KR20150028431A - 다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해상에서 선박 주변의 표적에 대한 정보를 수집하여 표적과의 충돌가능성을 줄일 수 있도록 한 다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 해상에서 선박의 위치를 제어하는 위치 제어 시스템에 있어서, 상기 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 측정하는 선박정보 측정기; 상기 선박의 위치를 조절하는 추력기; 상기 선박에 설치되어 표적의 위치를 측정하는 표적 위치 측정기; 상기 표적을 향해 레이저 신호를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저 신호를 검출하여 표적과의 거리를 측정하는 거리 측정기; 및 상기 선박정보 측정기를 통하여 측정된 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 위치를 유지하도록 상기 추력기에 추력제어신호를 제공하되, 상기 위치 측정기 및 거리 측정기로부터 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 기초로 상기 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성하여 상기 추력기에 제공하는 DP 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 위치 제어 시스템이 제공된다.

Description

다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법{POSITION CONTROL SYSTEM OF MULTIPLE OBJECTS AND METHOD FOR SHIP}
본 발명은 다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에서 선박 주변의 표적에 대한 정보를 수집하여 표적과의 충돌가능성을 줄일 수 있도록 한 다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법에 관한 것이다.
최근 들어 국제적으로 급격한 산업화 현상 및 공업 발전 추이에 따라 한정된 지구 자원은 점차 바닥을 들어내고 있으며, 이에 따른 원유의 안정적인 생산 및 공급은 대단히 중요한 사안이 되고 있다.
따라서, 최근에는 해저에 있는 석유 채굴기술의 발달과 더불어 대형 석유회사들은 지금까지 경제성을 상실했던 군소 한계유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선의 필요성을 절실히 느끼고 있고, 이에 대한 개발을 적극 모색하고 있는 현실이다.
이러한 해양의 지하에 존재하는 석유나 가스 등을 정제 및 저장할 수 있는 FPSO(Floating Production Storage Offloading), 드릴쉽 등의 부유식 해상 구조물이 점진적으로 늘어나고 있다. 이러한 부유식 해상 구조물은 특성상 일정 위치에서 오랜 작업을 수행하기 때문에 조류 및 풍향, 풍속 파고에 의하여 흔들림이나, 위치변화가 적을 수록 보다 안전한 유전 개발을 이룰 수 있고, 시추작업이 완료된 어느 한 장소에서 다른 장소로 이동하는데 소요되는 시간 및 조작성은 가능한 짧고 간단할 수록 좋다. 이때 조류 및 풍향, 풍속, 파고에 의하여 선체가 흔들려 위치가 변하는 현상은 부유식 해상 구조물의 동적 위치 제어 시스템(Dynamic Positioning System, 이하 'DPS'라 한다)에 의해 해소될 수 있다.
이와 같은 DPS는 대한민국 등록특허 제10-1034329호 등 다수가 출원되어 있는 상태이다.
상기 특허를 포함하는 DPS는 선박에 가해지는 환경외력 및 위치정보에 기반하여 미리 정해진 위치를 유지할 수 있도록 추력을 발생하였다.
그러나, 종래의 DPS는 해양 작업이 복잡화됨에 따라 다수의 선박에서 동시에 작업이 진행될때의 충돌이나 사고의 위험성이 커지고 있다는 점을 고려하지 않고 있다.
따라서 선박을 기준으로 주변에서 작업중인 다른 선박과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 고려하면서 해당 선박의 위치를 제어할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 해상에서 선박 주변의 표적에 대한 정보를 수집하여 표적과의 충돌가능성을 줄일 수 있도록 한 다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해상에서 선박의 위치를 제어하는 위치 제어 시스템에 있어서, 상기 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 측정하는 선박정보 측정기; 상기 선박의 위치를 조절하는 추력기; 상기 선박에 설치되어 표적의 위치를 측정하는 표적 위치 측정기; 상기 표적을 향해 레이저 신호를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저 신호를 검출하여 표적과의 거리를 측정하는 거리 측정기; 및 상기 선박정보 측정기를 통하여 측정된 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 위치를 유지하도록 상기 추력기에 추력제어신호를 제공하되, 상기 위치 측정기 및 거리 측정기로부터 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 기초로 상기 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성하여 상기 추력기에 제공하는 DP 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 위치 제어 시스템이 제공된다.
상기 선박 또는 상기 표적에는 레이저신호를 반사하는 반사판을 각각 구비하는 것이 바람직하다.
