KR20130115834A - Ship location system and method - Google Patents

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KR20130115834A KR1020120038525A KR20120038525A KR20130115834A KR 20130115834 A KR20130115834 A KR 20130115834A KR 1020120038525 A KR1020120038525 A KR 1020120038525A KR 20120038525 A KR20120038525 A KR 20120038525A KR 20130115834 A KR20130115834 A KR 20130115834A
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Abstract

PURPOSE: A ship location identification system and a method thereof are provided to enhance the accuracy of the ship location identification by cross-estimating the relative location of a ship through multiple location identification devices. CONSTITUTION: A ship location identification system includes a location identification device (100) and a radar device (200). The location identification device is fixed on the sea or to a buoy on the sea, receives radar signals from a ship, and loads the unique identification information onto the received radar signals to transmit the information as reflective waves. The radar device is mounted on the ship and identifies the relative location of the ship from the location identification device based on the unique identification information included in the received reflective waves. The radar device calculates the relative location of the ship corresponding to multiple location identification devices and estimates the location of the sip by calculating the crossing point of each relative location. [Reference numerals] (AA) Ground; (BB) Ocean

Description

자선 위치 식별 시스템 및 그 방법{SHIP LOCATION SYSTEM AND METHOD}SHIP LOCATION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 레이더를 이용한 자선 위치 식별 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for identifying a vessel position using radar.

일반적으로 선박은 항해 중 자선의 위치를 식별하기 위하여 위성위치확인시스템(Global Positioning System, GPS)를 기본적으로 탑재하고 있다. 그리고 최근 선박에는 GPS 시스템의 고장과 같은 문제가 발생되는 것을 대비하여 위치 시스템의 이중화가 요구되고 있으며, 이러한 이중화 요구에 대부분의 선박이 GSP 시스템을 복수로 구비하여 운용하고 있다.In general, ships are basically equipped with a GPS (Global Positioning System) to identify the position of a ship during navigation. In recent years, ships require redundancy of the location system in preparation for problems such as failure of the GPS system, and most ships are provided with a plurality of GSP systems.

이러한, GPS 시스템은 날씨나 위치에 관계없이 정확한 위치를 확인할 수 있다는 점에서 매우 효과적인 위치 시스템이지만, 최근 군사적 목적의 GPS 교란 신호나 태양 흑점 폭발과 같은 자연적인 요인으로 인하여 무력화되는 경우가 발생될 수 있다.Such a GPS system is a very effective location system in that it can determine the exact location regardless of weather or location, but it may be incapacitated due to natural factors such as a GPS disturbance signal or sunspot explosion for recent military purposes. have.

그런데, 선박이 복수의 GPS 시스템을 구비하는 것은 단순한 기기의 고장에 대비하고 있는 것으로 위와 같은 GPS 시스템 전체에 영향을 주는 문제가 발생한 경우 이중화된 GPS 시스템을 모두 활용할 수 없는 문제가 있다. By the way, the ship is equipped with a plurality of GPS system is to prepare for the failure of a simple device, if there is a problem affecting the entire GPS system as described above there is a problem that can not utilize all the redundant GPS system.

즉, GPS 시스템의 사용이 불가능할 때 위치 정보 확인을 GPS 시스템에만 의존하는 대부분의 선박들은 추정에 의해서만 항해를 이어갈 수 밖에 없다는 문제가 있다.That is, most ships that rely only on the GPS system to check the location information when the GPS system is not available have a problem that they can only sail by estimation.

한편, GPS 가 일반화되기 이전의 위치 시스템으로는 육상에서 발사하는 전파의 도달시간을 이용해서 위치를 알려주는 장거리 전자광법 표지 시스템(Loran-C)이 존재하였다. On the other hand, as a location system before GPS was generalized, there was a long-range electro-optic labeling system (Loran-C) which informs the position by using the arrival time of the radio wave emitted from the land.

그러나, 이를 사용하기 위해서는 선박에 전용 수신기를 설치해야 하며, 국지적인 위치에서는 수백 미터까지 오차가 발생되어 정확도가 떨어지기 때문에 연안 항해에 종사하는 선박에 이용하기에는 어려운 문제가 있다.However, in order to use this, a dedicated receiver must be installed in the ship, and since the error occurs up to several hundred meters in the local position, the accuracy is inferior, which makes it difficult to use in ships engaged in coastal navigation.

