KR102025202B1 - 무인수상정 원격 통제 시스템 - Google Patents
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Abstract
무인수상정 원격 통제 시스템이 개시된다.
무인수상정; 및 무선통신을 통해 원격으로 상기 무인수상정의 상태를 모니터링하고, 통제하는 중앙통제소;를 포함하는 것이 바람직하다.
무인수상정; 및 무선통신을 통해 원격으로 상기 무인수상정의 상태를 모니터링하고, 통제하는 중앙통제소;를 포함하는 것이 바람직하다.
Description
본 발명은 무인수상정 원격 통제 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중앙 통제소에서 무인수상정의 상태 및 위치를 판단하고, 실시간 원격으로 무인수상정의 운항을 제어할 수 있도록 하는 무인수상정 원격 통제 시스템에 관한 것이다.
무인수상정은 항만, 해상 등의 감시 및 정찰, 해상 플랫폼 보호 등을 위해 개발된 장비로, 대잠전, 대기뢰전, 정찰 및 감시 등 다목적용 무인 함정 개발이 추진되고 있다.
무인수상정은 육상 기지 또는 항해 중인 함정의 통제소에서 원격 조종하거나, 사전에 설정된 목표지점까지 자율 운행하고, 연안 작전기지 주변의 레이더 사각지대와 레이더로 잡아내지 못하는 미상의 물체에 접근하여 파악하는 감시 정찰의 임무를 맡는다.
이러한 무인수상정은 서해 북방한계선(NLL) 등 북한과 마주한 해역에서 24시간 감시정찰과 수중탐색 임무를 수행하며, 유인 함정과의 협업을 통해 인명 보호와 전력 증강에 기여할 것으로 기대된다.
또한, 민간에서는 배타적인 경제수역(EEZ) 내의 불법조업 감시, 각종 재난·재해 상황에서 구조·구난 활동을 지원하거나 해양 조사에도 투입되는 등 활용 범위가 넓어지고 있는 추세이다.
이러한 추세에 따라 중앙통제소에서 무인수상정과의 교신을 통해 무인수상정으로 하여금 다양한 임무를 신속하고 안전하게 수행토록 하는 방안이 요구된다.
본 발명은 이러한 요구에 따라 안출된 것으로, 중앙 통제소에서 무인수상정의 상태 및 위치를 판단하고, 실시간 원격으로 무인수상정의 운항을 제어할 수 있도록 하는 무인수상정 원격 통제 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템은, 무인수상정; 및 무선통신을 통해 원격으로 상기 무인수상정의 상태를 모니터링하고, 통제하는 중앙통제소;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 중앙통제소는, 상기 무인수상정으로부터 수신된 메시지를 중앙통제소에서 처리할 수 있는 메시지로 메시지 변환하는 플랫폼 정보관리 모듈; 전자해도를 도시하고, 상기 플랫폼 정보관리 모듈을 통해 상기 무인수상정으로부터 수신한 무인수상정 및 표적 위치 정보에 의거하여 상기 전자해도 상에 상기 무인수상정의 위치와 표적의 위치를 도시하는 지도전시 모듈; 상기 플랫폼 정보관리 모듈을 통해 상기 무인수상정으로부터 수신한 무인수상정의 상태 정보를 전시하는 플랫폼 상태전시 모듈; 상기 무인수상정의 항해경로 및 임무에 따른 예상경로를 계산하는 항해경로관리 모듈; 및 상기 무인수상정의 항해경로 및 임무에 따른 운항정보를 전시하는 항해전시 및 운항제어 모듈;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 중앙통제소는, 상기 무인수상정을 원격 조종하기 위해 필요한 정보를 입력받아 상기 플랫폼정보관리 모듈을 통해 상기 무인수상정으로 전송하는 플랫폼 통제 모듈; 상기 무인수상정의 상태 정보를 모니터링하여 경고 상황을 감지하는 상기 플랫폼 상태전시 모듈과 연동하여 경고 내역 및 이력을 관리하는 경고관리 모듈; GPS로부터 수신한 시간 정보로 중앙통제소의 현재 시간 정보를 동기화시켜 주는 시간동기 모듈; 상기 플랫폼 정보관리 모듈에서 처리하는 모든 데이터를 저장하는 토픽저장 모듈; 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 무인수상정의 상태 정보는, 상기 무인수상정과의 연동 상태, 엔진 상태, 위경도, 속도, 연료량, 장비의 고장 유무, RPM 중에서 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템은, 무인수상정; 및 무선통신을 통해 상기 무인수상정으로부터 수신한 메시지가 플랫폼 상태전시 관련된 메시지이면, 상기 수신된 메시지를 플랫폼 상태전시 모듈을 통해 상기 무인수상정의 상태를 전시하고, 상기 수신된 메시지가 지도전시 관련 메시지이면, 상기 수신된 메시지를 지도전시 모듈을 통해 상기 무인수상정의 위치와 표적의 위치를 전자해도 상에 도시하고, 상기 수신된 메시지가 항해전시 및 운항제어 관련 메시지이면, 상기 수신된 메시지를 항해전시 및 운항제어 모듈을 통해 상기 무인수상정의 항해경로 및 임무에 따른 운항정보를 전시하는 중앙통제소;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 