KR20200092791A - Navigation system of unmanned ship and method for the same - Google Patents

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KR20200092791A
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문경덕
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한국전자통신연구원
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Abstract

Disclosed are an unmanned system and a method for navigating a ship. According to one embodiment of the present disclosure, the unmanned system for navigating the ship may comprise: a ship device including a driving device and a navigation device and having a sailing device checking or providing sailing information, wherein the movement of the ship device is controlled by the driving device and the navigation device; and an unmanned ship control device checking navigation environment information, navigation information of the ship device, and navigation information of the other ship based on the sailing information, checking the navigation environment information, the sailing information of the ship device, and path index information based on the navigation information of the other ship, setting a navigation path in consideration of the path index information, and generating navigation control information for controlling the driving device and the navigation device based on the navigation path.

Description

무인 선박 운항 시스템 및 방법{NAVIGATION SYSTEM OF UNMANNED SHIP AND METHOD FOR THE SAME}Unmanned Ship Operation System and Method {NAVIGATION SYSTEM OF UNMANNED SHIP AND METHOD FOR THE SAME}

본 개시는 무인 운항 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 해상에서 운행되는 선박의 무인 운항 방법 및 장치에 대한 것이다.The present disclosure relates to an unmanned navigation system, and more particularly, to an unmanned navigation method and apparatus for a ship operating at sea.

선박의 충돌 회피를 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, DCPA(Distance of the Closest Point Approach)와 TCPA(Time of the Closest Point Approach)를 입력 정보로 하여 퍼지(Fuzzy) 추론으로 충돌 위험도를 추정하는 방법도 제안되었으며, 이를 기반으로 한 연구들이 지속적으로 진행되고 있다.Various studies have been conducted to avoid collision of ships, and a method of estimating the collision risk by fuzzy inference using DCPA (Distance of the Closest Point Approach) and TCPA (Time of the Closest Point Approach) as input information It has been proposed, and studies based on this have been continuously conducted.

특히, 선박 충돌회피 시스템과 관련되어, 전자해도, 선박 자동 식별 장치(AIS), 선박 항해 시뮬레이터 등이 있다. 상기 전자해도와 관련한 제품은 Furuno, JRC, Kelvin Hughes 등에서 개발되고 있으며, 이는 경로 계획이나 경로 감시, 선박 자동식별장치와 연계한 다른 선박 정보 파악이나 충돌 예측 정보를 표시해준다.In particular, in connection with the ship collision avoidance system, there are electronic charts, ship automatic identification devices (AIS), ship navigation simulators and the like. Products related to the electronic chart are being developed by Furuno, JRC, Kelvin Hughes, etc., which display route planning or route monitoring, and other ship information identification or collision prediction information associated with a ship automatic identification device.

여기서 선박 자동식별장치는, 충돌회피 시스템 내에서 다른 선박에 대한 위치를 포함한 정보를 파악하는 기본적인 장치이다. 이러한 충돌회피 시스템은 상기 선박 자동 식별 장치를 이용하여 다른 선박에 대한 암호화된 정보를 수신하고, 이를 복호화하여 표적선박의 항해정보를 분석할 수 있다.Here, the ship automatic identification device is a basic device for grasping information including the position of another ship in the collision avoidance system. The collision avoidance system may receive encrypted information on other ships by using the ship automatic identification device and decode it to analyze the navigation information of the target ship.

전술한 선박 충돌회피 시스템이나, 선박 자동식별장치는 사용자(예, 선장, 선원 등)가 선박을 운항하는데 참고하는 보조정보로서 제공하는 장치이다. The above-described ship collision avoidance system or ship automatic identification device is a device provided as auxiliary information that a user (eg, captain, crew, etc.) refers to when operating a ship.

나아가, 선박의 무인 항해를 실현하기 위해서는, 선박의 운항시 발생될 수 있는 다양한 위험요인을 회피할 수 있도록 구성되어야 한다. 전술한 보조정보를 제공하는 장치가 제공하는 정보를 사용하여 선박의 무인 항해를 실현할 수 없다.Furthermore, in order to realize the unmanned navigation of the ship, it must be configured to avoid various risk factors that may occur during the operation of the ship. Unmanned navigation of a ship cannot be realized using the information provided by the above-mentioned auxiliary information providing apparatus.

따라서, 선박의 항해에서 발생될 수 있는 다양한 위험요인을 인식하고, 안정적으로 무인 항해를 수행할 수 있는 방법 및 장치가 요구된다.Accordingly, there is a need for a method and apparatus for recognizing various risk factors that may occur in sailing of a ship and stably performing unmanned sailing.

본 개시의 기술적 과제는 선박의 항해에서 발생될 수 있는 다양한 위험요인을 정확하고 신뢰성 있게 인식하고, 무인 항해를 실현할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.The technical problem of the present disclosure is to provide a method and apparatus capable of accurately and reliably recognizing various risk factors that may occur in sailing of a ship and realizing unmanned sailing.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. Will be able to.

본 개시의 일 양상에 따르면 무인 선박 운항 시스템이 제공될 수 있다. 상기 시스템은 구동장치 및 운항장치를 포함하고, 상기 구동장치 및 운항장치에 의해 이동이 제어되며, 항해정보를 확인 또는 제공하는 항해장치를 구비하는 선박장치, 및 운항 환경정보, 상기 선박장치의 운항정보, 및 상기 항해정보를 기반으로 하는 타 선박의 운항정보를 확인하고, 상기 운항 환경정보, 선박장치의 운항정보, 및 타 선박의 운항정보를 기반으로 한 경로지수정보를 확인하고, 상기 경로지수정보를 고려한 운항경로를 설정하고, 상기 운항경로에 기초하여, 상기 구동장치 및 운항장치를 제어하는 운항 제어정보를 생성하는 무인 선박 제어장치를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present disclosure, an unmanned ship navigation system may be provided. The system includes a driving device and a navigation device, the movement is controlled by the driving device and the navigation device, and the ship device having a navigation device that checks or provides navigation information, and operation environment information, the operation of the ship device Check information, and flight information of other ships based on the navigation information, check the flight environment information, flight information of the ship equipment, and route index information based on the flight information of other ships, and the route index It may include an unmanned ship control device that sets the operation route in consideration of information, and generates operation control information for controlling the driving device and the operation device based on the operation route.

본 개시의 다른 양상에 따르면 무인 선박 운항 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은 선박장치의 무인 운항 제어방법에 있어서, 운항 환경정보, 상기 선박장치의 운항정보, 및 항해정보를 기반으로 하는 타 선박의 운항정보를 확인하는 과정과, 상기 운항 환경정보, 선박장치의 운항정보, 및 타 선박의 운항정보를 기반으로 운항경로를 설정하는 과정과, 상기 자선 운항정보, 타선 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로, 위험 상황 정로를 확인하는 과정과, 상기 위험 상황 정보를 고려하여, 상기 운항경로를 보정하는 과정과, 상기 운항경로에 기초하여, 상기 선박장치에 구비되는 구동장치 및 운항장치를 제어하는 운항 제어정보를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present disclosure, a method of operating an unmanned ship may be provided. The method is a method for controlling an unmanned operation of a ship device, a process of checking operation information of another ship based on operation environment information, operation information of the ship device, and navigation information, and the operation environment information and the ship device. A process of establishing a route of operation based on the operation information and the operation information of another ship, and a process of confirming a route of a dangerous situation based on the operation information of the vessel, the operation information of the other ship, and the operation environment information, and the danger condition information In consideration of the above, it may include a process of correcting the operation route and generating operation control information for controlling the driving device and the operation device provided in the ship device based on the operation route.

본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.The features briefly summarized above with respect to the present disclosure are merely illustrative aspects of the detailed description of the present disclosure described below, and do not limit the scope of the present disclosure.

본 개시에 따르면, 선박의 항해에서 발생될 수 있는 다양한 위험요인을 정확하고 신뢰성 있게 인식하고, 무인 항해를 실현할 수 있는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.According to the present disclosure, a method and apparatus capable of accurately and reliably recognizing various risk factors that may occur in sailing of a ship and realizing unmanned sailing can be provided.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 무인 선박 제어장치의 상세 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 타선 상태 확인부의 상세 구성을 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 운항경로 설정부가 운항경로를 결정하는 동작을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 운항경로 설정부가 운항경로를 구성하는 세부 동작을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 방법의 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 무인 선박 제어장치 및 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 예시하는 블록도이다.
1 is a block diagram showing the configuration of an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of an unmanned ship control device provided in an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a ship condition checking unit provided in an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a view illustrating an operation in which an operation route setting unit provided in an unmanned ship operation system according to an embodiment of the present disclosure determines an operation route.
5 is a view illustrating a detailed operation of the operation route setting unit included in the unmanned ship operation system according to an embodiment of the present disclosure constituting the operation route.
6 is a flowchart illustrating a sequence of an unmanned ship operation method according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a block diagram illustrating a computing system for executing an unmanned ship control apparatus and method provided in an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present disclosure pertains can easily carry out the embodiments. However, the present disclosure may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 개시의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing the embodiments of the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, detailed description thereof will be omitted. In the drawings, parts irrelevant to the description of the present disclosure are omitted, and similar reference numerals are used for similar parts.

본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present disclosure, when a component is said to be "connected", "coupled" or "connected" with another component, this is not only a direct connection relationship, but also an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. It may also include. Also, when a component is said to "include" or "have" another component, this means that other components may be further included, not specifically excluded, unless otherwise stated. .

본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, the components that are distinguished from each other are for clarifying each feature, and the components are not necessarily separated. That is, a plurality of components may be integrated to be composed of one hardware or software unit, or one component may be distributed to be composed of a plurality of hardware or software units. Accordingly, such integrated or distributed embodiments are included in the scope of the present disclosure, unless otherwise stated.

본 개시에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components described in various embodiments are not necessarily essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in one embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in various embodiments are also included in the scope of the present disclosure.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들에 대해서 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템(100)은 무인 선박 제어장치(110) 및 선박 장치(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an unmanned ship navigation system 100 according to an embodiment of the present disclosure may include an unmanned ship control device 110 and a ship device 150.

무인 선박 제어장치(110)는 선박 장치(150)로부터 제공되는 정보와, 선박 장치(150)의 운항 환경에 기초하여, 선박 장치(150)를 제어하는 운항 제어정보를 생성 및 제공할 수 있다. The unmanned ship control apparatus 110 may generate and provide flight control information for controlling the ship apparatus 150 based on information provided from the ship apparatus 150 and the navigation environment of the ship apparatus 150.

특히, 무인 선박 제어장치(110)는 선박 장치(150)가 출발지에서 목적지까지 사용자(예, 선장)의 개입없이 운항할 수 있는 환경을 제공한다. 이를 위해, 무인 선박 제어장치(110)는 선박 장치(150)의 운항정보, 즉, 자선 운항정보를 확인할 수 있고, 선박 장치(150)의 충동을 방지하기 위하여, 타선 운항정보를 확인할 수 있다. 또한, 무인 선박 제어장치(110)는 선박 장치(150)의 운항 환경을 나타내는 운항 환경정보를 확인할 수 있다.In particular, the unmanned ship control device 110 provides an environment in which the ship device 150 can operate from the origin to the destination without user intervention (eg, a captain). To this end, the unmanned ship control device 110 may check the operation information of the ship device 150, that is, self-operation information, and may check other line operation information in order to prevent the impulse of the ship device 150. In addition, the unmanned ship control device 110 may check operational environment information indicating the operational environment of the marine device 150.

