KR20200073595A - 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템에 관한 것으로, 선착장의 해상에 운영되어 대형선박을 예인하는 복수의 예인드론과; 상기 선착장에 구비되어 상기 예인드론의 대기고정 및 충전을 수행하는 드론도크와; 상기 선착장의 관제센터에 구비되어 대형선박의 접안 시 선착장으로 접안 예인 하거나, 대형선박의 출항 시 선착장으로부터 출항 예인 할 수 있도록 복수의 예인드론을 군집으로 운영하는 제어부를 포함하며, 상기 예인드론의 둘레에는 상기 예인드론이 예인을 위해 상기 대형선박에 접촉시 충격완화 및 대형선박의 손상을 방지하는 범퍼가 더 구비되고, 상기 예인드론은 하나의 메인드론와 복수의 서브드론으로 분할 구성되어 상기 메인드론이 대형선박이 어느 한 부분에 접촉으로 위치가 결정되면, 상기 제어부는 제공되는 대형선박의 제원정보를 기초로 상기 메인드론을 기준으로 하여 상기 복수의 서브드론이 대형선박의 접촉 위치를 결정하여 대형선박을 예인하는 것을 특징으로 하여 유조선 또는 화물선과 같은 대형 선박의 입항 및 접안을 위해 기존에 사용하던 예인선을 대체하여 다수의 수상 드론을 군집으로 제어함에 따라 대형 선박의 접안, 출항, 예인을 보다 정밀하고 안전하게 수행할 수 있는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템에 관한 것이다.

Description

대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템{Towing Swarm Robots for a Large Vessel}

본 발명은 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유조선 또는 화물선과 같은 대형 선박의 입항 및 접안을 위해 기존에 사용하던 예인선을 대체하여 다수의 수상 드론을 군집으로 제어함에 따라 대형 선박의 접안, 출항, 예인을 보다 정밀하고 안전하게 수행할 수 있는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 드론은 무인 소형 비행기에 일종으로 사용자가 조이스틱의 조작 또는 GPS 기술을 접목한 자율주행 시스템을 통한 자동항법으로 주행이 가능하다.

최근 들어, 드론에 대한 관심이 급증하면서 드론을 활용한 다양한 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히, IT 분야의 기술이 항공 분야에 접목되면서 드론을 활용한 다양한 연구결과가 나오게 되었으며, 다수의 드론이 협업하여 임무의 성공 확률을 증가시키거나 임무 수행 시간을 단축시키는 군집 비행 연구가 각광받고 있다.

이러한, 기술에 관한 것으로 특허문헌 1은 군집 비행 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 시스템은 드론에 설치되는 복수의 센서, 그리고 복수의 센서의 상태를 판단하여 센서 모드를 결정하고, 복수의 센서 중에서 결정된 센서 모드를 구성하는 센서를 사용하여 드론의 위치를 예측하는 제어부를 포함하는 복수의 드론을 포함한다. 본 발명에 의하면, 드론에 설치된 복수의 센서에 대한 상태를 기초로 센서 모드를 결정하고, 센서 모드를 구성하는 적어도 하나의 센서를 사용하여 드론의 위치를 정밀하게 예측할 수 있는 기술을 제공하였다.

그리고, 특허문헌 2는 무인표적예인선 원격통제장치 및 통제방법에 관한 것으로, 함정 등의 해양전투체계의 사격성능 시험, 함포나 미사일의 요격성능 시험시 대상이 되는 적함용 표적선을 예인하여, 해양의 원하는 위치에 이동시키거나 혹은 원하는 기동을 구현시키기 위하여 사람이 타지않고 모선 또는 육상기지에서 원격으로 제어하는 무인표적예인선 원격통제장치 및 통제방법에 관한 것이다.

따라서, 특허문헌 2는 모선 또는 육상기지의 무인자동제어부에서 표적기동이 필요한 지점의 위치와 기동특성(속도, 방위, 경유점)을 입력하여 출발명령을 전송하고, 상기 전송된 데이타에 의해 무인 자동출발(이안)하여 목표점자동추적에 따른 표적기동과 사격 및 요격시험 임무를 마친 후 자동귀환하여 도착(접안)하는 표적선이 연결되는 무인표적예인선을 포함하여 함정에 탑재하거나 육상기지에서 운용 가능한 무인표적예인선 원격통제장치의 핵심기술과 무인표적예인선의 원격모니터링, 무인항법 및 원격제어기술을 확보할 수 있어, 기존의 유인표적예인선을 대체하여 인명피해를 방지하고, 실시간 표적타격강평시스템을 구축하여 귀환 후 재시험과 같은 불필요한 과정을 없애 효율적인 표적예인업무 수행하는 기술이 제안되었다.

