KR20150087621A - 항행정보 처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

항행정보 전송 시스템이 제공된다. 상기 항행정보 전송 시스템은 선박에 구비된 선박자동식별장치 및 해상의 유사 선박자동식별장치로부터 위치정보를 포함하는 실시간 항행정보를 송수신하는 항행정보 송수신부 및 수신한 상기 항행정보를 데이터베이스화하고, 상기 데이터베이스에 저장된 항행정보가 포함하는 식별정보를 이용하여 상기 항행정보를 송신한 유사 선박자동식별장치를 구별하고, 상기 데이터베이스를 참조하여, 상기 구별된 유사 선박자동식별장치와 관련된 주변 선박의 항행정보를 추출하여, 상기 추출된 항행정보를 상기 항행정보 송수신부를 통하여 상기 유사 선박자동식별장치로 송신하는 항행정보 제어부를 포함한다.

Description

항행정보 처리 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSPORTING NAVIGATION DATA}

본 발명은 항행정보 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 위치정보를 포함하는 항행정보를 송수신하고 처리하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

현재 모든 여객선, 국제항해에 종사하는 300톤 이상의 선박, 국내항해에 종사하는 500톤 이상의 화물선은 기본적으로 선박자동식별장치(AIS, Automatic Identification System)를 탑재하여야 한다.

선박자동식별장치란, 예컨대, 선명, MMSI(Maritime Mobile Service Identity: 해상 이동 업무 식별부호), 호출부호, 목적지, 침로, 속력 및 위치정보 등의 항해 정보를 실시간으로 제공하는 첨단 장치로서, 해상에서의 선박 간 충돌을 방지하기 위해 국제 해사 기구(IMO, International Maritime Organization)가 추진하는 해상인명안전협약(SOLAS, International Convention for the Safety of life at sea) 조건에 부합하는 선박이 의무적으로 설치해야 하는 장비이다. 조건에 부합하는 선박의 경우는 Class A의 선박자동식별장치를 장착하도록 되어 있으며, 조건에 부합하지 않더라도 Class B의 선박자동식별장치를 사용하도록 되어있다.

또한, 선박 자동식별장치에서 발송하는 동일한 AIS메시지는 AtoN(Aids to Navigation, 항로표지), 선박용 조난 자동 통보 설비 (SART, Search And Rescue radar Transponder), ASM(Application Specific Message), 익수자 위치 발신 장치 (MOB-AIS, Man Over Board-AIS), 비상용 위치표시 무선장치(EPIRB, Emergency Position Indicating Radio Beacon)등에서 이용하고 있다.

선박자동식별장치를 이용하면 주위의 선박을 선박 스스로 인식할 수 없는 경우에도 타선의 존재와 진행 상황 판단이 가능하며, 시계가 좋지 않은 경우에도 선명, 침로, 속력 식별이 가능하여 선박 간 충돌 방지, 광역 관제, 조난 선박의 수색 및 구조 활동 등의 안전관리를 효과적으로 수행할 수 있다. 일반적으로, 선박자동식별장치는 초단파(VHF, Very High Frequency)대역인 30~300MHz 중에서 해상에서 사용하는 채널 87B(161.975MHz)와 88B(162.025MHz)를 이용하거나, 장거리 통신을 위한 위성통신을 이용하여 통신한다.

종래의 선박위치 정보제공 시스템에서는 위치정보를 활용한 선박 충돌방치 및 그 방법이 제공되고 있으나, 선박의 위치 정보는 시간에 따라 변하는 실시간 데이터이며, 해당 국가의 사용을 허락 받아야 하는 항행정보이므로 신뢰성을 바탕으로 한 안전한 서비스제공이 필요하나 그에 대한 방법은 제시되지 못하고 있다.

또한, 상대적으로 고가의 선박자동식별장치를 300톤 이하의 중, 소형 선박에서는 구비하기 어려운 경우가 많다. 그 결과, 선박자동식별장치를 탑재한 대형 선박과 그렇지 못한 중, 소형 선박간에 위치정보 교환이 어렵기 때문에, 해양 선박 충돌사고가 빈번히 발생하고 있다. 이와 같이 선박에 의한 해양사고는 선박 자체만의 경제적인 손실뿐만 아니라 해양 환경 오염 피해를 동반하며, 특히 유조선에 의한 유류 오염사고는 항만뿐만 아니라 연안해역까지도 막대한 손실을 가져온다.

