KR20240080481A - Apparatus for visualizing navigation route using navigation data and method thereof - Google Patents

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KR20240080481A
KR20240080481A KR1020220163874A KR20220163874A KR20240080481A KR 20240080481 A KR20240080481 A KR 20240080481A KR 1020220163874 A KR1020220163874 A KR 1020220163874A KR 20220163874 A KR20220163874 A KR 20220163874A KR 20240080481 A KR20240080481 A KR 20240080481A
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navigation route
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KR1020220163874A
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나기현
변준석
임성호
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대한민국(관리부서: 행정안전부 국립과학수사연구원장)
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Abstract

본 발명은 항적 데이터를 이용한 항해 경로 시각화 장치 및 그 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 항적 데이터를 이용한 항해 경로 시각화 장치는 선박에 설치된 항해 장비로부터 추출된 항적 데이터를 획득하는 항적 데이터 획득부, 상기 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한 다음, 변환된 GPS 데이터를 이용하여 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 분석부, 그리고 획득한 거리, 속력 및 방향에 대한 값들을 일차원 차트 형식으로 변환하고, 오픈 서버로부터 획득한 지도에 항적을 마커 형식으로 표시하여 사용자 단말에 출력하는 제어부를 포함한다. The present invention relates to a navigation route visualization device and method using track data.
A navigation route visualization device using track data according to the present invention includes a track data acquisition unit that acquires track data extracted from navigation equipment installed on a ship, converts the obtained track data into GPS data, and then uses the converted GPS data. An analysis unit calculates the values for distance, speed, and direction according to the movement of the ship, converts the obtained values for distance, speed, and direction into a one-dimensional chart format, and marks the track on the map obtained from the open server. It includes a control unit that displays in a format and outputs it to the user terminal.

Description

항적 데이터를 이용한 항해 경로 시각화 장치 및 그 방법{Apparatus for visualizing navigation route using navigation data and method thereof}Apparatus for visualizing navigation route using navigation data and method thereof}

본 발명은 항적 데이터를 이용한 항해 경로 시각화 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박의 항해 장비(GPS 플로터, AIS, V-PASS 등)에서 추출한 항적 데이터를 분석하여, 거리, 속도, 방위각 등의 부가 정보를 추정하고 이를 시각화하는 항해 경로 시각화 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a navigation route visualization device and method using track data, and more specifically, to analyze track data extracted from a ship's navigation equipment (GPS plotter, AIS, V-PASS, etc.) to determine distance, speed, and azimuth. It relates to a navigation route visualization device and method for estimating additional information such as and visualizing it.

3면이 바다로 둘러싸인 대한민국은 물류, 레져, 어업을 목적으로 하는 선박들이 다수 바다에 운항중이며, 이로 인한 선박 전복, 침수, 익사 등 선박 사고 또는 법적으로 허용하는 영해를 벗어나거나 불법 어로행위 등의 사건이 많이 발생하고 있다.In the Republic of Korea, which is surrounded by the sea on three sides, many ships for logistics, leisure, and fishing purposes are operating in the sea, which can result in ship accidents such as ship capsizes, flooding, and drowning, or accidents that occur outside legally permitted territorial waters, or illegal fishing activities. Many incidents are occurring.

선박에 장착된 GPS 플로터, AIS(Auto Identification System), V-PASS(선박패스 장치)는 선박의 이동 경로(이하 항적)을 저장하는 장치로, 이 기기들에 저장된 항적은 사고 또는 사건 발생 시 원인을 규명하는데 단서가 될 수 있다.The GPS plotter, AIS (Auto Identification System), and V-PASS (vessel pass device) mounted on a ship are devices that store the ship's movement route (hereinafter referred to as track). The tracks stored in these devices are the cause of an accident or incident. It can be a clue in identifying .

GPS 플로터는 전자해도 위에 GPS의 실시간 위치 확인기능을 접목한 위치확인 장치로, 선박용 네이게이션과 같이 목적지로 이동하는 루트, 어장의 위치 기록 등의 기능을 제공한다. A GPS plotter is a positioning device that combines the real-time positioning function of GPS on an electronic chart. Like navigation for ships, it provides functions such as the route to the destination and recording the location of fishing grounds.

AIS는 선박의 항해안전 및 보안강화를 위하여 선박의 선명, 제원, 속력 등의 정보를 무선통신을 통하여 선박-선박, 선박-육상 간 자동 송수신 할 수 있는 항해장비로, 선박의 정확한 위치정보 수집 및 제공으로 항만 관제에 활용한다.AIS is a navigation equipment that can automatically transmit and receive information such as the ship's name, dimensions, and speed between ships and ships and ships and land through wireless communication in order to strengthen the navigational safety and security of ships. It collects accurate location information of ships and It is provided and used for port control.

