KR20150047159A - Ｒｏｖ의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법 - Google Patents

Ｒｏｖ의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법 Download PDF

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KR20150047159A
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김세원
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대우조선해양 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48—Means for searching for underwater objects

Abstract

본 발명은 ROV에서 발생시킨 음파신호를 이용하여 ROV의 거동에 따라 자동적으로 선박의 위치를 제어함으로써 ROV의 유실이나 손상을 막을 수 있도록 한 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템에 있어서, 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 측정하는 센서부; 음파신호를 발생시키는 음파 발생기를 구비하며, 해저 탐사 작업을 수행하는 ROV; 상기 음파 발생기로부터 발생된 음파신호를 수신하는 음파 수신기; 및 상기 센서부로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 음파 발생기로부터 음파신호를 발생시킨 음파발생시간과 상기 음파 수신기로부터 음파신호를 수신한 음파수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV 간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템이 제공된다.

Description

ＲＯＶ의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법{DYNAMIC POSITIONING SYSTEM CONSIDERING MOVEMENT OF ROV AND DYNAMIC POSITIONING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ROV에서 발생시킨 음파신호를 이용하여 ROV의 거동에 따라 자동적으로 선박의 위치를 제어함으로써 ROV의 유실이나 손상을 막을 수 있도록 한 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수중에서 작업을 수행하는 원격제어 무인잠수정(ROV:Remotely Operated Vehicle)은 지상과 유선으로 연결되어 원격조종 및 제어가 가능하다.
이와 같은 무인잠수정은 심해에서도 작업이 가능하고 비교적 넓은 영역을 탐사할 수 있는데, 심해생물, 해저 메탄 수화물의 탐사작업이나 장시간 동안 해양환경을 실시간 모니터링하기 위한 해저관측소의 설치 또는 해저기지 및 해저구조물 건설을 위한 작업 장비로 활용되고 있으며 최근 군사적 활용방법 역시 연구되고 있다.
전술된 무인 잠수정은 중성 부력을 유지하는 유선형 동체를 위시하여 동력장침 및 조타장치 등이 정착되어 있다.
이와 같은 무인 잠수정은 대한민국공개특허 제10-2011-0004981호(공개일: 2011.01.17, 출몰식 방향타를 가지는 무인잠수정) 외에도 다수개가 출원되어 있는 상태이다.
상기 특허를 포함하는 무인 잠수정은 모선에 연결된 케이블을 통한 수동적인 제어로 구동하고, 보통의 경우 작업을 위한 매니퓰레이터(Manipulator)가 달려 있어 수저면 혹은 저속의 운동 상태에서 작업을 수행한다.
이러한 무인 잠수정, 즉 ROV 운용 선박의 경우 해상에서 작업을 할때 ROV를 해저로 내려놓고 위치를 유지한 상태에서 ROV가 필요한 해저 작업을 수행하게 되므로, 처음에 정해진 작업 트랙(track)에 따라 선박과 ROV가 운용이 된다.
그러나, ROV가 해저 지형이나 조류의 영향으로 위치가 급격하게 이동하게 되는 경우 선박의 조작자가 빠르게 대처하지 못한다면 ROV를 유실하거나 또는 ROV의 손상을 입힐 수 있게 된다.
따라서, ROV와 선박간은 서로 상대적인 위치를 정확히 파악하면서 운용되어 ROV에서 거동에 따라 자동으로 선박의 위치를 제어할 수 있는 동적 위치 제어 시스템이 요구된다.
본 발명의 목적은, ROV에서 발생시킨 음파신호를 이용하여 ROV의 거동에 따라 자동적으로 선박의 위치를 제어함으로써 ROV의 유실이나 손상을 막을 수 있도록 한 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템에 있어서, 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 측정하는 센서부; 음파신호를 발생시키는 음파 발생기를 구비하며, 해저 탐사 작업을 수행하는 ROV; 상기 음파 발생기로부터 발생된 음파신호를 수신하는 음파 수신기; 및 상기 센서부로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 음파 발생기로부터 음파신호를 발생시킨 음파발생시간과 상기 음파 수신기로부터 음파신호를 수신한 음파수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV 간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템이 제공된다.