무인수상정은, 주기적으로 자신의 상태 정보를 포함하는 메시지를 상기 중앙통제소로 전송하고, 상기 플랫폼 상태전시 모듈은, 상기 무인수상정으로부터 수신한 메시지에 포함되어 있는 상태 정보를 모니터링하여 경고 상황이 감지되면, 관리자에게 경고를 통지하고, 경고관리 모듈과 연동하여 경고 내역 및 이력을 관리하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템은, 무인수상정; 및 무선통신을 통해 원격으로 상기 무인수상정을 제어하여, 상기 무인수상정을 원격운행모드 또는 자율운행모드로 동작 제어하는 중앙통제소;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시에에서, 상기 중앙통제소는, 상기 무인수상정을 원격운행모드로 설정한 후, 상기 무인수상정으로 RPM, 타각 정보를 포함하는 원격 조종 명령을 전송하여 상기 무인수상정을 실시간 원격 조종하고, 상기 무인수상정을 자율운행모드로 설정한 후, 변침점 좌표, 항로폭, 속력, 통과 정보를 포함하는 자율운행정보를 상기 무인수상정으로 전송하여 상기 무인수상정이 상기 자율운행정보에 기반하여 목표지점까지 자율운행하여 임무를 수행케 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 중앙통제소는, 상기 무인수상정을 자율운행모드로 동작시키는 중에, 관리자로부터 긴급복귀 명령이 있으면, 상기 무인수상정으로 긴급복귀를 요청하고, 상기 무인수상정은, 상기 긴급복귀 요청에 따라 수행하던 임무를 중단한 후, 임무를 처음 시작한 위치로 복귀하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템은, 무인수상정; 및 무선통신을 통해 원격으로 상기 무인수상정의 운행을 제어하고, 상기 무인수상정으로부터 수신한 상태 정보를 모니터링하는 중앙통제소;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 중앙통제소는, 상기 무인수상정을 원격 조종하기 위해 관리자로부터 RPM, 타각 정보를 입력아, 이를 무인수상정으로 전송하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템은, 무인수상정; 및 상기 무인수상정을 원격운행모드로 설정하고, 상기 무인수상정으로 RPM, 타각 정보를 포함하는 원격 조종 명령을 전송하는 중앙통제소;를 포함하며, 상기 무인수상정은, 상기 중앙통제소로부터 수신받은 상기 원격 조종 명령에 포함되어 있는 RPM, 타각 정보에 기반하여 운행을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 무인수상정은, 주기적으로 자신의 위치 정보를 상기 중앙통제소로 전송하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템은, 무인수상정; 및 상기 무인수상정을 자율운행모드로 설정하고, 변침점 좌표, 항로폭, 속력, 통과 정보를 포함하는 자율운행정보를 상기 무인수상정으로 전송하는 중앙통제소;를 포함하며, 상기 무인수상정은, 상기 중앙통제소로부터 수신받은 상기 자율운행정보에 포함되어 있는 변침점 좌표, 항로폭, 속력, 통과 정보에 기반하여 목표지점까지 자율운행을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 중앙통제소는, 관리자로부터 입력받은 긴급복귀 명령에 따라 상기 무인수상정으로 긴급복귀를 요청하고, 상기 무인수상정은, 상기 긴급복귀 요청에 따라 수행하던 임무를 중단한 후, 임무를 처음 시작한 위치로 복귀하는 것이 바람직하다.
본 발명의 무인수상정 원격 통제 시스템은, 중앙 통제소에서 무인수상정의 상태 및 위치를 판단하고, 실시간 원격으로 무인수상정의 운항을 제어함으로써, 무인수상정의 상태를 원격에서 모니터링하고 통제할 수 있게 된다.
또한, 항해경로 및 운항제어 기능을 이용하여 무인수상정으로 하여금 자율 임무를 부여해 자율적으로 임무를 수행하고 복귀하는 자율 운항이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에서, 무인수상정(10)은 중앙통제소(100)와 무선통신 방식에 따라 통신을 수행하여 중앙통제소(100)에 의해 원격 조종되어 운행을 수행하되, 원격운행모드 또는 자율운행모드로 운행을 수행한다.
구체적으로 중앙통제소(100)의 제어에 따라 원격운행모드로 동작하는 경우에는 무선통신을 통해 중앙통제소(100)로부터 수신되는 원격 조종 명령에 따라 운행하여 임무를 수행하고 그 결과를 중앙통제소(100)로 전송하며, 자율운행모드로 동작하는 경우에는 중앙통제소(100)로부터 수신한 운항정보에 따라 목표지점까지 자율운행하여 임무를 수행하고 그 결과를 중앙통제소(100)로 전송할 수 있다.
무인수상정(10)은 주기적으로 자신의 상태 정보, 자신의 위치 정보와 추적한 표적의 위치 정보를 중앙통제소(100)로 전송할 수 있다.
