KR20240125101A

KR20240125101A - 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20240125101A
Application number: KR1020230017707A
Authority: KR
Inventors: 한승환
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2023-02-10
Filing date: 2023-02-10
Publication date: 2024-08-19

Abstract

본 발명은 수중 운동체를 이용하여 항만 감시 체계 시스템을 구축하고, 이를 통해서 적 잠수함 및 표적함의 침투 여부를 신속하게 감시할 수 있는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템은 적 항만으로부터 표적함(특히 잠수함)이 출항하였을 때, 이를 감시하고 아군에게 표적함의 출항 정보를 신속하게 알려주는 것이 가능하다. 본 발명은 원거리의 표적 식별 기능을 탑재하고, 아군에게 원거리의 표적함의 이동 정보를 알려줄 수 있다. 본 발명은 전시 상황과 같은 비상 상황시에 적 항만에 수중 표적 탐지 장치를 신속하게 설치하고, 적 항만에서 출항하는 표적함을 신속하게 감시할 수 있다.

Description

수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법{PORT MONITORING SYSTEM USING UNDERWATER VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 수중 운동체를 이용하여 항만 감시 체계 시스템을 구축하고, 이를 통해서 적 잠수함 및 표적함의 침투 여부를 신속하게 감시할 수 있는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

우리나라는 삼면이 바다에 접해 있고, 바다를 통해서 항상 적의 침투를 감시해야 하는 비상체제를 유지하고 있는 대표적인 국가이다.

바다는 국가간의 경계가 모호하여 적의 침투를 감시하기가 어렵고, 특히 바닷속을 통한 침투는 그 감시가 더욱 어렵다.

종래는 아군 항만의 외해, 수로, 내항 주변 해저에 표적 탐지를 위한 센서를 설치하고, 적의 수중 침투 세력을 감시하는 방법을 사용하고 있다. 즉, 수중 표적과 같은 잠수함을 탐지하기 위하여, 해저에 수중 표적 탐지 장치를 설치하고, 이를 통해서 수중 표적 정보를 탐지하고, 탐지된 표적의 정보를 통제 센터로 송신하도록 수중 표적 탐지 장치의 구성을 이용하고 있다.

그러나 기존의 방법은 해저에 설치된 수중 표적 탐지 장치와 연결되어서 해수면에 부양되는 부표를 적용하고 있고, 이와 같은 방법은 아군의 해양 영역에만 수중 표적 탐지 장치를 설치해야 하는 문제가 발생된다.

특히, 우리나라와 같이 해양을 다른 나라와 같이 사용하고 있는 경우, 적의 침투를 아군의 해양 영역에 침투한 이후에야 탐지가 가능하다는 문제점도 노출시킨다.

또한, 기존의 방법은 전시 상황과 같은 비상 상황 발생시에, 적 항만 주변에 신속하게 수중 표적 탐지 장치를 설치하는 것이 어렵다.

한국등록특허공보 제10-1281630호(발명의 명칭 : 수중 표적 탐지 장치 및 그 방법)

따라서 본 발명의 목적은 적 항만으로부터 표적함(특히 잠수함)이 출항하였을 때, 이를 감시하고 아군에게 표적함의 출항 정보를 알려줄 수 있는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 원거리의 표적 식별 기능을 탑재하고, 아군에게 원거리의 표적함의 이동 정보를 알려줄 수 있는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전시 상황과 같은 비상 상황시에 적 항만에 수중 표적 탐지 장치를 신속하게 설치하고, 적 항만에서 출항하는 표적함을 신속하게 감시할 수 있는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템으로서, 적 항만의 최전방까지 이동된 후, 수중으로 발사되어 설정된 경로를 주행하고, 설정된 경로 상에서 기설정된 위치에 도달하면 자기 배열 센서를 수중으로 방출하여 설치하고, 목표점에 도달하면 통신 부표를 해수면까지 부상시켜서 외부와 위성 통신을 수행하는 수중 운동체; 수중 운동체에서 송신하는 표적 탐지 정보를 위성 통신을 이용하여 수신하고, 적 항만을 감시하는 통제 센터를 포함하고,

수중 운동체는, 수중 운동체의 현재 위치를 탐지하는 위치 탐지 장치; 수중 운동체가 착저할 목표점, 목표점까지의 주행 경로, 주행 경로 상 자기 배열 센서가 설치될 위치를 설정하고, 설정된 값과 위치 탐지 장치에서 탐지된 위치 정보에 기반하여 목표점까지 수중 운동체의 운항을 제어하는 운항 제어 장치; 수중 운동체가 기설정된 위치에 도달하면, 자기 배열 센서를 수중으로 전개하는 배열 센서 전개 장치; 위성 통신 모뎀을 탑재하고, 수중 운동체가 기설정된 목표점에 도달하면 방출되어 해수면까지 부상되는 통신 부표; 수중 운동체가 목표점에 착저하면, 자기 배열 센서에서 탐지되는 탐지 정보를 검출하고, 운항 제어 장치의 제어하에 탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 통제 센터로 송신하는 표적 탐지 장치를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면 배열 센서 전개 장치는 모터의 구동력으로 회전하여 수중 케이블에 연결된 복수개의 자기 센서를 수중으로 전개할 수 있다.

일 실시예에 따르면 복수개의 자기 센서는 100m 간격으로 수중 케이블에 연결되고, 수중 케이블은 수밀 케이블로 내부에 케블러 섬유를 사용할 수 있다.