상기 중앙 제어 장치는 상기 음파 발생기로부터 발생된 음파발생시간과 상기 음파 수신기로부터 음파신호를 수신한 음파수신시간과의 차이를 통하여 상기 선박과 상기 ROV간의 거리를 파악하는 파악부; 및 상기 파악된 거리가 미리 설정된 일정거리를 벗어나는 경우 상기 ROV를 따라가도록 상기 위치 조정 장치에 출력될 추력제어신호를 생성하는 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 ROV와 상기 중앙 제어 장치는 유선으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 선박은 ROV 운용 선박인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법에 있어서, 상기 선박에 설치된 센서부로부터 측정된 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 수신하는 단계; 해저 탐사를 수행하는 ROV에 구비된 음파 발생기로부터 음파신호를 발생시킨 음파발생시간을 수신하는 단계; 상기 선박의 선저부에 설치된 음파 수신기로부터 상기 음파신호를 수신한 음파수신시간을 수신하는 단계; 및 상기 수신된 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 수신된 음파발생시간과 상기 음파수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법이 제공된다.
상기 제어하는 단계는 상기 음파발생시간과 상기 음파수신시간과의 차이를 통하여 상기 선박과 상기 ROV 간의 거리를 파악하는 단계; 및 상기 파악된 거리가 미리 설정된 일정거리를 벗어나는 경우 상기 ROV를 따라가도록 상기 위치 조정 장치에 출력될 추력제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템에 있어서, 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 측정하는 센서부; 신호를 발생시키는 신호 발생기를 구비하며, 해저 탐사 작업을 수행하는 ROV; 상기 신호 발생기로부터 발생된 신호신호를 수신하는 신호 수신기; 및 상기 센서부로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 신호 발생기로부터 신호를 발생시킨 발생시간과 상기 신호 수신기로부터 신호를 수신한 수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV 간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템이 제공된다.
상기 신호는 음파신호, 레이저신호 및 초음파신호 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 ROV에서 발생시킨 음파신호를 이용하여 ROV의 거동에 따라 자동적으로 선박의 위치를 제어함으로써 ROV의 유실이나 손상을 막을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 음파 수신기 및 해저에 위치한 ROV를 도시한 ROV 운용 선박을 도시한 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ROV의 거동을 고려한 동적 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 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템은 선박의 위치 및 해당 선박에 가해지는 외부 환경을 측정하기 위한 센서부(10)와, 미리 정해진 경로대로 수중을 탐사하는 ROV(20)와, 중앙 제어 장치(30), 선박이 자기 위치를 유지하도록 추력을 발생시키는 복수의 위치 조정 장치(40) 및 조작 장치(50)를 포함한다.
여기서 선박은 ROV 운용 선박이다. ROV운용 선박은 수중을 탐사하는 ROV의 유실 또는 손상을 막을 수 있도록 ROV의 거동에 따라 선박의 위치를 제어할 수 있는 동작 위치 제어 시스템이 탑재된다.
ROV(20)의 거동을 고려하기 위하여 ROV(20)에는 음파 발생기(21)가 구비된다. 또한 음파 발생기(21)로부터 발생된 음파신호를 수신하는 음파 수신기(15)가 선박의 선저에 구비된다.
센서부(10)는 선박의 위치를 측정하기 위한 복수의 위치 계측기, 풍향 및 풍속을 측정하는 풍력계, 선박의 헤딩각도를 측정하는 자이로스코프, 선박의 자세를 측정하는 운동 계측기(Motion Reference Unit)를 포함한다.
센서부(10)에 포함된 복수의 위치 계측기로부터 측정된 선박의 위치값은 상태 추정기(미도시)에 입력된다. 상태 추정기는 복수의 위치 계측기로부터 측정된 위치값을 로우 패스 필터링을 통해 제어가 가능한 형태로 필터링한다. 선체의 위치를 원하는 곳에 유지하기 위해서는 먼저 현재의 상태, 즉 선체의 변위 및 속도를 알아내는 것이 필요한데, 칼만 필터(Kalman Filter)가 상태 추정기로 사용된다.
