KR20220109474A - military ship with sensors - Google Patents

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KR20220109474A
KR20220109474A KR1020227024734A KR20227024734A KR20220109474A KR 20220109474 A KR20220109474 A KR 20220109474A KR 1020227024734 A KR1020227024734 A KR 1020227024734A KR 20227024734 A KR20227024734 A KR 20227024734A KR 20220109474 A KR20220109474 A KR 20220109474A
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KR
South Korea
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analysis
computers
database
data
vessel
Prior art date
Application number
KR1020227024734A
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Korean (ko)
Inventor
바슈티안 에벨링
악셀 라쉬
Original Assignee
티쎈크로프 마리네 지스템스 게엠베하
티센크룹 악티엔게젤샤프트
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Publication date
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Abstract

본 발명은 다음을 포함하는 군용 선박(100)에 관한 것이다:
- 각각이 하나 이상의 센서들(112-120)을 포함하는 다수의 비히클 컴포넌트들(104-110)로서, 상기 비히클 컴포넌트들의 적어도 일부는 무기 시스템(102), 드라이브 유닛(104) 및 내비게이션 시스템(106)의 부분을 형성하고, 상기 센서들은 측정 값들을 검출하도록 설계되며, 상기 측정 값들은 상기 측정 값들을 검출하는 센서를 포함하는 상기 비히클 컴포넌트의 동작 상태, 및/또는 상기 선박 또는 그 환경의 상태들을 나타내는, 상기 다수의 비히클 컴포넌트들(104-110);
- 데이터베이스(122)로서, 상기 데이터베이스는 시간 스탬프와 함께 상기 센서들의 측정 값들의 이력을 지속적이고 보호된 방식으로 저장하는, 상기 데이터베이스(122); 및
- 전자적 자동화 시스템(124)으로서, 상기 자동화 시스템은 상기 측정 값들에 기초하여 그리고/또는 상기 측정 값들의 출력에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자로부터의 입력에 기초하여 상기 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나를 실시간으로 자동으로 및/또는 반자동으로 제어하도록 설계되는, 상기 전자적 자동화 시스템(124).
The present invention relates to a military vessel (100) comprising:
- a plurality of vehicle components (104-110) each comprising one or more sensors (112-120), wherein at least some of the vehicle components are a weapon system (102), a drive unit (104) and a navigation system (106) . representing the plurality of vehicle components (104-110);
- a database (122), said database (122) storing in a persistent and protected manner a history of the measurement values of said sensors together with a time stamp; and
- an electronic automation system (124), said automation system comprising at least one of said vehicle components based on said measurement values and/or based on input from a user entered via a user interface in response to an output of said measurement values The electronic automation system (124), designed to automatically and/or semi-automatically control in real time.

Description

센서들을 갖는 군용 선박military ship with sensors

기술 분야technical field

본 발명은 군용 선박, 특히 측정 값들을 검출하기 위한 센서들을 갖는 군용 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a military vessel, in particular a military vessel having sensors for detecting measured values.

배경 background

군용 선박은 종종 특정 용도로 개발된 매우 복잡한 시스템으로, 때로는 여러 제조업자로부터의 복수의 컴포넌트들을 갖는다. 민간 선박과 비교하여, 군용 선박은 종종 비교적 적은 수의 유닛, 높은 복잡성, 사용되는 많은 수의 비히클 컴포넌트들, 및 비히클 관련 데이터의 보호에 대한 높은 요구에 의해 구별된다. 비히클 컴포넌트들의 구성은 또한 종종 매우 이질적이며, 복수의 그리고 통합 밀도의 컴포넌트들 및 제조업자들의 관점에서, 모든 생각할 수 있는 사용 시나리오에 대해 개별 컴포넌트들의 상호 작용을 포괄적으로 테스트하는 것이 항상 가능하지는 않다. 또한, 비히클 컴포넌트들의 제조업자들은 제 3 자가 비히클 컴포넌트들을 복제 또는 "해킹" 하기 위해 이 지식을 활용할 수 있는 것을 방지하기 위해, 컴포넌트들 내부의 센서들에 의해 검출된 측정 값들을 비밀로 유지하는 경향이 있다. 따라서, 이러한 상황들은 군용 선박의 비히클 컴포넌트들의 통합에 대한 상당한 기술적 장애들을 구성한다.Military ships are often very complex systems developed for specific applications, sometimes with multiple components from different manufacturers. Compared to civilian ships, military ships are often distinguished by a relatively small number of units, a high complexity, a large number of vehicle components used, and a high demand for protection of vehicle-related data. The construction of vehicle components is also often very heterogeneous, and in terms of manufacturers and components of multiple and integrated densities, it is not always possible to comprehensively test the interaction of individual components for every conceivable usage scenario. Also, manufacturers of vehicle components tend to keep the measurement values detected by the sensors inside the components secret, in order to prevent a third party from being able to utilize this knowledge to duplicate or "hack" the vehicle components. There is this. Accordingly, these circumstances constitute significant technical obstacles to the integration of vehicle components of a military vessel.

독일 특허 출원 DE 102008025803 A1 은 선박의 연소 엔진의 동작을 제어 및/또는 조정하기 위한 제어 디바이스를 갖는 선박의 연소 엔진을 기술한다. 제어 디바이스는 선박의 포지션에 기초하여 선박의 연소 엔진에 대한 공칭 동작 파라미터들을 결정한다.German patent application DE 102008025803 A1 describes a ship's combustion engine with a control device for controlling and/or regulating the operation of the ship's combustion engine. The control device determines nominal operating parameters for the combustion engine of the vessel based on the position of the vessel.

독일 특허 출원 DE 102011 086355 A1 은, 적어도 하나의 건(gun), 트리거 디바이스, 데이터, 특히 환경 및/또는 타겟 데이터를 검출하기 위한 센서 시스템, 및 인가 시스템을 포함하는, 대상 방어를 위한, 특히 상업용 선박에 사용하기 위한 무기 시스템을 기술한다. 인가 시스템은 해제된 신호의 수신에 따라 트리거 디바이스를 해제 또는 차단하도록 구성된다.German patent application DE 102011 086355 A1 discloses at least one gun, a trigger device, a sensor system for detecting data, in particular environmental and/or target data, and an authorization system, for the defense of a target, in particular for commercial use. Describes a weapon system for use on ships. The authorization system is configured to release or block the trigger device upon receipt of the released signal.

독일 특허 출원 DE 31 50 895 A1 은 전자 제어 유닛들을 통해 연결된 시스템들을 갖는 군함을 기술한다. 제어 및 피제어 시스템들을 갖는 군함들에서, 할당된 제어 시스템들로부터 오는 원시 데이터 (raw data) 로부터, 할당된 피제어 시스템들에 대한 제어 신호들을 형성하는 전자적 제어 디바이스들이 제공된다. 전자적 제어 디바이스들은 제어 디바이스를 활성화시키는 제어 시스템 및/또는 피제어 시스템의 베딩 에러 (bedding error) 에 따라, 형성된 제어 신호들을 수정하기 위해, 각각의 할당된 피제어 시스템에 대한 정정 단계를 갖는다. 또한, 피제어 시스템 및/또는 제어 시스템의 수평 각도 포지션에 따른 베딩 에러 값들에 대한 메모리들이 제공된다.German patent application DE 31 50 895 A1 describes a warship with systems connected via electronic control units. In warships with control and controlled systems, electronic control devices are provided which form, from raw data coming from the assigned control systems, control signals for the assigned controlled systems. The electronic control devices have a correction step for each assigned controlled system in order to correct the formed control signals according to a bedding error of the control system and/or the controlled system activating the control device. Also provided are memories for bedding error values according to the horizontal angular position of the controlled system and/or the control system.

미국 특허 출원 US 2008 / 0 120 620 A1 은 해군 함대를 위한 "오픈 소프트웨어 아키텍처"의 사용을 기술한다.US patent application US 2008/0 120 620 A1 describes the use of an “open software architecture” for a naval fleet.

미국 특허 출원 US2018/0304969A1 은 회전 가능한 샤프트에 프로펠러가 장착된 선박, 및 선박을 물 위에서 구동하기 위해 회전 샤프트의 동력을 추력으로 변환하는 방법에 대해 기술하고 있다. 이 방법은, 샤프트 파워를 기술하는 측정 값들, 프로펠러의 오염에 의해 그리고 선체의 오염에 의해 야기되는 2개의 초과 샤프트 파워 레벨들의 추정치, 및 추정된 초과 샤프트 파워 레벨들에 따라 프로펠러 세정 및/또는 선체 세정을 위한 명령의 출력을 포함한다.US patent application US2018/0304969A1 describes a ship equipped with a propeller on a rotatable shaft, and a method of converting the power of the rotating shaft into thrust to drive the ship on water. This method includes measuring values describing shaft power, an estimate of two excess shaft power levels caused by contamination of the propeller and by contamination of the hull, and cleaning the propeller and/or the hull according to the estimated excess shaft power levels. Contains the output of the command for cleaning.

미국 특허 출원 US2019/0176945A1 은 전력 및 소음 방출을 최적으로 밸런싱하는 방식으로 선박의 이동 제어를 기술한다.US patent application US2019/0176945A1 describes the movement control of a vessel in a way that optimally balances power and noise emissions.

미국 특허 출원 US 2006 / 0 058 929 A1 은 선박의 제어 시스템을 검증하기 위한 방법을 기술하고 있으며, 여기서, 그것의 동작 상태에서, 제어 시스템은 센서들로부터 센서 신호들을 수신하고, 이에 응답하여 원하는 포지션, 속도, 코스 또는 다른 것을 유지하기 위해 액추에이터에 제어 신호들을 전송한다.U.S. patent application US 2006/058 929 A1 describes a method for verifying a control system of a ship, wherein, in its operating state, the control system receives sensor signals from sensors, and in response thereto a desired position , sends control signals to the actuator to maintain speed, course or something else.

미국 특허 출원 US 2018 / 0 356 826 A1 은 선박에 대한 결정들을 용이하게 하기 위한 시스템 및 방법을 기술한다. 그 방법은 선박이 놓인 환경으로부터 환경 데이터를 검출하는 단계; 선박의 대응하는 능력에 대한 환경의 영향을 각각 모델링하는 복수의 디지털 모델들을 생성하는 단계; 환경 데이터 및 디지털 모델들을 이용하여, 선박의 능력들에 대한 환경의 영향을 모델링하는 단계; 및 선택된 액션에 대한 위험 평가를 생성하는 단계를 포함한다.US patent application US 2018/0 356 826 A1 describes a system and method for facilitating decisions for a vessel. The method includes detecting environmental data from the environment in which the vessel is placed; generating a plurality of digital models each modeling an effect of an environment on a corresponding capability of the vessel; using the environmental data and digital models to model the impact of the environment on the capabilities of the vessel; and generating a risk assessment for the selected action.

간행물 ANDO, Hideyuki: Smart ship application platform project (SSAP Project). In: Sea Japan 2014, Environmental Technology Seminar, 11 April 2014, 11 S. URL: https://www.mlit.go.jp/common/001039009.pdf [2020년 7월 20일 다운로드] 에서는 안전 및 에너지 효율과 관련하여 최적의 선박 운행을 달성하기 위해 "스마트 선박 (Smart ship)" 의 맥락에서 애플리케이션 서비스들을 기술한다. Publication ANDO, Hideyuki: Smart ship application platform project (SSAP Project). In: Sea Japan 2014, Environmental Technology Seminar, 11 April 2014, 11 S. URL: https://www.mlit.go.jp/common/001039009.pdf [Download July 20, 2020] in Safety and Energy Efficiency It describes application services in the context of "smart ship" to achieve optimal ship operation in relation to

요약summary

본 발명은 개선된 군용 선박을 제공하는 목적에 기초한다.The present invention is based on the object of providing an improved military vessel.

본 발명이 기초로 하는 목적들은 독립 청구항들의 특징들로 달성된다. 본 발명의 실시양태들은 종속 청구항들에서 나타내어진다. 이하에서 열거되는 실시양태들은 상호 배타적이지 않는 한 자유롭게 결합될 수도 있다.The objects on which the invention is based are achieved with the features of the independent claims. Embodiments of the invention are indicated in the dependent claims. The embodiments listed below may be freely combined as long as they are not mutually exclusive.

일 양태에서, 본 발명은 군용 선박에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a military vessel.

군용 선박은 다수의 비히클 컴포넌트들 (vehicle components) 을 포함하고, 이들 각각은 하나 이상의 센서들을 포함한다. 비히클 컴포넌트들의 적어도 일부는 무기 시스템, 드라이브 유닛 및 내비게이션 시스템의 부분을 형성한다. 센서들은 측정 값들을 검출하도록 설계되고, 여기서, 측정 값들은 측정 값들을 검출하는 센서를 포함하는 비히클 컴포넌트의 동작 상태들, 및/또는 선박 또는 그 환경의 상태들을 나타낸다.A military vessel includes a number of vehicle components, each of which includes one or more sensors. At least some of the vehicle components form part of the weapon system, drive unit and navigation system. Sensors are designed to detect measured values, wherein the measured values are indicative of operating conditions of the vehicle component comprising the sensor detecting the measured values, and/or conditions of the vessel or its environment.

군용 선박은 데이터베이스를 더 포함한다. 데이터베이스는 센서들의 측정 값들의 이력을 타임 스탬프와 함께 지속적이고 보호되는 방식으로 저장한다.The military vessel further includes a database. The database stores the history of the sensor's measurement values together with a time stamp in a persistent and protected manner.

군용 선박은 전자 자동화 시스템을 포함한다. 자동화 시스템은 측정 값들에 기초하여 및/또는 측정 값들의 출력에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자로부터의 입력에 기초하여 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나를 실시간으로 자동 및/또는 반자동으로 제어하도록 설계된다.Military ships contain electronic automation systems. The automation system is designed to automatically and/or semi-automatically control in real time at least one of the vehicle components based on the measurement values and/or based on input from a user entered through a user interface in response to an output of the measurement values. .

이는 이러한 방식으로 구성된 선박이 센서들에 의해 검출된 측정 데이터를 2가지 방식으로 사용하기 때문에 유리할 수도 있다: 첫째, 측정 데이터는 자동화 시스템 및 그에 따른 개별 비히클 컴포넌트들의 그것의 제어에 직접적으로 또는 간접적으로 영향을 미치도록 사용된다. 예를 들어, 검출된 측정 값들은 자동화 시스템에 입력으로서 직접 전달될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 측정 값들 또는 이들 중 적어도 일부는 사용자에게 디스플레이될 수도 있어서, 후자는 이러한 측정 값들에 기초하여, 자동화 시스템이 어떻게 동작되어야 하는지를 결정할 수 있다. 따라서, 각각의 현재 유효 측정 데이터의 제 1 사용은 실시간으로 선박 컴포넌트들의 제어에 영향을 미치는 것을 포함한다. 둘째, 측정 데이터는 또한 데이터베이스에 저장된다. 이것은, 예를 들어, 측정 값의 검출 시간을 나타내는 타임 스탬프(바람직하게는 UTC 또는 로케이션에 독립적이고 모호하지 않음)를 사용하여, 측정 데이터의 생성의 시간적 전개(측정 값들의 "이력(history)")가 데이터베이스로부터 취해질 수 있도록 일어난다. 측정 데이터를 데이터베이스에 지속적으로(persistently) 저장하는 것은 시간 경과에 따라 데이터베이스의 자동 생성을 가능하게 하며, 그 분석은 여러 비히클 컴포넌트들 또는 그들의 상태들(엔진 온도, 터빈 회전, 키 진동)의 복잡한 의존성들 및 상호작용들이 환경 파라미터들(온도, 상대 습도, 압력, 깊이, 지리적 위치)을 고려하여 학습될 수 있게 한다. 예를 들어, 데이터베이스의 내용은 이들 데이터를 기반으로 기계 학습 알고리즘을 트레이닝시키기 위한 트레이닝 데이터 레코드로 사용될 수도 있다. 그 결과, 명확하지 않거나 기술적으로 간접적으로만 식별될 수 있는 은밀한 상관관계들 및 상호작용들이 결정될 수 있고, 원칙적으로 각 선박에 특정적인 방식으로 결정되며, 이는 특히 작은 단위 양들 및 많은 생성물들을 가지는 군사 부문에서 큰 연관성을 가지고 있다.This may be advantageous because a vessel configured in this way uses the measurement data detected by the sensors in two ways: first, the measurement data is directly or indirectly dependent on its control of the automation system and thus of the individual vehicle components. used to influence For example, detected measurement values may be passed directly as input to an automated system. Additionally or alternatively, the measurement values, or at least some of them, may be displayed to the user, such that the latter can determine, based on these measurement values, how the automated system should operate. Accordingly, the first use of each currently valid measurement data involves influencing the control of vessel components in real time. Second, the measurement data is also stored in the database. This is the temporal evolution of the generation of the measurement data (“history” of the measurement values), for example using a timestamp (preferably UTC or location independent and unambiguous) indicating the time of detection of the measurement value. ) to be taken from the database. Persistent storage of measurement data in a database enables automatic creation of the database over time, the analysis of which is a complex dependence of several vehicle components or their states (engine temperature, turbine rotation, key vibration). Allows fields and interactions to be learned taking into account environmental parameters (temperature, relative humidity, pressure, depth, geographic location). For example, the contents of a database may be used as training data records for training machine learning algorithms based on these data. As a result, covert correlations and interactions that are obscure or can only be identified technically indirectly can be determined and, in principle, determined in a manner specific to each vessel, especially for military units with small unit quantities and many products. There is a lot of correlation in the sector.

측정 값들은 보호된 방식으로 데이터베이스에 저장되는데, 이는 보안 수단에 의해, 예를 들어 액세스 권한들의 할당에 의한 익명 액세스의 암호화 또는 예방에 의해, 인가되지 않은 당사자들에 의한 액세스로부터 그것들이 보호된다는 것을 의미한다.Measured values are stored in the database in a protected manner, which means that they are protected from access by unauthorized parties by means of security measures, for example by encryption or prevention of anonymous access by assignment of access rights. it means.

따라서, 원칙적으로, 상이한 비히클 컴포넌트들로부터 그리고 상이한 제조업자들로부터 유래할 수도 있는 선박 상에서 발생하는 모든 측정 값들을 디지털적으로 검출하는 것이 가능하며, 이들을 실시간으로 선박의 제어를 위해 그리고 또한 (자동화에서 이용가능한지의 여부에 관계없이) 선박의 센서들에 의해 검출된 디지털 측정 값들의 이력의 후속 분석을 위해 양자 모두를 위해 사용할 수 있다. 따라서, 선박의 운영자들은, 데이터베이스에 저장된 이력에 기초하여 그리고 선택적으로 그들 자신의 분석 도구들을 사용하여, 데이터가 상이한 제조업자들로부터의 비히클 컴포넌트들 및 센서들의 복잡한 이종 환경으로부터 비롯되는 경우에도, 개별 선박에 관한 귀중한 지식을 획득할 가능성을 갖는다. 상이한 비히클 컴포넌트들의 상이한 센서들로부터의 측정 값들이 단일 데이터베이스에 저장되기 때문에, 이들은, 예를 들어, 빅 데이터의 맥락에서 사용되는 바와 같이, 광범위하게 변하는 다변 분석들 (multi-variant analyses) 에 대해 액세스가능하다. 예를 들어, UTC로서 구성될 수도 있는 타임 스탬프는 상이한 측정 값들이 서로 모호하지 않은 관계들로 설정될 수 있게 하고, 선택적으로 또한 제어 명령들이 비히클 컴포넌트들 또는 서브컴포넌트들에 전송된 시간들과 함께 설정될 수 있게 한다.Thus, in principle, it is possible to digitally detect all measurement values occurring on the vessel, which may originate from different vehicle components and from different manufacturers, and use them for control of the vessel in real time and also (in automation). available for both) for subsequent analysis of the history of digital measurement values detected by the ship's sensors. Thus, the ship's operators, based on the history stored in the database and optionally using their own analytical tools, can individually It has the potential to acquire valuable knowledge about ships. Because measurement values from different sensors of different vehicle components are stored in a single database, they have access to widely varying multi-variant analyses, as used, for example, in the context of big data. It is possible. For example, a timestamp, which may be configured as UTC, allows different measurement values to be established in unambiguous relationships with each other, optionally also along with the times at which control commands were sent to vehicle components or subcomponents. allow it to be set.

따라서, 본 발명의 실시양태들은 군용 선박에 탑재된 훨씬 더 복잡한 플랫폼들, 장비 및 시스템들로부터 발생하거나 검출될 수 있는 모든 발생하는/검출가능한 디지털 데이터의 균일한 사용 및 분석을 가능하게 하고, 이에 의해 비히클 및 그 컴포넌트들의 원활한 통합, 설치, 커미셔닝 및 장기간 동작을 가능하게 한다.Accordingly, embodiments of the present invention enable the uniform use and analysis of all occurring/detectable digital data that may originate or be detected from even more complex platforms, equipment and systems aboard a military vessel, thereby enables seamless integration, installation, commissioning and long-term operation of the vehicle and its components.

본 발명의 실시양태들은, 개별 비히클 컴포넌트들에 대한 사용자의 상세한 지식이 종종 경미하거나 스트레스가 많은 군사 상황들에서 신뢰성 있게 검색될 수 없기 때문에, 특히 군사 분야에서 유용할 수도 있다. 비히클들과 컴포넌트들이 점점 더 복잡해지고, 승무원 수가 점점 낮아지는 추세이다(완전 자율 비히클 제어에 해당하는 승무원 강도 0으로 감소). 센서 데이터의 검출 및 데이터베이스에의 그것의 저장은 이점들에 대해 보상할 수도 있다.Embodiments of the present invention may be particularly useful in the military field, as a user's detailed knowledge of individual vehicle components often cannot be reliably retrieved in mild or stressful military situations. Vehicles and components are becoming more and more complex, and the number of crew members is decreasing (crew intensity reduced to zero, which corresponds to fully autonomous vehicle control). The detection of sensor data and its storage in a database may compensate for the advantages.

본 발명의 실시양태들에서, 군용 선박은 컴퓨터 네트워크로 함께 네트워킹되고 데이터베이스의 적어도 하나의 인스턴스가 제공되도록 호스트로서 네트워크에서 협력하는 다수의(적어도 2개의) 컴퓨터들을 포함한다. 예를 들어, 데이터베이스의 일부 또는 모든 데이터를 포함하는 데이터베이스의 여러 인스턴스들이 다수의 컴퓨터 상에서 생성된다는 점에서, 데이터베이스의 일부 또는 모든 데이터가 다수의 컴퓨터 시스템들 상에 중복 방식으로 저장되는 것이 또한 가능하다.In embodiments of the present invention, a military vessel comprises multiple (at least two) computers networked together into a computer network and cooperating in the network as hosts so that at least one instance of the database is provided. It is also possible for some or all data of a database to be stored in a redundant manner on multiple computer systems, for example, in that several instances of a database containing some or all data of the database are created on multiple computers. .

본 발명의 실시양태들에서, 선박은 컴퓨터들 중 적어도 하나 상의 적어도 하나의 컨테이너(container)의 자동 프로비전, 스케일링 및 관리("조정(orchestration)")를 위해 구성된 컨테이너 관리 소프트웨어를 포함하고, 이러한 적어도 하나의 컴퓨터는 적어도 하나의 컨테이너에 대한 호스트 시스템으로서 기능하고, 그 적어도 하나의 컨테이너는 이 컨테이너 내부에서 실행되는 프로그램들을 이 컨테이너 외부에서 실행되는 프로그램들로부터 격리시킨다. 바람직하게는, 컨테이너 관리 소프트웨어는 하나 이상의 컴퓨터들 상의 다수의 컨테이너들을 조정(orchestrate)한다.In embodiments of the present invention, a vessel comprises container management software configured for automatic provisioning, scaling and management (“orchestration”) of at least one container on at least one of the computers, such The at least one computer functions as a host system for the at least one container, and the at least one container isolates programs running inside the container from programs running outside the container. Preferably, the container management software orchestrates multiple containers on one or more computers.

본 발명의 실시양태들에서, 선박은 컴퓨터 네트워크로 네트워킹된 다수의 컴퓨터들, 및 컨테이너 관리 소프트웨어를 포함한다. 컨테이너 관리 소프트웨어는, 컴퓨터들이 각각 하나 이상의 컨테이너들에 대한 호스트 시스템으로서 기능하는 방식으로, 다수의 컴퓨터들 상의 다수의(적어도 2개의) 컨테이너들의 자동 프로비전, 스케일링 및 관리("조정")를 위해 구성되며, 여기서 (동일한 호스트 컴퓨터 시스템의 및 또한 상이한 호스트 컴퓨터 시스템들의) 컨테이너들은 서로 격리된다.In embodiments of the present invention, a vessel comprises a number of computers networked in a computer network, and container management software. Container management software provides for automatic provisioning, scaling and management (“coordination”) of multiple (at least two) containers on multiple computers in such a way that the computers each function as a host system for one or more containers. configured, wherein containers (of the same host computer system and also of different host computer systems) are isolated from each other.

이는 컴퓨터 네트워크 내의 다수의 컴퓨터들의 통합, 및 컴퓨터들 상에 호스팅되는 다수의 컨테이너들을 조정하기 위한 컨테이너 관리 소프트웨어의 사용이 시스템 및 데이터베이스 및/또는 개별 분석 모듈들의 프로비전으로 하여금 높은 레벨에서 수행하게 하고 또한 고장에 대해 매우 안전하게 하기 때문에 유리할 수도 있다. 예를 들어, 컨테이너들은 그들이 데이터베이스 또는 데이터베이스의 부분들 및/또는 하나 이상의 분석 모듈들을 다수의 인스턴스들에 제공하도록 조정될 수도 있어서, 데이터 또는 분석 모듈들의 동일한 카피들에 대한 병렬 액세스가 가능하다. 데이터베이스에 대해, 이는 데이터베이스에 저장된 측정 값들에 대한 판독 및 기록 액세스의 속도를 증가시키고, 실패에 대한 안전성을 증가시킨다. 일부 실시양태들에서 중복 방식으로 제공되는 분석 모듈들에 관하여, 이는 또한 이용가능성(일부 경우들에서, 동일한 분석 유형의 병렬 성능) 및 대응하는 분석 모듈의 실패에 대한 안전성을 증가시킨다. 컨테이너들 내에 인스턴싱된 데이터베이스 및/또는 소프트웨어 프로그램들의 실패는 현재 저장된 측정 데이터 및 과거에 저장된 데이터에 기초하여 중요한 데이터 손실, 데이터 불일치들 또는 예후 및 경고 기능들의 실패를 초래할 수도 있기 때문에, 양자 모두 군용 선박과 관련하여 매우 중요하다. 또한, 컨테이너들을 조정하기 위한 컨테이너들 및 컨테이너 관리 소프트웨어의 사용은, 예를 들어, 시간 경과에 따라 상당히 더 많은 양의 (측정) 데이터가 저장 및/또는 분석되어야 하는 경우, 및/또는 컴퓨터 네트워크 상에 인스턴싱될 소프트웨어 프로그램들의 수가 시간이 경과함에 따라 점점 더 커지는 경우, 시스템의 간단한 스케일링을 허용한다.This allows the integration of multiple computers within a computer network, and the use of container management software to coordinate multiple containers hosted on the computers, to perform at a high level the provisioning of the system and database and/or individual analysis modules, and It can also be advantageous because it makes it very safe against failure. For example, containers may be coordinated such that they provide a database or portions of a database and/or one or more analysis modules to multiple instances, such that parallel access to identical copies of data or analysis modules is possible. For the database, this increases the speed of read and write access to the measurement values stored in the database and increases the safety against failure. With respect to analysis modules provided in a redundant manner in some embodiments, this also increases the availability (in some cases, parallel performance of the same analysis type) and safety against failure of the corresponding analysis module. Both military applications, as failure of database and/or software programs instantiated within containers may result in significant data loss, data inconsistencies or failure of prognostic and warning functions based on currently stored measurement data and past stored data. It is very important in relation to ships. Furthermore, the use of containers and container management software to coordinate containers is, for example, when significantly larger amounts of (measurement) data have to be stored and/or analyzed over time, and/or over a computer network. This allows for simple scaling of the system, if the number of software programs to be instanced on the .

소프트웨어 애플리케이션들의 프로비전 및 격리를 위한 컨테이너들의 사용은 컴퓨터에서 사용되는 자원의 분리 및 관리를 보장한다. 컨테이너들의 사용은 상이한 컴퓨터들 및 환경들 (예를 들어, 컴퓨터 네트워크의 상이한 컴퓨터들, 또한 예를 들어 개발, QA, 생산과 같은 상이한 유형의 컴퓨터들) 에서 애플리케이션의 인스턴싱을 허용한다. 또한 업데이트가 간소화된다.The use of containers for provisioning and isolation of software applications ensures segregation and management of the resources used by the computer. The use of containers allows instancing of an application on different computers and environments (eg, different computers in a computer network, but also different types of computers, eg, development, QA, production). Updates are also simplified.

일부 실시양태들에서, 컨테이너들 각각에 대한 액세스는, 메인 메모리의, 특정적으로 및 배타적으로 할당된, 특정 메모리 영역에 그리고 네이티브 애플리케이션들(예를 들어, 네이티브 데이터베이스들)에 대해서만 액세스가 허용된다는 점에서 제한된다.In some embodiments, access to each of the containers is that access is allowed only for native applications (eg, native databases) and to a specific, specifically and exclusively allocated, memory area of main memory. limited in terms of

일부 실시양태들에 따르면, 분석 모듈들만이 컨테이너들 내에서 호스팅되는 반면, 데이터베이스는 컴퓨터들 중 하나 상에서 네이티브 데이터베이스로서 동작된다. 본 발명의 대응하는 실시양태들은 컨테이너들에 인스턴싱된 분석 모듈들에 의해 데이터베이스에 저장된 데이터에 대한 더 용이한 액세스의 이점을 가질 수도 있다.According to some embodiments, only the analytics modules are hosted in containers, while the database operates as a native database on one of the computers. Corresponding embodiments of the present invention may take advantage of easier access to data stored in a database by analysis modules instanced in containers.

