KR20240022914A - 스트럿 제어 장치 및 방법 - Google Patents

스트럿 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240022914A
KR20240022914A KR1020220101601A KR20220101601A KR20240022914A KR 20240022914 A KR20240022914 A KR 20240022914A KR 1020220101601 A KR1020220101601 A KR 1020220101601A KR 20220101601 A KR20220101601 A KR 20220101601A KR 20240022914 A KR20240022914 A KR 20240022914A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strut
underwater
length
information
predetermined reference
Prior art date
Application number
KR1020220101601A
Other languages
English (en)
Inventor
강종구
권래언
김형동
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020220101601A priority Critical patent/KR20240022914A/ko
Publication of KR20240022914A publication Critical patent/KR20240022914A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/02—Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/006—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
    • B63B2035/007—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled autonomously operating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 방법은, 스트럿의 상태 정보 및 무인 수상정의 임무 정보를 수집하는 단계; 상기 수집한 스트럿의 상태 정보 및 상기 무인 수상정의 임무 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

스트럿 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING STRUT}
본 발명은 수중 운동체와 수중 통신을 위한 무인 수상정의 수중 통신용 스트럿 길이를 제어하는 스트럿 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
무인 수상정(Unmanned Surface Vehicle)과 수중 운동체(예를 들어, 무인 잠수정(Unmanned Underwater Vehicle))는 서로 데이터를 공유하여 협업 임무를 수행하기 위해 수중 통신(Acoustic Underwater Communication) 방법을 사용할 수 있다.
이러한, 무인 수상정은 운용중 사용자의 개입이 없기 때문에, 수중 운동체와 수중 통신을 위해 사전에 수중 통신기(Acoustic Telephone Modem)를 수중 통신용 스트럿에 설치할 수 있다. 운용자는 수중 통신 상황을 사전에 판단하여 수중 통신용 스트럿을 수중에 적절한 길이로 조작하여 내릴 수 있다.
무인 수상정이 수중 운동체와 협업을 수행할 때 수중 통신은 필수적이기 때문에 무인 수상정과 수중 운동체 간의 최적의 수중 통신 환경이 유지되어야 하고, 이를 위해 무인 수상정의 임무 및 수중 통신 상황에 따라 수중통신 스트럿의 길이를 적절히 조절할 필요가 있다.
한국공개특허공보, 제10-2017-0060790호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 스트럿의 상태 정보 및 무인 수상정의 임무 정보를 기초로 스트럿의 목표 길이를 산출하여 스트럿 구동 장치로 전송하는 스트럿 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치는, 스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 명령 생성부; 및 상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 명령 전송부를 포함한다.
또한, 상기 명령 생성부는, 상기 수집한 스트럿의 구동 상태 정보를 기초로 상기 스트럿 상태의 이상 여부를 판단하고, 상기 수집한 무인 수상정의 자율 운항 정보를 기초로 수중 운동체와의 협업 임무 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 명령 생성부는, 상기 스트럿이 정상이고 상기 수중 운동체와 협업 임무 중으로 판단되면, 상기 스트럿의 목표 길이를 산출할 수 있다.
또한, 상기 명령 생성부는, 수중 운동체의 심도와 수중에 잠겨있는 수중 스트럿의 길이를 비교하여 상기 스트럿의 목표 길이를 산출할 수 있다.
또한, 상기 명령 생성부는, 상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이 이하이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 운동체의 심도와 미리 정해진 기준 길이의 차이로 산출할 수 있다.
또한, 상기 명령 생성부는, 상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률 이상이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 차이로 산출할 수 있다.
또한, 상기 명령 생성부는, 상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률보다 작으면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 합으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 방법은, 스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집하는 단계; 상기 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는, 상기 수집한 스트럿의 구동 상태 정보를 기초로 상기 스트럿 상태의 이상 여부를 판단하고, 상기 수집한 무인 수상정의 자율 운항 정보를 기초로 수중 운동체와의 협업 임무 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는, 상기 스트럿이 정상이고 상기 수중 운동체와 협업 임무 중으로 판단되면, 상기 스트럿의 목표 길이를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는, 수중 운동체의 심도와 수중에 잠겨있는 수중 스트럿의 길이를 비교하여 상기 스트럿의 목표 길이를 산출할 수 있다.
