KR20150124664A - 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 관제 대상 지상 항공기, 상기 지상 항공기의 이동경로, 계류장, 유도로, 활주로 및 상기 지상 항공기의 활주로부터 게이트까지 또는 게이트부터 활주로까지의 이동 경로상의 특정 지점에 형성되는 경유점들을 표시하는 화면 구성 모듈, 상기 지상 항공기 중 선택된 지상 항공기의 상태를 표시하는 상태 표시 모듈, 상기 지상 항공기와의 교신 및 출도착/견인 항공기 제어를 위한 시나리오를 제공하는 시뮬레이션 제어 모듈, 상기 지상 항공기 제어를 위한 메뉴를 제공하는 메뉴 제공부와 상기 지상 항공기 및 관제 설정을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 제어 명령 입력부를 포함하는 입력 모듈 및 공항의 레이아웃 정보를 저장하여 상기 화면 구성 모듈에 제공하는 데이터베이스를 포함하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈을 통한 경유점 이동, 추가 또는 삭제 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기의 이동 경로를 생성하거나 변경할 수 있다.

Description

항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템{SIMULATION SYSTEM FOR AIRCRAFT GROUND CONTROL TRAINING}

본 발명은 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 지상감시레이더 화면 및 복수 개의 경유점을 이용하여 지상 항공기의 이동 경로를 편집하고, 지상 항공기를 관제할 수 있는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

항공기를 이용하는 사람들이 점점 많아짐에 따라 공항의 대규모화, 항공기의 발착회수 증대, 공항 활주로 부근에서 교통의 복잡화 등으로 인하여 관제원의 운용에 의한 항공관제는 점점 곤란하여지고 있으며, 더욱이 야간이나 악천후에 의한 시계불량에서도 공항 지상만을 전담하여 탐지하는 레이더가 절대 필요하게 되었다. 이와 같은 목적에 사용되는 레이더를 공항 지상감시레이더(Airport Surface Detection Equipment: ASDE)라 한다.

한편, 항공교통 업무는 접근 관제 업무, 비행장 관제 업무, 지역 관제 업무로 구분되며, 비행장 관제 업무는 계류장 관제 업무를 포함한다. 계류장 관제 업무는 공항의 계류장에서 항공기에 대한 지상 유도를 담당하는 업무이며, 출발 항공기와 도착 항공기의 계류장 이동을 관제하는 업무이다. 또한, 계류장 관제사가 없는 경우에는 지상 관제사가 이 업무를 수행한다.

이러한 계류장 관제 업무를 수행하기 위하여 공항에는 다수의 관제사들이 있으며, 반복적인 관제 훈련을 통해 다수의 관제사들이 관제 능력을 향상시킨다.

계류장 관제사가 없는 경우에는 지상관제사가 이 업무를 수행한다.

또한, 관제사들의 항공교통 관제 훈련을 위한 시스템으로 비행장 관제 시뮬레이터 시스템이 사용되고 있는데, 이러한 시스템을 이용하여 신입 관제사의 기초 훈련뿐만 아니라 경력 관제사들의 기량 향상 훈련을 수행할 수 있다.

이에 실제 관제탑 관제환경과 유사한 시스템들로 구성되어 현실감 있는 훈련 환경을 제공할 수 있는 비행장 관제 시뮬레이터 시스템이 필요하게 되었다.

등록특허공보 제10-1180369호, '모의 관제 시뮬레이터 및 이를 이용한 관제 훈련 방법'

본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 실제와 같은 훈련 환경을 제공하는 비행장 관제 및 공항 종사자 훈련용 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 지상 항공기 이동 경로 및 푸쉬백 경로를 손 쉽게 편집 및 제어할 수 있는 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 음성 인식을 통하여 지상 항공기를 제어할 수 있는 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 관제 대상 지상 항공기, 상기 지상 항공기의 이동경로, 계류장, 유도로, 활주로 및 상기 지상 항공기의 활주로부터 게이트까지 또는 게이트부터 활주로까지의 이동 경로상의 특정 지점에 형성되는 경유점들을 표시하는 화면 구성 모듈, 상기 지상 항공기 중 선택된 지상 항공기의 상태를 표시하는 상태 표시 모듈, 상기 지상 항공기와의 교신 및 출도착/견인 항공기 제어를 위한 시나리오를 제공하는 시뮬레이션 제어 모듈, 상기 지상 항공기 제어를 위한 메뉴를 제공하는 메뉴 제공부와 상기 지상 항공기 및 관제 설정을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 제어 명령 입력부를 포함하는 입력 모듈 및 공항의 레이아웃 정보를 저장하여 상기 화면 구성 모듈에 제공하는 데이터베이스를 포함하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈을 통한 경유점 이동, 추가 또는 삭제 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기의 이동 경로를 생성하거나 변경할 수 있다.