V-PASS는 「선박패스(V-Pass) 장치 등의 설치기준 및 운영 등에 관한 고시」에 “선박패스 장치라 함은 해양사고 발생 시 신속한 대응을 위해 어선의 위치 및 긴급구조신호를 발신하며, 어선의 출항, 입항 신고를 자동으로 처리할 수 있는 장치로서 897MHz 대역의 주파수를 사용하는 무선설비를 말한다.”라고 정의되어 있으며, 「어선법 시행규칙」 제42조의2제1항에 따른 어선은 선박패스 장치를 설치하여야 한다고 의무 사항을 규정하고 있다.V-PASS is defined in the “Notice on Installation Standards and Operation of V-Pass Devices, etc.” and states that “Vessel pass devices transmit the location of fishing boats and emergency rescue signals for rapid response in the event of a marine accident. It is defined as “a device that can automatically process reports of departure and arrival of fishing vessels and is a wireless facility that uses a frequency in the 897 MHz band.” In accordance with Article 42-2 (1) of the Enforcement Rules of the Fishing Vessel Act, a fishing vessel is a vessel. It is mandatory to install a pass device.

그러나 종래의 항해 장비에서 추출된 항적 데이터는 일정 시간 간격으로 위도 및 경도에 따른 위치만을 단순 표기하므로 거리 속도, 방향 등의 변화를 추적하여 사고의 원인을 규명하기에는 정보가 부족한 문제점이 있었다. However, the track data extracted from conventional navigation equipment simply indicates the location according to latitude and longitude at regular time intervals, so there was a problem of insufficient information to track changes in distance, speed, direction, etc. to identify the cause of the accident.

대한민국 공개특허공보 제10-2022-0089866 호(2022.06.29. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2022-0089866 (published on June 29, 2022)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 선박의 항해 장비(GPS 플로터, AIS, V-PASS 등)에서 추출한 항적 데이터를 분석하여, 거리, 속도, 방위각 등의 부가 정보를 추정하고 이를 시각화하는 항해 경로 시각화 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is a navigation path visualization device that analyzes track data extracted from a ship's navigation equipment (GPS plotter, AIS, V-PASS, etc.) to estimate and visualize additional information such as distance, speed, and azimuth. and to provide a method thereof.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 항적 데이터를 이용한 항해 경로 시각화 장치는 선박에 설치된 항해 장비로부터 추출된 항적 데이터를 획득하는 항적 데이터 획득부, 상기 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한 다음, 변환된 GPS 데이터를 이용하여 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 분석부, 그리고 획득한 거리, 속력 및 방향에 대한 값들을 일차원 차트 형식으로 변환하고, 오픈 서버로부터 획득한 지도에 항적을 마커 형식으로 표시하여 사용자 단말에 출력하는 제어부를 포함한다. To achieve this technical task, a navigation route visualization device using track data according to an embodiment of the present invention includes a track data acquisition unit that acquires track data extracted from navigation equipment installed on a ship, and converts the obtained track data into GPS data. Then, the analysis unit calculates the values for distance, speed, and direction according to the movement of the ship using the converted GPS data, and converts the obtained values for distance, speed, and direction into a one-dimensional chart format and opens. It includes a control unit that displays the track in marker format on the map obtained from the server and outputs it to the user terminal.

지도에 표시된 복수의 선박 아이콘 중에서 특정 선박아이콘을 선택받을 경우 연산된 속도 및 방향에 따라 선박 아이콘을 이동시켜 상황 시뮬레이션을 제공하는 시뮬레이션부를 더 포함할 수 있다. When a specific ship icon is selected from among a plurality of ship icons displayed on the map, a simulation unit may be further included to provide situation simulation by moving the ship icon according to the calculated speed and direction.

상기 분석부는, 획득한 항적 데이터를 시계열적으로 나열하고, 나열된 항적 데이터를 위도, 경도 형식의 GPS 형식으로 변환할 수 있다. The analysis unit may list the acquired track data in time series and convert the listed track data into GPS format in latitude and longitude format.

상기 분석부는, 하버사인(Haversine) 공식을 이용하여 선박의 이동거리를 산출할 수 있다. The analysis unit can calculate the moving distance of the ship using the Haversine formula.

여기서, 는 두 점의 각 위도 좌표를 나타내고, 는 두 점 사이의 각 경도 좌표를 나타낸다. here, represents the angular latitude coordinates of the two points, represents each longitude coordinate between two points.