자선 운항정보는 선박 장치(150)의 위치정보, 속도정보, 선수의 방위정보 등을 포함할 수 있다.The vessel operation information may include position information, speed information, and bearing information of the ship device 150.

타선 운항정보는 다른 선박 장치의 위치정보, 속도정보, 선수의 방위정보, 선박 장치(150)와 다른 선박장치 사이의 상대 거리, 선박 장치(150)와 다른 선박장치 사이의 각도 등을 포함할 수 있다.Other ship operation information may include location information of other ship devices, speed information, bearing information of a player, a relative distance between the ship device 150 and other ship devices, and an angle between the ship device 150 and other ship devices. have.

운항 환경정보는 해수온도, 해수밀도, 바람, 파도, 조류, 부유물, 부표, 해도, COLREG 규정 등을 포함할 수 있다. The operating environment information may include seawater temperature, seawater density, wind, waves, tides, floats, buoys, charts, and COLREG regulations.

선박 장치(150)는 장치의 운항에 필요한 구동력을 제공하는 구동장치(예, 엔진, 프로펠러, 보조 추력 장치(Thruster))(151)와 장치의 운항을 제어하는 운항장치(예, 방향키 등)(153)을 포함할 수 있다. 특히, 선박 장치(150)는 무인 선박 제어장치(110)로부터 제공되는 운항 제어정보를 수신하고, 구동장치 또는 운항장치를 제어할 수 있으며, 구동장치 또는 운항장치로부터 발생되는 정보에 기초하여 자선 운항정보를 무인 선박 제어장치(110)로 제공할 수 있다.The ship device 150 includes a driving device (e.g., engine, propeller, auxiliary thruster (Thruster)) 151 that provides driving force necessary for the operation of the device, and a navigation device (e.g., directional key, etc.) that controls the operation of the device ( 153). In particular, the ship apparatus 150 can receive navigation control information provided from the unmanned ship control apparatus 110, control a driving apparatus or a navigation apparatus, and operate a charity based on information generated from the driving apparatus or the navigation apparatus. Information may be provided to the unmanned ship control device 110.

또한, 선박 장치(150)는 선박의 항해정보를 확인 또는 제공하기 위한 항해장치(예, 레이터, AIS, GPS, 항해등, 카메라 등)(153)를 포함할 수 있으며, 항해장치(예, 레이터, AIS, GPS, 항해등, 카메라 등)(153)로부터의 발생되는 정보에 기초하여 자선 운항정보를 무인 선박 제어장치(110)로 제공할 수 있다.In addition, the ship device 150 may include a navigation device (eg, a radar, AIS, GPS, navigation lights, camera, etc.) 153 for confirming or providing navigation information of a ship, and a navigation device (eg, a radar) , AIS, GPS, navigation lights, cameras, etc.) based on information generated from the 153 may provide the vessel operation information to the unmanned ship control device (110).

이하, 도 2를 참조하여 무인 선박 제어장치(110)의 상세 구성을 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration of the unmanned ship control apparatus 110 will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 무인 선박 제어장치의 상세 구성을 도시하는 블록도이다. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of an unmanned ship control device provided in an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.

무인 선박 제어장치(110)는 운항정보 확인부(21), 운항환경 확인부(23), 및 운항 제어부(25)를 포함할 수 있다.The unmanned ship control device 110 may include a flight information confirmation unit 21, a flight environment confirmation unit 23, and a flight control unit 25.

운항정보 확인부(21)는 운항정보를 입력받을 수 있는 환경(예, 메뉴, 사용자 인터페이스 등)을 제공할 수 있으며, 전술한 환경을 통해 운항정보를 입력받을 수 있다. 예컨대, 운항정보 확인부(21)는 선박 재원, 선박특성, 출발지, 목적지, 항구, 하적일정, 하적량 등을 입력받을 수 있다. The flight information confirmation unit 21 may provide an environment (eg, a menu, a user interface, etc.) for receiving flight information, and may receive flight information through the above-described environment. For example, the operation information confirmation unit 21 may receive input of ship finances, ship characteristics, origin, destination, port, cargo schedule, cargo amount, and the like.

또한, 운항정보 확인부(21)는 운항 환경정보를 저장 및 관리하는 서버 장치와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 전술한 서버 장치를 통해 운항 환경정보를 수신할 수 있다.In addition, the flight information checking unit 21 may be connected to a server device that stores and manages flight environment information through wired/wireless communication, and may receive flight environment information through the above-described server device.

구체적으로, 운항정보 확인부(21)는 선박 제원, 선박 특성, 해도(전자 해도), COLREG 규정 등을 저장 및 관리하는 서버 장치와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 전술한 서버 장치를 통해 선박 제원, 선박 특성, 해도(전자 해도), COLREG 규정 등을 수신할 수 있다. 마찬가지로, 운항정보 확인부(21)는 해상 상황 정보, 기상 예보, 부표 설치 정보 등을 저장 및 관리하는 서버 장치와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 전술한 서버 장치를 통해 해상 상황 정보, 기상 예보, 부표 설치 정보 등을 수신할 수 있다.Specifically, the operation information confirmation unit 21 may be connected through a wired/wireless communication with a server device that stores and manages ship specifications, ship characteristics, charts (electronic charts), COLREG regulations, etc. Ship specifications, vessel characteristics, charts (electronic charts), COLREG regulations, etc. can be received. Similarly, the flight information confirmation unit 21 may be connected through a wired/wireless communication with a server device that stores and manages maritime situation information, weather forecast, buoy installation information, and the like, and maritime situation information and weather through the above-described server device. Forecasts, buoy installation information, etc. can be received.

한편, 운항환경 확인부(23)는 선박장치로부터 제공되는 자선 운항정보 및 타선 운항정보를 확인할 수 있으며, 자선 운항정보 및 타선 운항정보와 함께 전술한 운항정보 및 운항 환경정보를 사용하여, 위험상황을 예측할 수 있다.On the other hand, the operation environment confirmation unit 23 can check the vessel operation information and other ship operation information provided from the ship device, and use the above-described operation information and operation environment information together with the ship operation information and other ship operation information, and the dangerous situation. Can predict.

구체적으로, 운항환경 확인부(23)는 자선 상태 확인부(23a), 타선 상태 확인부(23b), 운항 환경정보 확인부(23c) 및 위험상황 분석부(23d)를 포함할 수 있다. Specifically, the operation environment checking unit 23 may include a charity status checking unit 23a, a ship status checking unit 23b, a navigation environment information checking unit 23c, and a risk situation analysis unit 23d.

자선 상태 확인부(23a)는 운항정보 확인부(21)로부터 제공되는 선박 재원, 선박특성 등을 확인할 수 있다. 또한, 자선 상태 확인부(23a)는 선박장치가 이동하면서 실시간으로 검출되는 자선 운항정보(예, 위치, 선속, 선수방향, 6자운동특성(surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw) 등)를 확인할 수 있다.The charity status checking unit 23a can check the ship resources, ship characteristics, etc. provided by the operation information checking unit 21. In addition, the vessel status checking unit 23a includes the vessel operation information that is detected in real time as the ship device moves (eg, position, ship speed, forward direction, six-way movement characteristics (surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw), etc.) You can check

타선 상태 확인부(23b)는 선박장치로부터 제공되는 타선 운항정보(예, 다른 선박 장치의 위치정보, 속도정보, 선수의 방위정보, 선박장치와 다른 선박장치 사이의 상대 거리, 선박장치와 다른 선박장치 사이의 각도 등)을 확인 및 제공할 수 있다. The ship status check unit 23b includes ship operation information (eg, location information of other ship apparatus, speed information, bearing information of an athlete, relative distance between the ship apparatus and other ship apparatus, ships different from the ship apparatus) provided from the ship apparatus. And angles between devices, etc.).

타선 상태 확인부(23b)의 구체적인 구성 및 동작은 하기에 후술되는 도 3을 통해 자세히 설명한다.The detailed configuration and operation of the other wire condition checking unit 23b will be described in detail with reference to FIG. 3 described below.

한편, 운항 환경정보 확인부(23c)는 해상/기상 정보(예, 해수온도, 해수밀도, 바람, 파도, 조류, 너울, 태풍 등), 및 해도 정보(예, 수심, 암초, 회피지역 등), 부유물 정보(예, 정박된 선박, 부표, 부유물 등)를 포함하는 운항 환경정보를 확인할 수 있다. 이러한 운항 환경정보는 운항 환경정보를 저장 및 관리하는 서버 장치로부터 제공받아 확인할 수 있다. On the other hand, the operation environment information confirmation unit 23c includes maritime/weather information (e.g., seawater temperature, seawater density, wind, waves, tides, swells, typhoons, etc.), and sea chart information (e.g., depth, reefs, avoided areas, etc.) , It is possible to check operating environment information including floating information (eg, anchored ship, buoy, floating material, etc.). The operation environment information can be confirmed by receiving it from a server device that stores and manages the operation environment information.

위험상황 분석부(23d)는 전술한 자선 운항정보, 타선 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로, 위험상황을 분석할 수 있다. The risk situation analysis unit 23d may analyze the risk situation based on the above-described charity operation information, other ship operation information, and operation environment information.

예컨대, 위험상황 분석부(23d)는 자선 운항정보와 타선 운항정보를 고려하여, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대거리, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대각도, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 근접거리, 및 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대시간 등을 확인할 수 있다. 그리고, 위험상황 분석부(23d)는 확인된 결과를 고려하여 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 충돌확률을 산출하고, 충돌확률을 바탕으로 위험 상황 발생을 분석할 수 있다. 예컨대, 충돌확률이 미리 정해진 임계값보다 높게 나타날 경우, 위험상황 분석부(23d)는 위험 상황 발생을 검출할 수 있다.For example, the risk situation analysis unit 23d considers the vessel operation information and the other ship operation information, and the relative distance between the ship apparatus and the at least one other ship, the relative angle between the ship apparatus and the at least one other ship, and The proximity distance between the ship device and the at least one other ship, and the relative time between the ship device and the at least one other ship may be checked. In addition, the risk situation analysis unit 23d may calculate a collision probability between the ship device and the at least one other vessel in consideration of the confirmed result, and analyze the occurrence of a dangerous situation based on the collision probability. For example, when the probability of collision appears higher than a predetermined threshold, the risk situation analysis unit 23d can detect the occurrence of a risk situation.

다른 예로서, 위험상황 분석부(23d)는 자선 운항정보와 운항 환경정보를 확인하고, 부유물과의 충돌이나, 암초 또는 회피지역으로의 진입 등을 분석하고, 이에 기초하여 위험 상황 발생을 검출할 수 있다.As another example, the risk situation analysis unit 23d checks the charity operation information and the operation environment information, analyzes a collision with a floating object, enters a reef or an evacuation area, and detects a danger situation based on this. Can.

