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원격제어시스템에서 선박 응답지연, 데어터 송수신지연, 원격제어자 반응지연에 따른 제어지연 발생시 지연시간에 따라 증가하는 위치오차를 이용하여 위치 도메인을 구현하여 항해상황의 위험여부를 결정하고 위험수준을 평가하여 가시화하기 위한 것으로,지연에 따른 항해 위험의 평가단계;원격제어 과정을 통한 송수신 데이터를 획득하고 항해 상황의 위험평가와 가시화 절차단계지연된 선박 위치의 추정단계;위치 도메인의 구성과 구현단계:제어지연에 따른 충돌회피, 부두 접안, 부두 이안, 협수로 통항, 항로유지, 변침으로 구분된 6종의 항해 모드별 평가와 가시화 단계;가 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 지연에 따른 항해 위험의 평가단계에서, 본선(OS)과 타선(TS)으로 이루어진 선두 선박 사이의 상대거리(RD), 위치 도메인 반경(R-PD), 겹쳐진 도메인 영역(Attack-Area, AA)의 3변수의 조합{RD, R-PD, AA}을 이용한 위치 도메인 방법을 이용한 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 원격제어 과정을 통한 송수신 데이터 획득단계에서, 원격제어 과정에서 원격제어자가 수행한 제어명령과 선박의 제어정보 및 항해 및 기상 정보는 본선의 항해 정보와 기상정보 그리고 타선 또는 물체의 정보로 이루어진 선박 데이터(S-data), 선박의 제어명령 정보를 포함한 제어 데이터(C-data), GPS 시간을 이용하여 측정한 데이터 송수신의 시간정보로 된 시간 데이터(T-data)의 3종으로 구분하여 데이터베이스(Data Base, D/B)에 저장된 데이터를 획득하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 원격제어 과정을 통한 송수신 데이터 획득단계는,상기 자율운항성박 원격제어의 3요소와 이들 사이의 관계를 4섹터로 구분하여 상기 원격제어 3요소 사이의 주기적이고 반복적인 제어과정을 통해 획득하되 4섹터에서 송수신 데이터 획득은 아래의 (method 1)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 4항에 있어서, 상기 S-data는 본선의 정보인 OS-ship name, 본선의 영문 명칭; OS-MMSI, 국제해사기구(IMO)에서 부여한 본선의 식별번호; OS-time, GPS 시간을 이용한 본선 데이터 획득시간; OS-position, GPS로 측정한 본선 위치(위도, 경도); OS-heading, 자이로컴퍼스(Gyrocompass)를 이용하여 측정한 본선의 선수방위; OS-speed, 속력측정장치(Speed-Log)를 이용하여 측정한 본선의 속력; OS-depth, 수심측정장치(Echo-sounder)를 이용하여 측정한 본선의 수심; OS-rudder-angle, 자동조타장치(Autopilot)에서 측정한 본선 러더(rudder)의 각도; OS-bow-thruster, 바우쓰러스터 제어장치에서 측정한 본선의 바우쓰러스터 사용 각도(또는 피치); OS-wave-height, 파도의 높이(파고); OS-wave-direction, 파도의 방향(파향); OS-wave-period, 파도의 주기(파주기); OS-wind-force, 바람의 속도(풍속); OS-wind-direction, 바람의 방향(풍향); OS-humidity, 습도; (영상정보) OS-Radar, 본선 레이더 영상 데이터; OS-ECDIS, 본선 엑디스 영상 정보; OS-CCTV, 본선 CCTV 영상 데이터; (타선 또는 물체정보) TS-ship name, 물체의 영문명칭; TS-MMSI, 국제해사기구(IMO)에서 부여한 타선의 식별번호; TS-time, 타선에서 데이터 전송할 때의 GPS 시간; TS-position, 타선의 위치; TS-heading, 타선의 선수방위; TS-speed 타선의 속력인 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 4항에 있어서, 상기 C-data는 C-OS-MMSI, 제어대상 본선의 IMO 식별번호; C-TS-MMSI, 타선(또는 물표)의 IMO 식별번호; C-time, GPS 시간을 이용한 제어명령 발생 시각; C-speed, 제어 속력; C-course, 제어 침로; C-heading, 제어 선수방위; C-rudder-angle, 제어 러더각도; C-bow-thruster, 제어 바우쓰러스터 값인 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 4항에 있어서, 상기 T-data는 T1=S-data의 송신시간, T2=S-data의 수신시간, T3=C-data의 송신시간, T4=C-data의 수신시간인 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 지연된 선박 위치의 추정 단계에서,n은 n=1,2
