KR20240034532A - 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시뮬레이션을 통하여 선박의 운항 및 원격제어에 대한 교육훈련이 가능하도록 하기 위한 시뮬레이터 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 일반적으로, 단지 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련에 대한 시뮬레이션만이 가능한 한계가 있었던 종래기술의 선박운항 시뮬레이터 시스템들의 문제점을 해결하기 위해, 다수의 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(Shore Remote Control Center ; SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성됨으로써, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)에 대한 교육훈련이 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 시뮬레이션을 통하여 선박의 운항 및 원격제어에 대한 교육훈련이 가능하도록 하기 위한 시뮬레이터 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 종래, 일반적으로, 단지 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련을 위한 시뮬레이션 기능만이 제공되는 경우가 대부분이고, 다수의 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(Shore Remote Control Center ; SRCC)에 대한 시뮬레이션 기능은 제공되지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 선박운항 시뮬레이터 시스템들의 문제점을 해결하기 위해, 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능을 구현하고 교육훈련을 수행할 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기한 바와 같이 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)에 대한 교육훈련이 가능하도록 하기 위해, 모니터링 및 원격제어 대상이 되는 자율운항선박의 운항을 모의하는 자율운항선박 시뮬레이터(MASS Simulator ; MaS)와, 자율운항선박 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(Traffic Ship Simulator ; TsS)와, 예를 들면, 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service ; VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent) 등과 같이, 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 객체 시뮬레이터(EtS)와, 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 원격으로 모니터링하는 기능을 모의하는 모니터링 시뮬레이터(Monitoring Station Simulator ; MSS)와, 특정 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하기 위해 선박의 조종실(Bridge)과 유사한 구성을 가지는 원격제어 시뮬레이터(Control Station Simulator ; CSS) 및 상기한 각각의 시뮬레이터들의 전체적인 동작 및 시뮬레이션 상황을 종합적으로 통제하는 시뮬레이션 통합관제 시스템(Instructor Operation Station ; IOS)을 포함하여 구성됨으로써, 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은, 상기한 바와 같이 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성됨으로써, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)에 대한 교육훈련이 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박의 안전한 운항을 위하여는 해상에서의 각종 상황에 맞추어 적절하게 대응하는 것이 요구되며, 이를 위해, 선박에 탑승하는 각각의 승무원에 대하여 선박의 운항중 발생할 수 있는 다양한 상황에 대비하기 위한 교육훈련이 실시되어야 한다.
이에, 종래에는, 상기한 바와 같이 선박의 운항에 대한 교육훈련을 위하여 교육훈련 대상자들이 실제 선박에 탑승하거나 또는 별도로 구비된 교육훈련 시설을 이용하여 교육훈련이 진행되었으나, 최근에는, 실제와 유사한 환경으로 구현된 모의 조종훈련 장치인 선박 운항 시뮬레이터를 이용하여 선박의 운전과 각종 장치의 조작방법 및 다양한 상황에 적절히 대응하기 위한 의사결정능력 함양 등을 위한 교육훈련이 이루어지고 있다.
여기서, 상기한 바와 같이 선박의 운항에 대한 교육훈련을 위한 선박운항 시뮬레이터에 대한 종래기술의 예로는, 먼저, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1814869호에 제시된 바와 같은 "실 선박 운동방정식을 적용한 소형 선박 시뮬레이터"가 있다.
더 상세하게는, 상기한 한국 등록특허공보 제10-1814869호는, 운전석 본체와, 운전석 본체의 중앙에 구비되어 사용자가 직접 앉을 수 있는 좌석과, 좌석의 전방에 구비되어 선박의 방향과 엔진 출력을 조절하기 위한 휠 및 리모콘박스가 구비되는 조작판넬과, 사용자의 운전에 따른 가상 선박의 항해 모션을 디스플레이하는 모니터와, 조작판넬에 구비되는 휠 및 리모콘박스의 조종에 따른 소형 선박의 주행속도 및 방향을 표시하는 계기판을 포함하여 이루어지는 운전석(Cockpit); 및 베이스 프레임의 상면에 피스톤을 신장시키는 복수의 액츄에이터가 구비되고 피스톤의 단부에는 운전석이 일체로 고정되는 상부프레임이 장착되고, 운전석의 하부에 구비되어 운전석의 조작판넬의 조종신호에 선박 운동방정식을 적용하여 실제 소형 선박의 모션을 구현하는 6자유도 모션 플랫폼을 포함하여, 단순히 화면을 통한 시각적인 효과가 아닌 모션 플레이트와 연계되어 소형 선박의 움직임과 파도의 움직임을 사용자가 실제로 느낄 수 있도록 구성됨으로써, 실제 소형 선박을 이용한 연습이 아닌 시뮬레이터를 이용하여 사용자들의 접근의 용이성을 높이고 안전을 확보할 수 있도록 구성되는 실 선박 운동방정식을 적용한 소형 선박 시뮬레이터에 관한 것이다.
또한, 상기한 바와 같이 선박의 운항에 대한 교육훈련을 위한 선박운항 시뮬레이터에 대한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1770026호에 제시된 바와 같은 "현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스"가 있다.
더 상세하게는, 상기한 한국 등록특허공보 제10-1770026호는, 실제 소형선박의 운전석과 유사하게 제작되어 사용자가 탑승하는 운전석(Cockpit) 본체; 운전석 본체에 구비되어 사용자가 조작하는 조작기기; 조작기기로부터 사용자의 조작신호를 입력받고 선박의 상태정보를 조작기기로 전송하는 인터페이스 유니트; 운전석의 하부에 구비되어 실제 소형 선박의 모션을 구현하는 모션 플랫폼; 인터페이스 유니트를 통하여 조작기기로부터 사용자의 조작신호가 수신되면 조작신호에 따라 인터페이스 유니트를 통하여 조작기기로 출력가능한 상태정보를 출력하고 모션 플랫폼의 제어신호를 출력하는 운영콘솔을 포함하여 구성됨으로써, 가상 시뮬레이터가 아닌 실제 소형 선박의 내부구조 및 장치들을 실제와 같이 구현하고 모션 플랫폼을 통해 실제 선박의 움직임을 구현하는 것에 의해 사용자가 조작시 실제 선박을 조종하는 것과 같은 현실감을 증대시킬 수 있으며, 날씨나 장소에 관계없이 육상에서 훈련을 수행할 수 있도록 구성되는 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 유니트에 관한 것이다.
상기한 바와 같이, 종래, 선박의 운항에 대한 교육훈련을 위한 선박운항 시뮬레이터에 대하여 다양한 장치 및 방법들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 내용들은 다음과 같은 한계가 있는 것이었다.
즉, 최근, IT 기술이 발전함에 따라, 계획된 경로를 따라 자율적으로 운항하면서 장애물과 조우할 경우 자동으로 이를 인식하고 회피하는 기능을 가지는 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS)의 도입이 증가하고 있고, 그에 따라 선박의 운항개념도 근본적으로 변화하고 있다.
여기서, 자율운항선박이라 하더라도 완전히 무인으로 운영되는 것은 아니며, 아직까지는 최소한의 승무원이 탑승하여 최소한의 모니터링과 선박 운항을 담당하고, 필요시에는 육상원격제어센터(Shore Remote Control Center ; SRCC)에서 자율운항선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 선박을 제어하고 있다.
