KR20160081139A - 전장 상황 가시화 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

잠수함 또는 수상함 등의 전함에 설치되어 주변 해양 및 전장 상황을 효과적으로 전달하여 운용자의 결심에 도움을 주는 전장 상황 가시화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 저장한 데이터베이스, 잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하는 탐지 시스템, 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성하는 가상현실 화상 생성부, 상기 가상현실 화상 생성부에서 생성된 화상정보에 상기 탐지 시스템에 의해 탐지된 정보를 부가하여 증강현실 화상을 생성하는 증강현실 화상 생성부, 상기 증상현실 화상 생성부에서 생성된 화상을 3차원 홀로그램으로 표시하는 표시 시스템을 포함하는 구성을 마련하여, 잠수함 또는 수상함 등의 전함의 작전 능력 및 운항능력을 향상시킬 수 있다.

Description

전장 상황 가시화 시스템 및 방법{Visualization system of battleground situation and method thereof}
본 발명은 3차원 홀로그램기술을 이용한 해양 및 전장(戰場) 상황 가시화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 잠수함 또는 수상함 등의 전함에 설치되어 주변 해양 및 전장 상황을 효과적으로 전달하여 운용자의 결심에 도움을 주는 전장 상황 가시화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차나 선박, 항공기 등과 같은 다른 교통수단과 달리, 잠수함(또는 잠수체. 이하, '잠수함'’이라고 통칭함)에는 운항자가 전방이나 측방, 후방 등을 관측할 수 있는 창이 없으며, 있더라도 바닷물의 탁도 등에 의해 시계(視界)가 극히 제한적이어서, 이를 통해 주변 지형과 자함과의 상대적 위치를 파악하는 것이 거의 불가능하다. 또한 순양함, 구축함과 같은 전투함(이하, '전함')은 심해에 있는 잠수함과 같은 위치를 심해의 지리적 상황과 연동하여 실시간으로 인식할 수 없다는 문제가 있었다.
따라서, 잠수함은 수중에서 자신의 위치를 파악하기 위해 자함 내에 설치된 관성항법장치(INS)를 이용한다. 또한 수면 근처에 부상하였을 경우에는 GPS 장치로부터 자함의 위치를 확인하기도 한다. 이때, 잠수함 승조원은 이러한 관성항법장치 등을 통하여 파악된 자함의 위치 좌표를 바탕으로, 항법사의 추측(Dead Reckoning)과 자함이 운항하고 있는 해역의 해저 지형도 등을 통해 자함 주변의 해저 지형 및 장애물을 예측하고 분석하여 항해하므로, 함 조종과 관련된 의사 결정에 시간이 소요됨은 물론, 자료의 분석이나 정보 전달 과정에서의 오류 발생 가능성이 상존하여 왔다.
한편, 직관적이지 못한 정보를 해석하는 과정에서 오는 장비 운용자 및 항해사의 정신적 피로감, 이를 바탕으로 자함 운용에 대한 의사결정을 해야 하는 승조원들의 부담감이 매우 크며, 복잡한 지형에서는 해저 면과의 충돌 위험성도 상존하고 있다.
즉, 기존 잠수함, 수상함 등은 내부 시스템(전투체계)에 탐지된 표적 정보를 2차원 전자 해도상에 표기한다. 이때 표적 정보는 표적 번호 및 표적의 속도, 방향, 거리 등 기본 정보와 위협도 등이 기점판(plotting table)에 표시된다.
이러한 기점판은 전술 수립을 위한 보조대 기능을 하며, 기점판에서 확인할 수 없는 표적을 다양한 정보를 확인하기 위해 전투체계는 MFCC(MFCC, Multi-Function Control Console)에서 여러 화면을 제공한다.
이를 위해 종래의 잠수함에 있어서는 2차원 전자해도 및 해도를 전시할 수 있는 판 형태의 구조를 마련하고, 2차원 해도 상 표적 정보를 표시할 수 있는 전자 또는 물리적 장치를 구비하며, 표적함의 정보를 전자해도 상에 표시하여 운용자의 의사결정을 지원하도록 구성된다.
또한 최근에는 증강현실(增强現實: Augmented Reality)을 이용하고 화면을 이용하여 작업 수행자의 시각적인 제한을 없애는 기술도 개시되어 있다.
이와 같은 증강현실은 사용자가 눈으로 보는 현실 세계와 부가정보를 갖는 가상 세계를 합쳐 새로운 통합 환경을 생성한다. 현실환경과 가상환경을 융합하는 증강현실 시스템은 1990년대 후반부터 미국, 일본을 중심으로 연구개발이 진행되고 있다. 현실세계를 가상세계로 보완해주는 개념인 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경을 사용한다.
