KR20130093245A - 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템 및 그것을 이용한 분석방법 - Google Patents

멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템 및 그것을 이용한 분석방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티센서를 통해 추적되는 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 식별방법 및 시스템에 관한 것으로, 해상에서 운항중인 선박에 장착하는 자동식별장치; 선박을 연안이나 감시선박에서 모니터링할 수 있게 연안기지국과 감시선박/함정에 장착하는 레이더와 자동식별장치; 연안기지국이나 감시선박/함정으로부터 레이더나 AIS로부터 식별/수신된 선박의 위치정보를 포함하는 선박정보를 비교하여 분석하는 관제센터의 분석서버, 그리고 관제센터에서 수신된 선박의 위치정보를 전자해도상에 타겟으로 표시할 수 있는 전자해도기반 관제콘솔로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템 및 그것을 이용한 분석방법{SUSPECTED SMUGGLING VESSEL AIS ANALYSIS SYSTEM AND IT'S ANALYSIS METHOD ON THE BASIS OF MULTI-SENSORS AND SAILING PATTERN ANALYSIS}
본 발명은 레이더와 AIS의 멀티센서를 통해 추적되는 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 자동분석시스템과 그것을 이용한 분석방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 레이더를 통해 검출되는 선박위치정보와 AIS를 장착한 선박으로부터 수신되는 위치정보를 활용하여 해상에서 이뤄지는 밀수와 같은 불법행위를 하는 의심선박을 자동식별하기 위한 시스템 및 그 분석방법에 관한 것이다.
선박을 추적할 수 있는 방법은 전통적으로 레이더를 이용하여 추적할 수 있고, 2002년부터는 AIS(자동식별장치)를 장착하게 하여 레이더의 범위를 벗어나는 선박에 대해서는 추적이 가능하다.
AIS(Automatic Identification System, 선박자동식별장치, 이하 'AIS'라고도 함)는 선박의 위치, 침로, 속력, 선명, 제원 등 선박정보 및 운항 정보를 선박 대 선박, 선박 대 육상간에 쌍방향의 VHF데이터통신을 통하여 실시간으로 제공하는 첨단 위치송수신장치로서 해상에서 선박의 충돌을 방지하기 위한 목적으로 국제 해사 기구(IMO)가 선박에 탑제를 추진하고 있는 의무 설치장비이다. 최초에는 항공기용으로 개발된 자동식별장치를 선박으로 확대하여 AIS로 개발하여 적용하기에 이르렀다. 이를 위하여 국제해사기구에서는 1997년 7월에 AIS성능 기준안을 마련하여, 1999년 9월에 AIS탑재요건에 관한 사항을 SOLAS 개정안 제5장 제19규칙 제 1.5항에 삽입하고, 2002년 7월 1일부터 단계적으로 선박에 탑재하고 있다.
AIS가 도입되면 레이더(RADAR) 등의 장비로 주위의 선박을 인식할 수 없는 경우에도 타선의 존재와 진행 상황 판단이 가능하고, 시계가 좋지 않은 경우에도 선명, 침로, 속력 등의 식별이 가능하여 선박의 충돌 방지, 광역 관제, 조난 선박의 수색 및 구조 활동 등 안전 관리를 더욱 효과적으로 수행할 수 있고, 관제당국에서는 해당 선박을 식별하여 적절한 운항지침과 정보 제공을 가능케 하는 장비이다.
지금까지 해상에서 선박을 통한 밀수나 불법 물물교환이 자행되고 있는 것이 현실이고 이러한 행위가 점차 대량화되고 횟수가 증가하고 있는 추세에 있다. 그러나 이러한 선박을 추적하고 단속하는 장비나 선박, 시스템이 부족하여 적절한 대응을 하지 못하는 문제점이 있었다.