또한, 상기 메뉴 제공부는 상기 지상 항공기의 출도착 경로, 푸쉬백 경로 및 정지선을 설정할 수 있는 메뉴를 제공하며, 상기 제어 명령 입력부는 비행허가(Delivery) 관제, 계류장(Ramp) 관제, 지상(Ground) 관제 및 국지(Local) 관제를 선택할 수 있는 관제모드를 제공하며, 선택된 관제 영역에서는 상기 지상 항공기에 대한 관제가 자동으로 이루어진다.

또한, 상기 상태 표시 모듈은 선택된 지상 항공기의 콜 사인(call sign) 및 상기 선택된 지상 항공기의 현재 명령상태를 표시할 수 있다.

또한, 상기 입력 모듈은 시점 변환 명령을 입력받고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 시점 변환 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기에 대한 시점을 변환하되, 상기 시점은 관제탑 또는 계류장 관제탑 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 입력 모듈은 시점 이동 명령을 입력받고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 시점 이동 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기에 대한 시점을 상하좌우로 이동시킬 수 있으며, 상기 입력 모듈은 항공기 고정 시점 명령을 입력받고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 항공기 고정 시점 명령에 대응하여 상기 선택된 지상 항공기 상부에 시점을 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 메뉴 제공부는 시뮬레이션 제어 메뉴를 더 제공하고, 상기 상태 표시 모듈은 상기 시뮬레이션 제어 메뉴가 선택되면 계류장, 유도로 및 활주로에 있는 지상 항공기의 리스트를 표시할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 선택된 지상 항공기에 대한 비행허가(Delivery) 요청이 승인되면 기 설정된 시간 후에 상기 선택된 지상 항공기로부터의 푸쉬백(Pushback) 요청을 자동으로 생성하며, 상기 입력 모듈을 통한 파일럿 요청(Pilot Request) 명령이 입력되면, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 즉시 푸쉬백 요청을 생성할 수 있다.

또한, 상기 상태 표시 모듈은 상기 시뮬레이션 제어 모듈에 의한 택싱(Taxing) 승인 전에 선택된 지상 항공기에 대하여 기 설정된 활주로(Runway)로의 모든 경로를 표시하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈을 통한 경로 변경 명령에 대응하여 경로 변경 승인 신호를 생성할 수 있다.

또한, 상기 경유점 이동은 드래그 동작을 통하여 이루어지며, 상기 화면 구성 모듈은 이동 경로가 변경될 수 없는 지점으로 상기 경유점이 이동된 경우에는 경고 메세지를 생성하고, 이동 경로 변경을 취소할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 경유점 삭제 명령에 대응하여, 선택된 경유점을 삭제하고 새로운 이동 경로를 생성하며, 이동 경로 생성이 불가능한 경우에는 상기 경유점 삭제 명령 이전의 상태로 복원하며, 상기 화면 구성 모듈은 상기 새로운 이동 경로를 표시할 수 있으며, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 현재의 이동 경로 종점과 상기 이동 경로에 포함되지 않는 경유점과의 연결 명령에 대응하여, 연장된 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 연장된 이동 경로를 표시할 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 현재의 이동 경로에 포함되지 않는 경유점 추가 명령에 대응하여, 변경된 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 변경된 이동 경로를 표시할 수 있으며, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 복수 개의 경유점 선택 명령에 대응하여, 선택된 복수 개의 경유점을 연결하는 새로운 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 새로운 이동 경로를 표시할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 상기 입력 모듈은 사용자로부터의 음성 명령 신호를 수신하는 음성 명령 수신부 및 수신한 음성 명령 신호를 분석하고 대응하는 제어 신호를 생성하여 상기 시뮬레이션 제어 모듈로 전달하는 제어 신호 생성부를 더 포함하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 수신된 상기 제어 신호에 대응하여 계류장, 유도로 또는 활주로에서 이동중인 지상 항공기의 이동 경로를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 실제와 같은 훈련 환경을 제공하는 비행장 관제 및 공항 종사자 훈련용 시뮬레이션 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 지상 항공기 이동 경로 및 푸쉬백 경로를 손 쉽게 편집 및 제어할 수 있는 시뮬레이션 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 음성 인식을 통하여 지상 항공기를 제어할 수 있는 시뮬레이션 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템의 화면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메뉴 제공부가 제공하는 지상 항공기 제어 명령을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메뉴 제공부가 제공하는 지상 항공기 이동 제어 명령을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 표시 모듈의 선택된 항공기의 콜 사인 및 입력된 제어 명령을 표시하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 6은 시점 변환 명령에 따른 관제탑 및 계류장 관제탑으로의 시점 변환을 나타내는 개략도이다.
도 7은 시점 고정 명령에 따른 항공기 상부로의 시점 고정을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 명령 입력부를 통한 지상 항공기 제어 명령 입력 화면 및 지상 항공기의 리스트를 나타내는 개략도이다.
도 9는 선택된 지상 항공기와의 교신 상황에 대한 시뮬레이팅(simulating) 화면을 나타내는 개략도이다.
도 10은 선택된 지상 항공기의 택싱(taxing) 경로 변경 방법을 나타내는 개략도이다.
도 11은 지상 항공기의 이동 경로상에 존재하는 경유점들을 나타내는 개략도이다.
도 12는 경유점 이동에 의한 지상 항공기의 이동 경로 변경을 나타내는 개략도이다.
도 13은 경유점 삭제에 의한 지상 항공기의 이동 경로 변경을 나타내는 개략도이다.
도 14는 경유점 추가에 의한 지상 항공기의 이동 경로 연장을 나타내는 개략도이다.
도 15는 경유점 추가에 의한 지상 항공기의 이동 경로 변경을 나타내는 개략도이다.
도 16은 경유점 선택에 의한 지상 항공기의 새로운 이동 경로 생성을 나타내는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 수 있다.