상기 두 위경도의 좌표 점을 잇는 호의 중심각()은, 하기의 수학식으로 정의될 수 있다. The central angle of the arc connecting the two coordinate points of latitude and longitude ( ) can be defined by the following equation.

상기 분석부는, 호의 중심각()과 지구의 반지름(r) 값을 하기의 수학식에 대입하여 선박의 이동거리를 산출할 수 있다. The analysis unit determines the central angle of the arc ( ) and the Earth's radius (r) values can be substituted into the equation below to calculate the moving distance of the ship.

상기 분석부는, 항해 장비에 설정된 기록 간격과 기록 간격 내에서 이동한 거리를 이용하여 구간 내 평균 속력을 산출할 수 있다. The analysis unit can calculate the average speed within the section using the recording interval set in the navigation equipment and the distance traveled within the recording interval.

상기 분석부는, 하기의 수학식을 이용하여 자오선 북쪽을 기준으로 시계방향으로 잰 각인 진북방위각을 산출할 수 있다. The analysis unit can calculate the true north azimuth, which is an angle measured clockwise based on the north meridian, using the following equation.

여기서, 은 선박의 출발 지점을 나타내고, 는 선박의 도착 지점의 좌표를 나타내며, 는 와 의 차이로 정의될 수 있다.here, represents the departure point of the ship, represents the coordinates of the ship's arrival point, Is and It can be defined as the difference between .

상기 분석부는, 라디안 를 디그리 로 변환하여 하기의 수학식과 같이 초기 방위각을 산출하며, The analysis unit is degree Convert to calculate the initial azimuth as shown in the equation below,

상기 산출된 초기 방위각을 역정하여 최종 방위각을 산출할 수 있다. The final azimuth can be calculated by reversing the calculated initial azimuth.

상기 제어부는, 오픈 서버로부터 구글 지도, 위성 지도 및 등고선 형식의 지도 중에서 적어도 하나의 지도를 획득하고, 획득한 지도에 선박의 이동 거리, 속력 및 방향을 이용하여 선박의 위치를 마커 형식으로 출력할 수 있다. The control unit acquires at least one map among Google maps, satellite maps, and contour-type maps from an open server, and outputs the location of the ship in marker format using the moving distance, speed, and direction of the ship on the acquired map. You can.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치를 이용한 항해 경로 시각화 방법은 선박에 설치된 항해 장비로부터 추출된 항적 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한 다음, 변환된 GPS 데이터를 이용하여 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계, 획득한 거리, 속력 및 방향에 대한 값들을 일차원 차트 형식으로 변환하고, 오픈 서버로부터 획득한 지도에 항적을 마커 형식으로 표시하여 사용자 단말에 출력하는 단계를 포함한다. In addition, the navigation route visualization method using a navigation route visualization device according to an embodiment of the present invention includes obtaining track data extracted from navigation equipment installed on a ship, converting the obtained track data into GPS data, and then converting the converted track data into GPS data. Calculating the values for distance, speed, and direction according to the movement of the ship using GPS data, converting the obtained values for distance, speed, and direction into a one-dimensional chart format, and tracking them on a map obtained from an open server. It includes the step of displaying in marker format and outputting it to the user terminal.

이와 같이 본 발명에 따르면, 항해 장비에서 추출한 항적 데이터를 지도 위에 표기하고, 항해 장비에 설정된 항적 기록 시간의 간격 정보를 바탕으로 각 항적 지점 간 거리, 속도 및 방향을 계산하고 이를 시각화한 후 선박의 시간에 따른 이동 경로와 속도, 방향정보를 계산하여 제공하므로 사고의 원인을 보다 상세히 규명할 수 있는 효과를 도모할 수 있다. In this way, according to the present invention, the track data extracted from the navigation equipment is marked on the map, the distance, speed and direction between each track point are calculated based on the interval information of the track recording time set in the navigation equipment, and these are visualized and then the ship's By calculating and providing movement path, speed, and direction information over time, it can help identify the cause of the accident in more detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치를 이용한 항해 경로 시각화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S240단계를 설명하기 위한 예시도이다. 1 is a configuration diagram illustrating a navigation route visualization device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart for explaining a navigation route visualization method using a navigation route visualization device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an example diagram for explaining step S240 shown in Figure 2.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 측정 대상자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the measurement subject, operator's intention, or custom. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치(100)에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the navigation route visualization device 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail using FIG. 1.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치를 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a configuration diagram illustrating a navigation route visualization device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치(100)는 항적 데이터 획득부(110), 분석부(120), 제어부(130) 및 시뮬레이션부(140)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the navigation route visualization device 100 according to an embodiment of the present invention includes a track data acquisition unit 110, an analysis unit 120, a control unit 130, and a simulation unit 140. .