이것은 과다한 선박구입비용이나 운용비용이 부담되는 경우도 있고, 운용상 시스템이 미비하거나 선박통항량이 많아져 의심선박들을 추출하여 인식하는데 어려움이 많이 발생하는 것이 현실이다. 최근에는 해상의 선박들의 위치를 능동적으로 추적할 수 있는 레이더나 AIS를 이용하여 위치를 추적할 수 있게 시스템이 많이 구축돼 가고 있어 바람직하지만, 이러한 시스템을 통해서 선박의 위치를 식별했다고 해도 관제요원이 모니터링만으로 수동으로 의심선박을 실시간적으로 분석해서 식별해 내는 것은 어려움이 많다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 제반문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 해상에서 발생되는 불법 밀수를 막기 위한 밀수의심선박을 식별하는 자동분석 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기 설치된 국가인프라인 레이더시스템을 활용하고, 국제해사기구에 의해 많은 비용과 시간이 소요되어 선박에 설치, 도입해야 되는 AIS를 적극 활용하기 위한 밀수의심선박 자동분석시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 불법을 자행하는 선박들을 자동 식별하여 추출함으로써 시스템 운용에 있어 모니터링 및 비교분석에 들어가는 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 이를 단속하는 선박 및 인원의 운용비용을 줄이기 위한 밀수의심선박 자동분석시스템의 분석방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 자동식별 방법을 제공하는 시스템은: 각 항구에 위치한 다수의 무선기지국 및 감시선박으로부터의 실시간 AIS위치정보를 수신하며, 또한 병행하여 연안의 레이더로부터 선박위치정보를 추출하여 선박의 운항상태를 자동으로 분석하여주는 통합관제센터(300); 해안에서 레이더 이미지를 분석하고 선박위치정보를 추출하여 통합관제센터에 보내기 위한 기지국에 설치된 레이더(RADAR)(1)와, 해상선박에 장착된 해상용 단말기에서 송신하는 위치정보와 운항 관련정보를 수신하여 통합관제센터에 전송하는 해안용 무선기지국 장치인 AIS(Automatic Identification System)(3)를 구비한 서버장치 플랫폼(100); 상기 통합관제센터와 연결되어 운항하는 선박의 운항정보를 실시간으로 전자해도에 표출하여 항적을 저장하고, 해상에서 항해하는 선박의 위치를 바로 모니터링하며, 지정된 항로 및 시간스케쥴에 따라 운항하고 있는지를 자동으로 체크하고 감시할수 있도록 기능을 제공하는 선박모니터링 콘솔장치(210)를 구비한 전시장치 플랫폼(200);을 포함함으로써 이루어진다.
또, 레이더와 AIS(Automatic Identification System)를 통해 선박의 운항정보를 제공받아 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템을 이용한 의심선박 분석방법은 : 선박의 운항정보를 분석하기 위한 분석서버 내에, 우범관리영역과, 근접거리와, 최저속력을 설정하는 단계(S10)와; 위치정보를 수신하는 위치정보 수신단계(S20)와; 수신된 위치정보를 분석하는 위치정보 분석단계(S30)와; 상기 위치정보 분석단계(S30)의 분석결과 상기 우범관리영역 내에 진입하였는지의 여부를 판단하고, 우범관리영역 내에 진입한 선박이 없는 경우에는, 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 는 진입여부 판단단계(S40)와; 상기 진입여부 판단단계(S40) 이후, 설정된 우범관리영역에 들어 온 선박이 있는지를 검사하는 진입검사단계(S50)와; 상기 진입여부 판단단계(S40) 이후, 진입된 선박의 속도가 상기 설정된 최저 속력 이하인가를 판단하는 최저속력 판단단계(S55)와; 상기 진입검사단계(S50) 이후, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 다른 선박이 있는지의 여부를 확인하여 판단하는 공동진입 판단단계(S60)와; 상기 공동진입 판단단계(S60)의 판단결과 공동 진입한 선박이 없는 것으로 판단될 경우이면, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 선박의 정보를 별도로 저장하여 관리한 후, 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 진입선박정보 보관단계(S65)와; 상기 공동진입 판단단계(S60)의 판단결과 공동 진입한 선박이 있는 것으로 판단될 경우이면, 두 대 이상의 선박이 우범관리영역 내에서 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지를 검사하는 근접선박 확인단계(S70)와; 상기 근접선박 확인단계(S70)에서, 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지의 여부를 판단하여, 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 기록이 없는 경우에는 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 선박근접 판단단계(S80); 및 상기 최저속력 판단단계(S55)에서 설정된 최저속력 이하인 것으로 판단되거나, 상기 근접선박 확인단계(S70)에서, 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지의 여부를 판단하여, 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 기록을 발견한 경우에는, 해당 선박을 의심선박으로 간주하고, 해당 선박의 추가정보를 조회하여 반환하는 선박추가정보 조회 및 반환단계(S90); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 의한 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템에 의하면, 해상에서 발생되는 불법 밀수를 막기 위한 밀수의심선박을 식별하는 자동분석 시스템을 제공하고, 기 설치된 국가인프라인 레이더시스템을 활용하고, 국제해사기구에 의해 많은 비용과 시간이 소요되어 선박에 설치, 도입해야 되는 AIS를 적극 활용하기 위한 밀수의심선박 자동분석시스템을 제공하는 효과를 구현한다.