일 실시예에 따르면 수중 운동체가 자기 배열 센서 설치 위치에 도달하면, 수중 운동체의 외부 하우징의 일단에 형성된 도어가 개방되고, 배열 센서 전개 장치의 회전 동작시 개방된 도어를 통해서 자기 배열 센서가 수중으로 전개할 수 있다.

일 실시예에 따르면 통신 부표는 수중 운동체의 외부 하우징과 분리되도록 구성되고, 통신 부표에는 심도센서, 위성 통신 모뎀, 안테나를 포함하고, 통신 부표와 표적 탐지 장치는 수밀 케이블을 통해서 전원과 신호를 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면 통신 부표는 모터의 구동으로 전개되는 수밀 케이블의 일측에 연결되고, 수중 운동체가 목표점에 도달하면, 모터의 구동으로 수밀 케이블을 해수면방향으로 전개하고, 심도센서의 감지값에 기반해서 통신 부표는 해수면 위에 부상할 수 있다.

일 실시예에 따르면 수중 운동체는 수중 운동체에 전력 공급을 위한 전력 공급부; 수중 운동체의 운항 구동력을 발생하는 구동 제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면 자기 센서는 3축 자기 센서를 이용할 수 있다.

일 실시예에 따르면 표적 탐지 장치는 제1 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값으로 설정하고, 제1 일정 시간 간격보다 상대적으로 작은 제2 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값과 비교하여 표적 탐지를 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면 통제 센터는 잠수함, 함정, 기지국을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법으로서, 운항 제어 장치에서, 수중 운동체가 착저할 목표점, 목표점까지의 주행 경로, 주행 경로 상 자기 배열 센서가 설치될 위치를 설정하는 단계; 위치 탐지 장치에서, 수중 운동체의 현재 위치를 탐지하고, 탐지된 위치 정보를 운항 제어 장치에 제공하는 단계; 운항 제어 장치에서 설정된 값과 탐지된 위치 정보에 기반하여 목표점까지 수중 운동체의 운항을 제어하는 단계; 배열 센서 전개 장치에서 수중 운동체가 기설정된 위치에 도달하면, 자기 배열 센서를 수중으로 전개하는 단계; 수중 운동체가 기설정된 목표점에 도달하면 통신 부표가 방출되어 해수면까지 부상되는 단계; 표적 탐지 장치에서 수중 운동체가 목표점에 착저하면, 자기 배열 센서에서 탐지되는 탐지 정보를 검출하고, 운항 제어 장치의 제어하에 탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 송신하는 단계; 통제 센터에서, 수중 운동체에서 송신하는 표적 탐지 정보를 위성 통신을 이용하여 수신하고, 적 항만을 감시하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면 자기 배열 센서를 수중으로 전개하는 단계는 자기 센서를 일정 간격으로 복수개 설치하고, 복수개의 자기 센서는 수중 케이블로 표적 탐지 장치와 연결되어 전원과 신호를 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면 탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 송신하는 단계는임의의 자기 센서에 의해서 검출된 자기 측정 데이터가 기설정된 기준값보다 클 때 표적 인식으로 판단하고, 해당 탐지 정보를 통제 센터로 송신할 수 있다.

일 실시예에 따르면 탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 송신하는 단계는 제1 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값으로 설정하고, 제1 일정 시간 간격보다 상대적으로 작은 제2 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값과 비교하여 표적 탐지를 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면 제2 일정시간 간격은 1초 단위로 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면 통신 부표가 방출되어 해수면까지 부상되는 단계는 심도 센서의 검출값에 기반해서 해수면까지 통신 부표가 부상되었음을 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템은 적 항만으로부터 표적함(특히 잠수함)이 출항하였을 때, 이를 감시하고 아군에게 표적함의 출항 정보를 신속하게 알려주는 것이 가능하다.

본 발명은 원거리의 표적 식별 기능을 탑재하고, 아군에게 원거리의 표적함의 이동 정보를 알려줄 수 있다.

본 발명은 전시 상황과 같은 비상 상황시에 적 항만에 수중 표적 탐지 장치를 신속하게 설치하고, 적 항만에서 출항하는 표적함을 신속하게 감시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템에서 전체적인 개념 설명을 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 배열 센서의 연결 구성도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체의 내부 구성도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 운용 과정도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 신호 처리 과정도를 도시하고 있다.
도 7은 내지 도 9는 표적함의 진행 방향에 따른 자기 센서 시뮬레이션 결과도를 도시하고 있다.
도 10, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배열 센서 탑재부(160)의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 부표(110)의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 부표 탑재부(190)의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 발명에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 발명에 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 발명에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 발명에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 발명에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 발명에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.

본 발명에서 사용되는 용어 "부"(또는 "모듈")은, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"(또는 "모듈")은 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"(또는 "모듈")은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, "부"(또는 "모듈")을 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "부"(또는 "모듈")내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"(또는 "모듈")로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"(또는 "모듈")로 분리될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 "~에 기반하여(또는 ~에 기초하여)"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.

본 발명에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템에서 전체적인 개념 설명을 위한 구성도이다.

본 발명에서는 수중 운동체를 탑재한 아군의 잠수함 또는 함정이 적 영해에 근접한 상태에서 수중 운동체를 발사하고, 발사된 수중 운동체가 적 항만 근처 또는 적 영해 근처까지 주행한 후, 적 영해 인근에 자기 배열 센서를 설치하여, 적 영해의 인접 지역에서부터 적 잠수함 또는 표적함의 진출입 여부를 감시할 수 있도록 한다.