또한, 상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는, 상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이 이하이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 운동체의 심도와 미리 정해진 기준 길이의 차이로 산출할 수 있다.
또한, 상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는, 상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률 이상이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 차이로 산출할 수 있다.
또한, 상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는, 상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률보다 작으면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 합으로 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 운용자의 개입 없이 스트럿 길이를 제어할 수 있어, 위험한 해양환경상황에서 운용자의 안전을 확보할 수 있다. 또한, 무인 수상정의 임무 정보에 따라 스트럿 제어 방법을 달리하여, 운용의 유연성을 높일 수 있다. 아울러, 무인 수상정과 수중 운동체의 수중 통신 상황을 판단하여 최적의 수중 통신용 스트럿의 길이 산출이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 스트럿 제어 장치가 탑재된 무인 수상정의 협업 임무를 수행하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치가 탑재된 무인 수상정의 외관도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치에 의해 길이가 조절되는 스트럿의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치의 제어 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치의 정보의 흐름을 설명하기 위한 상세 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 '제 1', '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안 될 것이다. 일예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안 된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '구성하다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 스트럿 제어 장치가 탑재된 무인 수상정의 협업 임무를 수행하는 상황을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치가 탑재된 무인 수상정의 외관도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치에 의해 길이가 조절되는 스트럿의 사시도이다.
본 발명의 스트럿 제어 장치(100)는 수중 통신 장치를 구비하여 무인 수상정에 탑재되는 수중 통신용 스트럿의 길이를 제어하는 모든 장치를 의미한다.
일반적으로 무인 수상정의 수중 통신 장치는 선체의 수중 통신용 스트럿에 설치되어 운용될 수 있다. 무인 수상정의 수중 통신을 위해서는 임무 수행 전 운용자가 직접 해양 상황이 안정적인 항만이나 항구에서 임무 상황을 고려하여 통신용 스트럿을 적절한 길이만큼 수중으로 내려서 설치할 수 있다.
무인 수상정의 선체 하부에 돌출되어 있는 수중 통신용 스트럿은 무인 수상정의 선체 저항을 증가시켜 무인 수상정의 기동을 저해하는 요소로 작용할 수 있다. 이는 고속 기동이 필요한 무인 수상정의 임무를 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 수중 통신을 원활하게 유지하기 위해서는 해양 상황에 적절한 수중 통신용 스트럿의 길이를 제어하여 무인 수상정과 수중 운동체 간의 수중 통신 환경을 원활하게 유지할 필요가 있다. 하지만, 운용자가 탑승하지 않는 무인 수상정의 경우 수중 통신용 스트럿의 길이를 실시간으로 제어하기가 어려우며, 특히 위험한 해양 상황에서 수중 통신용 스트럿을 조작하는 것은 상당한 위험이 따를 수 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 무인 수상정의 임무 상황과 수중 운동체 간의 수중 통신 환경을 적절하게 판단하여, 자동으로 수중 통신용 스트럿의 길이를 제어할 수 있다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 무인 수상정 상에 설치되는 스트럿의 길이를 조절 가능 길이 내에서 수중 운동체의 심도 등을 고려하여 최적의 수중 통신이 가능하도록 적절히 제어할 수 있다.
이러한 스트럿 제어 장치(100)도 스트럿과 함께 무인 수상정에 설치될 수 있다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 수상정(1)에는 스트럿 제어 장치(100), 스트럿 구동 장치(200), 및 스트럿(300)이 설치될 수 있다. 스트럿 제어 장치(100)가 스트럿(300)의 목표 길이를 산출하면, 스트럿 구동 장치(200)는 목표 길이에 따라 윈치를 이용하여 스트럿(300)의 길이를 물리적으로 조절할 수 있다. 그 결과, 무인 수상정에 설치된 스트럿(300)은 수직 방향으로 목표 길이에 따라 하강할 수 있다.