여기서 무인수상정(10)의 상태 정보는 중앙통제소(100)와의 연동 상태, 엔진 상태, 위경도(위치), 속도, 연료량, 고장유무, RPM(Revolution Per Minute) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
중앙통제소(100)는 무선통신 방식을 통해 원격으로 무인수상정(10)을 제어하여, 무인수상정(10)을 원격운행모드 또는 자율운행모드로 동작 제어할 수 있다.
무인수상정(10)을 원격운행모드로 동작시키는 경우, 중앙통제소(100)는 무인수상정(10)의 모드를 원격운행모드로 설정한 후, 무인수상정(10)으로 RPM, 타각 정보 등을 포함하는 원격 조종 명령을 전송하여 무인수상정(10)을 실시간 원격 조종할 수 있다.
그리고 무인수상정(10)을 자율운행모드로 동작시키는 경우, 중앙통제소(100)는 무인수상정(10)의 모드를 자율운행모드로 설정한 후, 무인수상정(10)으로 변침점 좌표(목표로 하는 변침점 위치), 항로폭(지도에 전시될 항로폭), 속력(목표지점까지 도달하기 위한 무인수상정 목표 속력값), 통과 정보(입력값의 ±오차범위 내에 도달하면 목표 변침점에 도착하였다고 판단) 등을 포함하는 자율운행정보를 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 중앙통제소(100)에 의해 자율운행모드로 설정된 무인수상정(10)은 자율운행정보에 기반하여 항법장비를 통해 임무를 수행하고자 하는 목표지점까지 운행하여 임무를 수행하는데, 목표지점까지의 운행정보를 중앙통제소(100)로 주기적으로 전송할 수 있다.
중앙통제소(100)와 무인수상정(10)은 무선통신 방식에 따라 통신을 수행하는데, 중앙통제소(100)와 무인수상정(10) 간의 무선통신으로는 거리, 위치 등에 따라 위성통신, 이동통신, 근거리 무선통신 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
전술한 중앙통제소(100)는 플랫폼 정보관리 모듈(110), 플랫폼 상태전시 모듈(120), 지도전시 모듈(130), 항해경로 관리 모듈(140), 항해전시 및 운항제어 모듈(150), 플랫폼 통제 모듈(160), 경고관리 모듈(170), 시간동기 모듈(180), 토픽저장 모듈(190) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 중앙통제소(100)의 각 구성은 예시적인 것이며, 다른 구성이 추가되거나 일부 구성이 생략될 수 있다. 또한, 중앙통제소(100)의 각 구성은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
플랫폼 정보관리 모듈(110)은 무인수상정(10)과의 통신을 담당하되, 프로세스 초기화 후, 무인수상정(10)으로부터 메시지가 수신되면, 수신된 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신된 메시지가 유효한 메시지인지를 확인하고, 확인결과 메시지가 유효한 메시지인 경우에는 수신된 메시지를 중앙통제소(100)에서 처리할 수 있는 메시지(예를 들어, DSS 메시지)로 메시지 변환할 수 있다.
그리고 메시지 변환한 메시지가 플랫폼 상태전시에 관련된 메시지인 경우에는 메시지 변환한 메시지를 플랫폼 상태전시 모듈(120)로 전송하고, 메시지 변환한 메시지가 지도전시에 관련된 메시지인 경우에는 메시지 변환한 메시지를 지도전시 모듈(130)로 전송하고, 메시지 변환한 메시지가 항해전시 및 운항제어에 관련된 메시지인 경우에는 메시지 변환한 메시지를 항해전시 및 운항제어 모듈(150)로 전송할 수 있다.
플랫폼 상태전시 모듈(120)은 시간동기 모듈(180)로부터 수신한 메시지에 포함되어 있는 시간 정보(GPS로부터 수신한 시간 정보)로 현재 시간을 동기화하고, 플랫폼 정보관리 모듈(110)로부터 메시지가 수신되면, 메시지에 포함되어 있는 무인수상정(10)의 상태 정보(무인수상정과의 연동 상태, 엔진 상태, 위경도, 속도, 연료량, 고장유무, RPM 등)를 전시할 수 있다.
플랫폼 상태전시 모듈(120)은 무인수상정(10)의 상태 정보를 모니터링하여 경고 상황이 감지되면, 관리자에게 경고를 알려주고, 발생된 경고를 관리하기 위해 경고관리 모듈(170)로 경고 발생 메시지를 전송할 수 있다.
지도전시 모듈(130)은 전자해도를 도시하고, 상기 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로부터 수신한 무인수상정(10) 및 표적에 대한 위경도 위치 정보를 통해 무인수상정(10)의 위치와 표적의 위치를 전자해도 상에 도시할 수 있다.
