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유체정역학 또는 유체동역학을 적용하여 선박 또는 해양구조물의 운동분석(motion analysis)을 수행하는 물리기반해석부; 하드웨어 테스트를 위한 소프트웨어와 모의 선박 또는 해양구조물 플랫폼을 포함하여 선박 또는 해양구조물에 대한 하드웨어 테스트를 수행하는 하드웨어분석부; 또는 물리기반해석부와 하드웨어분석부의 결과값과 선박 또는 해양구조물의 주변 환경 조건을 반영하여 선박 또는 해양구조물을 가상현실로 시각화하는 가상현실부; 중 2 개 이상과,상기 물리기반해석부와 하드웨어분석부 또는 가상현실부 중 선택된 2 개 이상 사이의 데이터를 통합 운용할 수 있도록 네트워크 접속을 제어하고, 송수신 데이터의 정의와 데이터 송수신을 제어하며, 동기화를 위한 시간을 관리하여 상기 물리기반해석부와 하드웨어분석부 또는 가상현실부 중 선택된 2 개 이상을 통합 운용할 수 있도록 하는 미들웨어부; 및상기 물리기반해석부와 하드웨어분석부 또는 가상현실부 중 선택된 2 개 이상 사이의 데이터 전송을 매개하도록 상기 미들웨어부와, 상기 물리기반해석부와 하드웨어분석부 또는 가상현실부 중 선택된 2 개 이상의 데이터 통신을 매개하는 인터페이스들로 구성되는 인터페이스부;를 포함하고,상기 물리기반해석부는,장비의 질량 M, 가속도 , 작용력 F에 의해, 로 표시되는 뉴톤-오일러 방정식(Newton-Euler Equation)을 다물체 동역학 공식(Multibody(or Constraint) Dynamics Formulation)으로 변환하여 상기 선박 또는 해양구조물에 대한 유체정역학 또는 유체동역학을 적용한 물리기반해석을 수행하도록 구성되는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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청구항 1에 있어서, 상기 다물체 동역학 공식은,이고,여기서, M은 , Cx는 , 는, 는, 는, 는 인 라그랑지 승수법(Lagrange Multiplier Method)이 적용된 강화공식(Augmented Formulation);이고, 는 변환된 질량 행렬, 는 일반화 좌표의 시간에 대한 두 번 미분, 는 일반화 좌표의 시간 미분, 는 일반화 좌표, 는 변환된 외력, 는 외력,는 속도 변환 행렬 는 속도 변환 행렬의 전치 행렬인 속도변환방정식(내장기술:Embedding technique(속도 변환 기술: Velocity Transformation Technique)); 또는,여기서, L는 운동에너지(T)와 포텐셜 에너지(V)의 차이를 나타내는 라그랑지안 (Lagrangian), J는 라그랑지안의 시간 적분, q는 일반화 좌표, 는 일반화 좌표의 시간 미분, t는 시간, F는 외력인 오일러 라그랑지 방정식(Euler Largrange Equation); 중 하나 이상을 포함하는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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청구항 1에 있어서, 상기 유체동역학이 적용되어 산출되는 유체동역학력(FHydrodynamic)은,유체동역학력(FHydrodynamic) = 파력(FExciting) + 방사력(FRadiation)이고,여기서, 파력(FExciting\)은 선박 또는 해양구조물로 입사되는 파도에 의한 파력으로 힘 응답 진폭 연산자(RAO: Response amplitude operator)와 주어진 진동수의 삼각함수의 곱으로 계산되고, 방사력(FRadiation)은 선박 또는 해양구조물 자체에서 발생하는 파도가 반사되는 방사력(radiation force)으로 시간 도메인에서 쿠민 방정식(cummins equation)으로 계산되는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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청구항 4에 있어서, 상기 유체동역학력에서,이고,여기서, 는 물체의 속력이며, A는 부가질량 행렬이며, t는 시간이고, τ는 시간 지연을 나타내며, ω는 주파수이고, 는 가속도이며, 는 지연 행렬이고, F(ω)는 주파수 영역의 힘 응답 진폭 연산자이며, Aij는 부가질량 행렬의 ij성분이고, Bij는 감쇠계수 행렬의 ij성분이며, 주파수 영역에서의 부가질량 , 주파수 영역에서의 감쇠계수(damping coefficient) 인 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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청구항 1에 있어서, 상기 하드웨어분석부는,선박 또는 해양구조물의 물리적 모델인 6자유도 모션 플랫폼으로 구성되는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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청구항 