상기 DP 컨트롤러는 상기 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 이용하여 상기 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산하는 연산부; 상기 연산부에 의해 연산된 상대위치, 속도 및 선수각에 근거하여 연산된 상기 표적과의 충돌예측시간을 미리 설정된 충돌기준시간과 비교하여 표적과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정 간격 이상 이격되는 회피위치로 상기 선박의 위치를 이동시키기 위한 상기 충돌회피용 추력제어신호를 생성하는 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 표적은 상기 선박의 주변에서 작업중인 다른 선박 또는 장애물인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해상에서 선박의 위치를 제어하는 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법에 있어서, 상기 선박에 가해지는 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 수신하는 단계; 상기 선박에 설치된 표적 위치 측정기로부터 측정된 표적의 위치를 수신하는 단계; 상기 선박에 설치된 거리 측정기로부터 측정된 표적과의 거리를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 위치를 유지하도록 추력기에 추력제어신호를 제공하되, 상기 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 기초로 상기 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성하여 상기 추력기에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법이 제공된다.
상기 제공하는 단계는 상기 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 이용하여 상기 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산하는 단계; 상기 연산된 상대위치, 속도 및 선수각에 근거하여 연산된 상기 표적과의 충돌예측시간을 미리 설정된 충돌기준시간과 비교하여 표적과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정 간격 이상 이격되는 회피위치로 상기 선박의 위치를 이동시키기 위한 상기 충돌회피용 추력제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 해상에서 선박 주변의 표적에 대한 정보를 수집하여 표적과의 충돌가능성을 줄일 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 다수의 작업선이 해상에서 작업중인 경우에도 선박간의 충돌 가능성을 줄일 수 있어 안전하게 작업을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다물체의 위치 제어 시스템의 환경을 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 다물체의 위치 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 DP 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도, 그리고
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다물체의 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다물체의 위치 제어 시스템의 환경을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 다물체의 위치 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이며, 도 3은 도 2에 도시된 DP 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 다물체의 위치 제어 시스템은 해양에서 작업중인 작업선(이하, '선박'이라 한다.)과 표적간의 충돌을 회피할 수 있도록 해당 선박에 설치된 추력기(17)에 충돌회피용 추력제어신호를 제공한다. 충돌회피용 추력제어신호는 선박을 미리 정해진 목표 위치가 아닌 미리 정해진 범위내 표적과의 간격이 일정간격 이상인 회피위치로 선박의 위치를 이동시키기 위한 제어신호이다.
여기에서 선박이라 함은 LNG나 LPG 등의 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크와 오일을 저장하기 위한 오일 저장탱크를 함께 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 각종 구조물을 모두 포함하는 개념으로, 상기한 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)를 비롯하여, OIL FPSO, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선, 유조선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 해상 구조물을 모두 포함하는 것이다.
상술된 선박은 해상에서 계류된 채 미리 정해진 범위 또는 목표위치에서 벗어나지 않도록 자기 위치를 제어하기 위한 다물체의 위치 제어 시스템(도 2의 1)을 구비한다. 또한 선박은 표적과의 거리측정을 고려하여 복수의 반사판이 각각 설치된다. 도 1에서는 제 1 선박의 우현에 복수의 반사판(P10)이 설치된 것을 도시하고 있고, 제 2 선박의 좌현에 복수의 반사판(P20)이 설치된 것을 도시하고 있지만, 해당 선박의 좌현 및 우현의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 복수의 반사판에 설치될 수도 있다.
도 2를 참조하면 다물체의 위치 제어 시스템(1)은 선박에 가해지는 환경적인 외력정보와 선박의 위치정보를 측정하는 선박정보 측정기(11), 측정된 외력정보 및 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 목표위치에 선박을 위치시키도록 추력제어신호를 생성하는 DP 컨트롤러(10), DP 컨트롤러(10)에서 생성된 추력제어신호에 따라 동작하여 선박의 위치를 제어하는 추력기(17), 선박의 위치를 유지하는 중에 해상에서 표적과의 충돌을 막기 위하여 표적의 위치를 측정하는 표적 위치 측정기(13), 및 레어저신호를 이용하여 표적간의 거리를 측정하는 거리 측정기(15) 등을 포함하여 구성된다.
표적 위치 측정기(13)는 선박에 설치되어 표적의 위치를 측정하는 수단이다. 여기서, 표적은 해상에서 작업중인 다른 선박으로 도시하고 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
거리 측정기(15)는 표적을 향해 레이저신호를 발사하면 표적에 설치된 반사판(미도시)에 부딪쳐 되돌아오는 레이저신호를 검출하여 표적과의 거리를 측정한다.