이러한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 및 2 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 잠수함 운항시 잠수함에 장착된 각종 탐지체계로부터 획득된 것으로서 소나(Sonar), 레이더(Radar) 등으로부터 포착된 자함 주변 물체에 관한 정보가 포함되는 센서 정보를 자동 및 반자동으로 받아들이고, 이를 적정한 형태로 변환하여 통제 모듈로 전달하는 센서 모듈, 해역 특성 정보를 저장하고 있으며, 통제 모듈의 호출에 따라 해역 특성 정보를 통제 모듈에 전달하는 데이터베이스 서버 모듈, 가상 창을 구현하기 위한 디스플레이 장치를 수반하며, 통제 모듈에서 통합 및 가공된 센서 정보와 해역 특성 정보를 받아들여 이를 가상 창 시스템 운용자에게 필요한 3차원 시각 정보로 변환하여 가상 창에 전시하는 그래픽 모듈 및 상기 센서 모듈, 상기 데이터베이스 서버 모듈, 상기 그래픽 모듈과 정보를 송수신하면서 이들을 통합관리하는 주 모듈로서, 3차원 시각 정보를 포함한 잠수함의 운항 정보를 적정한 형태로 표시하기 위한 연산을 수행하며, 가상 창 시스템 운용자의 통제를 받아들이고 이를 처리하는 통제 모듈을 포함하는 잠수함의 가상 창(Virtual Window) 시스템에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터를 결합하는 단계, 결합된 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터을 사용하여 다수의 호겔(hogel)을 위한 데이터를 형성하는 단계, 홀로그래픽 기록 매체에서 다수의 호겔을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영상 데이터는 실제 환경을 기술하는 현실적 정보를 포함하고, 상기 제2 영상 데이터는 적어도 하나의 실제 환경의 특징을 기술하는 묘사적 정보와 실제 환경과 서로 작용하는 실제 객체를 포함하고, 다수의 호겔은 다수의 호겔에 대한 데이터를 사용하여 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 홀로그램(200), 산(205,215), 언덕(210), 강(220), 분리된 병력 심볼(225), 비행기 심볼(230), 적군위치 심볼(235)을 나타내는 홀로그램(200)이 LCD 프로젝터에 의해 실현되는 방법에 대해 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0901725호(2009.06.02 등록) 미국 등록특허 US 7,190,496호(2007.03.13 등록)
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 2차원적인 상태만을 표시하므로 실질적인 전장 상황을 표시할 수가 없어 다수의 표시 수단을 종합하여 운영자가 판단을 해야하는 문제가 있었다.
또 상기와 같은 종래의 기술에서는 해저의 상태 변화에 대응하여 실시간으로 대처하기가 곤란하다는 문제점도 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 잠수함 또는 전함의 운영시 다양한 센서에서 수집된 데이터를 3차원 홀로그램(Hologram) 기술을 활용하여 미리 구축된 해저지형 데이터와 함께 체계적이고 간결하게 전시하여 지휘 판단에 필요한 정보를 효과적으로 제공할 수 있는 전장 상황 가시화 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 3차원 해저지형 등의 환경정보와 함께 잠수함 또는 전함 및 목표물의 주요정보인 방향, 속도, 거리, 이동 예상 경로 등을 가시화할 수 있는 전장 상황 가시화 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유사 시, 전술 수립을 위한 보조대 역할을 제공하고, 모델링 및 시뮬레이션 기술을 활용한 목표물에 대한 공격 등의 예측 결과를 가시화할 수 있는 전장 상황 가시화 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 데이터 글로브(Data Glove)를 사용하여 3차원 데이터 조작을 용이하게 실현할 수 있는 전장 상황 가시화 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전장(戰場) 상황 가시화 시스템은 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함의 주변 상황을 가시화하여 표시하는 시스템으로서, 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 저장한 데이터베이스, 잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하는 탐지 시스템, 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성하는 가상현실 화상 생성부, 상기 가상현실 화상 생성부에서 생성된 화상정보에 상기 탐지 시스템에 의해 탐지된 정보를 부가하여 증강현실 화상을 생성하는 증강현실 화상 생성부, 상기 증상현실 화상 생성부에서 생성된 화상을 3차원 홀로그램으로 표시하는 표시 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 표시 시스템에 의해 표시된 3차원 홀로그램을 표시 상태를 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 제어수단은 다수의 센서가 장착된 데이터 글로브(Data Glove)인 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 전투체계(CMS :Combat Management System)와 연동하는 인터페이스 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 데이터베이스에 저장된 목표물에 대한 정보를 기반으로 하여 상기 탐지 시스템을 통해 상기 목표물의 이동 예상 경로를 추정하는 경로 추정 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 표시 시스템은 3차원 홀로그램을 출력하는 출력장치를 포함하고, 상기 출력장치는 잠수함 또는 전함의 전투 정보실(CIC) 내에 구비된 