또, 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템의 분석방법에 의하면, 불법을 자행하는 선박들을 자동 식별하여 추출함으로써 시스템 운용에 있어 모니터링 및 비교분석에 들어가는 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 이를 단속하는 선박 및 인원의 운용비용을 줄이기 위한 밀수의심선박 자동분석시스템의 분석방법을 제공할 수 있는 탁월한 효과를 구현한다.
도 1은 AIS를 장착한 선박간 또는 AIS선박과 AIS기지국간에 상호 통신망을 도시하는 개념도,
도 2는 통합관제센터에서의 레이더 신호와 AIS신호가 통합처리되어 분석되고 전시되는 시스템 아키텍쳐 및 프로세스를 도시하는 블록도,
도 3은 레이더 및 AIS센서에서 수신된 영상 및 메시지가 연동장치를 통해 인터페이스되고 통합장치에 의해 통합되는 프로세스를 도시한 세부 블록도,
도 4는 선박 항적패턴을 분석하기 위한 주알고리즘을 순차적으로 도시한 흐름도(flowchart).
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
(실시 예)
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템에 구성 및 작용효과에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 AIS를 장착한 선박간 또는 AIS선박과 AIS기지국간에 상호 통신망을 도시하는 개념도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 자선(own ship)은 주변을 운항하는 기타의 선박(ship 1)과 VTS(Vessel traffic service) 시스템을 통해 운항에 필요한 각종 정보를 교환한다. 이때 유선 또는 무선을 통하여 레이더 기지국 또는 AIS 시스템을 장착한 선박간 또는 AIS 선박과 AIS 기지국 상호간에 통신을 행하는 것을 설명하고 있다.
도 2는 통합관제센터에서의 레이더 신호와 AIS신호가 통합처리되어 분석되고 전시되는 시스템 아키텍쳐 및 프로세스를 도시하는 블록도이며, 도 3은 레이더 및 AIS센서에서 수신된 영상 및 메시지가 연동장치를 통해 인터페이스되고 통합장치에 의해 통합되는 프로세스를 도시한 세부 블록도이다.
도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 구성에 따른 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 자동식별 방법을 제공하는 시스템은: 각 항구에 위치한 다수의 무선기지국 및 감시선박으로부터의 실시간 AIS위치정보를 수신하며, 또한 병행하여 연안의 레이더로부터 선박위치정보를 추출하여 선박의 운항상태를 자동으로 분석하여주는 통합관제센터(300); 해안에서 레이더 이미지를 분석하여 선박위치정보를 추출하여 통합관제센터에 보내는 기지국에 설치된 레이더(RADAR)(1)와, 해상선박에 장착된 해상용 단말기에서 송신하는 위치정보와 운항 관련정보를 수신하여 통합관제센터에 전송하는 해안용 무선기지국 장치인 AIS(Automatic Identification System)(3)를 구비한 서버장치 플랫폼(100); 상기 통합관제센터와 연결되어 운항하는 선박의 운항정보를 실시간으로 전자해도에 표출하여 항적을 저장하고, 해상에서 항해하는 선박의 위치를 바로 모니터링하며, 지정된 항로 및 시간스케쥴에 따라 운항하고 있는지를 자동으로 체크하고 감시할수 있도록 기능을 제공하는 선박모니터링 콘솔장치를 구비한 전시장치 플랫폼(200);을 포함함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 서버장치 플랫폼(100)은 기지국에 설치된 레이더(1)와 연동되어 작동되며, 이 레이더(1)로부터 전송된 영상신호를 분석하는 레이더신호 분석장치(10)를 구비하고 있다.