선박정보 측정기(11)는 풍력계(Anemometer)와, GPS(Global Positioning System) 또는 DGPS(Differential Global Posisioning System)와, GLONASS(Global Navigation Satellite System)와, 자이로스코프(Gyroscope)와, 팬빔(Fan Beam)과, 음향 센서(Acoustic Sensor)와, MRU(Motion Reference Unit) 등을 포함한다.
GPS 또는 DGPS 및 GLONASS는 선박의 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 컨트롤러(10)에 출력한다. GLONASS는 GPS 또는 DGPS에 의해 측정된 위치를 보정하는 역할을 한다. 자이로스코프는 선박의 헤딩 각도를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 컨트롤러(10)에 출력한다. 팬빔은 레이저를 이용하여 선박에 대한 상대적인 위치를 측정하여 이에 대응하는 전기적 신호를 DP 컨트롤러(10)에 출력한다. 음향센서는 선박의 기준점 위치를 계산할 수 있는 데이터를 DP 컨트롤러(10)에 출력한다. MRU는 선박의 자세를 DP 컨트롤러(10)에 출력한다.
DP 컨트롤러(10)는 상술된 선박정보 측정기(11)로부터 측정되어 수신된 전기적 신호, 즉 선박에 가해지는 환경적인 외력정보 및 선박의 위치정보에 근거하여 미리 정해진 범위 또는 목표위치를 유지하기 위한 추력제어신호를 생성한다.
또한 DP 컨트롤러(10)는 상술된 표적 위치 측정기(13) 및 거리 측정기(15)로부터 측정된 표적의 위치 및 표적간의 거리를 이용하여 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산하고, 연산된 상대위치, 속도, 및 선수각에 근거하여 연산된 표적과의 충돌예측시간이 충돌기준시간이하이면 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성한다.
특히 DP 컨트롤러(10)는 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우, 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정간격 이상 이격되는 회피위치로 선박의 위치를 이동시키기 위한 충돌회피용 추력제어신호를 생성한다. 이와 같이 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우에 생성된 충돌회피용 추력제어신호 또는 충돌 가능성이 없는 경우에 생성된 추력제어신호는 추력기(17)에 제공된다.
추력기(17)는 스러스터(Thruster)(171), 프로펠러(172), 및 러더(rudder)(173) 중 적어도 하나를 포함한다. 스러스터(171)는 선박의 좌우 방향으로의 위치를 유지시키고, 프로펠러(172)는 선박의 전후 방향으로의 위치를 유지시키며, 러더(173)는 선박의 회전방향을 조정한다. 스러스터(171)는 선박의 저부에 설치되고, 선수 및 선미 방향에 설치될 수 있다. 선수 및 선미 방향에 복수개의 스러스터가 설치될 수 있다.
한편, DP 컨트롤러(10)는 추력기(17)에 제공되는 추력제어신호 또는 충돌회피용 추력제어신호를 선박내에 설치된 조정실에 구비된 조정 단말기(19)를 통하여 수동으로 입력받을 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 선박 중에서 왼쪽에 위치한 선박에 설치된 다물체의 위치 제어 시스템(1)의 구성을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있는데, 도 1에 도시된 선박 중에서 오른쪽에 위치한 선박에도 마찬가지로 다물체의 위치 제어 시스템이 설치된다. 즉, 도 1에 도시된 선박들에는 모두 도 2에 도시된 다물체의 위치 제어 시스템(1)이 설치되며, 설명의 편의상 도 1의 오른쪽에 위치한 선박을 충돌 가능성이 있는 표적, 즉 다른 선박 또는 장애물이라고 간주한다.
도 3을 참조하면 DP 컨트롤러(10)는 수신부(101), 연산부(103), 판단부(105), 생성부(107) 및 분배부(109)를 포함하여 구성된다. DP 컨트롤러(10)는 PLC(Programmable Logic Controller)로 실시될 수 있다.
수신부(101)는 선박정보 측정기(11)로부터 측정된 선박에 가해지는 환경적인 외력정보 및 선박의 위치정보를 수신한다. 또한 수신부(101)는 선박에 설치되어 표적의 위치를 측정하는 표적 위치 측정기(13)로부터 측정된 표적의 위치를 수신한다. 또한 수신부(101)는 표적간의 거리를 측정하기 위한 거리 측정기(15)로부터 측정된 표적간의 거리를 수신한다. 이때 거리 측정기(15)는 레이저신호를 표적을 향해 발사하는 송신부(미도시)와, 발사된 레이저신호가 반사되어 되돌아오는 레이저신호를 수신하는 수신부(미도시)와, 송신부를 통하여 송신된 레이저신호와 수신부를 통하여 수신된 레이저신호를 이용하여 표적과의 거리를 결정하는 제어부(미도시)를 포함한다.