아울러, 상기한 바와 같이 자율윤항선박(MASS)의 도입이 증가함에 따라, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박에 대하여 운항상황을 각각 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하기 위한 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)에 대한 수요가 증가할 것으로 예상되고 있다.
여기서, 상기한 바와 같이 자율운항선박의 운항중 발생할 수 있는 다양한 상황에 대한 육상원격제어사(SRCO)의 교육훈련을 위해서는 기존의 선박운항 시뮬레이터 시스템과는 다른 개념의 시뮬레이터 시스템이 필요하나, 상기한 바와 같은 종래기술의 내용들에는 이와 같이 육상원격제어사(SRCO)의 교육훈련을 위한 기술내용에 대하여는 제시된 바 없는 한계가 있는 것이었다.
즉, 일반적으로, 기존의 선박운항 시뮬레이터 시스템은, 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련을 제공하기 위한 것이 대부분이고, 원격에서 다수의 선박을 모니터링하고 필요시 특정 선박을 원격으로 조종하는데 필요한 교육훈련을 제공하기 위한 기능은 고려된 바 없는 한계가 있는 것이었다.
또한, 종래, 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service ; VTS) 요원에 대한 교육훈련용 시뮬레이터 시스템이 제시된 바 있으나, VTS는 특정 해역 범위에 존재하는 전체 선박들의 운항상황을 모니터링하고 충돌위험이 있는 선박이 식별될 경우 해당 선박을 호출하여 주의나 경고를 발령하는 것에 그치는 수준으로, VTS 요원이 선박을 직접 제어하지는 않으므로 상기한 바와 같은 육상원격제어사(SRCO)의 교육훈련장비로 적용하기에는 부족한 한계가 있다.
따라서 상기한 바와 같은 종래기술의 선박 운항 시뮬레이터 및 이를 이용한 교육훈련 방법들의 한계를 해결하기 위하여는, 다수의 자율운항선박에 대하여 운항상황을 각각 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(SRCO)의 교육훈련에 적용하기에 적합하도록 구성되는 새로운 구성의 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 교육훈련 방법을 제시하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 종래, 일반적으로, 단지 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련을 위한 시뮬레이션 기능만이 제공되는 경우가 대부분이고, 다수의 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(Shore Remote Control Center ; SRCC)에 대한 시뮬레이션 기능은 제공되지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 선박운항 시뮬레이터 시스템들의 문제점을 해결하기 위해, 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능을 구현하고 교육훈련을 수행할 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법을 제시하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같이 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)에 대한 교육훈련이 가능하도록 하기 위해, 모니터링 및 원격제어 대상이 되는 자율운항선박의 운항을 모의하는 자율운항선박 시뮬레이터(MASS Simulator ; MaS)와, 자율운항선박 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(Traffic Ship Simulator ; TsS)와, 예를 들면, 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service Center ; VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent) 등과 같이, 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 객체 시뮬레이터(EtS)와, 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 원격으로 모니터링하는 기능을 모의하는 모니터링 시뮬레이터(Monitoring Station Simulator ; MSS)와, 특정 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하기 위해 선박의 조종실(Bridge)과 유사한 구성을 가지는 원격제어 시뮬레이터(Control Station Simulator ; CSS) 및 상기한 각각의 시뮬레이터들의 전체적인 동작 및 시뮬레이션 상황을 종합적으로 통제하는 시뮬레이션 통합관제 시스템(Instructor Operation Station ; IOS)을 포함하여 구성됨으로써, 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법을 제시하고자 하는 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기한 바와 같이 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성됨으로써, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)에 대한 교육훈련이 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법을 제시하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS) 육상원격제어(Shore Remote Control ; SRC) 시뮬레이터 시스템에 있어서, 다수의 자율운항선박(MASS)에 대한 운항을 각각 시뮬레이션하는 처리가 수행되도록 이루어지는 선박운항 시뮬레이션부; 상기 선박운항 시뮬레이션부를 통해 시뮬레이션되는 각각의 자율운항선박의 운항상황을 모니터링하여 위험발생을 예측하고 원격제어의 필요 여부를 판단하는 선박운항 모니터링 시스템의 기능을 모사하는 처리가 수행되도록 이루어지는 모니터링 시뮬레이션부; 상기 모니터링 시뮬레이션부를 통해 특정 자율운항선박에 대한 원격제어가 필요한 것으로 판단되면 해당 자율운항선박을 원격으로 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 원격제어 시뮬레이션부; 및 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하고 시뮬레이션의 시작, 진행, 종료의 전 과정을 통제하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통합관제부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 시스템은, 각각의 자율운항선박에 대한 정보와 제어명령을 포함하는 각종 데이터를 입력받기 위한 별도의 입력수단을 포함하여 이루어지는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력되는 정보와 상기 시스템의 전체적인 처리과정 및 결과를 포함하는 각종 데이터를 표시하기 위한 별도의 디스플레이나 표시수단을 포함하여 이루어지는 출력부; 유선 또는 무선통신 중 적어도 하나의 방식으로 통신을 행하여 각종 데이터를 송수신하기 위한 통신수단을 포함하여 이루어지는 통신부; 및 시뮬레이션 대상이 되는 자율운항선박 및 통항선(일반 유인선)에 대한 각종 정보가 저장되는 선박 데이터베이스와, 각각의 해역에 대한 각종 정보가 저장되는 해역 데이터베이스 및 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오와 시뮬레이션 결과를 포함하는 각종 데이터가 저장하기 위한 별도의 저장수단을 포함하는 시뮬레이션 데이터베이스를 포함하여 이루어지는 데이터베이스 서버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스템은, 상기 선박운항 시뮬레이션부, 상기 모니터링 시뮬레이션부, 상기 원격제어 시뮬레이션부 및 상기 통합관제부가 각각 별도의 위치에 설치되고 네트워크를 통해 연결되어 서로 통신 및 데이터의 송수신이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 선박운항 시뮬레이션부는, 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 자율운항선박 시뮬레이터(MASS Simulator ; MaS); 각각의 자율운항선박의 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(Traffic Ship Simulator ; TsS); 및 각각의 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 객체 시뮬레이터(EtS)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 자율운항선박 시뮬레이터(MaS) 및 상기 통항선 시뮬레이터(TsS)는, 모니터링 또는 원격제어의 대상이 되는 다수의 자율운항선박(MASS) 또는 통항선(유인 운항선)의 운항상황을 각각 모의할 수 있는 선박운항 시뮬레이터 시스템으로 구성되고, 각각의 상기 선박운항 시뮬레이터 시스템은 동일 또는 서로 호환 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 객체 시뮬레이터(EtS)는, 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service ; VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent)을 포함하는 자율운항선박 및 통항선의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링 시뮬레이션부는, 상기 선박운항 시뮬레이션부를 통해 시뮬레이션되는 다수의 자율운항선박의 운항상황을 원격으로 모니터링하고 모니터링 중 위험상황이 발생하면 미리 정해진 설정에 따라 원격제어의 필요 여부를 판단하는 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 모니터링 시뮬레이터(Monitoring Station Simulator ; MSS)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 모니터링 시뮬레이션부는, 복수의 모니터링 시뮬레이터(MSS) 콘솔과, 적어도 1대의 시니어(Senior) 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)(sSRCO)용 MSS 콘솔을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 원격제어 시뮬레이션부는, 자율운항선박의 원격조작을 위한 별도의 조작수단을 포함하여, 상기 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔로부터 특정 자율운항선박(MASS)에 대한 원격제어 지시가 수신되면 상기 조작수단을 통해 상기 해당 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 원격제어 시뮬레이터(Control Station Simulator ; CSS)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 원격제어 시뮬레이터(CSS)는, 원격제어 대상 자율운항선박의 상황을 파악하기 위한 각종 정보가 표시되는 다수의 모니터와, 자율운항선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단과, 통신을 위한 통신수단 및 자율운항선박의 원격제어를 위한 다수의 컨트롤러가 구비된 조작수단을 포함하여, 자율운항선박을 원격으로 조종하는데 필요한 모든 정보와 제어기능을 제공 가능하도록 실제 자율운항선박의 조종실(Bridge)을 모사하여 1인 제어가 가능한 조종실 콘솔의 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원격제어 다수의 원격제어 시뮬레이터(CSS)를 포함하여 구성되고, 각각의 원격제어 시뮬레이터(CSS)는 상기 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔로부터 