구체적으로 플랫폼 정보관리 모듈(110)로부터 메시지가 수신되면, 전자해도를 도시하고, 메시지에 포함되어 있는 정보를 분석하여 표적에 대한 위치 정보가 포함되어 있는 지를 확인하고, 확인결과 표적에 대한 위치 정보가 포함되어 있는 경우에는 전자해도 상에 표적의 위치를 도시하고, 표적에 대한 위치 정보가 포함되어 있지 않은 경우 즉, 무인수상정(10)에 대한 위치 정보만 포함되어 있는 경우에는 전자해도 상에 무인수상정(10)의 위치를 도시할 수 있다. 여기서, 전자해도 상에 표적의 위치를 도시할 때, 무인수상정(10)의 위치를 함께 도시할 수도 있다.
항해경로 관리 모듈(140)은 무인수상정(10)의 항해경로 및 임무에 따른 예상경로를 계산할 수 있다.
항해경로 관리 모듈(140)은 플랫폼 정보관리 모듈(110)로부터 수신한 항해 정보(위치, 속도 등), 경유점 좌표, 장애물 정보 등을 포함하는 메시지를 수신하면, 수신한 메시지에 포함되어 있는 정보에 따라 무인수상정(10)의 항해 정보, 경유점 좌표, 장애물 정보 등을 항해전시 및 운항제어 모듈(150)을 통해 전시할 수 있으며, 수신한 메시지에 포함되어 있는 정보를 이용하여 무인수상정(10)의 항해경로 및 임무에 따른 예상경로를 계산할 수 있다.
또한, 항해경로 관리 모듈(140)은 항해전시 및 운항제어 모듈(150)로부터 메시지가 수신되면, 수신한 메시지를 분석하여 수신한 메시지가 항해경로 실행요청 및 명령응답 메시지인 경우에는 무인수상정(10)의 항해경로를 계산하고, 이를 포함하는 운항명령 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송하고, 수신한 메시지가 무인수상정(10)과의 연동상태 및 모드정보 메시지인 경우에는 무인수상정(10)과의 연동상태 및 모드정보에 따라 항해경로 계산을 중지하고, 무인수상정(10)과의 연동상태 및 모드정보를 포함하는 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송하며, 수신한 메시지가 긴급복귀 메시지인 경우에는 항해경로 계산을 중지하고, 긴급복귀를 요청하는 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송할 수 있다.
항해전시 및 운항제어 모듈(150)은 무인수상정(10)의 항해경로 및 임무에 따른 운항정보를 전시할 수 있다.
항해전시 및 운항제어 모듈(150)은 항해경로 관리 모듈(140)로부터 메시지가 수신되면, 수신한 메시지를 분석하여 수신한 메시지가 항해경로 편집 결과 메시지인 경우에는 항해경로 목록을 갱신하고, 수신한 메시지가 항해경로 실행결과 메시지인 경우에는 항해경로 운용정보를 갱신하고, 수신한 메시지가 긴급복귀 메시지인 경우에는 항해경로 운항제어를 중지할 수 있다.
또한, 항해전시 및 운항제어 모듈(150)은 관리자로부터 항해경로 실행 요청을 입력받으면, 관리자의 요청에 따라 항해경로 실행을 요청하는 메시지를 항해경로 관리 모듈(140)로 전송하고, 관리자로부터 무인수상정(10)과의 연동상태 및 모드 변경에 대한 요청을 입력받으면, 관리자의 요청에 따라 연동상태 및 모드 변경을 요청하는 메시지를 항해경로 관리 모듈(140)로 전송하고, 관리자로부터 무인수상정(10)에 대한 긴급복귀를 요청받으면, 관리자의 요청에 따라 긴급복귀를 요청하는 메시지를 항해경로 관리 모듈(140)로 전송할 수 있다.
플랫폼 통제 모듈(160)은 원격운행모드로 설정된 무인수상정(10)을 원격 조종하기 위한 RPM, 타각 정보를 관리자로부터 입력받아, 이를 플랫폼 상태전시 모듈(120) 및 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송할 수 있다.
무인수상정(10)은 중앙통제소(100)로부터 수신한 RPM, 타각 정보에 기반하여 운행을 수행하고, 주기적으로 항해 정보(위치, 속도 등), 경유점 좌표, 장애물 정보 등을 중앙통제소(100)로 전송할 수 있으며, 중앙통제소(100)는 무인수상정(10)으로부터 수신한 항해 정보(위치, 속도 등), 경유점 좌표, 장애물 정보 등을 이용하여 항해경로를 계산할 수 있다.
또한, 플랫폼 통제 모듈(160)은 자율운행모드로 설정된 무인수상정(10)으로 전송할 자율운행정보(변침점 좌표, 항로폭, 속력, 통과 정보 등)를 관리자로부터 입력받아, 이를 플랫폼 상태전시 모듈(120) 및 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송할 수 있다.
여기서, 자율운행정보가 4개의 변침점을 통과하는 임무라고 가정했을 때, 무인수상정(10)은 중앙통제소(100)로부터 수신한 자율운행정보에 기반하여 현재의 위치에서 1번 변침점까지 설정된 속력으로 이동하고, 1번 변침점에 도달하면, 2번 변침점으로 설정된 속력으로 이동하고, 2번 변침점에 도달하면, 3번 변침점으로 설정된 속력으로 이동하고, 3번 변침점에 도달하면, 최종 변침점인 4번 변침점으로 설정된 속력으로 이동한다. 최종 변침점이 시작 위치로 설정되어 있는 경우에는 복귀까지 가능하게 된다.