또는 전시 상황과 같은 비상 상황에서는 잠수함 또는 함정이 적 항만에 침투, 또는 최전방까지 진입한 후, 수중 운동체를 적 영해로 발사하고, 적 항만에 복수개의 자기 센서로 구성된 자기 배열 센서를 설치하고, 진출입하는 표적함들의 이동을 감시할 수 있다.

또는 수중 운동체의 주행 경로를 다양한 방법으로 구성하고, 수중 운동체의 최종 착저된 위치는 아군의 외해, 아군의 해양 영역에 위치하더라도, 수중 운동체에서 방출된 자기 배열 센서는 적 항만, 적의 해양 영역에 설치하도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 수중 운동체는 발사 위치로 복귀 되도록 주행 경로를 U, M 자 형태로 설정하고, 주행 경로 상에 기설정된 좌표에 자기 배열 센서를 설치하고, 최종 착저될 목표점은 아군 영해로 설정하는 것이 가능하다.

이를 위해서 본 발명에서는 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 적 영해에 근접한 아군의 잠수함(10)에 탑재된 수중 운동체(100)가 주행 경로 및 배열 센서 설치 좌표를 설정하고, 잠수함 발사관을 통해서 발사한다.

도 1에 도시된 수중 운동체(100)는 일 방향으로 주행이 이루어지고 있으나, 앞서 언급한 바와 같이, U자, M자 형태로 주행 경로를 설정할 수 있다. 또는 다른 다양한 형태로 주행 경로를 설정하고, 주행 경로 상에 배열 센서 설치 좌표와 최종 착저할 목표점을 설정할 수 있다.

발사된 수중 운동체(100)는 기설정된 항로를 통해서 주행하고, 기설정된 위치에 도착하면 자기 배열 센서(120)를 투하하여 적 항만, 적 해양, 또는 그 인근에 자기 배열 센서를 설치한다.

자기 배열 센서(120)의 설치가 완료된 후, 수중 운동체(100)는 목표점으로 설정된 해저면에 착저하고, 수중 운동체에 탑재된 통신 부표(110)가 방출되어서 해수면까지 전개된다.

이후, 해수면에 전개된 통신 부표(110)에 탑재된 위성 통신 모뎀을 통해서 아군의 함정, 잠수함, 기지국과 같은 통제 센터와 통신을 수행하고, 기설정된 위치에 설치된 다수의 자기 배열 센서(120)로부터 표적함(또는 적 함정, 적 잠수함)의 진출입, 이동을 감시한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 배열 센서의 연결 구성도를 도시하고 있다.

본 발명에서 수중 운동체(100)에서 방출된 자기 배열 센서(120)는 해저면에 착저되고, 착저된 자기 배열 센서는 수중 케이블을 이용하여 신호 및 전원 공급이 이루어질 수 있도록 연결되고 있다.

일 실시예에 있어서, 수중 운동체(100)에서 방출되어서 해저면에 설치되는 자기 배열 센서(120)는 총 연결 길이가 500m 이고, 100m 간격으로 자기 센서(131~135)를 복수개(예를 들면 5개) 설치할 수 있다.

복수개의 자기 센서들(131~135)은 수중 케이블(140)을 통해서 수중 운동체(100)로부터 전원을 공급받고, 신호를 송수신할 수 있도록 구성된다. 자기 센서(130)는 해저면에 착저될 때의 자세와 관계없이 자기값 측정이 이루어질 수 있도록 3축 자기 센서를 이용할 수 있다.

따라서 자기 센서(131~135)에서 감지된 탐지신호는 수중 케이블(140)을 통해서 수중 운동체(100) 내부에 탑재된 표적 탐지 장치(193)까지 전달되고, 표적 탐지 장치는 탐지된 신호들을 수집해서 수중 케이블을 통해서 통신 부표(110) 내 위성 통신 모뎀까지 전달한다. 통신 부표(110)는 수집된 탐지신호를 통제 센터로 송신한다.

일 실시예에 있어서, 수중 케이블(140)은 수밀 케이블을 적용할 수 있고, 수밀 케이블 내부에 케블러 섬유를 이용하여 케이블 인장력을 강하게 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.

수중 운동체(100)는 구동 제어부(150), 배열 센서 탑재부(160), 전력 공급부(170), 운항 제어부(180), 부표 탑재부(190), 위치 탐지부(195)를 포함한다. 구동 제어부(150), 배열 센서 탑재부(160), 전력 공급부(170), 운항 제어부(180), 부표 탑재부(190), 위치 탐지부(195)는 수중 운동체(100)의 외부 하우징(105) 내부에 탑재되어진다.

구동 제어부(150), 전력 공급부(170), 운항 제어부(180), 위치 탐지부(195)는 각각 외부와 차단되도록 밀폐 구성되고, 각 구성들 사이에 수중 케이블을 이용하여 신호 송수신이 가능하도록 전기적으로 연결된다. 또한, 수중 운동체에 포함된 모든 구성들은 해수의 영향을 받지 않고 전기적 신호 송수신이 가능하도록 구성된다.

배열 센서 탑재부(160)와 부표 탑재부(190)는 외부 하우징(105)의 일단에 형성된 도어가 개방되면, 개방된 도어를 통해서 자기 배열 센서 및 통신 부표가 수중으로 방출되도록 구성된다.

그리고 배열 센서 탑재부(160)에 포함된 자기 배열 센서(120)는 수중 운동체(100)가 지정된 위치에 도달할 때까지 배열 센서 탑재부(160) 내에 탑재된 상태이고, 이후 수중 운동체(100)가 지정된 위치에 도달하면 수중 운동체의 외부 하우징(105) 외부로 방출되도록 구성된다.