상기 레이더신호 분석장치(10)는 위치정보를 통합하고, AIS 메시지 및 신호를 제공받고, AIS 제어연동장치(5)를 통해 연계되어 제공된 AIS 신호를 분석하는 타겟정보통합장치(30)에 연결된다. 이때 선박의 제반 정보와, 해양 및 항만의 공간정보를 통합하여 분석한다.
상기 타겟정보통합장치(30)는 타켓정보분석서버(50)에 연결되어, 상기 타겟정보통합장치(30)로부터 제공되는 타켓정보를 분석하여, 이동물표정합, 의심선박분석, 통항로 이탈분석, 및 선박식별정보를 분류하게 된다.
상기 타겟정보통합장치(30) 및 타켓정보분석서버(50)에서 처리되는 정보는 전시장치 플랫폼(200)에 제공된다.
이때, 상기 통합관제센터와 연결되어 운항하는 선박의 운항정보를 실시간으로 전자해도에 표출하여 항적을 저장하고, 해상에서 항해하는 선박의 위치를 바로 모니터링하며, 지정된 항로 및 시간스케쥴에 따라 운항하고 있는지를 자동으로 체크하고 감시할수 있도록 기능을 제공하는 선박모니터링 콘솔장치(210)를 구비한다.
다시 시스템 구성을 정리하면 다음과 같다.
- AIS를 장착한 선박들
- 선박을 추적하기 위해 AIS수신기와 레이더를 해안 기지국에 설치하고 운용
- 해안 기지국에서 수신되는 AIS정보와 레이더 정보를 모아 추출하고 분석하는 분석서버와 이를 표출할 수 있는 전자해도 기반의 운영콘솔을 통합관제센터를 두고 운용한다.
구체적으로, 본 발명의 구성에 따른 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템은 : 레이더(RADAR)(1); AIS(Automatic Identification System)(3); AIS 제어연동장치(5); 상기 레이더에 연결되어, 레이더로부터 제공되는 영상신호를 분석하는 레이더신호 분석장치(10); 상기 AIS 제어연동장치(5) 및 레이더신호 분석장치(10)에 연결되고, 타켓정보를 통합하고 전송하는 타겟정보통합장치(30); 상기 타겟정보통합장치(30)로부터 제공되는 타켓정보를 분석하여, 이동물표정합, 의심선박분석, 통항로 이탈분석, 및 선박식별정보를 분류하는 타켓정보분석서버(50)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 레이더신호 분석장치(10)는 레이더 스캔 컨버터(Radar Scan Converter)(13)와, 타켓위치정보 분석모듈(15)를 구비한다.
여기에서,레이더 스캔 컨버터(13)는 레이더(1) 장치로부터 제공된 신호를 탐색신호를 영상신호로 변환하는 하드웨어적인 구성이다.
또, 타켓위치정보 분석모듈(15)은 상기 영상신호로 변환된 레이더의 정보를 기초로하여 타켓인 선박의 위치정보를 분석하는 기능을 수행한다.
즉, 본 발명의 구성에 따른 상기 레이더신호 분석장치(10)는, 레이더(1) 장치로부터 제공된 신호를 탐색신호를 영상신호로 변환하는 레이더 스캔 컨버터(Radar Scan Converter)(13)와, 상기 영상신호로 변환된 레이더의 정보를 기초로 하여 타켓인 선박의 위치정보를 분석하는 타켓위치정보 분석모듈(15)를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 타겟정보통합장치(30)는 타겟위치 및 제원정보분석부(33)와, 타겟통합모듈부(35)와, 타겟정보 전송분배모듈(37), 및 TRS 연동모듈(39)를 구비한다.