기점판(Plotting table)에 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 출력장치는 상기 목표물에 대한 정보 및 잠수함 또는 전함과 상기 목표물과의 상대 거리를 표시하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 증강현실 화상 생성부는 상기 탐지 시스템에 의해 실시간으로 탐지된 정보에 따라 증강현실 화상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 있어서, 상기 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보는 지형, 수온, 해류에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법은 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함의 주변 상황을 가시화하여 표시하는 방법으로서, (a) 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 저장한 데이터베이스화하는 단계, (b) 상기 단계 (a)에서 데이터베이스화된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성하는 단계, (c) 잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하는 단계, (d) 상기 단계 (b)에서 생성된 3D 가상현실의 화상정보에 대해 상기 단계 (c)에서 탐지된 해저 또는 해상의 현재 상태 정보에 따라 증강현실 화상을 생성하는 단계, (e) 상기 단계 (d)에서 생성된 화상을 3차원 홀로그램으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법에 있어서, (f) 상기 단계 (e)에 의해 표시된 3차원 홀로그램을 표시 상태를 데이터 글로브(Data Glove)로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법에 있어서, (g) 상기 단계 (a)에서 저장된 목표물에 대한 정보를 기반으로 하여 상기 목표물의 이동 예상 경로를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법에 있어서, 상기 단계 (g)에서 상기 목표물에 대한 정보 및 잠수함 또는 전함과 상기 목표물과의 상대 거리를 표시하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템 및 방법에 의하면, 기존 전투체계와 연동하여 목표물 및 자함에 대한 정보 및 전장 상황과 해양 상황의 다양한 정보를 효과적으로 시각화할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템 및 방법에 의하면, 전장 상황과 해양 상황 및 목표물에 대한 표적 정보를 시각적으로 획득할 수 있어 운용자 의사결정상의 지연을 최소화하고, 예측정보 시각화를 통해 잠수함 또는 수상함 등의 전함의 작전 능력 및 운항능력을 향상시킬 수 있다는 효과도 얻어진다.
즉 본 발명에 의하면, 잠수함의 경우, 시각적인 정보가 배제되어 있는 운용환경에서 3차원 해저지형 데이터, 자함 위치정보, 목표물의 위치 정보 및 경로 추정 정보를 제공함으로써 잠수함 운용자들의 심리적 안정감에 기여할 수 있는 효과도 얻어진다.
도 1은 종래의 기술에 따른 홀로그램의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템의 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 가상현실 화상 생성부에 의해 생성된 작전 지역 화상의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 도 2에 도시된 증강현실 화상 생성부에 의해 생성된 작전 지역 화상의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에서 탐지 음영 지역의 수온 및 음속 데이터를 표시하는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에서 소나(SONAR) 데이터의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 경로 추정 시스템에 의해 목표물의 이동 예상 경로를 추정한 상태를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 의해 생성된 작전 지역 3차원 홀로그램의 일 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법을 설명하기 위한 공정도.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템의 구성을 도면에 따라서 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템의 블록도 이다.
본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함의 주변 상황을 가시화하여 표시하는 시스템으로서, 잠수함 또는 전함에 장착된 내장 시스템(10)을 구비하고, 잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하는 탐지 시스템(30)과 연동되며, 상기 내장 시스템(10)은 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 저장한 데이터베이스(11), 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성하는 가상현실 화상 생성부(12), 상기 가상현실 화상 생성부에서 생성된 화상정보에 상기 탐지 시스템에 의해 탐지된 정보를 부가하여 증강현실 화상을 생성하는 증강현실 화상 생성부(13), 상기 증상현실 화상 생성부에서 생성된 화상을 3차원 홀로그램으로 표시하는 표시 시스템(14)을 포함한다.
상기 내장 시스템(10)은 전투체계(CMS :Combat Management System, 40)와 연동하는 인터페이스 수단을 구비하고, 상기 데이터베이스(11)에 저장된 목표물에 대한 정보를 기반으로 하여 상기 탐지 시스템(30)을 통해 상기 목표물의 이동 예상 경로를 추정하는 경로 추정 시스템(15)을 구비한다.