또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 상기 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템(100)은, 관제 대상 지상 항공기, 상기 지상 항공기의 이동경로, 계류장, 유도로, 활주로 및 상기 지상 항공기의 활주로부터 게이트까지 또는 게이트부터 활주로까지의 이동 경로상의 특정 지점에 형성되는 경유점들을 표시하는 화면 구성 모듈(110), 상기 지상 항공기 중 선택된 지상 항공기의 상태를 표시하는 상태 표시 모듈(120), 상기 지상 항공기와의 교신 및 출도착/견인 항공기 제어를 위한 시나리오를 제공하는 시뮬레이션 제어 모듈(130), 상기 지상 항공기 제어를 위한 메뉴를 제공하는 메뉴 제공부(141)와 상기 지상 항공기 및 관제 설정을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 제어 명령 입력부(142)를 포함하는 입력 모듈(140) 및 공항의 레이아웃 정보를 저장하여 상기 화면 구성 모듈에 제공하는 데이터베이스(150)를 포함하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈을 통한 경유점 이동, 추가 또는 삭제 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기의 이동 경로를 생성하거나 변경할 수 있다.

본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템(100)은 상기 경유점들을 이용하여 지상 항공기의 이동 경로를 제어하는 것을 특징으로 하는데, 상기 경유점들을 이동, 추가 또는 삭제하는 단순한 동작을 통하여 지상 항공기의 이동 경로를 제어할 수 있으므로, 이러한 특징은 다수의 지상 항공기들을 동시에 관제하는 훈련을 하는 경우에 보다 유용할 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템의 화면 구성도이며, 도 2의 중앙에 표시되는 화면을 참조하면, 상기 화면 구성 모듈(110)은 공항의 계류장, 유도로 및 활주로를 구성하여 제공할 수 있다.

이러한 화면을 지상감시레이더(Airport Surface Detection Equipment, ASDE) 화면이라고 하는데, 이 레이더는 공항 지상만을 탐지하며, 항공기 이동 지역내에 트래픽이 많은 공항에서는 항공기와 지상 운송 물체에 대한 안전을 위하여 필수적이라고 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화면 구성 모듈(110)은 기본적으로 지상감시레이더 화면을 이용하여 지상의 항공기들을 표시하고, 상기 데이터베이스(150)로부터 공항의 레이아웃 정보를 제공받아 지상 항공기 관제에 필요한 화면을 구성한다.

또한, 상기 데이터베이스(150)는 지상 항공기의 콜 사인(call sign) 및 기 설정된 지상 항공기의 이동 경로를 저장하고 상기 상태 표시 모듈(120) 및 화면 구성 모듈(110)에 제공할 수 있다.

상기 화면 구성 모듈(110)은 사용자의 훈련을 위하여 필요한 정보를 구성하며, 구성된 화면은 모니터 등의 외부 표시 장치(미도시)를 통하여 사용자에게 제공된다.