부표 탑재부(190)에 포함된 통신 부표(110)도 수중 운동체가 지정된 위치에 착저되면 수중 운동체의 외부 하우징(105) 외부로 방출되어서 해수면까지 부상된다. 따라서 자기 배열 센서(120)와 통신 부표(110)는 수중 운동체가 지정된 위치에 도달하면, 수중으로 방출될 수 있도록 구성한다.

배열 센서 탑재부(170)는 자기 배열 센서(120)를 탑재하고, 도어가 열리면 탑재된 자기 배열 센서(120)를 해저면으로 방출한다. 이때 방출되는 자기 배열 센서(120)는 복수개의 자기 센서(131~135)들이 수중 케이블(140)을 통해서 연결되고, 방출된 자기 센서(131~135)들이 해저면에 착저될 수 있도록 맨 끝단에는 무게추(125)가 연결된다.

배열 센서 탑재부(160)에서 방출된 자기 배열 센서(120)에서 수집되는 자기 센서 정보는 케이블(170)을 통해서 표적 탐지 장치(193)까지 전달되고, 수중 케이블(111)을 통해서 통신 부표(110)의 위성 통신 모뎀(115)까지 전달된다.

통신 부표(110)는 수밀 케이블(111)을 통해서 수중 운동체(100)와 전기적으로 연결되고, 통신 부표(110) 내 위성 통신 모뎀(115)도 수밀 케이블을 통해서 수중 운동체(100)와 전기적으로 연결된다.

통신 부표(110)는 위성 안테나(117)와 위성 통신 모뎀(115)을 탑재하고, 해수면에 부상될 수 있도록 양의 부력을 갖을 수 있다. 통신 부표(110)는 심도 센서를 탑재할 수 있다.

또는 통신 부표(110)는 후술되는 도 13에서와 같이, 모터의 구동에 의해서 해수면 방향으로 전개되는 수밀 케이블(111)의 끝단부에 연결되고, 수밀 케이블(111)에 의해 지지되어 물 위로 부상할 수 있다. 이 경우 수밀 케이블(111)은 통신 부표(110)를 지지할 수 있도록 내부에 케블러 섬유를 이용하여 케이블 인장력을 강하게 제작할 수 있다.

도시된 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템에서는 하나의 수중 운동체(100)에 연결된 자기 배열 센서(120)를 도시하고 있으나, 이와 동일한 또는 유사한 구성을 복수개 적 해양에 배치할 수 있다.

구동 제어부(150)는 수중 운동체(100)가 잠수함으로부터 발사된 후, 설정된 지정위치까지 주행할 수 있도록 모터를 구동한다.

배열 센서 탑재부(160)는 자기 배열 센서(120)를 탑재하고, 수중 운동체(100)가 지정된 위치에 도달하면, 도어를 개방하고, 자기 배열 센서(120)를 해저면으로 방출한다. 자기 배열 센서(120)를 구성하는 복수개의 자기 센서(131~135)는 수중 케이블(140)을 통해서 연결되고 있다.

전력 공급부(170)는 수중 운동체(100) 내의 필요 전력을 공급한다.

운항 제어부(180)는 수중 운동체(100)가 지정된 위치까지 주행할 수 있도록 기설정된 운항 알고리즘에 의해서 운항을 제어한다.

부표 탑재부(190)는 수중 운동체(100)가 지정된 위치까지 도달한 후, 도어를 개방하고, 통신 부표(110)를 방출하여 해수면까지 부상되도록 전개시킨다.

위치 탐지부(195)는 수중 운동체(100)가 지정된 위치까지 주행할 수 있도록 위치 정보를 탐지하고, 탐지된 정보를 운항 제어부(180)에 제공한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체의 내부 구성도를 도시하고 있다.

수중 운동체(100)는 구동 제어부(150), 배열 센서 탑재부(160), 전력 공급부(170), 운항 제어부(180), 부표 탑재부(190), 위치 탐지부(195)를 포함한다.

구동 제어부(150)는 구동기 제어기(155)와 추진 모터(153)를 포함한다. 구동기 제어기(155)는 운항 제어 장치(183)에서 제공받은 운항 제어 명령을 기반으로 추진 모터(153)를 구동하여 수중 운동체(100)를 주행시킨다.

배열 센서 탑재부(160)는 배열 센서 전개 장치(165)와 모터(163)를 포함한다. 수중 운동체(100)가 기 설정된 위치에 도달하면, 모터(163)의 구동력으로 배열 센서 전개 장치(165)를 동작시켜서 자기 배열 센서(120)를 수중으로 전개시키고, 복수개의 자기 센서(131~135)들이 해저면에 설치될 수 있도록 제어한다.

전력 공급부(170)는 복수개의 전지로 이루어진 전지 조립체(173)를 포함한다. 전지 조립체(173)의 공급 전력은 수중 운동체(100)의 각각의 부하에 필요 전력을 공급한다.

운항 제어부(180)는 운항 제어 장치(183)를 포함하고, 위치 탐지 장치(197)로부터 수신되는 위치 정보를 기반으로 구동기 제어기(155)로 운항 제어 명령을 전달한다. 운항 제어 장치(183)는 수중 운동체가 부여받은 업무 목적을 달성하기 위한 전체적인 제어를 수행하고, 필요한 제어 정보들을 각 장치들로 제공하고, 각 장치들로부터 필요한 제어 정보들을 수신한다.

