KR20080093571A - The ship safety navigation system by ecdis processing wave information - Google Patents

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KR20080093571A
KR20080093571A KR1020070037443A KR20070037443A KR20080093571A KR 20080093571 A KR20080093571 A KR 20080093571A KR 1020070037443 A KR1020070037443 A KR 1020070037443A KR 20070037443 A KR20070037443 A KR 20070037443A KR 20080093571 A KR20080093571 A KR 20080093571A
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    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02—Anti-collision systems

Abstract

A ship safety navigation system by an ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) is provided to improve safety of a ship by informing the ship of dangerous waves. A wave measuring unit is activated(S100). Radar signals outputted from a radar are measured and transferred to and stored in an ECDIS(S200). The stored signal is converted to a 2D image signal(S300). The wave information is analyzed from the image signal and the analyzed wave information is displayed on an ECDIS display screen(S400). The analyzed wave information is compared with an alarm setting value, and it is determined whether a dangerous wave occurs(S500). When the dangerous wave occurs, a navigation direction of a ship and a propagation direction of the wave are confirmed and the navigation direction of the ship is changed(S600). When the dangerous wave fades away, an alarm state is released(S700).

Description

파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법{The ship safety navigation system by ECDIS processing wave information}The ship safety navigation system by ECDIS with ECSI {wave processing navigation information}

도 1 은 본 발명에 따른 전체 흐름을 보인 블록예시도1 is a block diagram showing an overall flow according to the present invention

도 2 는 본 발명에 따른 전체흐름을 보인 예시도Figure 2 is an exemplary view showing the overall flow according to the present invention

도 3 은 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 예시도3 is an exemplary view showing an overall configuration according to the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(10) : 파랑계측수단 (20) : 표시화면(10) Blue measuring means (20) Display screen

(30) : 레이더 (40) : ＥＣＤＩＳ 30: Radar 40: ECCD

(50) : 선박운항관련시스템(50): Ship operation related system

본 발명은 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법에 관한 것으로, 선박에 설치된 레이더를 이용하여 파랑정보를 계측하고, 이를 ＥＣＤＩＳ를 통해 이를 표시하여 파랑정보를 용이하게 파악함과 동시에, 표시된 정보에 따른 항로와 파고진행방향을 고려하여 선박의 항로를 안정된 방향으로 수정할 수 있 는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ship safety operation method by the ECSI equipped with the blue information, and to measure the blue information using a radar installed on the vessel, and displays this through the ECDIS to easily grasp the blue information and displayed The present invention relates to a method for safe ship operation by an ECSI having a wave information that can modify a ship's course in a stable direction in consideration of the course and the digging progress direction according to the information.

일반적으로 파랑은 바람이 해면이나 수면상에 불때 생기는 풍랑과 어느 해역에서 발생한 풍랑이 바람이 없는 다른 해역까지 진행하여 감쇠하여 생긴 너울을 말하며, 일반적으로 마루가 뾰족하고, 파도와 파도 사이의 간격이 비교적 짧지만, 너울은 마루가 둥글고 간격이 길다. 또한, 넓은 바다에서는 이 둘이 합쳐 복잡한 해면 양상을 보이며, 파랑의 성격을 나타내는 요소로서는 파고(파도의 골에서 마루까지의 높이), 주기(어느 지점에서 한 마루가 지난 후 다음 마루가 지날 때 까지의 시간), 외파장, 파압, 파속, 파향 등이 있다. In general, blue refers to winds caused by wind blowing on sea level or surface and winds caused by wind fall from one sea area to other seas without wind. Although relatively short, the shoulders have rounded floors and long spacing. In addition, in the open sea, the two show a complex sea level pattern, and the elements that represent the blue character are digging (the height from the trough of the wave to the floor), and the cycle (from one point to the next). Time), external wavelength, wave pressure, wave velocity, and wave direction.

상기와 같은 파랑 특히 파고는 해양을 운항중인 선박의 안정성에 매우 큰 영향을 끼치고 있다. 즉, 운항중인 선박에 대하여 직각방향 등과 같이 위험방향으로 높은 파고가 밀려와 부딪힐 경우 선박이 파손되는 경우가 발생될 수 있다. Such waves, in particular wave digging, have a very significant impact on the stability of ships operating in the ocean. That is, when a high crest is pushed and hit in a dangerous direction such as a right angle direction with respect to a ship in operation, the ship may be damaged.

이와 같이 파고는 동일각도라 하더라도 그 방향에 따라 운항중인 선박에 위험정도가 다르게 나타나나, 종래의 선박에는 이를 용이하게 파악할 수 있는 장치가 설치되어 있지 않았다. 즉, 통상적으로 선박에는 전자해도와 항해정보가 표시되는 ＥＣＤＩＳ가 설치되어 있으며, 이를 통해 선박운항에 필요한 정보를 파악하고 있으나, 상기 ＥＣＤＩＳ에는 운항중인 선박주변의 파랑정보에 대한 정보는 표시되어 있지 않았다. Thus, even if the digging is at the same angle, the degree of danger appears differently in the ship in operation according to the direction, the conventional vessel is not equipped with a device that can easily grasp this. That is, in general, the vessel is equipped with ECSIs displaying electronic charts and navigational information. Through this, the vessels grasp information necessary for the operation of the vessel, but the ECSIIS does not display information on the blue information around the vessel in operation. .