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제 8항에 있어서, 상기 n-1의 제어상태에서 표시한 원격제어자의 원격제어 방법은 아래의 (method 2)로 수행되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 n+1에서의 선박위치의 산출은 아래의 (method 3)로 수행되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 위치 도메인의 구성과 구현단계는,선박이 항해할 때 파도, 조류, 바람으로 이루어진 외란의 유무에 따른 선박위치 변화를 고려하여 구현하되,위치 도메인은 지연시간(Delay Time(DT))의 증가에 따라 증가하는 것으로 정하고, T1(n)에서는 위치 도메인의 반경은 영(0)으로 정하며, T1(n+1)에서의 위치 도메인(PD(M))은 M(충돌회피, 부두 접안, 부두 이안, 협수로 통항, 항로유지, 변침으로 이루어진 6종의 항해상황)에 따라서 서로 다른 반경(R-PD(M))을 갖는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 1항에 있어서, 상기 항해 모드별 평가와 가시화 단계에서, 충돌회피, 부두 접안, 부두 이안, 협수로 통항, 항로유지, 변침으로 이루어진 6종 위험의 평가와 결정은 하기의 데이터 획득과 변환과정, n(n은 현재 제어상태)의 제어상태에서 지연시간 계산과정, n+1(미래 시점의 제어상태)의 제어상태에서 T1(n+1) 시간 추정과정, 상기 T1(n+1)에서 본선과 물표(타선 또는 부두 등)의 위치 추정과정, T1(n+1)에서 본선과 물표 사이의 상대거리와 상대방위 계산과정, T1(n+1)에서 위치 도메인의 구축과정, 6종의 항해 모드에 대한 위험수준 평가를 위한 위한 위험비율의 계산과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 12항에 있어서, 상기데이터 획득과 변환과정은, 원격제어 과정 중에 저장된 3종 데이터(S-data, C-data, T-data) 중에서 시간데이터(T-data)를 획득하고, 그런 후 T-data에서 하기 수식(1)의 형태를 갖는 시간 데이터 세트 T2-set(n)를 구축하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 12항에 있어서, 상기 n(n은 현재 제어상태)의 제어상태에서 지연시간 계산과정에서, n의 제어상태에서 지연시간은 하기의 수식(2-1)내지 수식(2-4)을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 12항에 있어서, 상기 n+1의 제어상태에서 T1(n+1) 시간 추정에서 T1(n+1)은 다음 수식(3)을 이용하여 추정하고, 산출하 지연시간을 이용하여 추정한 지연시간은 하기의 수식(4)을 이용하여 처리하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 12항에 있어서, 상기 T1(n+1)에서 본선과 물표(타선 또는 부두 등)의 위치 추정에서,상기 T1(n+1)에서 본선 위치 OS-T1(n+1)(Lat, Long) 또는 물표 위치 TS-T1(n+1)(Lat, Long) 양쪽의 위도(Lat)는 하기의 수식(5)을 이용하여 계산하고, 경도(Long)는 하기의 수식(6)을 이용하여 계산하며, 추정한 지연시간(EDT) 하기의 수식(7)을 이용하여 계산하고, 변화된 위도 차이와 경도 차이는 하기의 수식(8)과 수식(9)을 각각 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 12항에 있어서, 상기 T1(n+1)에서 본선과 물표 사이의 상대거리와 상대방위 계산과정에서, T1(n+1)에서 본선과 물표 사이의 상대거리(Relative Distance, RD)는 하기의 수식(10)을 이용하여 계산하고, 본선위의 위도와 물표의 위도 사이의 차이를 수식 (11)로 계산하며, 본선과 타선 사이의 상대방위는 수식 (12)를 이용하여 계산하고, 본선위의 경도와 물표의 경도 사이의 차이는 하기의 수식 (13)을 통해 계산하는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 12항에 있어서, 상기 T1(n+1)에서 위치 도메인의 구축과정에서, 위치 도메인(Positional Domain, PD)은 추정 정밀도에 의해서 변화될 수 있는 본선(또는 타선)의 확률적 위치를 나타낸 것으로, T1(n+1)에서의 위치를 중심으로 0도부터 360도까지 일정한 반경(R-PD)을 갖는 위치(PD(PD-Lat, PD-Long))로 구성하고, 상기 PD의 위도와 경도는 하기의 수식(14)와 수식(15)을 이용하여 각각 계산한 후, 변화된 위도와 경도는 하기의 수식 (16)과 수식 (17)을 이용하여 계산하며, 위치 도메인의 반경은 수식 (18)로 계산한 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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제 18항에 있어서, 상기 R-ratio는 하기의 수식 (4)에 나타낸 적응 칼만 필터(KF)의 오차 error-KF(EDT)를 이용하여 다음의 조건부 식인 수식(19)에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 자율운항선박 원격제어에서 지연에 따른 해양사고 예방을 위하여 위치 도메인을 이용한 항해 위험의 평가와 가시화 방법
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