도 3을 참고하면, 스트럿의 하단에는 수중 통신 장치(340)가 브라켓(330)으로 고정되어 있으며, 측면은 유선형의 보호 덮개(310)로 감싸지고, 하면은 하단 덮개(320)에 의해 차단될 수 있다. 이러한 구조는 수중의 유동으로부터 수중 통신 장치(340)를 보호할 뿐만 아니라, 저항을 감소시켜 무인 수상정의 기동을 원활하게 할 수 있다.
지금까지는 수중 통신에 요구되는 무인 수상정의 구성에 대해 설명하였다. 이하에서는, 무인 수상정의 구성 중 스트럿 제어 장치(100)의 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치의 제어 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치의 정보의 흐름을 설명하기 위한 상세 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 정보 수집수(110), 명령 생성부(120), 및 명령 전송부(130)를 포함할 수 있다.
정보 수집수(110)는 무인 수상정 중앙 통제 장치 및 스트럿 구동 장치(200)로부터 스트럿 제어와 관련된 각종 정보를 수집할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 수집수(110)는 임무 상황, 자세, 운동 상태와 같은 무인 수상정의 자율 운항 정보, 수중 통신 상태, 수중 운동체의 자세/운동 정보를 포함하는 수중 통신 정보, 스트럿의 구동과 관련된 스트럿의 상태 정보 등을 수집할 수 있다. 명령 생성부(120)는 정보 수집수(110)에서 수집한 정보를 제공받아, 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성할 수 있다. 명령 전송부(130)는 이렇게 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치(200)로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 각 구성은 이러한 기능을 수행하도록 프로그램된 제어 소프트웨어를 포함하는 메모리와 이러한 소프트웨어를 수행하는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치에 의해 구현될 수 있다. 이 때, 도 1의 실시예에 따른 사이버 공격 스코어링 장치(100)의 구성 각각이 독립적으로 마이크로프로세서에 의해 구현될 수도 있고, 적어도 두개가 하나의 마이크로프로세서에 의해 구현되는 것도 가능할 수 있다.
이렇게 설치되는 제어 소프트웨어는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 각 구성에 대응될 수 있다. 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 정보 수집수(110) 및 명령 전송부(130)는 외부연동 CSC(Computer Software Component)로 구현되고, 명령 생성부(120)는 스트럿 제어 CSC로 구현될 수 있다.
외부연동 CSC는 자율운항 CSU (Computer Software Unit), 스트럿 CSU, 수중통신 CSU로 세부적으로 구성되며, 각 CSU 에서는 무인 수상정 중앙 통제 장치로부터 무인 수상정의 자율 운항 정보와 수중 통신 정보를 수신하며, 수중 통신용 스트럿 구동 장치(200)로부터 현재 수중 통신용 스트럿의 구동 상태 정보를 수신할 수 있다. 또한, 외부 연동 CSC는 수신되는 정보 중 필요한 정보를 정리하여 스트럿 제어 CSC로 송신하는 역할을 수행할 수 있다.
스트럿 제어 CSC는 구동상태 모니터링 CSU와 스트럿 길이 제어 CSU로 구성될 수 있다. 구동 상태 모니터링 CSU는 스트럿 구동 상태 정보를 주기적으로 수신하여 현재 스트럿이 수중에 잠겨 있는 길이 정보, 잔여 스트럿 길이 정보를 모니터링 하며, 해당 정보를 스트럿 길이 제어 CSU로 송신할 수 있다. 스트럿 길이 제어 CSU에서는 외부연동 CSC로부터 수신되는 정보를 활용하여 임무상황 및 수중 통신 상황에 적절한 스트럿 길이 값을 산출하여 스트럿 구동명령을 스트럿 CSU로 송신하여 수중통신용 스트럿 구동 장치(200)가 동작하도록 제어할 수 있다.