실제 Loran-C의 경우 과거 대양에서의 대략적인 위치 추정에 사용되긴 하였으나, 그 정확도의 문제로 인하여 지금은 거의 사용하고 있지 않는 상황이다.Indeed, Loran-C has been used to estimate approximate locations in the past, but is rarely used today because of its accuracy.

본 발명의 실시 예는 별도의 위치측정장비 없이 선박에 탑재되는 레이더를 이용하여 자선의 위치를 확인할 수 있는 자선 위치 식별 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a system and method for identifying the position of the own vessel that can determine the position of the own vessel using a radar mounted on the vessel without a separate position measuring equipment.

본 발명의 일 측면에 따르면, 자선 위치 식별 시스템은, 육상 및 해상의 부이(Buoy)에 고정 설치되어 선박으로부터 레이더 신호를 수신하고, 수신된 상기 레이더 신호에 고유식별정보(ID)를 실어 반사파로 송신하는 위치식별장치; 및 상기 선박에 탑재되며, 수신되는 상기 반사파에 포함된 상기 고유식별정보를 토대로 상기 위치식별장치의 위치를 기준으로 하는 자선의 상대 위치를 식별하는 레이더 장치를 포함하되, 상기 레이더 장치는 복수의 위치식별장치에 대응하는 상기 자선의 상대 위치를 각각 구하고, 각 상대 위치의 교차점을 계산하여 상기 자선의 위치로 추정할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the charity position identification system is fixed to a buoy (shore and sea) to receive a radar signal from the ship, and the unique identification information (ID) on the received radar signal to the reflected wave A position identification device for transmitting; And a radar device mounted on the ship and identifying a relative position of the own ship based on the position of the position identification device based on the unique identification information included in the received reflected wave, wherein the radar device includes a plurality of positions. The relative positions of the own vessels corresponding to the identification device may be obtained, and the intersection points of the relative positions may be calculated to estimate the position of the own vessels.

또한, 상기 위치식별장치는, 수신 안테나를 통해 주변 선박의 상기 레이더 신호를 수신하는 레이더 신호 수신부; 수신된 상기 레이더 신호를 분석하여 펄스폭(Pulse Width)을 계산하는 레이더 신호 분석부; 상기 레이더 신호의 펄스폭에 상기 고유식별정보를 포함하는 고유 패턴을 삽입하여 상기 반사파를 생성하는 패턴 삽입부; 및 상기 패턴 삽입부에서 생성된 상기 반사파를 상기 레이더 장치로 재송신하는 반사파 송신부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the position identification device, the radar signal receiving unit for receiving the radar signal of the surrounding vessel through a receiving antenna; A radar signal analyzer for analyzing a received radar signal and calculating a pulse width; A pattern insertion unit generating the reflected wave by inserting a unique pattern including the unique identification information into a pulse width of the radar signal; And a reflected wave transmitter configured to retransmit the reflected wave generated by the pattern inserter to the radar device.

또한, 상기 패턴 삽입부는, 상기 레이더 신호와 동일한 폭을 가지는 펄스에 암호화된 상기 고유식별정보의 펄스 코드를 삽입할 수 있다.The pattern insertion unit may insert a pulse code of the unique identification information encrypted into a pulse having the same width as that of the radar signal.

또한, 상기 레이더 장치는, 상기 레이더 신호를 송신하고 적어도 하나의 상기 위치식별장치로부터 상기 반사파를 수신하는 레이더 안테나부; 수신된 상기 반사파의 펄스폭을 이용하여 상기 위치식별장치와 상기 레이더 안테나부 사이의 상대 거리 및 상대 방위를 계산하는 반사파 해석부; 상기 위치식별장치들의 고유식별정보와 각각 설치된 좌표의 매칭 테이블을 저장하는 데이터베이스부; 및 상기 위치식별장치의 절대 위치와 상기 상대 거리 및 상대 방위 정보를 토대로 상기 자선의 상대 위치를 산출하는 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The radar apparatus may further include a radar antenna unit configured to transmit the radar signal and receive the reflected wave from at least one of the position identifying apparatuses; A reflected wave analyzing unit for calculating a relative distance and a relative bearing between the position identification device and the radar antenna unit by using the received pulse width of the reflected wave; A database unit for storing matching tables of the unique identification information of the location identification devices and the installed coordinates; And a controller configured to calculate a relative position of the own ship based on the absolute position of the position identification device, the relative distance, and the relative orientation information.

