KR20220063991A - 선박 항해 시스템 - Google Patents

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정현식
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은, 장비 구성 및 기능이 향상된 선박 항해 시스템을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템은 선박의 위치를 측정하는 디지피에스(Differential Global Positioning System; DGPS), 상기 선박의 대지 속도를 측정하는 위성 속도 로그(Satellite Speed Log), GPS(Global Positioing System) 신호 및 SOG(speed of ground; 대지 속력) 신호를 전송받는 네비게이션 시스템을 포함하고, 상기 네비게이션 시스템은 상기 GPS 신호 또는 상기 SOG 신호의 미스매치시 장비의 이상 여부를 판단하고, 각각 GPS 신호 또는 SOG 신호를 차용하도록 동작할 수 있고, 상기 디지피에스 및 상기 위성 속도 로그는 서로의 동작 여부를 판단하여 백업의 역할을 할 수 있다.

Description

선박 항해 시스템{SHIP SAILING SYSTEM}
본 발명은 선박 항해 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 선박 항해 시스템은 선박의 속도를 측정하기 위해 속도 로그(speed log) 시스템을 채용하고, 선박의 위치를 측정하기 위해 DGPS(Differential Global Positioning System) 시스템을 채용한다.
상술한 DGPS 시스템은 해사법(SOLAS 및 기국법령)에 따라 독립된 DGPS 2대가 설치되며, 상술한 속도 로그 시스템은 해사법(SOLAS 및 기국법령)에 따라 대수속도(Speed Through Water)와 대지속도(Speed Over Ground)를 측정할 수 있어야 하며 이를 위해 대수 속도 측정용인 도플러 속도 로그(Doppler speed log)와 대지 속도 측정용인 위성 속도 로그(Satellite speed log)가 각각 설치되나, 장비 고장시 다른 장비가 대체할 수 있는 기능 향상이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0074739호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장비 구성 및 기능이 향상된 선박 항해 시스템이 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템은 선박의 위치를 측정하는 디지피에스(Differential Global Positioning System; DGPS), 상기 선박의 대지 속도를 측정하는 위성 속도 로그(Satellite Speed Log), 상기 디지피에스로부터 상기 선박의 위치를 측정한 GPS(Global Positioing System) 신호 및 상기 위성 속도 로그로부터 상기 선박의 대지 속도를 측정한 SOG(speed of ground; 대지 속도) 신호를 전송하는 네비게이션 시스템을 포함하고, 상기 네비게이션 시스템은 상기 GPS 신호 또는 상기 SOG 신호가 미스매치시 장비의 이상 여부를 판단하고, 각각 GPS 신호 또는 SOG 신호를 차용하도록 동작할 수 있고, 상기 디지피에스 및 상기 위성 속도 로그는 서로의 동작 여부를 판단하여 백업의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, DGPS의 대지 속도 측정 및 오차 계산 기능, 대기 동작 중인 위성 속도 로그, DGPS 장비의 자동 구동 기능이 추가되어 위성 속도 로그나 DGPS 장비 고장시에도 다른 DGPS가 백업장비로 구동되어 장비 및 기능이 향상되어 안전한 운항 및 운항 실패 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템의 개략적인 동작을 나타내는 동작 시퀀스 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템(100)은 디지피에스(Differential Global Positioning System; DGPS)(110), 위성 속도 로그(Satellite Speed Log)(120), 네비게이션 시스템(130)을 포함할 수 있다.
디지피에스(110)의 위치측정 원리는 두 대의 GPS 정지궤도위성과 지상기지국으로부터 각각 코드신호(L1, L2 code)가 복호화 코드(P code)를 수신하여 변조(modulation) 하는 방식으로 계산하고, 두 위성으로부터 받은 신호를 비교분석하여 오차를 보정하게 된다. 이때 각 코드신호에는 오차 보정을 위해 위성에서 송신된 시각 신호가 포함되어 있어 선박의 시각을 측정할 수 있다. 오차 계산을 위해 선박의 위치를 연속적으로 측정하는데, 시간대 별로 선박의 위치를 파악할 수 있게 되어 선박이 나아가는 항로 및 위치가 측정된다. 따라서 디지피에스(110)는 선박의 위치와 시각 정보를 이용하여 NMEA 표준 방식 (IEC 61162)의 선박의 대지 속도를 계산하여 네비게이션 시스템(130)의 요청에 따라 SOG 신호를 다른 구성요소에 분배할 수 있다.
위성 속도 로그(120)는 로그 자체 시스템 내부에 탑재된 GPS를 이용하여 상기 선박의 위치와 시간 신호를 이용하여 상기 선박의 대지 속도(Speed Of Ground; SOG) 정보를 갖는 SOG 신호를 생성할 수 있다.
위성 속도 로그(120)는 로그 자체 시스템 내부에 탑재된 GPS를 이용하여 시각 및 위치신호(GPS 신호)를 생성할 수 있으며, 이를 이용하여 네비게이션 시스템(130)의 요청에 따라 GPS 신호를 다른 구성 요소에 분배할 수 있다. 위성 속도 로그(120)는 장비가 고장난 경우 디지피에스(110)가 선박의 대수 속도를 계산하는 측정 장비로 동작할 수 있도록 자동 스탠바이 스타트(Auto Stand-by Start) 기능을 갖는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
네비게이션 시스템(130)은 디지피에스(110) 및 위성 속도 로그(120)로부터 GPS 신호 및 SOG 신호를 수신하고, 비교 분석하여 오차를 줄일 수 있다. 네비게이션 시스템(130)은 레이더 등을 포함하여, 디지피에스(110)로부터 수신된 GPS 신호 또는 위성 속도 로그(120)로부터 수신된 SOG 신호가 미스매치인 경우 다른 장비로부터 GPS 신호 또는 SOG 신호의 분배를 요청할 수 있다. 이를 위해 디지피에스(110) 및 위성 속도 로그(120)로부터의 측정 데이터에 따라 GPS 신호 및 SOG 신호를 수신받아 비교할 수 있다.
네비게이션 시스템(130)은 GPS부(131) 및 SOG부(132)를 포함할 수 있으며, GPS부(131)는 디지피에스(110)로부터 수신된 GPS 신호가 이전에 수신된 GPS 신호에 비교하여 사전에 설정된 오차를 벗어나거나, 위성 속도 로그(120)로부터의 GPS 신호와 비교하여 사전에 설정된 오차를 벗어나는 미스매치인 경우 위성 속도 로그(120)에 GPS 신호의 분배를 요청할 수 있고, SOG부(132)는 위성 속도 로그(120)로부터 수신된 SOG 신호가 이전에 수신된 SOG 신호에 비교하여 사전에 설정된 오차를 벗어나거나, 디지피에스(110)로부터의 SOG 신호와 비교하여 사전에 설정된 오차를 벗어나는 미스매치인 경우 디지피에스(110)에 SOG 신호의 분배를 요청할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템의 개략적인 동작을 나타내는 동작 시퀀스 도면이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 항해 시스템(100)은 디지피에스(110), 위성 속도 로그(120) 및 네비게이션 시스템(130)이 동작 시작할 수 있다(S11~S14)(S10). 이때, 네비게이션 시스템(130)의 GPS부(131)는 GPS 신호를 네비게이션 시스템의 다른 구성 요소로 전송하고(S13), SOG부는 SOG 신호를 네비게이션 시스템의 다른 구성 요소로 전송할 수 있다(S14).
이후, 디지피에스(110)의 동작이 실패하거나(S23), 네비게이션 시스템(130)의 GPS부(131)의 GPS신호가 미스 매치되면(S21), 위성 속도 로그(120)에 GPS 신호의 분배를 요청할 수 있고(S30), 위성 속도 로그(120)의 동작이 실패하거나(S24), 네비게이션 시스템(130)의 SOG부(132)의 SOG신호가 미스 매치되면(S22), 디지피에스(110)에 SOG 신호의 분배를 요청할 수 있다(S40).
다음으로, 요청에 따라 GPS 신호를 분배한 위성 속도 로그(120)는 디지피에스(110)의 동작을 중단시킬 수 있다(S51). 또한, 요청에 따라 SOG 신호를 분배한 디지피에스(110)는 위성 속도 로그(120)의 동작을 중단시킬 수 있다(S52)(S50).
위성 속도 로그(120)의 동작이 중단된 이후, 디지피에스(110)가 동작 실패하거나(S61), 디지피에스(110)의 동작이 중단된 이후, 위성 속도 로그(120)가 동작 실패하면(S62)(S60), 동작 실패를 사용자에 알람할 수 있다(S70).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 위성 속도 로그 본연의 기능인 위치 측정 기능과 DGPS의 대지속도 계산 기능을 이용하여 DGPS와 위성 속도 로그가 서로에 대해 백업장비로 동작할 수 있고, 더하여 각 장비 고장 시 다른 장비가 자동 대기 스타트 (auto stand-by start)하는 기능을 포함하여 안전한 선박 운항에 도움을 줄 수 있다.
디지피에스와 위성 속도 로그 간에 GPS 신호 또는 SOG 신호를 백업하여 디지피에스 시스템과 위성 속도 로그 시스템의 장비 구성 및 기능이 향상되어 안전한 운항 및 운항실패비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 디지피에스(DGPS) 시스템
110: 디지피에스
120: 위성 속도 로그
130: 네비게이션 시스템
131: GPS부
132: SOG부

