KR20130037764A - 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법 - Google Patents
선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)에서 전송되는 선박들에 대한 정보인 위성정보와, 각 선박에 탑재된 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)에서 전송되는 선박정보들을 통합하여, 상기 선박자동식별장치를 탑재하여 식별이 가능한 확인선박 및 상기 선박자동식별장치가 탑재되지 않은 미확인선박을 모두 모니터링할 수 있는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)에서 전송되는 선박들에 대한 정보인 위성정보와, 각 선박에 탑재된 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)에서 전송되는 선박정보들을 통합하여, 상기 선박자동식별장치를 탑재하여 식별이 가능한 확인선박 및 상기 선박자동식별장치가 탑재되지 않은 미확인선박을 모두 모니터링할 수 있는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 관한 것이다.
일반적으로, 해상에서 항해 중인 선박의 항행안전을 위해서는 선박들의 위치를 파악하여 모니터링할 수 있게 하는 것이 중요한데, 이를 위해서 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS) 및 레이더 장치가 이용되고 있으며, 특히, 상기 레이더 장치는 기상조건 악화 및 시계 불투명 조건에서도 고화질 영상 획득이 가능한 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)의 활용이 이루어지는 추세이다.
또한, 상기 선박자동식별장치는 선박에 탑재되는 것으로, 선박 대 선박 또는 선박 대 육상관제소 간에 선박의 위치정보 및 식별정보 등을 자동으로 송수신함으로써, 해상교통량이 많은 해협, 교차점, 해상통항분리대(Traffic Separation Schemes) 구역에서 상대선박의 식별을 용이하게 하며, 선박 간의 충돌방지 및 해난수색구조활동을 지원한다.
또한, 상기 합성개구레이더는 안테나에서 전파를 쏜 뒤 반사되어 돌아오는 전파를 측정해 영상으로 복원하는 것으로, 주로 레이더 위성 또는 항공기에 장착되며, 측량, 관측, 정찰 및 자원탐사 등에 필요한 넓은 지역의 고해상도 영상을 촬영할 수 있고, 특히, 넓은 지역에 대한 정밀한 관측이 가능하다.
또한, 상기 합성개구레이더가 탑재된 레이더 위성으로부터 전송되는 위성 신호는 레이더 스캔 컨버터(Radar Scan Converter)와 같은 장치를 이용하여 컴퓨터 데이터로 변환할 수 있으며, 상기 레이더 스캔 컨버터는 상기 위성 신호를 영상화하며, 또한, 영상 이미지 속의 이동체의 좌표를 구하여 이동체의 위치를 식별할 수도 있다.
한편, 상기 선박자동식별장치는 상기 선박에 탑재가 되어야 하는데, 상기 선박자동식별장치가 탑재되지 않은 미확인 선박이 해상에서 운행하고 있는 경우에는, 해상의 다른 선박들 또는 육상관제소에서 상기 미확인 선박을 용이하게 식별하거나, 정확한 위치정보를 관측하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 상기 선박자동식별장치의 경우에는 각 선박에 탑재된 일반적인 레이더를 이용하여 인접한 다른 선박들을 감지할 수 있으나, 육지에 인접한 경우에는 주변의 지형의 영향을 받아 상기 다른 선박들을 용이하게 감지하기 어렵고, 기상 조건이 좋지 않은 경우에도 또한, 상기 다른 선박들을 용이하게 감지하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 합성개구레이더의 경우에는 해상의 넓은 범위에 위치한 선박들의 위치를 모니터링할 수 있으나, 상기 각 선박들의 위치 및 크기에 대한 정보만을 획득할 수 있었으며, 상기 각 선박들의 선박명 및 선박의 종류에 대해서는 식별력을 가질 수 없는 문제점이 있었다.
즉, 상기 선박자동식별장치에서 전송되는 선박정보와 상기 합성개구레이더에서 전송되는 정보인 위성정보를 통합하여, 항해 중인 선박의 위치정보를 정확히 측정할 수 있도록 할 필요성이 있으며, 특히, 상기 선박자동식별장치를 탑재하여 식별이 가능한 선박들 및 상기 선박자동식별장치를 탑재하지 않아 식별이 불가능한 선박들에 대해서도 모두 모니터링할 수 있는 통합적인 선박 모니터링 방법이 개발될 필요성이 있는 것이다.