또한, 상기 화면 구성 모듈(110)이 표시하는 지상 항공기의 활주로와 계류장 간의 이동 경로 및 상기 이동 경로상의 특정 지점에 형성되는 경유점들에 대한 설명은 이하에서 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메뉴 제공부가 제공하는 지상 항공기 제어 명령을 나타내는 개략도이다.

도 3을 참조하면, 상기 메뉴 제공부(141)는 비행허가(Delivery), 푸쉬백(Pushback), 택싱(Taxing) 등을 비롯한 지상 항공기에 대한 각종 제어 명령을 입력할 수 있는 메뉴를 제공한다.

사용자는 상기 화면 구성 모듈(110)에 의하여 구성되어 외부 표시 장치에 의하여 나타나는 화면에서 제어하고자 하는 지상 항공기를 선택할 수 있으며, 이어서 상기 메뉴 제공부(141)가 제공하는 메뉴 중에서 원하는 메뉴를 선택하여 선택된 지상 항공기에 대한 제어를 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메뉴 제공부가 제공하는 지상 항공기 이동 제어 명령을 나타내는 개략도이다.

도 4에 도시되는 메뉴는 선택된 지상 항공기에 대한 출도착 경로, 푸쉬백 경로, 정지선 등을 편집하고 설정할 수 있도록 제공되며, 경유점 이동(Via Move), 삭제(Via Delete), 추가(Via Add)를 통하여 이동 경로를 변경하거나 생성할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제어 명령 입력부(142)는 비행허가(Delivery) 관제, 계류장(Ramp) 관제, 지상(Ground) 관제 및 국지(Local) 관제를 선택할 수 있는 관제모드를 제공하는데, 이는 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 표시 모듈의 선택된 항공기의 콜 사인 및 입력된 제어 명령을 표시하는 것을 나타내는 개략도이다.

상기 지상감시레이더 화면 표시되는 지상 항공기들 중에서 특정 지상 항공기가 선택되면, 상기 상태 표시 모듈(120)은 선택된 지상 항공기의 콜 사인(call sign) 및 상기 선택된 지상 항공기의 현재 명령 상태를 표시한다.

예를 들어, 콜 사인이 KAL751인 지상 항공기가 선택되고 상기 메뉴 제공부(131)를 통하여 비행허가(Delivery) 메뉴를 선택하게 되면, 상기 상태 표시 모듈(120)은 상기 지상 항공기의 콜 사인 KAL751 및 'D, Delivery Readback'이라는 현재의 상태를 표시할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 상태 표시 모듈(120)은 상기 지상감시레이더 화면과 구분되는 별도의 영역에 선택된 지상 항공기의 상태를 표시할 수 있으며, 상기 제어 명령 입력부(142)는 상기 선택된 지상 항공기에 대하여 비행허가(Delivery) 관제, 계류장(Ramp) 관제, 지상(Ground) 관제 및 국지(Local) 관제를 선택할 수 있는 관제모드를 제공할 수 있다.

이때, 선택된 관제 영역에서는 상기 선택된 지상 항공기에 대한 관제가 모두 자동으로 이루어진다. 따라서, 선택되지 않은 관제 영역에 있는 지상 항공기에 대해서는 사용자가 직접 관제하게 된다. 또한, 사용자가 직접 관제하는 지상 항공기가 선택된 자동 관제 영역으로 이동하게 되면, 상기 지상 항공기에 대한 관제는 자동으로 이루어지게 된다.

도 6은 시점 변환 명령에 따른 관제탑 및 계류장 관제탑으로의 시점 변환을 나타내는 개략도이다.

상기 입력 모듈(140)은 시점 변환 명령을 입력받고, 상기 화면 구성 모듈(110)은 상기 시전 변환 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기에 대한 시점을 변환하되, 상기 시점은 관제탑 또는 계류장 관제탑 중 어느 하나일 수 있다.

상기 시점 변환 명령은 키보드 또는 마우스와 같은 외부 입력 장치(미도시)를 통하여 입력될 수 있으며, 관제탑 시점, 계류장 관제탑 시점에 대하여 각각 키를 할당하거나, 하나의 키를 이용하여 관제탑과 계류장 관제탑에서의 시점으로 번갈아 나타낼 수 있을 것이다.