부표 탑재부(190)는 표적 탐지 장치(193)와 부표 전개 장치를 포함한다. 표적 탐지 장치(193)는 자기 센서들(131~135)로부터 측정된 자기 측정 정보(지구 자기장)를 수신하고, 수신된 자기 측정 정보의 변화량을 기반으로 표적함의 운항 여부를 판단한다. 즉, 기설정한 임계값(또는 기준값) 이상의 자기 측정 정보가 측정되면, 표적 탐지로 판단할 수 있다.

부표 전개 장치는 수중 운동체(100)가 기설정된 위치에 도달했을 때, 통신 부표(110)를 전개할 수 있도록 기구적으로 구성된다. 이때 수중으로 전개된 통신 부표(110)는 해수면까지 상승되고, 통신 부표(110) 내부에 탑재된 위성 통신 모뎀(115)을 통해서 통제 센터와 표적 탐지 정보를 송수신할 수 있도록 구성된다.

위치 탐지부(190)는 GPS 및 위치 탐지 장치(197)를 포함하고, 수중 운동체(100)의 주행 중 현재 위치 및 기 설정된 목표 위치를 찾아가는 역할을 수행한다. 위치 탐지 장치(197)는 GPS에서 수신되는 GPS 정보를 이용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 운용 과정도를 도시하고 있다.

310 단계에서, 운항 제어 장치(183)는 잠수함(10 : 또는 통제 센터)으로부터 주행 경로점, 배열 센서 설치 지점, 착저 목표점 등, 필요한 제어 정보를 수신받는다. 수신받은 제어 정보를 기반으로 운항 제어 장치(183)는 수중 운동체(100)가 부여받은 목적을 달성하기 위하여 필요한 설정을 수행한다. 이때 수중 운동체(100)는 잠수함(10)에 탑재된 상태이고, 발사 전 상태이다.

320 단계에서, 운항 제어 장치(183)는 탑재된 점검 알고리즘에 기반하여 시스템 자체 점검을 수행하고, 시스템의 정상 유무를 판단한다. 320 단계는 수중 운동체(100)가 잠수함(10)에 탑재된 상태이고, 발사 전 상태에서 수행되는 것이 바람직하다. 이때 시스템의 자체 점검은 수중 운동체(100)가 정상 동작을 수행하여, 목표 지점에 도달하고, 배열 센서 및 통신 부표를 전개 가능한 지, 수신된 탐지 정보를 외부 통제 센터로 전송 가능한 지, 등 수중 운동체(100)의 업무 수행에 필요한 모든 동작을 점검할 수 있다.

330 단계에서, 정상 작동 수행이 가능하다고 판단된 수중 운동체(100)는 잠수함(10)에서 발사된다.

340 단계에서, 발사된 수중 운동체(100)는 운항 제어 장치(183)의 운항 제어 명령을 구동기 제어기(155)에 전달하여, 설정된 이동 경로를 주행하도록 제어하고, 구동기 제어기(155)로부터 상태 정보, 위치 탐지 장치(197)로부터 수중 운동체의 위치 탐지 정보 등을 전달받아서 운항 제어를 위한 제어 정보로 이용한다. 이 과정에서 운항 제어 장치(183)는 기설정된 배열 센서 설치 지점에 도착했는지를 감시한다.

350 단계 및 360 단계에서, 수중 운동체(100)가 배열 센서 설치 지점에 도달하면, 배열 센서 전개 장치(165)는 자기 배열 센서를 수중으로 투하하여 전개시키고, 기설정된 위치에 배열 센서의 설치를 완료한다. 수중 운동체가 배열 센서 설치 지점에 도달하면, 수중 운동체의 외부 하우징 일단에 형성된 도어가 개방되면서 자기 배열 센서가 수중으로 투하될 수 있도록 한다.

자기 배열 센서의 설치가 완료되면, 370 단계에서 부표 탑재부(190)는 통신 부표(110)를 수중으로 방출한다.

그리고 380 단계에서, 운항 제어 장치(183)는 수중 운동체(100)의 주행을 종료하고, 기설정된 목표 지점에 수중 운동체(100)를 착저시킨다. 370 단계는 수중 운동체가 주행을 종료하여 목표 지점에 착저된 이후에 수행하는 것도 가능하다.

390 단계에서, 방출된 통신 부표(110)는 해수면까지 전개가 이루어지고, 이후 자기 센서(130)들로부터 탐지된 자기 측정 정보는 표적 탐지 장치(193)에 수집되고, 위성 통신 모뎀(115)을 통해서 잠수함(10) 또는 통제 센터로 송신된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 신호 처리 과정도를 도시하고 있다.

410 단계에서 수중 운동체(100)가 목표 위치에 착저하면, 운항 제어 장치(183)는 적의 침투를 감시하기 위한 제어 체계를 수행한다.

배열 센서 전개 장치(165)와 복수개의 자기 센서들(131~135)은 수중 케이블(140)을 통해서 전기적으로 연결되고 있다. 따라서 420 단계에서 운항 제어 장치(183)의 전원 공급 제어 명령이 전지 조립체(173)에 전달되면, 수중 케이블(140)을 통해서 복수개의 자기 센서(131~135)에 전원 공급이 이루어진다.

440 단계에서, 자기 센서(131~135)는 지구 자기장을 제1 일정 시간 간격(예를 들면, 5초 단위)으로 측정한다. 그리고 430 단계에서 자기 센서(131~135)는 제1 일정 시간 간격보다 상대적으로 작은 제2 일정 시간 간격(예를 들면, 1초 단위)으로 주변 자기값을 측정한다.