먼저 항적 데이터 획득부(110)는 선박의 항해 장비(GPS 플로터, AIS, V-PASS 등)에서 추출한 항적 데이터를 획득한다. First, the track data acquisition unit 110 acquires track data extracted from the ship's navigation equipment (GPS plotter, AIS, V-PASS, etc.).

분석부(120)는 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한 다음, 변환된 GPS 데이터를 이용하여 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산한다. The analysis unit 120 converts the acquired track data into GPS data, and then uses the converted GPS data to calculate values for distance, speed, and direction according to the movement of the ship.

제어부(130)는 획득한 거리, 속력 및 방향에 대한 값들을 일차원 차트 형식으로 변환하고, 오픈 서버로부터 획득한 지도에 항적을 마커 형식으로 표시한다. 또한, 제어부(130) 복수의 마커를 연결하여 선박의 이동 경로를 출력한다. The control unit 130 converts the obtained values for distance, speed, and direction into a one-dimensional chart format, and displays the track in marker format on the map obtained from the open server. Additionally, the control unit 130 connects a plurality of markers to output the vessel's movement path.

마지막으로 시뮬레이션부(140)는 지도에 표시된 복수의 선박 아이콘 중에서 특정 선박아이콘을 선택받을 경우 연산된 속도 및 방향에 따라 선박 아이콘을 이동시키는 상황 시뮬레이션을 제공한다. Lastly, the simulation unit 140 provides a situation simulation that moves the ship icon according to the calculated speed and direction when a specific ship icon is selected from among a plurality of ship icons displayed on the map.

도 2 및 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치(100)를 이용한 항해 경로 시각화 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다. The navigation route visualization method using the navigation route visualization device 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail using FIGS. 2 and 3 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치를 이용한 항해 경로 시각화 방법을 설명하기 위한 순서도이다. Figure 2 is a flowchart for explaining a navigation route visualization method using a navigation route visualization device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항해 경로 시각화 장치(100)는 선박에 설치된 항해 장비로부터 항적 데이터를 획득한다(S210). As shown in FIG. 2, the navigation route visualization device 100 according to an embodiment of the present invention acquires track data from navigation equipment installed on the ship (S210).

항적 데이터는 시간에 흐름에 따라 기록된 위치 정보를 포함한다. 더욱 자세히 설명하면, 항적 데이터는 정적정보, 항해 정보 및 동적 정보를 포함하며, 정적정보는 선박명, 호출부호, IMO 번호 및 MMSI 식별부호 중에서 적어도 하나를 포함한다. 항해 정보는 목적지, 도착예정시간, 흘수 및 항해상태 중에서 적어도 하나를 포함한다. Track data includes location information recorded over time. In more detail, the track data includes static information, navigation information, and dynamic information, and the static information includes at least one of the ship name, call sign, IMO number, and MMSI identification code. Navigation information includes at least one of destination, estimated time of arrival, draft, and navigation status.

또한, 동적정보는 선박의 위치(위도 및 경도), 속도, 침로 및 선회율 중에서 적어도 하나를 포함한다. Additionally, the dynamic information includes at least one of the vessel's location (latitude and longitude), speed, course, and rate of turn.

그 다음, 분석부(120)는 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한다(S220). Next, the analysis unit 120 converts the acquired track data into GPS data (S220).

부연하자면, 분석부(120)는 획득한 항적 데이터를 시계열적으로 나열한다. 그 다음, 분석부(120)는 이진 데이터로 형성된 항적 데이터를 위도, 경도 형식의 GPS 형식의 데이터로 변환한다. To elaborate, the analysis unit 120 lists the acquired track data in time series. Next, the analysis unit 120 converts the track data formed of binary data into GPS format data in latitude and longitude format.

S220단계가 완료되면, 분석부(120)는 GPS 형식으로 변환된 항적 데이터를 이용하여 선박의 이동 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 산출한다(S230). When step S220 is completed, the analysis unit 120 calculates values for the moving distance, speed, and direction of the vessel using the track data converted to GPS format (S230).

분석부(120)는 하기의 수학식 1과 같이 하버사인(Haversine) 공식을 이용하여 선박의 이동거리를 산출한다. The analysis unit 120 calculates the moving distance of the ship using the Haversine formula as shown in Equation 1 below.

먼저, 분석부(120)는 두 위경도의 좌표 점을 잇는 호의 중심각()을 산출한다. First, the analysis unit 120 calculates the central angle of the arc connecting the two latitude and longitude coordinate points ( ) is calculated.

