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KR102239830B1 - Apparatus and method for updating marine environment data - Google Patents

Apparatus and method for updating marine environment data Download PDF

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Publication number
KR102239830B1
KR102239830B1 KR1020170182744A KR20170182744A KR102239830B1 KR 102239830 B1 KR102239830 B1 KR 102239830B1 KR 1020170182744 A KR1020170182744 A KR 1020170182744A KR 20170182744 A KR20170182744 A KR 20170182744A KR 102239830 B1 KR102239830 B1 KR 102239830B1
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KR
South Korea
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motion
wave
marine environment
ship
environment data
Prior art date
Application number
KR1020170182744A
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Korean (ko)
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KR20190080350A (en
Inventor
김세원
이아람
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 선박을 해양관측부표처럼 활용하여 선박의 6자유도 운동값을 통해 파도의 높이, 주기, 및 방향을 구해 시계열로 저장한 파도 통계치를 해양 환경 데이터로 업데이트함으로써, 선박의 운항항로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 있는 해양 환경 데이터 업데이트 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 항로에 따른 해양 환경 데이터를 업데이트하기 위한 장치로서, 상기 선박의 6자유도 운동을 계측하는 계측부; 및 상기 계측부에 의해 계측된 6자유도 운동값 중에서 히브(Heave) 운동값을 이용하여 파도의 높이와 주기를 구하고, 서지(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 이용하여 파도의 방향을 구하여 구해진 파도의 높이와 주기, 그리고 파도의 방향을 시계열로 저장한 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 운동 해석기를 포함하는, 해양 환경 데이터 업데이트 장치가 제공된다.The present invention utilizes a ship as a marine observation buoy, obtains the height, period, and direction of the wave through the motion values of the ship's 6 degrees of freedom, and updates the wave statistics stored in a time series into marine environment data, which occurs in the navigation route of the ship. The present invention relates to an apparatus and method for updating marine environment data that can accurately simulate a marine environment.
According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for updating marine environment data according to a route of a ship, comprising: a measurement unit measuring motion of the ship with 6 degrees of freedom; And the height and period of the wave using the Heave motion value among the 6 degrees of freedom motion values measured by the measurement unit, and the direction of the wave using the surge motion value and the sway motion value. An apparatus for updating marine environment data is provided, including a motion analyzer for updating wave statistics obtained by storing the obtained wave height, period, and wave direction in time series with marine environment data received by the ship.

Description

해양 환경 데이터 업데이트 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR UPDATING MARINE ENVIRONMENT DATA}Marine environment data update device and method {APPARATUS AND METHOD FOR UPDATING MARINE ENVIRONMENT DATA}

본 발명은 해양 환경 데이터 업데이트 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박이 운항하는 항로를 따라 해야 환경 데이터를 업데이트하는 해양 환경 데이터 업데이트 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for updating marine environment data, and more particularly, to an apparatus and method for updating environment data only when a ship operates along a route.

선박이나 해양 구조물 설계에 있어서, 해양 환경은 설계 기준이 된다.In the design of ships or offshore structures, the marine environment is the design criterion.

선박의 경우 연료 소모의 30% 이상이 환경에 의해서 결정되며, 해난 사고의 가장 중요한 인자이다. 해양 환경을 정의함에 있어서, 종래에는 특정 관측 지역에서의 해상 환경을 통계 처리해서 대표값으로 정의하게 된다.In the case of ships, more than 30% of fuel consumption is determined by the environment and is the most important factor in maritime accidents. In defining the marine environment, conventionally, the marine environment in a specific observation area is statistically processed and defined as a representative value.

그러나, 관측 지역을 벗어나는 경우 혹은 그 관측 지역의 범위가 너무 큰 경우를 기반으로 하는 경우에는 통계 처리된 대표값이 실제 선박이 운항하는 환경과 맞지 않을 수 있다.However, if it is based on a case outside the observation area or a case where the range of the observation area is too large, the statistically processed representative value may not match the actual ship operating environment.

특히, 기존의 선박이나 해양 구조물은 영국근해(북해, North Sea) 지역의 해양 환경 통계 데이터를 사용한다. 이 해양 환경 통계 데이터는 선박의 운항 경로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 없다.In particular, existing ships or offshore structures use statistical data of marine environment in the UK offshore (North Sea) region. This marine environment statistical data cannot accurately simulate the marine environment occurring in the ship's navigation route.

선박의 운항 항로에 따른 해양 환경을 업데이트 하기 위해서는 대략 8000개 이상의 부표가 필요하고, 다수의 부표를 1km 간격으로 뛰우고 5년 이상의 기간과 과도한 비용이 발생하게 된다.In order to update the marine environment according to the ship's operating route, approximately 8000 or more buoys are required, and a number of buoys run at 1 km intervals, resulting in a period of more than 5 years and excessive costs.

이에, 선박의 운항 항로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사하여 선박이 직접 겪는 정확한 환경으로 업데이트할 수 있는 장치의 요구가 존재한다.Accordingly, there is a need for a device capable of accurately replicating the marine environment occurring in the navigation route of the ship and updating it to the exact environment directly experienced by the ship.

대한민국 공개특허공보 제2016-0105065호(2016.09.06) "표류부이를 통한 실시간 해양 환경 관측 데이터 제공 시스템 및 방법"Republic of Korea Patent Publication No. 2016-0105065 (2016.09.06) "System and method for providing real-time marine environment observation data through a drift buoy"

본 발명의 목적은, 선박을 해양관측부표처럼 활용하여 선박의 6자유도 운동값을 통해 파도의 높이, 주기, 및 방향을 구해 시계열로 저장한 파도 통계치를 해양 환경 데이터로 업데이트함으로써, 선박의 운항항로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 있는 해양 환경 데이터 업데이트 장치 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to obtain the height, period, and direction of the wave through the motion values of the 6 degrees of freedom of the ship by utilizing the ship as a marine observation buoy, and update the wave statistics stored in a time series into marine environment data, It is to provide an apparatus and method for updating marine environment data that can accurately simulate a marine environment occurring in a route.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 항로에 따른 해양 환경 데이터를 업데이트하기 위한 장치로서, 상기 선박의 6자유도 운동을 계측하는 계측부; 및 상기 계측부에 의해 계측된 6자유도 운동값 중에서 히브(Heave) 운동값을 이용하여 파도의 높이와 주기를 구하고, 서지(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 이용하여 파도의 방향을 구하여 구해진 파도의 높이와 주기, 그리고 파도의 방향을 시계열로 저장한 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 운동 해석기를 포함하는, 해양 환경 데이터 업데이트 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided an apparatus for updating marine environment data according to a route of a vessel, comprising: a measurement unit measuring motion of the vessel with 6 degrees of freedom; And the height and period of the wave using the Heave motion value among the 6 degrees of freedom motion values measured by the measurement unit, and the direction of the wave using the surge motion value and the sway motion value. An apparatus for updating marine environment data is provided, including a motion analyzer for updating wave statistics obtained by storing the obtained wave height, period, and wave direction in time series with marine environment data received by the ship.

상기 운동 해석기는 상기 6자유도 운동값 중에서 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 운동값을 이용하여 서지(Surge), 스웨이(Sway) 및 히브(Heave) 운동값을 보정할 수 있다.The motion analyzer can correct surge, sway, and heave motion values using roll, pitch, and yaw motion values among the six degrees of freedom motion values. have.

상기 계측부는 모션 센서 및 GPS를 포함할 수 있다.The measurement unit may include a motion sensor and a GPS.

상기 운동 해석기는 상기 선박이 특정항로를 반복 운항하는 운항횟수를 카운트하고, 카운트된 운항횟수별 상기 파도 통계치를 평균한 평균 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트할 수 있다.The motion analyzer may count the number of times the vessel repeatedly operates a specific route and update an average wave statistics obtained by averaging the wave statistics for each counted number of sailing times into marine environment data received by the vessel.

상기 파도의 높이는 상기 히브(Heave) 운동값과, 모형 시험이나 운동 해석을 통해 구한 운동응답함수의 역함수를 이용하여 구해질 수 있다.The height of the wave may be obtained by using the Heave motion value and an inverse function of a motion response function obtained through a model test or motion analysis.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선박의 항로에 따른 해양 환경 데이터를 업데이트하기 위한 방법으로서, 상기 선박에 설치된 계측부를 통해 계측된 해당 선박의 6자유도 운동값을 수신하는 단계; 상기 수신된 6자유도 운동값 중에서 히브(Heave) 운동값을 이용하여 파도의 높이와 주기를 구하고, 서지(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 이용하여 파도의 방향을 구하는 단계; 및 상기 구하는 단계를 통해 구해진 파도의 높이와 주기, 그리고 파도의 방향을 시계열로 저장한 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 단계를 포함하는, 해양 환경 데이터 업데이트 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a method for updating marine environment data according to a route of a ship, comprising: receiving a motion value of 6 degrees of freedom of a corresponding ship measured through a measurement unit installed on the ship; Obtaining a height and a period of a wave using a Heave motion value among the received 6 DOF motion values, and obtaining a direction of the wave using a surge motion value and a sway motion value; And updating wave statistics in which the height and period of the wave obtained through the obtaining step and the direction of the wave are stored in a time series with the marine environment data received by the ship.

본 발명의 다른 실시예에 따른 해양 환경 데이터 업데이트 방법은 상기 구하는 단계 이후에, 상기 6자유도 운동값 중에서 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 운동값을 이용하여 서지(Surge), 스웨이(Sway) 및 히브(Heave) 운동값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the marine environment data update method according to another embodiment of the present invention, after the obtaining step, a surge using the roll, pitch, and yaw motion values among the six degrees of freedom motion values. , Compensating the Sway and Heave motion values may be further included.

상기 업데이트하는 단계는 상기 선박이 특정항로를 반복 운항하는 운항횟수를 카운트하는 단계; 및 상기 카운트된 운항횟수별 상기 파도 통계치를 평균한 평균 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.The updating may include counting the number of times the vessel repeatedly operates a specific route; And updating an average wave statistics obtained by averaging the wave statistics for each number of times of operation, with marine environment data received by the ship.

상기 구하는 단계는 상기 히브(Heave) 운동값과, 모형 시험이나 운동 해석을 통해 구한 운동응답함수의 역함수를 이용하여 상기 파도의 높이를 구할 수 있다.In the obtaining step, the height of the wave may be obtained by using the Heave motion value and an inverse function of a motion response function obtained through a model test or motion analysis.

본 발명의 실시예에 따르면 선박을 해양관측부표처럼 활용하여 선박의 6자유도 운동값을 통해 파도의 높이, 주기, 및 방향을 구해 시계열로 저장한 파도 통계치를 해양 환경 데이터로 업데이트함으로써, 선박의 운항항로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the ship is used as a marine observation buoy to obtain the height, period, and direction of the wave through the motion value of 6 degrees of freedom of the ship, and the wave statistics stored in a time series are updated to the marine environment data. There is an effect that can accurately simulate the marine environment occurring in the navigation route.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 환경 데이터 업데이트 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양 환경 데이터 업데이트 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 3은 파도의 통계치를 도시한 그래프이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating an apparatus for updating marine environment data according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of updating marine environment data according to another embodiment of the present invention.
3 is a graph showing statistics of waves.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 환경 데이터 업데이트 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating an apparatus for updating marine environment data according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 환경 데이터 업데이트 장치는 선박의 6자유도 운동값을 계측하기 위한 모션 센서(11)와, 선박의 속도를 계측하기 위한 GPS(13)를 포함하는 계측부(10)와, 계측부(10)를 통해 계측된 선박의 6자유도 운동값을 이용하여 구해진 파도 통계치를 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 운동 해석기(20)를 포함하여 이루어진다. 이때, 선박은 운항 경로를 따라 운항하는 선박으로서, 선박이 직접 겪는 정확한 해양 환경 데이터로 업데이트됨에 따라, 종래에 필요했던 8000개 이상의 부표와, 5년 이상의 기간과 과도한 비용없이도 선박의 운항 경로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 있다.Referring to Figure 1, the marine environment data update apparatus according to an embodiment of the present invention includes a motion sensor 11 for measuring the motion value of 6 degrees of freedom of a ship, and a GPS 13 for measuring the speed of the ship. And a motion analyzer 20 that updates the wave statistics obtained by using the six degrees of freedom motion value of the ship measured through the measurement unit 10 and the marine environment data received by the ship. At this time, the ship is a ship that operates along the navigation route, and as it is updated with accurate marine environment data directly experienced by the ship, it is generated in the ship's navigation route without the need for more than 8000 buoys, a period of more than 5 years, and excessive costs. It can accurately simulate a marine environment

모션 센서(11)는 Motion Reference Unit로서, 선박의 6자유도 운동값, 즉 서지(Surge) 운동값, 스웨치(Sway) 운동값, 히브(Heave) 운동값, 롤(Roll) 운동값, 피치(Pitch) 운동값, 및 요(Yaw) 운동값을 계측한다.The motion sensor 11 is a motion reference unit, which is a motion value of 6 degrees of freedom of a ship, that is, a surge motion value, a swatch motion value, a heave motion value, a roll motion value, and a pitch. The (Pitch) motion value and the yaw motion value are measured.

모션 센서(11)에 의해 계측된 선박의 6자유도 운동값은 운동 해석기(20)에 전달된다.The motion value of the six degrees of freedom of the ship measured by the motion sensor 11 is transmitted to the motion analyzer 20.

GPS(13)로부터 수신된 위치정보를 운동 해석기(20)에 보내져 선박의 모션에 영향을 미치는 선박의 속도를 계산한다.The location information received from the GPS 13 is sent to the motion analyzer 20 to calculate the speed of the ship that affects the motion of the ship.

운동 해석기(20)는 계측부(10)의 모션 센서(11)를 통해 계측된 6자유도 운동값 중에서 파도에 의한 진폭이 커서 파도의 높이를 구하기 용이한 히브(Heave) 운동값을 이용하여 파도의 높이와 주기를 구한다.The motion analyzer 20 uses a Heave motion value that is easy to obtain the height of the wave because the amplitude of the wave is large among the six degrees of freedom motion values measured through the motion sensor 11 of the measurement unit 10. Find the height and period.

파도의 높이는 아래의 수학식 1에 의해 구해진다.The height of the wave is obtained by Equation 1 below.

Figure 112017130597287-pat00001
Figure 112017130597287-pat00001

여기서, Heave Motion은 모션 센서(11)에 의해 계측된 히브(Heave) 운동값이고, Heave Impulse Response Funcion-1은 모형 시험이나 운동 해석을 통해 구한 히브 운동응답함수의 역함수이다.Here, Heave Motion is a Heave motion value measured by the motion sensor 11, and Heave Impulse Response Funcion -1 is an inverse function of the Heave motion response function obtained through model test or motion analysis.

운동 해석기(20)는 계측부(10)의 모션 센서(11)를 통해 계측된 6자유도 운동값 중에서 서저(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 조합하여 파도의 입사각인 방향을 구한다.The motion analyzer 20 combines a surge motion value and a sway motion value among 6 degrees of freedom motion values measured through the motion sensor 11 of the measurement unit 10 to obtain the direction of the incident angle of the wave.

파도의 입사각은 아래의 수학식 2에 의해 구해진다.The angle of incidence of the wave is obtained by Equation 2 below.

Figure 112017130597287-pat00002
Figure 112017130597287-pat00002

여기서, Sway Motion은 모션 센서(11)를 통해 계측된 스웨이(Sway) 운동값이고, Surge Motion은 모션 센서(11)를 통해 계측된 서지(Surge) 운동값이다.Here, Sway Motion is a sway motion value measured through the motion sensor 11, and Surge Motion is a surge motion value measured through the motion sensor 11.

운동 해석기(20)는 이와 같이 수학식 1 및 수학식 2에 의해 구해진 파도의 높이, 주기, 그리고 입사각인 방향을 시계열로 저장 또는 변환한 파도 통계치를 운항 중인 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트한다. 이에, 선박의 운항 경로에서 선박이 직접 겪는 정확한 환경으로 해양 환경 데이터를 업데이트함에 따라 선박의 운항 경로에서 발생하는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 있다. The motion analyzer 20 updates the wave statistics obtained by storing or converting the wave height, period, and direction of incidence angle obtained by Equation 1 and Equation 2 as a time series with marine environment data received by the ship in operation. Accordingly, by updating the marine environment data to the exact environment that the ship directly experiences in the ship's navigation route, it is possible to accurately simulate the marine environment occurring in the ship's navigation route.

이와 같이 업데이트되는 해양 환경 데이터를 기반으로 운동 해석기(20)는 연료 소모가 많은 해양 환경이거나 해난 사고의 위험이 있는 해양 환경인 경우, 선박의 운항 항로를 변경할 필요가 있음을 알릴 수 있다. 이에, 연료 소모가 적은 해양 환경 쪽으로 또는 해난 사고의 위험이 적은 해양 환경 쪽으로의 운항 경로 변경을 알릴 수 있다.Based on the marine environment data updated as described above, the motion analyzer 20 may inform that it is necessary to change the navigation route of the ship in the case of a marine environment with high fuel consumption or a risk of a marine accident. Accordingly, it is possible to inform the change of the navigation route toward the marine environment with less fuel consumption or toward the marine environment with less risk of a marine accident.

나아가, 운동 해석기(20)는 선박이 특정항로를 반복 운항하는 운항횟수를 카운트하고, 카운트된 운항횟수별 상기 파도 통계치를 평균한 평균 파도 통계치를 해양 환경 데이터로 업데이트할 수 있다. 특히, 반복적인 운항횟수가 증가함에 따라 파도 통계치는 정확도가 더 향상된다.Further, the motion analyzer 20 may count the number of times the vessel repeatedly operates a specific route and update an average wave statistics obtained by averaging the wave statistics for each counted number of sailing times into marine environment data. In particular, as the number of repetitive operations increases, the accuracy of the wave statistics is further improved.

한편, 운동 해석기(30)는 6자유도 운동값 중에서 롤, 피치 및 요 운동값을 이용하여 서지, 스웨이 및 히브 운동값을 보정할 수 있다. 보다 구체적으로, 운동 해석기(30)는 히브 운동값을 이용하여 구해진 파도의 높이와 롤 운동값과 피치 운동값으로 얻어진 파도의 높이와 비교하여 작은 값으로 파도의 높이를 보정하고, 서지 및 스웨이 운동값을 이용하여 구해진 파도의 입사각도 요 운동값으로 얻어진 파도의 입사각과 비교하여 작은 값으로 파도의 입사각을 보정한다.Meanwhile, the motion analyzer 30 may correct surge, sway, and heave motion values using roll, pitch, and yaw motion values among the six degrees of freedom motion values. More specifically, the motion analyzer 30 corrects the height of the wave to a small value by comparing the height of the wave obtained using the heave motion value and the height of the wave obtained as the roll motion value and the pitch motion value, and corrects the surge and sway motion. The incident angle of the wave obtained using the value is compared with the incident angle of the wave obtained as the yaw motion value, and the incident angle of the wave is corrected with a small value.

이와 같은 구성을 갖는 해양 환경 데이터 업데이트 장치를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An apparatus for updating marine environment data having such a configuration will be described with reference to FIG. 2 as follows.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양 환경 데이터 업데이트 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.2 is a flowchart illustrating a method of updating marine environment data according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명의 해양 환경 데이터 업데이트 장치의 운동 해석기(20)는 운항 경로로 운항하는 선박에 설치된 계측부(10)를 통해 계측된 해당 선박의 6자유도 운동값을 수신한다(S11). 선박의 6자유도 운동값은 서지(Surge) 운동값, 스웨치(Sway) 운동값, 히브(Heave) 운동값, 롤(Roll) 운동값, 피치(Pitch) 운동값, 및 요(Yaw) 운동값으로서, 계측부(10)의 모션 센서(11)를 통하여 계측된다.Referring to FIG. 2, the motion analyzer 20 of the marine environment data update device of the present invention receives the motion value of the six degrees of freedom of the vessel measured through the measurement unit 10 installed on the vessel operating in the navigation route (S11). . The 6 DOF motion values of the ship are Surge motion values, Sway motion values, Heave motion values, Roll motion values, Pitch motion values, and Yaw motion values. As a value, it is measured through the motion sensor 11 of the measurement unit 10.

다음, 운동 해석기(20)는 수신된 선박의 6자유도 운동값 중에서 히브(Heave) 운동값을 상술된 수학식 1에 적용시켜 파도의 높이와 주기를 구한다(S13).Next, the motion analyzer 20 obtains the height and period of the wave by applying the Heave motion value among the received motion values of the six degrees of freedom of the ship to Equation 1 (S13).

다음, 운동 해석기(20)는 수신된 선박의 6자유도 운동값 중에서 서지(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 상술된 수학식 2에 적용시켜 파도의 방향인 파도의 입사각을 구한다(S15).Next, the motion analyzer 20 applies the surge motion value and the sway motion value among the received motion values of the six degrees of freedom of the ship to Equation 2 to obtain the angle of incidence of the wave, which is the direction of the wave ( S15).

상술된 S13 단계 및 상술된 S15 단계는 수순이 본 발명을 한정하지 않고 후술하는 S17 단계 이전에만 파도의 높이와 주기, 그리고 파도의 입사각을 구하면 구현 가능하다.The above-described step S13 and the above-described step S15 can be implemented by obtaining the height and period of the wave, and the angle of incidence of the wave only before step S17, which will be described later, without limiting the procedure of the present invention.

다음, 운동 해석기(20)는 파도의 높이, 주기, 및 입사각을 시계열로 저장 또는 변환한 도 3에 도시된 바와 같은 파도 통계치를 해양 환경 데이터로 업데이트시킨다(S17). 이에, 운항 중인 운항 경로에서 선박이 직접 겪는 해양 환경을 정확하게 모사할 수 있다. 이와 같이 운항 중인 선박이 직접 겪는 해양 환경을 모사할 수 있음에 따라 연료 소모가 많은 해양 환경의 경우 운항 경로의 변경이 고려될 수 있고, 해난 사고의 위험이 있는 경우에도 위험을 알림하여 즉각적인 대응안을 마련할 수 있다.Next, the motion analyzer 20 updates the wave statistics as shown in FIG. 3 by storing or converting the height, period, and angle of incidence of the wave as a time series into marine environment data (S17). Accordingly, it is possible to accurately simulate the marine environment directly experienced by the ship in the operating route. As the marine environment directly experienced by ships in operation can be simulated in this way, in the case of a marine environment that consumes a lot of fuel, a change of the route of operation can be considered, and even if there is a risk of a maritime accident, the risk is notified and an immediate response plan Can be prepared.

또한, 운동 해석기(20)는 선박이 특정항로를 반복 운항하는 경우 반복 운항하는 운항횟수를 카운트하여 카운트된 운항횟수별 파도 통계치를 평균한 평균 파도 통계치를 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트시킬 수 있다. 반복적인 운항 횟수가 증가함에 따라 파도 통계치의 정확도가 향상되므로, 선박이 직접 겪는 해양환경을 더욱 정확하게 모사할 수 있다.In addition, when the vessel repeatedly operates a specific route, the motion analyzer 20 may count the number of repeated operations and update the average wave statistics obtained by averaging the counted wave statistics for each number of operations to the marine environment data received by the ship. . As the number of repetitive sailing increases, the accuracy of the wave statistics improves, so it is possible to more accurately simulate the marine environment directly experienced by the ship.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention defined in the appended claims.

10 : 계측부 11 : 모션 센서
13 : GPS 20 : 운동 해석기10: measurement unit 11: motion sensor
13: GPS 20: Motion Analyzer

Claims (9)

선박의 항로에 따른 해양 환경 데이터를 업데이트하기 위한 장치로서,
상기 선박의 6자유도 운동을 계측하는 계측부; 및
상기 계측부에 의해 계측된 6자유도 운동값 중에서 히브(Heave) 운동값을 이용하여 파도의 높이와 주기를 구하고, 서지(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 이용하여 파도의 방향을 구하여 구해진 파도의 높이와 주기, 그리고 파도의 방향을 시계열로 저장한 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 운동 해석기를 포함하며;
상기 계측부는 모션 센서 및 GPS를 포함하고, 상기 GPS로부터 수신된 위치정보를 운동 해석기에 보내져 선박의 모션에 영향을 미치는 선박의 속도를 계산하며;
상기 운동 해석기는 상기 선박이 운항 경로에서 선박이 직접 겪는 환경으로 해양 환경 데이터를 업데이트 하고, 선박이 특정항로를 반복 운항하는 운항횟수를 카운트하고, 카운트된 운항횟수별 상기 파도 통계치를 평균한 평균 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하며;
업데이트되는 해양 환경 데이터를 기반으로 운동 해석기는 연료 소모가 많은 해양 환경이거나 해난 사고의 위험이 있는 해양 환경인 경우, 선박의 운항 항로를 변경할 필요가 있음을 알릴 수 있는 것을 특징으로 하는 해양 환경 데이터 업데이트 장치.As a device for updating marine environment data according to the ship's route,
Measurement unit for measuring the movement of the six degrees of freedom of the ship; And
Among the 6 degrees of freedom motion values measured by the measuring unit, the height and period of the wave is obtained using the Heave motion value, and the direction of the wave is obtained using the surge motion value and the sway motion value. A motion analyzer for updating wave statistics in which the obtained wave height, period, and wave direction are stored in a time series with marine environment data received by the ship;
The measurement unit includes a motion sensor and a GPS, and sends the location information received from the GPS to a motion analyzer to calculate the speed of the ship that affects the motion of the ship;
The motion analyzer updates the marine environment data with the environment directly experienced by the ship in the navigation route, counts the number of times the vessel repeatedly operates a specific route, and averages the wave statistics for each counted number of operations. Updating statistics with marine environment data received by the ship;
Based on the updated marine environment data, the motion analyzer can inform that it is necessary to change the navigation route of the ship in the case of a marine environment with high fuel consumption or a risk of a maritime accident. Device. 청구항 1에 있어서,
상기 운동 해석기는 상기 6자유도 운동값 중에서 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 운동값을 이용하여 서지(Surge), 스웨이(Sway) 및 히브(Heave) 운동값을 보정하는, 해양 환경 데이터 업데이트 장치.The method according to claim 1,
The motion analyzer corrects surge, sway, and heave motion values using roll, pitch, and yaw motion values among the six degrees of freedom motion values, Marine environment data update device. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 파도의 높이는 상기 히브(Heave) 운동값과, 모형 시험이나 운동 해석을 통해 구한 운동응답함수의 역함수를 이용하여 구해진, 해양 환경 데이터 업데이트 장치.The method according to claim 1,
The height of the wave is obtained by using the Heave motion value and an inverse function of a motion response function obtained through a model test or motion analysis. 선박의 항로에 따른 해양 환경 데이터를 업데이트하기 위한 방법으로서,
상기 선박에 설치된 모션 센서 및 GPS를 포함하는 계측부를 통해 계측된 해당 선박의 6자유도 운동값을 수신하는 단계;
상기 수신된 6자유도 운동값 중에서 히브(Heave) 운동값을 이용하여 파도의 높이와 주기를 구하고, 서지(Surge) 운동값과 스웨이(Sway) 운동값을 이용하여 파도의 방향을 구하는 단계; 및
상기 구하는 단계를 통해 구해진 파도의 높이와 주기, 그리고 파도의 방향을 시계열로 저장한 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 단계를 포함하며;
상기 업데이트하는 단계는,
상기 선박이 운항 경로에서 선박이 직접 겪는 환경으로 해양 환경 데이터를 업데이트 하고, 선박이 특정항로를 반복 운항하는 운항횟수를 카운트하는 단계;
상기 카운트된 운항횟수별 상기 파도 통계치를 평균한 평균 파도 통계치를 상기 선박이 받는 해양 환경 데이터로 업데이트하는 단계; 및
업데이트되는 해양 환경 데이터를 기반으로 운동 해석기는 연료 소모가 많은 해양 환경이거나 해난 사고의 위험이 있는 해양 환경인 경우, 선박의 운항 항로를 변경할 필요가 있음을 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 환경 데이터 업데이트 방법.As a method for updating marine environment data according to a ship's route,
Receiving a motion value of 6 degrees of freedom of the vessel measured through a measurement unit including a motion sensor and GPS installed on the vessel;
Obtaining a height and a period of a wave using a Heave motion value among the received 6 DOF motion values, and obtaining a direction of the wave using a surge motion value and a sway motion value; And
And updating wave statistics obtained by storing the wave height, period, and wave direction obtained through the obtaining step in a time series into marine environment data received by the ship;
The updating step,
Updating the marine environment data to the environment directly experienced by the ship in the navigation route, and counting the number of times the vessel repeatedly operates a specific route;
Updating an average wave statistics obtained by averaging the wave statistics according to the counted number of sailing times into marine environment data received by the ship; And
Based on the updated marine environment data, the motion analyzer comprises the step of notifying that it is necessary to change the navigation route of the ship in the case of a marine environment with high fuel consumption or a marine environment with a risk of a marine accident. How to update the data. 청구항 6에 있어서,
상기 구하는 단계 이후에,
상기 6자유도 운동값 중에서 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 운동값을 이용하여 서지(Surge), 스웨이(Sway) 및 히브(Heave) 운동값을 보정하는 단계를 더 포함하는, 해양 환경 데이터 업데이트 방법.The method of claim 6,
After the above obtaining step,
Compensating the surge, sway, and heave motion values using the roll, pitch, and yaw motion values among the six degrees of freedom motion values. , How to update marine environment data. 삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 구하는 단계는 상기 히브(Heave) 운동값과, 모형 시험이나 운동 해석을 통해 구한 운동응답함수의 역함수를 이용하여 상기 파도의 높이를 구하는, 해양 환경 데이터 업데이트 방법.The method of claim 6,
The obtaining step is to obtain the height of the wave by using the Heave motion value and an inverse function of a motion response function obtained through a model test or motion analysis.
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