연산부(103)는 수신부(101)로부터 표적의 위치 및 표적간의 거리를 이용하여 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산한다. 여기서 표적은 선박의 주변에서 작업중인 다른 선박일 수 있다.
또한 연산부(103)는 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 이용하여 표적과의 충돌예측시간을 연산한다. 거리 측정기(15)는 표적에 설치된 복수의 반사판을 향하여 레이저신호를 송신하고 해당 반사판에 반사되어 되돌아오는 복수의 레이저신호를 수신하여 표적과의 거리를 검출한다. 이때, 연산부(103)는 복수의 반사판으로 송신한 레이저신호와 해당 반사판에 의해 반사되어 수신된 레이저신호를 이용하여 표적의 위치, 속도 및 선수각을 연산할 수 있다.
판단부(105)는 연산부(103)에 의해 연산된 충돌예측시간과 미리 설정된 충돌기준시간을 비교하여 표적과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단한다. 이때 판단부(105)는 충돌예측시간이 충돌기준시간 이하이면 표적과의 충돌 가능성이 있는 것으로 판단한다.
또한 판단부(105)는 표적과의 충돌 가능성이 없는 경우 선박의 위치가 미리 정해진 위치를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다.
생성부(107)는 판단부(105)의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우 표적을 피해 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정 간격 이상 이격되는 회피위치를 선정하고 선정된 회피위치로 선박의 위치를 이동시키도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성한다. 이때 회피위치의 선정기준은 표적과의 일정간격 이상 이격된 위치이면서 추력기(17)의 출력량을 최소로 제공하는 것이 바람직하다.
또한 생성부(107)는 표적과의 충돌 가능성이 없는 경우 선박에 가해지는 환경적인 외력정보 및 선박의 위치정보를 이용하여 선박이 미리 정해진 목표위치에 유지될 수 있도록 추력제어신호를 생성한다.
생성부(107)에서 생성되는 추력제어신호를 선박에 설치되는 추력기(17)에 제공되는 추력총합이다. 추력총합은 조정 단말기(19)를 통하여 수동으로 직접 입력될 수도 있다.
분배부(109)는 생성부(107)에 의해 생성된 충돌회피용 추력제어신호 또는 추력제어신호를 추력기(17)에 각각 출력한다. 여기서 충돌회피용 추력제어신호 또는 추력제어신호는 추력기(17)에서 미리 정해진 목표위치 또는 미리 정해진 범위를 유지하기 위해 필요로 하는 추력값을 의미한다.
분배부(109)는 충돌회피용 추력제어신호 또는 추력제어신호를 추력기(17)에 출력시 스러스터(171)에 분배된 추력량에 해당하는 추력제어신호를 출력하고, 러더(173)에 분배된 추력량에 해당하는 추력제어신호를 출력하며, 프로펠러(172)에 분배된 추력량에 해당하는 추력제어신호를 출력한다. 이때, 스러스터(171)에 분배되는 추력량은 피치(Pitch)일 수 있고, 러더(173)에 분배되는 추력량은 러더 각도일 수 있으며, 프로펠러(172)에 분배되는 추력량은 RPM(Revolution Per Minute)일 수 있다.
분배부(109)에 의해 분배되는 추력제어신호에 따라 추력기(17)는 동작하여 미리 정해진 범위를 유지하면서도 표적과의 충돌을 피할 수 있도록 선박의 위치를 제어한다. 또한 추력기(17)는 표적과의 충돌 가능성이 없는 경우 선박이 정해진 목표 위치에서 안정적인 작업을 수행할 수 있도록 선박의 위치를 목표 위치로 유지되도록 선박의 위치를 제어한다.
이와 같은 구성을 갖는 다물체의 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 DP 컨트롤러(10)는 선박정보 측정기(11)로부터 측정된 선박에 가해지는 환경적인 외력정보 및 선박의 위치 정보를 수신한다(S11). 즉 DP 컨트롤러(10)는 DGPS 및 자이로스코프로부터 측정된 수평면 좌표 헤딩 각도, 풍력계로부터 측정된 풍향 및 풍속, 그리고 MRU로부터 계측된 자세 등을 수신할 수 있다.
또한 DP 컨트롤러(10)는 표적 위치 측정기(13)로부터 측정된 표적의 위치를 수신한다(S13).
또한 DP 컨트롤러(10)는 거리 측정기(15)로부터 측정된 표적과의 거리를 수신한다(S15).