이러한 시점 변환을 통하여 계류장, 유도로 또는 활주로에 있는 지상 항공기에 대하여 사용자가 관제하기에 보다 적합한 시점을 선택할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 입력 모듈(140)은 시점 이동 명령을 입력받고, 상기 화면 구성 모듈(110)은 상기 시점 이동 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기에 대한 시점을 상하좌우로 이동시킬 수 있다.

이러한 시점 이동은 관제탑 또는 계류장 관제탑 시점에서 상기 선택된 지상 항공기에 대한 보다 용이한 관제를 위하여 적용될 수 있다.

상기 시점 이동은 관제탑 또는 계류장 관제탑에서의 고정된 시점에서 상하좌우로 일정 각도 범위 내에서 회전함으로써 이루어질 수 있을 것이다. 또는, 시점의 위치를 최초 고정된 위치에서 상하좌우로 이동된 위치로 옮김으로써 이루어질 수도 있을 것이다.

상기 시점 이동은 상기 시점 변화와 마찬가지로 별도의 외부 입력 장치에 의하여 제어될 수 있으며, 사용의 편리성을 고려하여 다양한 방법을 적용할 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다 할 것이다.

도 7은 시점 고정 명령에 따른 항공기 상부로의 시점 고정을 나타내는 개략도이다.

상기 입력 모듈(140)은 항공기 고정 시점 명령을 입력받고, 상기 화면 구성 모듈(110)은 상기 항공기 고정 시점 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기 상부에 시점을 고정시킬 수 있다.

도 7을 참조하면, 지상 항공기 상부에 고정된 시점을 확인할 수 있으며, 이 상태에서 상기 시점 이동 명령이 입력되면 상기 지상 항공기 상부에서 시점을 이동시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 명령 입력부를 통한 지상 항공기 제어 명령 입력 화면 및 지상 항공기의 리스트를 나타내는 개략도이다.

상기 메뉴 제공부(141)는 시뮬레이션 제어 메뉴를 더 제공하고, 상기 상태 표시 모듈(120)은 상기 시뮬레이션 제어 메뉴가 선택되면 계류장, 유도로 및 활주로에 있는 지상 항공기의 리스트를 표시한다.

도 8을 참조하면, 지상 항공기 제어 및 시뮬레이션 상황을 설정하기 위한 각종 메뉴를 확인할 수 있으며, 전체 지상 항공기의 리스트가 표시되는 것을 확인할 수 있다.

이때 특정 지상 항공기에 대한 관제를 실시하기 위해서, 상술한 바와 같이 지상감시레이더 화면에서 항공기를 선택하거나, 상기 리스트에서 항공기를 선택할 수 있다.

도 9는 선택된 지상 항공기와의 교신 상황에 대한 시뮬레이팅(simulating) 화면을 나타내는 개략도이다.

상술한 바와 같이, 지상감시레이더 화면 또는 지상 항공기 리스트에서 관제하고자 하는 지상 항공기를 선택하면 상기 상태 표시 모듈(120)은 선택된 지상 항공기의 콜 사인을 표시하며, 도 9를 참조하면, 선택된 지상 항공기의 콜 사인은 KAL751이다.

또한, 관제사로부터 항공기로의 관제 명령 또는 항공기로부터의 요청이 표시되며, 도 9에는 'R, Request Pushback' 이 예로서 표시되어 있으며, 이는 항공기로부터의 푸쉬백 요청을 의미한다.

한편, 상기 시뮬레이션 제어 모듈(130)은 선택된 지상 항공기에 대한 비행허가(delivery) 요청이 승인되면 기 설정된 시간 후에 상기 선택된 지상 항공기로부터의 푸쉬백(Pushback) 요청을 자동으로 생성하며, 상기 입력 모듈(140)을 통한 파일럿 요청(Pilot Request) 명령이 입력되면, 상기 시뮬레이션 제어 모듈(130)은 즉시 푸쉬백 요청을 생성한다.

도 10은 선택된 지상 항공기의 택싱(taxing) 경로 변경 방법을 나타내는 개략도이다.

상기 상태 표시 모듈(120)은 상기 시뮬레이션 제어 모듈(130)에 의한 택싱(Taxing) 승인 전에 선택된 지상 항공기에 대하여 기 설정된 활주로(Runway)로의 모든 경로를 표시하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈(130)은 상기 입력 모듈(140)을 통한 경로 변경 명령에 대응하여 경로 변경 승인 신호를 생성할 수 있다.

상기 상태 표시 모듈(120)은 선택된 지상 항공기(상기 예시에서 KAL751)에 대하여 택싱 경로 표시 명령 신호 입력에 대응하여, 도 10에 도시되는 바와 같이, 별도의 화면에 모든 설정된 택싱 경로를 표시한다.