상태 추정기는 중앙제어장치(30)에 포함될 수도 있지만, 독립적으로 센서부(10)와 중앙제어장치(30) 사이에 위치될 수 있다.
상태 추정기는 복수의 위치 계측기로부터 계측된 위치값을 평균하여 선박의 최종 위치값을 구하여 중앙 제어 장치(30)에 제공한다.
중앙 제어 장치(30)는 선박의 최종 위치값과 선박의 정보, 예를 들면 풍향, 풍속, 선박의 헤딩 각도, 다른 구조물과의 상대 위치 데이터 등을 이용하여 위치 조정 장치(40)에 반영될 추력제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 위치 조정 장치(40)에 출력한다. 풍향 및 풍속은 풍력계(Anemometer)에 의해 측정되고, 선박의 헤딩 각도는 자이로스코프(Gyroscope)에 의해 측정되고, 다른 구조물과의 상대 위치 데이터는 팬빔에 의해 측정된다.
더 자세하게는 중앙 제어 장치(30)는 상태 추정기를 통해서 추정된 선체의 변위, 속도 등의 값의 피드 포워드 제어(Feed Forward Control)를 통하여 제어 추력, 즉 추력제어신호를 생성한다. 그 결과로 나온 제어추력을 추력 분배부(미도시)에 미리 정해진 추력효율값에 맞춰 위치 조정 장치(40)에 분배되도록 하여, 선체의 요구되는 위치와 현재 위치와의 차이를 줄이는 방향으로 즉, 선체를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
또한 중앙 제어 장치(30)는 상태 추정기를 통해 얻은 상태의 추정값을 이용하여 피드백 제어 및 피드 포워드 제어를 실행한다. 피드백 제어의 경우, 측정된 선박의 최종 위치값 및 헤딩 값과 목표한 선박의 위치 및 헤딩 값 사이의 오차가 0이 되도록 하는 제어신호를 출력한다. 피드 포워드 제어의 경우, 풍량 및 풍향을 반영하여 이에 대한 제어신호를 출력한다. 피드백 제어를 위한 제어신호와 피드 포워드 제어를 위한 제어신호가 합쳐져서 최종적인 추력제어신호가 생성된다.
또한 중앙 제어 장치(30)는 ROV 운용 선박의 경우 ROV(20)의 거동을 고려하여 선박과 ROV(20)간의 거리가 일정 거리를 벗어나는 경우 ROV를 따라가도록 추력을 조절할 수 있다.
더 설명하면 중앙 제어 장치(30)는 수신부(31), 파악부(32), 생성부(33) 및 분배부(34)를 포함한다.
수신부(31)는 센서부(10)로부터 측정된 선박의 위치를 포함하는 정보를 수신한다. 또한 수신부(31)는 선저에 설치된 음파 수신기(15)로부터 수신된 음파수신시간을 수신한다. 또한 수신부(31)는 ROV(20)에 구비된 음파 발생기(21)로부터 음파신호를 발생시킨 음파발생시간을 수신한다.
파악부(32)는 수신부(31)에 의해 수신된 음파발생시간과 음파수신시간을 이용하여 선박과 ROV(20)간의 거리를 파악한다.
생성부(33)는 파악부(32)에 의해 거리가 미리 설정된 일정 거리를 벗어나지 않은 경우 수신부(31)에 의해 수신된 선박의 위치를 포함하는 정보를 기반으로 미리 정해진 목표점을 유지하도록 위치를 제어하거나 또는 목표점으로부터 정해진 바운더리내에 위치를 유지하도록 제어하는 추력제어신호를 생성한다.