지금까지는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 구성에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)에 의해 수행되는 스트럿 제어 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 방법의 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 정보 수집수(110)는 스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집할 수 있다(S210).
여기서, 스트럿의 구동 상태 정보란 스트럿 관련 모든 직간접 정보를 포함하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿의 구동 상태 정보는 스트럿의 상태, 스트럿의 전체 길이, 스트럿의 목표 길이 관련 정보를 포함할 수 있다. 또한, 무인 수상정의 자율 운항 정보란 무인 수상정의 자율 운항과 관련된 모든 직간접 정보를 포함하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 수상정의 자율 운항 정보는 무인 수상정의 임무, 자세, 운동 상태 등을 포함할 수 있다. 또한, 수중 통신 정보란 무인 수상정과 수중 운동체 간의 수중 통신 관련 직간접 정보를 포함하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 통신 정보는 수중 통신 상태, 수중 운동체의 자세, 운동 상태 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 정보 수집에 앞서 스트럿 구동 상태 정보 중 스트럿 상태, 스트럿 전체 길이, 및 스트럿 목표 길이 관련 변수를 초기화할 수도 있다.
그 다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 명령 생성부(120)는 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성할 수 있다(S220).
이 때, 스트럿 목표 길이를 산출하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 명령 생성부(120)는 목표 길이 산출에 앞서, 스트럿 상태의 이상 여부와 수중 운동체와의 협업 임무 여부를 판단할 수 있다. 스트럿 목표 길이를 산출할 필요가 없는 경우를 먼저 판단하기 위함이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 명령 생성부(120)는 수집한 스트럿의 구동 상태 정보를 기초로 스트럿 상태의 이상 여부를 판단하고, 수집한 무인 수상정의 자율 운항 정보를 기초로 수중 운동체와의 협업 임무 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 스트럿이 이상 상태인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 비상 모드로 전환하여 스트럿 구동 명령을 생성하지 않고, 비상 정보를 포함하는 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 스트럿이 정상이더라도, 무인 수상정의 임무가 단독 임무인 경우 수중 통신이 불요하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 명령 생성부(120)는 스트럿의 목표 길이를 0으로 유지할 수 있다.
반면, 판단 결과 스트럿이 정상이고 수중 운동체와 협업 임무 중인 경우에만 스트럿의 목표 길이 산출이 필요하다고 보고, 본 발명의 일 실시예에 따른 명령 생성부(120)는 목표 길이 산출할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 명령 생성부(120)는 수학식 1을 따라 스트럿 목표 길이를 산출할 수 있다.
여기서, 는 수중 운동체의 심도, 는 현재 수중에 잠겨있는 수중 스트럿의 길이, 은 목표 스트럿 길이, 는 사용자가 정의한 기준 길이, 는 이전시점까지의 수중 통신 성공 확률, 는 사용자가 정의한 기준 확률, 는 수중 통신 스트럿의 단위 시간당 기준 조절 길이를 의미할 수 있다. 이 때, 은 수학식 2에 의해 구해질 수 있다.
여기서, 은 사용자가 정의한 수중 통신 확률 계산 횟수, 는 과거 번째 시점에서의 수중통신 성공유무(0 또는 1)를 나타낼 수 있다.
수중 스트럿의 길이 이 수중 운동체의 심도 보다 크거나 같다면 목표 스트럿의 길이 은 수중 운동체의 심도 보다 작게 결정될 수 있다. 수중 스트럿의 길이 이 수중 운동체의 심도 보다 작으며 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률 이 사용자가 정의한 기준 확률 보다 크거나 같다면 목표 스트럿의 길이 은 수중 스트럿의 길이 에서 단위 시간당 기준 조절 길이 을 뺀 값으로 산출될 수 있다. 수중 스트럿의 길이 이 수중 운동체의 심도 보다 작으며 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률 이 사용자가 정의한 기준 확률 보다 작다면 목표 스트럿의 길이 은 수중 스트럿의 길이 에서 단위 시간당 기준 조절 길이 을 더한 값으로 산출될 수 있다. 사용자가 정의한 기준 확률 보다 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률 이 큰 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 스트럿 길이를 줄여 수중 통신 성공률을 확보함과 동시에 스트럿에 길이에 의한 유체 저항을 감소시켜 수상정의 기동성을 확보할 수 있다. 이와 반대로, 사용자가 정의한 기준 확률 보다 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률 이 작은 경우 스트럿 길이를 늘려서 수중 통신 성공률을 확보할 수 있다.