상기 모든 설정된 택싱 경로 중 하나의 택싱 경로가 선택되면, 상기 화면 구성 모듈(110)은 지상감시레이더 화면에 변경될 경로(도면상 붉은선)를 나타낸다.

도 11은 지상 항공기의 이동 경로상에 존재하는 경유점들을 나타내는 개략도이다.

본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템에서 사용되는 이동 경로는 경유점을 사용하는데, 이동 경로 상에는 항상 2개 이상의 경유점이 존재하고, 이 경유점들을 지나는 경로가 자동으로 검색되어 이동 경로로 사용된다. 따라서, 이동 경로의 변경은 상기 경유점들을 이동하거나 추가, 삭제함으로써 이루어지며, 상기 경유점들에 대한 편집은 상술한 바와 같이 상기 메뉴 제공부(141)에서 제공되는 메뉴를 통하여 이루어질 수 있다.

도 12는 경유점 이동에 의한 지상 항공기의 이동 경로 변경을 나타내는 개략도이다.

상기 경유점 이동은 드래그 동작을 통하여 이루어지며, 상기 화면 구성 모듈(110)은 이동 경로가 변경될 수 없는 지점으로 상기 경유점이 이동된 경우에는 경고 메세지를 생성하고, 이동 경로 변경을 취소한다.

도 12를 참조하면, 도 11에 도시되는 이동 경로와 다른 이동 경로를 확인할 수 있는데, 도 12에 도시되는 이동 경로는 도 11에 도시되는 이동 경로상의 두 개의 경유점을 이동시켜 변경된 이동 경로이다.

도 13은 경유점 삭제에 의한 지상 항공기의 이동 경로 변경을 나타내는 개략도이다.

도 13에 도시되는 이동 경로는 도 12에 도시되는 이동 경로상의 하나의 경유점을 삭제하여 변경된 이동 경로이다.

도 13(a) 및 도 13(b)는 각각, 현재 이동 경로상의 하나의 경유점(붉은색 원 1로 표시)을 삭제하는 화면 및 경유점 삭제를 통하여 변경된 이동 경로를 나타낸다.

상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 경유점 삭제 명령에 대응하여, 선택된 경유점을 삭제하고 새로운 이동 경로를 생성하며, 이동 경로 생성이 불가능한 경우에는 상기 경유점 삭제 명령 이전의 상태로 복원하며, 상기 화면 구성 모듈은 상기 새로운 이동 경로를 표시한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 상기 입력 모듈에 의한 경유점 이동 또는 삭제 명령에 대응하여 최적 내지 최단의 새로운 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈을 통하여 상기 새로운 이동 경로를 표시한다.

도 14는 경유점 추가에 의한 지상 항공기의 이동 경로 연장을 나타내는 개략도이다.

도 14에 도시되는 바와 같이, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 현재의 이동 경로 종점(붉은색 원 1로 표시)과 상기 이동 경로에 포함되지 않는 경유점(붉은색 원 2로 표시)과의 연결 명령에 대응하여, 연장된 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 연장된 이동 경로를 표시한다.

도 14(b)는 도 14(a)에 도시되는 현재의 이동 경로의 종점과 상기 이동 경로에 포함되지 않는 경유점이 연결되는 경우에 생성되는 연장된 이동 경로를 나타낸다.

도 15는 경유점 추가에 의한 지상 항공기의 이동 경로 변경을 나타내는 개략도이다.

상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 현재의 이동 경로에 포함되지 않는 경유점 추가 명령에 대응하여, 변경된 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 변경된 이동 경로를 표시한다.

도 15를 참조하면, 도 15(a)에 현재의 이동 경로에 포함되지 않는 경유점(붉은색 원 2로 표시) 추가 명령에 대응하여, 도 15(b)에 도시되는 바와 같이 변경된 이동 경로(붉은색 원 1 및 2를 연결)가 표시되는 것을 확인할 수 있다.

도 16은 경유점 선택에 의한 지상 항공기의 새로운 이동 경로 생성을 나타내는 개략도이다.

상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 복수 개의 경유점 선택 명령에 대응하여, 선택된 복수 개의 경유점을 연결하는 새로운 이동 경로를 생성하고, 상기 화면 구성 모듈은 상기 새로운 이동 경로를 표시한다.

도 16을 참조하면, 지상감시레이더 화면에 표시되는 복수 개의 경유점들 중에서 특정 경유점들을 선택하면, 상기 특정 경유점들을 연결하는 새로운 이동 경로가 생성되어 표시되는 것을 확인할 수 있다.

