KR20150083263A - 선박의 충돌위험도 산출 시스템 - Google Patents

선박의 충돌위험도 산출 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박의 충돌위험도 산출 시스템에 관한 것으로, 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간) 간의 충돌위험도를 산출함에 있어, 표적 간의 거리를 기반으로 DCPA, TCPA, VCD, 선박의 종류, 주변환경 등을 선별적으로 고려하여 충돌 위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성 향상은 물론 연산오버헤드를 감소시킬 수 있는 선박의 충돌위험도 산출 시스템을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 표적 데이터와 환경 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 각 표적 간의 충돌위험도 산출 연산을 할당하는 제어부; 퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터를 이용하여 제 1 충돌위험도를 산출하는 제 1 충돌위험도 계산부; 퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터 중에서 n(n은 자연수)개의 데이터를 이용하여 제 2 충돌위험도를 산출하는 제 2 충돌위험도 계산부; 퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터 중에서 m(m은 자연수, m<n)개의 데이터를 이용하여 제 3 충돌위험도를 산출하는 제 2 충돌위험도 계산부; 및 상기 제 1 충돌위험도와 상기 제 2 충돌위험도와 상기 제 3 충돌위험도를 비퍼지화하여 최종 충돌위험도를 산출하는 충돌위험도 산출부를 포함한다.

Description

선박의 충돌위험도 산출 시스템{SYSTEM FOR CALCULATING COLLISION RISK OF VESSEL}
본 발명은 선박의 충돌위험도 산출 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운항중인 선박들 간(間)은 물론 운항중인 선박과 해상에 고정되어 있는 물체(물표 등) 간의 충돌위험도를 산출함에 있어서, 충돌위험도의 정확성을 향상시키고, 아울러 연산오버헤드를 감소시키기 위한 선박의 충돌위험도 산출 시스템에 관한 것이다.
본 발명에서 선박 및 물체(물표)를 통칭하는 용어로서 '표적'을 사용한다.
해상교통관제시스템(VTS : Vessel Traffic Service)은 선박의 안전한 항해를 위하여, AIS(Automatic Identification System) 및 레이더를 비롯한 다양한 센서를 이용하여 선박의 위치와 속도 및 상태정보를 수집하고, 이로부터 선박들 간의 충돌 예방, 선박과 물표 간의 충돌 예방, 선박의 항적 감시 및 안전한 항로로의 유도 등의 다양한 서비스를 제공하고 있다.
선박의 충돌위험도는 VTS가 제공하여야 하는 중요한 서비스 중의 하나로서, VTS 센터의 관제사가 선박 간 또는 선박과 물표 간에 발생할 수 있는 충돌을 미리 파악할 수 있게끔 하여, 사전에 이를 선박들에게 알려주어 충돌을 회피하는데 이용된다.
이러한 선박의 충돌위험도를 산출하는 종래의 기술로서, "지능형 자율 운항 제어 기술을 위한 자료융합 시스템(김은경, 경상대학교대학원 석사학위논문, 2002. 2.)"은, 퍼지 제어(Fuzzy control)를 기반으로 DCPA(Distance of Closest Point Approach), TCPA(Time at Closest Point Approach), VCD(Variation of a Compass Degree)을 이용하여 충돌위험도를 산출하는 기술에 대해 개시되어 있다.
여기서, DCPA는 현재 상황을 그대로 유지하면서 상대방 선박이 가장 가까이 지나갈 때 그 선박까지의 거리(최근접거리)를 나타내며, TCPA는 현 시점에서부터 가장 가까운 거리를 지날 때까지 걸리는 시간(최근접시간)을 나타내고, VCD는 자선과 타선 사이에 생기는 베어링(bearing) 각에 대한 변화량(콤파스 각의 차이)을 의미한다.