다른 실시양태들에 따르면, 컨테이너들 중 적어도 일부는 컨테이너들 중 일부 사이에 가상 네트워킹이 존재하도록 구성되어, 컨테이너 내에 인스턴싱된 분석 모듈들은 제 1 컨테이너와 네트워킹된 컨테이너 내에 인스턴싱된 데이터베이스의 콘텐츠에 대한 액세스를 갖는다. 대응하는 실시양태들은, 사용자가, 컨테이너들이 다른 컨테이너들의 콘텐츠에 액세스할 수도 있는 분석 모듈들을, 예를 들어 컨테이너 관리 소프트웨어를 통해, 매우 정확하고 정밀하게 설정할 수 있다는 이점을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 1 컨테이너는 센서들 S1, S12 및 S37의 측정 값들을 갖는 제 1 데이터베이스를 포함하고, 제 2 컨테이너는 센서들 S17 및 S35의 측정 값들을 갖는 제 2 데이터베이스를 포함하는 것이 가능하다. 센서들(S1, S12, S37)은 제조업자 H1 의 센서들이지만, 센서들 (S17, S35)의 측정 값들은 제조업자 H2 의 것이다. 이제, 제조업자 H1 로부터의 분석 소프트웨어 A1 이 제 1 컨테이너 내의 데이터베이스에 대한 선택적인 액세스를 갖지만 제 2 컨테이너 내의 제조업자 H2 의 센서들의 데이터에 대한 액세스를 갖지 않는 제 3 컨테이너에서 실행되도록 컴퓨터 네트워크 또는 컨테이너들을 구성하는 것이 가능하다. 유사하게, 구성은 제조업자 H2의 분석 소프트웨어 A2가 제 2 컨테이너 내의 제 2 데이터베이스에 선택적으로 액세스할 수도 있지만 제 1 컨테이너 내의 제조업자 H1의 센서들의 데이터에 대한 액세스를 갖지 않는 제 4 컨테이너에서 실행되는 것을 포함할 수도 있다.According to other embodiments, at least some of the containers are configured such that virtual networking exists between some of the containers, such that analytics modules instantiated within the container can access the contents of a database instanced within the container networked with the first container. have access to Corresponding embodiments may have the advantage that the user can very precisely and precisely set up analysis modules through which containers may access the content of other containers, for example via container management software. For example, it is possible that the first container contains a first database with measurement values of sensors S1, S12 and S37, and the second container contains a second database with measurement values of sensors S17 and S35 . The sensors S1 , S12 , S37 are sensors of the manufacturer H1 , but the measured values of the sensors S17 , S35 are of the manufacturer H2 . Now, a computer network or container such that the analysis software A1 from the manufacturer H1 runs in a third container with selective access to the database in the first container but not to the data of the sensors of the manufacturer H2 in the second container. It is possible to construct Similarly, the configuration is that the manufacturer H2's analytics software A2 may selectively access a second database in the second container but run in a fourth container that does not have access to the data of the manufacturers H1's sensors in the first container. may include

본 발명의 실시양태들에서, 컴퓨터들은 서버들, 즉 외부 엔티티들(예를 들어, 다른 서버들, 다른 서버들 상에 인스턴싱되는 분석 모듈들, 사용자들 등)에 대한 하나 이상의 프로그램들 또는 기능들(예를 들어, 분석 모듈들, 데이터베이스들 등)을 제공하는 컴퓨터들일 수도 있다. 종종, 서버 컴퓨터들은 평균 컴퓨팅 용량보다 높고, 및/또는 평균 이용가능한 RAM 메모리의 양보다 높은 특징을 갖는다.In embodiments of the present invention, computers have one or more programs or functions on servers, ie external entities (eg, other servers, analysis modules instanced on other servers, users, etc.). It may be computers that provide tools (eg, analysis modules, databases, etc.). Often, server computers feature higher than average computing capacity and/or higher than average available amount of RAM memory.

본 발명의 실시양태들에 따르면, 군용 선박은, 각각, 데이터베이스에 저장된 측정 값들의 적어도 일부의 분석을 수행하도록 구성된 하나 이상의 분석 모듈들을 더 포함한다.According to embodiments of the present invention, the military vessel further comprises one or more analysis modules, each configured to perform an analysis of at least a portion of the measurement values stored in the database.

본 발명의 실시양태들에 따르면, 일 측 상의 자동화 시스템 및 다른 측 상의 하나 이상의 분석 모듈들은 서로 동작적으로 디커플링된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 분석 모듈들은 인터넷 연결의 사용 없이 그들 각각의 분석 기능을 실행하도록 구성된다. 일부 실시양태들에서, 자동화 시스템 및 하나 이상의 분석 모듈들 양자 모두는 인터넷 연결의 사용 없이 그들 각각의 제어 또는 분석 기능들을 실행하도록 구성된다.According to embodiments of the present invention, the automated system on one side and one or more analysis modules on the other side are operatively decoupled from each other. Additionally or alternatively, the one or more analysis modules are configured to execute their respective analysis function without the use of an internet connection. In some embodiments, both the automated system and one or more analysis modules are configured to execute their respective control or analysis functions without the use of an internet connection.

예를 들어, 분석 모듈들은 데이터베이스에 저장된 측정 값들의 이력을 분석하고, 이 분석에 기초하여 선박 또는 그 컴포넌트들의 현재 및/또는 미래 상태, 및/또는 기술적 또는 전술적인 면에서 민감한 액션에 대한 예측들을 계산하도록 구성된다. 특히, 실시양태들에 따르면, 제 1 액션 추천들이 계산되고, 그 후, 이는 수동으로, 반자동으로 또는 완전히 자동으로 구현된다.For example, the analysis modules may analyze a history of measurement values stored in a database and, based on this analysis, make predictions about the current and/or future state of the vessel or its components, and/or actions sensitive from a technical or tactical point of view. configured to calculate. In particular, according to embodiments, first action recommendations are calculated, which are then implemented manually, semi-automatically or fully automatically.

바람직하게는, 분석 모듈들 중 적어도 일부는 2개 이상의 상이한 비히클 컴포넌트들로부터의 2개 이상의 센서들로부터의 측정 값들, 및 선택적으로 또한 하나 이상의 환경 파라미터들(공기 압력, 수온, 깊이, 비히클의 지리적 위치, 주변 물의 유동 강도 등)을 평가하도록 구성된다. 이것은 비히클 컴포넌트들 및/또는 환경 파라미터들 사이에 존재할 수도 있는 상호작용들이 또한 이러한 측정 파라미터들의 이력의 소급 분석에 의해 검출될 수 있고, 미래의 상태들 및 액션들의 예측을 위해 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.Preferably, at least some of the analysis modules include measurement values from two or more sensors from two or more different vehicle components, and optionally also one or more environmental parameters (air pressure, water temperature, depth, geographic location of the vehicle). location, flow strength of surrounding water, etc.). This has the advantage that interactions that may exist between vehicle components and/or environmental parameters can also be detected by retrospective analysis of the history of these measurement parameters and used for prediction of future states and actions. .

인터넷 연결의 사용 없이 제어 및/또는 분석 기능의 수행은, 공해에서, 인터넷 접속이 종종 신뢰성 있게 이용 가능하지 않고, 이용 가능할 때조차, 시스템의 보안을 증가시키고 검출 확률을 감소시키기 위해 일부 경우들에서 그리고 군사 부문의 일부 시스템들에 대해 디스에이블되기 때문에 유리할 수도 있다.Performance of control and/or analysis functions without the use of an internet connection is, in some cases, on high seas, to increase the security of the system and reduce the probability of detection, even when internet connections are often not reliably available and are available. And it may be advantageous because it is disabled for some systems in the military sector.

분석은 데이터베이스의 데이터에 대해 수행되고, 분석 모듈들은 자동화 시스템으로부터 동작 가능하게 분리된다. 이는 자동화 시스템이 분석 모듈들에 의한 측정 데이터의 판독 및 처리를 위한 동작들에 의해 악영향을 받지 않음을 의미한다. 이는, 자동화 시스템이, 동작적 분리에 의해, 분석 모듈들의 성능에 의해 야기되는 자동화 시스템의 반응 속도 및/또는 응답성에 대한 악영향으로부터 보호되는 실시간 시스템이기 때문에 유리하다. 군사 상황에서, 자동화 시스템이 현재 상황들에 직접적으로 그리고 실시간으로, 예를 들어 전투 상황에서, 선박을 돌리기, 늦추기 또는 가속하기 위한 정확한 단계들을 자동으로 하게 하고/하거나 방어 또는 공격적인 조치들을 구현하기 위해 반응할 수 있다는 것은 매우 중요하다.Analysis is performed on the data in the database, and the analysis modules are operatively separated from the automation system. This means that the automated system is not adversely affected by operations for the reading and processing of the measurement data by the analysis modules. This is advantageous because the automated system is a real-time system that, by operational separation, is protected from adverse effects on the responsiveness and/or responsiveness of the automated system caused by the performance of the analysis modules. In a military situation, to enable an automated system to automatically take precise steps to turn, slow down or accelerate a vessel and/or to implement defensive or offensive measures directly and in real time in current situations, for example in a combat situation Being able to react is very important.

본 발명의 실시양태들에 따르면, 동작적 디커플링 (operative decoupling) 은 한쪽에서는 자동화 시스템의 비동기적 작업 방법에 의해 구현되고 다른 쪽에서는 하나 이상의 분석 모듈들에 의해 구현된다.According to embodiments of the present invention, operative decoupling is implemented on the one hand by an asynchronous working method of an automated system and on the other hand by one or more analysis modules.

예를 들어, 동작적 디커플링은 자동화 시스템 및 분석 모듈들이 서로 독립적으로 작동하도록 프로그래밍되는 것을 포함할 수도 있는데, 즉 자동화 시스템이 분석 모듈에 의해 제공되는 데이터를 필요로 하고/하거나 대기하는 어떠한 시점도 없다.For example, operational decoupling may involve the automation system and analysis modules being programmed to operate independently of each other, ie there is no point in time when the automation system needs and/or waits for data provided by the analysis module. .

추가적으로 또는 대안적으로, 동작적 디커플링은 자동화 시스템에 의해 또는 한쪽에서 자동화 시스템에 동작 가능하게 접속된 서비스에 의해 그리고 다른 쪽에서 하나 이상의 분석 모듈들에 의해 데이터베이스에 대한 비동기 기록 또는 판독 액세스의 형태로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 동작적 디커플링은, 자동화 시스템이 제 1 통신 채널을 통한 데이터 송신 전에 또는 그 동안 측정 데이터가 데이터베이스에 기록되지 않고, 제 1 통신 채널을 통해 직접 센서들로부터 현재 측정 데이터를 수신하는 것을 포함할 수도 있다. 이는 자동화 시스템이 각각의 센서들에 의해 검출된 직후에, 그리고 따라서 데이터 메모리로의 측정 데이터의 기록으로 인해 발생할 수 있는 임의의 지연 없이, 센서들로부터 현재 측정 데이터를 직접 수신한다는 것을 의미한다. 이와 비동기적으로, 측정 데이터는 측정 파라미터들의 이력을 유지하기 위해 데이터베이스에 기록된다. 이러한 기록 프로세스가 발생하는 데이터 채널은 또한 제 2 통신 채널로서 설명될 수도 있고, 예를 들어, 데이터베이스에 대해 센서들에 의해 형성되는 복수의 데이터베이스 연결들로서 구성될 수도 있다. 제 1 통신 채널 및 하나 이상의 제 2 통신 채널들의 사용은, 데이터베이스에 측정 데이터를 기록하는 동안 협착 또는 지연이 발생하는 경우에도, 자동화 시스템으로의 측정 데이터의 전송이 데이터베이스 내의 측정 데이터의 저장부로부터 시간적으로 그리고 동작적으로 디커플링되기 때문에, 자동화 시스템에 측정 데이터를 전송하는 데 있어서 지연을 초래하지 않는다는 것을 의미한다. 추가 실시양태에서, 선박은 자동화 시스템이 데이터베이스로부터 데이터를 판독하고/판독하거나 자동화 시스템에 의해 생성된 데이터를 데이터베이스에 기록하는 서비스를 포함한다. 이 경우, 이 서비스의 판독 및/또는 기록 액세스는 분석 모듈들에 의한 판독/기록 액세스로부터 동작적으로 디커플링된다.Additionally or alternatively, the operational decoupling is implemented in the form of asynchronous write or read access to the database by the automation system or by a service operatively connected to the automation system on the one hand and by one or more analysis modules on the other side. it might be For example, operational decoupling may prevent the automated system from receiving current measurement data from sensors directly via the first communication channel without measurement data being recorded in the database prior to or during data transmission via the first communication channel. may include This means that the automation system receives the current measurement data directly from the sensors immediately after detection by the respective sensors, and thus without any delay that may occur due to the writing of the measurement data to the data memory. Asynchronously, measurement data is recorded in a database to maintain a history of measurement parameters. The data channel on which this writing process takes place may also be described as a second communication channel and may be configured, for example, as a plurality of database connections made by sensors to a database. The use of the first communication channel and one or more second communication channels ensures that the transfer of the measurement data to the automation system is temporally from the storage of the measurement data in the database, even if a stenosis or delay occurs while recording the measurement data in the database. Because it is decoupled in time and operatively, it means that there is no delay in the transmission of measurement data to the automation system. In a further embodiment, the vessel comprises a service in which the automated system reads data from the database and/or writes data generated by the automated system to the database. In this case, the read and/or write access of this service is operatively decoupled from the read/write access by the analysis modules.

부가적으로 또는 대안적으로, 동작적 디커플링은 일 측 상의 자동화 시스템 및 상이한 컴퓨터들 상의 다른 측 상의 하나 이상의 분석 모듈들의 인스턴싱에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 자동화 시스템이 하나 이상의 제 1 컴퓨터에서 호스팅되고, 데이터베이스 및 분석 모듈들이 하나 이상의 제 2 컴퓨터에서 호스팅되는 비동기적 작업 방법이 구현될 수도 있다. 대안적으로, 분산 컴퓨터 네트워크의 상이한 CPU 및/또는 RAM 메모리 자원들이 한쪽의 자동화 시스템에 그리고 다른 쪽의 데이터베이스 및 분석 모듈들에 할당되어, 자동화 시스템이 자원들에 대해 분석 모듈들과 경합하는 것이 배제되는 것이 또한 가능하다.Additionally or alternatively, operational decoupling may be implemented by instancing an automated system on one side and one or more analysis modules on the other side on different computers. For example, an asynchronous working method may be implemented in which the automation system is hosted on one or more first computers and the database and analysis modules are hosted on one or more second computers. Alternatively, different CPU and/or RAM memory resources of the distributed computer network may be allocated to the automation system on one side and to the database and analysis modules on the other side, thereby precluding the automation system from competing with the analysis modules for resources. It is also possible to be

이러한 모든 조치들은 자동화 시스템 또는 자동화 시스템의 실시간 능력이 측정 데이터의 이력의 저장 및 분석에 의해 악영향을 받지 않도록 보장하기 때문에 유리할 수도 있다.All of these measures may be advantageous as they ensure that the automated system or the real-time capabilities of the automated system are not adversely affected by the storage and analysis of the history of measurement data.

본 발명의 실시양태들에서, 군용 선박은 다수의 상이한 컨테이너들에서 실행되고 따라서 서로 격리되는 다수의 분석 모듈들을 포함한다.In embodiments of the present invention, a military vessel comprises a number of analysis modules running in a number of different containers and thus isolated from one another.

이는 분석 모듈들에 의해 실행되는 분석 프로세스들의 실패에 대한 안전성, 유지가능성 및 성능을 향상시키기 때문에 유리할 수도 있다. 예를 들어, 다수의 컴퓨터들 상의 컨테이너들을 관리하기 위한 강력한 프로그램들이 존재하고, 이는 다수의 상이한 컨테이너들 내의 분석 모듈의 다수의 인스턴스들의 중복적 생성에 의해, 특정 분석들이 데이터베이스의 데이터의 상이한 부분적 데이터세트들 상에서 병렬로 실행될 수 있게 하고, 따라서 특히 신속하게 실행될 수 있게 한다. 또한, 동일한 분석 모듈의 다수의 인스턴스들의 생성은, 컴퓨터 네트워크 내의 컴퓨터의 고장 또는 접근불능에서도, 시스템이 다른 컴퓨터 상에서 실행되고 있는 동일한 분석 모듈의 다른 기존의 인스턴스(instance)로 즉시 스위칭할 수 있고, 및/또는 짧은 시간 내에, 이 다른 인스턴스가 다른 컴퓨터 상의 새로운 컨테이너에서 생성될 수 있다는 것을 보장한다. 또한, 하나 이상의 분석 모듈들에 의해 생성되는 인스턴스들의 수 및 분포를 각각의 상황의 요건들에 따라 매우 빠르고 유연하게 증가 또는 감소시키는 것이 또는 가능하다.This may be advantageous as it improves safety, maintainability and performance against failure of analysis processes executed by analysis modules. For example, powerful programs exist for managing containers on multiple computers, which, by redundant creation of multiple instances of an analytic module in multiple different containers, allow certain analyzes of different partial data of data in a database. Allows to be executed in parallel on sets and thus to be executed particularly quickly. Moreover, the creation of multiple instances of the same analysis module can immediately switch to another existing instance of the same analysis module, where the system is running on another computer, even in the event of failure or inaccessibility of a computer in the computer network, and/or ensure that, within a short time, this other instance can be created in a new container on another computer. Furthermore, it is or is possible to increase or decrease the number and distribution of instances generated by one or more analysis modules very quickly and flexibly according to the requirements of the respective situation.

예를 들어, 안전-중요 군사 작전에서, 커버된 거리에 기초하여 선박에 대한 다음 루틴 서비스 시간을 예측하는 분석 모듈이 그것의 작업을 위해 충분한 CPU 또는 RAM 메모리 용량을 갖는지, 또는 심지어 이 모듈이 전혀 인스턴싱되는지 여부가 2차적으로 중요하다. 그러나, 예를 들어, 중요한 선회 조작에서, 키, 터빈 및 다른 비히클 컴포넌트들에서의 상이한 재료 및 유동 관련 측정 값들에 기초하여, 재료 로드 제한들이 초과되었는지 또는 선박의 안정성이 위험에 있는지 여부를 정확하게 계산할 수 있는 다른 분석 모듈이 그 계산들을 정확하고 신속하게 수행할 수 있도록 이용가능한 모든 필요한 CPU 및 메모리 자원들을 갖는 것이 매우 중요할 수도 있다.For example, in a safety-critical military operation, an analysis module that predicts the next routine service time for a ship based on the covered distance has sufficient CPU or RAM memory capacity for its task, or even if this module does not Whether or not it is instantiated is of secondary importance. However, for example, in critical turning operations, based on different material and flow related measurements in the rudder, turbine and other vehicle components, it is not possible to accurately calculate whether material load limits have been exceeded or whether the stability of the vessel is at risk. It may be very important to have all necessary CPU and memory resources available so that other analysis modules capable of performing those calculations accurately and quickly.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 최대 하나의 분석 모듈의 최대 하나의 인스턴스가 컨테이너들 각각에서 실행된다.In some embodiments of the invention, at most one instance of at most one analysis module runs in each of the containers.

이는 분석 모듈의 각각의 인스턴스가 그 자신의 컨테이너에서 실행되는 것을 보장하기 때문에 유리할 수도 있다. 이는 컨테이너 관리 프로그램에 의해 분석 모듈의 개별 인스턴스들의 레벨에서 분석 모듈들의 매우 정밀한 조정을 가능하게 한다.This may be advantageous as it ensures that each instance of the analysis module runs in its own container. This enables very fine tuning of the analysis modules at the level of individual instances of the analysis module by the container management program.

개별 분석 모듈들이, 별개의 컨테이너들에서의 그들의 실행 덕분에, 서로로부터 동작적으로 격리된다는 사실은, 군용 선박의 맥락에서 특히 유리하다: 예를 들어, 분석 모듈들은 비히클 컴포넌트들의 상이한 제조업자들로부터 유래할 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 제 1 분석 모듈은 터빈의 제조업자에 의해 제공될 수도 있고, 터빈의 회전 속도, 온도 및 진동 상태에 대한 센서들을 갖는 동일한 제조업자로부터 유래하는 터빈의 회전 속도, 온도 및 진동 거동에 관한 측정 값들을 분석하도록 구성될 수도 있다. 분석은 다양한 목적들을 위해: 예를 들어 제조업자의 보증이 무효화되거나 터빈을 검사하거나 점검해야 하는 중요한 시스템 상태들에 도달했는지 여부를 확립하기 위해 기능할 수도 있다. 그러나, 분석은 또한 개별 측정 값들이 서로에 대해 어떻게 의존하는지, 즉 예를 들어 터빈이 상이한 회전 속도 범위들 내에서 상이한 진동 패턴들을 나타내는지를 조사하는 역할을 할 수도 있다. 제 2 분석 모듈은 예를 들어 엔진의 제조업자에 의해 제공될 수도 있고, 현재 엔진 온도, 엔진의 현재 에너지 소비 또는 다른 엔진 관련 측정 값들에 관한 측정 값들을 분석하도록 구성될 수도 있다. 분석은 또한 예를 들어 제조업자의 보증이 무효화되고 및/또는 엔진의 검사 또는 정비를 필요로 할 수 있는 중요한 엔진 상태에 도달하거나 초과하는 시기를 설정하는 것과 같은 다양한 목적들을 제공하기 위해 기능할 수도 있다. 그러나, 분석은 또한 개별 측정 값들이 서로 어떻게 의존하는지, 즉, 예를 들어 엔진이 상이한 온도 범위들 내에서 상이한 진동 패턴들 및/또는 동력 곡선들을 나타내는지 여부를 조사하는 역할을 할 수도 있다. 터빈 제조업자 및 또한 엔진 제조업자, 그리고 마지막으로 또한 선박 운영자 모두 다른 제조업자들의 분석 모듈들의 분리로부터 이익을 얻을 것인데, 이는 특정 분석 모듈과 의도적으로 또는 의도하지 않게 상호 작용하여 이를 충돌시키거나 잘못된 기능 실행으로 이끄는 제 3 자의 소프트웨어 프로그램의 가능성을 배제하기 때문이다. 특히 군사 분야에서는, 추측컨대 신뢰할 수 있는 소프트웨어가 실제로 비히클들 또는 비히클 컴포넌트들의 동작을 방해하고/하거나 비히클 컴포넌트들의 기능에 관한 정보를 인가 없이 취득하기 위한 해로운 소프트웨어를 포함한다는 것이 항상 예상되어야 한다. 특정 사람 또는 조직들은 특정 비히클 컴포넌트가 어떻게 기능하는지 학습하는 것, 및/또는 비히클 컴포넌트가 비신뢰가능하게 그리고 비효과적으로 작동하게 하여, 이에 의해, 예를 들어, 장기적으로 중요한 선박의 주요 기능들을 일시적으로 또는 영구적으로 디스에이블하는 것에 관심을 가질 수 있을 것이다. 본 발명의 실시양태들에 따르면, 개별 분석 모듈들이 각각 그 자신의 컨테이너 내에서 서로 격리되어 실행되는 경우, 이것이 방지될 수도 있다.The fact that the individual analysis modules are operatively isolated from each other, thanks to their execution in separate containers, is particularly advantageous in the context of a military vessel: for example, analysis modules come from different manufacturers of vehicle components. may originate Thus, for example, the first analysis module may be provided by the manufacturer of the turbine and the rotational speed, temperature and vibration of the turbine originating from the same manufacturer having sensors for the rotational speed, temperature and vibration condition of the turbine. It may be configured to analyze measured values relating to behavior. The analysis may serve a variety of purposes: for example, to establish whether a manufacturer's warranty has been voided or critical system conditions have been reached that require the turbine to be inspected or overhauled. However, the analysis may also serve to examine how the individual measurements depend on each other, ie whether, for example, a turbine exhibits different vibration patterns within different rotational speed ranges. The second analysis module may be provided, for example, by the manufacturer of the engine and may be configured to analyze the measured values relating to the current engine temperature, the current energy consumption of the engine or other engine related measured values. The analysis may also serve various purposes, such as, for example, establishing when a critical engine condition is reached or exceeded that may void a manufacturer's warranty and/or require inspection or maintenance of the engine. . However, the analysis may also serve to examine how the individual measured values depend on each other, ie whether, for example, the engine exhibits different vibration patterns and/or power curves within different temperature ranges. Turbine manufacturers and also engine manufacturers, and finally also ship operators alike will benefit from the separation of analysis modules from different manufacturers, which intentionally or unintentionally interacts with certain analysis modules to cause them to crash or malfunction. This is because it excludes the possibility of third party software programs leading to execution. Especially in the military field, it should always be expected that presumably trusted software actually contains harmful software for interfering with the operation of vehicles or vehicle components and/or for obtaining information about the functioning of vehicle components without authorization. Certain people or organizations may learn how certain vehicle components function, and/or cause the vehicle components to operate unreliably and ineffectively, thereby temporarily disabling, for example, key functions of a vessel that are important in the long run. Or you might be interested in permanently disabling it. According to embodiments of the present invention, this may be avoided if the individual analysis modules each run in isolation from each other in their own container.

또한, 컨테이너당 분석 모듈의 정확하게 하나의 인스턴스의 실행은, 컨테이너의 자원 소모가 이 컨테이너에 인스턴싱된 분석 모듈의 자원 소모와 크게 동일하거나 강하게 상관되기 때문에, 예를 들어, 로드 밸런싱, 업스케일링 또는 다운스케일링의 목적을 위해 컨테이너들의 조정을 용이하게 한다.Also, the execution of exactly one instance of an analytics module per container is important because, for example, load balancing, upscaling or It facilitates the coordination of containers for the purpose of downscaling.

본 발명의 실시양태들에서, 컨테이너 관리 소프트웨어는 다음 효과들 중 하나 이상이 발생하도록 컨테이너들의 생성 및 (이들 컨테이너들 내의) 분석 모듈들의 인스턴싱 및 종료를 조정하도록 구성된다:In embodiments of the present invention, the container management software is configured to coordinate the creation of containers and the instancing and termination of analysis modules (within these containers) such that one or more of the following effects occur:

- 컴퓨터들 중 하나가 고장나거나 액세스할 수 없는 경우, 한 컴퓨터의 고장 및 액세스 불능으로 인해 더 이상 존재하지 않거나 액세스할 수 없는 컨테이너들 및 분석 모듈은 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터 상에서 자동으로 시작된다; 이러한 방식으로, 개별 컴퓨터들의 고장에 대한 선박의 분석 기능의 강건성이 증가될 수 있다; 특히 군사 분야에서는, 전투 상황에서, 예를 들어 컴퓨터 네트워크 내의 개별 컴퓨터들 및/또는 네트워크 연결들과 같은 선박의 컴포넌트들이 파괴되거나 손상되거나 적어도 일시적으로 고장날 것으로 예상되어야 한다; 이러한 상황들에서 고장난 분석 모듈의 새로운 인스턴스를 생성하는 컨테이너 관리 소프트웨어의 능력이 특히 유리하다; 및/또는- If one of the computers fails or is inaccessible, containers and analysis modules that no longer exist or are inaccessible due to the failure and inaccessibility of one computer are automatically started on the other of the computers; In this way, the robustness of the ship's analysis function against failures of individual computers can be increased; Especially in the military field, it should be expected that, in combat situations, components of the ship, for example individual computers and/or network connections within a computer network, will be destroyed, damaged or at least temporarily fail; The ability of container management software to create a new instance of a failed analysis module is particularly advantageous in such situations; and/or

- 컴퓨터들에서 현재 실행 중인 분석 모듈들 중 하나의 인스턴스들의 수가 최대값을 초과하면, 이들 인스턴스들 중 하나가 자동으로 종료되고/되거나 이 분석 모듈의 인스턴스를 포함하는 컨테이너들 중 하나가 삭제되거나 다른 컴퓨터로 전환되며; 이것은 필요하지 않은 CPU 및 메모리 자원이 분석 활동들을 위해 현재 더 이상 필요하지 않은 경우 자동으로 해제되는 것을 보장하기 때문에 유리할 수도 있으며; 이러한 자유로운 자원은 긴급 경우들에서 중요한 시스템들에 대해 모두 더 빠르게 제공될 수 있고; "최대 수"는 예를 들어 컨테이너 관리 소프트웨어의 구성에서 수동으로 또는 자동으로 지정된 수일 수도 있다. 최대값은 이 값을 초과하는 것이 바람직하지 않은 것으로 간주되고, 인스턴스들의 수를 감소시키기에 바람직하게 적합한 특정 결과 또는 액션을 유도한다는 것을 의미한다; 및/또는- If the number of instances of one of the analysis modules currently running on the computers exceeds the maximum, one of these instances is automatically terminated and/or one of the containers containing an instance of this analysis module is deleted or another computer is converted to; This may be advantageous as it ensures that CPU and memory resources that are not needed are automatically released when they are no longer currently needed for analysis activities; This free resource can all be provided faster for critical systems in emergency cases; The "maximum number" may be, for example, a number specified manually or automatically in the configuration of the container management software. A maximum value means that exceeding this value is considered undesirable and leads to a particular result or action that is preferably suitable for reducing the number of instances; and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최대치를 초과하면, 자동으로 이 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너 및 그 내부에서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터로 마이그레이션된다; 컨테이너 관리 소프트웨어는 따라서 로드 밸런싱 기능들을 수행할 수 있다; 및/또는- when the computing load of one of the computers exceeds a predefined maximum, the at least one container hosted on this computer and the analysis module instance running therein are automatically migrated to the other of the computers; Container management software can thus perform load balancing functions; and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최소값 미만으로 떨어지면, 자동적으로 그 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터 상에 호스팅되는 적어도 하나의 컨테이너 및 그 내부에서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 이 컴퓨터로 마이그레이션되고; 따라서 컴퓨터 관리 소프트웨어는 로드 밸런싱 기능들을 수행할 수 있고; 일부 실시양태들에서, 이 하나의 컴퓨터는 비활성화되거나 에너지를 절약하기 위해 슬립 모드로 될 수도 있고; 및/또는- when the computing load of one of the computers falls below a predefined minimum value, automatically at least one container hosted on the other of those computers and the analysis module instance running therein is migrated to this computer; Thus the computer management software may perform load balancing functions; In some embodiments, this one computer may be deactivated or put into sleep mode to conserve energy; and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최대치를 초과하면, 자동으로 그 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너 및 그 내부에서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 식별되고(예를 들어, 가장 높은 CPU/메모리 소비를 갖는 컨테이너, 또는 특정 분석 모듈의 인스턴스를 포함하는 컨테이너), 이 식별된 컨테이너 및 그 내부에서 실행되는 분석 모듈의 카피는 컴퓨터들 중 적어도 하나의 추가 컴퓨터에서 인스턴싱되고; 식별된 컨테이너 내의 적어도 분석 모듈 인스턴스와 추가 인스턴싱된 분석 모듈 인스턴스를 포함하는 분석들이 병렬로 실행되며; 컨테이너 관리 소프트웨어는 업스케일링 기능들을 실행할 수 있고; 및/또는- If the computing load of one of the computers exceeds a predefined maximum, then at least one container hosted on that computer and an analysis module instance running therein are automatically identified (eg, the highest CPU/ a container with memory consumption, or a container containing an instance of a particular analysis module), this identified container, and a copy of the analysis module executing therein are instanced in at least one further computer of the computers; the analyzes comprising at least the analysis module instance in the identified container and the additional instanced analysis module instance are executed in parallel; The container management software may execute upscaling functions; and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최소값 아래로 떨어지면, 자동으로 다른 컴퓨터 상에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너 및 그 내부에서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 식별되고(예를 들어, 가장 높은 CPU/메모리 소비를 갖는 컨테이너), 이 식별된 컨테이너 및 그 내부에서 실행되는 분석 모듈의 카피가 이 하나의 컴퓨터 상에서 인스턴싱되고; 식별된 컨테이너 내의 적어도 분석 모듈 인스턴스와 추가 인스턴싱된 분석 모듈 인스턴스를 포함하는 분석들이 병렬로 실행되며; 컨테이너 관리 소프트웨어는 따라서 로드 밸런싱 기능들을 수행할 수 있고; 및/또는- When the computing load of one of the computers falls below a predefined minimum, at least one container hosted on the other computer and an instance of the analysis module running therein are automatically identified (e.g., the highest CPU /container with memory consumption), this identified container and a copy of the analysis module running in it are instanced on this one computer; the analyzes comprising at least the analysis module instance in the identified container and the additional instanced analysis module instance are executed in parallel; The container management software may thus perform load balancing functions; and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최소값 아래로 떨어지면, 이 하나의 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너가 자동으로 삭제되고; 따라서 컨테이너 관리 소프트웨어는 다운스케일링 기능들을 수행할 수 있다.- when the computing load of one of the computers falls below a predefined minimum value, the at least one container hosted on this one computer is automatically deleted; Thus, the container management software can perform downscaling functions.

이것은, 이러한 방식으로, CPU 및 RAM 메모리 자원들의 소비가 컴퓨터 네트워크의 컴퓨터들에 걸쳐 더 잘 분산되고 더 나은 반응 시간이 달성될 수 있기 때문에 유리할 수도 있다. 또한, 그 안에 있는 컨테이너들 및 분석 모듈들의 수요에 적합한 스케일링을 달성할 수 있다.This may be advantageous because, in this way, the consumption of CPU and RAM memory resources is better distributed across the computers of the computer network and a better response time can be achieved. It is also possible to achieve scaling suitable to the demands of the containers and analysis modules therein.

일부 실시양태들에서, 데이터베이스의 데이터의 일부는 분석 모듈들 중 적어도 일부에 특정적으로 할당된다. 데이터의 부분들은 데이터의 이 부분에 할당된 분석 모듈만이 판독 및/또는 기록을 위해 이것에 액세스할 수 있도록 보호된 방식으로 저장된다.In some embodiments, a portion of the data of the database is specifically assigned to at least some of the analysis modules. Portions of data are stored in a protected manner so that only analysis modules assigned to this portion of data can access them for reading and/or writing.

예를 들어, 할당은, 비히클 컴포넌트를 또한 생산하였거나 제조업자들과 계약상의 관계를 갖는 특정 회사에 의해 개발된 분석 모듈이, 이 비히클 컴포넌트의 센서들에 의해 검출되고 저장된 측정 데이터에 액세스하지만 다른 비히클 컴포넌트들의 센서들의 측정 데이터에 액세스하지 않도록 이루어질 수도 있다.For example, an assignment may be such that an analysis module developed by a particular company that has also produced a vehicle component or has a contractual relationship with manufacturers accesses the measurement data detected and stored by the sensors of the vehicle component, but not another vehicle. It may be made not to access the measurement data of the sensors of the components.

추가 예에 따르면, 할당은, 다수의 비히클 컴포넌트들을 또한 생산한 또는 이들 컴포넌트들의 제조업자들과 계약상의 관계를 갖는 특정 회사에 의해 개발된 분석 모듈이 이들 다수의 비히클 컴포넌트들의 센서들에 의해 검출되고 저장된 측정 데이터에 대한 액세스를 갖도록 이루어진다. 분석 모듈은 다른 비히클 컴포넌트들의 센서들의 측정 데이터에 대한 액세스를 갖지 않는다.According to a further example, the assignment is that an analysis module developed by a particular company that has also produced a number of vehicle components or has a contractual relationship with manufacturers of these components is detected by the sensors of the plurality of vehicle components and It is made to have access to the stored measurement data. The analysis module does not have access to the measurement data of the sensors of other vehicle components.

추가 예에 따르면, 할당은, 하나 이상의 비히클 컴포넌트들을 또한 생산하거나 이들 하나 이상의 비히클 컴포넌트들의 제조업자들과 계약상의 관계를 갖는 특정 회사에 의해 개발된 분석 모듈이, 상기 하나 이상의 비히클 컴포넌트들의 센서들에 의해 검출되고 저장된 측정 데이터에 대한 액세스를 갖고, 또한 (선박의 각각의 분석 모듈에 대해) 일반적으로 자유롭게 액세스 가능한 방식으로 데이터베이스에 저장된 측정 데이터에 대한 액세스를 갖도록 이루어진다.According to a further example, the assignment is that an analysis module developed by a particular company that also produces one or more vehicle components or has a contractual relationship with manufacturers of these one or more vehicle components is assigned to the sensors of the one or more vehicle components. having access to the measurement data detected and stored by the ship, and also to the measurement data stored in the database in a generally freely accessible manner (for each analysis module of the ship).

본 발명의 일부 실시양태들에서, 선박의 분석 모듈들은 본 명세서에 설명된 예들의 임의의 조합에 따라 데이터베이스의 측정 데이터에 액세스할 수도 있다.In some embodiments of the present invention, the analysis modules of the vessel may access measurement data in the database according to any combination of examples described herein.

측정 데이터 및 분석 모듈들의 특정 할당의 다양한 형태들은 비히클 컴포넌트들의 제조업자들이 이에 의해 이 제조업자가 신뢰하는 분석 모듈들만이 이들 비히클 컴포넌트들의 센서들에 의해 생성된 측정 데이터에 액세스하는 것을 보장할 수 있기 때문에 유리할 수도 있다. 각각의 컴포넌트의 제조업자에 의한 군용 선박의 비히클 컴포넌트들 상의 및/또는 내의 상이한 유형들의 센서들의 배열은, 예를 들어 온도, 진동 거동, 로드 파라미터들, 환경 파라미터들 등과 같은 비히클 컴포넌트들의 중요한 상태 파라미터들이 이용가능하게 된다는 이점을 갖는다. 이러한 측정 데이터는 테스트, 개발 및 수리 목적들과 보증 케이스들을 설정하기 위해 비히클 컴포넌트의 제조업자에 대해 관련이 있다. 그러나, 측정 데이터는 또한 (비히클 컴포넌트들의 작업 방법의 더 나은 이해를 위해 및/또는 비히클 컴포넌트들과 다른 컴포넌트들 또는 환경 파라미터들의 상호작용들의 더 나은 이해를 위해) 선박의 운영자에 대해 관련된다.The various forms of measurement data and specific assignment of analysis modules allow manufacturers of vehicle components to thereby ensure that only analysis modules that the manufacturer trusts have access to measurement data generated by the sensors of these vehicle components. It may be advantageous. The arrangement of different types of sensors on and/or within the vehicle components of a military vessel by the manufacturer of each component is an important state parameter of the vehicle components, such as, for example, temperature, vibration behavior, load parameters, environmental parameters, etc. have the advantage that they become available. This measurement data is relevant for the manufacturer of the vehicle component to establish test, development and repair purposes and warranty cases. However, the measurement data is also relevant to the operator of the vessel (for a better understanding of how the vehicle components work and/or for a better understanding of the interactions of vehicle components with other components or environmental parameters).

비히클 컴포넌트의 제조업자 및/또는 비히클의 운영자에 대해, 모든 측정 값들의 공개는 또한, 예를 들어, 경쟁자들이 카피하는 것을 더 어렵게 하고 및/또는 적들이 목표된 방식으로 비히클 컴포넌트들을 조작할 수 있는 것을 방지하기 위해, 조직 내에 남아 있어야 하는 작업 방법 및 내부 컴포넌트 상태들에 관한 결론들을 허용한다는 문제가 발생한다. 따라서, 비히클 컴포넌트들의 제조업자는 이들 비히클 컴포넌트들에 관한 측정 데이터의 공개에 관심이 없다. 현재, 이는 상이한 비히클 컴포넌트들 내의 센서들로부터의 측정 데이터의 통합을 방지하며, 이는, 예를 들어, 선박의 키, 터빈 또는 다른 복잡한 컴포넌트의 특정 거동과 같은 많은 기술적으로 관련된 효과들이 각각 상이한 내부 상태들을 가질 수도 있는 다수의 비히클 컴포넌트들의 복잡한 상호 작용 때문에 단지 발생하기 때문에, 보안에 대해 군용 선박의 운영자에게 단점이다.For the manufacturer of the vehicle component and/or the operator of the vehicle, the disclosure of all measurements may also, for example, make it more difficult for competitors to copy and/or allow adversaries to manipulate the vehicle components in a targeted manner. To prevent this, the problem arises of allowing conclusions about internal component states and working methods that must remain within the organization. Accordingly, manufacturers of vehicle components are not interested in the disclosure of measurement data relating to these vehicle components. Currently, this prevents the integration of measurement data from sensors in different vehicle components, which means that many technically relevant effects, such as, for example, the rudder of a ship, the specific behavior of a turbine or other complex component, each have a different internal state. It is a disadvantage for the operator of a military vessel with respect to security, as it only occurs because of the complex interaction of the multiple vehicle components that may have them.

설명된 IT 아키텍처는, 데이터베이스의 측정 데이터의 특정 부분들이 개별 분석 모듈들에 할당되어, 모듈들이 그것에 특정적으로 할당된 부분들에만 선택적으로 액세스할 수 있지만 데이터베이스에 저장된 모든 측정 데이터에 대한 일반적인 액세스를 갖지 않는 것에 따라, 이러한 IT 아키텍처에 기초하여, 군용 선박의 운영자는 각각의 비히클 컴포넌트들(그들의 센서들을 포함함)의 공급자들 또는 제조업자들에게, 센서들에 의해 검출된 측정 데이터가 양자가 신뢰할 수 있는 것으로 간주하고 수락한 특정 분석 모듈들에만 액세스가능하다는 것을 보장할 수 있기 때문에 유리할 수도 있다. 따라서, 군용 비히클 컴포넌트들의 제조업자들이 민감한 측정 데이터를 특정 분석 모듈들에만 안전한 방식으로 제공할 수 있게 하는 IT 아키텍처가 생성된다. 따라서, 경쟁자 또는 적이 측정 데이터를 사용하여 비히클 컴포넌트를 카피하거나 공격할 위험이 배제될 수 있다.The described IT architecture provides general access to all measurement data stored in the database, while certain portions of the measurement data of the database are assigned to individual analysis modules so that the modules can selectively access only those portions specifically assigned to it. As not having, based on this IT architecture, the operator of the military vessel informs the suppliers or manufacturers of the respective vehicle components (including their sensors) that the measurement data detected by the sensors are reliable. It can also be advantageous because it can guarantee that it is accessible only to certain analysis modules that it considers possible and accepts. Thus, an IT architecture is created that allows manufacturers of military vehicle components to provide sensitive measurement data only to specific analysis modules in a secure manner. Thus, the risk of a competitor or adversary using the measurement data to copy or attack the vehicle component can be excluded.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 군용 선박 운영자는, 복수의 비히클 컴포넌트들로부터의 측정 데이터가 선택된 신뢰성있는 분석 모듈들에만 제공된다는 사실로부터 이익을 얻는다: 군사 부문 비히클 컴포넌트들의 제조업자들은 이전에, 이러한 제조업자들에 의해 제조된 비히클 컴포넌트들의 센서들로부터 측정 데이터를 항상 내부적으로 검출하고, 측정 데이터를 외부에 공개하거나 심지어 더 긴 기간 동안 저장하지 않고, 비히클 컴포넌트 내부의 컴퓨터 유닛들만을 사용하여 이들을 분석하는 경향이 있었다. 본 발명의 실시양태들에 따른 선박의 IT 아키텍처 덕분에, 비히클 컴포넌트들의 제조업자들은 이제 측정 데이터의 기밀 분석을 위해 컴포넌트-내부 컴퓨팅 유닛들을 생략할 수도 있는데, 이는 다수의 센서들 및 비히클 컴포넌트들로부터의 측정 데이터가 실제로 데이터베이스에 중앙집중적으로 저장되지만 모든 분석 모듈이 이들 데이터에 임의로 액세스할 수는 없기 때문이다.In some embodiments of the present invention, a military ship operator benefits from the fact that measurement data from a plurality of vehicle components is provided only to selected reliable analysis modules: Always internally detect the measurement data from the sensors of the vehicle components manufactured by these manufacturers, do not publish the measurement data externally or store it for even longer periods of time, and store them using only computer units inside the vehicle component. tended to analyze. Thanks to the ship's IT architecture in accordance with embodiments of the present invention, manufacturers of vehicle components may now omit component-internal computing units for confidential analysis of measurement data, which can be obtained from multiple sensors and vehicle components. This is because, although the measurement data of data is actually stored centrally in the database, not all analysis modules have arbitrary access to these data.

그러나, 군용 선박에 대한 일부 현재 이용가능한 자동화 시스템들은 또한 다수의 센서들로부터의 센서 데이터에 대한 액세스를 제공하지만, 더 긴 기간에 걸친 측정 값들의 이력 프로파일들 및 경향들을 포함하지 않거나, 또는 단지 실용적인 용도의 정도까지 이들을 포함하는 개별 시스템들의 현재 유효한 실제 값들에만 대해서만 액세스를 제공한다. 이러한 자동화 시스템들에 대한 실시간 요건들 때문에, 이전에는 종합적인 이력 데이터 기록들의 계산 집약적인 분석으로 선박의 자동화 시스템의 부족한 자원을 로드하지 않기로 결정되었다. 그러나, 자동화 시스템으로부터 분리된 컴퓨터 네트워크 내의 다수의 컨테이너들에 분석 모듈들의 분산된 제공 덕분에, 본 발명의 실시양태들에서, 부분적으로 또한 실시간으로 복잡한 분석들을 수행하고, 자동화 시스템의 실시간 능력을 감소시키지 않고 이들을 제공하는 것이 또한 가능하다. 다양한 이유들로 검출된 측정 데이터를 공개할 수 없거나 공개할 수 없는 통합 센서들을 갖는 비히클 컴포넌트들의 제조업자들의 문제는 대응하는 권한들을 갖는 선택된 분석 모듈만이 측정 값들에 액세스할 수 있도록 보장하는 IT 아키텍처에 의해 극복되었다. 따라서, IT 아키텍처가 생성되었고, 이는 군용 선박의 특정 상황들의 맥락에서 특히 유리하다.However, some currently available automation systems for military vessels also provide access to sensor data from multiple sensors, but do not include historical profiles and trends of measurement values over a longer period of time, or are merely practical It provides access only to the actual values currently valid for the individual systems that contain them, to the extent of their use. Because of the real-time requirements for these automation systems, it has been decided not to load the scarce resources of the ship's automation system into computationally intensive analysis of previously comprehensive historical data records. However, thanks to the distributed provision of analysis modules in multiple containers within a computer network that is separate from the automation system, in embodiments of the present invention, in part also to perform complex analyzes in real time, reducing the real-time capability of the automation system. It is also possible to provide them without having to do so. The problem for manufacturers of vehicle components with integrated sensors that cannot or cannot disclose detected measurement data for various reasons is an IT architecture that ensures that only selected analysis modules with corresponding rights can access measurement values. was overcome by Thus, an IT architecture has been created, which is particularly advantageous in the context of certain situations on a military vessel.

본 발명의 실시양태들에서, 분석 모듈들 중 몇몇은 비히클 컴포넌트들 중 하나에 각각 특정적으로 할당되고, 그것들이 할당되는 이러한 하나의 비히클 컴포넌트의 하나 이상의 센서들에 의해 검출되는 적어도 측정 값들을 직접 또는 간접적으로(데이터베이스를 통해) 수신하고 분석하고, 분석 결과들을 출력하도록 구성된다. 데이터베이스를 통한 간접 수신은 센서들에 의해 검출된 측정 값들이 초기에 데이터베이스에 기록되고, 제 2 단계에서 분석 모듈은 데이터베이스에 저장된 측정 값들에 액세스한다는 것을 의미한다. 데이터베이스를 통한 이러한 간접 수신은 분석 모듈들이 특정 센서로부터 측정 데이터를 수신하기 위해 인터페이스를 가질 필요가 없다는 이점을 갖는다.In embodiments of the present invention, some of the analysis modules are each specifically assigned to one of the vehicle components, to which they are assigned, directly at least measured values detected by one or more sensors of that one vehicle component to which they are assigned. or indirectly (via a database) and receive and analyze, and output analysis results. Indirect reception through the database means that the measured values detected by the sensors are initially recorded in the database, and in the second step, the analysis module accesses the measured values stored in the database. This indirect reception via the database has the advantage that the analysis modules do not need to have an interface to receive measurement data from a particular sensor.

일 실시양태에 따르면, 하나 이상의 센서들은 데이터베이스에 대한 기록 권한들을 가지며, 적절한 포맷으로 데이터베이스에 측정 값들을 저장하도록 구성된다. 예를 들어, 센서들은 네트워크 인터페이스를 가질 수도 있고, 그들이 검출된 데이터를 데이터베이스에 계속해서 기록하도록 구성될 수도 있다.According to one embodiment, the one or more sensors have write rights to the database and are configured to store the measurement values in the database in a suitable format. For example, sensors may have a network interface, and they may be configured to continuously write detected data to a database.

다른 실시양태들에 따르면, 센서들은 초기에 센서의 로컬 휘발성 또는 비휘발성 데이터 메모리에 그들의 검출된 측정 값들을 저장하도록 구성된다. 선박의 추가 컴포넌트(예를 들어, 자동화 시스템, 분석 모듈들 중 하나 또는 다른 소프트웨어)는 국부적으로 저장된 측정 데이터를 판독하고 이들을 데이터베이스에 기록하여서, 분석 모듈들은 이제 데이터베이스를 통해 측정 값들에 액세스할 수 있다.According to other embodiments, the sensors are initially configured to store their detected measurement values in a local volatile or non-volatile data memory of the sensor. A further component of the vessel (eg automation system, one of the analysis modules or other software) reads the locally stored measurement data and writes them to a database, so that the analysis modules can now access the measurement values via the database .

본 발명의 실시양태들에 따르면, 비히클 컴포넌트들 중 하나에 할당된 다수의 분석 모듈들 중 적어도 하나는 다음을 포함하는 분석을 수행하도록 구성된다:According to embodiments of the present invention, at least one of the plurality of analysis modules assigned to one of the vehicle components is configured to perform an analysis comprising:

- 하나의 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래의 임계 상태들의 검출; 및/또는- detection of current or future critical states of one vehicle component; and/or

- 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생 시간의 예측; 및/또는- prediction of the time of occurrence of a critical state of one vehicle component; and/or

- 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 원인인 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들의 자동 식별; 및/또는- automatic identification of one or more environmental parameters and/or vehicle component parameters that are the cause of a critical state of one vehicle component; and/or

- 하나의 비히클 컴포넌트에 대한 사람에 대한 액션 추천의 계산; 및/또는- calculation of action recommendations for a person for one vehicle component; and/or

- 제어 명령의 자동 수행을 위한 하나의 비히클 컴포넌트에 대한 제어 명령의 산출.- Calculation of control commands for one vehicle component for automatic execution of control commands.

이는 하나 이상의 분석 모듈들이 소급하여 개별적인 상관들 및 연결들을 검출하기 위해 사용될 수도 있을 뿐만 아니라, 데이터베이스에 저장된 다수의 센서들로부터의 측정 데이터의 이력에 기초하여, 또한 선박 내에서 또는 선박 상에서 기술적으로 및/또는 전술적으로 임계 상황들을 예측하고 또한 임계 상황을 회피하거나 완화하는데 기여할 수도 있는 핸들링 명령들 및 제어 명령들을 예측하는데 사용될 수도 있기 때문에 유리할 수도 있다.This means that one or more analysis modules may be used to retrospectively detect individual correlations and connections, but also based on a history of measurement data from multiple sensors stored in a database, technically and on-board or on-board. It may be advantageous as it may be used to tactically predict critical situations and also predict handling commands and control commands that may contribute to avoiding or mitigating critical situations.

따라서, 분석 모듈들은 자동화 시스템에 의해 독점적으로 이전에 수행되었던 기능들을 수행할 수도 있다. 자동화 시스템은 전형적으로 미리 정의된 양의 비히클 컴포넌트들의 미리 정의된 수의 센서들로부터의 측정 값들을 통합하기 때문에 유연성을 거의 가지지 않는 반면, 자동화 시스템을 보완하기 위한 분석 모듈의 사용은 본 발명의 실시양태에서 분석 모듈들이 높은 가용성을 갖고, 컨테이너 가상화 및 자동 컨테이너 조정으로 인해 강건하고 쉽게 확장 가능하고, 비히클 컴포넌트들의 측정 데이터를 비인가된 제 3 자에 의한 액세스로부터 안전하게 보호하는 IT 아키텍처 내에 인스턴싱되기 때문에 유리하다.Accordingly, the analysis modules may perform functions previously performed exclusively by the automated system. Automated systems typically have little flexibility because they incorporate measurement values from a predefined number of sensors of a predefined amount of vehicle components, whereas the use of an analysis module to complement the automated system is the practice of the present invention. Since the analytics modules in an aspect are highly available, robust and easily scalable due to container virtualization and automatic container reconciliation, and are instanced within an IT architecture that secures the measurement data of vehicle components from access by unauthorized third parties. It is advantageous.

본 발명의 실시양태들에서, 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 센서들은 적어도 하나의 암호 암호화 키 (cryptographic encryption key) 를 포함한다. 분석 모듈들 중 하나는 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당되고, 이 암호 암호화 키에 대응하는 복호화 키를 포함한다. 센서 및 분석 모듈의 2개의 "대응하는" 키들은 측정 값들의 암호화 및 복호화 모두에 사용되는 개인 "대칭" 암호 키일 수도 있다. 대안적으로, 2개의 대응하는 키들은 비대칭 암호화 키 쌍일 수도 있고, 센서에 의해 관리 및 저장된 키는 공개 암호 키(암호화 키)이고, 분석 모듈에 의해 안전하게 저장 및 관리되는 키는 개인 암호 키(복호화 키)이다. 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 센서들은 그들의 검출된 측정 값들의 적어도 일부를 암호화된 형태로 데이터베이스에 저장하고 그리고/또는 이들을 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당된 분석 모듈에 직접 송신하도록 구성된다. 적어도 하나의 분석 모듈은 복호화 키를 사용하여 적어도 일부 값들을 복호화하고 복호화된 데이터를 분석하도록 구성된다.In embodiments of the invention, the sensors of at least one of the vehicle components comprise at least one cryptographic encryption key. One of the analysis modules is assigned to the at least one vehicle component and includes a decryption key corresponding to the encryption encryption key. The two “corresponding” keys of the sensor and analysis module may be a private “symmetric” cryptographic key used for both encryption and decryption of measurement values. Alternatively, the two corresponding keys may be an asymmetric encryption key pair, the key managed and stored by the sensor is a public encryption key (encryption key), and the key securely stored and managed by the analysis module is a private encryption key (decryption key). key) is The sensors of the at least one vehicle component are configured to store at least a portion of their detected measurement values in encrypted form in a database and/or transmit them directly to an analysis module assigned to the at least one vehicle component. The at least one analysis module is configured to decrypt at least some values using the decryption key and analyze the decrypted data.

본 발명의 실시양태들에 따르면, 동일한 비히클 컴포넌트 내에 또는 그 상에 배열된 모든 센서들은 동일한 공개 암호화 키를 갖는다. 본 발명의 다른 실시양태들에 따르면, 비히클의 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 모든 센서들은 이 비히클 컴포넌트의 다른 센서들의 공개 키와 상이한 그들 자신의 공개 키를 갖는다.According to embodiments of the present invention, all sensors arranged in or on the same vehicle component have the same public encryption key. According to other embodiments of the present invention, all sensors of at least one of the vehicle components of a vehicle have their own public key different from the public key of other sensors of this vehicle component.

이것은 암호화 프로세스들의 사용이 특정 비히클 컴포넌트 상의 센서들로부터의 측정 데이터가 인가된 분석 모듈들에 의해 배타적으로 판독 및 해석될 수 있는 특히 높은 정도의 보안을 제공하기 때문에 유리할 수도 있다.This may be advantageous because the use of cryptographic processes provides a particularly high degree of security in which measurement data from sensors on a particular vehicle component can be exclusively read and interpreted by authorized analysis modules.

본 발명의 실시양태들에서, 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 센서들은 서명 키를 포함한다. 서명 키는 바람직하게는 이 비히클 컴포넌트의 제조업자의 PKI 에 속한다. 분석 모듈들 중 하나는 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당되고, 이 서명 키에 대응하는 서명 체크 키 (signature check key) 를 포함한다. 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 센서들은 서명 키를 사용하여 그들의 검출된 측정 값들의 적어도 일부를 서명하고, 이들을 데이터베이스에 서명된 형태로 저장하고 및/또는 이들을 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당된 분석 모듈에 직접 송신하도록 구성된다. 적어도 하나의 분석 모듈은 서명 체크 키를 사용하여 적어도 일부 측정 값들을 체크하고 서명 체크가 서명이 유효함을 나타낼 때에만 서명된 데이터를 분석하도록 구성된다.In embodiments of the invention, the sensors of at least one of the vehicle components comprise a signing key. The signing key preferably belongs to the PKI of the manufacturer of this vehicle component. One of the parsing modules is assigned to at least one vehicle component and includes a signature check key corresponding to this signing key. The sensors of the at least one vehicle component use the signing key to sign at least some of their detected measurement values, store them in a signed form in a database and/or directly to the analysis module assigned to the at least one vehicle component configured to transmit. The at least one analysis module is configured to check at least some measurement values using the signature check key and analyze the signed data only when the signature check indicates that the signature is valid.

이것은, 이러한 방식으로, 조작된 비히클 컴포넌트 및/또는 조작된 센서들이 잘못된 분석들 및 예후들을 생성하기 때문에, 선박의 운영자가 군용 선박의 안정성 및 무결성에 대한 공격으로부터 보호되기 때문에 유리할 수도 있다. 특히 이러한 분석들 및 예후들이 해당 제어 명령들로 자동으로 구현되는 경우, 이러한 조작이 일시적으로 또는 영구적으로 선박에 손상을 주거나 서비스 불능 상태로 만들 위험이 있다. 예를 들어, 특정 분석 모듈은 GPS 포지션 데이터, 터빈의 현재 회전 속도 및 조향 키의 현재 각도에 기초하여 다음 5km에 대한 미래 코스를 예측하는데 정상적으로 사용될 수 있다. 조향 키의 조작된 각도 센서는 선박의 항로가 부정확하게 계산되었음을 의미하는 잘못된 각도 데이터를 제공할 수도 있다. 이는 배가 실제로 예측된 것과 다른 항로에 있게 되어, 바위들에 좌초하거나 바위들과 충돌하는 결과를 초래할 수도 있다. 이러한 위험은 센서들이 그들이 생성하는 측정 데이터를 서명하는 경우 제거될 수 있으며, 여기서 서명은 신뢰할 수 있는 인스턴스, 예를 들어 특정 제조업자를 지칭한다. 분석 모듈은 이를 사용하기 전에 측정 데이터의 서명을 체크하기 때문에, 조작된 센서들 및/또는 조작된 비히클 컴포넌트들이 선박과 승무원을 위험하게 하는 것이 배제될 수 있다.This may be advantageous because, in this way, the operator of the ship is protected from attacks on the stability and integrity of the military ship, as engineered vehicle components and/or manipulated sensors produce erroneous analyzes and prognostics. In particular, if these analyzes and prognosis are automatically implemented with the corresponding control commands, there is a risk that such manipulation may temporarily or permanently damage or render the vessel out of service. For example, a particular analysis module could normally be used to predict a future course for the next 5 km based on GPS position data, the current rotational speed of the turbine and the current angle of the steering keys. A manipulated angle sensor on the steering key may provide erroneous angle data indicating that the vessel's course was calculated incorrectly. This could result in the ship actually being on a different course than predicted, which could result in a stranded or colliding boulder. This risk can be eliminated when sensors sign the measurement data they generate, where the signature refers to a trusted instance, eg a specific manufacturer. Because the analysis module checks the signature of the measurement data before using it, it can be excluded that tampered sensors and/or crafted vehicle components endanger the vessel and crew.

본 발명의 실시양태들에서, 분석 모듈들 중 하나 이상은 사용자에 및/또는 분석 시스템에 분석의 결과를 출력하거나 및/또는 이를 데이터베이스에 저장하도록 구성된다.In embodiments of the present invention, one or more of the analysis modules are configured to output and/or store the results of the analysis to the user and/or to the analysis system and/or store them in a database.

예를 들어, 결과들은 스크린 상에 디스플레이되고, 프린터에 의해 인쇄되고, 및/또는 라우드스피커에 의해 출력될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 결과들은 소프트웨어 또는 하드웨어 컴포넌트, 예를 들어 자동화 시스템으로 출력될 수도 있다.For example, results may be displayed on a screen, printed by a printer, and/or output by a loudspeaker. Additionally or alternatively, the results may be output to a software or hardware component, for example an automated system.

이는 결과들이 복수의 비히클 컴포넌트들 및/또는 환경 파라미터들로부터의 복수의 센서들로부터의 데이터를 통합하기 때문에 유리할 수 있고, 현재 측정 값들뿐만 아니라 측정 값들의 이력 또한 고려할 수도 있다. 분석 모듈들은 개별적인 분리된 소프트웨어 모듈들로서 구현되기 때문에, 분석 모듈의 수 및 구성은 비히클의 수명에 걸쳐 변할 수도 있는 비히클 컴포넌트들의 구성에 쉽게 적응될 수 있다. 따라서, 분석 모듈들의 분석 결과들은 자동화 시스템의 기능들을 특히 유연한 방식으로 보완하는 시스템 진단 및 제어 명령들을 위한 소스를 구성한다. 분석 결과들의 유형 및 구현에 따라, 분석 결과들은 사용자에 대한 액션 추천일 수도 있으며, 여기서 액션들은 사용자에 의해 또는 수동으로 수행되어야 한다. 이들은 또한 비히클 컴포넌트들에 의해 자동으로 수행될 수 있는 액션 추천들일 수도 있고, 그들의 성능은 단지 사용자에 의해 수동으로 한번 확인될 필요가 있다. 이들은 또한, 사용자를 수반하지 않고, 분석 모듈들에 의해 자동화 시스템에 직접 주어질 수도 있는 제어 명령들일 수도 있고, 이것이 명령들에서 특정된 액션, 예를 들어 배기 플랩을 개방하고, 키의 각도를 교정하는 액션을 자동으로 수행하게 한다.This can be advantageous because the results incorporate data from multiple sensors from multiple vehicle components and/or environmental parameters, and may also take into account current measurements as well as a history of measurements. Because the analysis modules are implemented as separate separate software modules, the number and configuration of analysis modules can be easily adapted to the configuration of vehicle components that may change over the life of the vehicle. The analysis results of the analysis modules thus constitute a source for system diagnostics and control commands that complement the functions of the automation system in a particularly flexible manner. Depending on the type and implementation of the analysis results, the analysis results may be action recommendations for the user, where the actions must be performed by the user or manually. These may also be action recommendations that can be performed automatically by vehicle components, whose performance only needs to be manually confirmed once by the user. These may also be control commands, which may be given directly to the automation system by the analysis modules, without involving the user, which are the actions specified in the commands, for example opening the exhaust flap, correcting the angle of the key. Let the action be performed automatically.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 분석 모듈들 중 적어도 하나는 몇몇 상이한 비히클 컴포넌트들로부터 몇몇 (적어도 2개) 상이한 센서들의 측정 값들의 분석(예를 들어, 상관 분석, 기계 학습(ML)에 기초한 예측, 규칙-기반 예측 등)을 수행하도록 구성된다. 분석은 다음을 포함한다:In some embodiments of the invention, at least one of the analysis modules is an analysis (eg, correlation analysis, machine learning (ML) based analysis of measurement values of several (at least two) different sensors from several different vehicle components. prediction, rule-based prediction, etc.). The analysis includes:

- 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래의 임계 상태들의 검출; 및/또는- detection of current or future critical states of the vehicle component; and/or

- 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생 시간의 예측; 및/또는- prediction of the time of occurrence of a critical state of a vehicle component; and/or

- 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 원인인 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들의 자동 식별; 및/또는- automatic identification of vehicle component parameters and/or one or more environmental parameters that are responsible for the critical state of one of the vehicle components; and/or

- 사람에 대한 액션 추천의 산출; 및/또는- Calculation of action recommendations for people; and/or

- 제어 명령의 자동 수행을 위한 비히클 컴포넌트들 중 하나에 대한 제어 명령의 산출.- Calculation of a control command to one of the vehicle components for automatic execution of the control command.

이것은, ML-기반 방법들 및 다양한 다른 형태들의 상관 분석이, 다수의 상이한 파라미터들의 이력 측정 값들로부터, 복잡한, 컴포넌트간, 선형 및 비선형 의존성들 및 상호작용들을 검출하고, 이러한 검출된 의존성들에 기초하여 현재 및 미래의 시스템 상태들의 예측들을 계산하는데 특히 적합하기 때문에 유리할 수도 있다.This means that ML-based methods and various other forms of correlation analysis detect complex, inter-component, linear and non-linear dependencies and interactions from historical measurements of a number of different parameters, and based on these detected dependencies This may be advantageous because it is particularly suitable for calculating predictions of current and future system states.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 데이터베이스의 데이터는 분산된 및/또는 중복된 방식으로 다수의 컴퓨터들에 저장된다.In some embodiments of the invention, data in a database is stored on multiple computers in a distributed and/or redundant manner.

이는 컴퓨터들 중 하나에 고장이 발생하거나 컴퓨터 중 하나에 액세스할 수 없는 경우 고장에 대비한 안전성 증가되므로 유리할 수도 있다. 또한 중복성 저장부는 동일한 데이터의 카피들에 대한 병렬 액세스 및 따라서 쿼리의 가속을 허용한다.This may be advantageous as it increases safety against failure if one of the computers fails or one of the computers becomes inaccessible. The redundancy store also allows parallel access to copies of the same data and thus acceleration of queries.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 데이터베이스로부터의 데이터는 상이한 컴퓨터들의 상이한 컨테이너들에 분산 방식으로 저장된다 (따라서, 컨테이너들은 상이한 컴퓨터들 상에 인스턴싱되고, 다수의 컨테이너들은 또한 일부 컴퓨터들 상에 인스턴싱될 수도 있다). 컨테이너 관리 소프트웨어는 컨테이너들의 생성과 컨테이너들 내의 데이터의 저장, 복제 및 삭제를 조정하도록 구성되어서:In some embodiments of the invention, data from the database is stored in a distributed manner in different containers on different computers (thus containers are instanced on different computers, and multiple containers are also on some computers) may be instanced). The container management software is configured to coordinate the creation of containers and the storage, replication and deletion of data within the containers:

- 정상 동작에서, 데이터베이스의 데이터는 컴퓨터들 중 하나 이상의 컴퓨터의 고장시 다른 컴퓨터들에 저장된 데이터로부터 데이터가 복구될 수 있도록 여러 컴퓨터에 분산 및 중복 방식으로 저장되고: 및/또는- In normal operation, the data in the database is stored in a distributed and redundant manner across multiple computers such that data can be recovered from data stored on other computers in the event of a failure of one or more of the computers: and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 고장 시에, 자동으로, 고장난 컴퓨터에 저장된 데이터의 이들 부분들의 카피를 포함하는 컴퓨터들 중의 다른 컴퓨터가 식별되고, 이 다른 컴퓨터에 포함된 데이터는 (예를 들어, 이 다른 컴퓨터를 시작함으로써, 부분 데이터에 대한 액세스를 해제함으로써 등으로) 분석 모듈들 및 자동화 시스템에 제공되며; 및/또는- Upon failure of one of the computers, automatically, another one of the computers is identified that contains copies of these portions of data stored on the failed computer, and the data contained in the other computer is (e.g., this other computer by initiating , releasing access to partial data, etc.) provided to the analysis modules and the automation system; and/or

- 컴퓨터들 중 하나의 고장 시에, 몇몇 컨테이너들에 중복 및 분산 방식으로 저장된 데이터의 적어도 일부는 데이터베이스의 데이터의 이전 정도의 중복성이 복원되도록 자동으로 재배포되고; 및/또는 - in the event of a failure of one of the computers, at least part of the data stored in a redundant and distributed manner in several containers is automatically redistributed so that the previous degree of redundancy of the data in the database is restored; and/or

- 컴퓨터들 중 하나에서 미리 정의된 최대 저장 요건이 초과되면 자동으로 이 컴퓨터에 저장된 데이터베이스의 데이터 중 적어도 일부가 다른 컴퓨터로 마이그레이션되거나 카피되고; 이를 위해, 예를 들어 쿠버네티스(Kubernetes) 소프트웨어에 이미 포함되어 있는 바와 같이 로드 밸런싱 기능들이 사용될 수도 있다.- automatically migrated or copied at least some of the data of the database stored on one of the computers to the other computer when a predefined maximum storage requirement is exceeded; For this, load balancing functions may be used, for example, as already included in the Kubernetes software.

이는 다수의 컴퓨터들 상의 분석 모듈들의 중복성 인스턴싱과 유사한 이유들로 인해 유리할 수도 있다. 특히, 고장에 대한 안전성과 이용가능성 증가되고 병렬 액세스를 통해 액세스 시간들이 단축된다.This may be advantageous for reasons similar to redundant instancing of analysis modules on multiple computers. In particular, the safety and availability against failure are increased and access times are shortened through parallel access.

본 발명의 실시양태들에서, 컴퓨터 네트워크의 컴퓨터들 중 적어도 일부는 내화성 및/또는 방폭(blast-resistant) 및/또는 방수인 별도의 안전 인클로저(security enclosure)에 포함된다.In embodiments of the present invention, at least some of the computers in the computer network are contained in a separate security enclosure that is fire and/or blast-resistant and/or watertight.

예를 들어, 안전 인클로저는 단일벽 또는 바람직하게는 다중벽 본체로 이루어질 수도 있다. 본체는, 예를 들어 강으로 이루어질 수도 있고, 그 자신의 로킹 메커니즘 또는 로크를 갖는 본체를 위한 도어를 가질 수도 있다. 바람직하게는, 안전 인클로저는 방수 및/또는 방폭이다. 예를 들어, 본체는, 1차적으로 물 및/또는 압력의 침투를 방지하고, 2차적으로 과열을 피하기 위해, 후방 및 통합된 냉각 시스템 상에 케이블 통로 개구들을 가질 수도 있다. "컨테이너들"은 컴퓨터 상에서 인스턴싱된 프로그램들의 소프트웨어 또는 런타임 환경들이지만, 안전 인클로저들은 하나 이상의 컴퓨터들을 포함할 수도 있는 물리적 컨테이너들이다.For example, the safety enclosure may consist of a single-walled or preferably multi-walled body. The body may, for example, be made of steel and may have its own locking mechanism or a door for the body with a lock. Preferably, the safety enclosure is waterproof and/or explosion-proof. For example, the body may have cable passage openings on the rear and integrated cooling system to primarily prevent ingress of water and/or pressure and secondary to avoid overheating. "Containers" are software or runtime environments of programs instanced on a computer, whereas secure enclosures are physical containers that may contain one or more computers.

이는 컴퓨터들 및 이에 따른 분석 프로그램들 및 컨테이너들이 누설 또는 변형(폭발, 화재)의 경우에 손상으로부터 보호되기 때문에 유리할 수도 있다.This may be advantageous because computers and thus analysis programs and containers are protected from damage in case of leakage or deformation (explosion, fire).

본 발명의 실시양태들에서, 컴퓨터 네트워크의 컴퓨터들은 하나 이상의 제 1 컴퓨터들 및 하나 이상의 제 2 컴퓨터들을 포함한다. 제 1 컴퓨터들 및 제 2 컴퓨터들은 선박의 서로 다른 공간 영역들에 수용되며, 상기 서로 다른 공간 영역들은 서로 다른 방들, 서로 다른 데크들, 수밀 잠금 챔버 도어들에 의해 분리된 서로 다른 챔버들, 선박의 우현 측 및 좌현 측, 또는 선박의 선수 단부 및 선미 단부이다.In embodiments of the invention, the computers of the computer network include one or more first computers and one or more second computers. The first computers and the second computers are housed in different spatial regions of the vessel, the different spatial regions being different rooms, different decks, different chambers separated by watertight lock chamber doors, the vessel of the starboard side and port side, or the bow end and stern end of the vessel.

이는 선박과 분석모듈들의 고장에 대한 안전성이 증가되고; 선박의 특정 영역들이 폭발이나 사고로 인해 손상되는 경우 모든 분석모듈들에 영향을 미치지는 않기 때문에 유리할 수도 있다. 오히려, 컨테이너 관리 소프트웨어는 컨테이너들에 액세스할 수 있다.This increases the safety against failure of the vessel and the analysis modules; If certain areas of the ship are damaged by an explosion or accident, it may be advantageous because not all analysis modules are affected. Rather, container management software may access containers.

추가 양태에서, 본 발명은 본 명세서에 설명된 실시양태들 또는 예들 중 하나에 따른 적어도 2대의 군용 선박을 포함하는 시스템, 및 컴퓨터 시스템에 관한 것이다. 컴퓨터 시스템은 적어도 2대의 선박의 데이터베이스들의 콘텐츠의 안전한 임포트를 위한 인터페이스를 포함한다. 컴퓨터 시스템은 또한 함대 분석 소프트웨어(fleet analysis software)를 포함한다. 함대 분석 소프트웨어는 적어도 2대의 선박의 데이터베이스들의 측정 값들을 분석하도록 구성된다. 함대 분석 소프트웨어는 상이한 선박의 측정 값들이 동일한 유형의 비히클 컴포넌트들로부터 검출되었는지 여부를 자동으로 검출하도록 구성된다. 분석은 다음을 포함한다:In a further aspect, the present invention relates to a system comprising at least two military vessels according to one of the embodiments or examples described herein, and to a computer system. The computer system comprises an interface for secure import of the contents of databases of at least two ships. The computer system also includes fleet analysis software. The fleet analysis software is configured to analyze the measured values of databases of the at least two ships. The fleet analysis software is configured to automatically detect whether measurement values of different vessels have been detected from vehicle components of the same type. The analysis includes:

- 적어도 하나의 기술 평가 기준(예를 들어, 탱크 충전 레벨, 에너지 자원들의 이용가능성, 다음 서비스까지의 시간, 고장 안전성의 표시자, 특정 사용 시나리오에 대한 선박의 적합성의 표시자)에 관하여 비히클 컴포넌트들 전체가 최상의 또는 최악의 상태에 있는 선박의 검출; 및/또는- Vehicle components with respect to at least one technical evaluation criterion (eg tank fill level, availability of energy resources, time to next service, indicator of failsafety, indicator of suitability of the vessel for a particular use scenario) detection of vessels in overall best or worst condition; and/or

- 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트의 임계 상태들의 검출; 예를 들어, 다수의 선박의 데이터베이스들 내의 이력적 측정 데이터의 분석에 의해, 몇몇 선박에서, 복수의 선박에 대해 문제가 되지 않았던, 키의 받음각 및 터빈의 회전 속도의 조합이, 수동 개입을 필요로 하는 선박의 불안정한 상태를 야기하여, 이들 몇몇 선박이 검사를 위해 가져와야만 한다는 것이 검출될 수 있고; 특정 선박의 비히클 컴포넌트가 재료 피로를 겪게 하거나 또는 인접 컴포넌트들의 진동들 및 이동들에 의해 부정적으로 영향을 받게 하여, 검사도 여기서 권장되는 것처럼 보이도록 하는 특정 진동 패턴들이 검출될 수 있다; 및/또는- detection of critical conditions of a vehicle component in one or more vessels; For example, by analysis of historical measurement data in databases of multiple vessels, in some vessels the combination of the angle of attack of the rudder and the rotational speed of the turbine, which has not been an issue for multiple vessels, requires manual intervention. It can be detected that some of these ships have to be brought for inspection, causing an unstable condition of the ships; Certain vibration patterns may be detected that cause a vehicle component of a particular vessel to suffer material fatigue or be negatively affected by vibrations and movements of adjacent components, such that inspection also appears to be recommended herein; and/or

- 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생 시간의 예측; 예를 들어, 예측된 서비스 시간이 미래에 가장 멀리 있는 비히클이 현재의 긴 임무에 가장 적합한 것으로 간주될 수 있도록, 진동 값들로부터 초래될 수도 있는 재료 피로의 관점에서 및/또는 통상적인 서비스 간격들의 관점에서 다음 서비스 전에 각각의 선박에 대해 남은 시간의 예측; 및/또는- prediction of the time of occurrence of a critical state of a vehicle component in one or more vessels; For example, in terms of material fatigue that may result from vibration values and/or in terms of typical service intervals, such that the vehicle with the farthest predicted service time in the future may be considered best suited for the present long mission. prediction of the time remaining for each vessel before the next service in; and/or

- 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 원인인 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들의 자동 식별; 예를 들어, 함대 분석 소프트웨어는 6°C 미만의 수온을 갖는 해역에서 이동하던 선박들만이 특정 컴포넌트에서 움직임을 트리거하는 문제들에 직면한다는 것을 검출할 수도 있고, 따라서 명백한 결론은 저온에서의 재료 수축이 문제의 원인이었고 컴포넌트가 저온에서의 사용에 적합하지 않다는 것이다. 여기서 다수의 선박의 분석은 아마도 다수의 비히클들로부터의 데이터를 분석함이 없이 검출되지 않거나 아마도 검출되지 않았을 원인이 발견되게 할 수도 있다.- automatic identification of one or more environmental parameters and/or vehicle component parameters that are the cause of a critical state of one of the vehicle components in the one or more vessels; For example, fleet analysis software may detect that only ships that were moving in waters with water temperatures below 6°C face problems triggering movement in certain components, so the obvious conclusion is material shrinkage at low temperatures. It was the cause of this problem and the component was not suitable for use at low temperatures. Analysis of multiple vessels here may allow undetected or possibly undetectable causes to be discovered without possibly analyzing data from multiple vehicles.

함대 분석 소프트웨어는 개별 복합 애플리케이션 프로그램 또는 수 개의 개별 분석 프로그램들의 조합일 수도 있으며, 이는 다수의 선박의 센서들에 의해 몇 시간, 일, 주, 개월 또는 해의 기간에 걸쳐 검출된 측정 값들의 이력들에 대해 상이한 유형들의 분석을 수행할 수 있다.The fleet analysis software may be an individual composite application program or a combination of several individual analysis programs, which may be the histories of measured values detected by the sensors of multiple ships over a period of hours, days, weeks, months or years. Different types of analysis can be performed on

일부 시스템 실시양태들에 따르면, 함대 분석 소프트웨어를 호스팅하는 컴퓨터 시스템은 또한 복호화 키 및/또는 서명 체크 키를 포함하고, 이들 키들은, 제조업자들이 고객, 즉, 선박의 운영자를 위해 이들 키들을 릴리스하는 경우, 비히클 컴포넌트들 또는 선박의 제조업자(들)에 의해 제공된다.According to some system embodiments, the computer system hosting the fleet analysis software also includes a decryption key and/or a signature check key, which keys the manufacturer releases these keys for the customer, ie the operator of the ship. provided by the manufacturer(s) of the vehicle components or the vessel, if any.

본 명세서에서 "군용 선박(military watercraft)"이란 군대가 그들의 임무를 수행하는 데 사용하도록 구성된 선박을 의미한다. 종종, 군사 목적의 비히클들은, 예를 들어 지뢰, 위장 코팅, 무기 및/또는 방어 시스템에 대한 보호를 위해 강화된 벽들 또는 바닥들과 같은 특정 적응들을 갖는다. 선박은 물 위를 또는 물 속에서 이동하기 위한 비히클들이다. 특히, 이들은 풍력 또는 기계-동력식 선박, 예를 들어, 범선, 호버크래프트, 수중익선, 잠수함, 호위함, 항공모함, 보급선 등일 수도 있다. 예를 들어, 일부 호위함들은 그들 자신의 선박 또는 호송대에 대한 해상 감시, 잠수함 사냥, 전투면 유닛들, 및 공중 공격에 대한 방어를 위해 구성되거나 장비된다. 보급선은 임무에 따라 다양한 함선들과 배들로 구성될 수도 있는 해군 기동대를 지원하도록 구성된다. 보급선의 주된 물류목적은 연료, 소모품, 비품 및 군수품을 제공하는 것이다. 보급선은 또한 예를 들어 적의 공격에 대한 방어를 위해 무기 시스템을 구비할 수도 있다.As used herein, "military watercraft" means a vessel configured for use by the armed forces to perform their missions. Often vehicles for military purposes have specific adaptations, such as reinforced walls or floors, for example, for protection against land mines, camouflage coatings, weapons and/or defense systems. Vessels are vehicles for moving on or in water. In particular, they may be wind or machine-powered ships, for example sailboats, hovercraft, hydrofoils, submarines, frigates, aircraft carriers, supply ships and the like. For example, some frigates are constructed or equipped for maritime surveillance of their own ships or convoys, submarine hunting, combat surface units, and defense against air attack. A supply ship is configured to support a naval task force, which may consist of a variety of ships and ships depending on their mission. The main logistical purpose of a supply ship is to provide fuel, consumables, supplies and munitions. The supply ship may also be equipped with a weapon system, for example for defense against enemy attacks.

여기서, "비히클 컴포넌트(vehicle component)"는 전체적으로 적어도 하나의 특정 기능을 수행하는 선박의 부분을 의미한다. 비히클 컴포넌트는 구성요소, 즉, 기술적 콤플렉스의 일부일 수도 있거나, 전체로서 이 기능을 수행하는 여러 구성요소들의 시스템일 수도 있다. 통상적으로, 특정 비히클 컴포넌트의 모든 구성요소들은 비히클 내에 하나의 단위로 피팅된다. 예를 들어, 방향타 시스템, 레이더 시스템, 무기 시스템, 모터 유닛, 제어 유닛 등이 각각 비히클 컴포넌트를 구성할 수도 있다.Herein, "vehicle component" means a part of a ship that performs at least one specific function as a whole. A vehicle component may be a component, ie, a part of a technical complex, or may be a system of several components that perform this function as a whole. Typically, all components of a particular vehicle component are fitted as a unit within the vehicle. For example, a rudder system, a radar system, a weapon system, a motor unit, a control unit, etc. may each constitute a vehicle component.

검출기(측정 값 또는 측정) 레코더 또는 (측정) 프로브로도 알려진 "센서"는 파라미터, 특정 물리적 또는 화학적 특성들(물리적, 예를 들어, 열량, 온도, 수분, 압력, 음장 파라미터들, 밝기, 가속도; 또는 화학적, 예를 들어, pH 값, 이온 강도, 전기화학적 전위) 및/또는 그것의 환경의 물질 조성으로서 정성적으로 또는 정량적으로 검출할 수 있는 기술적 컴포넌트이다. 이들 값들은 물리적 또는 화학적 효과들에 의해 검출되고 추가 처리를 위해 전기 신호로 변환된다. 추가 처리를 위한 전기 신호는 특히 변수의 표현을 구성하는 데이터 처리를 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 추가 처리를 위한 전기 신호는 검출기 자체에서 반드시 생성될 필요는 없고, 검출기로부터의 출력 신호에 기초하여 검출기에 연결된 전자장치에 의해 생성될 수도 있다.A “sensor”, also known as a detector (measured value or measurement) recorder or (measurement) probe, is a parameter, specific physical or chemical property (physical, eg, calorific value, temperature, moisture, pressure, sound field parameters, brightness, acceleration or chemical, eg pH value, ionic strength, electrochemical potential) and/or a technical component that can be detected qualitatively or quantitatively as a material composition of its environment. These values are detected by physical or chemical effects and converted into electrical signals for further processing. The electrical signal for further processing may in particular comprise data for data processing constituting the expression of the variable. The electrical signal for further processing is not necessarily generated by the detector itself, but may be generated by electronics coupled to the detector based on an output signal from the detector.

여기서 "무기 시스템(weapon system)"은 (종종 복잡한) 기술적 군수품, 특히 대형 군사 장비이다. 무기 시스템의 일부는 무기 그 자체이다. 예를 들어, 군함은 근거리 방어 시스템으로 구성된 무기 시스템에 방공 미사일 형태의 무기들을 포함할 수도 있다. 특히, 무기 시스템은 서로 상호작용하고, 이러한 연관에 의해, 개선된 무기 효과를 달성하거나 무기 효과를 허용하는 개별 기술 요소들의 연관일 수도 있다.A "weapon system" here is a (often complex) technical munitions, especially large military equipment. Part of the weapon system is the weapon itself. For example, a warship may include weapons in the form of air defense missiles in a weapon system configured as a short-range defense system. In particular, the weapon system may be an association of individual technical elements that interact with each other and, by such association, achieve improved weapon effects or allow weapon effects.

예를 들어, "CROWS(Common Remotely Operated Weapon Station)"는 무기 시스템이다. 무기 시스템의 추가 예는 자주식 건 캐리지 또는 선박의 갑판 상의 건이다. 실시양태에 따라, 선박의 엔진 동력은 선박을 구동하고 또한 건을 정렬하기 위해 사용되거나, 무기 시스템은 건을 정렬하기 위한 자체 독립 모터를 포함한다. 방공 미사일 시스템은 무기 시스템의 또 다른 예이다. 방공 미사일 시스템의 센서들(예를 들어, 레이더 시스템), 제어 포인트 및 기동 시스템과 같은 다양한 요소들은 레이더 시스템 및/또는 미사일들의 모니터링, 상태 제어 및 정확한 방위를 위해 프로세싱되는 다양한 측정 데이터를 검출할 수도 있다.For example, "CROWS (Common Remotely Operated Weapon Station)" is a weapon system. A further example of a weapon system is a self-propelled gun carriage or a gun on the deck of a ship. Depending on the embodiment, the engine power of the vessel is used to drive the vessel and also to align the gun, or the weapon system includes its own independent motor for aligning the gun. The air defense missile system is another example of a weapon system. Various elements of the air defense missile system, such as sensors (eg, radar systems), control points, and maneuvering systems, may detect various measurement data that are processed for monitoring, condition control and accurate bearing of the radar system and/or missiles. have.

여기에서 "드라이브 유닛(drive unit)"이란 에너지 변환에 의하여 선박의 터빈과 같은 기계를 움직이는 구조적 유닛을 의미한다. 종종, 이것은 임의의 필요한 기어 메커니즘을 갖는 엔진이다. 드라이브 유닛은 회전 드라이브 또는 선형 드라이브를 포함할 수도 있다. 드라이브 유닛은 화석 소스들(예를 들어, 오일, 천연 가스, 석탄), 원자력 에너지(핵 분열), 배터리 전력 또는 다른 에너지 운반체들로부터 에너지를 끌어낼 수도 있다.As used herein, "drive unit" means a structural unit that moves a machine, such as a turbine of a ship, by energy conversion. Often, this is an engine with any necessary gear mechanism. The drive unit may comprise a rotary drive or a linear drive. The drive unit may draw energy from fossil sources (eg, oil, natural gas, coal), nuclear energy (nuclear fission), battery power or other energy carriers.

여기서 "내비게이션 시스템(navigation system)"은 포지션 결정(위성, 라디오, GSM 또는 관성 또는 자율 시스템) 및 지리 정보(토폴로지, 로드 맵, 공중 또는 해상 차트)에 의해, 원하는 기준들을 관측하는 경로 또는 선택된 위치에 대한 안내를 허용하는 기술적 시스템을 의미한다.Here, "navigation system" refers to a path or selected location observing desired criteria by positioning (satellite, radio, GSM or inertial or autonomous system) and geographic information (topology, road map, air or sea chart). It means a technical system that allows guidance on

여기서, "측정 값(measurement value)"은 센서에 공급되는 파라미터의 값을 의미한다. 예를 들어, °C의 온도, GPS 좌표 형태의 포지션, 분당 회전수의 회전 속도 등이 측정 값들의 예이다. "측정 값들"은 "측정 데이터"라고도 한다.Here, “measurement value” means a value of a parameter supplied to a sensor. For example, temperature in °C, position in GPS coordinates, and rotational speed in revolutions per minute are examples of measured values. "Measured values" are also referred to as "measured data".

여기서 "데이터베이스"는 데이터의 구조화된 저장을 위한 데이터 구조를 의미한다. 데이터베이스는 디렉토리 트리 또는 파일일 수도 있다. 바람직하게는, 데이터베이스는 DBMS(database management system)에 의해 관리되는 데이터 구조이다. DBMS는 대량의 데이터를 효율적이고 지속적으로 그리고 영구적으로 저장하며, 사용자 및 애플리케이션 프로그램들에 대해 다양한 요구사항별 표출 형태들로 요구된 부분량들을 제공하도록 구성된 전자적 데이터 관리를 위한 시스템이다. 데이터 쿼리 및 관리를 위해 데이터베이스 시스템은 데이터베이스 언어를 제공한다. 데이터베이스는 관계형 데이터베이스일 수도 있다. 데이터의 구조는 데이터베이스 모델에 의해 설정된다.Here, "database" means a data structure for structured storage of data. A database may be a directory tree or a file. Preferably, the database is a data structure managed by a database management system (DBMS). DBMS is a system for electronic data management configured to efficiently, continuously and permanently store a large amount of data, and to provide the required partial amounts in the form of expression according to various requirements for users and application programs. For querying and managing data, the database system provides a database language. The database may be a relational database. The structure of the data is established by the database model.

여기서, "측정 값들의 이력"은 다수의 측정 값들의 시간적 전개를 특정하는 데이터 양을 의미한다.Here, "history of measurement values" means a data amount specifying the temporal evolution of a plurality of measurement values.

여기서 "타임 스탬프(time stamp)"는 특정 시간, 예를 들어 특정 측정 값이 검출된 시간(날짜 및 시간)을 지정하는 데이터 값을 의미한다. 바람직하게는, 타임 스탬프들은 통합조정되는 세계 시간 UTC 또는 이를 참조하여 주어진다. 이것은 전세계적으로 시간대가 다르기 때문에 오해가 생길 가능성을 방지할 수 있다.Here, "time stamp" means a data value that specifies a specific time, for example, the time (date and time) at which a specific measurement value was detected. Preferably, the timestamps are given coordinated universal time UTC or reference thereto. This avoids the possibility of misunderstandings due to the different time zones around the world.

여기서 '지속적으로 저장된(persistently stored)'이라는 표현은 비휘발성 저장매체에 데이터를 저장하는 것을 의미한다.Here, the expression 'persistently stored' means storing data in a non-volatile storage medium.

여기에서 "안전하게 저장된(securely stored)"이라는 표현은, 그들의 액세스 인가를 증명할 수 있는 사용자들 및/또는 애플리케이션들의 특정 선택만이 판독 및/또는 기록을 위해 보호된 데이터에 대한 액세스를 가질 수도 있다는 것을 기술적으로 보장하는 데이터의 저장을 의미한다. 예를 들어, 보호는 데이터를 액세스-보호된 영역에 저장하는 것, 및/또는 이것이 적절한 복호화 키를 갖는 프로그램에 의해서만 판독될 수 있도록 암호화된 형태로 데이터를 저장하는 것을 포함할 수도 있다.The expression "securely stored" herein means that only a certain selection of users and/or applications that can prove their access authorization may have access to protected data for reading and/or writing. It means the storage of data that is technically guaranteed. For example, protection may include storing the data in an access-protected area, and/or storing the data in an encrypted form so that it can only be read by a program having an appropriate decryption key.

"실시간 가능(real-time capable)" 시스템, 예컨대 실시간 가능 자동화 시스템은 작업을 "실시간(real time)"으로 수행하도록 구성된 시스템이다. 이는 시스템이 미리 정의된 최대 지속기간 내에 이 작업을 지속적으로 수행할 수 있음을 의미한다. 전형적으로, 이것은 상기 하드웨어 및/또는 소프트웨어 시스템이, 예를 들어 이벤트로부터 시스템 반응까지, "실시간 제한"을 받는다는 것을 의미한다. 실시간 프로그램들은 특정 시간 제한들 내의 반응을 보장해야 하며, 특정 시간 제한들은 "기간들"로서 종종 기술된다. 실시간 응답들은 종종 밀리세컨드, 때로는 마이크로세컨드 또는 세컨드의 크기 정도이다. 실시간 동작으로 특정되지 않은 시스템은 일반적으로 시간 프레임 내의 응답을 보장할 수 없지만, 전형적인 또는 예상되는 응답 시간들이 표시될 수도 있다.A “real-time capable” system, such as a real-time capable automated system, is a system configured to perform tasks in “real time”. This means that the system can continue to do this within a predefined maximum duration. Typically, this means that the hardware and/or software system is subject to “real-time constraints,” for example from events to system reactions. Real-time programs must guarantee a response within specific time limits, which are often described as "periods". Real-time responses are often on the order of milliseconds, sometimes on the order of microseconds or seconds. Systems not specified for real-time operation generally cannot guarantee a response within a time frame, but typical or expected response times may be indicated.

여기서 "호스트(host)" 또는 "호스트 컴퓨터"는 단독으로 또는 하나 이상의 추가 컴퓨터들과 상호 작용하여 특정 소프트웨어 프로그램(게스트 소프트웨어 프로그램)을 제공하는, 즉 이를 추가 프로그램들 및/또는 사용자들에게 이용가능하게 하는 컴퓨터를 의미한다. 게스트 프로그램은 데이터베이스, 애플리케이션 프로그램, 다른 프로그램들에 대한 서비스 및 프로그램 모듈들일 수도 있다.As used herein, “host” or “host computer” alone or in interaction with one or more additional computers provides a particular software program (guest software program), ie makes it available to additional programs and/or users. A computer that makes Guest programs may be databases, application programs, services to other programs, and program modules.

여기서 "컨테이너(container)"는 이들 소프트웨어 프로그램들의 실행에 필요한 모든 시스템 컴포넌트들을 포함하고 제공하며 이 컨테이너 내에서 실행되는 소프트웨어 프로그램들을 컨테이너 외부의 프로그램들과 격리하는 소프트웨어 프로그램들에 대한 런타임 환경을 의미한다. 컨테이너는 하이퍼바이저(가상 머신들을 관리하기 위한 프로그램)에 의해 생성 및 관리되는 가상 머신일 수도 있다. 바람직하게는, 컨테이너는 컨테이너 가상화 프로그램에 의해 관리될 수 있는 런타임 환경이다. 이들 실시양태들에서의 컨테이너들은 일반적으로 가상 머신들보다 더 적은 자원들을 필요로 하는데, 그 이유는 컨테이너들이 그들 자신의 운영 체제를 시작할 필요가 없고 대신에 호스트 운영 체제의 맥락에서 실행되기 때문이다. 이에 불구하고, 가상화에서처럼 강력하지는 않지만 컨테이너들은 서로 그리고 호스트 시스템으로부터 분할된다.Herein, "container" means a runtime environment for software programs that includes and provides all system components necessary for the execution of these software programs and isolates the software programs executed in this container from programs outside the container. . A container may be a virtual machine created and managed by a hypervisor (a program for managing virtual machines). Preferably, the container is a runtime environment that can be managed by a container virtualization program. Containers in these embodiments generally require fewer resources than virtual machines, since containers do not need to start their own operating system and instead run in the context of the host operating system. Despite this, although not as robust as in virtualization, containers are partitioned from each other and from the host system.

예를 들어, 컨테이너 가상화에 의해 컨테이너들을 정의하고 애플리케이션들을 서로 격리시키기 위해 프리 소프트웨어 "도커(Docker)"가 사용될 수도 있다. 도커는 필요한 모든 패킷들이 들어 있는 컨테이너들을 파일로 쉽게 전송 및 설치할 수 있으므로 애플리케이션들의 프로비전을 단순화한다. 도커는 애플리케이션과 그것의 실행에 필요한 모든 시스템 컴포넌트들을 "컨테이너"라고 알려진 단일 파일로 패키징한다. 도커 컨테이너들은 애플리케이션이 한 환경에서 다른 환경으로 전달된 후 신뢰가능하게 실행되는 것을 보장한다. 이렇게 하면 서로 다른 컴퓨터들 상의 복잡한 애플리케이션들의 전개 뿐만 아니라, 수정, 확장 및 스케일링이 더 쉬운 보다 유연한 애플리케이션 인프라스트럭처를 간단하게 한다.For example, free software “Docker” may be used to define containers and isolate applications from each other by container virtualization. Docker simplifies provisioning of applications by making it easy to transfer and install containers with all necessary packets as files. Docker packages an application and all system components needed to run it into a single file known as a "container". Docker containers ensure that applications run reliably after being transferred from one environment to another. This simplifies the deployment of complex applications on different computers, as well as a more flexible application infrastructure that is easier to modify, extend and scale.

컨테이너 가상화(container virtualization)는 호스트 시스템에서 운영 체제의 여러 인스턴스들(소위 "게스트들")을 서로 분리하여 운영하는 방법이다. 다수의 가상 머신들을 기반으로 하여 하이퍼바이저에 의한 가상화에 반해, 컨테이너 가상화는 실제로 게스트들의 성질상 몇 가지 제약들이 있지만 특히 자원을 아끼는 것으로 고려된다. 컨테이너 가상화는 컨테이너 가상화를 위한 개별 소프트웨어 제품들에서 상이하게 구현되는 몇 가지 원칙을 기반으로 한다. 그러나 핵심은 항상 유사하다: 다수의 컨테이너들은 커널을 공동으로 사용하고 사용된 운영 체제 수단들 중 적어도 일부를 서로로부터 격리한다.Container virtualization is a method of operating multiple instances of an operating system (so-called "guests") on a host system in isolation from each other. Contrary to virtualization by a hypervisor based on a number of virtual machines, container virtualization actually has some limitations due to the nature of the guests, but is considered to save resources. Container virtualization is based on several principles that are implemented differently in individual software products for container virtualization. But the key is always the same: multiple containers share a kernel and isolate at least some of the operating system means used from each other.

예를 들어, 오픈 소스 프로그램이 컨테이너 관리 프로그램으로 사용될 수도 있다. 쿠버네티스는 간단하고 효율적인 방식으로 여러 호스트에 걸쳐 애플리케이션들의 조정을 허용하는 컨테이너 조정을 위한 소프트웨어이다. 쿠버네티스는 컨테이너 기반 애플리케이션들의 배치, 운영, 유지 관리 및 스케일링을 단순화하거나 완전히 자동으로 수행할 수 있게 해준다. 컨테이너들이 실행되는 호스트들의 그룹은 물리적 또는 가상 머신들의 클러스터들로 결합되어 하나의 유닛으로서 관리된다. 쿠버네티스는 쿠버네티스에 의해 조정될 수 있도록 컨테이너 플랫폼들을 구현해야 하는 컨테이너 런타임 인터페이스(container run-time interface; CRI)를 정의한다. 이들 구현들은 "심들(shims)" 로서 또한 알려져 있다. 이것은 쿠버네티스 플랫폼-불가지론(platform-agnostic)을 만든다: 도커 뿐만 아니라 또는 대신에, 대응하는 심들을 갖는 다른 플랫폼들, 예를 들어, CRI-O 또는 KataContainers가 사용될 수도 있다.For example, an open source program may be used as a container management program. Kubernetes is software for container orchestration that allows the orchestration of applications across multiple hosts in a simple and efficient way. Kubernetes makes the deployment, operation, maintenance and scaling of container-based applications simple or completely automatic. A group of hosts on which containers run is combined into clusters of physical or virtual machines and managed as a single unit. Kubernetes defines a container run-time interface (CRI) that must implement container platforms to be handled by Kubernetes. These implementations are also known as “shims”. This makes Kubernetes platform-agnostic: not only docker but also other platforms with corresponding shims may be used, eg CRI-O or KataContainers.

여기서 "컨테이너 관리 소프트웨어(container management software)"는, 컴퓨터들이 각각 하나 이상의 컨테이너들에 대한 호스트 시스템으로서 기능하는 방식으로, 다수의 컴퓨터들 상의 다수의(적어도 2개의) 컨테이너들의 자동 프로비전, 스케일링 및 관리("조정")를 위해 구성된 소프트웨어를 의미하며, 여기서 컨테이너들(동일한 호스트 컴퓨터 시스템 및 또한 상이한 호스트 컴퓨터 시스템들의)은 서로 격리된다. 복합 비히클들의 경우, 다수의 컨테이너들은 수백 개의 컨테이너들일 수도 있다. 예를 들어, 쿠버네티스가 컨테이너 관리 소프트웨어로 사용될 수도 있다.As used herein, “container management software” refers to the automatic provisioning, scaling and means software configured for administration ("coordination"), wherein containers (of the same host computer system and also of different host computer systems) are isolated from one another. In the case of complex vehicles, the number of containers may be hundreds of containers. For example, Kubernetes may be used as container management software.

여기서 "분석 모듈(analysis module)"은 분석 질문에 대한 응답이 생성되도록 하나 이상의 상이한 컴퓨팅 프로세스들에 의해 하나 이상의 센서들로부터의 측정 데이터를 처리하도록 구성된 소프트웨어를 의미한다. 소프트웨어는 스크립트, 복잡한 애플리케이션 프로그램, 프로그램 라이브러리, 또는 상기 가능성들 중 둘 이상의 조합일 수도 있다. 컴퓨팅 프로세스는 휴리스틱, 프로그래머에 의해 명시적으로 특정된 규칙, 수학적 및 특히 통계적 알고리즘, 예를 들어, 상관 분석 프로세스, 또는 다른 명시적으로 공식화된 컴퓨팅 프로세스일 수도 있다. 컴퓨팅 프로세스는 또한, 예를 들어, 기계-학습 프로그램의 트레이닝 프로세스 동안 생성된 수학적 모듈의 형태로 암시적으로만 공식화된 프로세스일 수도 있다. 예를 들어, 그 모델은 네트워크 아키텍처 및 신경망의 네트워크 노드들의 가중치들에서 특정될 수도 있다. 분석 질문은 다양한 질문들, 예를 들어, 현재 상태 또는 비히클 컴포넌트의 미래에 대해 예측된 상태에 관한 질문(진동, 전도도, 탄성 등에 대한 파라미터들이 임계 마모 상태를 나타내는지에 대한 질문), 또는 어떤 측정 파라미터 값들의 조합이 미래에 임계 시스템 상태로 이끌었거나 아마도 이끌 것인지에 대한 질문, 연료 또는 소모성 부품들의 현재 및 미래의 가용성에 대한 질문, 또는 비히클 또는 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래의 임계 상태를 방지하거나 완화시키기 위한 추천된 조치에 대한 질문에 관한 것일 수도 있다.By “analysis module” herein is meant software configured to process measurement data from one or more sensors by one or more different computing processes such that a response to an analysis question is generated. The software may be a script, a complex application program, a program library, or a combination of two or more of the above possibilities. A computing process may be a heuristic, a rule explicitly specified by a programmer, a mathematical and particularly statistical algorithm, eg a correlation analysis process, or other explicitly formulated computing process. A computing process may also be a process formulated only implicitly, for example in the form of mathematical modules created during the training process of a machine-learning program. For example, the model may be specified in the network architecture and weights of network nodes of a neural network. Analytical questions may include a variety of questions, such as questions about the current state or predicted state for the future of the vehicle component (asking whether parameters for vibration, conductivity, elasticity, etc. are indicative of a critical wear state), or which measurement parameters Questions about whether a combination of values has led or likely will lead to a critical system state in the future, questions about the present and future availability of fuel or consumable parts, or for preventing or mitigating a current or future critical state of a vehicle or vehicle component It may also be about questions about recommended actions.

여기서, "암호화 키(encryption key)"는 데이터의 암호화에 사용되도록 설계된 암호 키를 의미한다. 대칭적인 프로세스들, 즉, 모든 종래의 암호법의 방법들에서, 그리고 또한, 예를 들어, 데이터 암호화 표준(Data Encryption Standard; DES) 또는 그 후속, 고급 암호화 표준(Advanced Encryption Standard; AES)과 같은 현대의 알고리즘들에서, 양쪽 통신 파트너들은 암호화 및 복호화 양자 모두에 대해 동일한 (개인) 키를 사용한다. 예를 들어 RSA 암호 시스템과 같은 비대칭 프로세스들에서는 공개 키 (public key) 와 개인 키 (private key) 로 이루어진 키 쌍들을 사용한다. 공개 키는 비밀이 아니며; 적어도 개인 키의 보유자에게 암호화된 형태로 데이터를 전송할 당사자에게 공개된다. 데이터는 공개 키로 암호화될 수도 있다. 공개 키는 특정 엔티티(entity), 예를 들어 사용자 또는 분석 모듈에 명확하게 할당될 수 있는 것이 중요하다. 비밀 텍스트를 다시 해독하려면 개인 키가 필요하다. 여러 당사자가 개인 키를 공유하는 대칭 프로세스들과는 달리 비대칭 프로세스들에서는 한 당사자만 개인 키를 보유한다. 따라서 개인 키는 공개 키로부터 도출될 수 없는 것이 기본이다.Here, "encryption key" means an encryption key designed to be used for data encryption. Symmetrical processes, ie in all conventional cryptography methods, and also, for example, Data Encryption Standard (DES) or its successor, Advanced Encryption Standard (AES). In modern algorithms, both communication partners use the same (private) key for both encryption and decryption. For example, asymmetric processes such as the RSA cryptosystem use key pairs consisting of a public key and a private key. The public key is not secret; At least the holder of the private key is disclosed to the party sending the data in encrypted form. Data may also be encrypted with a public key. It is important that the public key can be explicitly assigned to a specific entity, for example a user or an analytics module. To decrypt the secret text again, you need the private key. Unlike symmetric processes, where multiple parties share a private key, in asymmetric processes only one party holds the private key. Therefore, it is fundamental that the private key cannot be derived from the public key.

여기서 "자동화 시스템(automation system)"은 선박을 완전 자동 또는 반자동 제어하기 위한 시스템을 의미한다. 제어는 자동화 시스템이 제어 명령들로 변환하는 하나 이상의 센서들의 현재 측정 값들에 기초하여, 설정된 규칙들에 의해 이루어지고, 및/또는 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 입력되는 제어 명령들에 기초하여 이루어진다. 바람직하게는, 자동화 시스템은 실시간 가능 자동화 시스템이다. 본 발명의 실시양태들에 따르면, 자동화 시스템은 현재 측정 값들 및/또는 수동으로 입력된 제어 명령들뿐만 아니라, 분석 모듈들 중 하나 이상으로부터의 분석들의 결과들을 입력들로서 수신하고 그에 따라 비히클을 조향하도록 구성되며, 여기서 자동화 시스템은 결과들을 제어 명령들로서 해석하고 이들을 구현한다.Here, "automation system" means a system for fully or semi-automatically controlling a vessel. Control is made based on current measurement values of one or more sensors that the automation system converts into control commands, based on established rules, and/or based on control commands input by a user through a user interface. Preferably, the automation system is a real-time capable automation system. According to embodiments of the present invention, the automated system receives as inputs current measurement values and/or manually entered control commands, as well as results of analyzes from one or more of the analysis modules, to steer the vehicle accordingly. configured, wherein the automation system interprets the results as control commands and implements them.

"컴퓨터 네트워크" 또는 일반적으로 단순히 클러스터라고 불리는 컴퓨터 클러스터는 다수의 네트워킹된 컴퓨터들을 의미한다. 네트워크는 컴퓨터들 또는 이들이 제공하는 서비스들의 컴퓨팅 용량 및/또는 가용성이 증가되도록 구성될 수도 있다. ("노드들:로서도 알려진) 컴퓨터 네트워크에 있는 컴퓨터들은 종종 서버라고도 한다. 본 발명의 실시양태들에 따르면, 컴퓨터 네트워크의 컴퓨터들은 각각 하나 이상의 컨테이너들을 호스팅하고, 컴퓨터들에 걸친 컨테이너들의 분산은 컨테이너 관리 소프트웨어에 의해 조정된다. 컨테이너들에서, 분석 모듈들 또는 다른 프로그램들이 실행될 수도 있으며, 이는 예를 들어 서비스들로서 구현될 수도 있고, 그 결과들은 특정 비히클 컴포넌트들에 제공될 수 있다. 분석 결과들을 제공하는 이러한 기능 때문에 그 컴퓨터들은 "서버들" 로서 또한 알려질 수도 있다.A computer cluster, referred to as a “computer network” or simply simply a cluster, means a number of networked computers. A network may be configured to increase the computing capacity and/or availability of computers or the services they provide. Computers in a computer network (also known as "nodes:") are often referred to as servers. According to embodiments of the invention, the computers in the computer network each host one or more containers, and the distribution of containers across the computers is a container. Coordinated by management software.In containers, analysis modules or other programs may be executed, which may for example be implemented as services, and the results may be provided to specific vehicle components.Provide analysis results Because of this function they perform, the computers may also be known as "servers".

도면들의 간단한 설명
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시양태들을 설명한다. 도면은 다음을 나타낸다:
도 1a는 다수의 센서-장착된 비히클 컴포넌트들을 갖는 군용 선박의 블록도를 나타낸다.
도 1b는 다수의 군용 선박 및 함대 분석 소프트웨어를 갖는 컴퓨터를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 2는 센서 측정 데이터의 저장 및 분석을 위해 사용될 수도 있는 분산 컴퓨터 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 3은 다수의 분석 모듈-특정, 비대칭, 암호 키 쌍들 및 이들의 사용을 나타낸다.
도 4는 다수의 데이터베이스들 및 분석 모듈들을 갖는 군용 선박의 컴포넌트들을 나타낸다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawing shows:
1A shows a block diagram of a military vessel having multiple sensor-mounted vehicle components.
1B shows a system comprising a computer with multiple military vessels and fleet analysis software.
2 shows a block diagram of a distributed computer system that may be used for storage and analysis of sensor measurement data.
3 shows a number of analysis module-specific, asymmetric, cryptographic key pairs and their use.
4 shows components of a military vessel with multiple databases and analysis modules.

도 1a 는 다수의 센서-장착된 비히클 컴포넌트들을 갖는 군용 선박(100)의 블록도를 나타낸다. 예를 들어, 비히클 컴포넌트들은 드라이브 시스템(104)을 포함하며, 이 드라이브 시스템은 예를 들어 엔진에 결합된 기어 메커니즘을 갖는 디젤 동력 선박의 엔진을 포함한다. 드라이브 시스템은 기어 메커니즘에 기계적으로 결합되는 샤프트의 회전 속도를 위한 센서(112)를 포함하는, 엔진 및 기어 메커니즘의 다양한 파라미터들을 측정하기 위한 다수의 센서들을 포함한다.1A shows a block diagram of a military vessel 100 having multiple sensor-mounted vehicle components. For example, the vehicle components include a drive system 104 that includes, for example, an engine of a diesel powered vessel having a gear mechanism coupled to the engine. The drive system includes a number of sensors for measuring various parameters of the engine and gear mechanism, including a sensor 112 for the rotational speed of a shaft mechanically coupled to the gear mechanism.

선박의 비히클 컴포넌트들은 또한 비히클의 현재 포지션을 결정하기 위한 GPS 센서(114)를 갖는 내비게이션 시스템(106), 및 선박의 종축에 대한 키의 현재 각도를 결정하기 위한 포지션 또는 각도 센서를 갖는 키(108)를 포함한다. 또한, 선박은 다수의 센서들(118, 120)을 포함하는 추가 비히클 컴포넌트로서 여러 개의 센서들을 갖는 전자적 모니터링 유닛(110)을 포함한다. 컴포넌트(110)의 센서들은 자동적으로, 바람직하게는 계속적으로 또는 반복적으로 비히클 및 환경 파라미터 값들을 결정한다. 이들 파라미터들은, 예를 들어, 공기 압력, 상대 습도, 공기 온도, 물 온도, 물의 유동 강도 및/또는 다른 파라미터들을 포함한다.The vehicle's vehicle components also include a navigation system 106 with a GPS sensor 114 for determining the current position of the vehicle, and a rudder 108 with a position or angle sensor for determining the current angle of the rudder with respect to the longitudinal axis of the vessel. ) is included. The vessel also includes an electronic monitoring unit 110 having several sensors as an additional vehicle component comprising a number of sensors 118 , 120 . Sensors in component 110 determine vehicle and environmental parameter values automatically, preferably continuously or repeatedly. These parameters include, for example, air pressure, relative humidity, air temperature, water temperature, flow strength of water and/or other parameters.

검출된 파라미터들의 전부 또는 일부는 검출 직후에 자동화 시스템(124)으로 송신된다. 자동화 시스템은 선박의 내부 상태들을 모니터링하고 제어하기 위한, 그리고 비히클 또는 그 컴포넌트들의 이동 또는 다른 동작들을 제어하기 위한 완전 자동 또는 반자동 시스템이다. 자동화 시스템은 센서들로부터 수신된 측정 값들과 사용자 인터페이스를 통한 사용자들로부터의 입력들을 이용하여 그것에 의존하여 선박을 제어하기 위한 실시간 시스템이다.All or some of the detected parameters are sent to the automation system 124 immediately after detection. An automated system is a fully automatic or semi-automated system for monitoring and controlling the internal conditions of a vessel and for controlling movement or other operations of a vehicle or its components. An automated system is a real-time system for controlling a vessel using measurement values received from sensors and inputs from users via a user interface and depending thereon.

시간의 경과에 따라, 선박의 계속적인 동작에서, 측정 데이터의 생성 시간을 반영하는 타임 스탬프가 제공되는 많은 수의 측정 데이터가 생성된다. 측정 데이터 및 그들의 타임 스탬프들은 데이터베이스(122)에 저장되고, 따라서 하나 이상의 측정 파라미터들에 대한 검출된 파라미터 값들의 이력을 형성한다. 데이터베이스는 예를 들어 관계형 데이터베이스, 예를 들어 PostgreSQL 또는 MySQL 데이터베이스, 또는 예를 들어 NoSQL 데이터베이스이다.Over time, in the continuous operation of the vessel, a large number of measurement data is generated which is provided with a time stamp reflecting the time of generation of the measurement data. Measurement data and their time stamps are stored in database 122 , thus forming a history of detected parameter values for one or more measurement parameters. The database is for example a relational database, for example a PostgreSQL or MySQL database, or for example a NoSQL database.

데이터의 분석을 위한 데이터베이스 및 다수의 분석 모듈들은 컴퓨터 시스템(126)에 저장되고 인스턴싱된다. 컴퓨터 시스템(126)은 독립형 모놀리식 컴퓨터 시스템일 수도 있다. 그러나, 바람직하게는, 그것은 기능 유닛으로 연결되는 다수의 컴퓨터들을 포함하는 컴퓨터 네트워크이다. 이러한 컴퓨터 네트워크는 예를 들어, 도 2를 참조하여 더 상세히 설명된다.A database for analysis of the data and a number of analysis modules are stored and instanced in the computer system 126 . Computer system 126 may be a standalone monolithic computer system. Preferably, however, it is a computer network comprising a number of computers connected as functional units. Such a computer network is described in more detail with reference to, for example, FIG. 2 .

선박은 또한 센서들(도시되지 않음)을 또한 포함하는 무기 시스템(102)을 포함한다. 선박은 적군의 중요한 목표물이기 때문에, 또한 무기 시스템 때문에, 또한 잘못 제어될 경우, 그들 자신의 승무원과 관여하지 않은 제 3자들에게 잠재적인 위험을 구성하기 때문에, 자동화 시스템의 안전한 운용이 특히 중요하다. 여기서 "안전한 운영(safe operation)"이란 자동화 시스템과 그것이 만드는 결정들에 기초하는 데이터가 제 3 자의 조작으로부터 보호되어야 한다는 것을 의미한다.The vessel also includes a weapon system 102 that also includes sensors (not shown). The safe operation of automated systems is particularly important because ships are important targets of enemy forces, and because of their weapon systems, and because, if miscontrolled, constitutes a potential hazard to their own crew and uninvolved third parties. By “safe operation” we mean here that the automated system and the data it makes on the basis of the decisions it makes must be protected from manipulation by third parties.

실시예 1: 방향타 시스템의 개선된 모니터링 및 제어Example 1: Improved monitoring and control of the rudder system

예를 들어, 선박은 방향타 시스템, 특히 트윈-방향타 시스템을 갖는 수상 선박일 수도 있다. 방향타 시스템은 키들의 포지션을 모니터링하고 조정 시스템을 통해 이를 제어하도록 구성된 제어 시스템을 갖는다.For example, the vessel may be a water vessel having a rudder system, in particular a twin-rudder system. The rudder system has a control system configured to monitor the positions of the keys and control them via an adjustment system.

종래 기술에서의 그러한 시스템들은 단지 SOLAS(International Convention for the Safety Of Life At Sea)에 따라 모니터링되고, 따라서 단지 초보적인 방식(집단 경보)에서만 모니터링된다. 감시 정밀도는 종종 군용 선박에 불충분하다: 트윈-방향타 시스템이 현재 이용 가능한 상태에서, 키들이 키 포지션 제어 명령들에 동기하여 반응하지 않는 것이 발생할 수도 있다: 예를 들어, 제어 명령에 따라, 우현 키는 이 키 포지션에 대응하는 제어 명령이 좌현 키에 도달하는 것보다 더 빠르게 키 포지션에 도달한다. 명령들의 도달 시간이 동일하더라도, 방향타 시스템의 한쪽이 다른 쪽만큼 신속하게 명령을 구현할 수 없는 것일 수도 있다. 이러한 동기성의 결여는 키 플랫폼의 성능에 악영향을 미치고, 추가적인 시스템 컴포넌트들, 예를 들어, 무기 시스템의 정밀한 제어를 방해한다. 비동기 명령 송신 및/또는 구현에 대한 이유들은 다양할 수도 있고, 복잡한 상호 작용을 가질 수도 있다: 키 샤프트들의 상이한 슬립 특성들, 대응하는 회로들에서의 에이징 전위차계들, 상이한 제어 압력들, 및 더 많은 것들.Such systems in the prior art are only monitored according to the International Convention for the Safety Of Life At Sea (SOLAS) and are therefore only monitored in a rudimentary manner (group alert). Surveillance precision is often insufficient for military vessels: with twin-rudder systems currently available, it may occur that the keys do not respond synchronously to key position control commands: for example, according to a control command, the starboard key. reaches the key position faster than the control command corresponding to this key position reaches the port key. Even if the arrival times of the commands are the same, one side of the rudder system may not be able to implement the commands as quickly as the other. This lack of synchronization adversely affects the performance of the key platform and prevents precise control of additional system components, for example the weapon system. Reasons for asynchronous command transmission and/or implementation may vary, and may have complex interactions: different slip characteristics of key shafts, aging potentiometers in corresponding circuits, different control pressures, and many more. those.

본 발명의 실시양태들은 다음과 같이 이러한 문제에 대처한다: 본 명세서에서 "방향타 시스템 파라미터들(rudder system parameters)"로 알려진, 방향타 시스템에 특정된 다수의 상이한 파라미터들에 대한 복수의 센서들을 포함하는 방향타 시스템이 사용된다. 방향타 시스템 파라미터들은 다음 파라미터들 중 둘 이상을 포함한다: 방향타 시스템의 오일 회로들의 압력들, 방향타 시스템의 전자 제어 시스템의 전압들, 방향타 시스템의 전기 제어 시스템의 전류들, 키들의 포지션, 및/또는 키 샤프트들에서 발생하는 임의의 가속들(특히 진동들). 방향타 시스템의 센서들은 비교적 짧은 시간 간격들(예를 들어, 분당 적어도 한번, 바람직하게는 초당 적어도 10회) 내에서 규칙적으로 방향타 시스템 파라미터의 측정을 수행하고, 선택적으로 이 측정 값을 암호화 및/또는 서명하고, 이를 타임 스탬프와 함께 데이터베이스에 저장하도록 구성된다. 일부 실시양태들에서, 센서의 기록 빈도는 또한 환경들에 동적으로 적응될 수도 있는데, 예를 들어, 미리 정의된 한계 값 초과의 하나 이상의 관련 파라미터들의 변화에 대한 측정 빈도의 증가가 있을 수도 있다. 시간 스탬프는, 예를 들어, 측정 값이 데이터베이스에 저장되는 시간을 나타낼 수도 있고, 이 시간은 측정 값 검출 시간에 매우 근접하며, 따라서 또한 적어도 이 시간을 대략적으로 나타낸다. 방향타 시스템의 키들의 포지션 데이터는 또한 센서들에 의해 "방향타 시스템 파라미터들"로서 검출되어, 제어 시스템은 방향타 시스템의 키들이 제어 명령들에 따라 그들이 가정해야 하는 포지션들에 도달했는지 여부를 설정할 수 있다.Embodiments of the present invention address this problem as follows: comprising a plurality of sensors for a number of different parameters specific to a rudder system, known herein as "rudder system parameters" A rudder system is used. The rudder system parameters include two or more of the following parameters: pressures of the oil circuits of the rudder system, voltages of the electronic control system of the rudder system, currents of the electrical control system of the rudder system, position of keys, and/or Any accelerations (especially vibrations) occurring in the key shafts. The sensors of the rudder system regularly perform measurements of the rudder system parameter within relatively short time intervals (eg at least once per minute, preferably at least 10 times per second), optionally encrypting and/or It is configured to sign and store it in a database with a timestamp. In some embodiments, the recording frequency of the sensor may also be dynamically adapted to circumstances, eg, there may be an increase in the measurement frequency for a change in one or more related parameters above a predefined limit value. The time stamp may, for example, indicate the time at which the measurement value is stored in the database, which time is very close to the measurement value detection time, and thus also approximates at least this time. The position data of the keys of the rudder system are also detected by the sensors as “rudder system parameters” so that the control system can set whether the keys of the rudder system have reached the positions they should assume according to control commands. .

이러한 "방향타 시스템 파라미터들"에 더하여, 방향타 시스템 내부 또는 외부의 몇몇 추가 센서들은 환경 파라미터 값들, 예를 들어 선박의 속도, 수온 및/또는 수심 및/또는 추가 비히클 컴포넌트들, 예를 들어 펌프 시스템의 동작 상태들을 검출한다. 예를 들어, 선박의 속도(예를 들어, 초당 이동된 미터로 측정됨)가 더 이상 이용가능하지 않으면, 대안적으로, 구동 동력 및/또는 터빈 회전 속도가 속도의 표시자로서 사용될 수도 있다.In addition to these “rudder system parameters”, some additional sensors inside or outside the rudder system can be used to determine environmental parameter values, such as the speed of the vessel, water temperature and/or depth and/or additional vehicle components, such as of the pump system. Detect operating states. Alternatively, if the speed of the vessel (eg, measured in meters moved per second) is no longer available, for example, the driving power and/or the turbine rotation speed may be used as an indicator of the speed.

일부 실시양태들은, 주어진 환경 조건들 및 방향타 시스템의 주어진 상태에 대해, 키들이 각각의 할당된 제어 명령들을 구현하고 원하는 포지션들에 도달하기까지 방향타 시스템이 필요로 하는 시간들을 암시적으로 검출하는데, 그 이유는 측정 데이터 및 바람직하게는 또한 제어 명령들이 타임 스탬프들과 함께 제공되고 데이터베이스에 저장되기 때문이다. 분석 모듈에 의한 이들 측정 값들 또는 명령들의 이력의 분석에 의해, 따라서 간단한 방식으로 측정 값들 및 기 기능 상태들은 제어 시스템이 조정 시스템에 제어 명령을 발행한 시간들과 상관될 수 있다.Some embodiments implicitly detect, for given environmental conditions and a given state of the rudder system, the times the rudder system needs for the keys to implement each assigned control command and reach desired positions, The reason is that the measurement data and preferably also the control commands are provided together with the time stamps and stored in the database. By means of the analysis of the history of these measured values or commands by the analysis module, thus in a simple manner the measured values and already functional states can be correlated with the times at which the control system has issued a control command to the coordination system.

일부 실시양태들에 따르면, 데이터베이스에 저장되고, 방향타 시스템 파라미터들, 환경 파라미터들 및 방향타 시스템 제어 명령들의 타임 스탬프들에 링크된, 검출된 측정 값들로부터, 각각의 우세한 조건들 하에서 명령을 수신하는 키들에 의해 제어 명령이 완전히 구현될 때까지의 시간들을 결정하는 분석 모듈이 제공된다. 결정된 시간들은 방향타 시스템의 키들의 동기화를 개선하기 위해 제어 명령들의 전송 및/또는 제어 명령들의 콘텐츠를 적응시키기 위해 분석 모듈에 의해 사용된다.Keys that receive a command under respective prevailing conditions, from detected measured values, stored in a database and linked to timestamps of rudder system parameters, environmental parameters and rudder system control commands, according to some embodiments An analysis module is provided for determining the times until the control command is fully implemented by The determined times are used by the analysis module to adapt the content of the control commands and/or the transmission of the control commands to improve the synchronization of the keys of the rudder system.

일부 실시양태들에서, 분석 모듈은 예를 들어, 측정된 키 이동 시간들과 방향타 시스템 파라미터들과 환경 파라미터들의 값 범위들 사이의 상관들을 검출하도록 구성된다. 따라서, 키가 원하는 포지션을 가정했는지 여부 및 언제 가정했는지를 결정하기 위해, 공칭 포지션으로부터 키 포지션의 현재 편차뿐만 아니라 많은 수의 팩터들이 고려된다. 따라서, 포트 측 및 우현 측 상의 키들 사이에서 발생하는 임의의 비동기성은 조기에 그리고 신뢰성있게 검출될 수 있고, 바람직한 실시양태들에서 실시간으로 개별 키들에 대한 제어 명령들의 신속한 반응, 및 신속하고 동적인 적응을 허용할 수 있다. 비동기성의 예측은 또한 필요한 유지 보수 작업을 예측할 수 있게 하며, 이러한 측면에서 계획을 용이하게 한다.In some embodiments, the analysis module is configured to detect, for example, correlations between measured key travel times and value ranges of rudder system parameters and environmental parameters. Accordingly, a number of factors are considered as well as the current deviation of the key position from the nominal position to determine whether and when the key assumed the desired position. Thus, any asynchrony occurring between the keys on the port side and the starboard side can be detected early and reliably, and in preferred embodiments rapid response of control commands to individual keys in real time, and rapid and dynamic adaptation. can allow Prediction of asynchrony also makes it possible to anticipate the maintenance work required and facilitates planning in this respect.

방향타 시스템의 개선된 제어를 위해, 분석 모듈은, 예를 들어, 가속도 또는 진동 데이터로부터, 비동기성에 대한 가능한 원인들을 식별하고, 이들을 사용자에게 출력할 수도 있다. 가속도 데이터(발진들/진동들)뿐만 아니라 다른 방향타 시스템 파라미터 값들 및 환경 파라미터 값들도 여기서 분석에 고려된다. 이는 발생하는 발진들 및 진동들이 수심, 키 포지션, 스웰(swell), 파울링(fouling), 방향타 시스템의 스위칭 상태들 및 선박의 속도에 크게 의존하기 때문에 유리할 수도 있다. 따라서, 컨텍스트를 고려함이 없이, 가속 데이터는 종종 방향타 시스템의 정확한 제어 또는 다음 필요한 유지보수를 위한 시간의 정확한 예측을 허용하기에 충분하지 않다. 그러나, 추가 방향타 시스템 파라미터들 및 환경 파라미터들과 조합된 가속도 데이터의 분석은, 방향타 시스템의 현재 재료 피로 상태 또는 공칭 키 포지션으로부터 실제 키 포지션의 현재 편차에 관한 일부 정보를 제공하는 진동 상태들의 식별을 허용한다.For improved control of the rudder system, the analysis module may identify possible causes for asynchrony, for example from acceleration or vibration data, and output them to the user. Acceleration data (oscillations/vibrations) as well as other rudder system parameter values and environmental parameter values are taken into account in the analysis here. This may be advantageous because the oscillations and vibrations that occur are highly dependent on the depth, rudder position, swell, fouling, switching conditions of the rudder system and the speed of the vessel. Thus, without taking the context into account, the acceleration data is often not sufficient to allow accurate control of the rudder system or accurate prediction of the time for the next necessary maintenance. However, analysis of acceleration data combined with additional rudder system parameters and environmental parameters allows identification of vibration conditions which provide some information about the current material fatigue state of the rudder system or the current deviation of the actual key position from the nominal key position. allow

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 선박의 비히클 컴포넌트들은 제어 유닛, 하나 이상의 우현 및 하나 이상의 좌현 키들을 갖는 방향타 시스템을 포함한다. 제어 유닛은, 한쪽으로는 우현 키에 그리고 다른 쪽으로는 좌현 키에 제어 명령들을 전송함으로써 우현 및 좌현 키들의 포지션 및 이동을 조정, 특히 동기화하도록 구성된다. 방향타 시스템은 방향타 시스템 파라미터 값들을 검출하도록 구성되는 수 개의 센서들을 포함하고, 방향타 시스템 파라미터들은 다음의 측정 파라미터 값들: 키의 현재 포지션, 키의 진동들, 키의 파울링(예를 들어, 광학 센서들에 의해 또는 접촉 흐름 방향으로의 힘을 측정하는 힘 센서에 의해), 방향타 시스템의 컴포넌트들의 진동들, 방향타 시스템의 스위칭 상태들 중 둘 이상을 포함한다.According to one embodiment of the invention, the vehicle components of the ship comprise a control unit, a rudder system with one or more starboard and one or more port keys. The control unit is configured to adjust, in particular synchronize, the position and movement of the starboard and port keys by sending control commands to the starboard key on the one hand and the port key on the other. The rudder system includes several sensors configured to detect rudder system parameter values, the rudder system parameters being the following measurement parameter values: a current position of the key, vibrations of the key, fouling of the key (eg, an optical sensor or by a force sensor that measures a force in the contact flow direction), vibrations of components of the rudder system, and switching states of the rudder system.

다른 비히클 컴포넌트 및/또는 방향타 시스템 중 하나 이상은 또한 환경 파라미터 값들을 검출하도록 구성된 수 개의 센서들을 포함하고, 환경 파라미터들은 다음 측정 파라미터 값들: 수심, 스웰, 선박의 속도 중 2개 이상의 측정 파라미터 값을 포함한다.One or more of the other vehicle component and/or rudder system also includes several sensors configured to detect environmental parameter values, the environmental parameters measuring two or more of the following measurement parameter values: depth, swell, and speed of the vessel. include

분석 모듈들 중 하나는 방향타 시스템의 개선된 제어를 위한 분석 모듈이고, 지속기간들, 방향타 시스템 파라미터 값들 및 환경 파라미터 값들 사이의 상관들을 검출하기 위해, 및/또는 방향타 시스템의 키들의 조정을 개선하기 위해, 방향타 시스템 파라미터 값들, 환경 파라미터 값들 및 제어 유닛들에 의한 제어 명령들의 각각의 키로의 전송 및 제어 명령들의 구현 사이의 지속기간들을 분석하도록 구성된다.One of the analysis modules is an analysis module for improved control of the rudder system, to detect correlations between durations, rudder system parameter values and environmental parameter values, and/or to improve the adjustment of keys of the rudder system to analyze the rudder system parameter values, environmental parameter values and durations between the transmission of control commands to each key by the control units and the implementation of the control commands.

예를 들어, 방향타 시스템의 개선된 제어를 위해, 분석 모듈은 주어진 스웰 및 파울링에 대해, 우현 키로의 명령이 좌현 키로의 대응하는 제어 명령보다 400 ms 일찍 전송되어야 한다는 것을 자동으로 설정하도록 구성될 수도 있다. 분석모듈은 방향타 시스템의 제어 유닛으로 대응하는 제어 명령을 전송하며, 이에 의해 제어 유닛으로 하여금 우현 키에 명령을 전송하게 하며, 또한 상기 지연 후에만 좌현 키에 명령을 전송하게 한다.For example, for improved control of a rudder system, the analysis module could be configured to automatically set that, for a given swell and fouling, a command to the starboard key should be sent 400 ms earlier than the corresponding control command to the port key. may be The analysis module sends a corresponding control command to the control unit of the rudder system, thereby causing the control unit to send the command to the starboard key, and also to send the command to the port key only after said delay.

본 발명의 실시양태들에 따르면, 방향타 시스템의 개선된 제어를 위해, 분석 모듈은, 방향타 시스템 파라미터 값들, 환경 파라미터 값들, 제어 유닛에 의한 각각의 키들로의 제어 명령들의 전송과 그 제어 명령들의 구현까지 사이의 지속기간들, 및 다른 비히클 컴포넌트들, 특히 엔진 및/또는 기어 메커니즘 및/또는 레이더 시스템의 센서들에 의해 검출된 추가적인 상태 및/또는 진동 파라미터 값들을 분석하여, 상기 지속기간들, 상기 방향타 시스템 파라미터 값들, 상기 환경 파라미터 값들 및 상기 다른 비히클 컴포넌트들의 상태 및/또는 진동 파라미터 값들 사이의 상관들을 검출하고, 및/또는 상기 방향타 시스템의 키들의 조정을 개선하도록 구성된다.According to embodiments of the present invention, for improved control of the rudder system, the analysis module is configured to: transmit rudder system parameter values, environmental parameter values, control commands to the respective keys by the control unit and implement the control commands by analyzing the durations between and further state and/or vibration parameter values detected by sensors of other vehicle components, in particular of the engine and/or gear mechanism and/or radar system, the durations, the and detect correlations between rudder system parameter values, the environmental parameter values and state and/or vibration parameter values of the other vehicle components, and/or improve the adjustment of keys of the rudder system.

이들 특징들은, 방향타 시스템과 명시적인 제어 관계가 없는 비히클 컴포넌트들도 방향타 시스템의 거동 및 제어가능성에 영향을 줄 수 있다는 관찰에 기초한다. 따라서, 예를 들어, 레이더 시스템은 특정 속도로 추진 디젤 엔진에 의해 생성된 주파수에 의해 여기될 수도 있고, 이는 방향타 시스템에 부정적인 영향을 초래한다.These characteristics are based on the observation that vehicle components that do not have an explicit control relationship with the rudder system can also affect the behavior and controllability of the rudder system. Thus, for example, a radar system may be excited by a frequency generated by a propulsion diesel engine at a certain speed, which has a negative effect on the rudder system.

예를 들어, 제어는 논리적 규칙들의 형태로 구현될 수도 있다. 이들 규칙들은 방향타 시스템의 기술된 제어뿐만 아니라 또한 다른 선박 컴포넌트들의 제어를 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 논리적 규칙들 중 하나는 적어도 하나의 배기 경로가 개방되는 경우에만 연소 엔진이 시동될 수 있다는 것을 포함할 수도 있다. 이 규칙은 이 엔진의 각 시동 프로세스에서 실행되며, 배기 경로가 열려 있는지 여부를 체크한 결과에 따라, 이러한 배기 경로가 자동으로 열리거나 시동 프로세스가 중단되고, 아마도 사용자로의 메시지에 의해 수반된다.For example, control may be implemented in the form of logical rules. These rules may be used for the described control of the rudder system as well as for the control of other ship components as well. For example, one of the logical rules may include that a combustion engine can be started only when at least one exhaust path is open. This rule is executed in each starting process of this engine, and depending on the result of checking whether the exhaust path is open, this exhaust path is automatically opened or the starting process is interrupted, possibly accompanied by a message to the user.

실시예 2: 소비 및 상태들의 개선된 검출 및 예측Example 2: Improved Detection and Prediction of Consumption and Conditions

비히클 컴포넌트들의 환경 파라미터들 및 상태-관련 파라미터들은 복잡한 상호 의존성을 갖는다:The environment parameters and state-related parameters of vehicle components have complex interdependencies:

예를 들어, 해수의 온도가 높으면, 냉각을 위해 해수를 사용하는 냉각 시스템은 해수가 차가울 때와 다르게 작동한다. 전력 소비가 증가하고, 동력을 생성하는데 사용되는 디젤 엔진들은 더 큰 부하 하에 있다. 이는 차례로 어셈블리들의 유지 및 마모에 영향을 미칠 수도 있는데, 이는 냉각을 위해 더 많은 에너지가 사용되어야 하기 때문에 더 높은 해수 온도에 의해 더 많이 로딩될 뿐만 아니라, 또한, 엔진 자체와 같이, 기계와 캡슐화가 또한 해수로 냉각되기 때문에 더 열악한 레벨까지 그들 자신의 냉각을 달성할 수 있을 뿐이다. 따라서 해수냉식 비히클 컴포넌트들의 동력 특성 값들은 비교하기 어려운 경우가 많으며, 에너지 소비에 대한 예측들은 불확실성들을 수반한다.For example, when the seawater is hot, a cooling system that uses seawater for cooling behaves differently than when the seawater is cold. Power consumption increases, and diesel engines used to generate power are under greater load. This, in turn, may affect the maintenance and wear of the assemblies, which is not only more loaded by higher sea temperatures because more energy must be used for cooling, but also the machinery and encapsulation, such as the engine itself. Also, because they are cooled by seawater, they can only achieve their own cooling to a worse level. Therefore, the power characteristic values of sea-water-cooled vehicle components are often difficult to compare, and the predictions of energy consumption are accompanied by uncertainties.

본 발명의 실시양태들에 따르면, 분석 모듈들 중 하나는 냉각수로 사용되는 주변 물의 온도의 함수로서 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래 에너지 소비 및/또는 현재 또는 미래 마모 레벨을 계산하도록 구성된다.According to embodiments of the present invention, one of the analysis modules is configured to calculate a current or future energy consumption and/or a current or future wear level of the vehicle component as a function of the temperature of the ambient water used as coolant.

이러한 데이터 기초로부터, 예를 들어, 또한 자동적으로, 전체 선박의 동일한 동작 모드들, 예를 들어, 비히클의 비교가능한 동작 모드들만이 서로 비교되도록 전체 선박의 측정 데이터 및/또는 다른 성능 파라미터들의 평가를 고려하기 위해, 주변 물의 온도에 의해 정의되는 동작 모드들이 발견될 수도 있다.From this data basis, for example, also automatically, an evaluation of the measurement data and/or other performance parameters of the entire vessel is made such that only identical operating modes of the entire vessel, eg comparable operating modes of the vehicle, are compared with each other. For consideration, modes of operation defined by the temperature of the surrounding water may be found.

실시양태들에 따르면, 하나의 분석 모듈은 주변 물의 특정 온도 또는 특정 온도 범위에 의해 정의되는 전체 선박의 자동으로 동일한 동작 모드들을 또한 식별하기 위해 상이한 시간들에서 측정된 온도를 사용하도록 구성된다. 분석 모듈은, 특히 미래의 에너지 소비, 현재의 최대 가능 범위 및/또는 현재 또는 미래의 마모 레벨을 계산하기 위해, 비히클의 비교가능한 동작 모드들만이 서로 비교되도록 전체 선박의 측정 데이터 및/또는 다른 성능 파라미터들을 분석하도록 구성된다.According to embodiments, one analysis module is configured to use the temperature measured at different times to also identify automatically identical modes of operation of the entire vessel defined by a specific temperature or a specific temperature range of the surrounding water. The analysis module is configured to provide measurement data and/or other performance of the entire vessel such that only comparable modes of operation of the vehicle are compared with each other, in particular to calculate future energy consumption, present maximum possible range and/or present or future wear levels. configured to analyze the parameters.

또한, 복수의 비히클 컴포넌트들의 센서들에 의해 검출되고 데이터베이스에 저장되는 성능 및 상태 측정 값들의 분석에 의해, 그리고 (예를 들어, 어떤 상황들에서 얼마나 자주 가능하게는 중복성 비히클 컴포넌트들이 사용되는지, 및/또는 상이한 대기 및 사용 상태들에서 상이한 비히클 컴포넌트들의 이용의 정도를 특정하는) 개별 비히클 컴포넌트들의 사용 프로파일들의 검출 및 분석에 의해, 상이한 비히클 컴포넌트들의 커미셔닝 및 또한 사용 단계 양자 모두가 개선될 수 있다. 이러한 지식은 개별 비히클 컴포넌트들의 동작 모드의 자동 또는 수동 최적화, 또는 (새로운) 비히클 컴포넌트의 기술적 특성들의 개선을 허용할 수도 있다.Also, by analysis of performance and health measurements detected by sensors of the plurality of vehicle components and stored in a database, and (e.g., how often in what situations possibly redundant vehicle components are used, and Both the commissioning and also the use phase of different vehicle components can be improved by detection and analysis of usage profiles of individual vehicle components (which specify the degree of usage of different vehicle components in different standby and usage conditions). Such knowledge may allow automatic or manual optimization of the operating mode of individual vehicle components, or improvement of the technical characteristics of a (new) vehicle component.

실시예 3: 비히클간 분석들Example 3: Inter-Vehicle Assays

본 발명의 일부 실시양태들에서 더 긴 기간들에 걸친 복수의 측정 값들의 검출 및 저장(측정 값 이력)은 애플리케이션 레벨에서도 상당한 이점들을 갖는다.In some embodiments of the invention the detection and storage of multiple measurement values over longer periods of time (measurement value history) has significant advantages even at the application level.

다수의 선박으로부터 검출된 다수의 파라미터의 측정 값 이력들이 함대 분석 소프트웨어에 의해 분석되는 시스템들에 대해 추가적인 상당한 이점들이 발생한다. 예를 들어, 적어도 비히클들의 방향타 시스템에 대해, 검출 시스템 및 분석 모듈이 실시예 1 에 대해설명된 바와 같이 개발될 수도 있다. 상이한 비히클들의 방향타 시스템들은 동일한 유형(즉, 예를 들어, 동일한 제조업자로부터 유래한다)일 수도 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 방향타 시스템들이 약간 상이하더라도, 예를 들어 방향타 시스템 또는 제어 유닛의 개별 센서들과 같은 적어도 서브시스템들은 동일한 유형이거나 필적할 수도 있다. 종종, 특정 비히클 컴포넌트들의 상이한 제조업자들은 하위공급자에 의해 제공된 동일한 컴포넌트들을 사용한다.Additional significant advantages arise for systems in which the measured value histories of multiple parameters detected from multiple ships are analyzed by fleet analysis software. For example, at least for the rudder system of vehicles, a detection system and an analysis module may be developed as described with respect to embodiment 1. The rudder systems of different vehicles may but need not be of the same type (ie, eg, from the same manufacturer). Although the rudder systems are slightly different, at least the subsystems, for example individual sensors of the rudder system or control unit, may be of the same type or comparable. Often, different manufacturers of specific vehicle components use the same components provided by sub-suppliers.

따라서, 다수의 선박의 측정 값 이력들을 갖는 데이터베이스들을 중앙, 특히 보호된 데이터베이스로, 즉 홈 포트의 보안 인프라스트럭처 내에서 임포트함으로써, 크로스-플랫폼 평가들이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 홈 포트에 선박이 머무르는 동안, 이력 데이터의 적어도 일부는 중앙 데이터베이스로 임포트될 수도 있고, 선박의 데이터베이스로부터 삭제될 수도 있다. 이렇게 하면 데이터 보안성이 향상되고 선박의 데이터베이스의 메모리 요구량이 감소한다.Thus, cross-platform assessments may be performed by importing databases with measurement value histories of multiple ships into a central, in particular protected database, ie within the home port's secure infrastructure. For example, while the vessel is staying at the home port, at least a portion of the historical data may be imported into the central database or deleted from the vessel's database. This improves data security and reduces the memory requirements of the ship's database.

다양한 데이터 세트들은 여러 방식으로 유용할 수도 있다. 함대 분석 소프트웨어는, 예를 들어 공기 및 수온, 유동 조건 등과 같은 상이한 환경 파라미터들의 분석에 의해, 비히클들 또는 비히클 컴포넌트들이 비교가능한 조건들 하에서 작동되었는지를 확립하거나, 또는 비교가능한, 즉 충분히 유사한 조건들 하에서 작동된 비히클들 및 컴포넌트들을 식별할 수도 있다. 다음 단계에서, 함대 분석 소프트웨어는 그 후, 특정 유형 또는 제조업자의 비히클 컴포넌트들이 유사한 기능을 갖는 다른 유형 또는 다른 제조업자의 비히클 컴포넌트들보다 하나 이상의 성능 파라미터들에 대해 더 양호한지 또는 더 열악한지 여부를 분석 및 검출할 수도 있다. 따라서, 하나의 비히클 컴포넌트에 이미 발생한 문제를 다른 비히클 컴포넌트에서 방지할 수도 있다. 또한, 특정 유형들의 손상을 피하기 위해 특정 비히클 컴포넌트가 어떻게 더 잘 작동될 수 있는지 또는 아마도 작동되지 않을 수 있는지를 비히클들에 걸쳐 설정할 수도 있다.Various data sets may be useful in many ways. The fleet analysis software establishes whether the vehicles or vehicle components have operated under comparable conditions, or comparable, ie sufficiently similar conditions, for example by analysis of different environmental parameters such as air and water temperature, flow conditions, etc. It is also possible to identify the vehicles and components operated under. In a next step, the fleet analysis software then analyzes whether vehicle components of a particular type or manufacturer are better or worse for one or more performance parameters than vehicle components of another type or manufacturer with similar functionality. and may be detected. Accordingly, a problem that has already occurred in one vehicle component may be prevented in another vehicle component. It is also possible to set across vehicles how a particular vehicle component may or may not work better to avoid certain types of damage.

함대 분석 소프트웨어에 의해 계산된 액션 추천들은, 특정 비히클 컴포넌트 및 동일하거나 유사한 유형의 컴포넌트들에 대해 개선하게 하기 위해 사용자에게 출력될 수도 있다. 일부 실시양태들에 따르면, 개별 분석 모듈들 및/또는 함대 분석 소프트웨어는 또한 데이터베이스(들)로부터의 데이터에 기초하여 전술적 추천들을 산출하고 출력하도록 구성될 수도 있다.Action recommendations calculated by the fleet analysis software may be output to the user to make improvements to a particular vehicle component and components of the same or similar type. According to some embodiments, the individual analysis modules and/or fleet analysis software may also be configured to calculate and output tactical recommendations based on data from the database(s).

도 1b 는 수 개의 군용 선박(100, 130, 132)을 갖는 시스템(150)을 도시한다. 선박 각각은 본 명세서에 설명된 실시양태들의 선박으로서 구성될 수도 있다. 바람직하게는, 선박은 모두 동일하거나 유사한 비히클 유형에 속한다. 그러나, 선박이 상이한 비히클 유형들에 속하는 것이 또한 가능하고, 이 경우에도 다수의 선박에 대한 센서 데이터 이력의 분석은, 예를 들어, 상이한 유형들의 비히클들이 동일한 유형의 일부 또는 그보다 많은 비히클 컴포넌트들을 포함하는 경우 유리할 수도 있어서, 컴포넌트-관련 측정 값들의 비교는 적어도 이들 비히클 컴포넌트들에 대해 유용하다.Figure 1b is A system 150 is shown with several military vessels 100 , 130 , 132 . Each vessel may be configured as a vessel of the embodiments described herein. Preferably, the vessels all belong to the same or similar vehicle type. However, it is also possible for a vessel to belong to different vehicle types, and even in this case analysis of the sensor data histories for multiple vessels indicates that, for example, different types of vehicles contain some or more vehicle components of the same type. It may be advantageous when

시스템(150)은 또한 예를 들어 개별 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크로서 구성될 수도 있는 컴퓨터 시스템(134)을 포함한다. 컴퓨터 시스템은 선박(100, 130, 132)의 데이터베이스들의 콘텐츠를 안전하게 임포트하기 위한 인터페이스(136)를 포함한다. 구현 변화에 따라, 인터페이스(136)는 상이하게 구현될 수도 있다. 이는 예를 들어, 대량의 데이터의 신속한 전송을 허용하는, 예를 들어 유리 섬유 기술에 기초한 하드-와이어드 인터페이스일 수도 있다. 그러나, 일부 경우에, 그것은 또한 예를 들어 무선 접속의 인터페이스를 통한 비접촉식 인터페이스, 또는 USB를 통한 휴대용 드라이브 상의 데이터의 임포트를 위한 USB 인터페이스일 수도 있다. 어느 경우에도, 전송 중에 데이터를 읽거나 조작할 수 없도록 몇 가지 기술적 및/또는 조직적 보안 예방 조치들이 취해진다. 예를 들어, 전송은 단-대-단 암호화된 데이터 전송 채널을 통해서만 암호화될 수도 있다. 또는, 예를 들어, 패스워드 기반 및/또는 생체 인증 방법을 통해 데이터 전송을 유발하는 사용자의 인증이 필요할 수도 있다. 예를 들어, 보안 데이터 전송을 위한 컴퓨터 시스템(134) 및 인터페이스(136)는 사용 중에 선박에 의해 자동으로 생성된 측정 데이터를 가져오고 이를 집합적으로 평가하는 데 사용될 수도 있는 홈 포트의 IT 인프라스트럭처의 일부일 수도 있다.System 150 also includes computer system 134, which may be configured, for example, as a separate computer or computer network. The computer system includes an interface 136 for securely importing the contents of the databases of the vessel 100 , 130 , 132 . Depending on implementation variations, interface 136 may be implemented differently. This may be a hard-wired interface, for example based on glass fiber technology, allowing for the rapid transfer of large amounts of data, for example. However, in some cases it may also be a contactless interface, for example via an interface of a wireless connection, or a USB interface for import of data on a portable drive via USB. In either case, several technical and/or organizational security precautions are taken to ensure that data cannot be read or manipulated in transit. For example, a transmission may be encrypted only over an end-to-end encrypted data transmission channel. Alternatively, authentication of the user may be required to trigger data transmission, for example via password-based and/or biometric authentication methods. For example, the computer system 134 and interface 136 for secure data transmission may be used to obtain and collectively evaluate measurement data automatically generated by the vessel during use of the home port's IT infrastructure. may be part of

다수의 선박의 데이터의 분석은 컴퓨터 시스템(134) 상에 인스턴싱되는 함대 분석 소프트웨어(138)에 의해 수행된다. 함대 분석 소프트웨어는 선박의 데이터베이스의 임포트된 측정 값들을 분석한다. 임포트된 데이터는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(134) 상의 중앙 관계형 데이터베이스에 저장되고, 거기서 분석될 수도 있다. 함대 분석 소프트웨어는 상이한 선박으로부터의 측정 값들이 동일한 유형의 비히클 컴포넌트들에 의해 검출되었는지 여부를 분석 동안 자동으로 검출한다. 이 정보는 정확한 측정 값들이 비교되도록 보장하는 데 유용할 수도 있다. 엔진의 온도센서는 엔진의 온도를 측정하고, 수위 아래의 비히클 외부의 온도 센서는 수온을 측정한다. 측정 값들이 동일하거나 유사한 유형의 센서들 및 컴포넌트들로부터 유래하는 경우에만 비교가 일반적으로 유효하기 때문에, 예를 들어, 컴포넌트 "엔진"에 대한 온도 값들만이 서로 비교되기 때문에, 분석 동안 어느 센서 또는 어느 비히클 컴포넌트가 "온도" 파라미터 값을 공급하는지를 고려하는 것이 중요하다. 바람직하게는, 제조업자는 분석에 포함된다. 예를 들어, 동일한 유형의 비히클 컴포넌트(엔진)의 상이한 제조업자들이 약간 상이한 포지션들에 센서를 장착하거나 상이한 센서 유형들을 사용하는 것이 발생할 수도 있다. 이 경우, 제조사별 또는 관련 사정을 고려하는 것은 마이너 제조사 관련 측정 값 편차들의 해석 결함에 의해 야기되는 부정확한 분석 결과들의 회피에 기여할 수도 있다.Analysis of the data of multiple ships is performed by fleet analysis software 138 instantiated on computer system 134 . The fleet analysis software analyzes the imported measurements of the ship's database. The imported data may be stored, for example, in a central relational database on computer system 134 and analyzed there. The fleet analysis software automatically detects during analysis whether measurements from different vessels were detected by the same type of vehicle components. This information may be useful to ensure that accurate measurements are compared. The engine temperature sensor measures the engine temperature, and the temperature sensor outside the vehicle below the water level measures the water temperature. Since, for example, only temperature values for a component "engine" are compared with each other, since the comparison is generally valid only if the measured values come from sensors and components of the same or similar type, during analysis which sensor or It is important to consider which vehicle component supplies the “temperature” parameter value. Preferably, the manufacturer is included in the analysis. For example, it may occur that different manufacturers of the same type of vehicle component (engine) mount the sensor in slightly different positions or use different sensor types. In this case, considering each manufacturer or related circumstances may contribute to avoidance of inaccurate analysis results caused by a flaw in the interpretation of minor manufacturer-related measurement value deviations.

분석 동안, 임포트된 측정 데이터로부터, 함대 분석 소프트웨어는 선박 중 어느 선박이 적어도 하나의 목표 기준에 대해 최적으로 또는 최악으로 수행하고 있는지를 식별한다. 목표 기준은 기술적 평가 기준, 예를 들어, 최상의 에너지 저장 레벨 및 예비 부품 예비량을 갖는 비히클, 가장 유리한 유지보수 상황을 갖는 비히클 및/또는 다음 서비스까지의 가장 긴 시간을 갖는 비히클이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 함대 분석 소프트웨어는 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트들의 임계 상태들을 식별한다. 예를 들어, 함대 분석 소프트웨어는 진동 파라미터들이, 최근 6개월 내에, 엔진에서, 예를 들어, 재료 피로 또는 다른 불리한 인자들 때문에, 비히클 컴포넌트 및/또는 승무원에게 위험한 것으로 간주되어야 하는 온도 및/또는 회전 속도 값들이 측정되었다는 것을 나타내는 모든 비히클들을 식별할 수 있다.During analysis, from the imported measurement data, the fleet analysis software identifies which of the vessels are performing optimally or worst for at least one target criterion. Target criteria are technical evaluation criteria, eg, the vehicle with the highest energy storage level and spare parts reserve, the vehicle with the most favorable maintenance situation and/or the vehicle with the longest time to next service. Additionally or alternatively, the fleet analysis software identifies critical conditions of vehicle components in one or more vessels. For example, fleet analysis software may indicate that vibration parameters, within the last 6 months, temperature and/or rotation in the engine, for example, due to material fatigue or other adverse factors, should be considered hazardous to vehicle components and/or crew. All vehicles indicating that velocity values have been measured can be identified.

일부 실시양태들에서, 함대 분석 소프트웨어는 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생 시간을 예측하도록 구성된다. 이것은, 마모나 유사한 것 때문에 필수 컴포넌트의 고장이 예상되는 시점까지 에너지, 산소가스, 음식물 등의 스토어들이 도달하는 시간일 수 있다.In some embodiments, the fleet analysis software is configured to predict the time of occurrence of a critical condition of a vehicle component in one or more vessels. This may be the time the stores of energy, oxygen gas, food, etc. arrive to the point where failure of essential components is expected due to wear or the like.

일부 경우들에서, 함대 분석 소프트웨어는 또한 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트들 중 하나의 임계 상태를 야기하는 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들 및 이들의 대응하는 파라미터 값 범위들을 자동으로 식별하도록 구성된다. 이것은 매우 복잡한 군용 선박의 맥락에서 정확하게 특히 유리한 양태이다: 때때로, 비히클 컴포넌트들 및 부품들은 명확한 원인이 식별되지 않고 예상된 정상 서비스 수명의 종료 전에 심각하게 고장난다. 때때로, 특정 선박에서 특정 컴포넌트가 반복적으로 고장나는 반면, 동일한 유형의 동일한 컴포넌트를 갖는 다른 선박에서 동일한 컴포넌트가 상당히 더 오래 지속되는 것이 또한 관찰된다. 상이한 컴포넌트들의 매우 복잡한 상호작용 및 환경적 요인들을 고려하여, 문제의 원인은 컴포넌트와 그 환경과의 상호 작용에 있다고 규칙적으로 가정되며, 여기서, 컴포넌트의 고장의 원인이 실제로 어떤 원인인지 정확하게 알려지지 않는다. 컴포넌트들에 대한 기계적 부하들은 광범위하게 변하는 인자들, 예를 들어, 물리적으로 인접한 컴포넌트들의 진동 거동, 비히클이 그 사용 동안 노출되는 스웰, 바람 및 유동 조건들, 및 적어도 승무원으로부터 수동으로 입력된 제어 명령들에도 적잖이 의존한다. 이러한 복잡성을 고려하면, 특정 비히클에 대한 정밀 검사를 통해 컴포넌트들의 고장에 대한 구체적인 원인들을 파악하는 것은 불가능한 경우가 많다. 더 긴 기간에 걸쳐 검출 및 저장되는, 복수의 선박의 센서들로부터의 다수의 측정 값들의 분석에 의해서만, 특정 컴포넌트들의 고장을 다수의 다른 인자들, 예를 들어, 특정 이동 모드, 특정 공기 온도, 특정 염 함량, 특정 유동 조건들 및 상이한 제조업자들로부터의 특정 다른 부품들 및 비히클 컴포넌트들의 사용의 상호작용과 상관시키는 것이 가능하다. 따라서, 함대 진단은 매우 복잡하고, 종종 비선형 방식으로 다수의 특정 인자들의 상호작용에 의해 야기되는 결함들의 식별을 포함하는, 더 넓은 데이터베이스 때문에 개선된 결함 진단을 가능하게 한다.In some cases, the fleet analysis software is also configured to automatically identify one or more environmental parameters and/or vehicle component parameters and their corresponding parameter value ranges that cause a critical condition of one of the vehicle components in the one or more vessels. is composed This is precisely a particularly advantageous aspect in the context of a very complex military vessel: sometimes vehicle components and parts fail severely before the end of their expected normal service life without a clear cause identified. Sometimes it is also observed that certain components fail repeatedly in certain vessels, while the same components last significantly longer in other ships having the same components of the same type. In view of the highly complex interaction of different components and environmental factors, it is regularly assumed that the cause of the problem lies in the interaction of the component with its environment, where it is not known exactly what the cause of the failure of the component is in reality. Mechanical loads on components depend on widely varying factors, such as the vibratory behavior of physically adjacent components, swell to which the vehicle is exposed during its use, wind and flow conditions, and at least manually entered control commands from the crew. It is also somewhat dependent on Considering this complexity, it is often impossible to identify specific causes of component failure through detailed inspection of a specific vehicle. Failure of certain components can be attributed to a number of other factors, such as certain modes of movement, certain air temperatures, It is possible to correlate with the interaction of specific salt content, specific flow conditions and the use of specific other parts and vehicle components from different manufacturers. Fleet diagnostics thus enable improved fault diagnosis due to a broader database that is very complex and often includes the identification of faults caused by the interaction of a number of specific factors in a non-linear manner.

도 2 는 센서 측정 데이터의 저장 및 분석을 위해 사용될 수도 있는 분산 컴퓨터 시스템(126)의 블록도를 도시한다. 여기에 도시된 컴퓨터 시스템은 네트워크(280), 예를 들어 인트라넷을 통해 컴퓨터 네트워크로 기능적으로 함께 연결되고, 각각이 다수의 컨테이너들(212-230)이 인스턴싱되는 5개의 컴퓨터들(202, 204, 206, 208)을 포함한다. 각각의 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서들(240, 242, 244, 246), RAM 메모리들(248, 250, 252, 254) 및 선택적으로 또한 하나 이상의 비휘발성 데이터 메모리들을 포함한다.2 shows a block diagram of a distributed computer system 126 that may be used for storage and analysis of sensor measurement data. The computer system shown here is functionally coupled together to a computer network via a network 280, eg, an intranet, with five computers 202, 204 each instanced with a number of containers 212-230. , 206, 208). Each computer includes one or more processors 240 , 242 , 244 , 246 , RAM memories 248 , 250 , 252 , 254 and optionally also one or more non-volatile data memories.

각 컨테이너에는 해당 컨테이너에서 실행되는 최대 하나의 분석 모듈 인스턴스를 포함한다. 예를 들어, 분석 모듈들은 소위 마이크로 서비스로 구현될 수도 있다.Each container contains at most one analytic module instance running in that container. For example, analysis modules may be implemented as so-called microservices.

일부 분석 모듈들은 단일 인스턴스로만 표현된다. 예를 들어, 분석 모듈(AM2)은 컨테이너(214) 내의 단일 인스턴스(262)의 형태로만 실행되고, 분석 모듈(AM3)은 컨테이너(216) 내의 단일 인스턴스(264)의 형태로만 실행되고, 분석 모듈(AM4)은 컨테이너(222) 내의 단일 인스턴스(268)의 형태로만 실행된다. 그러나, 일부 분석 모듈들은 또한 대응하는 수의 컨테이너들을 갖는 다수의 인스턴스들에서 실행될 수도 있다. 예를 들어, 분석 모듈(AM1)은 컨테이너들(212 및 220)에서 2 개의 인스턴스들(260, 266)의 형태로 인스턴싱된다.Some analysis modules are represented only by a single instance. For example, the analysis module AM2 runs only in the form of a single instance 262 within the container 214 , the analysis module AM3 runs only in the form of a single instance 264 within the container 216 , and the analysis module (AM4) executes only in the form of a single instance 268 within the container 222 . However, some analysis modules may also run in multiple instances with a corresponding number of containers. For example, the analysis module AM1 is instantiated in the form of two instances 260 , 266 in containers 212 and 220 .

개별 분석 모듈들의 얼마나 많은 인스턴스들이 인스턴싱 및/또는 폐쇄되고, 컴퓨터들 중에서 어느 것 상에서 이것이 발생하는지가 컨테이너 관리 소프트웨어(256)에 의해 제어된다. 소프트웨어(256)는 사용자에 의해 바람직하게 구성될 수 있는 다양한 최적화 기준에 따라 컨테이너들 및 그 안에 포함된 분석 모듈들의 인스턴싱, 마이그레이션(migration) 및 폐쇄를 동적으로 조정한다. 최적화 기준은, 예를 들어, 컴퓨팅 부하가 컴퓨터들에 걸쳐 균형 잡힌 방식으로 분산되는 것을 보장하는 부하 밸런싱, 업스케일링 및 다운스케일링 기준일 수도 있고, 몇몇 빈번하게 요구되는 분석 모듈들은 다수의 인스턴스들에서 병렬로 실행될 수도 있어서, 신속한 응답 시간 및/또는 고장에 대한 높은 안전성이 보장된다.How many instances of individual analysis modules are instantiated and/or closed, and on which of the computers this occurs is controlled by the container management software 256 . The software 256 dynamically coordinates the instancing, migration and closure of the containers and the analysis modules contained therein according to various optimization criteria that may be preferably configured by the user. An optimization criterion may be, for example, a load balancing, upscaling, and downscaling criterion that ensures that the computing load is distributed in a balanced manner across computers, some frequently required analysis modules being parallelized in multiple instances. It can also be implemented as a fast response time and/or high safety against failure is ensured.

선박(100)의 상이한 비히클 컴포넌트들의 센서들에 의해 검출된 측정 데이터는 데이터베이스(122)에 저장된다. 데이터베이스의 고장에 대한 안전성을 증가시키기 위해, 데이터베이스의 콘텐츠는 중복 방식으로 상이한 컴퓨터들(202-208)에 분산되어 저장된다. 종래 기술에서, 데이터의 분산되고 중복성 저장, 예를 들어 에러 정정 비트들을 사용하는 에러 정정 프로세스들에 의한 저장을 위한 다양한 방법들이 설명된다. 많은 실시양태들에서, 일부 컨테이너들(224-230)은 또한 데이터베이스의 데이터의 부분들의 저장을 위해 사용될 수도 있다.Measurement data detected by the sensors of the different vehicle components of the vessel 100 are stored in the database 122 . To increase the safety against failure of the database, the contents of the database are distributed and stored on different computers 202-208 in a redundant manner. In the prior art, various methods are described for distributed and redundant storage of data, for example by error correction processes using error correction bits. In many embodiments, some containers 224 - 230 may also be used for storage of portions of data in a database.

자동화 시스템(124)은 또한 하나 이상의 프로세서들(282), RAM 메모리들(284) 및 자동화 소프트웨어(286)를 포함한다. 자동화 소프트웨어는 센서들 중 적어도 일부로부터 현재 검출된 측정 데이터를 동적으로 수신하고, 일부 경우들에서, 사용자에 의해 입력된 명령들과 함께, 이러한 입력으로부터 하나 이상의 제어 명령들을 도출하기 위한 입력으로서 이들을 사용하고, 그 제어 명령들에 기초하여, 하나 이상의 비히클 컴포넌트들(102, 104, 106, 108, 110)의 거동을 자동으로 제어하도록 구성된다.Automation system 124 also includes one or more processors 282 , RAM memories 284 , and automation software 286 . The automation software dynamically receives currently detected measurement data from at least some of the sensors and uses them as input to derive one or more control commands from these inputs, in some cases along with commands entered by the user. and automatically control the behavior of the one or more vehicle components 102 , 104 , 106 , 108 , 110 based on the control commands.

자동화 시스템(124)을 갖는 컴퓨터 시스템(290)은 데이터 통신 채널(292)을 통해 컴퓨터 네트워크(126)에 접속된다. 일부 실시양태들에서, 자동화 시스템은 분산 저장된 데이터베이스(122)로부터 이들 데이터를 판독하고 제어 명령들을 산출하기 위해 이들을 사용하기 위한 요청을 데이터 접속(292)을 통해 액세스 서비스(288)에 전송할 수도 있다. 자동화 시스템은 분석 모듈들로부터 동작적으로 디커플링되며, 즉, 바람직하게는 다른 컴퓨터 상에서 실행되고, 데이터베이스에 저장된 측정 값들을 사용하는 한, 분석 모듈들과 비동기적으로 측정 값들에 대한 액세스를 갖는다.Computer system 290 with automation system 124 is connected to computer network 126 via data communication channel 292 . In some embodiments, the automated system may send a request to the access service 288 via the data connection 292 to read these data from the distributed stored database 122 and use them to compute control commands. The automation system is operatively decoupled from the analysis modules, ie it preferably runs on another computer and has access to the measurement values asynchronously with the analysis modules so long as it uses the measurement values stored in a database.

도 3은 측정 데이터의 보안 전송 및 저장에 사용할 수도 있는 여러 분석 모듈 특정 비대칭 암호 키 쌍들을 도시한다.3 shows several analysis module specific asymmetric cryptographic key pairs that may be used for secure transmission and storage of measurement data.

예를 들어, 드라이브 시스템(104)은 제 1 제조업자(H1)에 의해 생산될 수도 있다. 제조업자(H1)는 또한, 드라이브 시스템(104)의 현재 및/또는 미래 상태를 자동으로 예측하기 위해, 드라이브의 하나 이상의 센서들(112)에 의해 검출되는 측정 값을 분석하도록 구성된 분석 모듈(AM4)을 개발한다. 분석 모듈(AM4)의 개발 전 또는 개발 중에, 제조업자(H1)는 제 1 개인 복호화 키(344) 및 이에 대응하는 공개 암호화 키(332)를 갖는 제 1 비대칭 암호 키 쌍을 생성한다. 분석 모듈(AM4)을 군용 선박(100)의 운영자 또는 제조업자에게 전달하기 전에, 개인 암호 복호화 키(344)는 인가되지 않은 제 3 자에 의해 판독될 수 없도록 분석 모듈(AM4)에 통합된다. 또한, 드라이브 시스템(104)의 회전 속도 센서(112)는 공개 암호화 키(332)를 제공받는다.For example, the drive system 104 may be produced by the first manufacturer H1 . The manufacturer H1 also has an analysis module AM4 configured to analyze a measurement value detected by one or more sensors 112 of the drive, in order to automatically predict the current and/or future state of the drive system 104 . ) to develop Before or during the development of the analysis module AM4 , the manufacturer H1 generates a first asymmetric encryption key pair having a first private decryption key 344 and a corresponding public encryption key 332 . Prior to delivering the analysis module AM4 to the operator or manufacturer of the military vessel 100 , the personal encryption and decryption key 344 is incorporated into the analysis module AM4 so that it cannot be read by an unauthorized third party. In addition, the rotational speed sensor 112 of the drive system 104 is provided with a public encryption key 332 .

여기서 모두 두꺼운 윤곽선으로 도시된 공개 키들은, 그들 각각의 대응하는 개인 키들과 함께, 비히클 컴포넌트의 각각의 개별 센서에 대해 구체적으로 생성될 수도 있다. 그러나, 다른 실시양태들에서, 비히클 컴포넌트의 모든 센서들이 이 쌍의 동일한 암호 키 쌍 또는 공개 키를 공유하고, 각각의 센서들에 의해 검출된 측정 데이터를 암호화하기 위해 그 공개 키를 사용하는 것이 또한 가능하다. 센서-특정 키 쌍들 생성은 액세스 권한들에 대한 매우 정확한 제어의 이점을 갖는다. 비히클-컴포넌트-특정 키 쌍들의 생성 및 동일한 비히클 컴포넌트의 센서들에 의한 동일한 공개 키의 사용은 단순화된 키 관리의 이점을 갖는데, 이는 일반적으로 - 항상 그렇지는 않지만 - 비히클의 상이한 감지에 의해 검출된 측정 데이터가 기밀성을 위해 동일하거나 유사한 요건들을 갖기 때문이다.The public keys, all shown here in thick outline, may be generated specifically for each individual sensor of the vehicle component, along with their respective corresponding private keys. However, in other embodiments, it is also possible for all sensors of a vehicle component to share the same cryptographic key pair or public key of this pair, and to use that public key to encrypt measurement data detected by each of the sensors. It is possible. Generating sensor-specific key pairs has the advantage of very precise control over access rights. The generation of vehicle-component-specific key pairs and the use of the same public key by sensors of the same vehicle component have the advantage of simplified key management, which is usually - though not always - detected by different sensing of the vehicle. This is because the measurement data has the same or similar requirements for confidentiality.

센서(112)가 데이터베이스(122)에 저장하기 위해 검출하는 모든 측정 값들은 공개 키(332)로 암호화된다. 이는 다른 모든 분석 모듈들(AM1, AM2, AM3)이 회전 속도 센서(112)에 의해 검출되고 키(332)로 암호화된 데이터를 복호화할 수 없음을 의미한다.All measurement values that sensor 112 detects for storage in database 122 are encrypted with public key 332 . This means that all other analysis modules AM1 , AM2 , AM3 cannot decrypt the data detected by the rotation speed sensor 112 and encrypted with the key 332 .

그러나, 일 실시양태에서, 회전 속도 센서(112)는 다른 제조업자(H2)의 분석 모듈(AM3)에 할당되는 공개 키(330)를 사용하여 그 검출된 측정 값들의 카피들을 암호화하도록 구성되어, 이 분석 모듈(AM3)은 그 대응하는 개인 암호화 키(342)로 카피들을 복호화할 수 있다. 예를 들어, 키(108)의 제조업자(H1)와 제조업자(H2) 사이에 계약상의 신뢰 관계가 존재할 수도 있어서, 드라이브 시스템의 센서(112)는 공개 키(332)로 뿐만 아니라 공개 키(330)로 카피 형태로 그 검출된 측정 값을 암호화하여, 분석 모듈(AM4)뿐만 아니라 분석 모듈(AM3)도 이들 측정 값에 액세스하고 해독할 수 있다.However, in one embodiment, the rotational speed sensor 112 is configured to encrypt copies of its detected measurement values using a public key 330 that is assigned to the analysis module AM3 of another manufacturer H2, This parsing module AM3 can decrypt the copies with its corresponding private encryption key 342 . For example, there may be a contractual trust relationship between the manufacturer H1 and the manufacturer H2 of the key 108 so that the sensor 112 of the drive system not only has the public key 332 but also the public key ( 330), by encrypting the detected measurement values in copy form, so that the analysis module AM4 as well as the analysis module AM3 can access and decrypt these measurement values.

유사하게, 온도 센서(120) 및 압력 센서(118)를 포함하는 비히클 컴포넌트(110)는 제 3 제조업자(H3)에 의해 제조될 수도 있다. 제조업자(H3)는 또한 컴퓨터 시스템(126) 상의 다수의 카피들에서 인스턴싱될 수도 있는 분석 모듈들(AM5 및 AM6)을 개발한다. 모듈들(AM5 및 AM6) 양자 모두는 온도 데이터 및 압력 데이터 양자 모두를 평가하지만, 상이한 분석 목적들 또는 질의들에 대해 평가한다. 센서(120)는 상이한 공개 키들(324, 322)로 암호화되는 측정 데이터의 2개의 카피들의 형태로 그것의 측정 데이터를 생성한다. 센서(118)는 또한 공개 키들(324, 322)로 암호화되는 측정 데이터의 2개의 카피들의 형태로 그것의 측정 데이터를 생성한다. 키(322)로 암호화된 데이터는 연관된 개인 키(334)를 포함하는 임의의 분석 모듈에 의해 암호해독되고 처리될 수 있다. 키(324)로 암호화된 데이터는 연관된 개인 키(336)를 포함하는 임의의 분석 모듈에 의해 암호해독되고 처리될 수 있다. 분석 모듈(AM5)의 다수의 인스턴스들(306-312) 각각은 개인 키(334)를 포함한다. 분석 모듈(AM6)의 다수의 인스턴스들(314-318) 각각은 개인 키(336)를 포함한다.Similarly, vehicle component 110 comprising temperature sensor 120 and pressure sensor 118 may be manufactured by a third manufacturer H3 . Manufacturer H3 also develops analysis modules AM5 and AM6 that may be instanced in multiple copies on computer system 126 . Both modules AM5 and AM6 evaluate both temperature data and pressure data, but for different analysis purposes or queries. The sensor 120 generates its measurement data in the form of two copies of the measurement data encrypted with different public keys 324 , 322 . Sensor 118 also generates its measurement data in the form of two copies of the measurement data encrypted with public keys 324 , 322 . Data encrypted with key 322 may be decrypted and processed by any analysis module that includes an associated private key 334 . Data encrypted with key 324 may be decrypted and processed by any analysis module that includes an associated private key 336 . Each of the multiple instances 306-312 of analysis module AM5 includes a private key 334 . Each of the multiple instances 314 - 318 of the analysis module AM6 includes a private key 336 .

도시된 예에서, 키(108)는 각도 센서(114)를 포함하는 상이한 유형들의 3개의 센서를 포함한다. 공개 키(326-330)는 센서들 각각에 할당되고, 대응하는 개인 키(338-342)와 함께 비대칭 암호화 키 쌍을 형성한다. 센서들에 의해 검출된 측정 값들은 각각 다른 공개 키를 사용하여 3 개의 카피들로 암호화되며 데이터베이스에 저장된다. 분석 모듈(AM1)은 공개 키(326)로 암호화된 데이터만을 복호화할 수 있다. 분석 모듈(AM2)은 공개 키(328)로 암호화된 데이터만을 복호화할 수 있다. 그러나, 분석 모듈(AM3)은 2개의 개인 키(340, 342)를 가지며, 따라서 공개 키(328) 또는 공개 키(330)로 암호화된 데이터를 복호화할 수 있다.In the example shown, key 108 includes three sensors of different types, including angle sensor 114 . A public key 326-330 is assigned to each of the sensors, and together with the corresponding private key 338-342 form an asymmetric encryption key pair. The measured values detected by the sensors are encrypted into three copies each using a different public key and stored in a database. The analysis module AM1 may only decrypt data encrypted with the public key 326 . The analysis module AM2 can only decrypt data encrypted with the public key 328 . However, the analysis module AM3 has two private keys 340 , 342 , and thus can decrypt data encrypted with the public key 328 or the public key 330 .

액세스 권한의 정밀한 제어는, 종종 특정 데이터의 조합만이 안전성-결정적이고 개별 데이터 값들이 아니기 때문에, 특히 군용 선박 분야에서 매우 유리하다. 예를 들어, GPS 포지션 데이터는 적 유닛들이 선박에 공격을 개시하도록 허용하기 때문에 어떤 경우에도 안전상 중요하다. (잠수함의 경우) 수위 아래의 선박의 포지션 단독으로는 더 이상의 포지션 데이터가 알려지지 않는다면 보통 중요하지 않다. 수온이나 유동 조건들과 같은 데이터도 마찬가지다. 그러나, 물 아래의 선박의 위치와 유동 및 온도 데이터의 조합은 일부 경우들에서 선박의 현재 위치의 적어도 대략적인 결정을 허용할 수 있다.Precise control of access rights is very advantageous, especially in the field of military ships, as often only certain combinations of data are safety-critical and not individual data values. For example, GPS position data is safety critical in any case as it allows enemy units to launch attacks on ships. The position of the vessel below water level (in the case of submarines) alone is usually not important unless no further position data is known. The same goes for data such as water temperature and flow conditions. However, the combination of the vessel's position under the water and flow and temperature data may in some cases allow at least a rough determination of the vessel's current position.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 상이한 유형들의 측정 데이터에 대한 상이한 암호화 키들의 사용은 이들 측정 데이터에 대한 액세스의 정밀한 제어를 허용한다. 분석 모듈들은 단지 하나 또는 소수의 개인 키만을 가지며, 따라서 암호화를 위해 이 개인 키에 대응하는 공개 키를 사용한 센서에 의해 검출된 측정 데이터에만 액세스하고 처리할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the use of different encryption keys for different types of measurement data allows precise control of access to these measurement data. The analysis modules have only one or a few private keys and are therefore only able to access and process the measurement data detected by the sensor using the public key corresponding to this private key for encryption.

일부 실시양태들에서, 단일의, 특히 신뢰할 수 있는 소프트웨어는 분석 모듈들의 모든 개인 키들의 카피를 갖는다. 예를 들어, 특히 신뢰할 수 있는 소프트웨어는 비히클의 운영자에 의해 개발된, 확장된 인가를 갖는 추가 분석 모듈일 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 함대 분석 소프트웨어는 함대의 모든 선박의 모든 센서들의 데이터를 분석할 수 있도록, 분석 모듈들의 모든 개인 키들의 카피를 가질 수도 있다.In some embodiments, a single, particularly trusted software has a copy of all private keys of the analysis modules. For example, particularly reliable software may be an additional analysis module with extended authorization, developed by the operator of the vehicle. Additionally or alternatively, the fleet analysis software may have a copy of all private keys of the analysis modules, so as to be able to analyze the data of all sensors of all ships in the fleet.

도 3은 개별 분석 모듈들에 대한 개인 복호화 키의 할당 및 센서들 (또는 센서들을 포함하는 비히클 컴포넌트들) 에 대한 공개 암호화 키들의 할당을 보여준다. 센서들은 측정 데이터를 수집하고 할당된 공용 키들을 사용하여 이를 암호화한다.3 shows the assignment of private decryption keys to individual analysis modules and assignment of public encryption keys to sensors (or vehicle components comprising sensors). Sensors collect measurement data and encrypt it using assigned public keys.

본 발명의 일부 실시양태들에서, 다른 비대칭 암호 키 쌍들은 센서들 및 분석 모듈들에 할당되지만, 서명 체크(여기에 예시되지 않음)의 목적을 위해 할당된다. 이 경우, 개별 센서들 또는 센서들을 포함하는 비히클 컴포넌트들에 개인 서명 키들이 할당된다. 센서들 또는 비히클 컴포넌트들은 그들의 검출되고 선택적으로 암호화된 측정 데이터를 서명하기 위해 서명 키를 사용한다. 개별 분석 모듈들은 각각이 서명 키들 중 하나와 함께 비대칭 암호 키 쌍을 형성하는 공개 서명 체크 키들에 대한 액세스를 갖는다. 예를 들어, 공개 서명 체크 키는 개별 분석 모듈의 일부일 수도 있다. 분석 모듈들은 서명 체크 키들을 사용하여 측정 데이터의 서명들의 유효성을 체크하고, 서명이 유효한 경우에만 측정 데이터를 추가로 처리하도록 구성된다.In some embodiments of the invention, other asymmetric cryptographic key pairs are assigned to sensors and analysis modules, but for the purpose of signature checking (not illustrated here). In this case, private signature keys are assigned to individual sensors or vehicle components comprising the sensors. Sensors or vehicle components use the signing key to sign their detected and optionally encrypted measurement data. The individual analysis modules each have access to the public signature check keys that together with one of the signing keys form an asymmetric cryptographic key pair. For example, the public signature check key may be part of a separate analysis module. The analysis modules are configured to check the validity of the signatures of the measurement data using the signature check keys, and further process the measurement data only if the signature is valid.

도 4는 다수의 분석 모듈("AM")들 및 데이터베이스(122)를 갖는 군용 선박의 예시적인 일부 컴포넌트들을 도시한다. 여기서 데이터베이스(122)는 데이터의 상이한 부분들을 각각 포함하는 2개의 상이한 데이터베이스들의 형태로 구현된다. 데이터베이스(122.1)는 암호화되지 않은 형태로 부분적으로 또는 전체적으로 존재하는 정상 보안 레벨을 갖는 측정 데이터를 포함한다. 그러나, 데이터베이스(122.2)는, 군사 분야에서 "적색 데이터"로도 알려져 있고, 예를 들어, 도 3과 관련하여 설명된 암호화 방법에 따라, 하나 이상의 상이한 암호 키들로 바람직하게 암호화되는 민감한 측정 데이터를 포함한다. 박스(406)는 상이한 비히클 컴포넌트들의 상이한 센서들로부터의 복수의 상이한 측정 값들을 나타낸다. 예를 들어, 측정 값들은 다음의 비히클 컴포넌트들 및 서브시스템들로부터 유래할 수도 있다: 다양한 내부 측정 데이터(예를 들어, 상이한 비히클 컴포넌트들의 상태-관련 측정 값들), SBM(예를 들어, 사고 및/또는 전투에 따른 손상에 관한 손상-관련 측정 데이터), EBM(에너지-관련 측정 데이터, 예를 들어, 디젤 엔진의 상태 데이터), ONA(자체 소음 분석) 및 진동 데이터. 특히, 진동 데이터는 현재 및 미래의 시스템 상태를 추정할 수 있다는 점에서 중요한데, 이는 많은 경우에 이들 데이터가 회전 기계의 기계적 작동 문제, 특히 강철 구조물에서의 에이징 프로세스들의 식별을 허용하기 때문이다.4 shows some exemplary components of a military vessel having a number of analysis modules (“AM”) and a database 122 . Here the database 122 is implemented in the form of two different databases each containing different pieces of data. The database 122.1 contains measurement data having a normal security level that is partially or wholly present in unencrypted form. However, the database 122.2, also known in the military field as “red data”, contains sensitive measurement data that is preferably encrypted with one or more different encryption keys, for example according to the encryption method described in connection with FIG. 3 . do. Box 406 represents a plurality of different measurement values from different sensors of different vehicle components. For example, measurement values may originate from the following vehicle components and subsystems: various internal measurement data (eg, state-related measurement values of different vehicle components), SBM (eg, accident and / or damage-related measurement data regarding damage from combat), EBM (energy-related measurement data, eg, state data of a diesel engine), ONA (self-noise analysis) and vibration data. In particular, vibration data are important in that they can estimate current and future system conditions, since in many cases these data allow the identification of problems in the mechanical operation of rotating machines, especially aging processes in steel structures.

출력 인터페이스(404)는 예를 들어 스크린 또는 라우드스피커 또는 머신-대-머신 인터페이스일 수도 있다. 예를 들어, 인터페이스는 사용자가 적절한 조치들을 취할 수 있게 하기 위해, 개별 분석 모듈들의 분석 결과를 사용자(424)에게 보여주는 GUI일 수도 있다.The output interface 404 may be, for example, a screen or loudspeaker or a machine-to-machine interface. For example, the interface may be a GUI that shows the analysis results of individual analysis modules to the user 424 to enable the user to take appropriate actions.

예를 들어, 분석 모듈(410)은 동일한 소비율로 3일 이내에 에너지 저장소가 소진될 것이라는 분석 결과를 생성할 수도 있다. 그 결과는 스크린을 통해 사용자에게 보여지며, 그 결과 사용자는 적절한 조치를 취할 수도 있다, 예를 들어 조기에 항구로 복귀하거나 에너지 소비를 감소시킬 수도 있다. 분석 모듈(112)은, 예를 들어, 선택된 루트와 같은 사용자에 의해 특정된 데이터와 조합하여, 예를 들어, 현재 이용가능한 에너지 저장소들, 유동 조건들, 바람 조건들과 같은 다수의 측정 값들의 분석에 의해, 다음 며칠 동안 에너지 저장소들의 가능한 용량 범위를 예측할 수도 있다. 계산이 에너지 저장소가 현재 선택된 경로에 대해 충분하지 않을 것이지만, 대안적인 가능한 경로가 선택되면 저장소가 충분할 것이라는 것을 나타내는 경우에, 모듈은 비히클의 자동화 시스템이 비히클을 대안 경로 상으로 자동으로 조향하게 하기 위해 사용자가 단지 대안 경로를 확인할 필요가 있도록 대안적인 경로를 제안할 수도 있다. 일부 분석 모듈들은 또한 그들의 분석 결과를 개별 비히클 컴포넌트들에 직접 출력할 수도 있다. 예를 들어, 선박에서 비상 에너지 상황이 발생한 경우, 모듈(410)은 선박의 운항에 필수적인 것으로 간주되지 않는 선박에서의 모든 에너지 소비자들을 자동으로 디스에이블하거나, 이들 에너지 소비자들로의 에너지 공급을 종료할 수도 있다.For example, the analysis module 410 may generate an analysis result that the energy storage will be exhausted within 3 days at the same consumption rate. The results are shown to the user via a screen, so that the user can take appropriate action, eg return to port earlier or reduce energy consumption. The analysis module 112 may combine with data specified by the user, such as a selected route, for example, of a number of measured values such as currently available energy stores, flow conditions, wind conditions. The analysis may predict a range of possible capacities of energy stores over the next few days. If the calculation indicates that the energy storage will not be sufficient for the currently selected route, but the storage will be sufficient if an alternative possible route is selected, the module is configured to cause the vehicle's automated system to automatically steer the vehicle onto the alternative route. Alternative routes may be suggested so that the user only needs to identify alternative routes. Some analysis modules may also output their analysis results directly to individual vehicle components. For example, in the event of an emergency energy situation on the vessel, module 410 automatically disables all energy consumers on the vessel that are not considered essential to the vessel's operation, or terminates the supply of energy to these energy consumers. You may.

비히클 컴포넌트들 중 적어도 일부는 검출된 측정 데이터를 또한 분석 모듈들(410-422) 중 하나 이상에 직접 송신하기 위해 인터페이스(402)를 가질 수도 있다. 이것은, 측정 데이터를 데이터베이스에 기록하는 것으로부터의 지연을 피할 수도 있기 때문에, 실시간으로 개별 분석 모듈의 신속한 반응에 중요한 측정 데이터에 대한 경우일 수도 있지만, 일부 경우에, 측정 데이터는 또한 백그라운드로 또는 비동기적으로 데이터베이스에 기록될 수도 있다.At least some of the vehicle components may also have an interface 402 to directly transmit the detected measurement data to one or more of the analysis modules 410 - 422 . This may be the case for measurement data that is important for the rapid response of individual analysis modules in real time, as it may avoid delays from recording the measurement data to the database, but in some cases the measurement data may also be stored in the background or asynchronously. It may also be recorded in the database.

여기에 도시된 분석 모듈들은, 예를 들어, 에너지 생성 시스템(EES), 유지보수 시스템(또는 "서비스" 시스템)의 모듈들에서 애플리케이션 필드들에 의해 그룹화된다. 서비스 시스템은 예를 들어, 선박의 컴포넌트들에서의 다양한 결함들을 검출 및/또는 보고하는 것과 관련된 다양한 서비스들을 포함한다.The analysis modules shown herein are grouped by application fields, for example in modules of an energy generation system (EES), a maintenance system (or "service" system). The service system includes, for example, various services related to detecting and/or reporting various faults in components of a ship.

많은 실시양태들에서, 다양한 외부 시스템들은 예를 들어 외부 인터페이스(408)를 통해 분석 모듈들 및 이들의 결과들에 대한 액세스를 갖는다. 인터페이스(408)는 예를 들어 홈 포트 내의 데이터베이스(122)로부터 데이터를 내보내기 위해 사용될 수도 있어서, 함대 분석 소프트웨어가 내보낸 데이터를 평가할 수 있다.In many embodiments, various external systems have access to the analysis modules and their results, for example, via external interface 408 . Interface 408 may be used to export data, for example, from database 122 in the home port, so that fleet analysis software can evaluate the exported data.