여기서, 는 두 점의 각 위도 좌표를 나타내고, 는 두 점 사이의 각 경도 좌표를 나타낸다. here, represents the angular latitude coordinates of the two points, represents each longitude coordinate between two points.

한편, 상기의 우변에 기재된 호의 중심각()은 하기의 수학식 2를 통해 정의될 수 있다. Meanwhile, the central angle of the arc described on the right side above ( ) can be defined through Equation 2 below.

그 다음, 분석부(120)는 호의 중심각()과 지구의 반지름(r) 값을 하기의 수학식 3에 대입하여 거리(d)를 산출한다. Next, the analysis unit 120 determines the central angle of the arc ( ) and the Earth's radius (r) values are substituted into Equation 3 below to calculate the distance (d).

여기서, 거리(d)는 미터 단위로 표기될 수 있으며, 속력의 계산에 사용될 수 있다. Here, the distance (d) can be expressed in meters and can be used to calculate speed.

분석부(120)는 항해 장비에 설정된 기록 간격과 기록 간격 내에서 이동한 거리를 이용하여 구간 내 평균 속력을 산출한다. The analysis unit 120 calculates the average speed within the section using the recording interval set in the navigation equipment and the distance traveled within the recording interval.

이때, 속력은 해양 또는 항공 분야에서 사용하는 단위로 한 시간에 1해리(1852m)를 움직이는 속력인 노트(Knot)를 계산하여 시속(km/h)와 병기하여 표기될 수 있다. At this time, speed is a unit used in the maritime or aviation fields and can be expressed in conjunction with speed (km/h) by calculating knots, which are the speed of moving 1 nautical mile (1852m) per hour.

그 다음, 분석부(120)는 구면좌표계에서 잰 각도로 원점에 있는 관측자로부터 대상까지의 벡터를 기준 평면에 수직으로 투영해서 그것이 기준 평면 위에 있는 기준 벡터와 이루는 각으로 방향을 계산한다. 다만, 항법에서 사용하는 방위각은 자오선 북쪽을 기준으로 시계방향으로 잰 각인 진북방위각을 하기의 수학식 4와 같이 산출할 수 있다. Next, the analysis unit 120 projects the vector from the observer at the origin to the target at an angle measured in a spherical coordinate system perpendicularly to the reference plane and calculates the direction as the angle it makes with the reference vector on the reference plane. However, the azimuth used in navigation is the true north azimuth, which is an angle measured clockwise based on the north of the meridian, and can be calculated using Equation 4 below.

여기서, 은 선박의 출발 지점을 나타내고, 는 선박의 도착 지점의 좌표를 나타내며, 는 와 의 차이로 정의될 수 있다. 한편, Arctan 함수는 범위의 값을 반환하므로, 이 값을 나침반 방위로 정규화 해주어야 한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 라디안 를 디그리 로 변환하여 도 단위의 초기 방위각 계산이 수행한다. here, represents the departure point of the ship, represents the coordinates of the ship's arrival point, Is and It can be defined as the difference between . Meanwhile, the Arctan function is Since it returns a range value, this value must be normalized to the compass direction. Therefore, in the embodiment of the present invention, radian degree An initial azimuth calculation in degrees is performed by converting to .

한편, 초기 방위각은 하기의 수학식 5를 이용하여 산출된다. Meanwhile, the initial azimuth is calculated using Equation 5 below.

따라서, 분석부(120)는 도착지로부터 출발지까지의 초기 방위각을 구한 뒤 역전하여 최종 방위각을 산출한다. Accordingly, the analysis unit 120 obtains the initial azimuth from the destination to the departure point and then reverses it to calculate the final azimuth.

S230단계가 완료되면, 제어부(130)는 산출된 선박의 이동 거리, 속력 및 방향을 이용하여 항적을 지도에 마커 형식으로 표시한다(S240). When step S230 is completed, the control unit 130 displays the track in a marker format on the map using the calculated moving distance, speed, and direction of the vessel (S240).

도 3은 도 2에 도시된 S240단계를 설명하기 위한 예시도이다. Figure 3 is an example diagram for explaining step S240 shown in Figure 2.

제어부(130)는 오픈 서버로부터 구글 지도, 위성 지도 및 등고선 형식의 지도 중에서 적어도 하나의 지도를 획득한다. 그리고, 제어부(130)는 획득한 지도에 상기 S230단계에서 획득한 선박의 이동 거리, 속력 및 방향을 이용하여 시계열적으로 마커 형식으로 표시하여 사용자 단말로 출력한다. The control unit 130 obtains at least one map among Google maps, satellite maps, and contour maps from the open server. Then, the control unit 130 displays the obtained map in a time-serial marker format using the moving distance, speed, and direction of the ship obtained in step S230 and outputs it to the user terminal.