원격제어 지시가 수신된 경우에만 해당 자율운항선박(MASS)에 대한 원격제어가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 모니터링 시뮬레이션부는, 원격제어 상황 발생시 미리 정해진 설정에 따라 또는 무작위로 상기 원격제어 시뮬레이션부에 구비된 복수의 원격제어 시뮬레이터(CSS) 중에서 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하고, 복수의 위험상황이 동시에 발생하거나, 지시된 상기 원격제어 시뮬레이터(CSS)에서 원격제어를 수행중에 다른 원격제어 상황이 발생하는 경우, 또는, 미리 정해진 일정 시간 동안 응답이 없거나 고장이나 장애가 발생하여 원격제어가 불가능한 경우는 원격제어 수행중이 아닌 다른 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 통합관제부는, 시뮬레이션의 진행상황과 모니터링 상태 및 원격제어 상황을 전체 또는 개별적으로 각각 확인할 수 있도록 하기 위한 디스플레이와, 선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단 및 통신을 위한 통신수단을 포함하여, 시뮬레이션 시나리오 작성, 시뮬레이션 시작, 정지, 종료의 통제, 시뮬레이션 상황 모니터링, 시뮬레이션 중 상황부여, 시뮬레이션 결과분석 및 브리핑을 포함하는 전체적인 시뮬레이션의 처리과정을 종합적으로 관리하고 통제하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통합관제 시스템(Instructor Operation Station ; IOS)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통합관제부는, 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오들 중에서 선택된 시나리오에 따라 시뮬레이션을 실행하도록 구성되고, 또는, 외부로부터 입력되는 데이터에 근거하여 시뮬레이션 시나리오를 작성하거나, 무작위로 시뮬레이션 시나리오를 생성하여 시뮬레이션을 실행하도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 통합관제부는, 미리 정해진 시나리오나 임의의 설정에 따라 자율운항선박의 운항을 시뮬레이션하고, 시나리오 종료 후 각각의 원격제어 수행과정 및 결과를 분석하고 평가하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 자율운항선박 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO) 교육훈련 방법에 있어서, 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 교육훈련생을 각각 배치하고, 상기 시스템의 통합관제부(IOS)를 통해 교육훈련을 위해 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오를 선택하거나 임의로 시뮬레이션 시나리오를 생성하여 시뮬레이션을 개시하도록 하는 처리가 수행되는 시뮬레이션 시작단계; 상기 시스템을 통해 시뮬레이션을 진행중 원격제어가 필요한 상황이 발생하면 상기 시스템의 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통하여 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 원격제어를 실행하도록 하는 처리가 수행되는 원격제어 실행단계; 시나리오가 완료될 때까지 상기 원격제어 실행단계의 처리를 반복하고, 시나리오가 완료되거나 종료지시가 수신되면 시뮬레이션을 종료하는 처리가 수행되는 시뮬레이션 종료단계; 및 각각의 상기 원격제어 시뮬레이터(CSS)를 통한 원격제어의 처리과정 및 결과를 미리 정해진 기준에 따라 각각 분석 및 평가하고 결과를 출력하는 처리가 상기 통합관제부(IOS)를 통해 수행되는 결과분석 및 평가단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법이 제공된다.
여기서, 상기 육상원격제어 시뮬레이터는, 상기에 기재된 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원격제어 실행단계는, 원격제어 처리결과 위험상황이 해소되었으면 시뮬레이션을 계속 진행하고, 복수의 위험상황이 동시에 발생하거나, 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에서 원격제어를 수행중 다른 위험상황이 발생하는 경우, 또는, 미리 정해진 일정 시간 동안 응답이 없거나 고장이나 장애가 발생하여 원격제어가 불가능한 경우는 상기 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통해 다른 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 원격제어를 실행하도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 모니터링 및 원격제어 대상이 되는 자율운항선박의 운항을 모의하는 자율운항선박 시뮬레이터(MaS)와, 자율운항선박 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(TsS)와, 예를 들면, 해상교통관제센터(VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent) 등과 같이, 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 객체 시뮬레이터(EtS)와, 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 원격으로 모니터링하는 기능을 모의하는 모니터링 시뮬레이터(MSS)와, 특정 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하기 위해 선박의 조종실(Bridge)과 유사한 구성을 가지는 원격제어 시뮬레이터(CSS) 및 상기한 각각의 시뮬레이터들의 전체적인 동작 및 시뮬레이션 상황을 종합적으로 통제하는 시뮬레이션 통합관제 시스템(IOS)을 포함하여 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공됨으로써, 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공됨으로써, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(SRCO)에 대한 교육훈련이 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있으며, 그것에 의해, 교육이나 훈련을 위하여 실제 선박이나 관제센터 또는 별도의 전용 훈련시설이 요구되는 한계가 있었던 기존의 교육훈련 방식에 비하여 보다 효과적이고 효율적으로 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO)에 대한 교육훈련이 이루어질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능을 구현하고 교육훈련을 수행할 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공됨으로써, 일반적으로, 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련을 위한 시뮬레이션 기능만이 제공되는 경우가 대부분이고 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)에 대한 시뮬레이션 기능은 제공되지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 선박운항 시뮬레이터 시스템들의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 선박운항 시뮬레이션부의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 선박운항 시뮬레이션부의 자율운항선박 시뮬레이터의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 모니터링 시뮬레이션부의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 원격제어 시뮬레이션부의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 통합관제부의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 실제 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템을 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 선박운항 시뮬레이션부의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 선박운항 시뮬레이션부의 자율운항선박 시뮬레이터의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 모니터링 시뮬레이션부의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 원격제어 시뮬레이션부의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 통합관제부의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 실제 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템을 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 종래, 일반적으로, 단지 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련을 위한 시뮬레이션 기능만이 제공되는 경우가 대부분이고, 다수의 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(Shore Remote Control Center ; SRCC)에 대한 시뮬레이션 기능은 제공되지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 선박운항 시뮬레이터 시스템들의 문제점을 해결하기 위해, 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능을 구현하고 교육훈련을 수행할 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)에 대한 교육훈련이 가능하도록 하기 위해, 모니터링 및 원격제어 대상이 되는 자율운항선박의 운항을 모의하는 자율운항선박 시뮬레이터(MASS Simulator ; MaS)와, 자율운항선박 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(Traffic Ship Simulator ; TsS)와, 예를 들면, 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service ; VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent) 등과 같이, 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 객체 시뮬레이터(EtS)와, 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 원격으로 모니터링하는 기능을 모의하는 모니터링 시뮬레이터(Monitoring Station Simulator ; MSS)와, 특정 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하기 위해 선박의 조종실(Bridge)과 유사한 구성을 가지는 원격제어 시뮬레이터(Control Station Simulator ; CSS) 및 상기한 각각의 시뮬레이터들의 전체적인 동작 및 시뮬레이션 상황을 종합적으로 통제하는 시뮬레이션 통합관제 시스템(Instructor Operation Station ; IOS)을 포함하여 구성됨으로써, 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성됨으로써, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)에 대한 교육훈련이 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법에 관한 것이다.
