수행된다.

선회 시험은 선박이 급격히 회전운동을 함으로 인해서 선박의 바닥에 붙어있는 스피드 로그(2)에 가끔 좋지 않은 영향을 미치기 때문이다.

따라서 안정적인 신호를 계측하기 위하여 예상되는 해류방향을 중심으로 지그재그 운항이 효과적이다.

도 5를 중심으로 설명하자면 이 경우 160도에서 200도를 지그재그 운항하였는데 160도가 되면 잠시 160도를 유지하면서 데이터를 취득하고, 또 선회를 시작해서 170도가 되면 170도를 유지하며 데이터를 취득하는 방법으로 200도까지 계측한 것이다(붉은 색).

또한, 데이터의 안정적인 계측을 위하여 다시 200도에서 160도까지 내려오면서 같은 방법으로 계측한 후(파란색) 평균의 속도 차를 이용하여 해류의 방향과 속도를 결정한다.

도 5에서 보면 가장 위에 각 선수각 별로 평균 속도 차가 나타나있다.

즉, 160도 방향에서는 평균이 -1.096 kts 이고, 200도 방향에서 -1.494 kts로 속도 차가 가장 큼에 따라 해류는 200도 방향이고 속도는 약 1.49 kts 임을 알 수 있다.

한편, 도 6은 속력 시운전 코스 선정 프로그램을 실행하기 위한 조종운동방정식을 모델링을 위하여 선박의 기본 제원을 입력한 결과를 보인 화면으로써, 이는 선박의 기본 제원을 바탕으로 조종운동방정식의 유체력 미계수들을 경험적으로 자동으로 추정하게 하고 이를 이용하여 선박의 운동을 시뮬레이션하기 위한 것이다.

또한, 도 7은 계측된 해류의 속도와 방향 그리고 풍향계로부터 얻는 풍속 및 풍향을 외력으로 속력 시운전 코스 선정 프로그램에 입력한 상태를 보인 화면을 나타낸 것으로서, 조종운동 방정식의 유체력 계수와 함께 해류 및 바람의 속도와 방향을 외력 항으로 입력하고 선박이 이러한 외력 하에서 일정 코스를 유지하기 위한 선박의 운동을 계산하기 위함이다.

또, 도 8은 주어진 외력 하에서 타의 사용과 편류각을 최소화하는 코스를 계산하여 그 코스의 방향을 디스플레이한 화면을 나타낸 것으로, 속력 시운전 코스 선정 프로그램에 외력을 입력하고 동시에 각 선박의 조종특성에 맞게 모델링 된 조종운동방정식을 풀어, 주어진 외력하에 각 코스별로 속력 시운전 시뮬레이션을 수행하며, 각 코스별로 외력으로 인한 타의 사용과 편류각의 발생을 계산하고 이로 인한 선박의 저항증가를 고려하여 각 코스별로 속도 손실을 계산하여 속도 손실이 최소화하는 코스를 최적코스로 선정하면 되는 것이다.

도 8에서 볼 수 있듯이 주어진 해류와 바람 하에서는 35도 - 215도(항상 180도 차가 나도록 왕복함) 코스가 가장 적절함을 알 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 건조된 선박을 실제 지그재그 및 선회 운항을 시키면서 DGPS에 의해 검출되는 대지속도와 스피드 로그에 의해 검출되는 대수속도 및 그 차를 포함하여 이때의 선수각을 이용하여 해류의 방향과 속도를 추정하고, 이렇게 추정된 해류와 바람의 속도 및 방향을 이용하여 타각(방향타의 각도)과 편류각의 발생을 최소화하는 코스를 선정할 수 있어 선박의 성능에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 선박의 저부에 설치되어 항해중인 선박과 해수의 상대속도인 대수속도를 검출하도록 하는 스피드 로그와;

   지그재그 및 선회 운항시 선박의 선수각을 실시간으로 검출하는 자이로와; 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 통해 수신되는 데이터를 이용하여 지그재그 및 선회 운항 중인 선박의 현재 위치에 대한 좌표(위도와 경도)와 대지속도 및 진행방향을 실시간으로 검출하는 DGPS와;

   선박의 프로펠러 회전속도(RPM)를 실시간으로 검출해 내는 엔진 파워와;

   선박의 후미에 설치되어 있는 방향타의 각도를 검출하는 러더 앵글과;

   상기 각각의 구성품으로부터 출력되는 데이터들을 취합하여 제어부로 전송하는 인터페이스부와;

   상기 인터페이스부를 통해 각종 데이터를 입력받아 해류의 속도와 방향을 해석하고, 풍향,풍속을 계측한 후 해류 및 바람의 자료를 이용하여 코스별 타각 및 편류각을 계산하여 최적의 코스를 선정해 낸 다음 이를 이용하여 속력 시운전을 수행하는 제어부;로 구성한 것을 특징으로 하는 선박의 속력 시운전 최적코스 선정 시스템.
2. 제어부에서 조종운동 방정식을 모델링하는 단계와;

   선박의 선회 및 지그재그 운항시험을 시작하는 단계와;

   선회 및 지그재그 운항 중 스피드 로그와 DGPS에 의해 검출되는 대수속도 및 대지속도, 이때 자이로에 의해 검출되는 선수각, 엔진 파워에서 입력되는 선박의 프로펠러 회전속도(RPM), 러더 앵글에서 검출되는 방향타 각도를 인터페이스부를 통해 실시간으로 입력받아 제어부 내의 기억부에 저장하는 단계와;

   상기 데이터들을 이용하여 해류의 속도와 방향을 해석하는 단계와;

   풍향계를 통해 풍향 및 풍속을 계측하는 단계와;

   상기에서 산출된 해류 및 바람에 대한 자료를 입력 및 기억하는 단계와;

   해류 및 바람에 따른 코스별 타각 및 편류각을 계산하는 단계와;

   산출된 해류, 바람, 코스별 타각 및 편류각에 근거하여 최적의 코스를 선정하는 단계와;

   선정된 최적의 코스를 따라 속력 시운전을 수행하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박의 속력 시운전 최적코스 선정 방법.

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