이때, 상기 타겟위치 및 제원정보분석부(33)는 AIS(Automatic Identification System)(3)로부터 신호를 제공받아 연동되는 AIS 제어연동장치(5)에 연결되어, 타겟의 위치 및 제원정보를 정밀하게 분석하는 기능을 수행한다.
또, 상기 타겟통합모듈부(35)는 상술한 바와 같이 레이더(1)로부터 제공되는 정보와 AIS(3)로부터 제공되는 정보를 통합한다.
상기 타겟정보 전송분배모듈(37)은 타겟정보를 분석하기 위하여 지능형의 타켓정보분석서버(50)로 정보를 전송한다.
이때, 상기 타겟통합모듈부(35)는 TRS 연동모듈(39)을 통하여 무선데이터를 받아 함께 처리할 수 있는 구성을 제공한다.
즉, 상기 타겟정보통합장치(30)는, AIS(Automatic Identification System)(3)로부터 신호를 제공받아 연동되는 AIS 제어연동장치(5)에 연결되어, 타겟의 위치 및 제원정보를 정밀하게 분석하는 타겟위치 및 제원정보분석부(33)와, 레이더(1)로부터 제공되는 정보와 AIS(3)로부터 제공되는 정보를 통합하는 타겟통합모듈부(35)와, 타겟정보를 세밀하게 분석하기 위한 타켓정보분석서버(50)로 통합된 타겟의 정보를 전송하는 타겟정보 전송분배모듈(37), 및 선박항해서비스(VTS)시스템 및 타 선박과의 통신을 위한 TRS 연동모듈(39)를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또, 상기 타켓정보분석서버(50)는 상술한 바와 같이, 상기 타겟정보통합장치(30)로부터 제공되는 타켓정보를 분석하여, 이동물표정합, 의심선박분석, 통항로 이탈분석, 및 선박식별정보 등을 분류 및 분석하게 된다. 이때 분석되는 정보는 사용자의 요청 및 구성에 따라 변경될 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하면서 본 발명의 구성에 의한 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템의 분석방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 선박 항적패턴을 분석하기 위한 주알고리즘을 순차적으로 도시한 흐름도(flowchart)이다.
본 발명의 구성에 따른 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 자동분석시스템의 분석방법은 이하의 단계로 진행된다.
단계(S10): 선박의 운항정보를 분석하기 위한 분석서버 내에, 우범관리영역과, 근접거리와, 최저속력을 설정한다.
단계(S20): 위치정보를 수신하는 위치정보 수신단계이며, 레이더와 AIS 장치로부터 운항중인 선박의 위치정보를 수신한다.
단계(S30): 상기 수신된 위치정보를 분석하는 위치정보 분석단계이며, 수신된 위치정보를 바탕으로 하여 특정의 관리영역 내에 있는지의 여부를 확인한다.
단계(S40): 상기 위치정보 분석단계(S30)의 분석결과 상기 우범관리영역 내에 진입하였는지의 여부를 판단하고, 우범관리영역 내에 진입한 선박이 없는 경우에는, 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 단계이다. 이때 위치정보에서 설정한 우범관리영역은, 주로 항만에 인접한 해양이다.
단계(S50): 상기 진입여부 판단단계(S40) 이후, 설정된 우범관리영역에 들어 온 선박이 있는지를 세밀하게 확인하고 검사하는 진입검사단계이다.
단계(S55): 상기 진입여부 판단단계(S40) 이후, 진입된 선박의 속도가 상기 설정된 최저 속력 이하인가를 판단하는 최저속력 판단단계이다. 이것은 통상의 밀수 및 불법 진입 선박인 경우에 해경 또는 감시하는 레이더나 AIS에 감지되는 것을 회피하기 위하여 최저속도로 진입하는 경우가 많아 이것을 방지하기 위한 설정이다.
단계(S60): 상기 진입검사단계(S50) 이후, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 다른 선박이 있는지의 여부를 확인하여 우범지역에서 접선하는 선박이 있는 것으로 판단하는 공동진입 판단단계이다.
단계(S65): 상기 공동진입 판단단계(S60)의 판단결과 공동 진입한 선박이 없는 것으로 판단될 경우이면, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 선박의 정보를 별도로 저장하여 관리한 후, 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 진입선박정보 보관단계이다. 이때, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 선박의 정보를 별도로 저장하여 데이터베이스(DB)화 함으로써 추후 탐지되는 선박에 대해 불법침입 선박인지의 여부를 보다 신속하게 판단하는 자료로 삼을 수 있다.
단계(S70): 상기 공동진입 판단단계(S60)의 판단결과 공동 진입한 선박이 있는 것으로 판단될 경우이면, 두 대 이상의 선박이 우범관리영역 내에서 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지를 검사하는 근접선박 확인단계이다. 이 단계는 탐지된 선박이 우범관리영역 내에서 운항 또는 교차한 이력을 파악함으로써 더욱 세밀하게 불법 침입한 선박임을 판단하기 위해 설정한 단계이다.
단계(S80): 상기 근접선박 확인단계(S70)에서, 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지의 여부를 판단하여, 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 기록이 없는 경우에는 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 선박근접 판단단계이다. 해당구역 내에 기록이 없는 경우에 지속적인 탐지를 위하여 위치정보를 계속하여 수신하는 단계이다.
단계(S90): 상기 최저속력 판단단계(S55)에서 설정된 최저속력 이하인 것으로 판단되거나, 상기 근접선박 확인단계(S70)에서, 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지의 여부를 판단하여, 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 기록을 발견한 경우에는, 해당 선박을 의심선박으로 간주하고, 해당 선박의 추가정보를 조회하여 반환하는 선박추가정보 조회 및 반환단계이다. 상기와 같은 구체적인 절차를 통해 의심선박으로 간주된 선박에 대하여 선박의 구체적인 정보 또는 제원을 파악하여 모니터링하기 위한 정보를 제공하는 단계이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 구성에 따른 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 자동분석시스템의 분석방법을 정리하면 다음과 같다.
(처리 프로세스 및 알고리즘)
선박의 추적은 기본적으로 레이더를 통해 이루어질 수 있지만, 기상조건이 좋지 않거나 레이더의 커버리지를 벗어나는 지역에서의 모니터링등 레이더가 가지는 단점을 보완하기위해 AIS가 장착되어지고 있는 추세에 있다. 이와 같이 레이더와 AIS로 되는 두종류의 센서를 보완해서 활용하면 밀수의심선박을 추적하는데 시스템에 의해 자동으로 추적하고 추출해낼 수가 있게 된다.
먼저 시스템 구성을 위해 해안에 설치된 레이더를 통해 선박의 위치를 추적한다. 상술한 바와 같이, 도 2는 레이더를 통해 얻어진 이미지를 통합관제센터에 보내 레이더 분석장치에서 선박타겟을 추출해내는 처리 과정을 설명한다.
또한 도 3에 도시한 바와 같은 구성으로 선박이 AIS를 장착하게 되면 마찬가지로 연안 AIS기지국을 통해 위치정보를 포함하는 AIS메시지가 수신된다.
이것은, 레이더(1)에서 추출된 선박정보와 AIS(3)기지국을 통해 수신처리된 AIS메시지를 AIS 연동장치(5)를 이용하여 네트워크 라인을 통해 통합관제센터의 위치정보통합장치에서 통합한다. 통합된 메시지는 통합관제센터의 분석서버에 보내지면서 동시에 전자해도 기반의 운영콘솔에 표출하고 DB에도 저장한다.
분석서버에 보내진 통합메시지는 분석서버에 미리 지정해 놓은 우범영역안에 들어왔는지 체크하고 들어왔으면 지정된 최저속도이하로 운항중이거나 멈춰있는지를 체크한다.
만약에 우범영역내에서 규정된 최저속도이하에 들어왔다면 의심선박으로 규정하여 추출을 하고 정밀 모니터링을 실시하면서 감시하고 필요하면 선체수색을 실시한다.
또한 지정된 우범영역안에서 규정속도이상이지만 과거에 우범지역내에 들어왔었던 선박들의 항적과 비교하여 서로 교차하거나 일정거리내에 항적이 접근해 있다면 이또한 의심선박으로 지정하여 분류&추출하고 집중 정밀 모니터링을 실시하고 감시한다.
(밀수의심선박 식별방법)
밀수의심선박 식별방법을 간단히 정리하면 다음과 같다.
영역을 설정하여 영역내에 들어온 선박들 중.
1. 두 대이상의 선박이 공해상에서 조우할 때
2. 두 대이상의 선박항적을 분석하여 공해상에서 시간차에 상관없이 일정거리이내에서 교차하거나 지나갈 때
3. 지그재그운항, 공해상이나 특정구역에서 일정시간 동안 멈춰있거나 지정된 최저속력이하로 운항시
상술한 바와 같이, 분석서버에 보내진 통합메시지는 분석서버에 미리 지정해 놓은 우범영역안에 들어왔는지 체크하고, 들어왔으면 지정된 최저속도 이하로 운항중이거나 멈춰있는지를 체크한다.
만약에 우범영역내에서 규정된 최저속도이하에 들어왔다면 의심선박으로 규정하여 추출을 하고 정밀 모니터링을 실시하면서 감시하고 필요하면 선체수색을 실시한다. 또한 지정된 우범영역안에서 규정속도이상이지만 과거에 우범지역내에 들어왔었던 선박들의 항적과 비교하여 서로 교차하거나 일정거리내에 항적이 접근해 있다면 이 또한 의심선박으로 지정하여 분류 및 추출하고 집중 정밀 모니터링을 실시하고 감시한다.
상기에서는 본 발명의 구성 및 작용 효과를 그 일 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 구성과 작용원리를 적용하면 다양한 변형예를 구성할 수 있을 것이다. 이러한 것들은 기술적사상이 동일한 범주 내라면 해당분야의 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 참조하여 수정, 변형, 부가할 수 있는 범위 내의 것으로 간주할 수 있어 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
1: 레이더(RADAR)
3: AIS(Automatic Identification System)
5: AIS 제어 연동장치
10: 레이더신호 분석장치
13: 레이더 스캔 컨버터 (Radar Scan Converter)
15: 타켓위치정보 분석모듈
30: 타겟정보통합장치
33: 타겟위치 및 제원정보분석부
35: 타겟통합모듈부
37: 타겟정보 전송분배모듈
39: TRS 연동모듈
50: 타켓정보분석서버 100: 서버장치 플랫폼
200: 전시장치 플랫폼 300: 통합관제센터
500: 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템

Claims (5)

  1. 선박의 운항패턴분석을 통한 의심선박 자동식별 방법을 제공하는 시스템에 있어서,
    각 항구에 위치한 다수의 무선기지국 및 감시선박으로부터의 실시간 AIS위치정보를 수신하며, 또한 병행하여 연안의 레이더로부터 선박위치정보를 추출하여 선박의 운항상태를 자동으로 분석하여주는 통합관제센터(300);
    해안에서 레이더 이미지를 분석하여 선박위치정보를 추출하여 통합관제센터에 보내는 기지국에 설치된 레이더(RADAR)(1)와, 해상선박에 장착된 해상용 단말기에서 송신하는 위치정보와 운항 관련정보를 수신하여 통합관제센터에 전송하는 해안용 무선기지국 장치인 AIS(Automatic Identification System)(3)를 구비한 서버장치 플랫폼(100);
    상기 통합관제센터와 연결되어 운항하는 선박의 운항정보를 실시간으로 전자해도에 표출하여 항적을 저장하고, 해상에서 항해하는 선박의 위치를 바로 모니터링하며, 지정된 항로 및 시간스케쥴에 따라 운항하고 있는지를 자동으로 체크하고 감시할수 있도록 기능을 제공하는 선박모니터링 콘솔장치를 구비한 전시장치 플랫폼(200);을 포함함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템.