전술한 바와 같이 자율운행정보에 기반하여 자율운행하여 임무를 수행하는 중에 중앙통제소(100)로부터 긴급복귀 명령이 수신되면, 무인수상정(10)은 수행하던 임무를 중단한 후, 임무를 처음 시작한 위치로 복귀할 수 있다.
자율운행정보에 기반하여 자율운행하여 임무를 수행하는 무인수상정(10)은 주기적으로 자신의 상태 정보, 자신의 위치 정보와 표적의 위치 정보를 중앙통제소(100)로 전송할 수 있으며, 중앙통제소(100)는 항해경로, 무인수상정(10)의 이동 상태 등을 전자해도 상에 전시할 수 있고, 항해전시 및 운항제어 모듈(150)을 통해 무인수상정(10)의 현재 위치에서 변침점으로 설정된 지점까지 가기 위한 다양한 정보를 전시할 수도 있다.
한편, 경고관리 모듈(170)은 플랫폼 상태전시 모듈(120)과 연동하여 각각의 무인수상정(10)에서 발생한 각각의 경고 상황에 대한 내역 및 이력을 관리한다.
시간동기 모듈(180)은 GPS 모듈(도시하지 않음)을 통해 수신한 GPS 데이터에 포함되어 있는 현재 시간 정보를 플랫폼 상태전시 모듈(120)로 전송하여, 중앙통제소(100)의 시간 정보를 현재 시간 정보로 동기화시킬 수 있다.
토픽저장 모듈(190)은 플랫폼 상태전시 모듈(120)과 연동하여 플랫폼 상태전시 모듈(120)에서 처리하는 모든 데이터를 저장하여 분석용으로 사용할 수 있는 로그 파일을 생성할 수 있다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인수상정 원격 통제 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 플랫폼 정보관리 모듈(110)은 도 2에 도시하는 바와 같이 프로세스 초기화 후(S10), 무선통신을 통해 무인수상정(10)으로부터 메시지를 수신하면(S20), 수신한 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신한 메시지가 유효한 메시지인지를 확인한다(S30).
상기한 단계 S30의 확인결과 상기한 단계 S20에서 수신한 메시지가 유효한 메시지인 경우에는(S30:예), 상기한 단계 S20에서 수신한 메시지를 중앙통제소(100)에서 처리할 수 있는 메시지(예를 들어, DSS 메시지)로 메시지 변환한다(S40).
이후에는, 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 플랫폼 상태전시에 관련된 메시지인지를 확인한다(S50).
상기한 단계 S50의 확인결과 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 플랫폼 상태전시에 관련된 메시지인 경우에는(S50:예), 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지를 플랫폼 상태전시 모듈(120)로 전송한다(S60).
한편, 상기한 단계 S50의 확인결과 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 플랫폼 상태전시에 관련된 메시지가 아닌 경우에는(S50:아니오), 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 지도전시에 관련된 메시지인지를 확인한다(S70).
상기한 단계 S70의 확인결과 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 지도전시에 관련된 메시지인 경우에는(S70:예), 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지를 지도전시 모듈(130)로 전송하고(S80), 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 지도전시에 관련된 메시지가 아닌 경우에는(S70:아니오), 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 항해전시 및 운항제어에 관련된 메시지인지를 확인한다(S90).
상기한 단계 S90의 확인결과 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 항해전시 및 운항제어에 관련된 메시지인 경우에는(S90:예), 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지를 항해경로 관리 모듈(140)을 통해 항해전시 및 운항제어 모듈(150)로 전송하고(S100), 상기한 단계 S90의 확인결과 상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 항해전시 및 운항제어에 관련된 메시지가 아닌 경우에는(S90:아니오), 상기한 단계 S20으로 진행하여 무인수상정(10)으로부터 전송되는 메시지를 수신한다.
상기한 단계 S40에서 메시지 변환한 메시지가 플랫폼 상태 전시 관련 메시지인지, 지도전시 관련 메시지인지, 항해전시 및 운항제어 관련 메시지인지의 확인은, 헤더의 특정 필드 값을 통해 이루어질 수 있다.
한편, 플랫폼 상태전시 모듈(120)은 프로세스 초기화 후(S10), 도 3에 도시하는 바와 같이 시간동기 모듈(180)로부터 시간 정보를 포함하는 메시지를 수신하게 되면(S110:예), 해당 메시지에 포함되어 있는 시간 정보(GPS로부터 수신한 시간 정보)로 현재 시간 정보를 동기화한다(S120).