운항 제어부(25)는 자선 운항정보, 타선 운항정보, 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로, 선박장치가 운행할 경로를 설정하고, 자선 운항정보를 모니터링하면서 설정된 경로에 맞게 선박장치가 운항할 수 있도록, 운항 제어정보를 선박장치에 제공할 수 있다.The navigation control unit 25 sets the route for the ship device to operate, and monitors the ship's own operation information based on the own operation information, other operation information, operation information, and operation environment information, and monitors the operation information of the own vessel and operates the ship device according to the set path. In order to be able to provide flight control information to the ship device.

구체적으로, 운항 제어부(25)는 운항경로 설정부(25a), 운항경로 조정부(25b), 및 운항 추종 제어부(25c)를 포함할 수 있다. Specifically, the flight control unit 25 may include a flight path setting unit 25a, a flight path adjustment unit 25b, and a flight tracking control unit 25c.

운항경로 설정부(25a)는 적어도 하나의 후보경로를 구성하고, 상기 적어도 하나의 후보경로에 대한 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 산출하고, 상기 산출된 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 고려한 경로지수 정보를 확인할 수 있다. 그리고, 운항경로 설정부(25a)는 상기 경로지수 정보를 고려하여 상기 적어도 하나의 후보경로의 우선순위를 결정하고, 상기 우선순위를 고려하여 상기 운항경로를 결정할 수 있다.The operation route setting unit 25a configures at least one candidate route, calculates economic index information, performance index information, and stability index information for the at least one candidate route, and calculates the economic index information and performance index information. And route index information considering stability index information. Then, the operation route setting unit 25a may determine the priority of the at least one candidate route in consideration of the route index information, and may determine the operation route in consideration of the priority.

운항경로 설정부(25a)가 운항경로를 결정하는 동작은 후술되는 도 4를 통해 상세히 설명한다.The operation of the operation route setting unit 25a to determine the operation route will be described in detail with reference to FIG. 4 to be described later.

운항경로 조정부(25b)는 위험상황 분석부(23d)가 제공하는 위험 상황 발생 정보에 기초하여, 상기 운항경로를 보정할 수 있다. 예컨대, 운항경로 조정부(25b)는 자선의 현재 위치와 목적지까지의 적어도 하나의 후보 경로를 생성하고, 상기 적어도 하나의 후보 경로에 대한 경로지수 정보를 확인할 수 있다. 그리고, 운항경로 조정부(25b)는 상대적으로 높은 값의 경로지수에 대응되는 후보 경로를 보정된 운항경로로서 결정할 수 있다.The flight route adjustment unit 25b may correct the flight route based on the risk situation occurrence information provided by the risk situation analysis unit 23d. For example, the navigation route adjustment unit 25b may generate at least one candidate route to the current location and destination of the own ship, and check route index information for the at least one candidate route. Then, the flight route adjusting unit 25b may determine a candidate route corresponding to a relatively high route index as a corrected flight route.

나아가, 운항경로 조정부(25b)는 타 선박장치와 충돌 위험이 감지되더라도, 선박 조우시 운항 우선권을 규정한 COLREG 규정에 따라 선박장치가 타 선박장치에 비해 우선 순위를 갖는 경우에는, 운항경로를 보정하지 않고, 유지할 수도 있다. Furthermore, even if the risk of collision with other ship devices is detected, the operation route adjustment unit 25b corrects the operation route when the ship device has priority over other ship devices according to the COLREG regulation that defines the priority of operation when encountering a ship. It can also be maintained.

다른 예로서, 운항경로 조정부(25b)는 자선 상태 확인부(23a)에서 제공하는 자선 운항정보(예, 위치, 선속, 선수방향, 6자운동특성(surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw) 등)와, 타선 상태 확인부(23b)에서 제공하는 타선 운항정보(예, 다른 선박 장치의 위치정보, 속도정보, 선수의 방위정보, 선박장치와 다른 선박장치 사이의 상대 거리, 선박장치와 다른 선박장치 사이의 각도 등)와, 운항 환경정보 확인부(23c)가 제공하는 운항 환경정보(해상/기상 정보(예, 해수온도, 해수밀도, 바람, 파도, 조류, 너울, 태풍 등), 및 해도 정보(예, 수심, 암초, 회피지역 등), 부유물 정보(예, 정박된 선박, 부표, 부유물 등))를 미리 정해진 시간 단위마다 업데이트하며, 업데이트된 정보를 반영하여 상기 운항경로를 보정할 수 있다. As another example, the navigation route adjustment unit 25b provides self-owned navigation information (eg, position, ship speed, forward direction, six-way motion characteristics (surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw) provided by the self-owned status checking unit 23a. Etc.), and other ship operation information provided by the ship condition checker 23b (e.g., location information, speed information, bearing information of other ship equipment, relative distance between ship equipment and other ship equipment, and other ship equipment) Angle between ship devices, etc., and operating environment information provided by the operating environment information confirmation unit 23c (sea/weather information (e.g., seawater temperature, seawater density, wind, waves, tides, swells, typhoons, etc.), and Chart information (e.g., depth, reef, evacuation area, etc.), and float information (e.g., anchored ships, buoys, floats, etc.) are updated at predetermined time units, and the updated flight path is corrected to reflect the updated information. Can.

운항 경로정보 또는 보정된 경로정보는 운항 추종 제어부(25c)에 제공될 수 있으며, 운항 추종 제어부(25c)는 자선 운항정보(위치, 선속, 선수방향 등)를 확인하고, 선박장치가 운항 경로정보 또는 보정된 경로정보에 맞게 운영하는 운항 제어정보를 생성하여 제공할 수 있다. 여기서, 운항 제어정보는 선박장치에 구비된 구동장치(예, 엔진, 프로펠러, 타 등)을 제어하는 제어정보와, COLREG 규정에 따라 항해등을 제어하는 제어정보를 포함할 수 있다. The flight route information or the corrected route information may be provided to the flight tracking control unit 25c, and the flight tracking control unit 25c checks the self-operation information (location, ship speed, heading direction, etc.), and the ship device operates the flight route information. Alternatively, flight control information operated according to the corrected route information may be generated and provided. Here, the flight control information may include control information for controlling a driving device (eg, engine, propeller, rudder, etc.) provided in the ship device, and control information for controlling navigation lights according to COLREG regulations.

나아가, 운항 추종 제어부(25c)는 자선 운항정보(위치, 선속, 선수방향 등)를 확인하면서, 다음 경유점에 도달할 때까지 선박장치가 계획된 경로를 따라 운항되는지 확인할 수 있으며, 정해진 운항경로를 이탈하는 것이 확인될 경우, 구동장치(예, 엔진, 프로펠러, 타 등)를 제어하는 제어정보를 생성 및 제공할 수 있다. Furthermore, the operation tracking control unit 25c can check whether the vessel device operates along the planned route until reaching the next stop point while checking the operation information (location, ship speed, forward direction, etc.) of the vessel. When it is confirmed to deviate, it is possible to generate and provide control information for controlling the driving device (eg, engine, propeller, rudder, etc.).

또한, 운항 추종 제어부(25c)는 자선 운항정보를 지속적으로 모니터링하면서, 제어정보와 경로정보를 차이를 추정할 수 있으며, 추정된 정보를 사용하여 운항성능지수의 오차를 줄이는데 사용할 수 있다.In addition, the navigation tracking control unit 25c can continuously estimate the difference between the control information and the route information while continuously monitoring the vessel operation information, and can be used to reduce the error of the navigation performance index using the estimated information.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 타선 상태 확인부의 상세 구성을 예시하는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a ship condition checking unit provided in an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.

도 3을 참조하면, 타선 상태 확인부(30)는 AIS(Automatic Identification System) 분석부(31)와 영상 분석부(32)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the ship status checking unit 30 may include an automatic identification system (AIS) analysis unit 31 and an image analysis unit 32.

AIS 분석부(31)는 선박장치가 제공하는 선박 AIS 정보를 확인하고, 선박 AIS 정보로부터 적어도 하나의 제1선박 개체를 검출할 수 있다. The AIS analysis unit 31 may check ship AIS information provided by the ship apparatus, and detect at least one first ship entity from the ship AIS information.

그리고, 선박장치에는 카메라 장치가 구비될 수 있으며, 카메라 장치를 통해 촬영되는 촬영영상은 영상 분석부(32)에 제공될 수 있다. 이에 대응하여, 영상 분석부(32)는 촬영영상을 분석하여 적어도 하나의 제2선박 개체를 검출할 수 있다. 여기서, 상기 촬영영상은 선박장치를 중심으로 주변영역을 촬영한 영상으로서, 선박장치 주변의 360°영역을 촬영한 파노라마 영상일 수 있다. In addition, the ship device may be provided with a camera device, and a captured image photographed through the camera device may be provided to the image analysis unit 32. In response to this, the image analysis unit 32 may analyze the captured image and detect at least one second ship object. Here, the captured image is an image of a surrounding area centered on the ship device, and may be a panoramic image of a 360° area around the ship device.

특히, 영상 분석부(32)는 카메라의 촬영영상에 포함된 적어도 하나의 프레임을 검출하고, 검출된 각각의 프레임을 대상으로 적어도 하나의 제2선박 개체를 추출할 수 있다. 그리고, 영상 분석부(32)는 적어도 하나의 제2선박 개체의 프레임 내의 위치 및 크기를 확인하고, 카메라의 설정정보와, 적어도 하나의 제2선박 개체의 위치 및 크기에 기초하여, 선박장치와 적어도 하나의 제2선박 개체의 상대거리를 산출하고, 선박장치의 위치정보를 고려하여 적어도 하나의 제2선박 개체의 위치정보를 산출할 수 있다. In particular, the image analysis unit 32 may detect at least one frame included in the captured image of the camera, and extract at least one second ship object from each detected frame. In addition, the image analysis unit 32 confirms the position and size of the at least one second ship object in the frame, and based on the setting information of the camera and the position and size of the at least one second ship object, the ship device and The relative distance of at least one second ship object may be calculated, and the position information of at least one second ship object may be calculated in consideration of the position information of the ship device.

여기서, 카메라의 설정정보는, 카메라 높이, 각도, 방향, 카메라의 렌즈 왜곡계수, 초점거리 등을 포함할 수 있다.Here, the setting information of the camera may include camera height, angle, direction, lens distortion coefficient of the camera, focal length, and the like.

나아가, 영상 분석부(32)는 제2선박 개체가 추출된 적어도 하나의 프레임의 구성정보와, 제2선박 개체의 프레임 내의 위치 및 크기를 고려하여, 적어도 하나의 제2선박 개체의 이동 거리, 이동 궤적, 운항속도 등을 산출할 수 있다. Furthermore, the image analysis unit 32 considers the configuration information of at least one frame from which the second ship object is extracted, and the position and size in the frame of the second ship object, and the moving distance of the at least one second ship object, It can calculate the movement trajectory, operating speed, etc.