그러므로, 종래에는 상기와 같은 파랑정보에 대하여, 망원경을 통한 시각에 의한 수작업에 의해 계측이 이루어지고 있을 뿐 구체적이고 체계적인 계측이 이루어지지 않고 있었다. 이와 같이 수작업에 따른 원시적인 방법에 의해 파랑정보를 계측할 경우, 정확한 정보를 계측하기 곤란하고, 수시로 변화하는 바다의 특성을 고려할 경우, 결코 효율적이라 할 수 없으며, 작업자만 파랑정보를 알 수 있을 뿐, 그 정보를 공유할 수 없는 등 여러가지 문제점이 있었다. Therefore, conventionally, the measurement of the blue information as described above is performed by manual operation by visual observation through a telescope, and no specific and systematic measurement is performed. When measuring the wave information by the primitive method according to the manual work, it is difficult to measure the accurate information, and considering the characteristics of the sea that changes frequently, it is never efficient and only the worker can know the wave information. In addition, there were various problems such as the inability to share the information.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 레이더를 통해 파랑정보를 정확하게 계측하고, 이러한 정보를 ＥＣＤＩＳ를 통해 표시함과 동시에 서로 공유하며, 파랑정보와 ＥＣＤＩＳ 정보를 통해 선박운항의 안정성을 향상시킬 수 있는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, the purpose is to accurately measure the blue information through the radar, and display this information through the ECSI and at the same time share with each other, of the ship operation through the blue information and ECSIIS information The present invention provides a method for safe ship operation by an ECSI having wave information capable of improving stability.

도 1 은 본 발명에 따른 전체 흐름을 보인 블록예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 전체흐름을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 전체 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 선박용 레이더의 수신부를 통해 수신된 클러터 신호로부터 파랑정보를 계측하고, 상기 계측된 파랑정보를 ＥＣＤＩＳ를 통해 표시하며, 선박항로를 고려하여 알람경보를 실시함과 동시에, 계측된 파랑정보 및 ＥＣＤＩＳ의 운항관련정보를 이용하여 선체전복시의 위험상황을 고려하여 항로를 수정하도록 되어 있다. 1 is an exemplary block diagram showing the overall flow according to the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing the overall flow according to the present invention, Figure 3 is an exemplary view showing an overall configuration according to the present invention, The present invention measures the wave information from the clutter signal received through the receiving unit of the ship radar, and displays the measured wave information through the ECDIS, while performing the alarm alarm in consideration of the ship route, the measured wave information and The route is modified to take into account the dangerous situation of the hull overturning by using the ECDIS operational information.

선박용 레이더는 해상에서의 임의의 표적 즉, 육지의 지형물 또는 타 선박으 로부터 반사되어 오는 미약한 수신신호를 검출하여 표적을 탐색 추적하고, 표적까지의 거리 및 상대방위를 탐지한다. The ship radar detects any target at sea, i.e., a weak reception signal reflected from land features or other ships, detects and tracks the target, and detects the distance to the target and the other side.

이러한 레이더의 수신신호에는 표적으로부터 반사되는 신호 외에 해면이나 비 등으로부터 반사되어 오는 잡음신호가 존재하기 때문에 근거리에서는 수신이득을 낮추고 원거리에서는 반대로 수식이득을 높임으로써, 이러한 잡음신호인 클러터(Clutter)를 억제하기 위해 STC(Sensitivity control)회로가 레이더에 설치되어 있다. In addition to the signal reflected from the target, the received signal of the radar includes noise signals reflected from the sea surface or rain, so that the reception gain is reduced in the near distance and the mathematical gain is increased in the opposite direction, thereby increasing the noise gain. To suppress this, a STC (Sensitivity Control) circuit is installed on the radar.

그러나, 상기 클러터는 표적탐지 등 레이더의 기본 기능 수행에 방해가 되지만, 해면반사에 의한 클러터(Sea Clutter)의 경우에는 해면상태에 관한 정보가 포함되어 있기 때문에 레이더를 이용한 파랑 관측시 중요한 데이터로 사용할 수 있다. However, the clutter interferes with the functioning of the radar such as target detection, but in the case of sea clutter due to surface reflection, the clutter contains information on the state of the sea surface. Can be used.