또한 생성부(33)는 파악부(32)에 의해 파악된 거리가 미리 설정된 일정 거리를 벗어나는 경우, 선박이 ROV(20)를 따라가도록 추력제어신호를 생성한다. 더 자세하게는 선박과 ROV(20)간의 거리를 근거로 하여 선박이 ROV(20)의 제어권한을 가질 수 있을정도의 거리가 유지되는 기준거리내에 위치될 수 있도록 ROV(20)의 거동방향쪽으로 적정거리까지 이동되도록 추력제어신호를 생성하거나, 또는 일정거리가 벗어난 방향의 반대방향으로 추력을 발생시키도록 추력제어신호를 생성한다.
분배부(34)는 연료 소모를 최소화하기 위해 위치 조정 장치(40)에 추력, 즉 생성부(33)에 의해 생성된 추력제어신호에 상응하는 추력을 적절히 분배한다.
위치 조정 장치(40)는 프로펠러와, 스러스터(Thruster)와, 러더(rudder)를 구비한다. 프로펠러는 선박의 전후 방향으로의 위치를 유지시키며, 중앙 제어 장치(30)에 의해 그 추력이 제어된다. 스러스터는 선박의 좌우 방향으로의 위치를 유지시키며, 중앙 제어 장치(30)에 의해 그 추력이 제어된다. 러더는 선박의 회전방향을 조정하며, 중앙 제어 장치(30)에 의해 제어된다.
도 2는 음파 수신기 및 해저에 위치한 ROV를 도시한 ROV 운용 선박을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 음파 수신기(15)는 ROV 운용 선박의 선저에 설치되어, ROV(20)에 구비된 음파 발생기(21)로부터 발생된 음파신호를 수신한다. 음파 수신기(15)는 중앙 제어 장치(30)와 통신 가능하게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에 따라 중앙 제어 장치(30)는 음파 수신기(15)에 의해 음파신호를 수신한 음파수신시간을 제공받을 수 있다.
ROV(20)의 음파 발생기(21)를 통하여 음파신호를 발생시키는 음파발생시간은 ROV(20)와 선박간을 연결한 케이블(C)을 통하여 중앙 제어 장치(30)에 전송된다. 여기서 케이블(C)은 ROV(20)를 해저로 내려놓기 위한 플랙서블한 케이블로, 케이블 내에는 전선이 배치될 수 있다.
따라서 중앙 제어 장치(30)는 음파발생시간과 음파수신시간을 모두 수신하여 수신된 음파발생시간과 음파수신시간을 이용하여 선박과 ROV간의 거리를 파악할 수 있다. 여기서 ROV(20)는 해저면에 위치한 것으로 도시하고 있으나 반드시 그 위치에 제한되는 것은 아니고 수중에 위치하여 바다속을 탐사할 수 있다.
예를 들면 선박과 ROV(20)간의 최대 거리가 1,000m이고, 수중에서 음파발생시간인 음파속도가 1,498m/s일 경우 ROV(20)가 선박과 이격된 최대거리에서 작동한다고 가정하면 선박과 ROV(20)간의 간격은 1,000m이다. 선박과 ROV(20)를 연결하는 케이블(C)이 1,000m 이내에 들어온다고 하면 음파를 수신하는 시간은 거리(1,000)/속도(1,498)이므로, 약 0.67초이다. 즉, 음파를 ROV(20)로부터 0.67초만에 수신하였다면 케이블(C)의 길이가 1,000m가 된다. 이러한 조건의 경우 ROV(20)로부터 0.67초 이상이 된다면 선박과 ROV(20)간을 연결하는 케이블(C)의 길이를 벗어나 ROV(20)가 작동하기 때문에 ROV(20)를 유실할 수 있다. 이에 따라 최대 음파 수신 시간을 0.6초 이내로 설정하고 0.6초가 넘어가게 되면 ROV(20)와 선박이 일정거리를 유지할 수 있도록 선박의 위치를 제어할 수 있다.
다시 도 1에서, 중앙 제어 장치(30)는 조작 장치(50)를 통해 오퍼레이터의 명령을 입력받는다. 본 실시예에서는 중앙 제어 장치(30)가 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현되는 것으로 설명한다.