  2. 레이더(RADAR)(1);
    AIS(Automatic Identification System)(3);
    AIS 제어연동장치(5);
    상기 레이더에 연결되어, 레이더로부터 제공되는 영상신호를 분석하는 레이더신호 분석장치(10);
    상기 AIS 제어연동장치(5) 및 레이더신호 분석장치(10)에 연결되고, 타켓정보를 통합하고 전송하는 타겟정보통합장치(30);
    상기 타겟정보통합장치(30)로부터 제공되는 타켓정보를 분석하여, 이동물표정합, 의심선박분석, 통항로 이탈분석, 및 선박식별정보를 분류하는 타켓정보분석서버(50)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레이더신호 분석장치(10)는, 레이더(1) 장치로부터 제공된 신호를 탐색신호를 영상신호로 변환하는 레이더 스캔 컨버터(Radar Scan Converter)(13)와, 상기 영상신호로 변환된 레이더의 정보를 기초로 하여 타켓인 선박의 위치정보를 분석하는 타켓위치정보 분석모듈(15)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 타겟정보통합장치(30)는, AIS(Automatic Identification System)(3)로부터 신호를 제공받아 연동되는 AIS 제어연동장치(5)에 연결되어, 타겟의 위치 및 제원정보를 정밀하게 분석하는 타겟위치 및 제원정보분석부(33)와, 레이더(1)로부터 제공되는 정보와 AIS(3)로부터 제공되는 정보를 통합하는 타겟통합모듈부(35)와, 타겟정보를 세밀하게 분석하기 위한 타켓정보분석서버(50)로 통합된 타겟의 정보를 전송하는 타겟정보 전송분배모듈(37), 및 선박항해서비스(VTS)시스템 및 타 선박과의 통신을 위한 TRS 연동모듈(39)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템.
  5. 레이더와 AIS(Automatic Identification System)를 통해 선박의 운항정보를 제공받아 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템을 이용한 의심선박 분석방법에 있어서,
    선박의 운항정보를 분석하기 위한 분석서버 내에, 우범관리영역과, 근접거리와, 최저속력을 설정하는 단계(S10)와;
    위치정보를 수신하는 위치정보 수신단계(S20)와;
    수신된 위치정보를 분석하는 위치정보 분석단계(S30)와;
    상기 위치정보 분석단계(S30)의 분석결과 상기 우범관리영역 내에 진입하였는지의 여부를 판단하고, 우범관리영역 내에 진입한 선박이 없는 경우에는, 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 진입여부 판단단계(S40)와;
    상기 진입여부 판단단계(S40) 이후, 설정된 우범관리영역에 들어 온 선박이 있는지를 검사하는 진입검사단계(S50)와;
    상기 진입여부 판단단계(S40) 이후, 진입된 선박의 속도가 상기 설정된 최저 속력 이하인가를 판단하는 최저속력 판단단계(S55)와;
    상기 진입검사단계(S50) 이후, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 다른 선박이 있는지의 여부를 확인하여 판단하는 공동진입 판단단계(S60)와;
    상기 공동진입 판단단계(S60)의 판단결과 공동 진입한 선박이 없는 것으로 판단될 경우이면, 설정된 우범관리영역 내에 진입한 선박의 정보를 별도로 저장하여 관리한 후, 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 진입선박정보 보관단계(S65)와;
    상기 공동진입 판단단계(S60)의 판단결과 공동 진입한 선박이 있는 것으로 판단될 경우이면, 두 대 이상의 선박이 우범관리영역 내에서 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지를 검사하는 근접선박 확인단계(S70)와;
    상기 근접선박 확인단계(S70)에서, 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지의 여부를 판단하여, 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 기록이 없는 경우에는 위치정보를 계속하여 수신하기 위하여 상기 위치정보 수신단계(S20)로 복귀하는 선박근접 판단단계(S80); 및
    상기 최저속력 판단단계(S55)에서 설정된 최저속력 이하인 것으로 판단되거나, 상기 근접선박 확인단계(S70)에서, 서로 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 적이 있는지의 여부를 판단하여, 근접거리 내에서 운항하거나 교차한 기록을 발견한 경우에는, 해당 선박을 의심선박으로 간주하고, 해당 선박의 추가정보를 조회하여 반환하는 선박추가정보 조회 및 반환단계(S90); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티센서와 선박의 운항패턴분석을 통한 밀수의심선박 자동분석시스템의 분석방법.



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