본 발명자들은 합성개구레이더에서 전송되는 선박들에 대한 정보인 위성정보와, 각 선박에 탑재된 선박자동식별장치에서 전송되는 선박정보들을 통합하여, 상기 선박자동식별장치를 탑재하여 식별이 가능한 확인선박 및 상기 선박자동식별장치가 탑재되지 않은 미확인선박을 모두 모니터링할 수 있으며, 각 선박의 위치정보, 상기 각 선박을 식별할 수 있는 식별정보 및 상기 위성정보 및 상기 선박정보 간의 오차정보를 획득할 수 있게 하기 위하여 연구 노력한 결과, 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법의 기술적 구성을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 선박자동식별장치를 탑재하여 식별이 가능한 확인선박 및 상기 선박자동식별장치가 탑재되지 않은 미확인선박에 대한 위치정보 및 식별정보를 획득하여, 통합적으로 모니터링할 수 있게 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 선박자동식별장치에서 전송되는 선박정보를 보정하여, 상기 선박정보와 레이더 위성에서 전송되는 위성정보를 서로 매칭하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 선박정보 상의 각 선박의 위치정보를 보정할 시 오차의 발생을 최소화하여 예측위치정보를 산출하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 위성정보 상의 각 선박의 형상정보와 선박정보 상의 각 선박의 식별정보를 서로 매칭하여, 항해 중인 선박에 대한 선박명 및 선박 종류 등을 식별할 수 있는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 레이더 위성으로부터 선박들에 대한 위성정보들이 전송되고, 각 선박에 탑재된 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)로부터 상기 각 선박들의 선박정보들이 전송되는 제 1단계; 상기 각 선박에 대한 현재 위성정보의 획득시간을 추출한 후 상기 획득시간과 동일한 시간에서의 상기 각 선박의 예측위치정보를 산출하여, 상기 선박정보 상의 각 선박의 위치를 상기 예측위치정보로 보정하는 제 2단계; 및 상기 예측위치정보를 포함하는 상기 선박정보 및 상기 위성정보가 통합된 통합정보를 생성하는 제 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위성정보는 상기 선박들의 위치에 대한 정보들을 포함하며, 상기 선박정보는 상기 각 선박을 식별할 수 있는 선박명, 선박크기 및 선박종류에 대한 정보인 식별정보들을 포함하고, 상기 제 2단계 및 상기 제 3단계의 사이에, 상기 각 예측위치정보와 상기 위성정보를 비교하여, 상기 위성정보 상의 각 선박과 상기 선박정보 상의 각 식별정보를 서로 매칭하는 제 2-1단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 레이더 위성은 상기 위성정보를 일정한 주기로 전송하고, 상기 선박자동식별장치는 선박의 속력에 따라 변동되는 주기로 상기 선박정보를 전송하며, 상기 제 1단계 및 상기 제 2단계의 사이에, 상기 위성정보의 전송주기와 상기 선박정보의 전송주기 간의 차이를 계산하여, 상기 예측위치정보의 산출 시 상기 획득시간 이전 또는 이전 및 이후의 선박정보 중 어느 시점의 정보를 추출할 지를 결정하는 제 1-1단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2단계는, 상기 위성정보의 획득시간보다 이전의 시간에 획득된 선박정보에서 상기 선박이 항해한 침로 및 속력 정보를 추출하여, 상기 선박이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2단계는 DR(dead reckoning) 알고리즘을 이용하여 상기 예측위치정보를 산출하고, 상기 DR 알고리즘은 상기 선박정보 상에서 상기 선박의 위치인 기준위치정보와, 상기 기준위치정보 상에서 상기 선박의 침로 및 속력 정보를 추출하여, 상기 획득시간 상에서 상기 선박의 위치인 상기 예측위치정보를 계산한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2단계는, 상기 위성정보의 획득시간 이전 및 이후에 획득된 선박정보들에서 상기 선박이 이동한 위치들을 추출하여, 상기 선박이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위성정보들은 상기 레이더 위성에서 상기 선박들을 촬영한 영상에서 추출되며, 상기 각 선박의 크기 및 형상에 대한 정보인 형상정보를 더 