추가적으로, 선박장치에는 레이더(Radar) 장치가 구비될 수 있는데, 타선 상태 확인부(23b)는 레이더(Radar) 장치에 의해 수집되는 레이더 정보를 수신하고, 수신된 레이더 정보에 기초하여 제3선박 개체를 검출하는 레이더 분석부(33)를 더 포함할 수 있다.Additionally, a radar device may be provided in the ship device, and the ship status checking unit 23b receives radar information collected by the radar device, and a third ship object based on the received radar information. Radar analysis unit 33 for detecting the may be further included.

한편, AIS 분석부(31), 영상 분석부(32), 레이더 분석부(33) 등은 각각 적어도 하나의 선박 개체를 검출할 수 있는데, 개체가 검출되는 소스 데이터의 특성(예, 음영지역, 데이터 소실, 데이터 검출 타이밍 등)에 따라 검출된 개체가 일치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 타선 상태 확인부(30)는 AIS 분석부(31), 영상 분석부(32), 레이더 분석부(33) 등에서 검출된 개체를 통합하는 선박 개체 통합부(34)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the AIS analysis unit 31, the image analysis unit 32, and the radar analysis unit 33 may detect at least one ship object, respectively, and the characteristics of the source data from which the object is detected (eg, a shaded area, The detected objects may not match due to data loss, data detection timing, etc.). Accordingly, the ship status checking unit 30 may further include a ship object integration unit 34 that integrates objects detected by the AIS analysis unit 31, the image analysis unit 32, and the radar analysis unit 33. have.

선박 개체 통합부(34)는 서로 다른 소스데이터로부터 검출된 선박 개체에 대한 유클리드 차이를 산출하고, 상기 산출된 유클리드 차이에 기초하여 해당 개체들이 동일한 개체인지를 확인할 수 있다. 유클리드 차이는 선박 개체의 위치, 크기, 이동 거리, 이동 궤적, 운항속도 등을 통합적으로 고려하여 산출할 수 있다.The ship entity integration unit 34 calculates a Euclidean difference for a ship entity detected from different source data, and can determine whether the entities are the same entity based on the calculated Euclidean difference. The Euclidean difference can be calculated by integrating the position, size, distance of movement, movement trajectory, and operation speed of the ship object.

선박 개체 통합부(34)는 제1선박 개체와 제2선박 개체 사이의 유클리드 차이를 확인하고, 확인된 유클리드 차이가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 작은 값을 나타낼 경우, 동일한 선박 개체인 것으로 결정하고, 단일의 선박 개체로 관리할 수 있다. 반면, 확인된 유클리드 차이가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크거나 동일한 값을 나타낼 경우, 선박 개체 통합부(34)는 제1선박 개체와 제2선박 개체가 서로 다른 선박 개체인 것으로 결정하여 관리할 수 있다.The ship entity integration unit 34 checks the Euclidean difference between the first ship entity and the second ship entity, and determines that the identified Euclidean difference is the same vessel entity if it represents a relatively small value than a predetermined threshold value. However, it can be managed as a single vessel entity. On the other hand, if the identified Euclidean difference is relatively greater than or equal to a predetermined threshold value, the ship object integration unit 34 determines and manages the first ship object and the second ship object as different ship objects. Can.

나아가, 동일 선박 개체를 결정하는데 사용되는 기준, 즉, 임계값은 AIS 장치의 측정 오차, 레이더 장치 기계적인 측정 오차, 영상정보 인식 오차 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.Furthermore, the criteria used to determine the same vessel entity, that is, the threshold may be variously set in consideration of measurement errors of the AIS device, mechanical measurement errors of the radar device, and image information recognition errors.

마찬가지로, 선박 개체 통합부(34)는 제2선박 개체와 제3선박 개체 사이의 유클리드 차이, 제1선박 개체와 제3선박 개체 사이의 유클리드 차이를 고려하여 해당 개체들이 동일한 개체인지를 결정할 수 있다.Similarly, the ship entity integration unit 34 may determine whether the entities are the same entity by considering the Euclidean difference between the second ship entity and the third vessel entity, and the Euclidean difference between the first vessel entity and the third vessel entity. .

나아가, 개체가 검출되는 소스 데이터의 검출 타이밍이 서로 다르게 설정될 수 있으므로, 타선 상태 확인부(30)는 개체가 검출되는 소스 데이터의 검출 타이밍을 고려하여, 소스 데이터(즉, 촬영영상 프레임, 선박 AIS 정보, 레이터 정보)의 검출 타이밍을 동기화하는 소스 데이터 동기화부(35)를 더 포함할 수 있다. Furthermore, since the detection timing of the source data from which the object is detected may be set differently, the ship status checking unit 30 considers the detection timing of the source data from which the object is detected, and the source data (that is, a photographed image frame, a ship) Source data synchronization unit 35 for synchronizing the detection timing of AIS information, rater information) may be further included.

나아가, 소스 데이터(즉, 촬영영상 프레임, 선박 AIS 정보, 레이터 정보)를 동기화하더라도, 검출 시점이 일치되지 않는 소스 데이터가 존재할 수 있다. 이에 따라, 소스 데이터 동기화부(35)는 검출 시점이 일치되는 소스 데이터만을 추출하고, 해당 데이터를 각각 AIS 분석부(31), 영상 분석부(32), 레이더 분석부(33) 등에 제공할 수 있다. 이에 따라, AIS 분석부(31), 영상 분석부(32), 레이더 분석부(33)의 선박 개체의 효율성 및 신뢰성을 높일 수 있다.Furthermore, even if the source data (ie, photographed image frames, ship AIS information, and rater information) are synchronized, there may be source data whose detection time points do not match. Accordingly, the source data synchronization unit 35 extracts only source data having a matching detection time point and provides the data to the AIS analysis unit 31, the image analysis unit 32, and the radar analysis unit 33, respectively. have. Accordingly, the efficiency and reliability of the ship object of the AIS analysis unit 31, the image analysis unit 32, and the radar analysis unit 33 can be increased.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 운항경로 설정부가 운항경로를 결정하는 동작을 예시하는 도면이다.4 is a view illustrating an operation in which an operation route setting unit provided in an unmanned ship operation system according to an embodiment of the present disclosure determines an operation route.

운항경로 설정부(25a)는 운항정보 확인부(21)에서 입력된 선박 재원, 선박특성, 출발지, 목적지, 목적지 항구, 하적일정, 하적량 등을 확인할 수 있으며, 출발지, 목적지, 목적지 항구에 기초하여 적어도 하나의 후보경로를 구성할 수 있다(401). The operation route setting unit 25a can check the ship resources, ship characteristics, departure place, destination, destination port, unloading schedule, unloading amount, etc. input from the operation information confirmation unit 21, based on the source, destination, destination port Thus, at least one candidate path may be configured (401).

그리고, 운항경로 설정부(25a)는 각각의 후보 경로에 대하여, 경제성 지수, 성능 지수, 안정성 지수 등을 확인할 수 있다. In addition, the operation route setting unit 25a may check the economic index, performance index, stability index, and the like for each candidate route.

구체적으로, 운항경로 설정부(25a)는 상기 적어도 하나의 후보경로의 출발지에서 목적지까지 운항하는데 소요되는 운항비용, 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 항구까지 접안하는데 소요되는 비용 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 접안을 위해 대기하는 비용을 포함하는 접안비용, 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 항구에서 화물을 하적하는데 소요되는 하적비용을 고려하여 경제성 지수정보를 산출할 수 있다. 이때, 운항경로 설정부(25a)는 상기 운항비용, 접안비용, 및 하적비용에 가중치를 적용하여 경제성 지수정보를 산출할 수 있다(402). Specifically, the operation route setting unit 25a includes the operation cost required to operate from the origin of the at least one candidate route to the destination, the cost required to dock the destination from the destination of the at least one candidate route to the port, and the at least one The economic index information may be calculated in consideration of the berthing cost including the cost of waiting for the berth at the destination of the candidate route, and the unloading cost required to unload cargo at the port of the at least one candidate route. At this time, the operation route setting unit 25a may calculate economic index information by applying weights to the operation cost, docking cost, and loading cost (402).

바람, 파도, 너울, 조류와 같이 선박 외부에서 가해지는 외력은 선박의 복원력, 파랑동조성능 등 선박이 전복되지 않고 운항하는데 많은 영향을 미치므로, 운항경로 설정부(25a)는 안전운항을 위해 선박의 동특성을 나타내는 6자운동특성(surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw)을 기반으로 안정성 지수정보를 산출할 수 있다(403).Since the external force applied from the outside of the ship, such as wind, waves, swell, and tide, has a great influence on the ship's resilience and wave tuning performance, such that the ship does not overturn, the route setting section 25a sets the ship for safe operation. Stability index information can be calculated based on the six-character motion characteristics (surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw) representing the dynamic characteristics of (403).

해수밀도, 해수온도, 바람, 파도, 조류, 너울 등은 선박장치가 원하는 속도와 방향으로 운항하는데 영향을 줄 수 있으며, 이들 요소에 의해 부가저항이 발생하고 이 부가저항은 선박장치의 운항성능에 영향을 줄 수 있다. 이를 고려하여, 운항경로 설정부(25a)는, 효율적인 운항을 위해 운항 환경정보에 의한 부가저항을 산출하고, 산출된 부가 저항으로 인한 선박장치의 선속이나 선회력 등에 대한 성능 지수정보를 결정할 수 있다(404). Seawater density, seawater temperature, wind, waves, tidal currents, swells, etc. can affect the ship's operation at the desired speed and direction, and additional resistance is generated by these factors, and this additional resistance depends on the ship's operating performance. It can affect. In consideration of this, the operation route setting unit 25a may calculate additional resistance based on operational environment information for efficient operation, and determine performance index information on ship speed or turning force of the ship device due to the calculated additional resistance ( 404).

그리고, 운항경로 설정부(25a)는, 경제성 지수정보, 안정성 지수정보, 성능 지수정보 등을 종합적으로 고려한 경로 지수를 산출할 수 있다(405). 경로 지수의 산출은 하기의 수학식 1에 정의되는 앙상블 함수를 이용하여 산출할 수 있다. Then, the route setting unit 25a may calculate a route index that comprehensively considers economic index information, stability index information, performance index information, and the like (405). The path index can be calculated using an ensemble function defined in Equation 1 below.

Figure pat00001
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여기서, k는 1부터 n까지 가능한 경로를 포함하며 가중치는 가중치들의 합이 1이 되도록 미리 정의된 경로결정조건과 과거의 운항 이력을 이용하여 사전에 설정할 수 있다. Here, k includes possible routes from 1 to n, and the weight can be set in advance using a predefined route determination condition and a past flight history so that the sum of the weights is 1.

비록, 본 개시의 실시예에서, 경제성 지수정보, 안정성 지수정보, 성능 지수정보 등을 고려하여 경로 지수를 산출하는 것을 예시하였으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니다. 경로 지수의 산출에 반영되는 요소는 다양하게 변경될 수 있다. Although, in an embodiment of the present disclosure, it is illustrated that the route index is calculated in consideration of economic index information, stability index information, performance index information, and the like, but the present disclosure is not limited thereto. The factors reflected in the calculation of the route index can be variously changed.