이상, 도 11 내지 도 16을 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 지상감시레이더 화면에 표시되는 경유점을 이용하여 지상 항공기의 이동 경로를 편집할 수 있으며, 상기 경유점에 대한 이동, 추가 또는 삭제 명령에 대응하여 최적 내지는 최단의 새로운 이동 경로를 생성하고, 이를 화면에 표시하는 기능을 제공한다.

따라서 사용자는, 새로 생성되거나 변경된 이동 경로를 화면을 통하여 직관적으로 확인할 수 있게 된다.

일반적으로 게이트부터 활주로까지 또는 활주로부터 게이트까지의 이동 경로는 출발 지점과 도착 지점을 연결하는 미리 정해진 경로를 따르며, 지상에서 이동중인 다수의 항공기에 대한 관제는 관제탑과 항공기 사이의 일대일 음성 커뮤니케이션을 통하여 이루어진다.

반면에, 상기 경유점에 대한 이동, 추가 또는 삭제 명령은 단순한 동작을 통하여 이루어지므로, 지상에 다수의 항공기가 이동 중인 경우에도 항공기들 간의 간격 조정, 충돌 회피 등의 교통 관제 훈련을 수행함에 있어서 신속하고 용이하게 대응할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

또한, 실제 관제 상황과 달리 관제탑과 조종사 간의 직접적인 커뮤니케이션이 없는 상황을 가정한 훈련에서도 관제사의 관제 능력 향상을 위한 환경을 제공할 수 있다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템(100')에서 상기 입력 모듈(140')은, 사용자로부터 음성 명령 신호를 수신하는 음성 명령 수신부(143) 및 수신한 음성 명령 신호를 분석하고 대응하는 제어 신호를 생성하여 상기 시뮬레이션 제어 모듈로 전달하는 제어 신호 생성부(144)를 더 포함하고, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 수신된 상기 제어 신호에 대응하여 계류장, 유도로 또는 활주로에서 이동중인 지상 항공기의 이동 경로를 제어할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템은, 경유점을 편집하여 지상 항공기의 이동 경로를 새로 생성하거나 변경할 수 있는 한편, 다른 실시예에서는 상기 음성 명령 수신부(143) 및 제어 신호 생성부(144)를 이용하여 사용자의 음성을 통해 이동 중인 지상 항공기의 이동 경로를 제어할 수 있다.

예를 들어, 기 설정된 이동 경로를 따라 이동 중인 지상 항공기를 선택하고, 제어하고자 하는 위치에서 'turn right', 'turn left' 또는 'stop' 등의 음성 명령신호가 상기 음성 명령 수신부(143)를 통해 입력되면, 상기 제어 신호 생성부(144)는 상기 음성 명령 신호를 분석하여, 대응하는 제어 신호를 생성한다.

상기 시뮬레이션 제어 모듈(130)은 경유점 이동, 추가 또는 삭제에 대응하는 이동 경로 변경과 마찬가지로, 상기 제어 신호 수신에 대응하여 지상 항공기의 이동 경로를 제어할 수 있다.

100, 100' : 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템
110 : 화면 구성 모듈 120 : 상태 표시 모듈
130 : 시뮬레이션 제어 모듈 140, 140' : 입력 모듈
141 : 메뉴 제공부 142 : 제어 명령 입력부
143 : 음성 명령 수신부 144 : 제어 신호 생성부
150 : 데이터베이스

Claims (15)