중앙 제어 장치(30)는 센서부(10)로부터 측정된 위치 정보를 포함하는 선박의 정보외에도 조작 장치(50)로부터 입력된 조작 정보를 반영하여 위치 조정 장치(40)에 출력될 추력제어신호를 생성한다. 조작 장치(50)는 수동 또는 자동 모드로 동작 모드를 지정할 수 있다. 수동 모드로 동작모드가 지정된 경우, 예를 들면 센서부(10)의 점검 또는 센서부(10)에 포함된 장비 중 일부가 고장인 경우 조작 장치(50)에서 위치 조정 장치(40)에 반영될 추력제어신호를 직접 수동으로 입력할 수도 있다. 자동 모드로 동작 모드가 지정된 경우 중앙 제어 장치(30)는 센서부(10)로부터 측정된 측정값과, 선박과 ROV(20)간의 거리를 모두 고려하여 위치 조정 장치(40)에 반영될 추력제어신호를 생성하고 생성된 추력제어신호를 위치 조정 장치(40)에 출력함으로써 ROV(20)의 거동을 고려하여 선박의 위치를 제어할 수 있다.
이렇게 함으로써, 선박의 위치값 및 선박의 정보를 기초로 하여 선박이 정해진 위치를 유지하기 위한 추력제어신호를 위치 조정 장치에 출력할때 ROV(20)가 선박과 일정 거리를 벗어나는 경우 선박이 ROV(20)를 따라가도록 추력을 조절함으로써 선박이 정해진 위치를 유지하는 작업을 안정적으로 수행하면서도 조작자의 대처능력 부족으로 인하여 발생되는 ROV(20)의 유실 또는 손상을 막을 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ROV의 거동을 고려한 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 위치 제어 방법을 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 중앙 제어 장치(30)는 센서부(10)로부터 측정된 선박의 위치를 포함하는 정보를 수신한다(S11).
또한 중앙 제어 장치(30)는 ROV(20)에 구비된 음파발생기(21)로부터 음파발생시간을 수신한다(S13). 음파발생시간은 선박과 ROV(20)간에 연결된 케이블을 통하여 중앙 제어 장치(30)에서 수신될 수 있다.
또한 중앙 제어 장치(30)는 음파발생기(21)로부터 발생된 음파신호를 수신한 음파수신기(15)로부터 음파신호를 수신한 음파수신시간를 수신한다(S15). 이때 음파수신기(15)와 중앙 제어 장치(30)는 유선 또는 무선 통신 방식으로 통신 가능한 환경에 있을 수 있다.
상술된 S11 단계는 그 순서에 제한되지 않고 후술하는 S21 또는 S22 단계에만 선박의 위치를 포함하는 정보를 센서부(10)로부터 수신하면 구현 가능하고, 상술된 S13 및 S15 단계는 그 순서에 제한되지 않고 후술하는 S17 단계dlwjsdp 수신하면 구현 가능하다.
중앙 제어 장치(30)는 상술된 S13 및 S15 단계를 통하여 수신된 음파발생시간 및 음파수신시간과의 차이로 ROV(20)와 선박간의 거리를 파악한다(S17). 음파 발생시간 및 음파수신시간과의 시간차이별로 거리를 미리 경험에 의해 테이블화될 수 있다.
중앙 제어 장치(30)는 파악된 거리가 일정 거리를 벗어나는지 여부를 판단한다(S19).
상기 S19 단계의 판단결과, 파악된 거리가 일정 거리를 벗어나는 경우 중앙 제어 장치(30)는 선박이 ROV(20)를 따라가도록 추력제어신호를 생성한다(S21). 이에 따라 해당 선박의 위치를 제어하면서도 ROV(20)의 거동에 따라 선박과 ROV(20)간의 거리가 일정 거리를 벗어나는 경우 ROV(20)를 따라가도록 추력을 발생시킴에 따라 ROV 운용 선박에서 ROV의 유실 또는 손상을 막을 수 있다.
상기 S19 단계의 판단결과, 파악된 거리가 일정 거리를 벗어나지 않은 경우 중앙 제어 장치(30)는 선박의 위치 계측기, 풍력계, 자이로스코프, 운동 계측기 등과 같은 센서부(10)로부터 측정된 선박의 위치를 포함하는 정보를 이용하여 위치 조정 장치(40)에 반영될 추력제어신호를 생성한다(S22). 특히 중앙 제어 장치(30)는 환경 외력, 선박의 정보 및 선박의 최종 위치값을 반영시켜 선체의 요구되는 위치와 현재 위치와의 차이를 줄이는 방향으로 이동시키기 위한 추력제어신호, 위치 조정 장치(40)에 분배될 추력분배량에 해당하는 추력제어신호를 생성한다.
중앙 제어 장치(30)는 상술된 S21 단계 또는 S22 단계를 통하여 생성된 추력제어신호를 위치 조정 장치(40)에 출력한다(S23). 이때 연료 소모를 최소화하기 위해 프로펠러, 스러스터 및 러더로 추력을 적절히 분배하도록 출력할 수도 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 : 센서부 15 : 음파수신기
20 : ROV 21 : 음파발생기
30 : 중앙 제어 장치 31 : 수신부
32 : 파악부 33 : 생성부
34 : 분배부 40 : 위치 조정 장치
50 : 조작 장치

Claims (8)

  1. 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템에 있어서,
    상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 측정하는 센서부;
    음파신호를 발생시키는 음파 발생기를 구비하며, 해저 탐사 작업을 수행하는 ROV;
    상기 음파 발생기로부터 발생된 음파신호를 수신하는 음파 수신기; 및
    상기 센서부로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 음파 발생기로부터 음파신호를 발생시킨 음파발생시간과 상기 음파 수신기로부터 음파신호를 수신한 음파수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV 간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙 제어 장치는
    상기 음파 발생기로부터 발생된 음파발생시간과 상기 음파 수신기로부터 음파신호를 수신한 음파수신시간과의 차이를 통하여 상기 선박과 상기 ROV간의 거리를 파악하는 파악부; 및
    상기 파악된 거리가 미리 설정된 일정거리를 벗어나는 경우 상기 ROV를 따라가도록 상기 위치 조정 장치에 출력될 추력제어신호를 생성하는 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 ROV와 상기 중앙 제어 장치는 유선으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 선박은 ROV 운용 선박인 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템.
  5. 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법에 있어서,
    상기 선박에 설치된 센서부로부터 측정된 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 수신하는 단계;
    해저 탐사를 수행하는 ROV에 구비된 음파 발생기로부터 음파신호를 발생시킨 음파발생시간을 수신하는 단계;
    상기 선박의 선저부에 설치된 음파 수신기로부터 상기 음파신호를 수신한 음파수신시간을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 이용하여 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 수신된 음파발생시간과 상기 음파수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어하는 단계는
    상기 음파발생시간과 상기 음파수신시간과의 차이를 통하여 상기 선박과 상기 ROV 간의 거리를 파악하는 단계; 및
    상기 파악된 거리가 미리 설정된 일정거리를 벗어나는 경우 상기 ROV를 따라가도록 상기 위치 조정 장치에 출력될 추력제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템의 위치 제어 방법.
  7. 선박에 설치된 복수의 위치 조정 장치를 제어하는 동적 위치 제어 시스템에 있어서,
    상기 선박의 위치를 포함하는 정보를 측정하는 센서부;
    신호를 발생시키는 신호 발생기를 구비하며, 해저 탐사 작업을 수행하는 ROV;
    상기 신호 발생기로부터 발생된 신호신호를 수신하는 신호 수신기; 및
    상기 센서부로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 선박의 위치를 제어하기 위한 추력제어신호를 상기 위치 조정 장치에 출력하되, 상기 신호 발생기로부터 신호를 발생시킨 발생시간과 상기 신호 수신기로부터 신호를 수신한 수신시간을 이용하여 파악된 상기 선박과 ROV 간의 거리에 따라 상기 선박의 위치를 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 신호는 음파신호, 레이저신호 및 초음파신호 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 위치 제어 시스템.
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