한편, 적어도 하나의 후보 경로 각각에 대한 경로지수가 산출되면, 운항경로 설정부(25a)는 산출된 경로 지수를 기분으로 후보 경로의 우선순위를 결정할 수 있다(406). 그리고, 운항경로 설정부(25a)는 결정된 우선순위에 따라, 운항경로를 결정할 수 있다. 예를 들어, 운항경로 설정부(25a)는 상대적으로 높은 우선순위를 나타내는 후보 경로를 운항경로로서 결정할 수 있다(408).Meanwhile, if a route index for each of the at least one candidate route is calculated, the route setting unit 25a may determine the priority of the candidate route by feeling the calculated route index (406 ). Then, the flight route setting unit 25a may determine the flight route according to the determined priority. For example, the flight route setting unit 25a may determine a candidate route indicating a relatively high priority as the flight route (408).

추가적으로, 운항경로 설정부(25a)는 위험상황 분석부(23d)가 제공하는 위험상황 정보를 고려하여 운항경로를 결정할 수 있다(407). 예컨대, 운항경로 설정부(25a)는 적어도 하나의 후보 경로를 위험상황 분석부(23d)로 제공하여, 위험상황 분석을 요청할 수 있으며, 위험상황 분석부(23d)는 타선 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로 적어도 하나의 후보 경로의 위험 상황 정보를 분석할 수 있다. 그리고, 위험상황 분석부(23d)는 적어도 하나의 후보 경로에 대한 위험 상황 정보를 운항경로 설정부(25a)에 제공할 수 있다. Additionally, the flight route setting unit 25a may determine the flight route in consideration of the risk situation information provided by the risk situation analysis unit 23d (407). For example, the operation route setting unit 25a may provide at least one candidate route to the risk situation analysis unit 23d to request analysis of the risk situation, and the risk situation analysis unit 23d may provide other ship operation information and operation environment Risk situation information of at least one candidate route may be analyzed based on the information. Then, the risk situation analysis unit 23d may provide the risk situation information for at least one candidate route to the flight route setting unit 25a.

적어도 하나의 후보 경로가 충돌위험이나, 위험지역 진입 등이 나타날 경우, 운항경로 설정부(25a)는 해당되는 후보 경로를 운항경로의 결정에서 제외할 수 있다. When at least one candidate route shows a collision risk or an entry into a dangerous area, the operation route setting unit 25a may exclude the corresponding candidate route from the determination of the operation route.

나아가, 운항경로 설정부(25a)는 적어도 하나의 후보 경로가 충돌위험이 존재할 경우, 타선 운항정보와 COLREG 규정을 비교하여, 후보 경로 상에서 자 선박장치에 우선권이 부여되는 경우, 해당 후보 경로를 운항경로의 결정에 사용할 수도 있다.Furthermore, the operation route setting unit 25a compares other ship operation information and COLREG regulations when at least one candidate route has a collision risk, and when priority is given to the ship's own device on the candidate route, operates the corresponding candidate route It can also be used to determine the route.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 운항경로 설정부가 운항경로를 구성하는 세부 동작을 예시하는 도면이다.5 is a view illustrating a detailed operation of the operation route setting unit included in the unmanned ship operation system according to an embodiment of the present disclosure constituting the operation route.

출발지에서 목적지까지의 운항경로는 직선으로 구성될 수도 있으나, 타선 운항정보나 운항 환경정보 등에 따라, 복수의 경유점을 포함하고, 복수의 경유점이 연결되는 형태로 이루어질 수 있다. 그러나 전술한 경유점은 선박장치의 운영을 위해 설정되는 지점이므로, 해당 지점을 지나치도록 운항경로를 설정할 필요는 없다. 따라서, 효율적인 운항경로의 설정을 위해, 운항경로 설정부(25a)는 경유점에 대응되는 운항구간(leg)을 설정할 수 있다. The route from the origin to the destination may be configured in a straight line, but may include a plurality of waypoints, and a plurality of waypoints connected, depending on other line operation information or operation environment information. However, since the above-mentioned waypoint is a point set for the operation of the ship apparatus, it is not necessary to set a flight route to pass the point. Therefore, in order to set an efficient operation route, the operation route setting unit 25a may set a navigation section corresponding to a stop point.

예를 들어, 도 5에 예시되는 바와 같이, 선박장치가 경유점 1(501)에서 경유점 2(502)를 지나, 경유점 3(503)으로 이동하는 경우, 운항경로 설정부(25a)는 경유점 1(501)에서 경유점 2(502)까지의 제1운항구간(leg1)을 설정하고, 경유점 2(502)에서 경유점 3(503)까지의 제2운항구간(leg2)을 설정할 수 있다. 이때, 운항경로 설정부(25a)는 선박장치의 제원정보, 운항 환경정보 등을 참조하여, 선박장치의 회전반경을 고려하여 회전구간(510)을 설정할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 5, when the ship apparatus passes from the waypoint 1 501 to the waypoint 2 502, and moves to the waypoint 3 503, the flight route setting unit 25a is Set the first flight section (leg1) from stop point 1 (501) to stop point 2 (502), and set the second flight section (leg2) from stop point 2 (502) to stop point 3 (503). Can. At this time, the operation route setting unit 25a may set the rotation section 510 in consideration of the rotational radius of the ship device with reference to the specification information of the ship device and the operation environment information.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 방법의 순서를 도시하는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a sequence of an unmanned ship operation method according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 방법은 전술한 무인 선박 제어장치에 위해 수행될 수 있다.An unmanned ship operation method according to an embodiment of the present disclosure may be performed for the aforementioned unmanned ship control apparatus.

우선, 무인 선박 제어장치는 운항정보를 설정할 수 있다(S601). 예컨대, 무인 선박 제어장치는 운항정보를 입력받을 수 있는 환경(예, 메뉴, 사용자 인터페이스 등)을 제공할 수 있으며, 전술한 환경을 통해 운항정보(예, 선박 재원, 선박특성, 출발지, 목적지, 항구, 하적일정, 하적량 등)를 입력받을 수 있다. First, the unmanned ship control device may set flight information (S601). For example, the unmanned ship control device may provide an environment (eg, a menu, a user interface, etc.) for receiving operation information, and through the above-described environment, operation information (eg, ship resources, ship characteristics, origin, destination, Port, loading schedule, loading quantity, etc.) can be input.

한편, 무인 선박 제어장치는 선박장치로부터 제공되는 자선 운항정보 및 타선 운항정보를 확인할 수 있다(S602).On the other hand, the unmanned ship control device can check the vessel operation information and other ship operation information provided from the ship apparatus (S602).

즉, 무인 선박 제어장치는 선박장치에서 실시간으로 검출되는 자선 운항정보(예, 위치, 선속, 선수방향, 6자운동특성(surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw) 등)를 확인할 수 있다. 또한, 무인 선박 제어장치는 선박장치로부터 제공되는 정보에 기초하여 타선 운항정보(예, 다른 선박 장치의 위치정보, 속도정보, 선수의 방위정보, 선박장치와 다른 선박장치 사이의 상대 거리, 선박장치와 다른 선박장치 사이의 각도 등)를 확인할 수 있다. That is, the unmanned ship control device can check the self-operation information (eg, position, ship speed, forward direction, six-way motion characteristics (surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw), etc.) detected in real time by the ship device. In addition, the unmanned ship control apparatus is based on information provided from the ship apparatus, such as ship operation information (eg, location information of other ship apparatus, speed information, bearing information of the athlete, relative distance between the ship apparatus and other ship apparatus, ship apparatus) And the angle between other ship equipments).

무인 선박 제어장치는 선박 AIS 정보와, 카메라 장치를 통해 촬영되는 촬영영상을 사용하여 타선 운항정보를 확인할 수 있다.The unmanned ship control device can check ship operation information using ship AIS information and a captured image taken through a camera device.

구체적으로, 무인 선박 제어장치는 선박장치가 제공하는 선박 AIS 정보를 확인하고, 선박 AIS 정보로부터 적어도 하나의 제1선박 개체를 검출할 수 있다. Specifically, the unmanned ship control apparatus may check ship AIS information provided by the ship apparatus and detect at least one first ship entity from the ship AIS information.

그리고, 무인 선박 제어장치는 촬영영상을 분석하여 적어도 하나의 제2선박 개체를 검출할 수 있다. 여기서, 상기 촬영영상은 선박장치를 중심으로 주변영역을 촬영한 영상으로서, 선박장치 주변의 360°영역을 촬영한 파노라마 영상일 수 있다. In addition, the unmanned ship control apparatus may detect at least one second ship object by analyzing the captured image. Here, the captured image is an image of a surrounding area centered on the ship device, and may be a panoramic image of a 360° area around the ship device.

특히, 무인 선박 제어장치는 카메라의 촬영영상에 포함된 적어도 하나의 프레임을 검출하고, 검출된 각각의 프레임을 대상으로 적어도 하나의 제2선박 개체를 추출할 수 있다. 그리고, 무인 선박 제어장치는 적어도 하나의 제2선박 개체의 프레임 내의 위치 및 크기를 확인하고, 카메라의 설정정보와, 적어도 하나의 제2선박 개체의 위치 및 크기에 기초하여, 선박장치와 적어도 하나의 제2선박 개체의 상대거리를 산출하고, 선박장치의 위치정보를 고려하여 적어도 하나의 제2선박 개체의 위치정보를 산출할 수 있다. In particular, the unmanned ship control apparatus may detect at least one frame included in the captured image of the camera, and extract at least one second ship object from each detected frame. And, the unmanned ship control device checks the position and size in the frame of the at least one second ship object, and based on the setting information of the camera and the position and size of the at least one second ship object, the ship device and the at least one The relative distance of the second ship object may be calculated, and the location information of at least one second ship object may be calculated in consideration of the position information of the ship device.

여기서, 카메라의 설정정보는, 카메라 높이, 각도, 방향, 카메라의 렌즈 왜곡계수, 초점거리 등을 포함할 수 있다.Here, the setting information of the camera may include camera height, angle, direction, lens distortion coefficient of the camera, focal length, and the like.

나아가, 무인 선박 제어장치는 제2선박 개체가 추출된 적어도 하나의 프레임의 구성정보와, 제2선박 개체의 프레임 내의 위치 및 크기를 고려하여, 적어도 하나의 제2선박 개체의 이동 거리, 이동 궤적, 운항속도 등을 산출할 수 있다. Furthermore, the unmanned ship control apparatus considers the configuration information of at least one frame from which the second ship object is extracted, and the position and size in the frame of the second ship object, and thus, the moving distance and trajectory of the at least one second ship object. , Operation speed, etc. can be calculated.

추가적으로, 선박장치에는 레이더(Radar) 장치가 구비될 수 있는데, 무인 선박 제어장치는 레이더(Radar) 장치에 의해 수집되는 레이더 정보를 수신하고, 수신된 레이더 정보에 기초하여 제3선박 개체를 검출할 수 있다.Additionally, a radar device may be provided in the ship device, and the unmanned ship control device receives radar information collected by the radar device, and detects a third ship entity based on the received radar information. Can be.