그 다음, 제어부(130)는 표시된 마커를 상호 연결하여 경로를 시각화하고, 선박의 이동 거리, 속력 및 방향을 차트 형식으로 표시한다. Next, the control unit 130 interconnects the displayed markers to visualize the path and displays the vessel's moving distance, speed, and direction in a chart format.

이때, 사용자로부터 특정 마커를 선택받을 경우, 제어부(130)는 해당되는 마커의 좌표값을 출력한다. At this time, when a specific marker is selected by the user, the control unit 130 outputs the coordinate values of the corresponding marker.

마지막으로 특정 선박의 아이콘을 사용자로부터 선택받으면, 시뮬레이션부(140)는 선박 아이콘이 산출된 속도 및 방향에 따라 이동하는 시뮬레이션을 출력한다. 즉, 시뮬레이션부(140)는 해당되는 선박의 변화를 추적하여 특정 상황 또는 사고 상황에 대한 원인을 규명할 수 있는 정보를 제공한다. Finally, when the icon of a specific ship is selected by the user, the simulation unit 140 outputs a simulation in which the ship icon moves according to the calculated speed and direction. That is, the simulation unit 140 tracks changes in the relevant ship and provides information that can identify the cause of a specific situation or accident situation.

이와 같이 본 발명에 따르면, 항해 장비에서 추출한 항적 데이터를 지도 위에 표기하고, 항해 장비에 설정된 항적 기록 시간의 간격 정보를 바탕으로 각 항적 지점 간 거리, 속도 및 방향을 계산하고 이를 시각화한 후 선박의 시간에 따른 이동 경로와 속도, 방향정보를 계산하여 제공하므로 사고의 원인을 보다 상세히 규명할 수 있는 효과를 도모할 수 있다. In this way, according to the present invention, the track data extracted from the navigation equipment is marked on the map, the distance, speed and direction between each track point are calculated based on the interval information of the track recording time set in the navigation equipment, and these are visualized and then the ship's By calculating and providing movement path, speed, and direction information over time, it can help identify the cause of the accident in more detail.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the patent claims below.

100 : 항해 경로 시각화 장치
110 : 항적 데이터 획득부
120 : 분석부
130 : 제어부
140 : 시뮬레이션부100: navigation route visualization device
110: Track data acquisition unit
120: analysis department
130: control unit
140: Simulation unit

Claims (20)

항적 데이터를 이용한 항해 경로 시각화 장치에 있어서,
선박에 설치된 항해 장비로부터 추출된 항적 데이터를 획득하는 항적 데이터 획득부,
상기 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한 다음, 변환된 GPS 데이터를 이용하여 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 분석부, 그리고
획득한 거리, 속력 및 방향에 대한 값들을 일차원 차트 형식으로 변환하고, 오픈 서버로부터 획득한 지도에 항적을 마커 형식으로 표시하여 사용자 단말에 출력하는 제어부를 포함하는 항해 경로 시각화 장치. In a navigation route visualization device using track data,
A track data acquisition unit that acquires track data extracted from navigation equipment installed on the ship,
An analysis unit that converts the acquired track data into GPS data and then calculates values for distance, speed, and direction according to the movement of the vessel using the converted GPS data, respectively, and
A navigation route visualization device including a control unit that converts the obtained values for distance, speed, and direction into a one-dimensional chart format, displays the track in marker format on a map obtained from an open server, and outputs it to a user terminal. 제1항에 있어서,
지도에 표시된 복수의 선박 아이콘 중에서 특정 선박아이콘을 선택받을 경우 연산된 속도 및 방향에 따라 선박 아이콘을 이동시켜 상황 시뮬레이션을 제공하는 시뮬레이션부를 더 포함하는 항해 경로 시각화 장치.According to paragraph 1,
A navigation route visualization device further comprising a simulation unit that provides situation simulation by moving the ship icon according to the calculated speed and direction when a specific ship icon is selected from among a plurality of ship icons displayed on the map. 제1항에 있어서,
상기 분석부는,
획득한 항적 데이터를 시계열적으로 나열하고, 나열된 항적 데이터를 위도, 경도 형식의 GPS 형식으로 변환하는 항해 경로 시각화 장치.According to paragraph 1,
The analysis unit,
A navigation route visualization device that lists acquired track data in time series and converts the listed track data into GPS format in latitude and longitude format. 제1항에 있어서,
상기 분석부는,
하버사인(Haversine) 공식을 이용하여 선박의 이동거리를 산출하는 항해 경로 시각화 장치:

여기서, 는 두 점의 각 위도 좌표를 나타내고, 는 두 점 사이의 각 경도 좌표를 나타낸다. According to paragraph 1,
The analysis department,
Navigation route visualization device that calculates the vessel's travel distance using the Haversine formula:

here, represents the angular latitude coordinates of the two points, represents each longitude coordinate between two points. 제4항에 있어서,
상기 두 위경도의 좌표 점을 잇는 호의 중심각()은,
하기의 수학식으로 정의되는 항해 경로 시각화 장치:
According to paragraph 4,
The central angle of the arc connecting the two coordinate points of latitude and longitude ( )silver,
Navigation route visualization device defined by the following equation:
 제5항에 있어서,
상기 분석부는,
호의 중심각()과 지구의 반지름(r) 값을 하기의 수학식에 대입하여 선박의 이동거리를 산출하는 항해 경로 시각화 장치:
According to clause 5,
The analysis unit,
The central angle of the arc ( ) and the Earth's radius (r) value are substituted into the following equation to calculate the ship's travel distance:
 제6항에 있어서,
상기 분석부는,
항해 장비에 설정된 기록 간격과 기록 간격 내에서 이동한 거리를 이용하여 구간 내 평균 속력을 산출하는 항해 경로 시각화 장치. According to clause 6,
The analysis unit,
A navigation route visualization device that calculates the average speed within a section using the recording interval set in the navigation equipment and the distance traveled within the recording interval. 제6항에 있어서,
상기 분석부는,
하기의 수학식을 이용하여 자오선 북쪽을 기준으로 시계방향으로 잰 각인 진북방위각을 산출하는 항해 경로 시각화 장치:

여기서, 은 선박의 출발 지점을 나타내고, 는 선박의 도착 지점의 좌표를 나타내며, 는 와 의 차이로 정의될 수 있다.According to clause 6,
The analysis unit,
A navigation route visualization device that calculates the true north azimuth, which is an angle measured clockwise based on the north of the meridian, using the following equation:

here, represents the departure point of the ship, represents the coordinates of the ship's arrival point, Is and It can be defined as the difference between . 제6항에 있어서,
상기 분석부는,
라디안 를 디그리 로 변환하여 하기의 수학식과 같이 초기 방위각을 산출하며,

상기 산출된 초기 방위각을 역정하여 최종 방위각을 산출하는 항해 경로 시각화 장치.According to clause 6,
The analysis unit,
radian degree Convert to calculate the initial azimuth as shown in the equation below,

A navigation route visualization device that calculates the final azimuth by reversing the calculated initial azimuth. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
오픈 서버로부터 구글 지도, 위성 지도 및 등고선 형식의 지도 중에서 적어도 하나의 지도를 획득하고,
획득한 지도에 선박의 이동 거리, 속력 및 방향을 이용하여 선박의 위치를 마커 형식으로 출력하는 항해 경로 시각화 장치.According to paragraph 1,
The control unit,
Obtain at least one map among Google maps, satellite maps, and contour maps from an open server,
A navigation route visualization device that outputs the ship's position in marker format using the ship's moving distance, speed, and direction on the acquired map. 항해 경로 시각화 장치를 이용한 항해 경로 시각화 방법에 있어서,
선박에 설치된 항해 장비로부터 추출된 항적 데이터를 획득하는 단계,
상기 획득한 항적 데이터를 GPS 데이터로 변환한 다음, 변환된 GPS 데이터를 이용하여 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계,
획득한 거리, 속력 및 방향에 대한 값들을 일차원 차트 형식으로 변환하고, 오픈 서버로부터 획득한 지도에 항적을 마커 형식으로 표시하여 사용자 단말에 출력하는 단계를 포함하는 항해 경로 시각화 방법.In the navigation route visualization method using a navigation route visualization device,
Obtaining track data extracted from navigation equipment installed on the ship,
Converting the acquired track data into GPS data, and then calculating values for distance, speed, and direction according to the movement of the vessel using the converted GPS data, respectively;
A navigation route visualization method comprising converting the obtained values for distance, speed, and direction into a one-dimensional chart format, displaying the track in marker format on a map obtained from an open server, and outputting it to a user terminal. 제11항에 있어서,
지도에 표시된 복수의 선박 아이콘 중에서 특정 선박아이콘을 선택받을 경우 연산된 속도 및 방향에 따라 선박 아이콘을 이동시켜 상황 시뮬레이션을 제공하는 단계를 더 포함하는 항해 경로 시각화 방법.According to clause 11,
A navigation route visualization method further comprising providing a situation simulation by moving the ship icon according to the calculated speed and direction when a specific ship icon is selected from among a plurality of ship icons displayed on the map. 제11항에 있어서,
상기 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계는,
획득한 항적 데이터를 시계열적으로 나열하고, 나열된 항적 데이터를 위도, 경도 형식의 GPS 형식으로 변환하는 항해 경로 시각화 방법. According to clause 11,
The step of calculating the values for the distance, speed, and direction according to the movement of the ship, respectively,
A navigation route visualization method that lists acquired track data in time series and converts the listed track data into GPS format in latitude and longitude format. 제11항에 있어서,
상기 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계는,
하버사인(Haversine) 공식을 이용하여 선박의 이동거리를 산출하는 항해 경로 시각화 방법:

여기서, 는 두 점의 각 위도 좌표를 나타내고, 는 두 점 사이의 각 경도 좌표를 나타낸다. According to clause 11,
The step of calculating the values for the distance, speed, and direction according to the movement of the ship, respectively,
How to visualize a sailing path using the Haversine formula to calculate a ship's travel distance:

here, represents the angular latitude coordinates of the two points, represents each longitude coordinate between two points. 제14항에 있어서,
상기 두 위경도의 좌표 점을 잇는 호의 중심각()은,
하기의 수학식으로 정의되는 항해 경로 시각화 방법:
According to clause 14,
The central angle of the arc connecting the two coordinate points of latitude and longitude ( )silver,
A navigation route visualization method defined by the following equation:
 제15항에 있어서,
상기 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계는,
호의 중심각()과 지구의 반지름(r) 값을 하기의 수학식에 대입하여 선박의 이동거리를 산출하는 항해 경로 시각화 방법:
According to clause 15,
The step of calculating the values for the distance, speed, and direction according to the movement of the ship, respectively,
The central angle of the arc ( ) and the Earth's radius (r) value are substituted into the following equation to calculate the ship's moving distance:
 제16항에 있어서,
상기 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계는,
항해 장비에 설정된 기록 간격과 기록 간격 내에서 이동한 거리를 이용하여 구간 내 평균 속력을 산출하는 항해 경로 시각화 방법. According to clause 16,
The step of calculating the values for the distance, speed, and direction according to the movement of the ship, respectively,
A navigation route visualization method that calculates the average speed within a section using the recording interval set in navigation equipment and the distance traveled within the recording interval. 제16항에 있어서,
상기 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계는,
하기의 수학식을 이용하여 자오선 북쪽을 기준으로 시계방향으로 잰 각인 진북방위각을 산출하는 항해 경로 시각화 방법:

여기서, 은 선박의 출발 지점을 나타내고, 는 선박의 도착 지점의 좌표를 나타내며, 는 와 의 차이로 정의될 수 있다.According to clause 16,
The step of calculating the values for the distance, speed, and direction according to the movement of the ship, respectively,
A navigation route visualization method that calculates true north azimuth, which is an angle measured clockwise relative to the north of the meridian, using the following equation:

here, represents the departure point of the ship, represents the coordinates of the ship's arrival point, Is and It can be defined as the difference between . 제16항에 있어서,
상기 선박의 이동에 따른 거리, 속력 및 방향에 대한 값을 각각 연산하는 단계는,
라디안 를 디그리 로 변환하여 하기의 수학식과 같이 초기 방위각을 산출하며,

상기 산출된 초기 방위각을 역정하여 최종 방위각을 산출하는 항해 경로 시각화 방법. According to clause 16,
The step of calculating the values for the distance, speed, and direction according to the movement of the ship, respectively,
radian degree Convert to calculate the initial azimuth as shown in the equation below,

A navigation route visualization method that calculates the final azimuth by reversing the calculated initial azimuth. 제11항에 있어서,
상기 사용자 단말에 출력하는 단계는,
오픈 서버로부터 구글 지도, 위성 지도 및 등고선 형식의 지도 중에서 적어도 하나의 지도를 획득하고,
획득한 지도에 선박의 이동 거리, 속력 및 방향을 이용하여 선박의 위치를 마커 형식으로 출력하는 항해 경로 시각화 방법.
According to clause 11,
The step of outputting to the user terminal is,
Obtain at least one map among Google maps, satellite maps, and contour maps from an open server,
A navigation route visualization method that outputs the ship's position in marker format using the ship's moving distance, speed, and direction on an acquired map.
KR1020220163874A 2022-11-30 Apparatus for visualizing navigation route using navigation data and method thereof KR20240080481A (en)

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