계속해서, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법의 구체적인 내용에 대하여 설명한다.
더 상세하게는, 먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)은, 크게 나누어, 외부에서 입력되거나 미리 정해진 설정에 따라 다수의 자율운항선박에 대한 운항을 각각 시뮬레이션하는 처리가 수행되도록 이루어지는 선박운항 시뮬레이션부(11)와, 선박운항 시뮬레이션부(11)을 통해 시뮬레이션되는 각각의 자율운항선박의 운항상황을 모니터링하여 충돌 등의 위험발생을 예측하고 원격제어의 필요 여부를 판단하는 모니터링 시스템의 기능을 모사하는 처리가 수행되도록 이루어지는 모니터링 시뮬레이션부(12)와, 모니터링 시뮬레이션부(12)를 통해 특정 자율운항 선박에 대한 원격제어가 필요한 것으로 판단되면 실제 선박과 동일하게 구현된 조작수단을 통하여 해당 선박을 원격으로 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 원격제어 시뮬레이션부(13)와, 상기한 각 부(11 ~13) 및 시스템(10)의 전체적인 동작을 제어하고 시뮬레이션의 시작, 진행, 종료의 전 과정을 통제하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통합관제부(14)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 시스템(10)은, 도시되지는 않았으나, 선박에 대한 정보와 제어명령 등을 포함하는 각종 데이터를 입력받기 위한 별도의 입력수단을 포함하여 이루어지는 입력부와, 입력부를 통해 입력되는 정보와 시스템의 전체적인 처리과정 및 결과를 포함하는 각종 데이터를 표시하기 위한 별도의 디스플레이나 표시수단을 포함하여 이루어지는 출력부와, 상기한 각 부 및 서버나 관제센터 등과 같은 외부 기기와 유선 또는 무선통신 중 적어도 하나의 방식으로 통신을 행하여 각종 데이터를 송수신하기 위한 통신수단을 포함하여 이루어지는 통신부 및 시뮬레이션의 수행을 위해 필요한 각종 정보와 처리결과 등을 포함하는 각종 데이터를 저장하기 위한 별도의 저장수단을 포함하여 이루어지는 데이터베이스부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기한 시스템(10)은, 상기한 각 부(11 ~14)가 각각 별도의 위치에 설치되고 서로 네트워크를 통해 연결되어 각자 데이터를 주고받을 수 있도록 구성될 수 있으며, 그것에 의해, 시스템(10)의 전체적인 구성 및 설치공간에 대한 자유도 및 효율성을 높일 수 있다.
아울러, 도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)의 선박운항 시뮬레이션부(11)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 선박운항 시뮬레이션부(11)는, 크게 나누어, 자율운항선박(MASS)의 운항을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 자율운항선박 시뮬레이터(MASS Simulator ; MaS)(21)와, 자율운항선박의 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(Traffic Ship Simulator ; TsS)(22) 및 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 객체 시뮬레이터(EtS)(23)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 자율운항선박 시뮬레이터(MaS)(21)는, 모니터링 또는 원격제어의 대상이 되는 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 각각 모의할 수 있는 선박운항 시뮬레이터 시스템으로 구성될 수 있다.
더욱이, 상기한 통항선 시뮬레이터(TsS)(22)는, 자율운항선박(MASS)의 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의할 수 있는 시뮬레이터 시스템으로 구성될 수 있다.
이때, 상기한 자율운항선박 시뮬레이터(MaS)(21)와 통항선 시뮬레이터(TsS)(22)는 각각 하드웨어적인 구성이 서로 호환되도록 구성될 수 있고, 필요에 따라 원격에 위치한 다른 시뮬레이터 시스템과 연동 가능하도록 구성될 수 있다.
더 상세하게는, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 2에 나타낸 선박운항 시뮬레이션부(11)의 자율운항선박 시뮬레이터(MaS)(21)의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기한 MaS(21)는, 미리 설정된 경로를 따라 추종하며 충돌위험이 있는 장애물이 존재할 경우 자동으로 충돌을 회피하고 다시 경로로 복귀하는 자율운항선박의 기본적인 성능을 재현할 수 있도록 구성되고, 필요시 사람이 직접 조종하는 TsS 기능도 수행할 수 있도록 조작콘솔과 자체 항해정보 시스템을 구비한 별도의 시뮬레이터(DeskPilot급 시스템)로 구성될 수 있다.
또한, 상기한 TsS(22)는, 자율운항선박의 주위에서 운항중인 일반 선박의 다양한 운항상황을 재현할 수 있도록 구성되고, 이를 위해, 상기한 MaS를 실제 사람이 조종하여 TsS로 활용하거나, 원격으로 연결된 외부 시뮬레이터 시스템을 실제 사람이 조종하거나, IOS에서 설정된 경로점(Way Point) 정보에 의해 자동으로 운항하거나 또는 IOS에서 제어하는 등을 통하여 보다 다양하고 정교한 상황을 부여할 수 있도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기한 객체 시뮬레이터(EtS)(23)는, 예를 들면, 해상교통관제센터(Vessel Traffic Service ; VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent) 등과 같이, 자율운항선박 및 통항선의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 구성으로부터, 통합관제부(14)로부터 입력되는 각종 설정값이나 데이터베이스에 미리 저장된 시나리오 등에 따라 각각의 자율운항선박 뿐만 아니라 주변에 항해하는 다른 통항선 및 관제센터 등과 같은 객체의 역할도 각각 개별적으로 모사할 수 있으므로, 선박의 운항중 발생할 수 있는 다양한 상황을 보다 폭넓고 상세하게 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 시뮬레이션의 현실성 및 이를 이용한 교육훈련의 효과를 더욱 높일 수 있다.
계속해서, 상기한 모니터링 시뮬레이션부(12)는, 상기한 바와 같이 하여 선박운항 시뮬레이션부(11)를 통해 시뮬레이션되는 다수의 자율운항선박의 운항상황을 원격으로 모니터링하고 모니터링 중 위험상황이 발생하면 미리 정해진 설정에 따라 원격제어의 필요 여부를 판단하는 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 모니터링 시뮬레이터(Monitoring Station Simulator ; MSS)로 구성될 수 있다.