여기서 440 단계의 자기값(지구 자기장) 측정은 기준값 설정을 위한 과정이다. 그리고 430 단계에서 자기값(지구 자기장) 측정은 표적 탐지를 위해서 과정이고, 1초 단위로 측정된 값을 기준값(5초 단위로 측정된 값)과 비교하여 자기 센서에서 측정되는 자기값의 변화를 탐지한다.

따라서 430 단계는 440 단계에서 기준값 설정 후, 반복해서 수행된다.

다른 실시예로 5초 주기로 측정되는 값을 기준값으로 설정하는 것도 가능하다. 즉, 자기 센서들(131~135)에서 측정되는 값 중에서 5초 주기로 기준값으로 설정 가능하다.

450 단계에서, 자기 센서(131~135)의 자기 측정 정보는 수중 케이블(140), 관통 케이블(175)을 통해서 표적 탐지 장치(193)에 제공된다.

460 단계에서, 표적 탐지 장치(193)는 관통 케이블(175)을 통해서 제공되는 자기 측정 정보를 기반으로 탑재된 표적 탐지 알고리즘을 수행한다. 표적 탐지 장치(193)는 기준값 이상의 자기값이 검출되는 지를 감시하고, 기준값 이상이 검출될 때 표적 탐지로 판단한다.

표적 탐지 장치(193)에서 표적 탐지가 이루어지면, 470 단계에서 표적 탐지 장치(193)는 수밀 케이블을 통해서 위성 통신 모뎀(115)으로 전달하고, 위성 통신 모뎀(115)은 전달받은 표적 탐지 정보를 잠수함(10) 본체 또는 통제 센터로 송출한다.

460 단계에서, 표적 탐지 장치(193)에서 표적 미탐지시, 430 단계로 복귀하여, 자기 센서들에 의한 자기값 측정을 반복해서 수행한다.

또는 460 단계, 470 단계에서 표적 탐지 장치(193)는 일정 시간 간격으로 자기 센서들의 검출값을 수집하고, 수집된 정보를 위성 통신 모뎀(115)을 통해서 송신하도록 제어하는 것도 가능하다.

도 7 내지 도 9는 표적함의 진행 방향에 따른 자기 센서 시뮬레이션 결과도를 도시하고 있다.

도 7 왼쪽은 첫번째 자기 센서 방향으로 표적함이 주행하고 있을 때, 시뮬레이션 환경을 도시하고 있다. 오른쪽은 시뮬레이션 환경에 대한 결과도이다.

즉, 첫번째 자기 센서(131)에서 측정한 자기 측정 데이터가 가장 크게 검출되고, 두번째 자기 센서(132)에서도 자기 측정 데이터가 일정 값 이상으로 검출되었다. 따라서 시뮬레이션 결과에 따르면 표적함은 첫번째 자기 센서(131)에 근접한 경로로 주행하고 있음을 판단할 수 있다.

도 8의 왼쪽은 두번째 자기 센서(132)와 세번째 자기 센서(133) 사이로 표적함이 주행할 경우의 시뮬레이션 환경을 도시하고 있다. 오른쪽은 시뮬레이션 환경에 대한 결과도이다.

즉, 두번째 자기 센서(132)와 세번째 자기 센서(133)에서 유사한 자기 측정 데이터가 검출되었고, 상대적으로 먼 거리에 있는 첫번째 자기 센서(131)와 네번째 자기 센서(134)와 다섯번째 자기 센서(135)에서는 자기 측정 데이터가 검출되지 않았다. 여기서 자기 측정 데이터가 검출되지 않았다는 것은, 기설정된 기준값 이상의 자기 측정 데이터가 검출되지 않았음을 나타낸다. 따라서 시뮬레이션 결과에 따르면 표적함은 두번째 자기 센서(132)와 세번째 자기 센서(133) 사이로 주행하고 있음을 추론 가능하다.

도 9의 왼쪽은 세번째 자기 센서(133) 방향으로 표적함이 주행할 경우의 시뮬레이션 환경을 도시하고 있다. 오른쪽은 시뮬레이션 환경에 대한 자기 센서들의 자기 측정 정보 결과도이다.

즉, 세번째 자기 센서(133)에서 가장 큰 자기 측정 데이터가 검출되었고, 두번째 자기 센서(132)와 네번째 자기 센서(134)에서도 일정량의 자기 측정 데이터가 검출되었다. 반대로 상대적으로 먼 거리에 있는 첫번째 자기 센서(131)와 다섯번째 자기 센서(135)에서는 기준값 이상의 자기 측정 데이터가 검출되지 않았다. 따라서 시뮬레이션 결과에 따르면 표적함은 세번째 자기 센서(133)에 근접한 경로로 주행하고 있음을 추론 가능하다.

다음, 도 10, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배열 센서 탑재부(160)의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.

배열 센서 탑재부(160)는 자기 배열 센서(120)가 감겨 있는 배열 센서 전개 장치(165), 배열 센서 전개 장치(165)의 회전을 위한 구동력을 발생하고 전달하는 모터 컨트롤러(163)를 포함한다. 배열 센서 전개 장치(165)와 모터 컨트롤러(163)는 지지대(169)에 의해 고정 지지되고, 지지대(169)는 배열 센서 전개 장치(165)의 회전 동작에 영향을 주지 않도록 설치된다.

배열 센서 탑재부(160)를 포함하고 있는 수중 운동체(100)의 외부 하우징(105) 일단에는 양문형 도어(167)를 설치하고, 수중 운동체(100)가 지정된 위치에 도달하면 도어(167)를 개방하여, 자기 배열 센서(120)가 수중으로 방출되어 지정된 위치에 자기 센서들이 설치될 수 있도록 한다.