앞서서 설명되는 S11 내지 S15 단계는 그 순서에 제한되지 않고 후술하는 S17 단계 이전에만 수행되면 구현 가능하다.
DP 컨트롤러(10)는 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 이용하여 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산한다(S17). 또한 표적의 상대 위치, 속도 및 선수각을 이용하여 표적과의 충돌예측시간을 연산한다.
이 후 DP 컨트롤러(10)는 연산된 충돌예측시간과 미리 설정된 충돌기준시간을 비교하여 표적과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단한다(S19). 여기서는 충돌예측시간이 충돌기준시간 이하이면 충돌 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 S19 단계의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우 DP 컨트롤러(10)는 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성한다(S21). 충돌회피용 추력제어신호는 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정 간격 이상 이격되는 회피위치로 선박의 위치를 이동시킬 수 있는 추력출력량에 해당하는 충돌회피용 추력제어신호를 생성한다.
상기 S19 단계의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 없는 경우 DP 컨트롤러(10)는 상술된 S11 단계에서 수신된 외력정보 및 위치정보를 기반으로 미리 정해진 목표위치를 유지하도록 추력제어신호를 생성한다(S20).
DP 컨트롤러(10)는 상술된 S21 또는 S20 단계에서 생성된 충돌회피용 추력제어신호 또는 추력제어신호를 분배하여 추력기(17)에 제공한다(S23).
이에 따라 해상에서 작업중인 다수의 작업선과의 충돌을 회피하면서 안정적인 작업을 수행할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
10 : DP 컨트롤러 101 : 수신부
103 : 연산부 105 : 판단부
107 : 생성부 109 : 분배부
11 : 선박정보 측정기 13 : 표적위치 측정기
15 : 거리 측정기 17 : 조정 단말기
19 : 추력기

Claims (6)

  1. 해상에서 선박의 위치를 제어하는 위치 제어 시스템에 있어서,
    상기 선박에 설치되어 해당 선박에 가해지는 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 측정하는 선박정보 측정기;
    상기 선박의 위치를 조절하는 추력기;
    상기 선박에 설치되어 표적의 위치를 측정하는 표적 위치 측정기;
    상기 표적을 향해 레이저 신호를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저 신호를 검출하여 표적과의 거리를 측정하는 거리 측정기; 및
    상기 선박정보 측정기를 통하여 측정된 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 위치를 유지하도록 상기 추력기에 추력제어신호를 제공하되, 상기 위치 측정기 및 거리 측정기로부터 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 기초로 상기 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성하여 상기 추력기에 제공하는 DP 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 위치 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선박 또는 상기 표적에는 레이저신호를 반사하는 반사판을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 위치 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 DP 컨트롤러는
    상기 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 이용하여 상기 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산하는 연산부;
    상기 연산부에 의해 연산된 상대위치, 속도 및 선수각에 근거하여 연산된 상기 표적과의 충돌예측시간을 미리 설정된 충돌기준시간과 비교하여 표적과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정 간격 이상 이격되는 회피위치로 상기 선박의 위치를 이동시키기 위한 상기 충돌회피용 추력제어신호를 생성하는 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 위치 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 표적은 상기 선박의 주변에서 작업중인 다른 선박 또는 장애물인 것을 특징으로 하는 선박의 위치 제어 시스템.
  5. 해상에서 선박의 위치를 제어하는 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법에 있어서,
    상기 선박에 가해지는 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 수신하는 단계;
    상기 선박에 설치된 표적 위치 측정기로부터 측정된 표적의 위치를 수신하는 단계;
    상기 선박에 설치된 거리 측정기로부터 측정된 표적과의 거리를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 외력정보 및 해당 선박의 위치정보를 기반으로 미리 정해진 위치를 유지하도록 추력기에 추력제어신호를 제공하되, 상기 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 기초로 상기 표적과 충돌되지 않도록 충돌회피용 추력제어신호를 생성하여 상기 추력기에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제공하는 단계는
    상기 수신된 표적의 위치 및 표적과의 거리를 이용하여 상기 표적의 상대위치, 속도 및 선수각을 연산하는 단계;
    상기 연산된 상대위치, 속도 및 선수각에 근거하여 연산된 상기 표적과의 충돌예측시간을 미리 설정된 충돌기준시간과 비교하여 표적과의 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단하는 단계의 판단결과, 표적과의 충돌 가능성이 있는 경우 미리 정해진 범위내에서 표적과의 간격이 일정 간격 이상 이격되는 회피위치로 상기 선박의 위치를 이동시키기 위한 상기 충돌회피용 추력제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법.
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