상기 데이터베이스(11)는 통상의 데이터 저장수단으로서, 자함인 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 해저의 지형정보, 목표물인 적함에 대한 정보가 미리 저장되며, 접근 및 검색의 용이성 및 효율성 등을 감안하여 데이터베이스 구축이론에 의하여 구성될 수 있다
상기 가상현실 화상 생성부(12)는 마이크로프로세서 및 프로그램에 의해 실현되며, 상기 데이터베이스(11)에 저장된 정보에 따라 미리 생성된다.
상기 증강현실 화상 생성부(13)는 자함 및 목표물의 실시간 위치정보에 따라 증강현실 화상을 생성한다. 이와 같은 증강현실 화상 생성부(13)도 마이크로프로세서 및 프로그램에 의해 실현되며, 상기 데이터베이스(11), 가상현실 화상 생성부(12), 증강현실 화상 생성부(13)는 통상의 서버 또는 컴퓨터 시스템에 의해 구현될 수 있다.
즉, 상기 증강현실 화상 생성부(13)는 예를 들어 잠수함 또는 전함 등에 미리 설치된 다양한 센서, 소나(SONAR), 카메라 등으로 이루어진 탐지 시스템(30)을 통해 수집된 음파 정보, 화상정보 및 위치정보에 따라 증강현실 화상을 생성하며, 실시간 위치정보는 잠수함 또는 전함 및 목표물의 실제 동적 거동 정보에 따라 생성된다. 즉, 상기 증강현실 화상 생성부(13)는 상기 탐지 시스템(30)에 의해 실시간으로 탐지된 정보에 따라 증강현실 화상을 생성한다.
상기 표시 시스템(14)은 잠수함 또는 전함 내에 마련된 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 넷북, PDA, 태블릿PC, 스마트폰 등의 디스플레이 및 3차원 홀로그램을 출력하는 출력장치를 포함하고, 상기 출력장치는 잠수함의 전투 정보실(CIC) 내에 구비된 기점판(Plotting table)에 마련되며, 상기 서버 또는 컴퓨터 시스템과 유무선으로 연결된다.
상기 표시 시스템(14)에는 3차원 홀로그램 기술을 활용하여 미리 구축된 해저지형 데이터와 함께 현시함으로써, 전시 지휘 판단에 필요한 정보를 효과적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 표시 시스템(14)에 의해 표시된 3차원 홀로그램을 표시 상태를 제어하는 제어수단(20)을 포함하고, 상기 제어수단(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 센서가 장착된 데이터 글로브(Data Glove)를 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따르면, 가상현실 화상 생성부(12)에 의해 획득한 해저 지형 정보(3D 맵) 위에 실시간으로 업데이트정보(다양한 센서를 통한 센싱 데이터)를 활용하여 홀로그램을 구현하고 제어수단(20)을 통해 현시 화면 또는 데이터를 제어할 수 있다.
상기 출력장치는 상기 목표물에 대한 정보 및 잠수함 또는 전함과 상기 목표물과의 상대 거리를 표시하며, 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보로서 지형, 수온, 해류에 대한 정보도 함께 표시한다.
다음에 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 과정 및 방법에 대해 도 3 내지 도 9에 따라 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 가상현실 화상 생성부에 의해 생성된 작전 지역 화상의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 증강현실 화상 생성부에 의해 생성된 작전 지역 화상의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에서 탐지 음영 지역의 수온 및 음속 데이터를 표시하는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에서 소나(SONAR) 데이터의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 경로 추정 시스템에 의해 목표물의 이동 예상 경로를 추정한 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템에 의해 생성된 작전 지역 3차원 홀로그램의 일 예를 나타내는 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
본 발명에 따른 전장 상황 가시화 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함의 주변 상황을 가시화하여 표시하는 방법으로서, 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 데이터베이스(11)에 저장하기 위해 데이터베이스화한다(S10). 이러한 데이터베이스화는 미리 주어진 정보, 예를 들어 자함인 잠수함 또는 전함에 대한 정보 및 해저의 상태에 대한 지리적 생태적 정보, 목표물인 적함에 대한 정보 등을 저장하는 것에 의해 실현된다.