1. 관제 대상 지상 항공기, 상기 지상 항공기의 이동경로, 계류장, 유도로, 활주로 및 상기 지상 항공기의 활주로부터 게이트까지 또는 게이트부터 활주로까지의 이동 경로상의 특정 지점에 형성되는 경유점들을 표시하는 화면 구성 모듈;
   상기 지상 항공기 중 선택된 지상 항공기의 상태를 표시하는 상태 표시 모듈;
   상기 지상 항공기와의 교신 및 출도착/견인 항공기 제어를 위한 시나리오를 제공하는 시뮬레이션 제어 모듈;
   상기 지상 항공기 제어를 위한 메뉴를 제공하는 메뉴 제공부와 상기 지상 항공기 및 관제 설정을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 제어 명령 입력부를 포함하는 입력 모듈; 및
   공항의 레이아웃 정보를 저장하여 상기 화면 구성 모듈에 제공하는 데이터베이스를 포함하고,
   상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈을 통한 경유점 이동, 추가 또는 삭제 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기의 이동 경로를 생성하거나 변경하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 메뉴 제공부는 상기 지상 항공기의 출도착 경로, 푸쉬백 경로 및 정지선을 설정할 수 있는 메뉴를 제공하며,
   상기 제어 명령 입력부는 비행허가(Delivery) 관제, 계류장(Ramp) 관제, 지상(Ground) 관제 및 국지(Local) 관제를 선택할 수 있는 관제모드를 제공하며, 선택된 관제 영역에서는 상기 지상 항공기에 대한 관제가 자동으로 이루어지는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 상태 표시 모듈은 선택된 지상 항공기의 콜 사인(call sign) 및 상기 선택된 지상 항공기의 현재 명령상태를 표시하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 입력 모듈은 시점 변환 명령을 입력받고,
   상기 화면 구성 모듈은 상기 시점 변환 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기에 대한 시점을 변환하되, 상기 시점은 관제탑 또는 계류장 관제탑 중 어느 하나인 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 입력 모듈은 시점 이동 명령을 입력받고,
   상기 화면 구성 모듈은 상기 시점 이동 명령에 대응하여 선택된 지상 항공기에 대한 시점을 상하좌우로 이동시키는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 입력 모듈은 항공기 고정 시점 명령을 입력받고,
   상기 화면 구성 모듈은 상기 항공기 고정 시점 명령에 대응하여 상기 선택된 지상 항공기 상부에 시점을 고정시키는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 메뉴 제공부는 시뮬레이션 제어 메뉴를 더 제공하고,
   상기 상태 표시 모듈은 상기 시뮬레이션 제어 메뉴가 선택되면 계류장, 유도로 및 활주로에 있는 지상 항공기의 리스트를 표시하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 시뮬레이션 제어 모듈은 선택된 지상 항공기에 대한 비행허가(Delivery) 요청이 승인되면 기 설정된 시간 후에 상기 선택된 지상 항공기로부터의 푸쉬백(Pushback) 요청을 자동으로 생성하며,
   상기 입력 모듈을 통한 파일럿 요청(Pilot Request) 명령이 입력되면, 상기 시뮬레이션 제어 모듈은 즉시 푸쉬백 요청을 생성하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 상태 표시 모듈은 상기 시뮬레이션 제어 모듈에 의한 택싱(Taxing) 승인 전에 선택된 지상 항공기에 대하여 기 설정된 활주로(Runway)로의 모든 경로를 표시하고,
   상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈을 통한 경로 변경 명령에 대응하여 경로 변경 승인 신호를 생성하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 경유점 이동은 드래그 동작을 통하여 이루어지며,
    상기 화면 구성 모듈은 이동 경로가 변경될 수 없는 지점으로 상기 경유점이 이동된 경우에는 경고 메세지를 생성하고, 이동 경로 변경을 취소하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 경유점 삭제 명령에 대응하여, 선택된 경유점을 삭제하고 새로운 이동 경로를 생성하며, 이동 경로 생성이 불가능한 경우에는 상기 경유점 삭제 명령 이전의 상태로 복원하며,
    상기 화면 구성 모듈은 상기 새로운 이동 경로를 표시하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 현재의 이동 경로 종점과 상기 이동 경로에 포함되지 않는 경유점과의 연결 명령에 대응하여, 연장된 이동 경로를 생성하고,
    상기 화면 구성 모듈은 상기 연장된 이동 경로를 표시하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 현재의 이동 경로에 포함되지 않는 경유점 추가 명령에 대응하여, 변경된 이동 경로를 생성하고,
    상기 화면 구성 모듈은 상기 변경된 이동 경로를 표시하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 제어 모듈은 상기 입력 모듈에 의한 복수 개의 경유점 선택 명령에 대응하여, 선택된 복수 개의 경유점을 연결하는 새로운 이동 경로를 생성하고,
    상기 화면 구성 모듈은 상기 새로운 이동 경로를 표시하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 입력 모듈은
    사용자로부터의 음성 명령 신호를 수신하는 음성 명령 수신부; 및
    수신한 음성 명령 신호를 분석하고 대응하는 제어 신호를 생성하여 상기 시뮬레이션 제어 모듈로 전달하는 제어 신호 생성부를 더 포함하고,
    상기 시뮬레이션 제어 모듈은 수신된 상기 제어 신호에 대응하여 계류장, 유도로 또는 활주로에서 이동중인 지상 항공기의 이동 경로를 제어하는 항공기 지상 관제 훈련용 시뮬레이션 시스템.
    

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