포함하고, 상기 제 2-1단계는, 상기 각 선박의 형상정보와 상기 선박정보 상의 각 식별정보를 서로 비교하여, 상기 위성정보 상의 각 선박과 상기 식별정보를 서로 매칭하는 제 2-1-1단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 통합정보는 상기 위성정보와 상기 선박정보 간의 오차에 대한 정보인 오차정보를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 레이더 위성은 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)를 탑재한 위성으로 구비된다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 의하면, 레이더 위성에서 전송되는 위성정보를 통해 선박자동식별장치를 탑재하지 않은 선박들에 대한 정보를 전송받고, 상기 선박자동식별장치에서 전송되는 선박정보를 통해 상기 선박자동식별장치를 탑재한 선박에 대한 정보를 전송받은 후 상기 위성정보 및 상기 선박정보를 통합함으로써, 상기 선박자동식별장치를 탑재하여 식별이 가능한 확인선박 및 상기 선박자동식별장치가 탑재되지 않은 미확인선박을 통합적으로 모니터링할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 의하면, 위성정보 상의 선박들에 대한 정보와, 선박정보 상의 선박들에 대한 정보를 통합하기 위해 상기 선박정보를 보정할 시 상기 위성정보의 획득시간과 동일한 시간에서 상기 선박정보 상의 각 선박의 예측위치를 산출하여 상기 선박정보를 보정하므로, 상기 위성정보 및 상기 선박정보 간의 매칭이 더 정확하게 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 의하면, 위성정보의 전송주기와 선박정보의 전송주기 간의 차이를 계산하여, 상기 위성정보의 획득시간 이전 또는 이전 및 이후의 선박정보 중 어느 시점의 정보를 추출할 지를 결정하여 예측위치정보를 산출하므로, 선박정보의 보정을 위한 상기 예측위치정보의 산출 시 오차의 발생을 최소화하고, 보다 정확도가 높은 예측위치를 산출할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법에 의하면, 위성정보 및 선박정보가 통합된 통합정보의 생성 시 상기 각 선박의 위치정보 뿐만 아니라 상기 위성정보에 포함된 선박들의 형상정보 및 상기 선박정보 상의 식별정보를 매칭하여 상기 통합정보를 생성하므로, 상기 통합정보를 통해 해상에서 항해 중인 선박들에 대한 위치정보와, 상기 선박들의 선박명 및 선박 종류 등을 식별할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 나타내는 블럭도.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 나타내는 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위성정보 및 선박정보의 통합방법을 나타내는 블럭도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법은, 레이더 위성(110)에서 전송되는 선박(10)들에 대한 정보인 위성정보와, 각 선박(10)에 탑재된 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)(120)에서 전송되는 선박정보들을 통합하기 위한 것으로, 해상에서 항해 중인 선박(10)들의 위치정보와, 각 선박(10)의 선박명 및 선박 종류와 같은 식별정보를 동시에 획득할 수 있게 한다.
또한, 상기 레이더 위성(110)은 해상 또는 항구에 정박한 선박(10)들에 대한 정보를 수집하는 것으로, 다양한 형태의 레이더를 탑재한 위성이 사용될 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)를 탑재한 위성으로 구비하였다.
또한, 상기 레이더 위성(110)은 상기 선박(10)들의 정보를 수집할 뿐만 아니라, 상기 합성개구레이더를 이용하여 해류의 흐름 및 파도 등의 정보를 포함하는 해양정보, 지형 또는 지질구조에 대한 정보인 지리정보, 해빙 또는 빙하의 정보인 빙설정보, 강 또는 호수의 면적과, 습지대의 분류 및 식생에 대한 정보인 수문정보, 농작물의 경작면적 또는 농작물의 재해 상황에 대한 정보인 농작물정보 또는 도로, 선로, 다리, 공장 또는 도시에 대한 정보인 도시정보를 더 수집할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 레이더위성(110)은, 해상에서 항해하는 선박(10)들의 위치정보 및 형상정보를 포함하는 위성정보를 수집하게 된다.