한편, 유조선 또는 화물선과 같은 대형 선박에 경우 부두에 접안시 조타수의 정밀한 주행을 통해서만 접안을 수행함에 따라 자칫 조종을 잘못하는 경우 대형 선박의 파손 또는 안전 사고가 발생할 수 있다.

따라서, 대현 선박의 접안, 출항, 예인을 보다 정밀하고 안전하게 수행할 수 있는 해양용 예인 드론을 제안하고자 한다.

KR 10-1896998 B1 KR 10-0702448 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 대형 선박의 입항 및 접안을 위해 예인선이 사용되고 있는데 별도의 예인선을 사용하지 않고 대형선박의 예인과 접안을 위하여 군집제어기술을 적용하여 기존에 예인선에 비해 안전한 접안이 가능하며, 항내에서 전기 수상 드론을 사용함으로 기존의 예인선을 사용하여 발생된 항만 오염을 최소화할 수 있는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선착장의 해상에 운영되어 대형선박을 예인하는 복수의 예인드론과; 상기 선착장에 구비되어 상기 예인드론의 대기고정 및 충전을 수행하는 드론도크와; 상기 선착장의 관제센터에 구비되어 대형선박의 접안 시 선착장으로 접안 예인 하거나, 대형선박의 출항 시 선착장으로부터 출항 예인 할 수 있도록 복수의 예인드론을 군집으로 운영하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 예인드론의 둘레에는 상기 예인드론이 예인을 위해 상기 대형선박에 접촉시 충격완화 및 대형선박의 손상을 방지하는 범퍼가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 예인드론은 하나의 메인드론와 복수의 서브드론으로 분할 구성되어 상기 메인드론이 대형선박이 어느 한 부분에 접촉으로 위치가 결정되면, 상기 제어부는 제공되는 대형선박의 제원정보를 기초로 상기 메인드론을 기준으로 하여 상기 복수의 서브드론이 대형선박의 접촉 위치를 결정하여 대형선박을 예인하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 유조선 또는 화물선과 같은 대형 선박의 입항 및 접안을 위해 기존에 사용하던 예인선을 대체하여 다수의 수상 드론을 군집으로 제어함에 따라 대형 선박의 접안, 출항, 예인을 보다 정밀하고 안전하게 수행할 수 있으며, 기존의 예인선을 사용하여 발생된 항만 오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템의 작동상태를 나타내는 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템의 구성을 나타내는 블록도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 선착장(10)의 해상에 운영되어 대형선박(20)을 예인하는 복수의 예인드론(100)이 제공된다.

상기한 예인드론(100)은 현재 유조선 및 화물선과 같은 대형 선박의 입항 및 접안을 위한 예인선을 대체하는 드론이다.

이에 따라 대형선박(20)의 예인과 접안을 위해 수상 드론으로 적용되는 예인드론(100)의 군집 제어를 기술하고자 한다.

한편, 도 1의 도시와 같이, 상기 선착장(10)에는 상기 예인드론(100)의 대기고정 및 충전을 수행하는 드론도크(200)가 구비된다.

상기 드론도크(200)는 예인드론(100)을 선착장(10)에 정해진 구역에서 대기하면서 충전 등의 에너지 보급을 수행할 수 있도록 할 수 이으며, 필요에 따라 분리되어 예인드론(100)이 대형선박(20)의 예인을 수할 수 있게 한다.

그리고, 상기 선착장(10)의 관제센터에 구비되어 대형선박(20)의 접안 시 선착장(10)으로 접안 예인 하거나, 대형선박(20)의 출항 시 선착장(10)으로부터 출항 예인 할 수 있도록 복수의 예인드론(100)을 군집으로 운영하는 제어부(300)를 포함할 수 있다.