더 상세하게는, 도 4를 참조하면, 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)의 모니터링 시뮬레이션부(12)의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기한 모니터링 시뮬레이션부(12)는, 예를 들면, 1명의 SRCO가 다수의 MASS 운항상황을 모니터링할 수 있도록 하는 동시에, 다수의 SRCO간 협업, 시니어(Senior) SRCO의 역할 재현 등을 위해 복수의 MSS 콘솔과 적어도 1대의 시니어(Senior) SRCO(sSRCO)용 MSS 콘솔을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기한 모니터링 시뮬레이션부(12)는, 현재 모니터링중인 모든 MASS의 운항상황을 확인 가능하도록 하기 위한 디스플레이 등을 포함하여 이루어지는 EASS(Entire Area Surveillance System)와, 예를 들면, MFC(Multi Function Console), ECDIS(Electronic Chart Display and Information System), NID(Navigation Information Display), 레이더 등과 같이, 선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단 및 IOS에서 각각의 MSS를 전체적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 CCTV 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
아울러, 상기한 원격제어 시뮬레이션부(13)는, 자율운항선박의 운항을 제어하기 위한 각종 장치가 구비되어 실제 자율운항선박의 조종실(Bridge)과 동일 내지 유사하게 구현되는 조작수단을 포함하여, 원격조작의 필요시 이러한 조작수단을 통해 특정 자율운항선박을 원격으로 제어하는 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 원격제어 시뮬레이터(Control Station Simulator ; CSS)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)의 원격제어 시뮬레이션부(13)의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 원격제어 시뮬레이션부(13)는, 모니터링 시뮬레이션부(12)의 모니터링 시뮬레이터(MSS) 및 통합관제부(14)의 통합관제 시스템(IOS)과 각각 연동되어, MSS에서 다수의 MASS를 모니터링중 특정 MASS에 위험상황이 발생하여 원격제어가 필요한 것으로 판단되어 MSS의 sSRCO로부터 원격제어 지시가 수신되면 원격제어사(SRCO)에 의해 해당 MASS에 대하여 필요한 원격제어를 수행할 수 있도록 이루어지는 다수의 원격제어 시뮬레이터(CSS)를 포함하여 구성될 수 있다.
이를 위해, 각각의 원격제어 시뮬레이터(CSS)는 실제 선박의 조종실(Bridge)과 같이 원격제어 대상 선박을 원격으로 조종하는데 필요한 모든 정보와 제어기능을 제공 가능하도록 구성되어야 하며, 즉, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전체적으로는 1인 제어가 가능한 형태의 조종실 콘솔의 형태로 구성되고, 원격제어 대상 선박의 상황을 SRCO가 가능한 빠른 시간 내에 파악할 수 있도록 각종 정보를 표시하는 다수의 모니터와, 선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단과, 통신을 위한 통신수단 및 실제 선박의 조작과 동일 내지 유사하게 구성되는 다수의 컨트롤러가 각각 구비된 조작수단을 포함하여 구성될 수 있다.
더욱이, 상기한 원격제어 시뮬레이션부(13)는, 각각의 CSS를 IOS에서 확인 가능하도록 하기 위한 CCTV가 설치될 수 있으며, MSS에서 집중 관찰하는 MASS(tMASS)로 설정되면 해당 선박의 정보가 CSS에 표시되고, sSRCO가 tMASS를 원격제어 대상선박(cMASS)으로 지정한 후에 해당 cMASS에 대한 제어가 가능하도록 구성될 수 있다.
상기한 바와 같이 하여 CSS에 할당된 cMASS의 원격조종이 가능한 상태가 되면 Ready 신호를 발생하여 sSRCO 콘솔로 전송하고, CSS실에도 현재 원격제어 모드에 있음을 식별할 수 있는 신호가 표시되며, 현재 CSS의 기능에 문제가 발생하거나 이미 원격제어를 수행중인 경우 등과 같이, 특정 CSS에서 원격제어를 수행할 수 없는 경우는 다른 CSS에서 해당 MASS의 조종을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 통합관제부(14)의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 상기한 통합관제부(14)는, 예를 들면, 메인서버나 중앙관제센터 등과 같이, 상기한 각 부(11 ~ 13)와 시스템(10)의 전체적인 동작을 제어하는 동시에, 예를 들면, 시뮬레이션 상황 설정, 시뮬레이션의 시작, 중지, 종료, 시뮬레이션 결과분석 등과 같이, 전체적인 시뮬레이션의 처리과정을 종합적으로 관리하고 통제하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통합관제 시스템(Instructor Operation Station ; IOS)으로 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기한 통합관제 시스템(IOS)은, 각각의 시뮬레이터(MaS, TsS, EtS, MSS, CSS)를 통한 시뮬레이션의 진행상황과 모니터링 상태 및 원격제어 상황을 전체 또는 개별적으로 각각 확인할 수 있도록 하기 위한 초대형 디스플레이와, 선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단 및 통신을 위한 통신수단 등을 포함하여, 교육훈련을 위한 시뮬레이션 시나리오 작성, 시뮬레이션 시작, 정지, 종료의 통제, 시뮬레이션 상황 모니터링, 시뮬레이션 중 상황부여, 시뮬레이션 결과분석 및 브리핑 등의 전체 상황에 대한 종합통제기능과, 시뮬레이션 시계재현을 통한 시뮬레이션 상황전시 기능, NID, RADAR, ECDIS 등과 같은 다양한 운항정보 화면을 선택적으로 표시하는 RIM(Remote Information Monitor) 기능 등을 각각 수행 가능하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 시스템(10)은, 각각의 시뮬레이터가 최소한 1세트 이상 구비되어야 하며, IOS 외에 MSS, CSS, MaS, TsS, EtS는 필요에 따라 각각 원하는 만큼 추가할 수 있도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기한 시스템(10)은, 시뮬레이션 대상이 되는 자율운항선박 및 통항선(일반 유인선)에 대한 각종 정보가 저장되는 선박 데이터베이스와, 각각의 해역에 대한 각종 정보가 저장되는 해역 데이터베이스 및 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오와 시뮬레이션 결과 등을 포함하는 각종 데이터가 저장되는 시뮬레이션 데이터베이스를 포함하여 이루어지는 데이터베이스 서버를 더 포함하여, 미리 정해진 시나리오에 따라, 또는, 자율운항선박의 다양한 운항경로를 임의로 생성 및 편집하고 저장하여 시뮬레이션을 수행 가능하도록 구성될 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 구성으로부터, 상기한 시스템(10)은, 원격제어 시뮬레이션부(13)에 복수의 원격제어 시뮬레이터(CSS)를 구비하여 원격제어 상황 발생시 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 해당 선박의 원격제어를 지시하고, 예를 들면, 복수의 위험상황이 동시에 발생하거나, 지시된 원격제어 시뮬레이터(CSS)에서 원격제어를 수행중에 다른 원격제어 상황이 발생하는 경우, 또는, 미리 정해진 일정 시간 동안 응답이 없거나 고장이나 장애가 발생하여 원격제어가 불가능한 경우 등과 같이, 원격제어가 원활하게 수행되지 않을 경우는 원격제어 수행중이 아닌 다른 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하는 처리가 모니터링 시뮬레이션부(12)(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통해 수행되도록 구성됨으로써, 자율운항선박의 운항중 사고발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.
즉, 도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)의 구체적인 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 8은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)의 실제 구성예를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
여기서, 도 8에 나타낸 실시예에서는, IOS 1 세트, MSS 1 세트, CSS 2 세트, MaS 3 세트, TsS 1 세트, EtS 1 세트로 구성된 SRCS 시스템의 구성예를 나타내고 있으나, 본 발명은 반드시 상기한 실시예에 나타낸 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 발명은, 상기한 본 발명의 실시예에 제시된 구성 이외에, 본 발명의 취지 및 본질을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 수정 및 변경하여 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.