즉, 종래의 기술은 선박의 종류와 주변환경에 따라 조종성능이 다르고, 이러한 조종성능이 충돌위험도에 미치는 영향이 있음에도 이를 간과한 채, 선박의 속도 벡터와 위치만을 고려하여 선박 간 또는 선박과 물표 간의 충돌위험도를 산출하기 때문에, 산출된 충돌위험도의 정확성이 낮은 것은 물론 연산오버헤드를 유발하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간)의 충돌위험도를 산출함에 있어, DCPA, TCPA, VCD는 물론 선박의 조종성능에 영향을 미치는 구조적 요인(선박의 종류)과 환경적 요인(주변환경)을 모두 고려하여 충돌위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성을 향상시킬 수 있는 선박의 충돌위험도 산출 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간) 간의 충돌위험도를 산출함에 있어, 표적 간의 거리를 기반으로 DCPA, TCPA, VCD, 선박의 종류, 주변환경 등을 선별적으로 고려하여 충돌 위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성 향상은 물론 연산오버헤드를 감소시킬 수 있는 선박의 충돌위험도 산출 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 표적 데이터와 환경 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 각 표적 간의 충돌위험도 산출 연산을 할당하는 제어부; 퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터를 이용하여 제 1 충돌위험도를 산출하는 제 1 충돌위험도 계산부; 퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터 중에서 n(n은 자연수)개의 데이터를 이용하여 제 2 충돌위험도를 산출하는 제 2 충돌위험도 계산부; 퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터 중에서 m(m은 자연수, m<n)개의 데이터를 이용하여 제 3 충돌위험도를 산출하는 제 2 충돌위험도 계산부; 및 상기 제 1 충돌위험도와 상기 제 2 충돌위험도와 상기 제 3 충돌위험도를 비퍼지화하여 최종 충돌위험도를 산출하는 충돌위험도 산출부를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간)의 충돌위험도를 산출함에 있어, DCPA, TCPA, VCD는 물론 선박의 조종성능에 영향을 미치는 구조적 요인(선박의 종류)과 환경적 요인(주변환경)을 모두 고려하여 충돌위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 본 발명은 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간) 간의 충돌위험도를 산출함에 있어, 표적 간의 거리를 기반으로 DCPA, TCPA, VCD, 선박의 종류, 주변환경 등을 선별적으로 고려하여 충돌 위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성 향상은 물론 연산오버헤드를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 선박의 충돌위험도 산출을 위한 전체 시스템에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 선박의 충돌위험도 산출 시스템에 대한 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 제 1 충돌위험도 계산부의 일실시예 상세 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 제 2 충돌위험도 계산부의 일실시예 상세 구성도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 선박의 충돌위험도 산출을 위한 전체 시스템에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 선박의 충돌위험도 산출을 위한 전체 시스템은, AIS(Automatic Identification System) 기지국(100), 레이더 시스템(200), 환경 센싱 시스템(300), 데이터 융합 시스템(400), 및 충돌위험도 산출 시스템(500)을 포함한다.
먼저, AIS 기지국(100)은 AIS 탑재 선박으로부터 주기적으로 선박의 종류, 선박의 위치, 속도, 침로(Course of Ground) 등의 데이터를 수신하며, 또한 AIS가 탑재된 물표로부터 수위 데이터를 수신한다.
레이더 시스템(200)은 선박뿐만 아니라, 선박이 통항할 수 없는 영역 즉, 해안선, 섬 등의 지형 영상에 대하여 표적(선박, 물표)을 추적한다.
환경 센싱 시스템(300)은 풍향, 풍속, 조류, 파랑, 천수의 영향, 측벽의 영향 등과 같이 선박의 조종성능에 영향을 주는 환경조건에 대한 데이터를 수집한다. 여기서, 천수의 영향은 빗물이 선박의 조종성능에 미치는 영향을 의미하고, 측벽의 영향은 선박이 좁은 해역을 통과하거나 교차하는 타 선박에 의해 발생하는 물살이 선박의 조종성능에 미치는 영향을 의미한다. 이때, 측벽의 영향은 선박이 좁은 해역을 통과하고 있는지, 교차하는 선박이 존재하는지의 여부에 의해 결정된다.
데이터 융합 시스템(400)은 AIS 기지국(100), 레이더 시스템(200), 및 환경 센싱 시스템(300)으로부터 주기적으로 표적에 대한 데이터 및 환경 데이터를 수신한다. 그리고 수신한 데이터들을 충돌위험도 측정에 이용할 수 있도록 가공한다. 이때, 가공 과정은 일 선박에 대한 위치 데이터에 대해서, AIS 기지국(100)이 수집한 위치 데이터(A)와 레이더 시스템(200)이 수집한 위치 데이터(B)가 서로 상이한 경우, 위치 데이터(A)와 위치 데이터(B)를 기반으로 최적의 위치 데이터를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.
이러한 데이터 융합 시스템(400)의 상세 기능(장애물 모델링 등)은 상술한 종래의 기술에 기재되어 있는바, 상세 설명은 생략한다.