또한, 상기 반사파 해석부는, 상기 반사파의 펄스에 추가된 펄스 코드를 해석하여 상기 위치식별장치의 상기 고유식별정보를 파악할 수 있다.The reflected wave analyzing unit may analyze the pulse code added to the pulse of the reflected wave to grasp the unique identification information of the position identification device.

또한, 상기 제어부는, 상기 고유식별정보를 이용하여 상기 매칭 테이블에 저장된 상기 위치식별정보의 절대 위치를 검색할 수 있다.The controller may search an absolute position of the location identification information stored in the matching table by using the unique identification information.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 선박에 탑재되는 레이더 장비가 자선의 위치를 식별하는 방법은, a) 레이더 신호 송신에 따른 육상 및 해상의 부이(Buoy)에 고정 설치되는 적어도 하나의 위치식별장치로부터 반사파를 수신하는 단계; b) 수신된 상기 반사파의 펄스폭을 이용하여 상기 위치식별장치의 상대 거리 및 상대 방위를 계산하는 단계; c) 상기 반사파에 추가된 펄스 코드를 해석하여 상기 위치식별장치의 고유식별정보(ID)를 파악하는 단계; 및 d) 데이터베이스부에서 상기 고유식별정보에 기초한 상기 위치식별장치의 절대 위치를 검색하고, 상기 절대 위치와 상기 계산된 상대 거리 및 상대 방위 정보를 토대로 자선의 상대 위치를 산출하는 단계를 포함하되, 복수의 위치식별장치에 대응하는 상기 자선의 상대 위치를 각각 구하고, 각 상대 위치의 교차점을 계산하여 상기 자선의 위치로 추정할 수 있다.On the other hand, according to an aspect of the present invention, a method for identifying the position of the own ship by the radar equipment mounted on the ship, a) at least one position identification fixed to the buoy (shore and sea) according to the radar signal transmission Receiving reflected waves from the device; b) calculating a relative distance and a relative orientation of the position identification device using the received pulse width of the reflected wave; c) analyzing the pulse code added to the reflected wave to identify the unique identification information (ID) of the position identification device; And d) searching an absolute position of the position identification device based on the unique identification information in a database unit, and calculating a relative position of the own ship based on the absolute position, the calculated relative distance and relative azimuth information, The relative positions of the magnetic lines corresponding to the plurality of position identification devices may be obtained, and the intersection points of the relative positions may be calculated to estimate the positions of the magnetic lines.

또한, 상기 d) 단계 이후에, 하나의 상기 위치식별장치에 대한 상기 자선의 상대 위치가 산출된 경우 상기 상대 위치를 자선의 위치로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include determining the relative position as the position of the own ship when the relative position of the own ship with respect to one of the position identification devices is calculated after step d).

본 발명의 실시 예들에 따르면, GPS 시스템의 장애 시 선박에 탑재되는 레이더를 이용하여 별도의 추가적 장비 없이도 자선의 위치를 식별할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the position of the own ship can be identified without additional equipment by using the radar mounted on the vessel in case of failure of the GPS system.

또한, 복수의 위치식별장치를 통해 상대적인 자선의 위치를 교차 추정함으로써 자선 위치 식별의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the accuracy of the position of the own ship by cross-estimating the position of the relative own ship through a plurality of position identification device.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치 식별 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 위치식별장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 신호 및 반사파를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 위치식별장치를 이용한 자선 위치 식별 방법을 나타낸다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 위치식별장치를 이용한 자선 위치 식별 방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치 식별 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a system for identifying a position of own ship according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a location identifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a radar signal and a reflected wave according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing the configuration of a radar apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a method of identifying a position of own ship using a position identification apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 and 7 illustrate a method of identifying a position of own ship using a plurality of position identification apparatuses according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of identifying a position of own ship according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

명세서 전체에서, 자선은 레이더 장치가 설치된 당해 선박을 의미한다.Throughout the specification, the term "charity" means the vessel on which the radar apparatus is installed.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치 식별 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, the charity position identification system and method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치 식별 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a system for identifying a position of own ship according to an exemplary embodiment of the present invention.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치식별 시스템은 육상 및 해상의 부이(Buoy)에 고정 설치되는 적어도 하나의 위치식별장치(100) 및 선박에 탑재되는 레이더 장치(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the charity position identification system according to an embodiment of the present invention includes at least one position identification apparatus 100 fixed to a buoy on land and sea and a radar apparatus 200 mounted on a ship. ).