즉, 모터 컨트롤러(163)가 구동되면 배열 센서 전개 장치(165)가 회전되면서 배열 센서 전개 장치(165)의 몸체에 감겨져 있는 자기 배열 센서가 풀리도록 기구적으로 구성된다. 자기 배열 센서(120)는 수중 케이블(140)에 복수개의 자기 센서(131~135)를 연결하여 구성되고, 배열 센서 전개 장치(165)의 회전 구동과 함께 수중 케이블(140)이 풀리면서 전개가 이루어진다.

따라서 외부 하우징(105)의 일단에 구성된 양문형 도어(167)는 자기 배열 센서(120)가 배열 센서 전개 장치(165)의 구동으로 케이블이 풀릴 때, 자기 배열 센서(120)가 외부 하우징(105)의 외부로 방출될 수 있도록 통로 역할을 수행한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 부표(110)의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.

통신 부표(110)는 부표 탑재부(190)에 탑재되고, 수중 운동체가 착저 위치에 도달하면 외부 하우징(105)의 외부로 방출되어서 해수면까지 전개할 수 있도록 구성된다. 통신 부표(110)는 양의 부력을 갖을 수 있다.

통신 부표(110)는 하우징(119)에 의해서 밀봉된 상태를 갖으며, 하우징(119) 내부에는 위성 통신 모뎀(115), 심도 센서(113)가 포함되고, 통신 부표(110)가 해수면까지 전개된 이후, 안테나(117)가 해수면의 상부로 돌출되도록 구성할 수 있다. 통신 부표(110)는 수밀 케이블(111)을 이용하여 수중 운동체(100) 내부와 전기적으로 연결된다.

통신 부표(110)가 해수면까지 전개가 완료되었음은 심도 센서(113)의 검출값을 이용하여 확인할 수 있다. 통신 부표(11)의 해수면 전개 이후, 표적 탐지 장치(193)에서 표적 탐지 정보가 위성 통신 모뎀(115)으로 전달되면, 해당 정보는 안테나(117)를 통해서 아군, 통제센터, 잠수함 등으로 위성 통신으로 전달한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 부표 탑재부(190)의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.

부표 탑재부(190)는 표적 탐지 장치(193), 모터 컨트롤러(197), 모터(191), 그리고 통신 부표(110)를 포함한다. 표적 탐지 장치(193), 모터 컨트롤러(197), 모터(191), 통신 부표(110)는 해수를 차단할 수 있도록 밀봉되고, 수밀 케이블을 통해서 모터(191)와 통신 부표(110)는 전기적으로 연결된다.

수중 운동체(100)는 착저 되기 직전에 통신 부표(110)가 방출되고, 방출된 통신 부표(110)는 모터 컨트롤러(197)의 제어하에 모터(191)의 구동력으로 해수면까지 전개된다. 통신 부표(110)는 모터(191)와 수밀 케이블(111)로 연결되고 있고, 모터(191)의 구동력으로 수밀 케이블(111)이 해수면 방향으로 전개되어 통신 부표(110)를 해수면까지 전개시킨다.

부표 탑재부(190)는 수중 운동체(100)의 외부 하우징(105) 내부에 탑재되고, 외부 하우징(105)의 일단에는 통신 부표(110)의 하우징(119)과 맞물리도록 홈부(107)가 형성된다. 즉, 모터(191)의 구동력으로 수밀 케이블(111)이 해수면 방향으로 전개될 때, 통신 부표(110)의 하우징(119)은 외부 하우징(105)으로부터 분리되어서 해수면까지 전개된다.

통신 부표(110)는 모터(191)의 구동에 의해서 해수면 방향으로 전개되는 수밀 케이블(111)의 끝단부에 연결되고, 수밀 케이블(111)에 의해 지지되어 물 위로 부상할 수 있다. 이 경우 수밀 케이블(111)은 통신 부표(110)를 지지할 수 있도록 내부에 케블러 섬유를 이용하여 케이블 인장력을 강하게 제작할 수 있다.

부표 탑재부(190)는 표적 탐지 장치(193)를 포함하고 있다.

표적 탐지 장치(193)는 수중 운동체(100)가 해저면에 안정적으로 착저된 이후, 자기 배열 센서(120)에서 검출되는 표적 탐지 정보를 수중 케이블(140)을 통해서 제공받는다. 표적 탐지 장치(193)에서 수신된 표적 탐지 정보는 기설정된 표적 탐지 알고리즘을 통해서 표적 여부를 판단하고, 표적 탐지시 위성 통신 모뎀(115)을 통해서 아군 통신기지로 전송된다.

본 발명에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동되도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 발명에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 발명의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.