또한, ＥＣＤＩＳ(Electronic Chart Display and Information System―전자해도표시시스템)은 바다속의 지형, 지물에 대한 정보를 지도상에 종합적으로 표시하고 검색할 수 있는 전자해양지도(ENC:Electronic Navigational Chart), 항해 중인 선박의 위치확인과 항로 설정을 위한 인공위성 위치확인시스템(GPS), 항해중인 다른 선박의 위치 확인을 통해 해양 사고를 예방할 수 있는 레이더 시스템 및 자동항법장치 등을 갖춘 선박용 종합 정보체계를 말하는 것으로, 현대 선박의 운항에 있어서 필수적인 것이다. In addition, the ECC (Electronic Chart Display and Information System) is an electronic navigational chart (ENC) that can display and search information on the topography and features of the sea on a map. It is a comprehensive information system for ships equipped with a satellite positioning system (GPS) for positioning and navigating ships, and a radar system and automatic navigation system to prevent marine accidents through the positioning of other ships at sea. It is essential for the operation of the ship.

상기에서와 같이 본 발명은 레이더 계측에 의한 파랑정보를 ＥＣＤＩＳ에 연계한 것으로, 해면반사에 의한 클러터를 레이더 영상의 일부 구간으로부터 추출하 여 파랑관측 및 해석에 활용하고, 이를 ＥＣＤＩＳ를 통해 선박운항정보와 함께 표시하여, 안전적인 선박운항을 도모하도록 한 것이다. As described above, in the present invention, the wave information by radar measurement is linked to the ECSI, and the clutter due to surface reflection is extracted from some sections of the radar image, and used for wave observation and analysis, and the ship navigation information through the ECDIS. In addition, it is designed to promote safe ship operation.

즉, 본 발명은 파랑계측수단을 작동시키는 단계(S100)와, 레이더에서 출력되는 레이더 신호를 계측하여 ＥＣＤＩＳ 로 전송 저장하는 단계(S200)와, 상기 저장된 신호를 이용하여 2차원의 영상신호로 변환하는 단계(S300)와, 상기 영상신호로부터 파랑정보를 해석하여 ＥＣＤＩＳ 표시화면을 통해 표시하는 단계(S400)와, 상기 해석된 파랑정보와 경보설정치를 대비하여 위험경보 파고의 발생여부를 판단하는 단계(S500)와, 상기 위험경보 파고의 발생시, ＥＣＤＩＳ에 표시된 운항정보와 선박항로 및 파고진행방향을 확인하여 선박항로를 수정하는 단계(S600)와, 상기 위험경보 파고의 위험성 해제시 알람경보를 해제하는 단계(S700)로 이루어져 있다. That is, the present invention comprises the steps of operating the blue measuring means (S100), and measuring and storing the radar signal output from the radar (EC200) and converted to the two-dimensional image signal using the stored signal (S200) (S300), interpreting the blue information from the video signal and displaying through the ECSI display screen (S400), and comparing the analyzed blue information and the alarm set value to determine whether or not the occurrence of risk alarm crest (S500) and correcting the ship route by checking the navigation information and the ship route and the digging progress direction indicated in the ECSI when the danger alert dug occurs (S600), and releasing the alarm alert when the risk of the danger alert dug is released. It consists of a step (S700).

상기 파랑계측수단(10)은 온/오프를 선택적으로 수행하도록 되어 있어, ＥＣＤＩＳ의 표시화면(20)에서 선박 주위의 파랑정보를 표시 또는 제거할 수 있다. 또한, 상기 파랑계측수단은 별도의 장치라기 보다는 ＥＣＤＩＳ의 하나의 모듈로 설치되는 것이다. 즉, 별도의 파랑 계측장치가 필요한 것이 아니고 ECDIS에서 레이더 신호를 수신하여 파랑을 연산하는 모듈(신호처리장치)을 추가하여 이를 통해 파랑값을 연산한후 계측 데이터를 전자해도와 연계하여 선박 안전운항을 하도록 되어 있다. The wave measuring means 10 is configured to selectively perform on / off, so that the blue information around the ship can be displayed or removed on the display screen 20 of the ECDS. In addition, the wave measuring means is installed as one module of the ECSI rather than a separate device. In other words, a separate blue measuring device is not required, and a module (signal processing device) that receives a radar signal from ECDIS and calculates a blue wave is added. It is supposed to be.

상기 계측된 레이더 신호는 ＥＣＤＩＳ(40)로 전송되어 입력 저장되며, 저장된 신호는 2차원 영상신호로 변환되어 ＥＣＤＩＳ 표시화면(20)을 통해 표시된다. The measured radar signal is transmitted to and stored in the ECSI 40, and the stored signal is converted into a two-dimensional image signal and displayed on the ECSI display screen 20.

상기 레이더 신호는 레이더 주변의 육지 지형이나 타 선박으로부터 반사되어 되돌아온 수신신호(Video), 방위신호(Heading), 동기신호(Synchro) 등등으로 이루어져 있으며, 이러한 신호들은 2차원의 영상신호로 변환할 수 있다. 또한, 상기 레이더의 반사 수신신호에는 육지 지형이나 타 선박 등 표적으로부터의 반사신호와, 해면반사에 의한 클러터 신호등이 혼합되어 있으며, 본 발명에서는 파랑에 관한 정보를 해석하기 위하여 반사 수신신호에서 표적으로부터 반사신호를 제거하거나, 또는 표적으로부터 반사신호가 없는 해역에서 얻은 레이더의 반사 수신신호를 사용한다. The radar signal is composed of a reception signal (Video), a heading signal, a synchronization signal (Synchro), etc. reflected back from the land terrain or other ships around the radar, and these signals can be converted into a two-dimensional video signal. have. In addition, the reflection signal of the radar is mixed with a reflection signal from a target such as land terrain or other vessels, and a clutter signal due to sea surface reflection. In the present invention, the target signal is reflected from the reflection reception signal in order to interpret information about blue waves. Either remove the reflected signal from the target or use the radar's reflected received signal from the sea without the reflected signal from the target.

상기 영상신호로 변환하는 단계(S300)는 레이더 영상신호를 ＥＣＤＩＳ를 통해 ＥＣＤＩＳ 표시화면에 표시하는 것으로, 화면의 중심점을 레이더 스캐너의 위치로 하고, 안테나의 방위신호에 동기시켜 방사선상으로 수신신호를 표시하는 PPI(Plan Position Indicator) 방식과, 횡축과 종축에 레이더로부터 표적까지의 거리와 반사 수신호의 강도를 각각 표시하는 A-Scope 방식으로 표현한다. The converting into the video signal (S300) is to display the radar video signal on the ECSI display screen through the ECSI, the center point of the screen to the position of the radar scanner, and in synchronization with the azimuth signal of the antenna to receive the received signal in the radio image PPI (Plan Position Indicator) method to display, and A-Scope method to display the distance from the radar to the target and the intensity of the reflected signal on the horizontal axis and the vertical axis, respectively.

상기 PPI 방식은 레이더의 위치를 중심으로 표적정보가 전 방향으로 표시되기 때문에 주변상황을 전체적으로 파악하기 용이하고, A-Scope 방식은 화면이 계속적으로 변하기 때문에 표적정보 등 주변상황을 파악하기 어려운 단점이 있으나, 반사수신신호의 강도를 측정하거나 판별하기가 용이하다. The PPI method is easy to grasp the surrounding situation as the target information is displayed in all directions based on the radar position, and the A-Scope method is difficult to grasp the surrounding situation such as the target information because the screen continuously changes. However, it is easy to measure or discriminate the strength of the reflected received signal.

본 발명은 파랑정보를 분석하기 위하여, PPI 방식의 2차원 영상데이터와 방위별로 반사 수신신호의 강도측정이 용이하도록 A-Scope 방식을 2차원으로 변형한 데이터를 동시에 이용하였다. The present invention simultaneously uses two-dimensional image data of the PPI method and data obtained by modifying the two-dimensional method of the A-Scope method in order to easily measure the intensity of the reflected reception signal for each orientation.

상기 영상신호로부터 파랑정보를 해석하여 ＥＣＤＩＳ 표시화면을 통해 표시 하는 단계(S400)는 ＥＣＤＩＳ와 연결된 파랑계측수단에 의해 파랑정보를 해석하여 ＥＣＤＩＳ로 전송 입력저장하는 것으로, 레이더 수신부로부터 추출한 영상신호를 전처리하는 데이터 전처리단계(S410)와, 상기 전처리된 영상신호의 데이터 변환단계(S420)와, 상기 변환된 데이터를 이용하여 분석대상 영역을 설정한 후, 설정된 영역의 데이터를 이용하여 파랑정보를 분석하는 분석단계(S430)와, 상기 분석된 정보를 ＥＣＤＩＳ로 전송하여 ＥＣＤＩＳ 표시화면을 통해 표시하는 표시단계(S440)로 이루어져 있다. Analyzing the blue information from the video signal and displaying it on the ECSI display screen (S400), the blue information is interpreted by the blue measuring means connected to the ECDS and transmitted to and stored by the ECDS. The video signal extracted from the radar receiver is preprocessed. A data preprocessing step (S410), a data conversion step of the preprocessed video signal (S420), and an analysis target area are set using the converted data, and then the blue information is analyzed using the data of the set area. The analysis step (S430), and the display step (S440) for transmitting the analyzed information to the ECDIS to display on the ECDIS display screen.

이를 좀더 구체적으로 설명하면,In more detail,

레이더 수신부로부터 추출된 영상신호 이미지 신호를 n회 수집된 이미지

Figure 112007029164474-PAT00001
에 대한 3차원 퓨리에 변환을 수행하여 레이더 이미지 스펙트럼
Figure 112007029164474-PAT00002
를 구한다. Image collected n times of the video signal image signal extracted from the radar receiver
Figure 112007029164474-PAT00001
Radar image spectrum by performing a three-dimensional Fourier transform on
Figure 112007029164474-PAT00002
Obtain

[식1][Equation 1]

Figure 112007029164474-PAT00003
Figure 112007029164474-PAT00003

계측된 wave가 linear하고 따라서 linear dispersion relation을 만족한다고 가정하면 다음 식2와 같이 나타낼 수 있고, 따라서 이 식의

Figure 112007029164474-PAT00004
를 surface current로 볼 수 있다. 식2로부터 구한 이미지 스펙트럼을 이용하여 surface current
Figure 112007029164474-PAT00005
를 구할 수 있다.Assuming that the measured wave is linear and therefore satisfies the linear dispersion relation, it can be expressed as
Figure 112007029164474-PAT00004
Can be seen as surface current. Surface current using the image spectrum obtained from Equation 2
Figure 112007029164474-PAT00005
Can be obtained.

[식2][Equation 2]

Figure 112007029164474-PAT00006
Figure 112007029164474-PAT00006

여기서 ｋ는

Figure 112007029164474-PAT00007
를 나타내고, ｇ는 중력가속도 그리고 ｄ는 water depth를 나타낸다.Where
Figure 112007029164474-PAT00007
Where g is gravity acceleration and d is water depth.

계측된 신호가 파도의 linear dispersion relation을 따른다고 가정 하면, back ground noise는 식3과 같은 band pass filter를 적용할 수 있다.Assuming that the measured signal follows the linear dispersion relation of the wave, the back ground noise can be applied to the band pass filter shown in Eq.

[식3][Equation 3]

Figure 112007029164474-PAT00008
Figure 112007029164474-PAT00008

여기서 아래첨자 ｆ는 filtering 된 신호라는 것을 의미한다. 식3에서 구한 3차원 이미지 스펙트럼을 주파수 성분으로 적분하면 2차원 레이더 이미지 스펙트럼을 구할 수 있다.Here, the subscript ｆ means filtered signal. By integrating the three-dimensional image spectrum obtained from Equation 3 with the frequency components, the two-dimensional radar image spectrum can be obtained.

[식4][Equation 4]

Figure 112007029164474-PAT00009
Figure 112007029164474-PAT00009

계측된 레이더 이미지 신호는 레이더에 가까울수록 물체로부터 반사되는 신호 intensity가 크고 멀어질수록 기하급수적으로 줄어드는 형태를 취한다. 따라서 wave 스펙트럼 도출을 위해서 측정된 신호의 intensity를 wave height변환하기 위 한 modulation transfer function(변조전달함수, MTF)가 도입된다. 이를 적용하면 2차원 wave number 스펙트럼

Figure 112007029164474-PAT00010
는,The measured radar image signal takes the form that the closer the radar is, the greater the intensity of the signal reflected from the object and the exponentially decreases. Therefore, a modulation transfer function (MTF) is introduced to convert the intensity of the measured signal to the wave height for wave spectrum derivation. When applied to this two-dimensional wave number spectrum
Figure 112007029164474-PAT00010
Is,

[식5][Equation 5]

Figure 112007029164474-PAT00011
Figure 112007029164474-PAT00011

이 되고, 여기서 β는 경험 계수이며, 이는 해상 상태에 대한 영상 메커니즘에 영향을 받는다. Where β is the empirical coefficient, which is influenced by the imaging mechanism for the sea state.

Alpers와 Hasselmann(1982)은 synthetic aperture imagery(合成 開口 레이더 영상)을 이용, 레이더 영상정보로부터 ＨS를 추정하였다. 계측된 신호에 대한 잡음비(signal to noise ratio, ＳＮＲ)는 유의파고 ＨS에 선형적으로 연관된다는 가정에 근거한 해석법을 사용하였다.Alpers and Hasselmann (1982) estimated H S from radar image information using synthetic aperture imagery. An analysis method based on the assumption that the signal to noise ratio (SNR) for the measured signal is significant and linearly related to H S is used.

[식6][Equation 6]

Figure 112007029164474-PAT00012
Figure 112007029164474-PAT00012

이고 Ａ, Ｂ는 calibration 상수 이며 ＳＮＲ은 다음의 식7과 같다.Where A and Ｂ are calibration constants and SNR is given by Equation 7 below.

[식7][Equation 7]

Figure 112007029164474-PAT00013
Figure 112007029164474-PAT00013

상기 표시단계(S440)는 해석된 파랑정보를 파랑계측수단(10)에서 ＥＣＤＩＳ(40)(확인바람) 로 전송 입력하여, ＥＣＤＩＳ 표시화면(20)을 통해 표시된다. In the display step S440, the analyzed blue information is transmitted to the ECSI 40 (confirmation wind) from the blue measurement means 10, and is displayed on the ECSI display screen 20.

상기 위험경보 파고의 발생여부를 판단하는 단계(S500)는 해석된 파랑정보와 미리 설정입력된 경보설정치를 비교하고, 상기 비교에 따라 경보설정치보다 해석된 파랑정보가 클 경우, 파고 알람경보를 실시한다. The step (S500) of determining whether the dangerous alarm crest is generated compares the analyzed blue information with a preset input alarm set value, and if the analyzed blue information is larger than the alarm set value according to the comparison, the crest alarm alarm is performed. do.

즉, 선박에 위험요소가 되는 파랑정보 값(경보설정치)을 미리 설정하여 입력한 후, 이를 레이더에 의해 계측되어 획득된 파랑정보와 대비하여, 경보설정치보다 해석된 파랑정보 값이 클 경우, 선박에 위험요소가 될 수 있으므로, 이를 ＥＣＤＩＳ 및 알람등의 경고음을 통해 선박의 탑승자들에게 경고한다. In other words, if a wave information value (alarm set value) that is a hazard to a ship is set in advance and inputted, and this is compared with the wave information measured and acquired by a radar, when the wave information value is larger than the alarm set value, This may be a hazard to the ship's occupants through warning sounds such as ECDS and alarms.

이때, 상기 파고 알람경보로 인하여 발생되는 부저음 또는 경고음 등의 소리는 사용자의 선택에 의해 해제할 수 있다. In this case, a sound such as a buzzer sound or a warning sound generated by the crest alarm alarm may be released by the user's selection.

상기 선박의 항로를 수정하는 단계(S600)는 경보설정치보다 해석된 파랑정보가 클 경우, ＥＣＤＩＳ를 통해 해석된 파랑정보의 파고 진행방향과 선박 진행항로와의 각도를 확인하는 단계(S610)와, 상기 확인된 각도차와 설정된 알람각도를 대비하는 단계(S620)와, 상기 설정된 알람각도보다 확인된 각도차가 더 클 경우, 선박항로를 수정하는 단계(S630)와, 상기 수정된 선박항로와 해석된 파고 진행방향 각도를 재확인하여 설정된 알람각도가 확인된 각도차 보다 더 클 때까지, 선박항로를 다수번 수정하는 단계(S640)로 이루어져 있다. The step (S600) of modifying the ship's route is to check the angle between the wave proceeding direction of the wave information interpreted through the ECSI and the ship proceeding route, if the wave information is larger than the alarm set value (S610), Contrasting the identified angle difference with the set alarm angle (S620), and when the identified angle difference is greater than the set alarm angle, correcting the ship route (S630) and interpreted with the modified ship route Reconfirming the digging progress direction angle is made up of a plurality of times to modify the ship route until the set alarm angle is greater than the identified angle difference (S640).

상기 ＥＣＤＩＳ 를 통해 해석된 파랑정보의 파고 진행방향과 선박 항로의 각도를 확인하는 단계(S610)는 경보설정치보다 해석된 파랑정보 값이 크다고 판단 이 될 경우, 파고의 진행방향을 추적하고, 또한 선박항로를 확인한 다음, 선박항로에 따른 파고의 진행방향에 대한 각도를 확인한다. The step (S610) of checking the wave moving direction of the wave information analyzed through the ECSI and the angle of the ship route (S610), if it is determined that the analyzed wave information value is larger than the alarm set value, and tracks the wave direction of the wave, and also the ship After confirming the course, check the angle of travel direction of the digging along the ship route.

상기 확인된 각도차와 설정된 알람각도를 대비하는 단계(S620) 및 선박항로를 수정하는 단계(S630)는 선박항로와 파고 진행방향과의 각도를 확인하여, 설정된 알람각도보다 확인된 각도차가 더 클 경우, 선박항로를 변경한다. 즉, 선박에 대하여 직각방향에 가까운 파고가 선박에 부딪힐 경우, 선박이 전복될 수 있으므로, 선체에 영향을 줄 수 있는 직각방향에 가까운 위험각도를 알람각도로 설정하여 저장하고, 상기 저장된 알람각도와 선박항로와의 각도차를 대비하여, 확인된 각도차가 알람각도보다 클 경우, 직각방향에 가까운 파고에 해당되므로, 선박항로를 수정한다. Comparing the identified angle difference and the set alarm angle (S620) and modifying the ship route (S630) by checking the angle between the ship route and the digging progress direction, the identified angle difference is greater than the set alarm angle If necessary, change the ship route. In other words, when a crest close to the right angle with respect to the ship hits the ship, the ship may be overturned. Therefore, a dangerous angle close to a right angle direction that may affect the hull may be set and stored as an alarm angle, and the stored alarm angle In contrast to the angle difference between the ship route and, if the identified angle difference is greater than the alarm angle, the ship route is corrected since it corresponds to a wave angle close to the perpendicular direction.

상기 선박항로를 다수번 수정하는 단계(S640)는 선박항로를 수정한 후, 다시 파랑정보의 파고 진행방향과 수정된 선박항로의 각도를 확인하여 재 위험성 여부를 확인하고, 저장된 알람각도보다 확인된 각도차가 여전히 클 경우, 선박항로를 재수정한다. 이와 같은 단계는 위험성이 저하될 때까지 즉, 알람각도보다 확인된 각도가 작아 위험성이 저하될 때까지 다수 번 반복한다. The step (S640) of modifying the ship route a number of times, after modifying the ship route, check the re-progression direction of the blue information and the angle of the modified ship route again to check whether the risk again, and confirmed from the stored alarm angle If the angular difference is still large, revise the ship route. This step is repeated many times until the risk is lowered, that is, the identified angle is smaller than the alarm angle and the risk is lowered.

상기 알람경보 해제단계(S700)는 알람각도보다 확인된 각도가 작을 경우 파고로 인한 운항중인 선박의 위험성이 저하되었으므로, 알람경보가 해제된다. In the alarm alarm releasing step (S700) when the confirmed angle is smaller than the alarm angle, the risk of the vessel in operation due to the digging is reduced, and thus the alarm alarm is released.

상기와 같이 구성된 본 발명은 선박에 설치되어 있는 레이더를 이용하여 운항중인 선박 주위의 파랑정보를 획득하고, 상기 획득된 파랑정보를 ＥＣＤＩＳ를 통해 표시함과 동시에, ＥＣＤＩＳ의 각종 항해정보들과 종합하여 선박항로와 파고 의 진행방향으로 인한 위험성을 판단한 다음, 최적의 선박항로로 수정하도록 되어 있다. The present invention configured as described above obtains the blue information around the vessel in operation by using the radar installed in the vessel, and displays the obtained blue information through the ECSI, and at the same time, the various navigation information of the ECDIS After determining the risks due to the ship's route and digging direction, it should be corrected to the optimal ship route.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 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 범위내에 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.

이와 같이, 본 발명은 선박의 운항시, 레이더에 의해 선박 주변의 파랑정보를 계측하고, ＥＣＤＩＳ를 통해 선박항로와 파고진행방향으로 인한 위험성을 알려주므로, 선박의 안전운항을 도모할 수 있다. As described above, the present invention measures the blue information around the ship by the radar during operation of the ship, and informs the danger due to the ship route and the digging progress direction through the ECD, so that the ship can be operated safely.

또한, 본 발명은 선박에 기 설치되어 있는 레이더를 이용하여 파랑정보를 계측할 수 있으므로, 선박 자체의 설계변경 없이도 쉽게 적용가능하며, 이로 인해 설비비가 절감되는 효과가 있다. In addition, the present invention can measure the blue information using a radar pre-installed on the vessel, it is easily applicable without changing the design of the vessel itself, thereby reducing the cost of equipment.

또한, 본 발명은 파랑정보가 ＥＣＤＩＳ의 표시화면에 표시되므로, 선박의 안전항해에 필요한 모든 정보를 용이하게 확인할 수 있으며, 이를 통해 상황에 신속하게 대처할 수 있는 등 많은 효과가 있다.In addition, in the present invention, since the blue information is displayed on the display screen of the ECSI, it is possible to easily check all the information necessary for the safe navigation of the ship, through which there are many effects, such as to quickly cope with the situation.

Claims (8)