위치식별장치(100)는 선박으로부터 수신되는 레이더 신호에 자신의 고유식별정보(ID)를 실어 반사파로 송신한다.The position identification device 100 carries its own identification information ID on a radar signal received from a ship and transmits the reflected wave.

레이더 장치(200)는 일정 도달거리에 위치하는 위치식별장치(100)와 전파를 주고받으며, 이 과정에서 위치식별장치(100)로부터 수신되는 반사파에 포함된 고유식별정보를 토대로 상기 위치식별장치(100)를 기준으로 하는 상대적 자선의 위치를 식별한다.The radar device 200 transmits and receives radio waves with the location identification device 100 located at a predetermined reach, and in this process, the location identification device (based on the unique identification information included in the reflected wave received from the location identification device 100). Identifies the position of the relative own ship relative to 100).

이하, 설명에서 전파의 송수신 방향을 구분하기 위해 편의상 레이더 장치(200)에서 위치식별장치(100)로 전달되는 전파를 '레이더 신호'라 명명하고, 위치식별장치(100)로부터 레이더 장치(200)로 전달되는 전파를 '반사파'라 명명한다.Hereinafter, in the description, the radio wave transmitted from the radar device 200 to the location identification device 100 is called a 'radar signal' for convenience in order to distinguish the transmission and reception direction of the radio wave, and the radar device 200 from the location identification device 100 is described. Radio waves transmitted by the wave are called 'reflective waves'.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 위치식별장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a location identifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 신호 및 반사파를 나타낸다.3 illustrates a radar signal and a reflected wave according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 위치식별장치는(100)는 레이더 신호 수신부(110), 레이더 신호 분석부(120), 패턴 삽입부(130) 및 반사파 송신부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, according to an embodiment of the present invention, the position identification device 100 includes a radar signal receiver 110, a radar signal analyzer 120, a pattern inserter 130, and a reflected wave transmitter 140. It includes.

레이더 신호 수신부(110)는 수신 안테나를 통해 주변 선박의 레이더 장치(200)에서 송신되는 레이더 신호를 수신한다. The radar signal receiving unit 110 receives a radar signal transmitted from the radar device 200 of the surrounding vessel through the receiving antenna.

레이더 신호 분석부(120)는 수신된 레이더 신호를 분석한다. 상기 레이더 신호는 도 3의 (A)와 같이 일정주기로 반복되는 펄스를 가지며 각 펄스는 일정 길이의 펄스폭을 가진다.The radar signal analyzer 120 analyzes the received radar signal. The radar signal has a pulse that is repeated at a constant cycle as shown in (A) of Figure 3 and each pulse has a pulse width of a predetermined length.

패턴 삽입부(130)는 상기 레이더 신호의 펄스폭에 자신의 고유식별정보(ID)를 확인할 수 있도록 도 3의 (B)와 같이 고유한 패턴을 삽입하여 반사파를 생성한다.The pattern inserting unit 130 inserts a unique pattern as shown in FIG. 3B so as to check its own identification information ID in the pulse width of the radar signal to generate the reflected wave.

특히, 패턴 삽입부(130)는 상기 반사파의 생성시 상기 레이더 신호와 동일한 폭을 가지는 펄스에 암호화된 위치식별장치(100)의 고유식별정보(ID)의 펄스 코드를 삽입할 수 있다.In particular, the pattern insertion unit 130 may insert the pulse code of the unique identification information (ID) of the position identification device 100 encrypted in the pulse having the same width as the radar signal when generating the reflected wave.

반사파 송신부(140)는 패턴 삽입부(130)에서 생성된 반사파를 해당 레이더 장치(200)로 재송신한다.The reflected wave transmitter 140 retransmits the reflected wave generated by the pattern inserter 130 to the radar apparatus 200.

한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a radar apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

또한, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 위치식별장치를 이용한 자선 위치 식별 방법을 나타낸다.In addition, Figure 5 shows a method of identifying the position of the own ship using the position identification apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치(200)는 레이더 안테나부(210), 반사파 해석부(220), 데이터베이스부(230) 및 제어부(240)를 포함한다.First, referring to FIG. 4, the radar apparatus 200 according to the embodiment of the present invention includes a radar antenna unit 210, a reflected wave analyzing unit 220, a database unit 230, and a controller 240. .

레이더 안테나부(210)는 내부의 전파 송수신기를 통해 전달되는 레이더 신호를 송신하고 적어도 하나의 위치식별장치(100)로부터 반사파를 수신한다.The radar antenna unit 210 transmits a radar signal transmitted through an internal radio transceiver and receives a reflected wave from the at least one position identification device 100.