한편, 선박 AIS 정보, 촬영영상, 레이더 정보 등에 기초하여 각각 적어도 하나의 선박 개체를 검출할 수 있는데, 개체가 검출되는 소스 데이터의 특성(예, 음영지역, 데이터 소실, 데이터 검출 타이밍 등)에 따라 검출된 개체가 일치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 무인 선박 제어장치는 서로 다른 데이터 소스에서 검출된 개체를 통합하는 동작을 수행할 수 있다. Meanwhile, at least one ship object may be detected based on ship AIS information, photographed image, radar information, etc., depending on the characteristics of the source data (eg, shaded area, data loss, data detection timing, etc.) from which the object is detected. Detected individuals may not match. Accordingly, the unmanned ship control apparatus may perform an operation of integrating objects detected from different data sources.

무인 선박 제어장치는 서로 다른 소스데이터로부터 검출된 선박 개체에 대한 유클리드 차이를 산출하고, 상기 산출된 유클리드 차이에 기초하여 해당 개체들이 동일한 개체인지를 확인할 수 있다. The unmanned ship control apparatus calculates a Euclidean difference for a ship entity detected from different source data, and can determine whether the entities are the same entity based on the calculated Euclidean difference.

예를 들어, 무인 선박 제어장치는 제1선박 개체와 제2선박 개체 사이의 유클리드 차이를 확인하고, 확인된 유클리드 차이가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 작은 값을 나타낼 경우, 동일한 선박 개체인 것으로 결정하고, 단일의 선박 개체로 관리할 수 있다. 반면, 확인된 유클리드 차이가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크거나 동일한 값을 나타낼 경우, 무인 선박 제어장치는 제1선박 개체와 제2선박 개체가 서로 다른 선박 개체인 것으로 결정하여 관리할 수 있다.For example, the unmanned ship control device checks the Euclidean difference between the first ship entity and the second ship entity, and determines that the identified Euclidean difference is the same vessel entity if it shows a relatively small value than a predetermined threshold value. And can be managed as a single vessel entity. On the other hand, if the identified Euclidean difference is relatively greater than or equal to a predetermined threshold value, the unmanned ship control device may determine and manage the first ship object and the second ship object as different ship objects.

마찬가지로, 무인 선박 제어장치는 제2선박 개체와 제3선박 개체 사이의 유클리드 차이, 제1선박 개체와 제3선박 개체 사이의 유클리드 차이를 고려하여 해당 개체들이 동일한 개체인지를 결정할 수 있다.Likewise, the unmanned ship control apparatus may determine whether the objects are the same by considering the Euclidean difference between the second ship object and the third ship object, and the Euclidean difference between the first ship object and the third ship object.

나아가, 개체가 검출되는 소스 데이터의 검출 타이밍이 서로 다르게 설정될 수 있으므로, 무인 선박 제어장치는 개체가 검출되는 소스 데이터의 검출 타이밍을 고려하여, 소스 데이터(즉, 촬영영상 프레임, 선박 AIS 정보, 레이터 정보)의 검출 타이밍을 동기화할 수 있다. Furthermore, since the detection timing of the source data from which the object is detected may be set differently, the unmanned ship control apparatus takes into account the detection timing of the source data from which the object is detected, and the source data (ie, a photographed image frame, ship AIS information, Detection information) can be synchronized.

나아가, 소스 데이터(즉, 촬영영상 프레임, 선박 AIS 정보, 레이터 정보)를 동기화하더라도, 검출 시점이 일치되지 않는 소스 데이터가 존재할 수 있다. 이에 따라, 무인 선박 제어장치는 검출 시점이 일치되는 소스 데이터만을 추출하고, 해당 데이터만을 사용하여 타선박 개체의 검출을 진행할 수도 있다. Furthermore, even if the source data (ie, photographed image frames, ship AIS information, and rater information) are synchronized, there may be source data whose detection time points do not match. Accordingly, the unmanned ship control apparatus may extract only source data having a matching detection time point, and detect the vessel object using only the corresponding data.

한편, 무인 선박 제어장치는 운항 환경정보를 저장 및 관리하는 서버 장치와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 전술한 서버 장치를 통해 운항 환경정보를 확인할 수 있다(S603).Meanwhile, the unmanned ship control device may be connected to a server device that stores and manages operation environment information through wired/wireless communication, and may check operation environment information through the above-described server device (S603).

구체적으로, 무인 선박 제어장치는 선박 제원, 선박 특성, 해도(전자 해도), COLREG 규정 등을 저장 및 관리하는 서버 장치와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 전술한 서버 장치를 통해 선박 제원, 선박 특성, 해도(전자 해도), COLREG 규정 등을 수신할 수 있다. 마찬가지로, 무인 선박 제어장치는 해상 상황 정보, 기상 예보, 부표 설치 정보 등을 저장 및 관리하는 서버 장치와 유/무선 통신을 통해 연결될 수 있으며, 전술한 서버 장치를 통해 해상 상황 정보, 기상 예보, 부표 설치 정보 등을 수신할 수 있다.Specifically, the unmanned ship control device may be connected through a wired/wireless communication with a server device that stores and manages ship specifications, ship characteristics, charts (electronic charts), COLREG regulations, etc. Ship characteristics, charts (electronic charts) and COLREG regulations can be received. Similarly, the unmanned ship control device may be connected through a wired/wireless communication with a server device that stores and manages the maritime situation information, weather forecast, buoy installation information, etc., and the maritime situation information, weather forecast, buoy through the above-described server device. Installation information and the like can be received.

다음으로, 전술한 자선 운항정보, 타선 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로, 운항경로를 결정할 수 있다(S604).Next, the operation route may be determined based on the above-described operation information of the own vessel, the operation information of the other vessel, and the operation environment information (S604).

예를 들어, 무인 선박 제어장치는 적어도 하나의 후보경로를 구성하고, 상기 적어도 하나의 후보경로에 대한 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 산출하고, 상기 산출된 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 고려한 경로지수 정보를 확인할 수 있다. 그리고, 무인 선박 제어장치는 상기 경로지수 정보를 고려하여 상기 적어도 하나의 후보경로의 우선순위를 결정하고, 상기 우선순위를 고려하여 상기 운항경로를 결정할 수 있다.For example, the unmanned ship control apparatus configures at least one candidate path, calculates economic index information, performance index information, and stability index information for the at least one candidate path, and calculates the economic index information, the performance index You can check the route index information considering information and stability index information. Then, the unmanned ship control apparatus may determine the priority of the at least one candidate route in consideration of the route index information, and may determine the flight route in consideration of the priority.

이하, 무인 선박 제어장치가 운항경로를 결정하는 동작을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an operation in which the unmanned ship control apparatus determines the operation route will be described in more detail.

무인 선박 제어장치는 확인된 운항정보(즉, 입력된 선박 재원, 선박특성, 출발지, 목적지, 목적지 항구, 하적일정, 하적량 등)를 확인할 수 있으며, 출발지, 목적지, 목적지 항구에 기초하여 적어도 하나의 후보경로를 구성할 수 있다. The unmanned ship control device can check the checked operation information (that is, inputted boat resources, ship characteristics, origin, destination, destination port, unloading schedule, unloading amount, etc.), and at least one based on the origin, destination, destination port Can configure the candidate path.

그리고, 무인 선박 제어장치는 각각의 후보 경로에 대하여, 경제성 지수, 성능 지수, 안정성 지수 등을 확인할 수 있다. 구체적으로, 무인 선박 제어장치는 상기 적어도 하나의 후보경로의 출발지에서 목적지까지 운항하는데 소요되는 운항비용, 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 항구까지 접안하는데 소요되는 비용 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 접안을 위해 대기하는 비용을 포함하는 접안비용, 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 항구에서 화물을 하적하는데 소요되는 하적비용을 고려하여 경제성 지수정보를 산출할 수 있다. 이때, 무인 선박 제어장치는 상기 운항비용, 접안비용, 및 하적비용에 가중치를 적용하여 경제성 지수정보를 산출할 수 있다. In addition, the unmanned ship control device may check the economic index, performance index, stability index, and the like for each candidate route. Specifically, the unmanned ship control apparatus may be operated from a source to a destination of the at least one candidate route, a cost of berthing from the destination of the at least one candidate route to a port, and the at least one candidate route. The economic feasibility index information may be calculated in consideration of the berthing cost including the cost of waiting for the berth at the destination, and the unloading cost required to unload cargo at the port of the at least one candidate route. At this time, the unmanned ship control apparatus may calculate economic index information by applying weights to the operation cost, docking cost, and loading cost.

바람, 파도, 너울, 조류와 같이 선박 외부에서 가해지는 외력은 선박의 복원력, 파랑동조성능 등 선박이 전복되지 않고 운항하는데 많은 영향을 미치므로, 무인 선박 제어장치는 안전운항을 위해 선박의 동특성을 나타내는 6자운동특성(surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw)을 기반으로 안정성 지수정보를 산출할 수 있다.The external force applied from the outside of the ship, such as wind, waves, swell, and tide, has a great influence on the ship's resilience, wave tuning performance, etc., so that the ship does not overturn, so the unmanned ship control device can control the ship's dynamic characteristics for safe operation. Stability index information can be calculated based on the six-character motion characteristics (surgy, sway, heave, roll, pitch, yaw).

해수밀도, 해수온도, 바람, 파도, 조류, 너울 등은 선박장치가 원하는 속도와 방향으로 운항하는데 영향을 줄 수 있으며, 이들 요소에 의해 부가저항이 발생하고 이 부가저항은 선박장치의 운항성능에 영향을 줄 수 있다. 이를 고려하여, 무인 선박 제어장치는, 효율적인 운항을 위해 운항 환경정보에 의한 부가저항을 산출하고, 산출된 부가 저항으로 인한 선박장치의 선속이나 선회력 등에 대한 성능 지수정보를 결정할 수 있다. Seawater density, seawater temperature, wind, waves, tidal currents, swells, etc. can affect the ship's operation at the desired speed and direction, and additional resistance is generated by these factors, and this additional resistance depends on the ship's operating performance. It can affect. In consideration of this, the unmanned ship control apparatus may calculate additional resistance based on operational environment information for efficient operation, and determine performance index information on ship speed or turning force of the ship apparatus due to the calculated additional resistance.

그리고, 무인 선박 제어장치는, 경제성 지수정보, 안정성 지수정보, 성능 지수정보 등을 종합적으로 고려한 경로 지수를 산출할 수 있다. 경로 지수의 산출은 전술한 수학식 1에 정의되는 앙상블 함수를 이용하여 산출할 수 있다. In addition, the unmanned ship control apparatus may calculate a route index that comprehensively considers economic index information, stability index information, and performance index information. The path index can be calculated using the ensemble function defined in Equation 1 above.