또한, 상기 선박자동식별장치(120)는 선박(10)들에 탑재되는 것으로, 각 선박(10)의 선박명, 선박 종류, 선박 크기, 침로 및 위치에 대한 정보인 선박정보를 제공하여 선박(10) 간의 해양사고를 방지한다.
또한, 상기 위성정보 및 상기 선박정보는 정보통합시스템(130)에서 통합되게 되며, 상기 정보통합시스템(130)은 상기 레이더 위성(110)로부터 상기 위성정보를 전송받고 상기 각 선박(10)의 선박자동식별장치(120)로부터 상기 선박정보를 전송받는다.
또한, 상기 정보통합시스템(130)은, 예를 들면, 항만과 입,출항로를 항행하거나 이동하는 선박(10)의 움직임을 관찰하여, 상기 선박(10)들에게 항해안전에 필요한 정보를 제공하는 해상교통관제시스템(Vessel Traffic Service)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 정보통합시스템(130)은 상기 위성정보 및 상기 선박정보를 처리하기 위한 정보통합 프로그램(140)을 구비하게 되는데, 상기 정보통합 프로그램(140)은 상기 정보통합시스템(130)이 상기 위성정보에서 각 선박(10)의 위치정보 및 형상정보를 추출하도록 기능하고, 상기 선박정보에서 각 선박(10)의 위치정보 및 식별정보를 추출하도록 기능한다. 또한, 상기 정보통합 프로그램(140)은 상기 정보통합시스템(130)이 상기 위성정보 및 상기 선박정보에 대한 처리 및 통합정보를 생성하도록 기능한다.
우선, 본 발명의 일실시예에 따른 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법은, 상기 통합정보시스템(130)으로 상기 위성정보들 및 상기 선박정보들이 전송되게 된다.
또한, 상기 위성정보들은 상기 레이더 위성(110)로 상기 선박(10)들을 촬영한 영상에서 추출되는 것인데, 상기 선박(10)들의 위치에 대한 정보를 포함하고, 상기 각 선박(10)의 크기 및 형상에 대한 정보인 형상정보를 포함한다.
또한, 상기 선박정보는 상기 각 선박(10)의 위치정보와, 상기 각 선박(10)을 식별할 수 있는 선박명, 선박 크기 및 선박 종류에 대한 정보인 식별정보들을 포함한다.
한편, 상기 선박정보에 포함된 상기 식별정보를 통해 해상에서 항해하는 선박(10)들을 확인할 수 있으나, 상기 해상에는 식별이 가능한 확인선박 이외에도, 상기 선박자동식별장치(120)를 탑재하지 않아 식별이 불가능한 미확인선박도 존재하게 되는데, 이때, 상기 레이더 위성(110)에서 전송되는 상기 위성정보는 상기 미확인선박에 대한 위치정보 및 형상정보를 획득할 수 있게 된다(S110).
다음, 상기 위성정보의 전송주기와 상기 선박정보의 전송주기 간의 차이인 Δt를 계산하게 되는데, 이는, 상기 위성정보의 경우에는 일정한 주기로 전송되는 반면에, 상기 선박정보의 경우에는 각 선박(10)이 항해하는 속력에 따라서 전송주기가 변동되므로, 상기 Δt를 계산하여 상기 각 선박(10)의 예측위치정보를 더 정확하게 산출하기 위한 것이다.
이때, 상기 위성정보와 상기 선박정보는 서로 획득된 시간이 같을 수도 있으나, 상기 선박정보의 전송주기가 변동됨에 따라 상기 위성정보와 상기 선박정보의 획득시간은 상기 Δt의 값만큼 서로 차이를 가지게 된다. 또한, 상기 예측위치정보는 상기 위성정보의 획득시간과 동일한 시간에서 상기 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치를 추정한 것이다.
또한, 상기 Δt를 계산한 이후에, 상기 Δt의 값이 일정한 임계치보다 높은 값을 가지는지 또는 같거나 낮은 값을 가지는지를 판별하게 되며, 본 발명의 일실시예에서는 상기 임계치를 1분으로 설정하였다.
또한, 상기 Δt가 상기 임계치보다 높은 값을 가지는 경우에는, 현재 위성정보의 획득시간 이전의 선박정보에서 상기 각 선박(10)들에 대한 정보를 추출한다.
또한, 상기 Δt가 상기 임계치와 같거나 낮은 값을 가지는 경우에는, 현재 위성정보의 획득시간 이전 및 이후의 선박정보들에서 상기 각 선박들에 대한 정보를 추출한다.
즉, 상기 위성정보 및 상기 선박정보의 전송주기 간의 차이값을 계산하는 간단한 방식으로, 선박정보들 중 어느 시점의 선박정보를 추출할지를 결정하게 되는 것이다.(S120).
다음, 상기 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치정보를 보정하게 되는데, 이때, 상기 현재 위성정보의 획득시간과 동일한 시간에서의 상기 각 선박(10)의 예측위치들을 추정한 후 각 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치를 예측위치정보들로 보정하게 된다.
또한, 상기 획득시간은 상기 레이더 위성(110)에서 상기 각 선박(10)의 영상을 촬영하며 위치정보 및 형상정보를 획득한 시간을 뜻하고, 상기 현재 위성정보의 획득시간은 현재 통합하고자 하는 위성정보의 획득시간을 뜻한다.
또한, 상기 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치정보를 보정 시 상기 Δt가 상기 임계치보다 높은 값을 가지는 경우에는, 상기 위성정보의 획득시간보다 이전의 시간에 획득된 선박정보에서 상기 선박(10)이 항해한 침로 및 속력 정보를 추출한 후 상기 선박(10)이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출하여, 상기 선박정보 상의 선박(10)의 위치정보를 보정한다.
이때에는, DR(dead reckoning) 알고리즘을 이용하여 상기 예측위치정보를 산출할 수 있으며, 상기 예측위치정보를 산출하기 위해서는 상기 선박정보 상에서 상기 선박(10)의 위치인 기준위치정보를 산출하게 되는데, 상기 기준위치정보는 상기 획득시간 보다 이전의 시간값을 갖는다.
또한, 상기 DR 알고리즘은 이미 위치를 알고 있는 이동물체의 진행방향, 진행속도 및 방향각 등의 정보들을 이용하여 상기 이동물체가 일정한 시간이 경과한 후에 이동할 것으로 추정되는 새로운 위치를 계산하는 알고리즘을 뜻한다.
즉, 상기 DR 알고리즘을 이용하여 상기 기준위치정보에서 상기 선박(10)의 침로 및 속력 정보를 추출하게 되는데, 이때, 상기 선박(10)이 항해하게 될 것으로 추정되는 침로인 추정침로를 계산하고, 상기 추정침로 상에서 상기 선박(10)의 속력정보를 계산하여, 상기 획득시간과 동일한 시간에 상기 선박(10)의 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보를 산출한다.
또한, 상기 DR 알고리즘은 상기 정보통합시스템(130)에 구비된 상기 정보통합 프로그램(140)에 탑재되어, 상기 선박(10)의 상기 예측위치정보로 산출하도록 기능하게 할 수 있다.
즉, 상기 선박(10)이 이전에 항해하였던 침로 및 위치에 대한 정보와, 상기 선박의 속력에 대한 정보를 이용하여, 일정한 시점에서 상기 선박이 위치할 것으로 예측되는 지점을 상기 예측위치정보로 산출하게 되는 것이다.
한편, 상기 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치정보를 보정 시 상기 Δt가 상기 임계치와 같거나 낮은 값을 가지는 경우에는, 상기 위성정보의 획득시간보다 이전의 시간에 획득된 선박정보와, 상기 위성정보의 획득시간보다 이후의 시간에 획득된 선박정보를 추출하여, 상기 선박이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출한다.
또한, 상기 Δt가 상기 임계치와 같거나 낮은 값을 가지는 경우는 대개 선박(10)이 해상에서 항해한 거리가 짧거나, 정박한 상태이며, 이때에는 상기 데드레코닝을 이용할 시 상기 예측위치정보의 정확한 산출이 어렵고, 오차가 크게 발생하게 되므로, 상기 위성정보의 획득시간 이전 및 이후에 획득된 선박정보들에서 상기 선박(10)이 이동한 위치들을 추출하도록 하는 것이다.
또한, 상기 위성정보의 획득시간보다 이전의 시간에 획득된 선박정보 상에서 각 선박(10)의 침로 및 위치에 대한 정보인 제 1위치정보를 산출하고, 상기 위성정보의 획득시간보다 이후의 시간에 획득된 선박정보 상에서 각 선박(10)의 침로 및 위치에 대한 정보인 제 2위치정보를 산출한 후 상기 제 1위치정보와 상기 제 2위치정보를 서로 비교하여, 상기 선박(10)이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출한다.
또한, 상기 예측위치정보를 산출한 이후에는, 상기 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치를 상기 예측위치정보 상의 예측위치로 보정하게 된다(S130).
다음, 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치정보를 각 예측위치정보로 보정한 이후에, 상기 각 예측위치정보로 보정된 선박정보 상의 각 선박(10)과, 상기 위성정보 상의 각 선박(10)을 매칭하게 된다.
이때, 상기 위성정보 상의 각 선박(10)의 위치와, 상기 예측위치로 보정된 상기 선박정보 상의 각 선박(10)의 위치를 서로 비교하여, 동일하거나 가장 가까운 위치를 갖는 경우에 서로 동일한 선박인 것으로 판별하고, 매칭이 이루어지게 된다.
또한, 상기 선박정보 및 상기 위성정보를 서로 매칭할 시 상기 위성정보에 포함된 형상정보와, 상기 선박정보에 포함된 식별정보도 서로 비교하게 되는데, 상기 형상정보는 상기 레이더 위성에서 촬열된 영상에서 추출된 상기 선박들의 구체적인 형상에 대한 정보이며, 상기 식별정보는 상기 선박(10)의 실질적인 크기, 길이 및 폭에 대한 정보이다.
또한, 상기 위성정보 상의 각 선박(10)과, 상기 선박정보 상의 각 선박(10)들의 위치에 대한 정보뿐만 아니라, 상기 각 선박(10)의 형태에 대한 정보도 비교하여 매칭함으로써, 상기 선박정보 및 상기 위성정보의 매칭 시 오차의 발생을 최소화하고, 보다 높은 정확도로 매칭이 이루어지게 된다.
또한, 상기 위성정보와 상기 선박정보를 서로 매칭할 시 상기 예측위치를 중심으로 하는 일정한 범위를 검색영역으로 설정하고, 그 범위 내에 위치하는 상기 위성정보 상의 선박(10)들만을 매칭할 수도 있다.
즉, 상기 선박정보는 상기 각 선박(10)의 선박명, 선박 크기 및 선박 종류 등의 식별정보를 포함하고 있는 반면에, 상기 위성정보의 경우에는 상기 각 선박(10)을 식별하기가 어려우므로 상기 위성정보 상의 각 선박과, 상기 선박정보 상의 각 선박을 매칭함으로써, 상기 위성정보 상의 각 선박(10)이 식별력을 가지게 된다(S140).
다음, 상기 예측위치정보들을 포함하는 상기 선박정보 및 상기 위성정보가 통합된 통합정보를 생성하게 되는데, 상기 통합정보는 상기 위성정보에 포함되는 상기 각 선박(10)들의 위치정보 및 형상정보를 포함하고, 상기 선박정보 상의 상기 각 선박(10)들의 식별정보 및 상기 예측위치정보를 포함한다.
또한, 상기 통합정보는 상기 위성정보와 상기 선박정보 간의 오차정보를 포함하는데, 상기 오차정보는 상기 위성정보 상의 각 선박의 위치 및 형상에 대한 정보와, 상기 선박정보 상의 각 선박의 예측위치정보 및 식별정보를 서로 비교한 차이를 나타내는 것이다.