위 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 위 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 위 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 발명의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

10 : 잠수함, 100 : 수중 운동체, 110 : 통신 부표, 120 : 자기 배열 센서, 131~135 : 자기 센서, 140 : 수중 케이블, 150 : 구동 제어부, 160 : 배열 센서 탑재부, 170 : 전력 공급부, 180 : 운항 제어부, 190 : 부표 탑재부, 195 : 위치 탐지부

Claims

수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템으로서,
적 항만의 최전방까지 이동된 후, 수중으로 발사되어 설정된 경로를 주행하고, 설정된 경로 상에서 기설정된 위치에 도달하면 자기 배열 센서를 수중으로 방출하여 설치하고, 목표점에 도달하면 통신 부표를 해수면까지 부상시켜서 외부와 위성 통신을 수행하는 수중 운동체;
수중 운동체에서 송신하는 표적 탐지 정보를 위성 통신을 이용하여 수신하고, 적 항만을 감시하는 통제 센터를 포함하고,
수중 운동체는, 수중 운동체의 현재 위치를 탐지하는 위치 탐지 장치;
수중 운동체가 착저할 목표점, 목표점까지의 주행 경로, 주행 경로 상 자기 배열 센서가 설치될 위치를 설정하고, 설정된 값과 위치 탐지 장치에서 탐지된 위치 정보에 기반하여 목표점까지 수중 운동체의 운항을 제어하는 운항 제어 장치;
수중 운동체가 기설정된 위치에 도달하면, 자기 배열 센서를 수중으로 전개하는 배열 센서 전개 장치;
위성 통신 모뎀을 탑재하고, 수중 운동체가 기설정된 목표점에 도달하면 방출되어 해수면까지 부상되는 통신 부표;
수중 운동체가 목표점에 착저하면, 자기 배열 센서에서 탐지되는 탐지 정보를 검출하고, 운항 제어 장치의 제어하에 탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 통제 센터로 송신하는 표적 탐지 장치를 포함하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 1에 있어서,
배열 센서 전개 장치는 모터의 구동력으로 회전하여 수중 케이블에 연결된 복수개의 자기 센서를 수중으로 전개하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 2에 있어서,
복수개의 자기 센서는 100m 간격으로 수중 케이블에 연결되고,
수중 케이블은 수밀 케이블로 내부에 케블러 섬유를 사용하는 수중 운동체을 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 3에 있어서,
수중 운동체가 자기 배열 센서 설치 위치에 도달하면, 수중 운동체의 외부 하우징의 일단에 형성된 도어가 개방되고, 배열 센서 전개 장치의 회전 동작시 개방된 도어를 통해서 자기 배열 센서가 수중으로 전개되는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 4에 있어서,
통신 부표는 수중 운동체의 외부 하우징과 분리되도록 구성되고,
통신 부표에는 심도센서, 위성 통신 모뎀, 안테나를 포함하고,
통신 부표와 표적 탐지 장치는 수밀 케이블을 통해서 전원과 신호를 전달하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 5에 있어서,
통신 부표는 모터의 구동으로 전개되는 수밀 케이블의 일측에 연결되고,
수중 운동체가 목표점에 도달하면, 모터의 구동으로 수밀 케이블을 해수면방향으로 전개하고,
심도센서의 감지값에 기반해서 통신 부표는 해수면 위에 부상하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 6에 있어서,
수중 운동체는 수중 운동체에 전력 공급을 위한 전력 공급부;
수중 운동체의 운항 구동력을 발생하는 구동 제어부를 포함하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 7에 있어서,
자기 센서는 3축 자기 센서를 이용하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 8에 있어서,
표적 탐지 장치는 제1 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값으로 설정하고, 제1 일정 시간 간격보다 상대적으로 작은 제2 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값과 비교하여 표적 탐지를 수행하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
청구항 9에 있어서,
통제 센터는 잠수함, 함정, 기지국을 이용하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템.
수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법으로서,
운항 제어 장치에서, 수중 운동체가 착저할 목표점, 목표점까지의 주행 경로, 주행 경로 상 자기 배열 센서가 설치될 위치를 설정하는 단계;
위치 탐지 장치에서, 수중 운동체의 현재 위치를 탐지하고, 탐지된 위치 정보를 운항 제어 장치에 제공하는 단계;
운항 제어 장치에서 설정된 값과 탐지된 위치 정보에 기반하여 목표점까지 수중 운동체의 운항을 제어하는 단계;
배열 센서 전개 장치에서 수중 운동체가 기설정된 위치에 도달하면, 자기 배열 센서를 수중으로 전개하는 단계;
수중 운동체가 기설정된 목표점에 도달하면 통신 부표가 방출되어 해수면까지 부상되는 단계;
표적 탐지 장치에서 수중 운동체가 목표점에 착저하면, 자기 배열 센서에서 탐지되는 탐지 정보를 검출하고, 운항 제어 장치의 제어하에 탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 송신하는 단계;
통제 센터에서, 수중 운동체에서 송신하는 표적 탐지 정보를 위성 통신을 이용하여 수신하고, 적 항만을 감시하는 단계를 포함하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
자기 배열 센서를 수중으로 전개하는 단계는
자기 센서를 일정 간격으로 복수개 설치하고,
복수개의 자기 센서는 수중 케이블로 표적 탐지 장치와 연결되어 전원과 신호를 전달하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 송신하는 단계는
임의의 자기 센서에 의해서 검출된 자기 측정 데이터가 기설정된 기준값보다 클 때 표적 인식으로 판단하고, 해당 탐지 정보를 통제 센터로 송신하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법.
청구항 13에 있어서,
탐지 정보를 위성 통신 모뎀을 통해서 송신하는 단계는
제1 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값으로 설정하고, 제1 일정 시간 간격보다 상대적으로 작은 제2 일정 시간 간격으로 자기 센서에서 검출되는 자기값을 기준값과 비교하여 표적 탐지를 수행하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법.
청구항 14에 있어서,
제2 일정 시간 간격은 1초 단위로 설정하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
통신 부표가 방출되어 해수면까지 부상되는 단계는
심도 센서의 검출값에 기반해서 해수면까지 통신 부표가 부상되었음을 판단하는 수중 운동체를 이용한 항만 감시 체계 시스템의 제어 방법.