따라서, 안전 운항에 필요한 정보 교환을 위해 선박자동식별장치를 탑재한 선박과 그렇지 않은 선박간의 위치 정보 교환이 가능한 체계가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 선박자동식별장치(AIS) 또는 상기 선박자동식별장치와 유사한 다수의 통신장비로부터 선박의 항행정보를 AIS메시지 형태로 수신하고, 상기 수신한 AIS메시지를 데이터베이스화하여 저장 및 관리하여, 상기 AIS메시지를 필요로 하는 선박에게 통신장비의 구분 없이 상기 AIS메시지를 송신하는 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 항행정보 관리서버는, 선박에 구비된 선박자동식별장치 및 해상의 유사 선박자동식별장치로부터 위치정보를 포함하는 실시간 항행정보를 송수신하는 항행정보 송수신부 및 수신한 상기 항행정보를 데이터베이스화하고, 상기 데이터베이스에 저장된 항행정보가 포함하는 식별정보를 이용하여 상기 항행정보를 송신한 유사 선박자동식별장치를 구별하고, 상기 데이터베이스를 참조하여, 상기 구별된 유사 선박자동식별장치와 관련된 주변 선박의 항행정보를 추출하여, 상기 추출된 항행정보를 상기 항행정보 송수신부를 통하여 상기 유사 선박자동식별장치로 송신하는 항행정보 제어부를 포함한다.

본 발명은 해상의 다양한 통신장비로부터 선박의 위치정보를 포함하는 항행정보를 수집 및 저장하여 선박 간의 충돌방지, 익수자(MOB, Man Over Board) 위치추적 등 다양한 해사 서비스(Maritime Service)를 가능하게 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 선박식별장비를 구비하지 않은 선박에서도 선박식별장비와 유사한 기능을 수행하도록 이동통신 단말, 노트북과 같은 통신장비를 이용하여 선박간의 실시간 위치정보를 주고받을 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항행정보 전송시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항행정보 처리서버를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 저장형식을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항행정보 처리방법을 나타낸 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다.

본 발명은 대형선박의 법적 통신장비인 선박자동식별장치(AIS 장치)뿐 아니라 상기 선박자동식별장치와는 다른 다양한 통신장비로부터 선박의 위치정보를 포함하는 항행정보를 AIS메시지 형태로 수신하고, 이를 육상의 AIS메시지 관리서버에서 저장 및 관리하여 선박 간 충돌 방지, 익수자 추적 등에 활용될 수 있도록 선박자동식별장치와 그 밖의 다양한 통신장비로 AIS메시지를 송수신 처리하는 시스템 및 그 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항행정보 전송시스템을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 선박자동식별장치, 선박자동식별장치를 구비한 선박, AIS메시지 관제국, 항로표지, 이동통신 단말 및 항행정보 관리서버를 포함한다.

선박자동식별장치(170) (AIS, Automatic Identification System)는 해상인명안전협약 조건에 해당하는 선박(172)이 의무적으로 장착해야 하는 장치로, AIS메시지를 통해 선박의 항행정보를 항행정보 관리서버(100)로 송신한다.

구체적으로, 선박자동식별장치(170)은 국제항해에 종사하는 300톤 이상의 대형 선박이 의무적으로 구비해야 하는 법적 통신장비로, 정적 정보, 동적 정보, 항해정보 및 안전정보와 같은 선박의 항행정보를 수집한다. 여기서, 정적 정보는 IMO(International Maritime Organization, 국제 해사기구)번호, 선명, 호출부호, 선체길이, 폭, 선박 종류를 포함하고, 동적 정보는 UTC(Universal Time Coordinated, 협정시계시), 선박의 방위, 속도, 회전률을 포함하고, 항해정보는 목적지, 도착예정시간, 위험물에 관한 정보를 포함하며, 안전정보는 항해경고, 기상경고에 관한 정보를 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 선박자동식별장치(170)와 항행정보 관리서버(100) 사이에 VTS(Vessel Traffic System, 해상교통관제시스템)센터와 같은 관제국(174)이 위치할 수 있다.

선박 내 무선통신장비(110)는 일반적으로 무선통신장비를 구비한 선박(112)에서 해상통신을 위하여 사용되는 장비를 의미하며, 본 발명의 일 실시 예에서는, 해당 선박의 위치 정보와 고유 식별 정보를 포함한 AIS형태의 메시지(이하, 유사 AIS메시지)를 주기적 또는 비주기적으로 항행정보 관리서버(100)로 송신한다. 더불어, 무선통신장비(110)는 화면 출력부 또는/및 음성 출력부를 통하여 항행정보 관리서버(100)로부터 수신한 정보를 출력한다. 무선통신장비(110)의 통신방식은 위성통신, 주파수통신과 같은 통신일 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 또한, 무선통신장비(110)와 항행정보 관리서버(100) 사이에 통신을 중계하는 기지국(114), 중계국 및 그 밖의 교환국이 포함될 수도 있다.