참조 부호들의 리스트
100 군용 선박
102 무기 시스템
104 드라이브 시스템
106 내비게이션 시스템
108 방향타 시스템
110 비히클 컴포넌트
112 회전 속도 센서
114 GPS 센서
116 각도/포지션 센서
118 압력 센서
120 온도 센서
122 데이터베이스
124 자동화 시스템
126 분산 컴퓨터 시스템
130 군용 선박
132 군용 선박
134 컴퓨터 시스템
136 임포트 인터페이스
138 함대 분석 소프트웨어
140 스크린
202-208 컴퓨터 시스템
212-230 컨테이너
260-268 분석 모듈 인스턴스들
260, 266 분석 모듈 (AM1) 의 인스턴스들
270-278 데이터베이스 (122) 의 데이터의 부분들
240-246 CPU들
248-254 RAM 메모리
256 컨테이너 관리 소프트웨어
280 네트워크 연결(인트라넷)
282 CPU들
284 RAM 메모리
286 자동화 소프트웨어
288 데이터베이스 액세스 서비스
290 컴퓨터 시스템
292 데이터 연결
302, 304 분석 모듈 (AM2) 의 인스턴스들
306-312 분석 모듈 (AM5) 의 인스턴스들
314-318 분석 모듈 (AM6) 의 인스턴스들
322-332 특정 분석 모듈들과의 보안 데이터 교환을 위한 공개 암호화 키
334-344 특정 분석 모듈들에만 적용되는 개인 복호화 키
402 입력 인터페이스
404 출력 인터페이스
406 측정 값들
408 외부 인터페이스
410-422 분석 모듈들
list of reference signs
100 military ships
102 weapon system
104 drive system
106 navigation system
108 rudder system
110 vehicle component
112 rotation speed sensor
114 GPS sensor
116 angle/position sensor
118 pressure sensor
120 temperature sensor
122 database
124 automation system
126 Distributed Computer Systems
130 military ships
132 military ships
134 computer system
136 Import Interface
138 Fleet Analysis Software
140 screen
202-208 computer system
212-230 container
260-268 Analysis Module Instances
260, 266 Instances of Analysis Module AM1
270-278 Portions of data in database 122
240-246 CPUs
248-254 RAM memory
256 Container Management Software
280 Network Connections (Intranet)
282 CPUs
284 RAM memory
286 Automation Software
288 Database Access Services
290 computer system
292 data connection
302, 304 Instances of Analysis Module AM2
Instances of 306-312 Analysis Module (AM5)
Instances of 314-318 Analysis Module (AM6)
322-332 Public encryption key for secure data exchange with specific analysis modules
334-344 Private decryption key applied only to specific analysis modules
402 input interface
404 output interface
406 Measured Values
408 External Interface
410-422 Analysis Modules

Claims (24)

군용 선박(100)으로서,
- 각각이 하나 이상의 센서들(112-120)을 포함하는 다수의 비히클 컴포넌트들(104-110)로서, 상기 비히클 컴포넌트들의 적어도 일부는 무기 시스템(102), 드라이브 유닛(104) 및 내비게이션 시스템(106)의 부분을 형성하고, 상기 센서들은 측정 값들을 검출하도록 설계되며, 상기 측정 값들은 상기 측정 값들을 검출하는 센서를 포함하는 상기 비히클 컴포넌트의 동작 상태들, 및/또는 상기 선박 또는 그 환경의 상태들을 나타내는, 상기 다수의 비히클 컴포넌트들(104-110);
- 데이터베이스(122)로서, 상기 데이터베이스는 시간 스탬프와 함께 상기 센서들의 측정 값들의 이력을 지속적이고 보호된 방식으로 저장하는, 상기 데이터베이스(122); 및
- 전자적 자동화 시스템(124)으로서, 상기 자동화 시스템은 상기 측정 값들에 기초하여 그리고/또는 상기 측정 값들의 출력에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자로부터의 입력에 기초하여 상기 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나를 실시간으로 자동으로 및/또는 반자동으로 제어하도록 설계되는, 상기 전자적 자동화 시스템(124)을 포함하는, 군용 선박.
As a military vessel (100),
- a plurality of vehicle components (104-110) each comprising one or more sensors (112-120), wherein at least some of the vehicle components are a weapon system (102), a drive unit (104) and a navigation system (106) ), wherein said sensors are designed to detect measured values, said measured values being operational states of said vehicle component comprising a sensor detecting said measured values, and/or state of said vessel or its environment the plurality of vehicle components 104-110 representing
- a database (122), said database (122) storing in a persistent and protected manner a history of the measurement values of said sensors together with a time stamp; and
- an electronic automation system (124), said automation system comprising at least one of said vehicle components based on said measurement values and/or based on input from a user entered via a user interface in response to an output of said measurement values and the electronic automation system (124) designed to automatically and/or semi-automatically control in real time.
제 1 항에 있어서,
상기 선박은,
- 컴퓨터 네트워크(126)로 함께 네트워킹되고 상기 데이터베이스의 적어도 하나의 인스턴스가 제공되도록 호스트로서 상기 네트워크에서 협력하는 다수의 컴퓨터들(202-208); 및
- 컨테이너 관리 소프트웨어로서, 상기 컨테이너 관리 소프트웨어는 상기 다수의 컴퓨터들이 각각 하나 이상의 컨테이너들에 대한 호스트 시스템으로서 기능하도록 상기 다수의 컴퓨터들 상의 다수의 컨테이너들(212-230)의 자동적 프로비전, 스케일링 및 관리를 위해 구성되고, 상기 컨테이너들은 서로 격리되는, 상기 컨테이너 관리 소프트웨어를 포함하는, 군용 선박.
The method of claim 1,
The vessel is
- a plurality of computers 202-208 networked together into a computer network 126 and cooperating in said network as hosts such that at least one instance of said database is provided; and
- container management software, the container management software automatically provisioning, scaling and and the container management software configured for management, wherein the containers are isolated from each other.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
- 상기 데이터베이스(122)에 저장된 상기 측정 값들의 적어도 부분의 분석을 수행하도록 각각 구성된 하나 이상의 분석 모듈들(260-268)을 더 포함하는, 군용 선박.
3. The method of claim 1 or 2,
- one or more analysis modules (260-268) each configured to perform an analysis of at least a portion of the measurement values stored in the database (122).
제 3 항에 있어서,
- 한쪽의 상기 자동화 시스템(124) 및 다른 쪽의 상기 하나 이상의 분석 모듈들(260-268)은 서로 동작적으로 디커플링되고; 및/또는
- 상기 자동화 시스템 및 상기 하나 이상의 분석 모듈들 양자 모두는 인터넷 연결의 사용 없이 그들 각각의 제어 또는 분석 기능들을 실행하도록 구성되는, 군용 선박.
4. The method of claim 3,
- the automation system 124 on one side and the one or more analysis modules 260-268 on the other are operatively decoupled from each other; and/or
- both the automation system and the one or more analysis modules are configured to execute their respective control or analysis functions without the use of an internet connection.
제 4 항에 있어서,
동작적 디커플링은,
- 한쪽에는 상기 자동화 시스템의 그리고 다른 쪽에는 상기 하나 이상의 분석 모듈들(260-268)의 비동기적 작업 방법, 및/또는
- 한쪽은 상기 자동화 시스템에 의해 또는 상기 자동화 시스템에 동작가능하게 접속된 서비스(288)에 의해 그리고 다른 쪽은 상기 하나 이상의 분석 모듈들(260-268)에 의해 상기 데이터베이스(122)에 대한 비동기적 기록 또는 판독 액세스; 및/또는
- 한쪽은 상기 자동화 시스템의 그리고 다른 쪽은 다른 컴퓨터들(202-208; 290) 상의 상기 하나 이상의 분석 모듈(260-268)들의 인스턴싱
에 의해 구현되는, 군용 선박.
5. The method of claim 4,
Operational decoupling is
- a method of asynchronous operation of the automated system on one side and of the one or more analysis modules 260-268 on the other side, and/or
- asynchronous to the database 122 on one side by the automated system or by a service 288 operatively connected to the automated system and on the other side by the one or more analysis modules 260-268 write or read access; and/or
- instancing of the one or more analysis modules 260-268 on one side of the automation system and on other computers 202-208; 290 on the other side
Implemented by a military vessel.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 분석 모듈들은 다수의 상이한 컨테이너들(212-230)에서 실행되어 서로로부터 격리되는, 군용 선박.
6. The method according to any one of claims 3 to 5,
wherein the plurality of analysis modules are executed in a plurality of different containers (212-230) and isolated from each other.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이너들(212-230)의 각각에서 최대 하나의 분석 모듈(260-268)의 최대 하나의 인스턴스가 실행되는, 군용 선박.
7. The method according to any one of claims 2 to 6,
at most one instance of at most one analysis module (260-268) running in each of the containers (212-230).
제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이너 관리 소프트웨어(256)는,
- 상기 컴퓨터들(202-208) 중 하나에 고장이 발생하거나 액세스할 수 없는 경우, 한 컴퓨터의 고장 및 액세스 불가능으로 인해 더 이상 존재하지 않거나 액세스할 수 없는 상기 컨테이너들 및 상기 분석 모듈들이 상기 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터에서 자동으로 시작되고; 및/또는
- 상기 컴퓨터들에서 현재 실행 중인 상기 분석 모듈들 중 하나의 분석 모듈의 인스턴스들의 수가 최대값을 초과하는 경우, 자동으로 이들 인스턴스들 중 하나가 종료되고 및/또는 이 분석 모듈의 인스턴스를 포함하는 상기 컨테이너들 중 하나가 삭제되고; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최대치를 초과하는 경우, 자동으로 이 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너와 거기서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 상기 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터로 마이그레이션되고; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최소치 미만으로 떨어지는 경우, 자동으로 상기 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너 및 거기서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 이 컴퓨터로 마이그레이션되고; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최대치를 초과하는 경우, 자동으로 이 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너와 거기서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 식별되고, 이 식별된 컨테이너와 거기서 실행되는 분석 모듈의 카피가 상기 컴퓨터들 중 적어도 하나의 추가 컴퓨터에서 인스턴싱되고; 그리고, 상기 식별된 컨테이너에서의 적어도 상기 분석 모듈 인스턴스와 추가의 인스턴싱된 분석 모듈 인스턴스를 포함하는 분석들이 병렬로 실행되며; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최소치 미만으로 떨어지는 경우, 자동으로 다른 컴퓨터에 호스팅된 적어도 하나의 컨테이너와 거기서 실행되는 분석 모듈 인스턴스가 식별되고, 이 식별된 컨테이너와 거기서 실행되는 분석 모듈의 카피가 이 하나의 컴퓨터에서 인스턴싱되고; 그리고, 상기 식별된 컨테이너에서의 적어도 상기 분석 모듈 인스턴스와 추가의 인스턴싱된 분석 모듈 인스턴스를 포함하는 분석들이 병렬로 실행되도록
컨테이너들(212-230)의 생성 및 분석 모듈들(260-268)의 인스턴싱 및 종료를 조정하도록 구성되는, 군용 선박.
8. The method according to any one of claims 2 to 7,
The container management software 256,
- if one of the computers 202-208 fails or becomes inaccessible, the containers and the analysis modules that no longer exist or are inaccessible due to the failure and inaccessibility of one computer are removed from the computer. is started automatically on the other of the computers; and/or
- if the number of instances of one of said analysis modules currently running on said computers exceeds a maximum value, one of these instances is automatically terminated and/or said containing an instance of said analysis module one of the containers is deleted; and/or
- when the computing load of one of said computers exceeds a predefined maximum, automatically at least one container hosted on this computer and an instance of the analysis module running thereon are migrated to the other of said computers; and/or
- when the computing load of one of said computers falls below a predefined minimum, automatically at least one container hosted on the other of said computers and an instance of the analysis module running thereon is migrated to this computer; and/or
- when the computing load of one of said computers exceeds a predefined maximum, automatically at least one container hosted on this computer and an instance of the analysis module running therein are identified, the identified container and running thereon a copy of the analysis module being instantiated in at least one further computer of said computers; and, analyzes comprising at least the analysis module instance and a further instanced analysis module instance in the identified container are executed in parallel; and/or
- when the computing load of one of said computers falls below a predefined minimum, automatically at least one container hosted on the other computer and an instance of the analysis module running therein are identified, the identified container and running thereon a copy of the analysis module being instantiated on this one computer; and analyzes comprising at least the analysis module instance and additional instanced analysis module instances in the identified container to be executed in parallel.
a military vessel configured to coordinate the instancing and termination of the creation and analysis modules (260-268) of containers (212-230).
제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터베이스의 데이터의 부분은 상기 분석 모듈들 중 적어도 일부에 특정적으로 할당되고, 상기 데이터의 부분들은 상기 데이터의 이 부분에 할당된 분석 모듈만이 판독 및/또는 기록을 위해 이에 액세스할 수 있도록 보호된 방식으로 저장되는, 군용 선박.
9. The method according to any one of claims 3 to 8,
A portion of the data of the database is specifically assigned to at least some of the analysis modules, the portions of data such that only the analysis module assigned to this portion of the data can access it for reading and/or writing. A military vessel, stored in a protected manner.
제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석 모듈들(260-268) 중 수 개의 분석 모듈들(260, 262, 264; 306, 314)은 각각 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나(108; 110)에 특정적으로 할당되고, 하나 이상의 센서들이 할당된 이 하나의 비히클 컴포넌트의 상기 하나 이상의 센서들에 의해 검출되는 적어도 상기 측정 값들을 상기 데이터베이스를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 수신하여 분석하고, 상기 분석의 결과들을 출력하도록 구성되는, 군용 선박.
10. The method according to any one of claims 3 to 9,
Several analysis modules 260, 262, 264; 306, 314 of the analysis modules 260-268 are each specifically assigned to one of the vehicle components 108; 110, and one or more sensors and receive and analyze at least the measurement values detected by the one or more sensors of this one vehicle component assigned directly or indirectly via the database, and output the results of the analysis.
제 10 항에 있어서,
상기 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트에 할당된 상기 다수의 분석 모듈들 중 적어도 하나는,
- 상기 하나의 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래의 임계 상태들의 검출; 및/또는
- 상기 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생 시간의 예측; 및/또는
- 상기 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 원인인 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들의 자동 식별; 및/또는
- 상기 하나의 비히클 컴포넌트에 대한 사람에 대한 액션 추천의 산출; 및/또는
- 제어 명령의 자동 수행을 위한 상기 하나의 비히클 컴포넌트에 대한 제어 명령의 산출
을 포함하는 분석을 수행하도록 구성되는, 군용 선박.
11. The method of claim 10,
At least one of the plurality of analysis modules assigned to one of the vehicle components comprises:
- detection of present or future critical states of said one vehicle component; and/or
- prediction of the time of occurrence of a critical state of said one vehicle component; and/or
- automatic identification of one or more environmental parameters and/or vehicle component parameters that are the cause of the critical state of said one vehicle component; and/or
- calculation of an action recommendation for a person for said one vehicle component; and/or
- Calculation of control commands for the one vehicle component for automatic execution of control commands
A military vessel configured to perform an analysis comprising:
제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 센서들은 적어도 하나의 암호 암호화 키(324, 322, 330, 328, 326, 332)를 포함하고,
- 상기 분석 모듈들 중 하나는 상기 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당되고, 이 암호 암호화 키에 대응하는 복호화 키(334, 336, 338, 340, 342, 344)를 포함하며;
- 상기 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 상기 센서들은 그들의 검출된 측정 값들의 적어도 일부 값들을 암호화된 형태로 상기 데이터베이스에 저장하고 그리고/또는 이들을 상기 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당된 분석 모듈로 직접 송신하도록 구성되고;
- 적어도 하나의 분석 모듈은 상기 복호화 키를 사용하여 상기 적어도 일부 값들을 복호화하고 복호화된 데이터를 분석하도록 구성되는, 군용 선박.
12. The method according to any one of claims 3 to 11,
- sensors of at least one of said vehicle components comprise at least one cryptographic encryption key (324, 322, 330, 328, 326, 332);
- one of said analysis modules is assigned to said at least one vehicle component and comprises a decryption key (334, 336, 338, 340, 342, 344) corresponding to this encryption encryption key;
- said sensors of said at least one vehicle component are configured to store at least some values of their detected measurement values in encrypted form in said database and/or to transmit them directly to an analysis module assigned to said at least one vehicle component become;
- the at least one analysis module is configured to decrypt the at least some values using the decryption key and analyze the decrypted data.
제 3 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 비히클 컴포넌트들 중 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 상기 센서들은 서명 키를 포함하고;
- 상기 분석 모듈들 중 하나는 상기 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당되고, 이 서명 키에 대응하는 서명 체크 키를 포함하고;
- 상기 적어도 하나의 비히클 컴포넌트의 상기 센서들은 상기 서명 키를 사용하여 그들의 검출된 측정 값들 중 적어도 일부를 서명하고, 이들을 서명된 형태로 상기 데이터베이스에 저장하고 및/또는 이들을 상기 적어도 하나의 비히클 컴포넌트에 할당된 상기 분석 모듈로 직접 송신하도록 구성되고;
- 상기 적어도 하나의 분석 모듈은 상기 서명 체크 키를 사용하여 상기 적어도 일부 측정 값들을 체크하고 상기 서명 체크가 서명이 유효함을 나타낼 때에만 서명된 데이터를 분석하도록 구성되는, 군용 선박.
13. The method according to any one of claims 3 to 12,
- said sensors of at least one of said vehicle components comprise a signing key;
- one of said analysis modules is assigned to said at least one vehicle component and comprises a signature check key corresponding to this signature key;
- the sensors of the at least one vehicle component use the signing key to sign at least some of their detected measurement values, store them in the database in signed form and/or store them in the at least one vehicle component configured to transmit directly to the assigned analysis module;
- the at least one analysis module is configured to check the at least some measurement values with the signature check key and analyze the signed data only when the signature check indicates that the signature is valid.
제 3 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석 모듈들 중 하나 이상은 그것의 분석 결과를 사용자에 및/또는 분석 시스템에 출력(404)하거나, 및/또는 이를 데이터베이스에 저장하도록 구성되는, 군용 선박.
14. The method according to any one of claims 3 to 13,
and one or more of the analysis modules are configured to output (404) a result of its analysis to a user and/or to an analysis system, and/or store it in a database.
제 3 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분석 모듈 중 적어도 하나는 수 개의 상이한 비히클 컴포넌트들로부터의 수 개의 상이한 센서들의 측정 값들에 대한 분석(예를 들어, 상관 분석, NN-기반 예측, 규칙-기반 예측 등)을 수행하도록 구성되고,
상기 분석은,
- 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래의 임계 상태들의 검출; 및/또는
- 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생 시간의 예측; 및/또는
- 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 원인인 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들의 자동 식별; 및/또는
- 사람에 대한 액션 추천의 산출; 및/또는
- 제어 명령의 자동 수행을 위한 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트에 대한 상기 제어 명령의 산출
을 포함하는, 군용 선박.
15. The method according to any one of claims 3 to 14,
at least one of the analysis modules is configured to perform analysis (eg, correlation analysis, NN-based prediction, rule-based prediction, etc.) on measurement values of several different sensors from several different vehicle components,
The analysis is
- detection of current or future critical states of the vehicle component; and/or
- prediction of the time of occurrence of the critical state of the vehicle component; and/or
- automatic identification of one or more environmental parameters and/or vehicle component parameters that are the cause of the critical state of one of said vehicle components; and/or
- Calculation of action recommendations for people; and/or
- calculating the control command for one of the vehicle components for automatic execution of the control command
Including, military vessels.
제 3 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트는 제어 유닛, 하나 이상의 우현 키들 및 하나 이상의 좌현 키들을 갖는 방향타 시스템을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 한쪽에서는 상기 우현 키에 그리고 다른 쪽에서는 상기 좌현 키에 제어 명령들을 전송함으로써 상기 우현 키들 및 좌현 키들의 포지션 및 이동을 조정하도록, 특히 동기화하도록 구성되고;
- 상기 방향타 시스템은 방향타 시스템 파라미터 값들을 검출하도록 구성된 수 개의 센서들을 포함하고, 방향타 시스템 파라미터들은 다음의 측정 파라미터 값들: 상기 키의 현재 포지션, 상기 키의 진동들, 상기 키의 파울링, 상기 방향타 시스템의 컴포넌트들의 진동들, 상기 방향타 시스템의 스위칭 상태들 중 둘 이상을 포함하고;
- 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나 이상의 비히클 컴포넌트는 환경 파라미터 값들을 검출하도록 구성된 수 개의 센서들을 포함하고, 상기 환경 파라미터들은 다음의 측정 파라미터 값들: 수심, 스웰, 선박 속도 중 둘 이상을 포함하고;
- 상기 분석 모듈들 중 하나는 상기 방향타 시스템의 개선된 제어를 위한 분석 모듈이고, 지속기간들, 방향타 시스템 파라미터 값들 및 환경 파라미터 값들 사이의 상관들을 검출하기 위해, 및/또는 상기 방향타 시스템의 키들의 조정을 개선하기 위해, 방향타 시스템 파라미터 값들, 상기 환경 파라미터 값들 및 상기 제어 유닛에 의한 제어 명령들의 각각의 키로의 전송과 상기 제어 명령들의 구현 사이의 지속기간들을 분석하도록 구성되는, 군용 선박.
16. The method according to any one of claims 3 to 15,
- one of said vehicle components comprises a control unit, a rudder system having one or more starboard keys and one or more port keys, said control unit being on one side to the starboard key and on the other side to the port key configured to adjust, in particular synchronize, the position and movement of the star and port keys by sending control commands;
- the rudder system comprises several sensors configured to detect rudder system parameter values, the rudder system parameters being the following measurement parameter values: a current position of the key, vibrations of the key, fouling of the key, the rudder vibrations of components of the system, two or more of the switching states of the rudder system;
- at least one of said vehicle components comprises several sensors configured to detect environmental parameter values, said environmental parameters comprising at least two of the following measurement parameter values: depth, swell, vessel speed;
- one of the analysis modules is an analysis module for improved control of the rudder system, for detecting correlations between durations, rudder system parameter values and environmental parameter values, and/or of keys of the rudder system and analyze the rudder system parameter values, the environmental parameter values and the durations between the transmission of control commands by the control unit to each key and the implementation of the control commands to improve coordination.
제 3 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트는 이 하나의 비히클 컴포넌트의 발진들, 특히 진동들을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함하고, 상기 하나의 비히클 컴포넌트는 특히 레이더 시스템 및/또는 드라이브 유닛이고;
- 상기 분석 모듈들 중 하나는 상기 비히클 컴포넌트들 중 다른 비히클 컴포넌트의 현재 및/또는 미래 상태를 계산하기 위해 상기 하나의 비히클 컴포넌트의 발진들을 분석하도록 구성되며, 상기 다른 비히클 컴포넌트는 특히 방향타 시스템이고; 및/또는
- 상기 분석 모듈들 중 하나는 상기 비히클 컴포넌트들 중 상기 다른 비히클 컴포넌트의 제어를 개선시키기 위해 상기 하나의 비히클 컴포넌트의 발진들을 분석하도록 구성되며, 상기 다른 비히클 컴포넌트는 특히 방향타 시스템인, 군용 선박.
17. The method according to any one of claims 3 to 16,
- one of said vehicle components comprises at least one sensor for detecting oscillations, in particular vibrations, of said one vehicle component, said one vehicle component in particular being a radar system and/or a drive unit;
- one of said analysis modules is configured to analyze the oscillations of said one vehicle component to calculate a present and/or future state of another of said vehicle components, said other vehicle component being in particular a rudder system; and/or
- one of said analysis modules is configured to analyze oscillations of said one vehicle component to improve control of said other of said vehicle components, said other vehicle component being in particular a rudder system.
제 3 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서들 중 하나는 상기 선박 주변의 물의 온도를 측정하여 이를 상기 데이터베이스에 저장하며, 상기 분석 모듈들 중 하나는 냉각수로 사용되는 주변 물의 온도에 기초하여 비히클 컴포넌트의 현재 또는 미래 에너지 소비 및/또는 현재 또는 미래 마모도를 산출하도록 구성되는, 군용 선박.
18. The method according to any one of claims 3 to 17,
One of the sensors measures the temperature of the water around the vessel and stores it in the database, and one of the analysis modules determines the current or future energy consumption and/or of the vehicle component based on the temperature of the surrounding water used as cooling water. A military vessel configured to calculate current or future wear and tear.
제 18 항에 있어서,
상기 하나의 분석 모듈은, 상기 주변 물의 특정 온도 또는 특정 온도 범위에 의해 정의되는, 전체 선박의 유사한 동작 모드들을 식별하기 위해 상이한 시간들에서 측정된 온도를 사용하도록 구성되고, 상기 분석 모듈은, 상기 선박의 비교가능한 동작 모드들만이 서로 비교되도록 상기 전체 선박의 측정 데이터 및/또는 다른 성능 파라미터들을 분석하도록, 그리고 특히 상기 선박 또는 비히클 컴포넌트들의 미래 에너지 소비, 현재 최대 가능 범위, 및/또는 현재 또는 미래 마모도를 계산하기 위해 비교 결과들을 사용하도록 구성되는, 군용 선박.
19. The method of claim 18,
The one analysis module is configured to use the temperature measured at different times to identify similar modes of operation of the entire vessel, defined by a specific temperature or a specific temperature range of the surrounding water, the analysis module comprising: to analyze the measurement data and/or other performance parameters of the entire vessel such that only comparable modes of operation of the vessel are compared with each other, and in particular future energy consumption, present maximum possible range, and/or present or future of the vessel or vehicle components A military vessel, configured to use the comparison results to calculate wear.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터베이스로부터의 데이터는 수개의 컴퓨터들에 걸쳐 분산되고/되거나 중복적으로 저장되는, 군용 선박.
20. The method according to any one of claims 1 to 19,
wherein data from the database is distributed and/or stored redundantly across several computers.
제 2 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터베이스로부터의 데이터는 상이한 컴퓨터들의 상이한 컨테이너들에 분산 방식으로 저장되며, 상기 컨테이너 관리 소프트웨어는 상기 컨테이너들의 생성 및 상기 컨테이너들 내의 데이터의 저장, 복제 및 삭제를 조정하도록 구성되어서:
- 정상 동작에서, 상기 데이터베이스의 데이터는 상기 컴퓨터들 중 하나 이상의 컴퓨터의 고장시 다른 컴퓨터들에 저장된 데이터로부터 데이터가 복구될 수 있도록 수 개의 컴퓨터들에 분산 및 중복 방식으로 저장되고;
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 고장시, 고장난 컴퓨터에 저장된 데이터의 해당 부분들의 카피를 포함하는, 상기 컴퓨터들 중의 다른 컴퓨터가 자동으로 식별되고, 이 다른 컴퓨터에 포함된 데이터가 분석 모듈들 및 상기 자동화 시스템에 제공되고; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 고장시, 수 개의 컨테이너들에 중복 및 분산 방식으로 저장된 데이터 중 적어도 일부가 자동으로 재배포되어 상기 데이터베이스의 데이터의 이전 정도의 중복성이 복원되고; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터에서 미리 정의된 최대 저장 요건이 초과되는 경우, 자동으로 이 컴퓨터에 저장된 상기 데이터베이스의 데이터 중 적어도 부분들이 상기 컴퓨터들 중 다른 컴퓨터로 마이그레이션되거나 카피되며; 및/또는
- 상기 컴퓨터들 중 하나의 컴퓨터의 컴퓨팅 로드가 미리 정의된 최소치 미만으로 떨어지는 경우, 이 하나의 컴퓨터에 호스팅된 상기 컨테이너들 중 적어도 하나가 자동으로 삭제되는, 군용 선박.
21. The method according to any one of claims 2 to 20,
Data from the database is stored in a distributed manner in different containers on different computers, wherein the container management software is configured to coordinate the creation of the containers and the storage, replication and deletion of data in the containers:
- in normal operation, the data in the database is stored in a distributed and redundant manner on several computers so that data can be recovered from data stored on other computers in the event of a failure of one or more of the computers;
- upon failure of one of said computers, another one of said computers is automatically identified, comprising a copy of the corresponding portions of data stored on the failed computer, and the data contained in this other computer is divided into analysis modules and provided to the automated system; and/or
- upon failure of one of the computers, at least some of the data stored in a redundant and distributed manner in several containers are automatically redistributed to restore the previous degree of redundancy of the data in the database; and/or
- if a predefined maximum storage requirement is exceeded on one of said computers, automatically at least portions of the data of said database stored on this computer are migrated or copied to another of said computers; and/or
- when the computing load of one of said computers falls below a predefined minimum, at least one of said containers hosted on this one computer is automatically deleted.
제 2 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컴퓨터 네트워크의 상기 컴퓨터들 중 적어도 일부는 내화성 및/또는 방폭 및/또는 수밀인 별도의 안전 인클로저에 수용되는, 군용 선박.
22. The method according to any one of claims 2 to 21,
at least some of the computers of the computer network are housed in a separate safety enclosure that is fire and/or explosion-proof and/or watertight.
제 2 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컴퓨터 네트워크의 상기 컴퓨터들은 하나 이상의 제 1 컴퓨터들 및 하나 이상의 제 2 컴퓨터들을 포함하고, 상기 제 1 컴퓨터들 및 상기 제 2 컴퓨터들은 상기 선박의 상이한 공간 영역들에 수용되고, 상기 상이한 공간 영역들은 상이한 방들, 상이한 데크들, 수밀 잠금 챔버 도어들에 의해 분리된 상이한 챔버들, 상기 선박의 우현 측 및 좌현 측, 또는 상기 선박의 선수 단부 및 선미 단부인, 군용 선박.
23. The method according to any one of claims 2 to 22,
The computers of the computer network include one or more first computers and one or more second computers, the first computers and the second computers being accommodated in different spatial regions of the vessel, the different spatial regions being different rooms, different decks, different chambers separated by watertight lock chamber doors, the starboard and port sides of the ship, or the bow and stern ends of the ship.
시스템(150)으로서,
상기 시스템(150)은,
- 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 2대의 군용 선박(100, 130, 132);
- 컴퓨터 시스템(134)을 포함하고,
상기 컴퓨터 시스템(134)은,
。상기 적어도 2대의 선박의 데이터베이스의 콘텐츠를 안전하게 임포트하기 위한 인터페이스(136);
。함대 분석 소프트웨어(138)를 포함하며,
상기 함대 분석 소프트웨어는 상기 적어도 2대의 선박의 상기 데이터베이스의 측정 값들을 분석하도록 구성되고, 상기 함대 분석 소프트웨어는 다른 선박의 측정 값들이 동일한 유형의 비히클 컴포넌트들로부터 검출되었는지 여부를 자동으로 검출하도록 구성되고, 상기 분석은:
Figure pct00001
적어도 하나의 기술적 평가 기준에 관하여 비히클 컴포넌트들 전체가 최상의 또는 최악의 상태에 있는 선박의 검출; 및/또는
Figure pct00002
상기 선박 중 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트의 임계 상태들의 검출; 및/또는
Figure pct00003
상기 선박 중 하나 이상의 선박에서 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 발생의 시간의 예측; 및/또는
Figure pct00004
상기 선박 중 하나 이상의 선박에서 상기 비히클 컴포넌트들 중 하나의 비히클 컴포넌트의 임계 상태의 원인인 하나 이상의 환경 파라미터들 및/또는 비히클 컴포넌트 파라미터들의 자동 식별
을 포함하는, 시스템.
A system 150 comprising:
The system 150 is
- at least two military vessels (100, 130, 132) according to any one of claims 1 to 23;
- computer system 134;
The computer system 134 comprises:
• an interface (136) for securely importing the contents of a database of said at least two vessels;
。 Includes fleet analysis software (138);
wherein the fleet analysis software is configured to analyze measurement values of the database of the at least two ships, the fleet analysis software is configured to automatically detect whether measurement values of other ships have been detected from vehicle components of the same type; , the analysis is:
Figure pct00001
detection of a vessel in which all of the vehicle components are in the best or worst condition with respect to at least one technical evaluation criterion; and/or
Figure pct00002
detection of critical conditions of a vehicle component in one or more of the vessels; and/or
Figure pct00003
prediction of a time of occurrence of a critical condition of a vehicle component in one or more of the vessels; and/or
Figure pct00004
Automatic identification of vehicle component parameters and/or one or more environmental parameters that are the cause of a critical state of one of the vehicle components in one or more of the vessels
comprising, a system.
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