파랑계측수단을 작동시키는 단계;Operating the wave measuring means; 레이더에서 출력되는 레이더 신호를 계측하여 ＥＣＤＩＳ로 전송 저장하는 단계;Measuring and storing the radar signal output from the radar to the ECSI; 상기 저장된 신호를 이용하여 2차원의 영상신호로 변환하는 단계;Converting the image into a two-dimensional image signal using the stored signal; 상기 영상신호로부터 파랑정보를 해석하여 ＥＣＤＩＳ 표시화면을 통해 표시하는 단계;Analyzing blue information from the video signal and displaying the blue information on an ECSI display screen; 상기 해석된 파랑정보와 경보설정치를 대비하여 위험경보 파고의 발생여부를 판단하는 단계;Determining whether a dangerous alarm crest is generated in comparison with the analyzed blue information and an alarm set value; 상기 위험경보 파고의 발생시, ＥＣＤＩＳ에 표시된 운항정보와 선박항로 및 파고진행방향을 확인하여 선박의 진행방향을 변경하는 단계;When the danger alarm crest occurs, changing the traveling direction of the ship by checking the navigation information and the ship route and the crest progress direction indicated on the ECDS; 상기 위험경보 파고의 위험성 해제시 알람경보를 해제하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.And releasing an alarm alarm upon releasing the risk of the danger alarm crest. 2. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 영상신호로부터 파랑정보를 해석하여 ＥＣＤＩＳ 표시화면을 통해 표시하는 단계는,Analyzing the blue information from the video signal and displaying it on the ECSI display screen, 레이더 수신부로부터 추출한 영상신호를 전처리하는 데이터 전처리단계와,A data preprocessing step of preprocessing the video signal extracted from the radar receiver; 상기 전처리된 영상신호를 2차원 A-Scope 방식과 PPI 방식 형태로 데이터를 변환하는 데이터 변환단계와,A data conversion step of converting the preprocessed video signal into a two-dimensional A-Scope method and a PPI method; 상기 변환된 데이터를 이용하여 분석대상 영역을 설정한 후, 설정된 영역의 PPI 방식 데이터를 이용하여 파랑정보를 분석하는 분석단계와,An analysis step of analyzing the blue information using the PPI method data of the set region after setting an analysis target region using the converted data; 상기 분석된 정보를 ＥＣＤＩＳ로 전송하여 ＥＣＤＩＳ 표시화면을 통해 표시하는 표시단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.And a display step of transmitting the analyzed information to the ECSI and displaying the information through the ECSI display screen. 제 2 항에 있어서;The method of claim 2; 상기 데이터 전처리단계는 해면반사에 의한 클러터 수신신호 중 트렌드(Trend) 성분을 필터링 하는 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.The data preprocessing step is a ship safety navigation method according to the ICDIS equipped with blue information, characterized in that for filtering the trend (Trend) component of the clutter received signal by the surface reflection. 제 2 항에 있어서;The method of claim 2; 상기 데이터 변환단계는 레이더의 안테나와 수신부로부터 방위신호, 동기신호 및 반사 수신신호를 각각 추출하고, 이를 디지털 신호처리보드를 통하여 디지털 데이터로 변환하여 PPI 방식과 2차원 A-scope 방식의 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.In the data conversion step, the azimuth signal, the synchronization signal, and the reflection reception signal are respectively extracted from the antenna and the receiver of the radar, and converted into digital data through a digital signal processing board to obtain data of the PPI method and the two-dimensional A-scope method. A ship safe navigation method according to ECSI having blue information, characterized by the above-mentioned. 제 2 항에 있어서;The method of claim 2; 상기 분석단계는 PPI 방식의 레이더 영상데이터에 파랑정보 측정용 분석대상 영역을 설정하고, 시간영역의 PPI 방식 2차원 영상데이터를 3차원 고속푸리에변환 알고리즘을 통하여 주파수 영역으로 변환함으로써, 이 설정된 영역내의 데이터를 분석하여 파랑에 관한 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.In the analyzing step, the analysis target region for measuring the wave information is set in the PPI radar image data, and the PPI method two-dimensional image data in the time domain is converted into the frequency domain through a three-dimensional fast Fourier transform algorithm. A ship safe navigation method according to ECSI having a wave information, characterized by obtaining data on a wave by analyzing data. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 위험경보 파고의 발생여부를 판단하는 단계는 선박에 위험요소가 되는 파랑정보 값(경보설정치)을 미리 설정하여 입력한 후, 이를 레이더에 의해 계측되어 획득된 ＥＣＤＩＳ의 파랑정보와 대비하여, 경보설정치보다 해석된 파랑정보 값이 클 경우, 선박에 위험요소가 될 수 있으므로, 이를 ＥＣＤＩＳ 또는 알람을 통해 선박의 탑승자들에게 경고하는 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.The step of determining whether the dangerous alarm crest is generated by inputting and inputting the blue information value (alarm set value) which is a risk factor to the ship in advance, and comparing it with the blue information of the ECDIS measured and obtained by the radar, the alarm When the value of the wave information analyzed is larger than the set value, it may be a risk factor to the ship, and the ship safety operation method according to the ECD ships with EC information, characterized in that it warns the occupants of the ship through ECSI or alarm. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 선박의 항로를 수정하는 단계는 경보설정치보다 해석된 파랑정보가 클 경우, ＥＣＤＩＳ를 통해 해석된 파랑정보의 파고 진행방향과 선박 진행항로과의 각도를 확인하는 단계와,The step of modifying the ship's route is to check the angle between the wave progression direction and the ship's progress course of the wave information analyzed through ECSI if the wave information is larger than the alarm set value; 상기 확인된 각도차와 설정된 알람각도를 대비하는 단계와,Contrasting the identified angle difference with a set alarm angle; 상기 설정된 알람각도보다 확인된 각도차가 더 클 경우, 선박항로를 수정하는 단계와,Correcting the ship route when the identified difference is greater than the set alarm angle; 상기 수정된 선박항로와 해석된 파고 진행방향 각도를 재확인하여 설정된 알람각도가 확인된 각도차 보다 더 클 때까지, 선박항로를 다수번 수정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.The ECDS is equipped with a wave information, characterized in that it comprises the step of modifying the ship route a number of times until the set alarm angle is greater than the identified angle difference by re-confirming the modified ship route and the analyzed crest traveling direction angle Ship safe operation method 제 7 항에 있어서;The method of claim 7; 상기 선박항로를 다수번 수정하는 단계는 선박항로를 수정한 후, 다시 파랑정보의 파고 진행방향과 수정된 선박항로의 각도를 확인하여 재 위험성 여부를 확인하고, 저장된 알람각도보다 확인된 각도차가 여전히 클 경우, 선박항로를 재수정한다. 이와 같은 단계는 위험성이 제거될 때까지 다수 번 반복하는 것을 특징으로 하는 파랑정보를 구비하는 ＥＣＤＩＳ에 의한 선박 안전운항방법.In the step of modifying the ship route a number of times, after modifying the ship route, again check the direction of the wave digging progress of the wave information and the angle of the modified ship route to determine the risk again, the angle difference confirmed from the stored alarm angle is still If large, revise the ship route. This step is a ship safety navigation method according to ECSI with a wave information, characterized in that repeated a number of times until the risk is eliminated.
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