더욱이, 상기한 바와 같은 구성으로부터, 본 발명에 따르면, 통합관제부(14)의 IOS에 교관이나 감독관이 위치하고 각각의 원격제어 시뮬레이터(CSS)에는 각각 교육훈련생이 위치하도록 하여, 미리 정해진 시나리오나 임의의 설정에 따라 자율운항선박의 운항을 시뮬레이션하고 원격제어 상황 발생시 미리 정해진 설정에 따라 순차적 또는 임의의 순서로 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 각각의 교육훈련생에 대한 원격제어 수행과정 및 결과를 평가하는 것에 의해, 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO)의 교육훈련 및 평가를 위한 시뮬레이션 시스템으로 활용될 수 있다.
즉, 도 9를 참조하면, 도 9는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)을 이용한 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10)을 이용한 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법은, 크게 나누어, 교육훈련을 위하여 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오를 선택하거나 임의로 시뮬레이션 시나리오를 생성하여 시뮬레이션을 개시하도록 하는 처리가 상기한 시스템(10)의 통합관제부(14)(IOS)를 통하여 수행되는 시뮬레이션 시작단계(S10)와, 상기한 시스템(10)의 각각의 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션을 진행중 원격제어가 필요한 상황이 발생하면 모니터링 시뮬레이션부(12)(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통해 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 원격제어를 실행하도록 하는 처리가 수행되는 원격제어 수행단계(S20)와, 시나리오가 완료될 때까지 상기한 원격제어 실행단계(S20)의 처리를 반복하고, 시나리오가 완료되거나 통합관제부(14)(IOS)로부터 종료지시가 수신되면 시뮬레이션을 종료하는 처리가 수행되는 시뮬레이션 종료단계(S30) 및 각각의 시뮬레이터(CSS)를 통한 원격제어의 처리과정 및 결과를 미리 정해진 기준에 따라 각각 분석 및 평가하고 결과를 출력하는 처리가 통합관제부(14)(IOS)를 통하여 수행되는 결과분석 및 평가단계(S40)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 원격제어 실행단계(S20)는, 원격제어 처리결과 위험상황이 해소되었으면 시뮬레이션을 계속 진행하고, 복수의 위험상황이 동시에 발생하거나, 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에서 원격제어를 수행중 다른 위험상황이 발생하는 경우, 또는, 미리 정해진 일정 시간 동안 응답이 없거나 고장이나 장애가 발생하여 원격제어가 불가능한 경우는 모니터링 시뮬레이션부(12)(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통해 다른 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 원격제어를 실행하도록 하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 내용으로부터, 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템(10) 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법을 용이하게 구현할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 현재 존재하지 않는 개념인 MSS를 도입하여 기존의 선박운항 시뮬레이터 시스템과 유사한 형태인 CSS 등과 연동함으로써 자율운항선박 육상원격제어센터(SCC)의 기능을 효과적으로 모의할 수 있으며, 이에 더하여, 육상원격제어센터에서 모니터링하는 다수의 자율운항선박에 각각 MaS를 할당하는 동시에, 자율운항선박의 운항에 영향을 미치는 TsS, EtS 등의 개념을 도입하여 보다 현실적이고 실제와 유사한 시뮬레이션이 이루어질 수 있다.
즉, 자율운항선박의 육상원격제어센터(SCC)나 육상제어사(SRCO)는 아직 국제적으로 공인된 개념이나 자격 기준 등이 존재하지 않으며, 아직까지 다수의 자율운항선박에 대한 육상 원격지원을 위한 시뮬레이터 시스템 또한 제시된 바 없으나, 자율운항선박의 개발과 더불어 이들의 기능과 역할, 자격조건 등에 대해 활발한 논의가 이루어지고 있으므로 조만간 SRCO에 대한 자격기준 등이 국제기구 등에서 정립될 것으로 예상되며, 이에, 본 발명은, 상기한 바와 같이 SRCO의 교육훈련을 위한 시뮬레이터 시스템을 구현하였다.
따라서 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 하여 자율운항선박의 도입에 따라 필연적으로 그 수요가 증가될 것으로 예상되는 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO)의 교육훈련을 위한 시뮬레이터 시스템을 구축함으로써, SRCO의 교육훈련을 통한 자율운항선박의 운항 안전성 향상 및 SRCO의 자격면허 취득/유지를 위한 시험평가 등에 활용 가능할 것으로 기대된다.
또한, 본 발명에 따르면, 자율운항선박의 육상제어 운항상황 재현을 통한 운항 위험요소 분석 및 해상교통 안전성 향상방안 도출을 위해 활용 가능하고, 다양한 운항상황(본선 주위의 다양한 장애물 존재, 협수로 운항, 다양한 해상/기상 상황 등)에서 육상에서 제어하는 자율운항선박이 선원이 탑승한 선박과 동등한 안전 운항능력을 가지는지 여부 판단 및 성능시험에 활용 가능하며, 다양한 운항상황(바람, 파랑, 조류, 안개 등 존재)을 설정하고 해당 상황에서 육상에서 제어하는 원격제어 시스템이 선원과 동등한 수준으로 운항 및 부두에 안전하게 접안 또는 이안하는지 여부 판단 및 성능시험 등에 활용 가능하여, 다양한 해상환경에서 자율운항선박의 운항 알고리즘에 대한 검증 시스템으로 폭넓게 적용 가능한 장점을 가지는 것이다.
아울러, 본 발명에 따르면, 예를 들면, 육상과의 통신 두절 상황이나 선내 주요 장비의 고장상황 또는 성능저하 상황을 설정하고, 각각의 상황에 대하여 육상제어센터에서 자율운항선박을 안전하게 운항할 수 있는지 및 그 한계는 어디까지인지 등을 시험하는 비상시 대응능력 시험장비로 활용 가능하며, 이에 더하여, 본선에 사고가 발생한 상황을 설정하고 해당 상황에서 사고에 대응하는 육상관제센터의 능력이 정상적으로 발휘되는지를 평가하는 사고대응 능력시험 장비로도 활용 가능한 장점을 가지는 것이다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 육상원격관제센터(SCC)와 자율운항선박의 연동 운항기능을 검증하기 위한 검증장비로 활용 가능하며, 다양한 본선 운항상황을 설정하고 육상제어 시뮬레이터에서 각종 센서신호와 다양한 정보를 모의하여 자율운항선박의 육상제어용 항해알림(Navigational Awareness) 장비가 본선 주위의 운항상황을 육상제어요원에게 실제 선원과 동등한 수준으로 제공할 수 있는지의 여부를 판단 및 성능 시험을 위한 항해알림 장비 기능 및 성능시험 장비로 활용 가능한 장점을 가지는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 시뮬레이션 기반 테스트 장비의 특성을 활용하여 실제 육상제어 시스템으로 수행하기 어려운 다양한 종류의 기능 및 성능 시험 등에 활용 가능하며, 다양한 센서, 장비 및 시스템의 연계, 통합을 통해 디지털 트윈(Digital twin bridge) 설계의 기반 기술로 활용 가능하다.
아울러, 또한, 본 발명에 따르면, 일반인을 대상으로 자율운항선박 육상제어센터의 기능 및 성능 홍보용 시스템으로 활용 가능하며, 육상제어 시뮬레이터 전문 교육체계 개발을 통한 체계적인 전문인력 양성 및 교육 커리큘럼 개발을 통한 교육역량 강화와 활용성 높은 매뉴얼 개발을 통한 현장 대응능력 제고에 기여할 수 있다.