이후, 상기한 단계 S60을 통해 플랫폼 정보관리 모듈(110)이 전송한 메시지를 수신하게 되면(S130), 수신된 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신된 메시지가 유효한 메시지인지를 확인한 후(S140), 수신된 메시지가 유효한 메시지인 경우에는(S140:예), 수신된 메시지에 포함되어 있는 무인수상정(10)의 상태 정보(무인수상정과의 연동 상태, 엔진 상태, 위경도, 속도, 연료량, 고장유무, RPM 등)를 전시하고(S150), 수신된 메시지에 포함되어 있는 무인수상정(10)의 상태 정보를 모니터링하여 경고가 발생하였는지를 확인한다(S160).
상기한 단계 S160의 확인결과 경고가 발생한 경우에는(S160:예), 무인수상정(10)에서 발생한 경고에 대한 이력을 관리하기 위해 경고관리 모듈(170)로 경고 발생 메시지를 전송한다(S170). 여기서 플랫폼 상태전시 모듈(120)이 경고관리 모듈(170)로 전송하는 경고 발생 메시지는 경고 원인, 경고 발생 시간 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기한 단계 S160의 확인결과 경고가 발생하지 않은 경우에는(S160:아니오), 플랫폼 통제 모듈(160)로부터 무인수상정(10)을 원격 조종하기 위해 무인수상정(10)으로 전송하는 메시지가 수신되는지를 확인한다(S180). 여기서, 무인수상정을 원격 조종하기 위해 플랫폼 통제 모듈(160)로부터 수신되는 메시지는 RPM, 타각 정보 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기한 단계 S180의 확인결과 플랫폼 통제 모듈(160)로부터 메시지가 수신되는 경우에는(S180:예), 플랫폼 통제 모듈(160)로부터 수신한 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송한다(S190).
그리고 플랫폼 통제 모듈(160)로부터 메시지가 수신되지 않는 경우에는(S180:아니오), 플랫폼 상태전시 모듈(120)에서 처리한 모든 데이터를 저장하여 분석용으로 사용할 수 있도록 플랫폼 상태전시 모듈(120)에서 처리한 데이터를 토픽저장 모듈(190)로 전송한다(S200).
한편, 지도전시 모듈(130)은 프로세스 초기화 후(S10), 도 4에 도시하는 바와 같이 상기한 단계 S80을 통해 플랫폼 정보관리 모듈(110)이 전송한 메시지를 수신하게 되면(S210), 수신된 메시지가 유효한 메시지인지를 확인한 후(S220), 수신된 메시지가 유효한 메시지인 경우에는(S220:예), 전자해도를 도시하고(S230), 수신된 메시지에 표적에 대한 위치 정보가 포함되어 있는지를 확인한다(S240).
상기한 단계 S240의 확인결과 수신된 메시지에 표적에 대한 위치 정보가 포함되어 있는 경우에는(S240:예), 상기한 단계 S230에서 도시된 전자해도 상에 표적의 위치를 도시한다(S250).
상기한 단계 S250에서 전자해도 상에 표적의 위치를 도시할 때 무인수상정(10)의 위치를 함께 도시할 수 있다.
상기한 단계 S240의 확인결과 수신된 메시지에 표적에 대한 위치 정보가 포함되어 있지 않은 경우에는(S240:아니오), 상기한 단계 S230에서 도시된 전자해도 상에 무인수상정(10)의 위치를 도시한다(S260).
한편, 항해경로 관리 모듈(140)은 프로세스 초기화 후(S10), 도 5에 도시하는 바와 같이 상기한 단계 S100을 통해 플랫폼 정보관리 모듈(110)이 전송한 메시지를 수신하게 되면(S310), 수신된 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신된 메시지가 유효한 메시지인지를 확인한 후(S320), 수신된 메시지가 유효한 메시지인 경우에는(S320:예), 수신된 메시지에 포함되어 있는 항해 정보, 경유점 좌표, 장애물 정보 등에 따라 항해경로 및 운항정보를 항해전시 및 운항제어 모듈(150)을 통해 전시한다(S330).
그리고 항해전시 및 운항제어 모듈(150)로부터 메시지가 수신되는지를 확인한다(S340).
상기한 단계 S340의 확인결과 항해전시 및 운항제어 모듈(150)로부터 메시지가 수신되는 경우에는(S340:예), 수신한 메시지를 분석하여 수신한 메시지가 항해경로 실행요청 및 명령응답 메시지인 지를 확인한다(S350).
상기한 단계 S350의 확인결과 수신한 메시지가 항해경로 실행요청 및 명령응답 메시지인 경우에는(S350:예), 무인수상정(10)의 항해경로를 계산하고, 이를 포함하는 운항명령 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송한다(S360).
상기한 단계 S360에서 무인수상정(10)의 항해경로를 계산할 때, 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로부터 수신한 메시지에 포함되어 있는 항해 정보(위치, 속도 등), 경유점 좌표, 장애물 정보 등을 이용하여 항해경로를 계산할 수 있다.
상기한 단계 S350의 확인결과 수신한 메시지가 항해경로 실행요청 및 명령응답 메시지가 아닌 경우에는(S350:아니오), 수신한 메시지가 무인수상정(10)과의 연동상태 및 모드 변경을 요청하는 연동상태 및 모드정보 메시지인지를 확인한다(S370).
상기한 단계 S370의 확인결과 수신한 메시지가 연동상태 및 모드정보 메시지인 경우에는(S370:예), 무인수상정(10)과의 연동상태 및 모드정보에 따라 항해경로 계산을 중지하고, 연동상태 및 모드정보 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송한다(S380). 상기한 단계 S380을 통해 무인수상정(10)으로 전송한 연동상태 및 모드정보 메시지를 수신한 무인수상정(10)은 수신한 연동상태 및 모드정보에 따라 동작모드를 원격운행모드 또는 자율운행모드로 변경할 수 있다.
상기한 단계 S370의 확인결과 수신한 메시지가 무인수상정(10)의 연동상태 및 모드정보 메시지가 아닌 경우에는(S370:아니오), 수신한 메시지가 무인수상정(10)의 긴급복귀를 요청하는 긴급복귀 메시지인 지를 확인한다(S390).
상기한 단계 S390의 확인결과 수신한 메시지가 긴급복귀 메시지인 경우에는(S390:예), 항해경로 계산을 중지하고, 긴급복귀 메시지를 플랫폼 정보관리 모듈(110)을 통해 무인수상정(10)으로 전송한다(S400).
상기한 단계 S400을 통해 무인수상정(10)으로 전송한 긴급복귀 메시지를 수신한 무인수상정(10)은 수행하던 임무를 중지하고, 임무를 처음 시작한 위치로 복귀할 수 있다.
한편, 항해전시 및 운항제어 모듈(150)은 프로세스 초기화 후, 도 6에 도시하는 바와 같이 항해경로 관리 모듈(140)로부터 수신하게 되면(S410), 수신된 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신된 메시지가 유효한 메시지인지를 확인한 후(S420), 수신된 메시지가 유효한 메시지인 경우에는(S420:예), 수신된 메시지를 분석하여 수신된 메시지가 항해경로 편집 결과 메시지인지를 확인한다(S430).
상기한 단계 S430의 확인결과 수신된 메시지가 항해경로 편집 결과 메시지인 경우에는(S430:예), 항해경로 편집 결과 메시지에 포함되어 있는 항해경로 정보를 이용하여 항해경로 목록을 갱신하고(S440), 수신한 메시지가 항해경로 편집 결과 메시지가 아닌 경우에는(S430:아니오), 수신된 메시지가 항해경로 실행결과 메시지인지를 확인한다(S450).
상기한 단계 S450의 확인결과 수신된 메시지가 항해경로 실행결과 메시지인 경우에는(S450:예), 항해경로 실행결과 메시지에 기반하여 항해경로 운용정보를 갱신하고(S460), 수신한 메시지가 항해경로 실행결과 메시지가 아닌 경우에는(S450:아니오), 수신된 메시지가 무인수상정(10)의 긴급복귀를 요청하는 긴급복귀 메시지인지를 확인한다(S470).
상기한 단계 S470의 확인결과 수신된 메시지가 긴급복귀 메시지인 경우에는(S470:예), 항해경로 운항제어를 중지한다(S480).
전술한 바와 같은 일련의 과정을 통해 중앙통제소(100)는 무선통신을 통해 원격으로 무인수상정(10)의 운행을 제어하되, 무인수상정(10)을 원격운행모드로 설정한 후, 무인수상정(10)으로 RPM, 타각 정보를 포함하는 원격 조종 명령을 전송하여 무인수상정(10)을 실시간 원격 조종할 수 있다.
이때, 무인수상정(10)은 원격 조정 명령에 포함되어 있는 RPM, 타각 정보에 기반하여 운행을 수행할 수 있으며, 주기적으로 자신의 위치 정보를 중앙통제소(100)로 전송할 수 있다.
한편, 중앙통제소(100)는 무인수상정(10)을 자율운행모드로 설정한 후, 변침점 좌표, 항로폭, 속력, 통과 정보 등을 포함하는 자율운행정보를 무인수상정(10)으로 전송하여 무인수상정(10)이 자율운행정보에 기반하여 목표지점까지 자율운행하여 임무를 수행케 할 수 있다.
이와 같이 중앙통제소(100)가 무인수상정(10)을 자율운행모드로 동작시키는 중에, 관리자로부터의 긴급복귀 명령이 있으면, 중앙통제소(100)는 긴급복귀 명령에 따라, 무인수상정(10)으로 긴급복귀를 요청할 수 있으며, 무인수상정(10)은 긴급복귀 요청에 따라 수행하던 임무를 중단한 후, 임무를 처음 시작한 위치로 복귀할 수 있다.
또한 중앙통제소(100)는 무인수상정(10)이 주기적으로 전송하는 무인수상정(10)의 상태 정보를 수신하고, 수신한 무인수상정(10)의 상태 정보를 모니터링하여 경고 상황이 발생하면, 관리자에게 경고를 발생하고, 경고 내역 및 이력을 관리할 수 있다.