즉, 상기 통합정보는 상기 위성정보 및 상기 선박정보가 포함되고, 또한, 상기 오차정보까지 포함하도록 이루어진다(S150).
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
110 : 레이더 위성 120 : 선박자동식별장치
130 : 정보통합시스템 140 : 정보통합 프로그램
130 : 정보통합시스템 140 : 정보통합 프로그램
Claims (9)
- 레이더 위성으로부터 선박들에 대한 위성정보들이 전송되고, 각 선박에 탑재된 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)로부터 상기 각 선박들의 선박정보들이 전송되는 제 1단계;
상기 각 선박에 대한 현재 위성정보의 획득시간을 추출한 후 상기 획득시간과 동일한 시간에서의 상기 각 선박의 예측위치정보를 산출하여, 상기 선박정보 상의 각 선박의 위치를 상기 예측위치정보로 보정하는 제 2단계; 및
상기 예측위치정보를 포함하는 상기 선박정보 및 상기 위성정보가 통합된 통합정보를 생성하는 제 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 위성정보는 상기 선박들의 위치에 대한 정보들을 포함하며, 상기 선박정보는 상기 각 선박을 식별할 수 있는 선박명, 선박크기 및 선박종류에 대한 정보인 식별정보들을 포함하고,
상기 제 2단계 및 상기 제 3단계의 사이에,
상기 각 예측위치정보와 상기 위성정보를 비교하여, 상기 위성정보 상의 각 선박과 상기 선박정보 상의 각 식별정보를 서로 매칭하는 제 2-1단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 2항에 있어서,
상기 레이더 위성은 상기 위성정보를 일정한 주기로 전송하고, 상기 선박자동식별장치는 선박의 속력에 따라 변동되는 주기로 상기 선박정보를 전송하며,
상기 제 1단계 및 상기 제 2단계의 사이에,
상기 위성정보의 전송주기와 상기 선박정보의 전송주기 간의 차이를 계산하여, 상기 예측위치정보의 산출 시 상기 획득시간 이전 또는 이전 및 이후의 선박정보 중 어느 시점의 정보를 추출할 지를 결정하는 제 1-1단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 3항에 있어서,
상기 제 2단계는,
상기 위성정보의 획득시간보다 이전의 시간에 획득된 선박정보에서 상기 선박이 항해한 침로 및 속력 정보를 추출하여, 상기 선박이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 4항에 있어서,
상기 제 2단계는 DR(dead reckoning) 알고리즘을 이용하여 상기 예측위치정보를 산출하고,
상기 DR 알고리즘은 상기 선박정보 상에서 상기 선박의 위치인 기준위치정보와, 상기 기준위치정보 상에서 상기 선박의 침로 및 속력 정보를 추출하여, 상기 획득시간 상에서 상기 선박의 위치인 상기 예측위치정보를 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 3항에 있어서,
상기 제 2단계는,
상기 위성정보의 획득시간 이전 및 이후에 획득된 선박정보들에서 상기 선박이 이동한 위치들을 추출하여, 상기 선박이 상기 획득시간과 동일한 시간에 위치할 것으로 추정되는 위치를 상기 예측위치정보로 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 2항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위성정보들은 상기 레이더 위성에서 상기 선박들을 촬영한 영상에서 추출되며, 상기 각 선박의 크기 및 형상에 대한 정보인 형상정보를 더 포함하고,
상기 제 2-1단계는,
상기 각 선박의 형상정보와 상기 선박정보 상의 각 식별정보를 서로 비교하여, 상기 위성정보 상의 각 선박과 상기 식별정보를 서로 매칭하는 제 2-1-1단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 통합정보는 상기 위성정보와 상기 선박정보 간의 오차에 대한 정보인 오차정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
- 제 8항에 있어서,
상기 레이더 위성은 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)를 탑재한 위성으로 구비되는 것을 특징으로 하는 선박 통합모니터링을 위한 위성정보 및 선박정보의 통합방법.
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