다음에, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단계 S10에서 데이터베이스화된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성한다(S20). 즉 기본적으로 자함과 목표물이 존재하는 해저 또는 해상의 작전 지역에 대한 지리적 정보를 생성하여 표시시스템(14)에 표시한다. 이와 같은 표시는 예를 들어 잠수함 또는 전함 내에 마련된 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 넷북, PDA, 태블릿PC, 스마트폰 등의 디스플레이에 표시될 수 있다.
한편 탐지 시스템(30)은 잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하고(S30), 상기 단계 S20에서 생성된 3D 가상현실의 화상정보에 대해 상기 단계 S30에서 탐지된 해저 또는 해상의 현재 상태 정보에 따라 도 4에 도시된 바와 같은 증강현실 화상을 생성한다(S40). 이에 따라 일 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 표시 시스템(14)에는 작전 지역인 해저의 지리적 정보, 잠수함, 전함 및 목표물인 적함(예를 들어, 적군의 잠수함)의 형태가 표시된다.
한편 표시 시스템(14)에는 도 5에 도시된 바와 같은 탐지 음영 지역의 수온 및 음속 데이터도 표시되며, 탐지 시스템(30)의 소나에 의해 도 6에 도시된 바와 같은 소나(SONAR) 데이터도 표시된다. 또한 경로 추정 시스템(15)에 의해 잠수함 또는 전함 및 목표물의 이동 경로도 도 7에 도시된 바와 같이 추정되어 표시된다.
이와 같은 표시는 상술한 바와 같이 자함에 장착된 디스플레이에서 실행된다.
도 3 내지 도 7에 각각 도시된 표시 상태는 표시 시스템(14)의 3차원 홀로그램을 출력하는 출력장치에 의해 잠수함 또는 전함의 전투 정보실(CIC) 내에 구비된 기점판(Plotting table)에 도 8에 도시된 바와 같이 3차원 홀로그램으로 출력된다(S50).
이와 같은 3차원 홀로그램의 출력은 예를 들어 '제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법'인 대한민국 등록특허 10-1092909(2011.12.06 등록) 등에 개시된 기술에 의해 실현할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.
상기 단계 S50에 의해 표시된 3차원 홀로그램을 표시 상태는 도 2에 도시된 제어수단(20)인 데이터 글로브(Data Glove)로 제어한다(S60).
한편, 상기 단계 S60이 후에도 상기 단계 S10에서 저장된 목표물에 대한 정보를 기반으로 하여 상기 탐지 시스템(30)에 의해 상기 목표물의 이동 예상 경로를 계속 추적하여 추정한다(S70).
이와 함께 상기 단계 S70에서 상기 목표물에 대한 정보 및 잠수함 또는 전함과 상기 목표물과의 상대 거리를 표시하며(S80), 상기 단계 S70 및 S80에서의 상태는 상기 단계 S50에 실시간으로 동시에 반영된다.
이에 따라 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함과 목표물인 적함의 주변 상황을 가시화하여 표시할 수 있으므로, 예측정보 시각화를 통해 잠수함 또는 전함의 운항능력을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
즉, 상기 실시 예에서는 잠수함 또는 수상함 등의 전함에 설치되어 주변 해양 및 전장 상황을 효과적으로 전달하여 운용자의 결심에 도움을 주는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 일반 상선, 여객선 등에도 적용 가능하다.
본 발명에 따른 전장 상황 가시화 시스템 및 방법을 사용하는 것에 의해 잠수함 또는 수상함 등의 전함에 설치되어 주변 해양 및 전장 상황을 효과적으로 전달할 수 있다.
11 : 데이터베이스
12 : 가상현실 화상 생성부
13 : 증강현실 화상 생성부
14 : 표시 시스템
15 : 경로 추정 시스템

Claims (13)

  1. 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함의 주변 상황을 가시화하여 표시하는 시스템으로서,
    잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 저장한 데이터베이스,
    잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하는 탐지 시스템,
    상기 데이터베이스에 저장된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성하는 가상현실 화상 생성부,
    상기 가상현실 화상 생성부에서 생성된 화상정보에 상기 탐지 시스템에 의해 탐지된 정보를 부가하여 증강현실 화상을 생성하는 증강현실 화상 생성부,
    상기 증상현실 화상 생성부에서 생성된 화상을 3차원 홀로그램으로 표시하는 표시 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 시스템에 의해 표시된 3차원 홀로그램을 표시 상태를 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어수단은 다수의 센서가 장착된 데이터 글로브(Data Glove)인 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    전투체계(CMS :Combat Management System)와 연동하는 인터페이스 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터베이스에 저장된 목표물에 대한 정보를 기반으로 하여 상기 탐지 시스템을 통해 상기 목표물의 이동 예상 경로를 추정하는 경로 추정 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표시 시스템은 3차원 홀로그램을 출력하는 출력장치를 포함하고,
    상기 출력장치는 잠수함 또는 전함의 전투 정보실(CIC) 내에 구비된 기점판(Plotting table)에 마련된 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 출력장치는 상기 목표물에 대한 정보 및 잠수함 또는 전함과 상기 목표물과의 상대 거리를 표시하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 증강현실 화상 생성부는 상기 탐지 시스템에 의해 실시간으로 탐지된 정보에 따라 증강현실 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보는 지형, 수온, 해류에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 시스템.