1에 있어서, 상기 미들웨어부는,상기 미들웨어부에 구비되는 통신프로토콜 서버와 상기 인터페이스들 내에 포함되는 통신프로토콜 클라이언트를 포함하여 상기 미들웨어부와 상기 인터페이스부 사이의 네트워크 접속과 접속 해제를 수행하는 네트워크 접속모듈(Network Connection Module);데이터의 송신측인 전송지와 수신측인 목적지를 전송지 목적지 관계테이블(From/To relation table or Federation Object Table)인 룩업테이블(look-up table)로 저장하여 전송지와 목적지를 관리하도록 상기 미들웨어부에 구비되는 데이터관리모듈(Data Management Module); 데이터 유형을 선언하고, 전송측에서는 데이터를 직렬화(serialization)하고 수신측에서는 병렬화(deserialization)하도록 상기 인터페이스들 내에 구비되는 네트워크 데이터처리부를 포함하는 데이터유형정의모듈(Data type definition module); 및상기 물리기반해석부와 하드웨어분석부와 가상현실부인 시뮬레이터들을 구동시키며(allow time advance), 구동 중인 시뮬레이터들의 시간을 동기화시키기 위해 시간 진행을 관리(time advance)하도록 상기 미들웨어부에 구비되는 시간진행관리부(allow time advance)와 상기 물리기반해석부에서 분석된 데이터를 다른 시뮬레이터들로 전송하는 실행부(executer)와 전송된 데이터를 수신하는 데이터 수신부(receive data)로 구성되어 상기 인터페이스들에 설치되는 응용데이터송수신부를 포함하는 시간관리모듈(Time management module);을 포함하여 구성되는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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청구항 7에 있어서,상기 시간관리모듈의 상기 동기를 위한 시간관계코드들은 상기 물리기반해석부의 인터페이스에 구비되어 선박 또는 해양구조물에 대한 유체정역학 또는 유체동역학 방정식의 해를 구하여 시간 동기정보를 부여한 후 전송하도록 상기 실행부(executer)에 포함되는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석 통합 시뮬레이션 장치
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시간관리모듈의 시간진행관리부가 미들웨어부와 물리기반해석부의 인터페이스를 통해 물리기반해석부로 시작 신호를 송신하여 상기 물리기반해석부가 선박 또는 해양구조물에 대한 유체정역학 또는 유체동역학적 분석에 의해 위치와 자세를 계산하도록 하는 시뮬레이터구동과정;상기 물리기반해석부의 인터페이스 내에 구비되는 데이터정의모듈의 네트워크 데이터처리부가 상기 물리기반해석부에서 계산된 결과 데이터를 직렬화한 후 인터페이스 내에 존재하는 네트워크접속모듈의 통신프로토콜 클라이언트를 통해 미들웨어부에 존재하는 네트워크접속모듈의 통신프로토콜 서버로 전송하는 분석데이터미들웨어부전송과정;미들웨어부에 존재하는 데이터 관리 모듈이 전송지와 목적지 관계를 정의한 룩업테이블(From/To relation table or Federation Object Table)을 이용하여 데이터가 전송될 목적지 시뮬레이터로 하드웨어분석부 또는 가상현실부를 결정하는 목적지결정과정; 및 결정된 목적지인 하드웨어분석부 또는 가상현실부로 물리기반해석부에서 계산된 선박 또는 해양구조물의 위치와 자세 데이터를 전송하여, 하드웨어분석부가 수신된 데이터를 이용하여 선박 또는 해양구조물 플랫폼을 구동하여 하드웨어 테스트 시뮬레이션을 수행하거나, 가상현실부가 수신된 데이터를 업데이트 하여 선박 또는 해양구조물의 현재 상태를 가상현실을 통해 시각적으로 표시하는 시뮬레이션통합구현과정;을 포함하며,상기 시뮬레이터구동과정 중 상기 물리기반해석부는
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청구항 9에 있어서,상기 가상현실부를 통해 상기 선박 또는 해양구조물의 장비에 대한 제어 조작을 수행하는 경우, 해당 제어 조작 정보가 상기 물리기반해석부 또는 상기 하드웨어 분석부로 전송되어, 상기 물리기반해석부의 분석 또는 상기 하드웨어 분석부의 분석에 반영되어, 상기 시뮬레이션 통합 절차가 반복 수행되는 가상현실조작정보반영과정;을 더 포함하는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석부 통합 시뮬레이션 방법
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청구항 9에 있어서,상기 시뮬레이션통합구현과정에서 하드웨어분석부 또는 가상현실부가 수신된 데이터를 이용한 계산 또는 업데이트를 수행한 후 완료 신호를 전파 지연보상부로 송신하여 시뮬레이션 절차가 종료되었음을 통지하는 절차종료통지과정;을 더 포함하는 물리기반해석과 가상현실 및 하드웨어분석부 통합 시뮬레이션 방법
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