Claims (6)

  1. 선박의 위치를 측정하는 디지피에스(Differential Global Positioning System; DGPS);
    상기 선박의 대지 속도를 측정하는 위성 속도 로그(Satellite Speed Log); 및
    상기 디지피에스로부터 상기 선박의 위치를 측정한 GPS(Global Positioing System) 신호 및 상기 위성 속도 로그로부터 상기 선박의 대지 속도를 측정한 SOG(speed of ground; 대지 속도) 신호를 전송받는 네비게이션 시스템을 포함하고,
    상기 네비게이션 시스템은 상기 GPS 신호 또는 상기 SOG 신호가 미스매치시 장비의 이상 여부를 판단하고 각각 상기 위성 속도 로그의 GPS 신호 또는 상기 디지피에스의 SOG 신호를 차용하도록 동작하는 선박 항해 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 네비게이션 시스템은
    상기 GPS 신호의 미스 매치를 확인하고, 미스 매치시 상기 위성 속도 로그에 GPS 신호의 분배를 요청하는 GPS부; 및
    상기 SOG 신호의 미스 매치를 확인하고, 미스 매치시 상기 디지피에스에 SOG 신호의 분배를 요청하는 SOG부
    를 포함하는 선박 항해 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위성 속도 로그는 상기 GPS부의 요청 또는 상기 디지피에스의 동작 실패시, 상기 GPS 신호를 분배하는 선박 항해 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 디지피에스는 상기 SOG부의 요청 또는 상기 위성 속도 로그의 동작 실패시, 상기 SOG 신호를 분배하는 선박 항해 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디지피에스 및 상기 위성 속도 로그가 동작 실패하면, 사용자에게 동작 실패를 알람하는 선박 항해 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디지피에스 및 상기 위성 속도 로그는 서로의 동작 여부를 판단하여 백업의 역할을 수행하는 선박 항해 시스템.
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