도 2에 의하면, 상기 제어부(300)의 제어를 통해 대형선박(20)이 선착장(10)에 접근하게 되면, 상기 드론도크(200)에서 충전된 예인드론(100)이 분리되어 대형선박(20)으로 접근한다.

이때, 상기 예인드론(100)의 둘레에는 상기 예인드론(100)이 예인을 위해 상기 대형선박(20)에 접촉시 충격완화 및 대형선박(20)의 손상을 방지하는 범퍼(101)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 범퍼(101)를 제공함으로, 예인드론(100)이 대형선박(20)에 접촉할 때 예인드론(100) 및 대형선박(20)의 파손을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 예인드론(100)은 하나의 메인드론(110)와 복수의 서브드론(120)으로 분할 구성되어 상기 메인드론(110)이 대형선박(20)이 어느 한 부분에 접촉으로 위치가 결정되면, 상기 제어부(300)는 제공되는 대형선박(20)의 제원정보를 기초로 상기 메인드론(110)을 기준으로 하여 상기 복수의 서브드론(120)이 대형선박(20)의 접촉 위치를 결정하여 대형선박(20)을 예인하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시와 같이, 상기 예인드론(100) 중 메인드론(110)이 대형선박(20)에 1차적으로 접촉하게 되면, 이미 관제센터에 제공되는 대형선박(20)의 제원(사이즈, 중량, 탑승인원, 적재물의 중량 등)을 접수 받는 제어부(300)가 상기 메인드론(110)을 기준으로 다수의 서브드론(120)을 상기 대형선박(20)의 둘레에 적재적소로 배치하여 유용하게 예인 할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시와 같이, 상기 예인드론(100)를 통해 대형선박(20)의 정박을 마친 후 상기 예인드론(100)은 임시장소에서 대기하거나 상기 드론도크(200)에 도킹되어 충전 등의 에너지 보급하게 되면, 정박된 대형선박(20)의 출항을 위한 예인으로는 도 1 내지 도 5에 도시된 도면에 역순으로 진행할 수 있다.

결과적으로 군집으로 예인드론(100)을 선착장(10)에 정해진 구역에서 대기 충전과 같은 에너지 보급할 수 있고, 대형선박(20) 접안 시 군집으로 예인드론(100)을 운영하여 출항 또는 입항시 대형선박(20)을 예인할 수 있다.

또한, 복수의 예인드론(100)을 군집으로 제어함에 따라 선착장까지 안전하에 예인하고 군집 제어의 정밀도에 따라 더욱 안전하고 정밀하게 예인할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 유조선 또는 화물선과 같은 대형 선박의 입항 및 접안을 위해 기존에 사용하던 예인선을 대체하여 다수의 수상 드론을 군집으로 제어함에 따라 대형 선박의 접안, 출항, 예인을 보다 정밀하고 안전하게 수행할 수 있으며, 기존의 예인선을 사용하여 발생된 항만 오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 선착장
20: 대형선박
100: 예인드론
101: 범퍼
110: 메인드론
120: 서브드론
200: 드론도크
300: 제어부

Claims (3)

1. 선착장의 해상에 운영되어 대형선박을 예인하는 복수의 예인드론과;
   상기 선착장에 구비되어 상기 예인드론의 대기고정 및 충전을 수행하는 드론도크와;
   상기 선착장의 관제센터에 구비되어 대형선박의 접안 시 선착장으로 접안 예인 하거나, 대형선박의 출항 시 선착장으로부터 출항 예인 할 수 있도록 복수의 예인드론을 군집으로 운영하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 예인드론의 둘레에는,
   상기 예인드론이 예인을 위해 상기 대형선박에 접촉시 충격완화 및 대형선박의 손상을 방지하는 범퍼가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 예인드론은,
   하나의 메인드론와 복수의 서브드론으로 분할 구성되어 상기 메인드론이 대형선박이 어느 한 부분에 접촉으로 위치가 결정되면, 상기 제어부는 제공되는 대형선박의 제원정보를 기초로 상기 메인드론을 기준으로 하여 상기 복수의 서브드론이 대형선박의 접촉 위치를 결정하여 대형선박을 예인하는 것을 특징으로 하는 대형 선박 접안용 군집 예인 드론 시스템 시스템.
   

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