여기서, 상기한 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들면, 선박운항 시뮬레이션부(11)에서 각각의 시뮬레이터(21 ~ 23)를 통하여 선박의 운항중 발생하는 다양한 상황을 시뮬레이션하는 처리나, 모니터링 시뮬레이션부(12)에서 선박의 운항상황을 모니터링하여 원격제어의 필요 여부를 판단하는 구체적인 동작이나 방법에 대하여는, 기존의 선박운항 시뮬레이터 및 선박운항 모니터링 시스템들의 구성 등을 참조하여 당업자가 적절히 구현할 수 있는 사항이므로, 이에, 본 발명에서는, 설명을 간략히 하기 위해, 상기한 바와 같이 종래기술의 문헌 등을 참고하여 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있는 내용에 대하여는 그상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 본 발명에 따르면, 모니터링 및 원격제어 대상이 되는 자율운항선박의 운항을 모의하는 자율운항선박 시뮬레이터(MaS)와, 자율운항선박 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(TsS)와, 예를 들면, 해상교통관제센터(VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent) 등과 같이, 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 객체 시뮬레이터(EtS)와, 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 원격으로 모니터링하는 기능을 모의하는 모니터링 시뮬레이터(MSS)와, 특정 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하기 위해 선박의 조종실(Bridge)과 유사한 구성을 가지는 원격제어 시뮬레이터(CSS) 및 상기한 각각의 시뮬레이터들의 전체적인 동작 및 시뮬레이션 상황을 종합적으로 통제하는 시뮬레이션 통합관제 시스템(IOS)을 포함하여 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공됨으로써, 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공됨으로써, 육상원격제어센터(SRCC)에서 다수의 자율운항선박(MASS)의 운항상황을 모니터링하고 유사시 특정 선박의 운항에 직접 개입하여 원격으로 제어하는 역할을 담당하는 육상원격제어사(SRCO)에 대한 교육훈련이 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있으며, 그것에 의해, 교육이나 훈련을 위하여 실제 선박이나 관제센터 또는 별도의 전용 훈련시설이 요구되는 한계가 있었던 기존의 교육훈련 방식에 비하여 보다 효과적이고 효율적으로 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO)에 대한 교육훈련이 이루어질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 시뮬레이션을 통하여 육상원격제어센터(SRCC)의 각 기능을 구현하고 교육훈련을 수행할 수 있도록 구성되는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법이 제공됨으로써, 일반적으로, 선박에 탑승한 선원이 다양한 환경에서 선박을 직접 조종하는데 필요한 교육훈련을 위한 시뮬레이션 기능만이 제공되는 경우가 대부분이고 다수의 자율운항선박(MASS)에 대하여 각각 운항을 모니터링하고 특정 선박에 대하여 수동운전이 필요한 것으로 판단되면 해당 선박을 원격으로 조종하는 육상원격제어센터(SRCC)에 대한 시뮬레이션 기능은 제공되지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 선박운항 시뮬레이터 시스템들의 문제점을 해결할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템
11. 선박운항 시뮬레이션부 12. 모니터링 시뮬레이션부
13. 원격제어 시뮬레이션부 14. 통합관제부
21. 자율운항선박 시뮬레이터 22. 통항선 시뮬레이터
23. 객체 시뮬레이터
11. 선박운항 시뮬레이션부 12. 모니터링 시뮬레이션부
13. 원격제어 시뮬레이션부 14. 통합관제부
21. 자율운항선박 시뮬레이터 22. 통항선 시뮬레이터
23. 객체 시뮬레이터
Claims (18)
- 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships ; MASS) 육상원격제어(Shore Remote Control ; SRC) 시뮬레이터 시스템에 있어서,
다수의 자율운항선박(MASS)에 대한 운항을 각각 시뮬레이션하는 처리가 수행되도록 이루어지는 선박운항 시뮬레이션부;
상기 선박운항 시뮬레이션부를 통해 시뮬레이션되는 각각의 자율운항선박의 운항상황을 모니터링하여 위험발생을 예측하고 원격제어의 필요 여부를 판단하는 선박운항 모니터링 시스템의 기능을 모사하는 처리가 수행되도록 이루어지는 모니터링 시뮬레이션부;
상기 모니터링 시뮬레이션부를 통해 특정 자율운항선박에 대한 원격제어가 필요한 것으로 판단되면 해당 자율운항선박을 원격으로 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 원격제어 시뮬레이션부; 및
상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하고 시뮬레이션의 시작, 진행, 종료의 전 과정을 통제하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통합관제부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 시스템은,
각각의 자율운항선박에 대한 정보와 제어명령을 포함하는 각종 데이터를 입력받기 위한 별도의 입력수단을 포함하여 이루어지는 입력부;
상기 입력부를 통해 입력되는 정보와 상기 시스템의 전체적인 처리과정 및 결과를 포함하는 각종 데이터를 표시하기 위한 별도의 디스플레이나 표시수단을 포함하여 이루어지는 출력부;
유선 또는 무선통신 중 적어도 하나의 방식으로 통신을 행하여 각종 데이터를 송수신하기 위한 통신수단을 포함하여 이루어지는 통신부; 및
시뮬레이션 대상이 되는 자율운항선박 및 통항선(일반 유인선)에 대한 각종 정보가 저장되는 선박 데이터베이스와, 각각의 해역에 대한 각종 정보가 저장되는 해역 데이터베이스 및 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오와 시뮬레이션 결과를 포함하는 각종 데이터가 저장하기 위한 별도의 저장수단을 포함하는 시뮬레이션 데이터베이스를 포함하여 이루어지는 데이터베이스 서버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 시스템은,
상기 선박운항 시뮬레이션부, 상기 모니터링 시뮬레이션부, 상기 원격제어 시뮬레이션부 및 상기 통합관제부가 각각 별도의 위치에 설치되고 네트워크를 통해 연결되어 서로 통신 및 데이터의 송수신이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 선박운항 시뮬레이션부는,
다수의 자율운항선박(MASS)의 운항을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 자율운항선박 시뮬레이터(MASS Simulator ; MaS);
각각의 자율운항선박의 주변에서 운항하는 통항선(일반 유인선)의 운항을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통항선(유인 운항선) 시뮬레이터(Traffic Ship Simulator ; TsS); 및
각각의 자율운항선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 객체 시뮬레이터(EtS)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 4항에 있어서,
상기 자율운항선박 시뮬레이터(MaS) 및 상기 통항선 시뮬레이터(TsS)는,
모니터링 또는 원격제어의 대상이 되는 다수의 자율운항선박(MASS) 또는 통항선(유인 운항선)의 운항상황을 각각 모의할 수 있는 선박운항 시뮬레이터 시스템으로 구성되고,
각각의 상기 선박운항 시뮬레이터 시스템은 동일 또는 서로 호환 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 4항에 있어서,
상기 객체 시뮬레이터(EtS)는,
해상교통관제센터(Vessel Traffic Service ; VTS), 도선사(Pilot), 항만당국(Port Authority), 대리점(Shipping Agent)을 포함하는 자율운항선박 및 통항선의 운항에 영향을 미칠 수 있는 각종 객체의 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 모니터링 시뮬레이션부는,
상기 선박운항 시뮬레이션부를 통해 시뮬레이션되는 다수의 자율운항선박의 운항상황을 원격으로 모니터링하고 모니터링 중 위험상황이 발생하면 미리 정해진 설정에 따라 원격제어의 필요 여부를 판단하는 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 모니터링 시뮬레이터(Monitoring Station Simulator ; MSS)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 7항에 있어서,