반사파 해석부(220)는 수신된 상기 반사파를 이용하여 도 5와 같이 위치식별장치(100)와 레이더 안테나부(210) 사이의 상대 거리 및 상대 방위를 계산한다.The reflected wave analysis unit 220 calculates the relative distance and the relative orientation between the position identification device 100 and the radar antenna unit 210 as shown in FIG. 5 using the received reflected wave.

또한, 반사파 해석부(220)는 반사파의 펄스에 추가된 코드를 해석하여 위치식별장치(100)의 고유식별정보(ID)를 파악한다.In addition, the reflected wave analysis unit 220 analyzes the code added to the pulse of the reflected wave to determine the unique identification information (ID) of the position identification device (100).

데이터베이스부(230)는 레이더를 이용하여 자선의 위치를 식별하기 위한 각종 데이터 및 프로그램을 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 정보를 기록하여 저장한다.The database unit 230 stores various data and programs for identifying the position of the own ship using the radar, and records and stores the information generated according to its operation.

특히, 데이터베이스부(230)는 육상에 일정한 간격으로 설치되는 위치식별장치(100)들의 고유식별정보(ID)와 각각 설치된 좌표(위도, 경도)의 매칭 테이블을 저장한다. In particular, the database unit 230 stores the matching table of the unique identification information (ID) and the coordinates (latitude, longitude) of each of the location identification devices 100 installed at regular intervals on the land.

제어부(240)는 레이더를 이용하여 선박의 위치를 식별하기 위한 상기 각부를 제어하며, 자선의 실제 항해를 위해서는 절대 적인 위치 정보가 필요함으로 반사파 해석부(220)에서 파악된 위치식별장치(100)의 고유식별정보(ID)에 기초한 절대 위치(즉, 상기 위치식별장치의 설치 좌표)를 상기 매칭 테이블에서 불러온다.The control unit 240 controls the respective parts for identifying the position of the ship by using the radar, and since the absolute position information is required for the actual navigation of the own ship, the position identification device 100 grasped by the reflected wave analysis unit 220 The absolute position (that is, the installation coordinates of the position identification device) based on the unique identification information ID of is retrieved from the matching table.

그리고, 제어부(240)는 상기 도 5와 같이 위치식별장치(100)의 절대 위치와 측정된 상대 거리 및 상대 방위 정보를 토대로 자선의 상대 위치(좌표)를 산출한다.Then, the controller 240 calculates the relative position (coordinate) of the own ship based on the absolute position of the position identification device 100, the measured relative distance and relative orientation information as shown in FIG.

즉, 제어부(240)는 하나의 위치식별장치(100)의 절대 위치로부터 상대적인 거리 및 방위에 따른 자선의 위치를 식별할 수 있다.That is, the control unit 240 may identify the position of the own ship according to the relative distance and orientation from the absolute position of one position identification device 100.

한편, 위치식별장치(100)와의 전파 송수신 과정에서의 오차가 존재할 수 있기 때문에, 제어부(240)는 복수의 위치식별장치(100)로부터의 상대 위치를 측정하여 보다 정확한 자선의 위치를 식별할 수 있다.On the other hand, since there may be an error in the radio wave transmission and reception process with the position identification device 100, the control unit 240 can identify the position of the own ship more accurate by measuring the relative position from the plurality of position identification device (100). have.

예컨대, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 위치식별장치를 이용한 자선 위치 식별 방법을 나타낸다.For example, FIGS. 6 and 7 illustrate a method of identifying a position of a own ship using a plurality of position identification apparatuses according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 첨부된 도 6를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치(200)의 제어부(240)는 두 개의 위치식별장치(100-A, 100-B)로부터 각각 수신된 레이더 반사파를 이용하여 각 위치식별장치(100-A, 100-B)와의 상대 거리 및 상대 방위를 산출한다. First, referring to FIG. 6, the control unit 240 of the radar apparatus 200 according to an embodiment of the present invention uses radar reflected waves received from two position identification devices 100 -A and 100 -B, respectively. By calculating the relative distance and relative orientation with respect to each position identification device (100-A, 100-B).