항로표지(130)는 AIS 메시지를 송신하는 기능이 있는 해상의 무선표지장비로서, 위치정보를 항행정보 관리서버(100)로 송신하여 선박의 항행을 돕기 위한 표지장비이다.

이동통신 단말(150)은 휴대폰, 노트북 등의 휴대용 단말을 의미하며, 본 발명의 일 실시 예에서는 자신이 위치한 선박의 고유식별정보를 항행정보 관리서버(100)에 선등록 한 후, AIS메시지와 같은 형식의 유사 AIS메시지에 선박의 위치정보와 고유식별정보를 포함하여 주기적 또는 비주기적으로 항행정보 관리서버(100)로 송신한다.

한편, 본 발명에서의 선박 내 무선통신장비(110) 및 이동통신 단말(150)은 선박자동식별장치처럼 기능하는 것이므로, 이하에서는 유사 자동식별장치(유사 AIS)로 통칭한다.

항행정보 관리서버(100)는 무선통신장비(110), 항로표지(130), 이동통신 단말(150), 선박자동식별장치(170)로부터 해당 통신장비를 구비한 선박의 항행정보를 수신하여 데이터베이스에 저장한다. 이때, 항행정보를 수신한 시간, 항행정보를 송신한 위치 및 송신시간도 함께 데이터베이스에 기록한다. 이후, 선박자동식별장치(170), 항로표지(130) 및 선박 내 무선통신장비(110), 이동통신 단말(150) 등의 유사 AIS장치 중 어느 하나의 통신장비로부터 항행정보 요청이 왔을 경우, 데이터베이스에 저장된 통신장비와 관련된 항행정보는 모두 추출하여 추출된 항행정보를 통신장비가 수신할 수 있도록 변환 처리하여 송신한다.

더불어, 본 발명의 항행정보 관리서버(100)는 다수의 통신장비로부터 데이터를 수신하여 저장하고, 데이터 요청 시 다운로드 서비스를 제공하는 클라우드 서비스(Cloud Service)를 제공하는 서버를 의미하나, 이에 한정되지는 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항행정보 처리서버를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 저장형식을 나타낸 블록도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 항행정보 관리서버(100)는 항행정보 송수신부(102), 항행정보 제어부(104) 및 데이터베이스(104)(DB, Database)를 포함하며, 데이터베이스(104)는 AIS메시지(360)형태로 수신한 선박의 항행정보를 수신시간(300), 송신위치(320), 송신시간(340) 및 AIS메시지(360)로 구분하여 데이터베이스(104)화한다.

항행정보 송수신부(102)는 선박자동식별장치, 항로표지 및 선박 내 무선통신장비, 이동통신 단말 등의 유사 AIS장치 중 어느 하나의 통신장비로부터 실시간 정보인 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)를 수신한다. 여기서, 무선통신장비 및 이동통신단말은 선박식별장치를 대신하여 유사 AIS메시지를 송신 가능한 단말을 의미한다.

데이터베이스(104)는 항행정보 송수신부(102)를 통해 수신한 실시간 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)에 덧붙여 수신시간(300), 송신위치(320), 송신시간(340)을 포함하여 데이터베이스화한다. 여기서, 수신시간(300)은 항행정보 송수신부(102)가 통신장비로부터 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)를 수신한 시간 또는 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)가 데이터베이스에 저장된 시간을 의미한다. 송신위치(320)는 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)를 송신한 위치, 즉 통신장비의 실시간 위치를 의미한다. 송신시간(340)은 통신장비가 항행정보 송수신부(102)로 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)를 송신한 시간 또는 통신장비가 AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)를 생성한 시간으로 해석할 수 있다. AIS메시지 또는 유사 AIS메시지(360)는 일반적으로 NMEA(National Marine Electronics Association)센텐스 형태로 전달되며, 선박의 고유식별정보를 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 항행정보 처리방법을 나타낸 순서도이다.

특별히 언급하지 않는 한, 도 4의 각 단계의 수행주체는 항행정보 관리서버로 가정한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 항행정보 관리서버는 해상에 있는 다수의 AIS장치(선박자동식별장치) 또는 유사 AIS장치로부터 선박의 항행정보를 AIS메시지 형태로 수신한다(S400). 계속해서, 수신한 AIS 형태의 메시지가 대형선박에 탑재되는 법적 통신장비인 AIS장치 로부터 수신한 실제 AIS메시지인지, 또는 유사 AIS장치로부터 수신한 유사 AIS메시지인지 여부를 판단한다. 유사 AIS메시지를 판단하는 구체적인 방법으로는 AIS 형태의 메시지의 전달 형태인 NMEA센텐스안에 포함된 TalkID와 같은 고유식별 정보를 이용하여 수신된 메시지가 어느 통신장비로부터 송신된 것인지를 판단하는 방법을 이용할 수 있다.

유사 AIS메시지가 수신된 경우, 항행정보 관리서버는 유사 AIS메시지의 수신시간, 송신위치, 송신시간 및 유사 AIS메시지로 구분하여 데이터베이스를 구축한다.

데이터베이스 구축 후에는 저장된 수신시간과 송신시간의 차를 계산하고, 계산된 차이의 절대값이 기 설정된 임계값 이상일 경우, 유사AIS메시지 수신 중 고장, 지연 등의 오류가 난 것으로 판단하고 항행정보 관리서버의 관리자에게 오류를 보고한다.

예컨대, 기 설정된 임계값이 메시지 전송주기의 1/2이며, 전송주기가 1분인 시스템일 경우, 수신시간과 송신시간의 차가 30초 이상이 되면, 항행정보 관리서버는 시스템 관리자에게 오류를 보고한다. 여기서의 오류는 통신 이상, 시스템 이상으로 발생할 수 있는 오류로써, 이와 같은 오류로 인해 메시지를 수신하는데 걸리는 시간이 임의의 설정값을 초과했다고 판단할 경우, 실시간 정보로서 의미 없는 메시지를 여과하기 위한 목적으로 사용되는 임계값이다.

반면에, 계산된 수신시간과 송신시간의 차이가 기 설정된 임계값 이하일 경우에는, 유사AIS메시지의 송신시간 및/또는 송신위치를 기반으로 데이터베이스에 저장된 AIS메시지 및/또는 유사AIS메시지를 검색한다. 검색하는 구체적인 방법으로는, 전술한 단계와 마찬가지로 기 설정된 임계값을 이용한 메시지 검색방식으로서, 여기서의 임계값은 정적 AIS메시지의 송신시간 이내의 시간을 의미한다. 즉, 이 단계에서의 임계값은 유사AIS메시지를 수신하는데 걸린 시간 내에 있으며, 정적 AIS메시지의 송신시간 이내(예컨대, 180초)를 동시에 만족하는 시간을 의미한다.

계속해서, 데이터베이스를 검색하여 임계값 내에 속하는 AIS메시지는 항행정보 송수신부를 통하여 해당 AIS메시지를 필요로하는 통신장비로 일괄 송신한다.

따라서, 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터로 구현하는 방법 또는 상술한 바와 같이, 컴퓨터로 실행 가능한 명령으로 저장된 비 일시적인 컴퓨터 판독 매체로써 구현 가능하다. 또한, 본 발명의 실시 예들에서, 본 발명의 프로세서에 의한 과정이 실행될 때, 컴퓨터 판독 명령은 적어도 본 발명의 하나의 양상에 따른 방법으로 수행된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 항행정보 관리서버
102: 항행정보 송수신부
104: 데이터베이스(DB)
106: 항행정보 제어부

Claims (1)

1. 선박의 실시간 항행정보를 송수신하기 위한 항행정보 관리서버로서,
   선박에 구비된 선박자동식별장치 및 해상의 유사 선박자동식별장치로부터 위치정보를 포함하는 실시간 항행정보를 송수신하는 항행정보 송수신부; 및
   수신한 상기 항행정보를 데이터베이스화하고, 상기 데이터베이스에 저장된 항행정보가 포함하는 식별정보를 이용하여 상기 항행정보를 송신한 유사 선박자동식별장치를 구별하고, 상기 데이터베이스를 참조하여, 상기 구별된 유사 선박자동식별장치와 관련된 주변 선박의 항행정보를 추출하여, 상기 추출된 항행정보를 상기 항행정보 송수신부를 통하여 상기 유사 선박자동식별장치로 송신하는 항행정보 제어부
   를 포함하는 항행정보 처리서버.

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