상기 모니터링 시뮬레이션부는,
복수의 모니터링 시뮬레이터(MSS) 콘솔과, 적어도 1대의 시니어(Senior) 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO)(sSRCO)용 MSS 콘솔을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 8항에 있어서,
상기 원격제어 시뮬레이션부는,
자율운항선박의 원격조작을 위한 별도의 조작수단을 포함하여, 상기 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔로부터 특정 자율운항선박(MASS)에 대한 원격제어 지시가 수신되면 상기 조작수단을 통해 상기 해당 자율운항선박(MASS)을 원격으로 제어하는 기능을 모의하는 처리가 수행되도록 이루어지는 원격제어 시뮬레이터(Control Station Simulator ; CSS)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 9항에 있어서,
상기 원격제어 시뮬레이터(CSS)는,
원격제어 대상 자율운항선박의 상황을 파악하기 위한 각종 정보가 표시되는 다수의 모니터와, 자율운항선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단과, 통신을 위한 통신수단 및 자율운항선박의 원격제어를 위한 다수의 컨트롤러가 구비된 조작수단을 포함하여, 자율운항선박을 원격으로 조종하는데 필요한 모든 정보와 제어기능을 제공 가능하도록 실제 자율운항선박의 조종실(Bridge)을 모사하여 1인 제어가 가능한 조종실 콘솔의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 10항에 있어서,
상기 원격제어 시뮬레이션부는,
다수의 원격제어 시뮬레이터(CSS)를 포함하여 구성되고,
각각의 원격제어 시뮬레이터(CSS)는 상기 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔로부터 원격제어 지시가 수신된 경우에만 해당 자율운항선박(MASS)에 대한 원격제어가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 11항에 있어서,
상기 모니터링 시뮬레이션부는,
원격제어 상황 발생시 미리 정해진 설정에 따라 또는 무작위로 상기 원격제어 시뮬레이션부에 구비된 복수의 원격제어 시뮬레이터(CSS) 중에서 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하고,
복수의 위험상황이 동시에 발생하거나, 지시된 상기 원격제어 시뮬레이터(CSS)에서 원격제어를 수행중에 다른 원격제어 상황이 발생하는 경우, 또는, 미리 정해진 일정 시간 동안 응답이 없거나 고장이나 장애가 발생하여 원격제어가 불가능한 경우는 원격제어 수행중이 아닌 다른 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 통합관제부는,
시뮬레이션의 진행상황과 모니터링 상태 및 원격제어 상황을 전체 또는 개별적으로 각각 확인할 수 있도록 하기 위한 디스플레이와, 선박에 구비되는 각종 항해장비를 재현하기 위한 모니터링 수단 및 통신을 위한 통신수단을 포함하여, 시뮬레이션 시나리오 작성, 시뮬레이션 시작, 정지, 종료의 통제, 시뮬레이션 상황 모니터링, 시뮬레이션 중 상황부여, 시뮬레이션 결과분석 및 브리핑을 포함하는 전체적인 시뮬레이션의 처리과정을 종합적으로 관리하고 통제하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통합관제 시스템(Instructor Operation Station ; IOS)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 13항에 있어서,
상기 통합관제부는,
미리 작성된 시뮬레이션 시나리오들 중에서 선택된 시나리오에 따라 시뮬레이션을 실행하도록 구성되고,
또는, 외부로부터 입력되는 데이터에 근거하여 시뮬레이션 시나리오를 작성하거나, 무작위로 시뮬레이션 시나리오를 생성하여 시뮬레이션을 실행하도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 제 13항에 있어서,
상기 통합관제부는,
미리 정해진 시나리오나 임의의 설정에 따라 자율운항선박의 운항을 시뮬레이션하고, 시나리오 종료 후 각각의 원격제어 수행과정 및 결과를 분석하고 평가하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템.
- 자율운항선박 육상원격제어사(Shore Remote Control Officer ; SRCO) 교육훈련 방법에 있어서,
육상원격제어 시뮬레이터 시스템의 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 교육훈련생을 각각 배치하고, 상기 시스템의 통합관제부(IOS)를 통해 교육훈련을 위해 미리 작성된 시뮬레이션 시나리오를 선택하거나 임의로 시뮬레이션 시나리오를 생성하여 시뮬레이션을 개시하도록 하는 처리가 수행되는 시뮬레이션 시작단계;
상기 시스템을 통해 시뮬레이션을 진행중 원격제어가 필요한 상황이 발생하면 상기 시스템의 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통하여 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 원격제어를 실행하도록 하는 처리가 수행되는 원격제어 실행단계;
시나리오가 완료될 때까지 상기 원격제어 실행단계의 처리를 반복하고, 시나리오가 완료되거나 종료지시가 수신되면 시뮬레이션을 종료하는 처리가 수행되는 시뮬레이션 종료단계; 및
각각의 상기 원격제어 시뮬레이터(CSS)를 통한 원격제어의 처리과정 및 결과를 미리 정해진 기준에 따라 각각 분석 및 평가하고 결과를 출력하는 처리가 상기 통합관제부(IOS)를 통해 수행되는 결과분석 및 평가단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법.
- 제 16항에 있어서,
상기 육상원격제어 시뮬레이터는,
청구항 1항 내지 청구항 15항 중 어느 한 항에 기재된 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법.
- 제 16항에 있어서,
상기 원격제어 실행단계는,
원격제어 처리결과 위험상황이 해소되었으면 시뮬레이션을 계속 진행하고,
복수의 위험상황이 동시에 발생하거나, 특정 원격제어 시뮬레이터(CSS)에서 원격제어를 수행중 다른 위험상황이 발생하는 경우, 또는, 미리 정해진 일정 시간 동안 응답이 없거나 고장이나 장애가 발생하여 원격제어가 불가능한 경우는 상기 모니터링 시뮬레이터(MSS)의 sSRCO 콘솔을 통해 다른 원격제어 시뮬레이터(CSS)에 원격제어를 지시하여 원격제어를 실행하도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 육상원격제어사(SRCO) 교육훈련 방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220113672A KR20240034532A (ko) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220113672A KR20240034532A (ko) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법 |
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|---|---|
| KR20240034532A true KR20240034532A (ko) | 2024-03-14 |
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ID=90249175
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| KR1020220113672A KR20240034532A (ko) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 자율운항선박 육상원격제어 시뮬레이터 시스템 및 이를 이용한 자율운항선박 육상원격제어사 교육훈련 방법 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101770026B1 (ko) | 2015-07-07 | 2017-08-31 | (주) 지씨에스씨 | 현실감 증대를 위한 소형 선박 운전 시뮬레이터의 조작기기 인터페이스 |
| KR101814869B1 (ko) | 2015-06-29 | 2018-01-31 | (주) 지씨에스씨 | 실 선박 운동방정식을 적용한 소형 선박 시뮬레이터 |
-
2022
- 2022-09-07 KR KR1020220113672A patent/KR20240034532A/ko not_active Application Discontinuation
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