이와 같은 과정은 반복적으로 수행함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 수중 통신 상황과 무인 수상정의 기동에 적절한 최적의 스트럿 길이로 조절할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)의 정보 전송부(130)는 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치(200)로 전송할 수 있다(S230). 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 제어 장치(100)는 동작종료가 될 때까지 미리 정해진 주기에 따라 위의 과정을 반복하여 수행하며, 동작 종료시 스트럿 자동길이 제어 시스템을 종료시킬 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 운용자의 개입 없이 스트럿 길이를 제어할 수 있어, 위험한 해양환경상황에서 운용자의 안전을 확보할 수 있다. 또한, 무인 수상정의 임무 정보에 따라 스트럿 제어 방법을 달리하여, 운용의 유연성을 높일 수 있다. 아울러, 무인 수상정과 수중 운동체의 수중 통신 상황을 판단하여 최적의 수중 통신용 스트럿의 길이 산출이 가능할 수 있다.
한편, 상술한 일 실시예에 따른 스트럿 제어 방법에 포함된 각각의 단계는, 이러한 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체에서 구현될 수 있다.
또한, 상술한 일 실시예에 따른 스트럿 제어 방법에 포함된 각각의 단계는, 이러한 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 스트럿 제어 장치
110: 정보 수집부
120: 명령 생성부
130: 명령 전송부
200: 스트럿 구동 장치
300: 스트럿

Claims (16)

  1. 스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 명령 생성부; 및
    상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 명령 전송부를 포함하는
    스트럿 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 명령 생성부는,
    상기 수집한 스트럿의 구동 상태 정보를 기초로 상기 스트럿 상태의 이상 여부를 판단하고, 상기 수집한 무인 수상정의 자율 운항 정보를 기초로 수중 운동체와의 협업 임무 여부를 판단하는
    스트럿 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 명령 생성부는,
    상기 스트럿이 정상이고 상기 수중 운동체와 협업 임무 중으로 판단되면, 상기 스트럿의 목표 길이를 산출하는
    스트럿 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 명령 생성부는,
    수중 운동체의 심도와 수중에 잠겨있는 수중 스트럿의 길이를 비교하여 상기 스트럿의 목표 길이를 산출하는
    스트럿 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 명령 생성부는,
    상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이 이하이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 운동체의 심도와 미리 정해진 기준 길이의 차이로 산출하는
    스트럿 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 명령 생성부는,
    상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률 이상이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 차이로 산출하는
    스트럿 제어 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 명령 생성부는,
    상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률보다 작으면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 합으로 산출하는
    스트럿 제어 장치.
  8. 스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 단계를 포함하는
    스트럿 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는,
    상기 수집한 스트럿의 구동 상태 정보를 기초로 상기 스트럿 상태의 이상 여부를 판단하고, 상기 수집한 무인 수상정의 자율 운항 정보를 기초로 수중 운동체와의 협업 임무 여부를 판단하는 단계를 포함하는
    스트럿 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는,
    상기 스트럿이 정상이고 상기 수중 운동체와 협업 임무 중으로 판단되면, 상기 스트럿의 목표 길이를 산출하는 단계를 더 포함하는
    스트럿 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는,
    수중 운동체의 심도와 수중에 잠겨있는 수중 스트럿의 길이를 비교하여 상기 스트럿의 목표 길이를 산출하는
    스트럿 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는,
    상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이 이하이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 운동체의 심도와 미리 정해진 기준 길이의 차이로 산출하는
    스트럿 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는,
    상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률 이상이면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 차이로 산출하는
    스트럿 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계는,
    상기 수중 운동체의 심도가 상기 수중 스트럿의 길이보다 크고, 이전 시점까지의 수중 통신 성공 확률이 미리 정해진 기준 확률보다 작으면, 상기 스트럿의 목표 길이를 상기 수중 스트럿과 미리 정해진 기준 조절 길이의 합으로 산출하는
    스트럿 제어 방법.