충돌위험도 산출 시스템(500)은 데이터 융합 시스템(400)으로 전송받은 각종 데이터들을 이용하여 충돌위험도를 계산한다.
즉, 충돌위험도 산출 시스템(500)은 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간)의 충돌위험도를 산출함에 있어, DCPA, TCPA, VCD는 물론 선박의 조종성능에 영향을 미치는 구조적 요인(선박의 종류)과 환경적 요인(주변환경)을 모두 고려하여 충돌위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성을 향상시킨다.
또한, 충돌위험도 산출 시스템(500)은 표적 간(선박들 간, 선박과 물표 간) 간의 충돌위험도를 산출함에 있어, 표적 간의 거리를 기반으로 DCPA, TCPA, VCD, 선박의 종류, 주변환경 등을 선별적으로 고려하여 충돌 위험도를 산출함으로써, 충돌위험도의 정확성 향상은 물론 연산오버헤드를 감소시킨다.
도 2 는 본 발명에 따른 선박의 충돌위험도 산출 시스템에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 충돌위험도 산출 시스템은, 데이터 수신부(510), 제어부(520), 제 1 충돌위험도 계산부(530), 제 2 충돌위험도 계산부(550), 제 3 충돌위험도 계산부(570), 충돌위험도 산출부(580), 및 표시부(590)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 데이터 수신부(510)는 데이터 융합 시스템(400)으로부터 표적(선박, 물표)에 대한 데이터(표적 데이터) 및 환경 데이터를 수신한다. 이때, 표적 데이터는 선박의 종류(선박의 길이, 선수/현측/선미의 형상, 방형 계수 등), 선박의 위치, 속도, 침로, 물표의 위치, 수위 등을 포함한다.
다음으로, 제어부(520)는 충돌위험도의 정확성을 향상시키는 측면에서, 데이터 수신부(510)가 수신한 표적에 대한 데이터 및 환경 데이터를 기반으로 충돌위험도를 산출하도록 제 1 충돌위험도 계산부(530)를 활성화한다. 이때, 제 2 충돌위험도 계산부(550) 및 제 3 충돌위험도 계산부(570)는 활성화하지 않는다.
한편, 제어부(520)는 충돌위험도의 정확성 향상은 물론 연산오버헤드를 감소시키는 측면에서, 각 표적 간의 거리(일례로 직선거리)를 산출한 후 각 표적 간의 거리가 가까운 순서로 그 충돌위험도 연산을, 우선순위(제 1 충돌위험도 계산부(530)를 1순위, 제 2 충돌위험도 계산부(550)를 2순위, 제 3 충돌위험도 계산부(570)를 3순위)에 따라 기 설정된 파라미터에 맞게 제 1 충돌위험도 계산부(530), 제 2 충돌위험도 계산부(550), 제 3 충돌위험도 계산부(570)에 각각 할당한다.
여기서, 제 1 충돌위험도 계산부(530)를 1순위, 제 2 충돌위험도 계산부(550)를 2순위, 제 3 충돌위험도 계산부(570)를 3순위로 정한 이유는, 우선순위가 높을수록 더 많은 데이터를 이용하여 충돌위험도를 산출하기 때문이다. 또한, 파라미터는 충돌위험도 연산 횟수(충돌 위험도 연산 모듈의 개수)를 의미한다.
예를 들어 설명하면, 표적이 총 4개(1,2,3,4)라 하고, 최단 거리를 가지는 표적의 순서가 1-2, 2-3, 3-4, 2-3, 2-4, 3-4라 하자.
제 1 충돌위험도 계산부(530)에 설정되어 있는 파라미터가 3이고, 제 2 충돌위험도 계산부(550)에 설정되어 있는 파라미터가 2이며, 제 3 충돌위험도 계산부(570)에 설정되어 있는 파라미터가 1이라 하면, 1-2, 2-3, 3-4에 대한 충돌위험도 계산은 제 1 충돌위험도 계산부(530)에 할당되고, 2-3, 2-4에 대한 충돌위험도 계산은 제 2 충돌위험도 계산부(550)에 할당되며, 나머지 3-4에 대한 충돌위험도 계산은 제 3 충돌위험도 계산부(570)에 할당된다.
이를 일반화하면, 표적이 총 N개일 때, 1순위인 제 1 충돌위험도 계산부(530)의 파라미터는 N1, 2순위인 제 2 충돌위험도 계산부(550)의 파라미터는 N2, 3순위인 제 3 충돌위험도 계산부(570)의 파라미터는 NC2-N1-N2가 된다.
이러한 파라미터의 설정은 하드웨어의 성능에 따라 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자에 의해 설정될 수도 있다.
아울러, 충돌위험도 계산부(530, 550, 570)의 개수(個數) 역시 하드웨어의 성능에 따라 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자에 의해 설정될 수 있다. 다만, 추가되는 충돌위험도 계산부 역시 우선순위가 설정된다.
다음으로, 제 1 충돌위험도 계산부(530)는 DCPA, TCPA, VCD는 물론 선박의 조종성능에 영향을 미치는 구조적 요인과 환경적 요인을 모두 고려하여 충돌위험도를 계산한다.
제 2 충돌위험도 계산부(550)는 제 1 충돌위험도 계산부(530)에 비해 적은 데이터를 이용하여 충돌위험도를 계산한다. 즉, DCPA, TCPA, VCD, 선박 데이터(선박의 종류(선박의 길이, 선수/현측/선미의 형상, 방형 계수(Block Coefficient) 등), 선박의 위치, 속도, 침로 등), 환경 데이터(풍향, 풍속, 조류, 파랑, 천수의 영향, 측벽의 영향 등) 중에서, 선별적으로 이용하여 충돌위험도를 계산한다.
제 3 충돌위험도 계산부(570)는 제 2 충돌위험도 계산부(550)에 비해 적은 데이터를 이용하여 충돌위험도를 계산한다.
상술한 제 1 충돌위험도 계산부(530), 제 2 충돌위험도 계산부(550), 제 3 충돌위험도 계산부(570)는 퍼지 추론을 기반으로 충돌위험도를 계산하기 때문에, 추론의 결과로 산출되는 값을 그대로 제어에 사용할 수 없으므로, 적절한 하나의 수치로 변환시키는 비퍼지화 과정이 필요하다.
이러한 비퍼지화 과정은 충돌위험도 산출부(580)가 수행한다. 일반적으로, 비퍼지화 방법은 최대값 방법(Max Criterion Method), 최대 평균법(Mean of Maximum Method), 무게 중심법(Center of Area Method) 등이 있다.
충돌위험도 산출부(580)가 산출한 충돌위험도는 0~100 사이의 값을 갖는다.
결국, 충돌위험도 산출부(580)는 비퍼지화 과정을 통해 최종 충돌위험도를 산출한다.
부가적으로, 표시부(590)는 제어부(520)의 제어하에 각 충돌위험도 산출부(530, 550, 570)에 의해 산출된 충돌위험도에 따라 표적의 윤곽선 색 및 형태를 달리 표시하거나, 윤곽선 점멸을 통해 경고 표시를 수행한다.
도 3 은 본 발명에 따른 제 1 충돌위험도 계산부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1 충돌위험도 계산부는, DCPA 계산기(531), DCPA 소속함수 계산기(532), TCPA 계산기(533), TCPA 소속함수 계산기(534), VCD 계산기(535), VCD 소속함수 계산기(536), 선박 데이터 수치화기(537), 환경 데이터 수치화기(538), 조종성능 소속함수 계산기(539), 및 퍼지 계산기(540)를 포함한다. 여기서, DCPA 계산기(531), DCPA 소속함수 계산기(532), TCPA 계산기(533), TCPA 소속함수 계산기(534), VCD 계산기(535), VCD 소속함수 계산기(536), 퍼지 계산기(540)는 종래의 기술로서, 간략히 설명하도록 한다.
먼저, DCPA 계산기(531)는 두 표적 간 최근접거리를 계산한다.
DCPA 소속함수 계산기(532)는 DCPA 계산기(531)에 의해 계산된 두 표적 간의 최근접거리를 기반으로, 각 원소에 어떤 값이 대응되는가를 나타내는 함수로서, PS, PMS, PM, PMB, PB 등과 같은 소속함수(membership function)를 계산한다. 이때, P는 'Positive', S는 'Small', M는 'Medium', B는 'Big'을 각각 의미한다.
TCPA 계산기(533)는 두 표적 간의 최근접시간을 계산한다.
TCPA 소속함수 계산기(534)는 TCPA 계산기(533)에 의해 계산된 두 표적 간의 최근접시간을 기반으로, NB, NM, NS, PS, PMS, PM, PMB, PB 등과 같은 소속함수를 계산한다. 이때, N은 'Negative'를 의미한다.
VCD 계산기(535)는 두 표적 간의 베어링 각의 변화량을 계산한다.
VCD 소속함수 계산기(536)는 VCD 계산기(535)에 의해 계산된 두 표적 간의 베어링 각의 변화량을 기반으로, PS, PMS, PM, PMB, PB 등과 같은 소속함수를 계산한다.
다음으로, 선박 데이터 수치화기(537)는 선박 데이터를 수치화한다. 이때, 선박 데이터는 선박의 길이, 선수/현측/선미의 형상, 방형 계수 등을 포함한다. 수치화 과정에 대해 예를 들면, 폭과 길이의 비율이 0.3 이하이면 1로 수치화하고, 0.3 초과 0.5 이하이면 2로 수치화하며, 0.5 초과하면 3으로 수치화할 수 있다. 상술한 예는 이해를 돕기 위한 예로서, 동일한 방식으로 모든 선박 데이터를 수치화할 수 있다.
환경 데이터 수치화기(538)는 환경 데이터를 수치화한다. 이때, 환경 데이터는 풍향, 풍속, 조류, 파랑, 천수의 유무, 측벽의 유무 등을 포함한다. 수치화 과정에 대해 예를 들면, 풍향이 5m/s이하이면 1로 수치화하고, 5m/s 초과 30m/s 이하이면 2로 수치화하며, 30m/s 초과하면 3으로 수치화할 수 있다. 상술한 예는 이해를 돕기 위한 예로서, 동일한 방식으로 모든 환경 데이터를 수치화할 수 있다.
다음으로, 조종성능 소속함수 계산기(539)는 선박 데이터 수치화기(537)에 의해 수치화된 선박 데이터와 환경 데이터 수치화기(538)에 의해 수치화된 환경 데이터를 이용하여 적어도 하나 이상의 소속함수를 계산한다. 이때, 소속함수는 NB, NM, NS, PS, PMS, PM, PMB, PB 등을 포함한다.
다음으로, 퍼지 계산기(540)는 퍼지 추론을 기반으로, DCPA 소속함수 계산기(532)에 의해 계산된 DCPA 소속함수, TCPA 소속함수 계산기(534)에 의해 계산된 TCPA 소속함수, VCD 소속함수 계산기(536)에 의해 계산된 VCD 소속함수, 조종성능 소속함수 계산기(539)에 의해 계산된 조종성능 소속함수를 이용하여 충돌위험도를 계산한다.
도 4 는 본 발명에 따른 제 2 충돌위험도 계산부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 2 충돌위험도 계산부(550)는, 제 1 충돌위험도 계산부(530)와 동일한 구성요소로 이루어진다.
다만, 제 1 충돌위험도 계산부(530)의 경우 충돌위험도를 계산하기 위해 모든 구성요소가 동작하는데 반해, 제 2 충돌위험도 계산부(550)는 구성요소 중에 일부만이 선별적으로 동작한다.
예를 들어, 환경 데이터 수치화기(538)를 제외한 나머지 구성요소가 동작하여 충돌위험도를 산출할 수도 있고, 선박 데이터 수치화기(537)를 제외한 나머지 구성요소가 동작하여 충돌위험도를 산출할 수도 있으며, DCPA 계산기(531)와 DCPA 소속함수 계산기(532)를 제외한 나머지 구성요소가 동작하여 충돌위험도를 산출할 수도 있다.
한편, 제 3 충돌위험도 계산부(550)의 구성 또한 제 1 충돌위험도 계산부(530)와 동일하다.
다만, 제 2 충돌위험도 계산부(550)와 마찬가지로 구성요소 중에 일부만이 선별적으로 동작하는데, 그 동작하는 구성요소가 제 2 충돌위험도 계산부(550) 보다 적다.
예를 들어, DCPA 계산기(531)와 DCPA 소속함수 계산기(532), 환경 데이터 수치화기(538)를 제외한 구성요소가 동작하여 충돌위험도를 산출할 수 있다.