상기와 같이 설명된 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10. 무인수상정, 100. 중앙통제소,
110. 플랫폼 정보관리 모듈, 120. 플랫폼 상태전시 모듈,
130. 지도전시 모듈, 140. 항해경로 관리 모듈,
150. 항해전시 및 운항제어 모듈, 160. 플랫폼 통제 모듈,
170. 경고관리 모듈, 180. 시간동기 모듈,
190. 토픽저장 모듈
110. 플랫폼 정보관리 모듈, 120. 플랫폼 상태전시 모듈,
130. 지도전시 모듈, 140. 항해경로 관리 모듈,
150. 항해전시 및 운항제어 모듈, 160. 플랫폼 통제 모듈,
170. 경고관리 모듈, 180. 시간동기 모듈,
190. 토픽저장 모듈
Claims (15)
- 무인수상정; 및
무선통신을 통해 원격으로 상기 무인수상정의 상태를 모니터링하고, 상기 무인수상정을 원격운행모드 또는 자율운행모드로 동작 제어하는 중앙통제소;를 포함하며,
상기 중앙통제소는,
무선통신을 통해 상기 무인수상정과의 통신을 담당하되, 상기 무인수상정으로부터 메시지를 수신하면, 수신된 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신한 메시지가 유효한 메시지인지를 확인하고, 유효한 메시지로 확인된 메시지를 상기 중앙통제소에서 처리할 수 있는 메시지로 변환하며, 헤더의 특정 필드 값을 통해 상기 변환 메시지를 구분하여 플랫폼 상태전시 관련 메시지는 플랫폼 상태전시 모듈로, 지도전시 관련 메시지는 지도전시 모듈로, 항해전시 및 운항제어 관련 메시지는 항해전시 및 운항제어 모듈로 전송하는 플랫폼 정보관리 모듈;
시간동기 모듈로부터 수신한 메시지에 포함되어 있는 시간 정보로 현재 시간을 동기화하고, 상기 플랫폼 정보관리 모듈로부터 수신한 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신한 메시지가 유효한 메시지로 확인되면, 수신한 메시지에 포함되어 있는 무인수상정의 상태 정보를 전시하고, 상기 무인수상정의 상태 정보를 모니터링하여 경고 상황이 감지되면, 관리자에게 경고를 알려주며, 자신이 처리한 모든 데이터를 분석용으로 사용하도록 토픽저장 모듈로 전송하여 저장하는 플랫폼 상태전시 모듈;
상기 플랫폼 정보관리 모듈로부터 수신한 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신한 메시지가 유효한 메시지로 확인되면, 전자해도를 도시한 후, 수신한 메시지에 포함되어 있는 표적 위치 정보에 의거하여 상기 전자해도 상에 표적의 위치 및 무인수상정의 위치를 도시하는 지도전시 모듈;
상기 플랫폼 정보관리 모듈로부터 수신한 메시지의 헤더 값을 이용하여 수신한 메시지가 유효한 메시지로 확인되면, 수신한 메시지에 포함되어 있는 항해정보, 경유점 좌표, 장애물 정보 중에서 적어도 하나에 따라 항해경로 및 운항정보를 항해전시 및 운항제어 모듈을 통해 전시하고, 상기 항해전시 및 운항제어 모듈로부터 항해경로 실행요청 및 명령응답 메시지를 수신함에 따라 무인수상정의 항해경로를 계산하고, 이를 포함하는 운항명령 메시지를 상기 플랫폼 정보관리 모듈을 통해 무인수상정으로 전송하며, 상기 항해전시 및 운항제어 모듈로부터 연동상태 및 모드 변경을 요청하는 연동상태 및 모드정보 메시지를 수신함에 따라, 항해경로 계산을 중지하고, 연동상태 및 모드정보 메시지를 상기 플랫폼 정보관리 모듈을 통해 무인수상정으로 전송하며, 상기 항해전시 및 운항제어 모듈로부터 무인수상정의 긴급복귀를 요청하는 긴급복귀 메시지를 수신함에 따라 항해경로 계산을 중지하고, 긴급복귀 메시지를 상기 플랫폼 정보관리 모듈을 통해 무인수상정으로 전송하는 항해경로 관리 모듈; 및
관리자의 요청에 따라 항해경로 실행을 요청하는 항해경로 실행요청 및 명령응답 메시지, 연동상태 및 모드 변경을 요청하는 연동상태 및 모드정보 메시지, 무인수상정의 긴급복귀를 요청하는 긴급복귀 메시지 중에서 어느 하나를 상기 항해경로 관리 모듈로 전송하고, 상기 항해경로 관리 모듈로부터 수신한 항해경로 편집 결과 메시지에 포함되어 있는 항해경로 정보를 이용하여 항해경로 목록을 갱신하고, 상기 항해경로 관리 모듈로부터 수신한 항해경로 실행결과 메시지에 기반하여 항해경로 운용정보를 갱신하는 항해전시 및 운항제어 모듈;을 포함하는, 무인수상정 원격 통제 시스템. - 삭제
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