비록, 본 개시의 실시예에서, 경제성 지수정보, 안정성 지수정보, 성능 지수정보 등을 고려하여 경로 지수를 산출하는 것을 예시하였으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니다. 경로 지수의 산출에 반영되는 요소는 다양하게 변경될 수 있다. Although, in an embodiment of the present disclosure, it is illustrated that the route index is calculated in consideration of economic index information, stability index information, performance index information, and the like, but the present disclosure is not limited thereto. The factors reflected in the calculation of the route index can be variously changed.

한편, 적어도 하나의 후보 경로 각각에 대한 경로지수가 산출되면, 무인 선박 제어장치는 산출된 경로 지수를 기분으로 후보 경로의 우선순위를 결정할 수 있다. 그리고, 무인 선박 제어장치는 결정된 우선순위에 따라, 운항경로를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무인 선박 제어장치는 상대적으로 높은 우선순위를 나타내는 후보 경로를 운항경로로서 결정할 수 있다.On the other hand, if the route index for each of the at least one candidate route is calculated, the unmanned ship control apparatus may determine the priority of the candidate route by feeling the calculated route index. In addition, the unmanned ship control apparatus may determine the operation route according to the determined priority. For example, the unmanned ship control apparatus may determine a candidate route representing a relatively high priority as a navigation route.

추가적으로, 무인 선박 제어장치는 위험상황 정보를 고려하여 운항경로를 결정할 수 있다. 예컨대, 무인 선박 제어장치는 적어도 하나의 후보 경로에 대한 위험상황 분석을 수행할 수 있으며, 적어도 하나의 후보 경로가 충돌위험이나, 위험지역 진입 등이 나타날 경우, 해당되는 후보 경로를 운항경로의 결정에서 제외할 수 있다. Additionally, the unmanned ship control device may determine the route of operation in consideration of the risk situation information. For example, the unmanned ship control device may perform risk situation analysis for at least one candidate route, and when at least one candidate route shows a collision risk or an entry into a dangerous area, the corresponding candidate route is determined as the operation route. Can be excluded from.

나아가, 무인 선박 제어장치는 적어도 하나의 후보 경로가 충돌위험이 존재할 경우, 타선 운항정보와 COLREG 규정을 비교하여, 후보 경로 상에서 자 선박장치에 우선권이 부여되는 경우, 해당 후보 경로를 운항경로의 결정에 사용할 수도 있다.Furthermore, when at least one candidate route has a collision risk, the unmanned ship control device compares the other ship operation information with the COLREG rule, and when priority is given to the own ship device on the candidate route, determines the candidate route as a route. It can also be used for.

한편, 전술한 바와 같이 운항경로가 결정될 경우, 무인 선박 제어장치는 선박장치의 이동을 제어할 수 있는 제어정보를 제공할 수 있으며, 이러한 제어정보에 의해 선박장치의 이동이 이루어질 수 있다(S605). 이와 같이, 선박 장치의 이동이 진행되면, 무인 선박 제어장치는 자선 운항정보와, 타선 운항정보를 확인 및 업데이트 할 수 있다(S606). 자선 운항정보와, 타선 운항정보를 확인하는 동작은 전술한 S602 단계와 같이 이루어질 수 있다.On the other hand, when the flight route is determined as described above, the unmanned ship control device may provide control information capable of controlling the movement of the ship device, and the movement of the ship device may be made by the control information (S605). . As described above, when the movement of the ship device proceeds, the unmanned ship control device may check and update the vessel operation information and the other vessel operation information (S606). The operation of checking the own vessel operation information and the other vessel operation information may be performed as in step S602 described above.

나아가, 무인 선박 제어장치는 전술한 자선 운항정보, 타선 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로, 위험상황을 분석할 수 있다(S607). Furthermore, the unmanned ship control apparatus may analyze the risk situation based on the above-described operation information of the vessel, the operation information of the other vessel, and the operation environment information (S607).

예컨대, 무인 선박 제어장치는 자선 운항정보와 타선 운항정보를 고려하여, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대거리, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대각도, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 근접거리, 및 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대시간 등을 확인할 수 있다. 그리고, 무인 선박 제어장치는 확인된 결과를 고려하여 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 충돌확률을 산출하고, 충돌확률을 바탕으로 위험 상황 발생을 분석할 수 있다. 예컨대, 충돌확률이 미리 정해진 임계값보다 높게 나타날 경우, 무인 선박 제어장치는 위험 상황 발생을 검출할 수 있다.For example, the unmanned ship control apparatus takes into account the ship operation information and the ship operation information, and the relative distance between the ship apparatus and the at least one other ship, the relative angle between the ship apparatus and the at least one other ship, and the ship apparatus. The proximity distance of the at least one other vessel, and the relative time between the vessel apparatus and the at least one other vessel may be checked. In addition, the unmanned ship control device may calculate a collision probability between the ship device and the at least one other ship in consideration of the confirmed result, and analyze the occurrence of a dangerous situation based on the collision probability. For example, when the collision probability is higher than a predetermined threshold, the unmanned ship control device can detect the occurrence of a dangerous situation.

다른 예로서, 무인 선박 제어장치는 자선 운항정보와 운항 환경정보를 확인하고, 부유물과의 충돌이나, 암초 또는 회피지역으로의 진입 등을 분석하고, 이에 기초하여 위험 상황 발생을 검출할 수 있다.As another example, the unmanned ship control apparatus may check the operation information of the vessel and the environment of the vessel, analyze the collision with the floating material, enter the reef or the evacuation area, and detect the occurrence of a dangerous situation based on this.

위험 상황 발생이 검출될 경우(S607-예), 무인 선박 제어장치는 검출된 위험 상황에 기초하여, 상기 운항경로를 보정할 수 있다(S608). 예컨대, 무인 선박 제어장치는 자선의 현재 위치와 목적지까지의 적어도 하나의 후보 경로를 생성하고, 상기 적어도 하나의 후보 경로에 대한 경로지수 정보를 확인할 수 있다. 그리고, 무인 선박 제어장치는 상대적으로 높은 값의 경로지수에 대응되는 후보 경로를 보정된 운항경로로서 결정할 수 있다.When the occurrence of a dangerous situation is detected (S607-Yes), the unmanned ship control device may correct the operation route based on the detected dangerous situation (S608). For example, the unmanned ship control apparatus may generate at least one candidate route to the current location and destination of the ship, and check route index information for the at least one candidate route. In addition, the unmanned ship control apparatus may determine a candidate route corresponding to a relatively high route index as a corrected route.

나아가, 무인 선박 제어장치는 타 선박장치와 충돌 위험이 감지되더라도, 선박 조우시 운항 우선권을 규정한 COLREG 규정에 따라 선박장치가 타 선박장치에 비해 우선 순위를 갖는 경우에는, 운항경로를 보정하지 않고, 유지할 수도 있다. Furthermore, even if the danger of collision with other ship devices is detected, the unmanned ship control device does not correct the operation route when the ship device has priority over other ship devices according to the COLREG regulation that defines the priority of operation when encountering a ship. , You can also keep.

전술한 S606 내지 S608 단계는 선박장치가 목적지에 도달할 때까지 반복적으로 수행될 수 있다(S609).Steps S606 to S608 described above may be repeatedly performed until the ship apparatus reaches the destination (S609).

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 선박 운항 시스템에 구비되는 무인 선박 제어장치 및 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 예시하는 블록도이다. 7 is a block diagram illustrating a computing system for executing an unmanned ship control apparatus and method provided in an unmanned ship navigation system according to an embodiment of the present disclosure.

도 7을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the computing system 1000 includes at least one processor 1100 connected through a bus 1200, a memory 1300, a user interface input device 1400, a user interface output device 1500, and storage 1600, and the network interface 1700.

프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다. The processor 1100 may be a central processing unit (CPU) or a semiconductor device that executes processing for instructions stored in the memory 1300 and/or storage 1600. The memory 1300 and the storage 1600 may include various types of volatile or nonvolatile storage media. For example, the memory 1300 may include read only memory (ROM) and random access memory (RAM).

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.Thus, steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be directly implemented by hardware executed by the processor 1100, a software module, or a combination of the two. The software modules reside in storage media (ie, memory 1300 and/or storage 1600) such as RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, hard disk, removable disk, CD-ROM. You may. An exemplary storage medium is coupled to the processor 1100, which can read information from and write information to the storage medium. Alternatively, the storage medium may be integral with the processor 1100. Processors and storage media may reside within an application specific integrated circuit (ASIC). The ASIC may reside in a user terminal. Alternatively, the processor and storage medium may reside as separate components within the user terminal.

본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.Exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of description, but are not intended to limit the order in which the steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary. In order to implement the method according to the present disclosure, the steps illustrated may include other steps in addition, other steps may be included in addition to the remaining steps, or other additional steps may be included in addition to some steps.

본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.Various embodiments of the present disclosure are not intended to list all possible combinations, but are intended to describe representative aspects of the present disclosure, and the items described in various embodiments may be applied independently or in combination of two or more.

또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In addition, various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For implementation by hardware, one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), Universal It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor.

본 개시의 범위는 다양한 실시 예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. The scope of the present disclosure includes software or machine-executable instructions (eg, operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or Instructions include a non-transitory computer-readable medium that is stored and executable on a device or computer.

Claims (20)