본 발명은 표적 간의 거리가 가까운 경우에는 제 1 충돌위험도 계산부(530)를 통해 충돌위험도를 계산하고, 표적 간의 거리가 중간인 경우에는 제 1 충돌위험도 계산부(530) 보다 적은 데이터를 이용하는 제 2 충돌위험도 계산부(550)를 통해 충돌위험도를 계산하며, 표적 간의 거리가 먼 경우에는 제 2 충돌위험도 계산부(550) 보다 적은 데이터를 이용하는 제 3 충돌위험도 계산부(570)를 이용하여 충돌위험도를 계산한다.
따라서, 충돌위험도의 정확성 향상은 물론 연산오버헤드를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
510 : 데이터 수신부 520 : 제어부
530 : 제 1 충돌위험도 계산부 550 : 제 2 충돌위험도 계산부
570 : 제 3 충돌위험도 계산부 580 : 충돌위험도 산출부
590 : 표시부

Claims (1)

  1. 표적 데이터와 환경 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    각 표적 간의 충돌위험도 산출 연산을 할당하는 제어부;
    퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터를 이용하여 제 1 충돌위험도를 산출하는 제 1 충돌위험도 계산부;
    퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터 중에서 n(n은 자연수)개의 데이터를 이용하여 제 2 충돌위험도를 산출하는 제 2 충돌위험도 계산부;
    퍼지연산을 기반으로, 상기 데이터 수신부가 수신한 표적 데이터와 환경 데이터 중에서 m(m은 자연수, m<n)개의 데이터를 이용하여 제 3 충돌위험도를 산출하는 제 2 충돌위험도 계산부; 및
    상기 제 1 충돌위험도와 상기 제 2 충돌위험도와 상기 제 3 충돌위험도를 비퍼지화하여 최종 충돌위험도를 산출하는 충돌위험도 산출부
    를 포함하는 선박의 충돌위험도 산출 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170103325A (ko) * 2016-03-03 2017-09-13 한국전자통신연구원 선박 안전 관련 정보 제공 장치 및 방법
CN112101558A (zh) * 2020-08-27 2020-12-18 上海交通大学 基于d-s证据理论的无人船态势感知及避碰决策方法、装置
KR102202794B1 (ko) * 2019-11-08 2021-01-14 엘아이지넥스원(주) 다중 센서 기반의 선박용 충돌 예측 정보 생성 장치 및 그 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102408225B1 (ko) 2017-08-18 2022-06-13 대우조선해양 주식회사 선박의 충돌 위험도 결정 방법 및 그 장치
KR102110575B1 (ko) 2019-05-22 2020-05-13 한국해양대학교 산학협력단 선박 간의 충돌 예측 및 경보 시스템
KR102440069B1 (ko) * 2020-12-03 2022-09-02 김병두 선박 충돌 예방 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100818531B1 (ko) * 2006-07-12 2008-04-02 한국해양연구원 선박의 항행 위험정보 제공방법 및 그 시스템
KR101072994B1 (ko) * 2009-10-05 2011-10-12 한국해양대학교 산학협력단 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법
KR20130003629A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 주식회사 희망에어텍 선박을 감시하는 통합 감시 시스템 및 그의 방법
KR101307179B1 (ko) * 2013-05-07 2013-09-11 금호마린테크 (주) 선박 충돌 예측 장치 및 그의 동작 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100818531B1 (ko) * 2006-07-12 2008-04-02 한국해양연구원 선박의 항행 위험정보 제공방법 및 그 시스템
KR101072994B1 (ko) * 2009-10-05 2011-10-12 한국해양대학교 산학협력단 선박 충돌위험 표시 장치 및 선박 충돌위험 표시 방법
KR20130003629A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 주식회사 희망에어텍 선박을 감시하는 통합 감시 시스템 및 그의 방법
KR101307179B1 (ko) * 2013-05-07 2013-09-11 금호마린테크 (주) 선박 충돌 예측 장치 및 그의 동작 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170103325A (ko) * 2016-03-03 2017-09-13 한국전자통신연구원 선박 안전 관련 정보 제공 장치 및 방법
KR102202794B1 (ko) * 2019-11-08 2021-01-14 엘아이지넥스원(주) 다중 센서 기반의 선박용 충돌 예측 정보 생성 장치 및 그 방법
CN112101558A (zh) * 2020-08-27 2020-12-18 上海交通大学 基于d-s证据理论的无人船态势感知及避碰决策方法、装置
CN112101558B (zh) * 2020-08-27 2023-11-21 上海交通大学 基于d-s证据理论的无人船态势感知及避碰决策方法、装置

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