그리고, 제어부(240)는 앞서 설명한 바와 같이 전파의 송수신 단계에서 발생하는 오차요인으로 인하여 부정확한 위치를 추정할 수 있기 때문에, 각 위치식별장치(100-A, 100-B)의 상대 위치에 따른 교차점을 구하여 자선의 최적 위치로 추정할 수 있다.In addition, since the control unit 240 may estimate an incorrect position due to an error factor occurring in the transmission and reception step of the radio wave as described above, the control unit 240 according to the relative position of each position identification device (100-A, 100-B) By finding the intersection point, it can be estimated as the optimal position of own ship.

마찬가지로, 첨부된 도 7을 참조하면, 제어부(240)는 세 개의 위치식별장치(100-A, 100-B, 100-C)의 상대 위치에 따른 교차점을 구하여 자선의 최적 위치로 추정할 수 도 있다.Similarly, referring to FIG. 7, the control unit 240 obtains an intersection point according to the relative positions of the three position identification devices 100 -A, 100 -B, and 100 -C, and estimates the optimal position of the own ship. have.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치(200)는 복수의 위치식별장치(100)로부터 수신되는 레이저 반사파를 이용하여 각 상대 위치를 구하고, 그 교차점으로 자선 위치를 추정함으로써 보다 정확한 자선의 위치를 식별할 수 있다.As such, the radar apparatus 200 according to an exemplary embodiment of the present invention obtains each relative position using laser reflected waves received from the plurality of position identification apparatuses 100, and estimates the position of the own vessel at the intersection thereof, thereby more accurately positioning the own vessel. Can be identified.

한편, 상기한 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치 식별 시스템의 구성을 바탕으로 하는 자선 위치 식별 방법을 다음의 도 8을 통해 설명한다.Meanwhile, a method of identifying a position of a vessel based on the configuration of a position of a vessel position identification system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자선 위치 식별 방법을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of identifying a position of own ship according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치(200)는 주변환경식별을 위해 레이더 신호를 송신하고(S101), 상기 레이더 신호의 도달 범위 내에 존재하는 적어도 하나의 위치식별장치(100)에서 상기 레이더 신호를 수신한다(S102).Referring to FIG. 8, the radar apparatus 200 according to an exemplary embodiment of the present invention transmits a radar signal for identifying an environment (S101) and at least one position identification device existing within a range of the radar signal. In operation 100, the radar signal is received.

위치식별장치(100)는 수신된 레이더 신호를 분석하고(S103), 계산된 상기 펄스폭에 자신의 고유식별정보(ID)를 코드화한 고유 패턴을 삽입하여 반사파를 생성한다(S103, S104).The position identification apparatus 100 analyzes the received radar signal (S103), and generates a reflected wave by inserting a unique pattern coded with its own identification information (ID) into the calculated pulse width (S103, S104).

그리고, 위치식별장치(100)로부터 송신되는 상기 반사파를 레이더 장치(200)가 수신한다(S106, S107).Then, the radar device 200 receives the reflected wave transmitted from the position identification device 100 (S106, S107).

레이더 장치(200)는 수신된 상기 반사파를 분석하여 위치식별장치(100)와의 상대 거리 및 상대 방위를 계산한다(S108). 그리고, 상기 반사파에 추가된 펄스 코드를 해석하여 위치식별장치(100)의 고유식별정보(ID)를 파악한다(S109).The radar apparatus 200 calculates the relative distance and the relative orientation with respect to the position identification apparatus 100 by analyzing the received reflected waves (S108). The pulse code added to the reflected wave is analyzed to determine the unique identification information ID of the position identification device 100 (S109).

레이더 장치(200)는 데이터베이스부(230)에 저장된 매칭 테이블에서 위치식별장치(100)의 고유식별정보(ID)에 기초한 절대 위치를 검색한다(S110). 그리고, 상기 절대 위치와 측정된 상대 거리 및 상대 방위 정보를 토대로 자선의 상대 위치를 산출한다(S111).The radar apparatus 200 searches for the absolute position based on the unique identification information ID of the position identification apparatus 100 in the matching table stored in the database 230 (S110). The relative position of the own ship is calculated based on the absolute position, the measured relative distance, and the relative orientation information (S111).

이 때, 레이더 장치(200)는 상기 S107 단계 내지 S111 단계를 통해 복수의 위치식별장치(100)에 대한 복수의 상대 위치를 산출한 경우(S112; 예), 각 위치식별장치(100-A, 100-B)별 상대 위치의 교차점을 자선의 최적 위치로 결정한다(S113).At this time, when the radar apparatus 200 calculates a plurality of relative positions with respect to the plurality of position identification apparatuses 100 through steps S107 to S111 (S112; YES), each position identification apparatus 100-A, The intersection of the relative positions for each 100-B) is determined as the optimal position of the own ship (S113).

반면, 상기 S112 단계에서, 하나의 위치식별장치(100)에 대한 상대 위치가 산출된 경우(S112; 아니오), 해당 상대 위치를 자선의 위치로 결정한다(S114). On the other hand, in the step S112, when the relative position with respect to one position identification device 100 is calculated (S112; No), the relative position is determined as the position of the own ship (S114).

이후, 레이더 장치(200)는 지속적으로 레이더 신호를 송신하는 과정을 반복하여 적어도 하나의 위치식별장치(100)의 상대 위치에 따른 자선의 위치를 식별한다.Thereafter, the radar apparatus 200 continuously repeats the process of transmitting the radar signal to identify the position of the own ship according to the relative position of the at least one position identification apparatus 100.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, GPS 시스템의 장애시 선박에 탑재되는 레이더를 이용하여 별도의 추가적 장비 없이도 자선의 위치를 식별할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to an exemplary embodiment of the present invention, the position of the own ship can be identified without any additional equipment by using the radar mounted on the ship when the GPS system is disturbed.

또한, 복수의 위치식별장치를 통해 상대적인 자선의 위치를 교차 추정함으로써 자선 위치 식별의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the cross-estimation of the relative position of the own ship through a plurality of position identification device has the effect of improving the accuracy of the position of the own ship.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 위치식별장치
110: 레이더 신호 수신부
120: 레이더 신호 분석부
130: 패턴 삽입부
140: 반사파 송신부
200: 레이더 장치
210: 레이더 안테나부
220: 반사파 해석부
230: 데이터베이스부
240: 제어부100: position identification device
110: radar signal receiving unit
120: radar signal analysis unit
130: pattern insertion unit
140: reflected wave transmitter
200: radar device
210: radar antenna unit
220: reflected wave analysis unit
230:
240:

Claims (8)

육상 또는 해상의 부이(Buoy)에 고정 설치되어 선박으로부터 레이더 신호를 수신하고, 수신된 상기 레이더 신호에 고유식별정보(ID)를 실어 반사파로 송신하는 위치식별장치; 및
상기 선박에 탑재되며, 수신되는 상기 반사파에 포함된 상기 고유식별정보를 토대로 상기 위치식별장치의 위치를 기준으로 하는 자선의 상대 위치를 식별하는 레이더 장치를 포함하되,
상기 레이더 장치는 복수의 위치식별장치에 대응하는 상기 자선의 상대 위치를 각각 구하고, 각 상대 위치의 교차점을 계산하여 상기 자선의 위치로 추정하는 자선 위치 식별 시스템.
A position identification device fixedly installed on a land or sea buoy to receive a radar signal from a ship, and to transmit a reflected wave carrying unique identification information (ID) on the received radar signal; And
A radar device mounted on the vessel and identifying a relative position of the own ship based on the position of the position identification device based on the unique identification information included in the received reflected wave,
And the radar apparatus obtains the relative positions of the own vessels corresponding to the plurality of position identification apparatuses, calculates the intersection points of the relative positions, and estimates the position of the own vessels.
제 1 항에 있어서,
상기 위치식별장치는,
수신 안테나를 통해 주변 선박의 상기 레이더 신호를 수신하는 레이더 신호 수신부;
수신된 상기 레이더 신호를 분석하여 펄스폭(Pulse Width)을 계산하는 레이더 신호 분석부;
상기 레이더 신호의 펄스폭에 상기 고유식별정보를 포함하는 고유 패턴을 삽입하여 상기 반사파를 생성하는 패턴 삽입부; 및
상기 패턴 삽입부에서 생성된 상기 반사파를 상기 레이더 장치로 재송신하는 반사파 송신부
중 적어도 하나를 포함하는 위치 식별 시스템.
The method of claim 1,
The position identification device,
A radar signal receiver configured to receive the radar signal of a nearby vessel through a receiving antenna;
A radar signal analyzer for analyzing a received radar signal and calculating a pulse width;
A pattern insertion unit generating the reflected wave by inserting a unique pattern including the unique identification information into a pulse width of the radar signal; And
Reflected wave transmitting unit for retransmitting the reflected wave generated by the pattern insertion unit to the radar device
Location identification system comprising at least one of.
제 2 항에 있어서,
상기 패턴 삽입부는,
상기 레이더 신호와 동일한 폭을 가지는 펄스에 암호화된 상기 고유식별정보의 펄스 코드를 삽입하는 위치 식별 시스템.
3. The method of claim 2,
The pattern insertion unit,
And a pulse code of the unique identification information encoded in the pulse having the same width as the radar signal.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이더 장치는,
상기 레이더 신호를 송신하고 적어도 하나의 상기 위치식별장치로부터 상기 반사파를 수신하는 레이더 안테나부;
수신된 상기 반사파를 이용하여 상기 위치식별장치와 상기 레이더 안테나부 사이의 상대 거리 및 상대 방위를 계산하는 반사파 해석부;
상기 위치식별장치들의 고유식별정보와 각각 설치된 좌표의 매칭 테이블을 저장하는 데이터베이스부; 및
상기 위치식별장치의 절대 위치와 상기 상대 거리 및 상대 방위 정보를 토대로 상기 자선의 상대 위치를 산출하는 제어부
중 적어도 하나를 포함하는 위치 식별 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The radar device,
A radar antenna unit for transmitting the radar signal and receiving the reflected wave from at least one of the position identification devices;
A reflected wave analyzing unit for calculating a relative distance and a relative bearing between the position identification device and the radar antenna unit using the received reflected wave;
A database unit for storing matching tables of the unique identification information of the location identification devices and the installed coordinates; And
A control unit for calculating the relative position of the own ship based on the absolute position of the position identification device, the relative distance and the relative orientation information
Location identification system comprising at least one of.
제 4 항에 있어서,
상기 반사파 해석부는,
상기 반사파의 펄스에 추가된 펄스 코드를 해석하여 상기 위치식별장치의 상기 고유식별정보를 파악하는 위치 식별 시스템.
5. The method of claim 4,
The reflected wave analysis unit,
Position identification system for identifying the unique identification information of the position identification device by analyzing the pulse code added to the pulse of the reflected wave.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 고유식별정보를 이용하여 상기 매칭 테이블에 저장된 상기 위치식별정보의 절대 위치를 검색하는 위치 식별 시스템.
5. The method of claim 4,
The control unit,
And a position identification system for searching an absolute position of the position identification information stored in the matching table by using the unique identification information.
선박에 탑재되는 레이더 장비가 자선의 위치를 식별하는 방법에 있어서,
a) 레이더 신호 송신에 따른 육상 또는 해상의 부이(Buoy)에 고정 설치되는 적어도 하나의 위치식별장치로부터 반사파를 수신하는 단계;
b) 수신된 상기 반사파를 이용하여 상기 위치식별장치의 상대 거리 및 상대 방위를 계산하는 단계;
c) 상기 반사파에 추가된 펄스 코드를 해석하여 상기 위치식별장치의 고유식별정보(ID)를 파악하는 단계; 및
d) 데이터베이스부에서 상기 고유식별정보에 기초한 상기 위치식별장치의 절대 위치를 검색하고, 상기 절대 위치와 상기 계산된 상대 거리 및 상대 방위 정보를 토대로 자선의 상대 위치를 산출하는 단계
를 포함하되, 복수의 위치식별장치에 대응하는 상기 자선의 상대 위치를 각각 구하고, 각 상대 위치의 교차점을 계산하여 상기 자선의 위치로 추정하는 자선 위치 식별 방법.
In the radar equipment mounted on the ship to identify the position of the own ship,
a) receiving reflected waves from at least one positioning apparatus fixed to a buoy on land or at sea according to a radar signal transmission;
b) calculating a relative distance and a relative orientation of the position identification device using the received reflected waves;
c) analyzing the pulse code added to the reflected wave to identify the unique identification information (ID) of the position identification device; And
d) searching an absolute position of the position identification apparatus based on the unique identification information in a database unit, and calculating a relative position of the own ship based on the absolute position and the calculated relative distance and relative azimuth information;
Including, but the relative position of the own ship corresponding to a plurality of position identification devices, respectively, calculates the intersection of each relative position to estimate the position of the own ship own vessel position.
제 7 항에 있어서,
상기 d) 단계 이후에,
하나의 상기 위치식별장치에 대한 상기 자선의 상대 위치가 산출된 경우 상기 상대 위치를 자선의 위치로 결정하는 단계를 더 포함하는 자선 위치 식별 방법.The method of claim 7, wherein
After the step d)
And determining the relative position as the position of the own ship when the relative position of the own ship with respect to one of the position identification devices is calculated.
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