무인 선박 운항 시스템에 있어서,
구동장치 및 운항장치를 포함하고, 상기 구동장치 및 운항장치에 의해 이동이 제어되며, 항해정보를 확인 또는 제공하는 항해장치를 구비하는 선박장치, 및
운항 환경정보, 상기 선박장치의 운항정보, 및 상기 항해정보를 기반으로 하는 타 선박의 운항정보를 확인하고, 상기 운항 환경정보, 선박장치의 운항정보, 및 타 선박의 운항정보를 기반으로 한 경로지수정보를 확인하고, 상기 경로지수정보를 고려한 운항경로를 설정하고, 상기 운항경로에 기초하여, 상기 구동장치 및 운항장치를 제어하는 운항 제어정보를 생성하는 무인 선박 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
In the unmanned ship navigation system,
A ship device including a driving device and a navigation device, the movement being controlled by the driving device and the navigation device, and having a navigation device for checking or providing navigation information,
Route information based on the operation environment information, operation information of the ship device, and other ships based on the navigation information, and the route based on the operation environment information, operation information of the ship device, and operation information of other ships And an unmanned ship control device that checks the index information, sets the operation route in consideration of the route index information, and generates operation control information for controlling the driving device and the operation device based on the operation route. Unmanned ship operating system.
제1항에 있어서,
상기 무인 선박 제어장치는
적어도 하나의 후보경로를 구성하고,
상기 적어도 하나의 후보경로에 대한 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 산출하고, 상기 산출된 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 고려한 경로지수 정보를 확인하는 운항 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 1,
The unmanned ship control device
Construct at least one candidate path,
And a flight control unit for calculating economic index information, performance index information, and stability index information for the at least one candidate route, and checking route index information considering the calculated economic index information, performance index information, and stability index information. Unmanned ship operating system, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 운항 제어부는
상기 경로지수정보를 고려하여 상기 적어도 하나의 후보경로의 우선순위를 결정하고,
상기 우선순위를 고려하여 상기 운항경로를 결정하는 운항경로 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 2,
The flight control unit
Priority of the at least one candidate path is determined in consideration of the route index information,
And an operation route setting unit for determining the operation route in consideration of the priority.
제3항에 있어서,
상기 운항 제어부는
상기 선박장치의 운항정보 및 타 선박의 운항정보를 확인하고,
상기 확인된 상기 선박장치의 운항정보 및 타 선박의 운항정보를 고려하여, 상기 운항경로를 보정하는 운항경로 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 3,
The flight control unit
Check the operation information of the ship device and the operation information of other ships,
And an operation route adjustment unit for correcting the operation route in consideration of the checked operation information of the ship device and operation information of other ships.
제2항에 있어서,
상기 운항 제어부는
상기 적어도 하나의 후보경로의 출발지에서 목적지까지 운항하는데 소요되는 운항비용,
상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 항구까지 접안하는데 소요되는 비용 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 접안을 위해 대기하는 비용을 포함하는 접안비용, 및
상기 적어도 하나의 후보경로의 항구에서 화물을 하적하는데 소요되는 하적비용을 고려하여 경제성 지수정보를 산출하되,
상기 운항비용, 접안비용, 및 하적비용에 가중치를 적용하여 경제성 지수정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 2,
The flight control unit
The operating cost required to operate from the origin of the at least one candidate route to the destination,
A berthing cost including a cost of berthing from a destination of the at least one candidate route to a port and a cost of waiting for a berth at the destination of the at least one candidate route, and
Economical index information is calculated in consideration of the unloading cost required to unload cargo at the port of the at least one candidate route,
An unmanned ship operation system characterized by calculating economic index information by applying weights to the operation cost, docking cost, and unloading cost.
제2항에 있어서,
상기 운항 제어부는,
상기 선박장치의 6자운동특성을 고려하여 안정성 지수정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 2,
The navigation control unit,
An unmanned ship operation system characterized by calculating stability index information in consideration of the six-way motion characteristics of the ship device.
제2항에 있어서,
상기 운항 제어부는
상기 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보에 미리 정해진 가중치를 적용하여 경로지수 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 2,
The flight control unit
An unmanned ship operation system characterized by calculating route index information by applying predetermined weights to the economic index information, performance index information, and stability index information.
제2항에 있어서,
상기 무인 선박 제어장치는
선박 AIS(Automatic Identification System) 정보 및 상기 선박장치에 마련된 카메라의 촬영영상에 기초하여 적어도 하나의 타 선박을 확인하고, 상기 적어도 하나의 타 선박의 운항정보를 확인하는 운항환경 확인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
According to claim 2,
The unmanned ship control device
And at least one other vessel based on the vessel's Automatic Identification System (AIS) information and the captured image of the camera provided in the vessel apparatus, and a navigation environment confirmation unit for confirming the operation information of the at least one other vessel Unmanned Ship Operation System.
제8항에 있어서,
상기 운항환경 확인부는,
상기 선박 AIS 정보에 기초하여 제1선박 개체를 검출하는 AIS 분석부와,
상기 촬영영상에 기초하여 제2선박 개체를 검출하는 영상 분석부를 구비하는 타선 상태 확인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 8,
The operation environment confirmation unit,
An AIS analysis unit for detecting a first ship entity based on the vessel AIS information,
And a ship status checking unit having an image analysis unit for detecting a second ship object based on the photographed image.
제9항에 있어서,
상기 타선 상태 확인부는,
상기 제1 및 제2선박 개체가 동일한 개체인지를 확인하고,
확인 결과를 고려하여 선박 개체를 결정하는 선박 개체 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 9,
The other wire condition check unit,
Check whether the first and second ship objects are the same object,
An unmanned ship operation system comprising a ship object integration unit for determining a ship object in consideration of a confirmation result.
제10항에 있어서,
상기 선박 개체 통합부는,
상기 제1 및 제2선박 개체의 유클리드 차이를 산출하고, 상기 산출된 유클리드 차이에 기초하여 상기 제1 및 제2선박 개체가 동일한 개체인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 10,
Said vessel object integration unit,
An unmanned ship navigation system, characterized in that it calculates Euclidean differences between the first and second vessel entities and determines whether the first and second vessel entities are the same entity based on the calculated Euclidean differences.
제9항에 있어서,
상기 타선 상태 확인부는,
레이더(Radar) 장치에 의해 수집되는 레이더 정보에 기초하여 제3선박 개체를 검출하는 레이더 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 9,
The other wire condition check unit,
And a radar analysis unit for detecting a third vessel entity based on radar information collected by a radar device.
제8항에 있어서,
상기 운항환경 확인부는,
상기 적어도 하나의 타 선박의 운항정보를 고려하여, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대거리, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대각도, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 근접거리, 및 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 상대시간 중 적어도 하나를 확인하고,
확인된 결과를 고려하여 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 타 선박의 충돌확률을 산출하는 위험상황 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 8,
The operation environment confirmation unit,
In consideration of the operation information of the at least one other vessel, the relative distance between the vessel apparatus and the at least one other vessel, the relative angle between the vessel apparatus and the at least one other vessel, the vessel apparatus and the at least one other Confirm at least one of the proximity distance of the ship and the relative time between the ship apparatus and the at least one other ship,
And a risk situation analysis unit for calculating a collision probability between the ship device and the at least one other ship in consideration of the confirmed result.
제9항에 있어서,
상기 영상 분석부는,
카메라의 촬영영상에 포함된 적어도 하나의 프레임을 검출하고,
상기 검출된 적어도 하나의 프레임 각각에 대하여 적어도 하나의 제2선박 개체를 추출하고,
상기 적어도 하나의 제2선박 개체의 프레임 내의 위치 및 크기를 확인하고,
상기 카메라의 설정정보와, 상기 적어도 하나의 제2선박 개체의 위치 및 크기에 기초하여, 상기 선박장치와 상기 적어도 하나의 제2선박 개체의 상대거리를 산출하고,
상기 선박장치의 위치정보를 고려하여 상기 적어도 하나의 제2선박 개체의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 9,
The image analysis unit,
Detecting at least one frame included in the captured image of the camera,
Extracting at least one second ship object for each of the detected at least one frame,
Confirm the position and size in the frame of the at least one second ship object,
Based on the setting information of the camera and the position and size of the at least one second ship object, a relative distance between the ship device and the at least one second ship object is calculated,
Unmanned ship operation system, characterized in that for calculating the location information of the at least one second ship object in consideration of the location information of the ship device.
제14항에 있어서,
상기 카메라의 설정정보는,
카메라 높이, 각도, 방향, 카메라의 렌즈 왜곡계수, 및 초점거리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 14,
The setting information of the camera,
An unmanned ship navigation system comprising at least one of a camera height, an angle, a direction, a lens distortion coefficient of the camera, and a focal length.
제14항에 있어서,
상기 영상 분석부는,
상기 제2선박 개체가 추출된 상기 적어도 하나의 프레임의 구성정보와, 상기 제2선박 개체의 프레임 내의 위치 및 크기를 고려하여, 상기 적어도 하나의 제2선박 개체의 이동 거리, 이동 궤적, 및 운항속도 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 시스템.
The method of claim 14,
The image analysis unit,
In consideration of the configuration information of the at least one frame from which the second ship object is extracted, and the position and size in the frame of the second ship object, a moving distance, a trajectory, and operation of the at least one second ship object Unmanned ship operating system, characterized in that for calculating at least one of the speed.
선박장치의 무인 운항 제어방법에 있어서,
운항 환경정보, 상기 선박장치의 운항정보, 및 항해정보를 기반으로 하는 타 선박의 운항정보를 확인하는 과정과,
상기 운항 환경정보, 선박장치의 운항정보, 및 타 선박의 운항정보를 기반으로 운항경로를 설정하는 과정과,
상기 자선 운항정보, 타선 운항정보, 및 운항 환경정보를 기반으로, 위험 상황 정로를 확인하는 과정과,
상기 위험 상황 정보를 고려하여, 상기 운항경로를 보정하는 과정과,
상기 운항경로에 기초하여, 상기 선박장치에 구비되는 구동장치 및 운항장치를 제어하는 운항 제어정보를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 제어방법.
In the method of controlling the unmanned operation of the ship equipment,
A process of checking operation information of another ship based on the operation environment information, the operation information of the ship device, and the navigation information,
The process of establishing a flight route based on the operation environment information, the operation information of a ship device, and the operation information of another ship,
A process of identifying a route of a dangerous situation based on the operation information of the ship, the operation information of the other ship, and the operation environment information,
A process of correcting the flight route in consideration of the dangerous situation information,
And generating operation control information for controlling a driving device and a navigation device provided in the ship device, based on the operation route.
제17항에 있어서,
상기 운항경로를 설정하는 과정은,
적어도 하나의 후보경로를 구성하는 과정과,
상기 적어도 하나의 후보경로에 대한 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 산출하고, 상기 산출된 경제성 지수정보, 성능 지수정보 및 안정성 지수정보를 고려한 경로지수 정보를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 제어방법.
The method of claim 17,
The process of setting the operation route,
Constructing at least one candidate path,
And calculating economic index information, performance index information, and stability index information for the at least one candidate path, and checking route index information considering the calculated economic index information, performance index information, and stability index information. Unmanned ship operation control method characterized by.
제17항에 있어서,
상기 경로지수 정보를 확인하는 과정은,
상기 적어도 하나의 후보경로의 출발지에서 목적지까지 운항하는데 소요되는 운항비용, 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 항구까지 접안하는데 소요되는 비용 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 목적지에서 접안을 위해 대기하는 비용을 포함하는 접안비용, 및 상기 적어도 하나의 후보경로의 항구에서 화물을 하적하는데 소요되는 하적비용을 고려하여 경제성 지수정보를 산출하되, 상기 운항비용, 접안비용, 및 하적비용에 가중치를 적용하여 경제성 지수정보를 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 제어방법.
The method of claim 17,
The process of checking the route index information,
Cost of operation required to operate from the origin of the at least one candidate route to the destination, the cost of docking the destination from the at least one candidate route to the port, and the cost of waiting for the docking at the destination of the at least one candidate route Economical index information is calculated in consideration of the berth cost including and the unloading cost required to unload cargo at the port of the at least one candidate route, but the economical efficiency is applied by applying weights to the aviation cost, berthing cost, and unloading cost Unmanned ship operation control method comprising the step of calculating the index information.
제17항에 있어서,
상기 타 선박의 운항정보를 확인하는 과정은,
상기 선박 AIS(Automatic Identification System) 정보에 기초하여 제1선박 개체를 검출하는 과정과,
상기 선박장치에 마련된 카메라 장치를 통해 촬영되는 파노라마 영상에 기초하여 제2선박 개체를 검출하는 과정과,
상기 제1 및 제2선박 개체가 동일한 개체인지를 확인하여 선박 개체를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 선박 운항 제어방법.
The method of claim 17,
The process of confirming the operation information of the other vessel,
Detecting a first ship entity based on the vessel automatic identification system (AIS) information,
Detecting a second vessel object based on a panoramic image photographed through a camera device provided in the ship device;
And determining whether the first and second ship objects are the same object and determining the ship object.
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