  10. 잠수함 또는 전함의 운영시 잠수함 또는 전함의 주변 상황을 가시화하여 표시하는 방법으로서,
    (a) 잠수함 또는 전함에 대한 정보, 잠수함 또는 전함이 위치한 해저 또는 해상의 작전 지역의 위치 정보, 목표물에 대한 정보를 저장한 데이터베이스화하는 단계,
    (b) 상기 단계 (a)에서 데이터베이스화된 정보에 따라 3D 가상현실의 화상정보를 생성하는 단계,
    (c) 잠수함 또는 전함 및 목표물이 위치한 해저 또는 해상의 현재 상태의 정보를 탐지하는 단계,
    (d) 상기 단계 (b)에서 생성된 3D 가상현실의 화상정보에 대해 상기 단계 (c)에서 탐지된 해저 또는 해상의 현재 상태 정보에 따라 증강현실 화상을 생성하는 단계,
    (e) 상기 단계 (d)에서 생성된 화상을 3차원 홀로그램으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    (f) 상기 단계 (e)에 의해 표시된 3차원 홀로그램을 표시 상태를 데이터 글로브(Data Glove)로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    (g) 상기 단계 (a)에서 저장된 목표물에 대한 정보를 기반으로 하여 상기 목표물의 이동 예상 경로를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단계 (g)에서 상기 목표물에 대한 정보 및 잠수함 또는 전함과 상기 목표물과의 상대 거리를 표시하는 것을 특징으로 하는 전장 상황 가시화 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107801034A (zh) * 2017-11-14 2018-03-13 青岛乐爱创意科技有限公司 一种基于机器视觉的水下潜艇增强现实机构方法
WO2022055033A1 (ko) * 2020-09-09 2022-03-17 박성아 홀로그램을 이용한 iot 기반의 인터랙티브 보트
KR20220037311A (ko) 2020-09-17 2022-03-24 대우조선해양 주식회사 3차원 전장환경 실감 가시화 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695656A (ja) * 1992-09-17 1994-04-08 Sony Corp 立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置
JP2003004848A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Nec Corp ソーナー探知範囲予察可視化システム、方法及びプログラム
US20050052714A1 (en) * 2003-07-24 2005-03-10 Zebra Imaging, Inc. Enhanced environment visualization using holographic stereograms
KR20090019409A (ko) * 2007-08-21 2009-02-25 한국해양연구원 잠수함의 가상 창(Ｖｉｒｔｕａｌ Ｗｉｎｄｏｗ) 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695656A (ja) * 1992-09-17 1994-04-08 Sony Corp 立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置
JP2003004848A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Nec Corp ソーナー探知範囲予察可視化システム、方法及びプログラム
US20050052714A1 (en) * 2003-07-24 2005-03-10 Zebra Imaging, Inc. Enhanced environment visualization using holographic stereograms
US7190496B2 (en) 2003-07-24 2007-03-13 Zebra Imaging, Inc. Enhanced environment visualization using holographic stereograms
KR20090019409A (ko) * 2007-08-21 2009-02-25 한국해양연구원 잠수함의 가상 창(Ｖｉｒｔｕａｌ Ｗｉｎｄｏｗ) 시스템
KR100901725B1 (ko) 2007-08-21 2009-06-08 한국해양연구원 잠수함의 가상 창(Ｖｉｒｔｕａｌ Ｗｉｎｄｏｗ) 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107801034A (zh) * 2017-11-14 2018-03-13 青岛乐爱创意科技有限公司 一种基于机器视觉的水下潜艇增强现实机构方法
WO2022055033A1 (ko) * 2020-09-09 2022-03-17 박성아 홀로그램을 이용한 iot 기반의 인터랙티브 보트
KR20220037311A (ko) 2020-09-17 2022-03-24 대우조선해양 주식회사 3차원 전장환경 실감 가시화 시스템

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