  15. 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램이 저장되는, 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 있어서,
    스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 단계를 포함하는
    스트럿 제어 방법을 수행하도록 프로그램된 상기 컴퓨터 프로그램이 저장되는,
    컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  16. 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장되어 컴퓨터에 의해 실행되는, 컴퓨터 프로그램에 있어서,
    스트럿의 구동 상태 정보, 무인 수상정의 자율 운항 정보, 및 수중 통신 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 정보를 기초로 미리 정해진 기준 주기에 따라 반복하여 스트럿의 목표 길이를 포함하는 스트럿 구동 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 스트럿 구동 명령을 스트럿 구동 장치로 전송하는 단계를 포함하는
    스트럿 제어 방법을 수행하도록 프로그램된
    컴퓨터 프로그램.
KR1020220101601A 2022-08-12 2022-08-12 스트럿 제어 장치 및 방법 KR20240022914A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220101601A KR20240022914A (ko) 2022-08-12 2022-08-12 스트럿 제어 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220101601A KR20240022914A (ko) 2022-08-12 2022-08-12 스트럿 제어 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240022914A true KR20240022914A (ko) 2024-02-20

Family

ID=90057171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220101601A KR20240022914A (ko) 2022-08-12 2022-08-12 스트럿 제어 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240022914A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170060790A (ko) 2015-11-25 2017-06-02 국방과학연구소 수상정용 수중음향탐지모듈 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170060790A (ko) 2015-11-25 2017-06-02 국방과학연구소 수상정용 수중음향탐지모듈 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106956760B (zh) 高效水下回收auv的缆控潜器
US9068855B1 (en) Counter-porpoising watercraft attitude control system
US9381989B1 (en) System and method for positioning a drive unit on a marine vessel
CN110177741B (zh) 用于操作包括多个推进单元的船舶的方法
CN108045531A (zh) 用于海底电缆巡检的水下机器人控制系统及方法
CN110794855A (zh) 一种水下机器人综合控制系统及其方法
EP2328801A1 (en) Joystick controlled marine maneuvering system
CN100579863C (zh) 带有控制器的电动船
WO2015028636A1 (en) Power control in marine vessel
CN110737272A (zh) 一种智慧港区海事执法无人艇系统及其操作方法
KR101772840B1 (ko) 수중관측을 위한 탐사동력장치의 운항방법
CN109263840B (zh) 一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法
US20210382484A1 (en) Method for controlling a towing train
KR20240022914A (ko) 스트럿 제어 장치 및 방법
KR102374466B1 (ko) 무인 수상정의 진수/회수를 용이하게 하는 수상정 드론
JP4706032B2 (ja) 自動船位保持制御方法及び自動船位保持制御装置
CN111469983B (zh) 船舶智能靠离泊方法、装置及系统
JP2018070125A5 (ko)
JP2018070125A (ja) 水中音響通信システム
EP3984877A1 (en) Systems and methods for vessel stabilisation
KR101314646B1 (ko) 모델 예측 제어기를 이용한 수중 운동체의 제어 방법 및 모델 예측 제어기가 설치된 수중 운동체
CN104443293A (zh) 一种水下张力腿平台潜浮控制系统及方法
CN117048801B (zh) 船舶安全管理系统的控制方法、装置、存储介质和系统
JP2020175718A (ja) 船舶用のトリムタブ制御システム、及び船舶用のトリムタブ制御システムを備える船舶
KR20160087626A (ko) 수중관측을 위한 탐사동력장치 및 이를 이용한 운항방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal