KR100649554B1 - Underwater transportation system by an autonomous underwater vehicle - Google Patents

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KR100649554B1
KR100649554B1 KR1020050121492A KR20050121492A KR100649554B1 KR 100649554 B1 KR100649554 B1 KR 100649554B1 KR 1020050121492 A KR1020050121492 A KR 1020050121492A KR 20050121492 A KR20050121492 A KR 20050121492A KR 100649554 B1 KR100649554 B1 KR 100649554B1
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우종식
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디에스엠이 유텍 주식회사
우종식
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Abstract

An underwater transportation system by an autonomous underwater vehicle is provided to automatically store signals inputted from various sensors and a GPS into a database of a management server and always check stored data through a wireless communication terminal. In an underwater transportation system by an autonomous underwater vehicle, a propeller(15) and a rudder(16) for propulsion and direction conversion are located at one side of the underwater vehicle. A GPS(Global Positioning System) receiver(12) receives a position coordinate of a fairway in real time. A sonar array(17) detects an underwater terrain for understanding an underwater location of the underwater vehicle. A sonar(18) includes an ultrasonic transceiving device. And a system controller(14) includes devices setting a starting point, an intermediate path, and a destination and controlling a voyage for the destination.

Description

자율무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템{Underwater Transportation System by an Autonomous Underwater Vehicle}Underwater Transportation System by an Autonomous Underwater Vehicle

도1 : 본 발명에 따른 수중무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템의 전체적인 구성도1 is an overall configuration diagram of an underwater logistics delivery system using an underwater unmanned submersible in accordance with the present invention

<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>

11; 자율무인잠수정 12; GPS 수신기11; Autonomous unmanned submersible 12; GPS receiver

13; 무선송수신용 안테나 14; 시스템 제어부13; Radio transmission and reception antenna 14; System control

15; 추진기 16; 방향타15; Propeller 16; Rudder

17; 소나 어레이 18; 장애물 검출용 소나17; Sonar array 18; Sonar for obstacle detection

19; 수심센서 20; 배터리19; Depth sensor 20; battery

21: 화물적재 공간 22; 양방향 초음파 촬영기21: cargo space 22; Two-way ultrasound

23; 비상 부상용 버림추 24; 부력조절장치23; Emergency float 24; Buoyancy control device

본 발명은 수중공간을 무인으로 운항할 수 있도록 초음파 송수신기가 부착된 소나, GPS수신기 및 각종 센서를 이용하여 각종 수중 장애물을 스스로 회피하면서 입력된 출발지에서 목적지까지 자율 운항하는 수중 무인잠수정을 이용함으로써 하나의 해안에서 또 다른 해안까지 원하는 물류를 저렴하고 신속하게 배송하기 위한 수중무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템에 관한 것이다.The present invention uses an unmanned submersible to autonomously operate from an input starting point to a destination while avoiding various underwater obstacles by using a sonar equipped with an ultrasonic transceiver, a GPS receiver, and various sensors so that the underwater space can be operated unattended. The present invention relates to an underwater logistics delivery system using an unmanned submersible submersible to inexpensively and quickly deliver desired logistics from one coast to another.

종래의 물류배송은 일반적으로 육상의 도로나 철도를 이용하여 자동차 및 기차로 운송하거나, 해상의 선박 또는 항공기를 이용하여 수행되어 왔으나, 항공기를 이용하는 경우에는 이동비용이 고가이면서 착륙을 위한 소정의 시설이 필요하여 시설을 위한 경제적인 부담이 크다는 문제점이 있고, 선박을 이용하는 경우에는 저렴한 반면 배송시간이 길며, 해상에 노출되어 테러의 대상이 될 수 있는 문제점이 있다.Conventional logistical delivery has generally been carried out by automobiles and trains by roads or railways on land, or by sea vessels or aircrafts. However, when using aircrafts, transportation facilities are expensive and predetermined facilities for landing. There is a problem in that the economic burden for the facility is large, there is a problem that can be a target of terrorism is exposed to the sea, while the delivery time is long, inexpensive when using a ship.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 무인 물류배송을 위한 잠수정을 이루기 위하여 잠수정을 추진하는 추진기(Thruster)와, 실시간 위치 파악을 위한 GPS수신기와, GPS수신기와 연동하여 수중의 실시간 위치 파악을 위한 소나 어레이와, 수중 장애물을 인식하고 회피하기 위한 전방위 관측 소나와, 운항 중 각종 센서들로부터 데이터를 수집 분석하고 자율운항을 유도 관리하는 프로그램이 내장된 시스템 제어부와, 출발지 및 목적지를 입력하는 수단과, 잠수정의 위치와 운항 상태를 실시간으로 감시 및 확인 제어하는 관리서버 또는 운영자 무선통신단말기로 송신하는 수단을 구비한 수중무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템을 구현함으로써 운영에 따른 인건비를 절약하고 시간지연에 따른 물류비용의 증가로 발생하는 경제적인 손실을 크게 줄일 뿐만 아니라 군사적인 목적으로는 폭약 또는 감시용 카메라를 탑재한 후 적진지를 타격 또는 조사하는데 그 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, a propulsion (Thruster) for pushing the submersible to achieve a submersible for unmanned logistics delivery, and a GPS receiver for real-time positioning Built-in sonar array for real-time positioning of underwater underwater in conjunction with GPS receiver, omnidirectional observation sonar for recognizing and avoiding underwater obstacles, and a program to collect and analyze data from various sensors during operation and guide and manage autonomous navigation. Underwater logistics delivery using an unmanned submersible submarine equipped with a system control unit, a means for inputting a starting point and a destination, and a means for transmitting to a management server or an operator wireless communication terminal that monitors and confirms the position and operation status of the submarine in real time. Implement the system to save labor costs As well as the economical loss caused by increase of the production cost of the delay significantly reduce military purposes, it is an object to investigate whether or hitting the enemy then equipped with a camera for monitoring or explosive.

본 발명에 따른 또 다른 목적은 무인잠수정 내부 또는 육상에 무인잠수정의 효율적인 관리를 위하여 관리 서버를 설치하여 GPS수신기 및 무인잠수정에 설치된 각종 센서들로부터 입력되는 신호들이 관리서버의 데이터베이스 상에 자동으로 입력되어 저장되고, 저장된 데이터를 운영자들의 무선통신단말기 상에서 항상 확인할 수 있도록 구현하여 잠수정에 대한 사고를 예방하고 필요시 비상조치를 신속하게 취할 수 있도록 하는데 있다. Another object according to the present invention is to install a management server for the efficient management of the unmanned submersible inside the unmanned submersible or on land, the signals input from the GPS receiver and various sensors installed in the unmanned submersible automatically input to the database of the management server It is possible to prevent accidents on submersibles and to take emergency measures promptly if necessary by implementing stored and stored data so that operators can always check them on wireless communication terminals.

본 발명에 따른 또 다른 목적은 출발지에서 목적지를 찾아가는 수단은 육상에서 사용하는 상용의 네비게이션과 동일하게 지명을 입력하여 지명의 좌표를 GPS수신기를 이용하여 최대한 직선거리로 찾아가거나 운항경로와 목적지의 좌표를 직접 입력하는 방법으로 구성하여 사용자들이 편리하게 이용할 수 있도록 하는데 있다. Still another object according to the present invention is a means for finding a destination at the starting point is to enter the name in the same way as the commercial navigation used on land to find the coordinates of the name as straight as possible using a GPS receiver or coordinates of the route and destination It is to make it convenient for users by constructing by inputting directly.

본 발명은 수중공간을 무인으로 운항할 수 있도록 초음파 송수신기가 부착된 소나, GPS수신기 및 각종 센서를 이용하여 각종 수중 장애물을 스스로 회피하면서 입력된 출발지에서 목적지까지 자율 운항하는 수중 무인잠수정을 이용함으로써 하나의 해안에서 또 다른 해안까지 원하는 물류를 저렴하고 신속하게 배송하기 위한 수중무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템에 관한 것이다.The present invention uses an unmanned submersible to autonomously operate from an input starting point to a destination while avoiding various underwater obstacles by using a sonar equipped with an ultrasonic transceiver, a GPS receiver, and various sensors so that the underwater space can be operated unattended. The present invention relates to an underwater logistics delivery system using an unmanned submersible submersible to inexpensively and quickly deliver desired logistics from one coast to another.

종래의 물류배송은 일반적으로 육상의 도로나 철도를 이용하여 자동차 및 기 차로 운송하거나, 해상의 선박 또는 항공기를 이용하여 수행되어 왔으나, 항공기를 이용하는 경우에는 이동비용이 고가이면서 착륙을 위한 소정의 시설이 필요하여 시설을 위한 경제적인 부담이 크다는 문제점이 있고, 선박은 저렴한 반면 배송시간이 길며, 해상에 노출되어 테러의 대상이 될 수 있는 문제점이 있다.Conventional logistical delivery has generally been carried out by automobiles and trains by roads or railways on land, or by sea vessels or aircrafts. However, when using aircrafts, transportation facilities are expensive and predetermined facilities for landing. There is a problem that the economic burden for the facility is large, there is a problem that the ship is inexpensive while the delivery time is long, and can be a target of terrorism exposed to the sea.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. 본 발명의 이해를 용이하게 하는 도면을 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 수중무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템의 전체적인 구성도를 나타낸 것이다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above. Look at the drawings to facilitate understanding of the present invention. Figure 1 shows the overall configuration of the underwater logistics delivery system using an underwater unmanned submersible in accordance with the present invention.

본 발명에 따른 구체적인 구성수단들에 대하여 살펴본다. 본 발명에 따른 무인 물류배송을 위한 잠수정은 수중 또는 해저에 존재하는 다양한 종류의 장애물과 선박들과의 충돌을 방지하기 위하여 다양한 종류의 센서들과 GPS수신기를 이용한 잠수정의 위치를 실시간으로 확인하면서 목적지 좌표로 이동하는 수단을 구비하고 물류를 원하는 목적지까지 무인으로 배송하는 구성수단들을 구비하고 있다. 본 발명에 따른 무인 물류배송을 위한 잠수정은 잠수정을 추진하는 추진기(Thruster)와 방향타가 잠수정의 일측에 부착되어 이들이 GPS수신기 및 소나 어레이 등과 연동하여 원하는 속도와 방향으로 잠수정이 진행할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 잠수정의 일측에는 추진기 및 전원을 필요로 하는 부품에 전원을 공급하기 위한 배터리가 위치하며, 다양한 물품들을 적재할 수 있는 적재공간이 설계 제작되어 있다. 상기 물류수송을 위한 무인잠수정에는 배송하고자 하는 물류를 선적한 후 출발전 물류수송을 위한 무인잠수정을 중성부력으로 맞추기 위한 부력조절장치를 구비한다. 상기 잠수정이 위치하고 있는 위치좌표를 실시간으로 파악하기 위한 GPS수신기 및 무선송수신 안테나가 잠수정의 상단부 해상에 위치하는 구조물에 설치되어 GPS와 연동하며, 상기 GPS수신기와 연동하며, 잠수정의 주위의 수중 또는 해저의 피사체를 실시간으로 파악하고 잠수정의 해저 위치를 실시간으로 파악하기 위한 초음파 송수신기가 내장된 소나 어레이가 잠수정의 상단부 일측에 설치되어 있다. 잠수정이 추진하면서 수중 또는 해저의 장애물 및 또 다른 선박들과의 충돌에 의한 안전사고를 방지하기 위한 초음파송수신기를 내장한 소나가 머리부 위치에 다수 개가 부착 설치된다. 또한 잠수정이 스스로 인지하지 못하는 장애물을 만나 더 이상의 정상 운항이 어려울 경우 비상 부상용 버림추를 버림으로써 수면으로 양성부력으로 부상하여 무선 전자파 통신을 통해 현재의 해상위치를 알려준다. 본 발명에 따른 물류수송을 위한 잠수정에는 사용자들이 원하는 출발지, 중간경로 및 목적지를 입력 설정할 경우에 지명을 검색 또는 직접 입력하거나 출발지, 중간경로 및 목적지에 해당하는 위치좌표를 입력 설정할 수 있는 수단을 구비하며, 운항 중 상기 GPS수신기로부터 입력되는 위치정보와, 초음파 송수신기가 내장된 소나 어레이로부터 입력되는 수중의 위치 및 해저면의 지형정보와, 수중 또는 해저의 장애물 및 또 해상에 위치한 선박들과의 충돌에 의한 안전사고를 방지하기 위한 초음파송수신기를 내장한 양방향 초음파 촬영기로부터 입력되는 장애물 정보에 대한 신호를 전송 받아서 분석 처리하여 장애물을 회피하면서 목적지 좌표로 자율운항을 할 수 있도록 상기 GPS수신기 및 각종센서들로부터 입력되는 데이터를 제어 관리하는 프로그램이 내장된 시스템 제어부를 구비하고 있다. 상기 시스템 제어부는 GPS수신기, 소나 어레이 및 소나들로부터 전송받은 다양한 데이터를 기록 저장하는 데이터베이스를 구 비하며, 상기 다양한 센서들로부터 전송받은 데이터에 기초하여 장애물 또는 해상의 선박들을 회피하여 충돌에 의한 사고 없이 출발지에서 원하는 목적지까지 육상에 사용하는 상용의 네비게이션 시스템에서와 같이 GPS수신기를 통해서 받은 해상위치좌표를 자율적으로 따라서 최대한 직선거리로 안내되어 진행하거나 주어진 경로를 따르되 장애물을 자율적으로 회피하면서 진행하도록 구성되어 있다. 상기 시스템 제어부는 GPS수신기와 소나 어레이가 연동하여 잠수정의 해상 및 수중의 위치에 대한 정보를 데이터베이스에 기록 저장할 뿐만 아니라, 필요시 해당 해상의 위치좌표에서의 소나 어레이에서 취득한 수중의 영상을 기록 저장할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 본 발명에 따른 무인잠수정의 시스템 제어부는 상기 추진기 및 방향타의 정상동작여부, 상기 각종센서들의 정상동작여부 및 기타 무인잠수정의 안전운항을 위한 부품들의 정상동작여부 등을 주기적으로 점검하여 잠수정의 이상여부를 자동으로 점검하는 수단을 구비한다. 상기 무인물류수송을 위한 잠수정의 구조물 중 해상에 위치하는 상단부에는 무선송수신안테나를 설치하여 상기 시스템 제어부의 데이터베이스에 기록 저장된 잠수정의 운항 현황에 대한 데이터를 육상에 위치한 관리서버 또는 운영자 무선통신단말기에서 다운로드하여 표시패널을 통해서 실시간으로 감시 및 확인할 수 있고, 필요한 정보를 입력 제어할 수 있도록 구성할 수 있다. 상기와 같이 육상에 위치한 관리서버 또는 운영자 무선통신단말기를 통해서 무인잠수정의 운항 현황에 대한 정보를 실시간으로 확인할 수 있고, 필요시에 운행에 대한 정보를 변경하여 입력하여 제어할 수 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.It looks at the specific configuration means according to the present invention. The submersible for unmanned logistics delivery according to the present invention checks the location of the submersible in real time using various types of sensors and GPS receivers in order to prevent collisions with various kinds of obstacles and vessels in the water or undersea. It is provided with a means for moving to the coordinates and has a means for constituting the unmanned delivery to the destination destination. Submersible for unmanned logistics delivery according to the present invention is a propeller (Thruster) and rudder for submersible attached to one side of the submersible is configured so that they can proceed in the desired speed and direction by interlocking with GPS receivers and sonar array. . On one side of the submersible is located a battery for supplying power to the propulsion and components that require power, and a loading space for loading a variety of items is designed and manufactured. The unmanned submersible for the logistics transport is equipped with a buoyancy control device for adjusting the unmanned submersible for neutral transport to the unmanned submersible for logistics transport before departure after shipping the logistics to be delivered. A GPS receiver and a wireless transmitting / receiving antenna are installed in a structure located on the upper end of the submersible to detect the position coordinates of the submersible in real time. A sonar array with a built-in ultrasonic transceiver is provided on one side of the top of the submersible to detect the subject in real time and the submersible's seabed in real time. As the submersible propels, a number of sonars with ultrasonic transmitters are installed in the head position to prevent safety accidents due to underwater or seabed obstacles and collisions with other ships. In addition, if the submersible encounters obstacles that it is not able to recognize by itself, and it is difficult for normal operation any more, it throws up an emergency floating wheel and emerges as a positive buoyancy on the surface and informs the current sea position through wireless electromagnetic communication. The submersible for logistics transport according to the present invention includes means for searching or directly inputting a place name or setting position coordinates corresponding to a departure point, a middle route, and a destination when users input and set a desired starting point, intermediate route, and destination. And the location information input from the GPS receiver during operation, the location of the underwater location and the topographic information of the seabed input from the sonar array with the built-in ultrasonic transceiver, and the collision of underwater or undersea obstacles and ships located in the sea. The GPS receiver and various sensors for autonomous navigation to destination coordinates while avoiding obstacles by receiving and analyzing a signal about obstacle information input from a two-way ultrasonic camera equipped with an ultrasonic transmitter to prevent safety accidents Program to control and manage the data input from And a built-in system control. The system controller has a database for recording and storing various data transmitted from the GPS receiver, the sonar array, and the sonars, and accidents caused by collision by avoiding obstacles or marine vessels based on the data received from the various sensors. As in the commercial navigation system used on the land from the starting point to the desired destination, the marine location coordinates received through the GPS receiver are autonomously guided by the linear distance as much as possible or follow the given path, but autonomously avoid the obstacles. It is. The system control unit not only records and stores information about the submarine's sea and underwater locations in a database by interlocking the GPS receiver and the sonar array, but also stores and stores underwater images acquired from the sonar array at the position coordinates of the sea when necessary. It is configured to. In addition, the system control unit of the unmanned submersible according to the present invention periodically checks whether the propeller and the rudder, the normal operation of the various sensors and the normal operation of the components for the safe operation of the other unmanned submersible, etc. It is provided with a means for automatically checking whether or not. The radio transmitting antenna is installed at the upper part of the submersible structure for the unmanned logistics transport, and the data on the operation status of the submersible recorded in the database of the system controller is downloaded from the management server or the operator wireless communication terminal located on the land. It can be configured to monitor and confirm in real time through the display panel and control input of necessary information. As described above, the information on the operation status of the unmanned submersible can be checked in real time through a management server or an operator wireless communication terminal located on the land, and can be controlled by changing the information on the operation if necessary. It looks at a specific embodiment according to the present invention.

[실시 예] EXAMPLES

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 본 발명에 따른 무인 물류배송을 위한 잠수정(11)은 잠수정을 추진하는 추진기(15, Thruster)와 방향타(16)가 잠수정(11)의 일측에 부착되어 입력 설정된 목적지 좌표로 원하는 속도와 방향으로 잠수정(11)이 진행하도록 구성되어 있다. 상기 잠수정의 위치를 실시간으로 파악하기 위한 GPS수신기(12) 및 무선송수신 안테나(13)가 잠수정의 상단부 해상에 위치하는 구조물 상단에 설치되며, 상기 GPS수신기(12)와 연동하여 잠수정(11)의 주위의 수중 또는 해저의 피사체를 실시간으로 파악하기 위한 양방향 초음파 촬영기(22)와 잠수정의 해저 위치를 파악하기 위하여 초음파 송수신기가 내장된 소나 어레이(17)가 잠수정의 상단부 일측에 설치되어 있다. 상기 잠수정의 일측에는 추진기(15) 및 전원을 필요로 하는 부품에 전원을 공급하기 위한 배터리(20)가 위치하며, 다양한 물품들을 적재할 수 있는 화물적재 공간(21)이 설계 제작되어 있다. 상기 잠수정(11)은 추진하면서 수중 또는 해저의 장애물 및 해상에 위치한 선박들과의 충돌에 의한 안전사고를 방지하기 위한 초음파송수신기를 내장한 소나(18)가 여러 전진방향 필요한 위치에 다수 개가 부착 설치된다. 물류수송을 위한 무인잠수정(11)에는 배송하고자 하는 물류를 선적한 후 출발전 물류수송을 위한 무인잠수정(11)을 중성부력으로 맞추기 위한 부력조절장치(24)를 구비한다. 필요한 경우에 물류수송을 위한 잠수정이 위치한 장소에서의 수심을 측정하는 초음파 송수신기가 내장된 수심센서(19)가 잠수정의 하부 일측에 부착 설치된다. 본 발명에 따른 잠수정에는 사용자들이 물류 배송을 위하여 출발지 및 목적지를 육상에서 사용 하는 상용의 네비게이션과 동일하게 입력하는 출발지, 중간경로 및 목적지를 입력하거나 이들의 위치좌표를 입력하는 수단을 구비하며, 운항 중 상기 GPS수신기(12)로부터 입력되는 위치정보와, 초음파 송수신기가 내장된 소나 어레이(17)로부터 입력되는 수중위치 정보와, 수중 또는 해저의 장애물 및 또 다른 선박들과의 충돌에 의한 안전사고를 방지하기 위한 초음파송수신기를 내장한 소나(18)로부터 입력되는 장애물에 대한 정보를 전송받아서 분석 처리하여 장애물들을 회피하면서 자율운항을 유도할 수 있도록 상기 각종센서들로부터 입력되는 데이터들을 관리하는 프로그램이 내장된 시스템 제어부(14)를 구비하고 있다. 상기 시스템 제어부(14)는 GPS수신기(12), 소나 어레이(17) 및 소나(18)들로부터 전송받은 다양한 데이터를 기록 저장하는 데이터베이스를 구비하며, 상기 다양한 센서들로부터 전송받은 각종 데이터들에 기초하여 추진기(15)와 방향타(16)를 제어하여 장애물 또는 해상의 선박들을 피하여 충돌에 의한 안전사고 없이 출발지에서 원하는 목적지까지 자율적으로 육상의 상용의 네비게이션 시스템에서와 같이 안내되어 진행할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 무인잠수정(11)의 시스템 제어부(14)는 GPS수신기(12)와 소나 어레이가 연동하여 잠수정의 위치에 대한 정보를 데이터베이스에 기록 저장할 뿐만 아니라, 필요시 양방향 초음파 촬영기(22)에서 취득한 수중의 영상을 기록 저장할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 본 발명에 따른 무인잠수정의 시스템 제어부(14)는 상기 추진기(15) 및 방향타(16)의 정상동작여부, 상기 각종센서들의 정상동작여부 및 기타 무인잠수정의 안전운항을 위한 부품들의 정상동작여부 등을 주기적으로 점검하여 잠수정의 이상여부를 자동으로 점검하거나 목적지로 출발하기 전에 정상적인 동 작을 하는지를 점검할 수 있는 수단을 구비한다. 상기 물류수송을 위한 무인잠수정의 해상 상단에 무선송수신 안테나(13)를 설치하여 상기 시스템 제어부(14)의 데이터베이스에 기록 저장된 운항 현황에 대한 데이터를 육상에 위치한 관리서버 또는 운영자 무선통신단말기로 다운로드하여 표시패널을 통해서 실시간으로 감시할 수 있고 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 상기와 같이 육상에 위치한 물류수송을 위한 무인잠수정 관리서버 또는 운영자 무선통신단말기에서는 무인잠수정의 운항 현황에 대한 정보를 실시간으로 감시 및 확인할 수 있고, 필요시에 운항에 대한 정보를 변경 입력하여 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 잠수정의 시스템 제어부(14)의 데이터베이스에는 잠수정의 출발지, 목적지 및 중간경로에 대한 해저 바닥면 및 주위의 지형지물에 대한 영상을 기록 저장하고 입력된 목적지에 도착할 경우에 보다 정확한 위치에 정박하여 부상할 수 있도록 잠수정의 시스템 제어부(14)의 데이터베이스에 기록 저장된 바닥면 및 주위의 지형지물에 대한 정보와 양방향 초음파 촬영기(22)에서 취득한 해저면의 영상을 비교하여 목적지 위치좌표에 정확하게 도착하는 수단을 구비한다. 상기 시스템 제어부의 데이터베이스는 물류수송이 이루어지는 지명과 지명에 해당하는 GPS 위치좌표들이 입력 저장되어 물류배송을 위한 잠수정의 운영자 또는 사용자들이 편리하게 이용할 수 있도록 출발지, 중간경로 및 목적지를 입력 설정할 경우에 지명을 검색 또는 직접입력하거나 출발지, 중간경로 및 목적지에 해당하는 위치좌표를 입력할 수 있도록 구성되어 있다. A specific embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. The submersible 11 for unmanned logistics delivery according to the present invention is a submersible propulsion propulsion (15, Thruster) and the rudder 16 to propel the submersible attached to one side of the submersible (11) submersible in the desired speed and direction with the set destination coordinates input (11) is comprised so that it may advance. The GPS receiver 12 and the wireless transmitting and receiving antenna 13 for detecting the position of the submersible in real time are installed on the top of the structure located on the upper end of the submersible, and in conjunction with the GPS receiver 12 of the submersible 11 A sonar array 17 having an ultrasonic transceiver is installed on one side of the upper end of the submersible to detect the underwater position of the submersible. One side of the submersible is located on the propeller 15 and the battery 20 for supplying power to the components that require power, and a cargo loading space 21 for loading a variety of items is designed and manufactured. The submersible 11 is installed with a plurality of sonar 18 equipped with an ultrasonic transmitter and receiver to prevent the safety accidents caused by collisions with ships located on the sea or underwater and under the sea or propulsion in various forward directions. do. The unmanned submersible 11 for logistics transport is provided with a buoyancy control device 24 for adjusting the unmanned submersible 11 for neutral transport buoyancy prior to departure after shipping the logistics to be shipped. If necessary, the depth sensor 19 with an ultrasonic transceiver for measuring the depth at the location where the submersible for logistics transport is located is attached to the lower side of the submersible. The submersible according to the present invention includes a means for inputting a starting point, an intermediate route, and a destination for inputting the starting point and the destination in the same way as a commercial navigation using the starting point and the destination for land transportation, or for inputting their position coordinates. The safety information caused by the collision between the position information input from the GPS receiver 12, the underwater position information input from the sonar array 17 with the built-in ultrasonic transceiver, underwater or undersea obstacles and other vessels Built-in program to manage the data input from the various sensors to induce autonomous operation while avoiding obstacles by receiving and analyzing information about the input obstacle from the sonar 18, which has a built-in ultrasonic transmitter to prevent The system control unit 14 is provided. The system control unit 14 has a database for storing and storing various data transmitted from the GPS receiver 12, the sonar array 17, and the sonars 18, and is based on the various data transmitted from the various sensors. By controlling the propeller 15 and the rudder 16 to avoid obstacles or marine vessels, it is configured to guide and proceed autonomously from the starting point to the desired destination as in a commercial navigation system on land without a safety accident caused by a collision. . The system control unit 14 of the unmanned submersible 11 not only records and stores information about the position of the submersible in a database in conjunction with the GPS receiver 12 and the sonar array, but also acquires underwater from the bidirectional ultrasonic camera 22 when necessary. It is configured to record and store video. In addition, the system control unit 14 of the unmanned submersible according to the present invention is the normal operation of the propeller 15 and the rudder 16, the normal operation of the various sensors and other normal operation of the components for the safe operation of the unmanned submersible Means are to be checked periodically to automatically check for submersible failures or to verify normal operation prior to departure. By installing a wireless transmitting and receiving antenna 13 on the sea top of the unmanned submersible for the logistics transport to download the data on the operation status recorded in the database of the system control unit 14 to the management server or operator wireless communication terminal located on land It is configured to monitor and control in real time through the display panel. As described above, the unmanned submersible management server or operator wireless communication terminal for logistics transportation located on land can monitor and confirm the information on the operation status of the unmanned submersible in real time, and change and control the information about the operation when necessary. It is configured to be. The database of the submersible system control unit 14 according to the present invention records and stores images of the seabed bottom and surrounding features of the submersible's starting point, destination, and intermediate route, and stores them in a more accurate position when arriving at the input destination. Accurately arrive at the destination position coordinates by comparing the information on the bottom surface and the surrounding features recorded in the database of the submersible system control unit 14 with the image of the sea floor obtained by the interactive ultrasonic camera 22 so as to be anchored and floated. It is provided with a means to. The database of the system control unit is a place name when the place of departure, the intermediate route and the destination to be conveniently used by the operator or users of the submersible for the logistics delivery is stored in the place name and the geographic location where the logistics transport is input It can be configured to search or directly enter the location coordinates corresponding to the starting point, intermediate route and destination.

본 발명에 따라 설계 제작된 수중무인잠수정을 물류배송 시스템으로 운용할 경우에 필요한 구체적인 작업절차를 살펴본다. It looks at the specific working procedures required when operating the unmanned submersible submersible designed and manufactured according to the present invention as a logistics delivery system.

a) 출발지, 중간경로 및 목적지를 지역을 육상에 사용하는 상용의 네비게이션 시스템에서와 같이 지명을 검색하여 입력하거나 해당하는 지명의 GPS 위치좌표를 입력 설정한다. (중간 운항경로 전체를 입력할 수도 있다.)a) Search and input a place name as in a commercial navigation system using a starting point, an intermediate route, and a destination on land, or input and set the GPS position coordinates of the corresponding place name. (You can also enter the entire route.)

b) 물류수송을 위한 무인잠수정에 부착 설치된 각종센서들과 기기들이 정상적으로 동작하는지에 대한 동작상태를 출발 전 점검한다.b) Check the operational status of the various sensors and devices installed in the unmanned submersibles for logistics transportation before departure.

c) 물류수송을 위한 무인잠수정에 배송하고자 하는 물류를 싣고 부력조절장치를 이용하여 목적지로 출발하기 전에 물류수송을 위한 무인잠수정을 해상에서 일정 깊이로 안전하게 운항하기 위하여 중성부력으로 맞춘다.c) Load the logistics to be delivered to the unmanned submersibles for logistics transportation and adjust the unmanned submersibles for the logistics transportation to neutral buoyancy for safe operation at sea to a certain depth before departing to the destination by using the buoyancy control device.

d) 출발지의 크레인 또는 소정의 수단을 이용하여 물류수송을 위한 무인잠수정을 바다에 내려 목적지로 출발시킨다.d) Unload the unmanned submersibles for logistic transportation by means of the crane at the starting point or by any means and depart to the destination.

e) 출발지와 도착지에서는 관리 서버 또는 무선통신단말기의 표시화면을 통해 물류수송을 위한 무인잠수정의 위치를 실시간으로 감시 확인한다.e) At the starting point and the destination point, monitor and confirm the location of the unmanned submersible for logistics transportation in real time through the display screen of the management server or the wireless communication terminal.

f) 필요시에는 입력수단을 통해서 원격으로 제어 신호를 입력 송신하여 물류수송을 위한 무인잠수정의 항로를 수정할 수 있다.f) If necessary, the control signal can be remotely inputted through the input means to modify the route of the unmanned submersible for logistics transportation.

g) 운항도중에 시스템 제어부에서 운항에 이상상태가 발생했다는 신호가 관리서버 또는 운영자의 무선단말기로 전송되면 관리서버 또는 운영자의 무선단말기의 입력수단을 통해서 원격으로 제어신호를 송신하여 잠수정으로부터 비상 부상용 버림추(23, Weight)를 떼어내고 즉시 부상을 시작하도록 한다. g) During operation, if a signal indicating that an abnormal condition has occurred in the operation of the system control unit is transmitted to the management server or the operator's wireless terminal, the control signal is transmitted remotely through the input means of the management server or the operator's wireless terminal for emergency injury from the submersible. Remove the weight (23) and start injury immediately.

h) 잠수정이 안전하게 목적지에 도착하면 초음파송수신기가 내장된 소나 어 레이로 수중위치를 확인하여 물류수송을 위한 무인잠수정을 유도하여 원하는 목적지의 위치에 정확히 부상하도록 한다.h) When the submersible arrives safely at its destination, the sonar array with the ultrasonic transmitter is used to check the underwater position and guide the unmanned submersible for logistics transportation so that it can be accurately positioned at the desired destination.

i) 부상한 물류수송을 위한 무인잠수정으로부터 적재된 물류를 하적한 후 물류수송을 위한 무인잠수정을 육상으로 옮겨 세척 후 보관한다. i) After loading the unloaded logistics from the unmanned submersible for transporting the logistics, the unmanned submersible for the transport of logistics is transported to the land and stored after washing.

상기한 바와 같이 물류수송을 위한 무인잠수정을 이용하여 물류배송시스템을 구현함으로써 물류배송에 따른 인건비 및 운영비를 크게 절약할 수 있으며, 교통체증에 의하여 발생하는 시간지연으로 물류비용의 증가에 따른 경제적인 손실을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 유사시 군사적 작전에 무인화 무기로 활용하는 효과가 있다. As described above, by implementing a logistics delivery system using an unmanned submersible for logistics transportation, it is possible to greatly reduce labor and operating costs due to logistics delivery, and economical due to the increase of logistics costs due to time delay caused by traffic jams. Not only can it significantly reduce losses, it can also be used as an unmanned weapon in military operations in case of emergency.

본 발명은 무인 물류배송을 위한 잠수정을 이루기 위하여 잠수정을 추진하는 추진기(Thruster)와, 실시간 위치 파악을 위한 GPS수신기와, GPS수신기와 연동하여 실시간 위치 파악을 위한 소나 어레이와, 수중 장애물을 인식하고 회피하기 위한 소나와, 운항 중 각종 센서들로부터 데이터를 수집 분석하고 자율운항을 유도 관리하는 프로그램이 내장된 시스템 제어부와, 도착목적지 및 경로를 입력하는 수단과, 잠수정의 위치와 상태를 관리서버 또는 필요한 무선통신단말기로 송신하는 수단을 구비한 물류수송을 위한 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템을 구현함으로써 운영에 따른 인건비를 절약하고 시간지연에 따른 물류비용의 증가로 발생하는 경제적인 손실을 크게 줄일 뿐만 아니라 유사시 군사적 작전에 무인화 무기로 활용하는 효과가 있다. The present invention recognizes a sonar array for real-time positioning in conjunction with a propeller (Thruster), a GPS receiver for real-time positioning, a GPS receiver for real-time location, and a GPS receiver to achieve a submersible for unmanned logistics delivery. System control unit with built-in sonar for avoidance, program to collect and analyze data from various sensors during operation and guide and manage autonomous navigation, means for inputting destination and route, management server or Implementing an underwater logistics delivery system using unmanned submersibles for logistics transportation with means to transmit to the necessary wireless communication terminals, saving labor costs in operation and greatly reducing economic losses caused by increased logistics costs over time In addition, it has the effect of being used as an unmanned weapon in military operations in case of emergency.

본 발명에 따른 또 다른 효과는 무인잠수정 내부 또는 육상에 무인잠수정 관리 서버를 설치하여 GPS 및 무인잠수정에 설치된 각종 센서들로부터 입력되는 신호들을 관리서버의 데이터베이스 상에 자동으로 입력되어 저장되고 저장된 데이터를 운행자들의 무선통신단말기 상에서 항상 확인할 수 있도록 구현하여 잠수정에 대한 사고를 예방하고 필요시 비상조치를 취할 수 있도록 하는데 있다. Another effect according to the present invention is to install the unmanned submersible management server in the unmanned submersible or on land, the signals input from GPS and various sensors installed in the unmanned submersible are automatically input to the database of the management server and stored and stored data It is implemented so that operators can always check on the wireless communication terminal to prevent accidents on submersibles and to take emergency measures when necessary.

Claims (5)

수중 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템에 있어서, In the underwater logistics delivery system using the underwater unmanned submersible, 잠수정의 일측에 위치하여 점수정의 추진 및 방향 전환을 위한 추진기 및 방향타와, Located on one side of the submersible propeller and rudder for the propulsion and direction of the scoreboard, 잠수정을 목적지로 안내하기 위하여 항로의 위치좌표를 실시간으로 수신하는 지피에스(GPS) 수신기와, GPS receiver which receives the coordinates of the route in real time to guide the submersible to the destination, 상기 지피에스 수신기와 연동하여 해당 해상의 위치좌표에서 잠수정의 해저의 위치를 파악하기 위하여 해저지형을 탐색하는 소나 어레이와,A sonar array which searches for the seabed topography in order to determine the position of the submarine's bottom from the position coordinates of the sea in association with the GPS receiver; 잠수정의 여러 곳에 위치하여 잠수정의 진행에 방해되는 장애물 및 선박의 위치를 파악하기 위한 초음파 송수신기를 내장한 소나와,Sonar with ultrasonic transmitter and receiver to locate the obstacles and vessels located in various places of the submersible, 상기 잠수정의 내부에 위치하며, 상기 잠수정에 부착 설치된 추진기 및 방향타와, 지피에스(GPS) 수신기와, 소나 어레이와, 소나들로부터 전송 입력되는 신호에 기초하여 목적지로 항해하도록 제어하는 수단과, 출발지, 중간경로 및 목적지를 입력 설정하는 수단을 가진 시스템 제어부를 구비한 수중 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템.Located in the submersible, the propulsion and rudder attached to the submersible, GPS receiver, sonar array, means for controlling to navigate to the destination based on the signals transmitted from the sonar, the starting point, Underwater logistics delivery system using an underwater unmanned submersible having a system control unit having means for inputting the intermediate route and destination. 청구항1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 시스템 제어부에는 잠수정의 효율적인 운항을 위하여 지피에스(GPS) 수신기와, 소나 어레이와, 소나들로부터 잠수정의 운항에 관한 위치 및 잠수정의 주 위의 상항에 대하여 전송 입력되는 신호를 기록 저장하고, 출발지, 중간경로 및 목적지들에 대한 지명 및 지명에 해당하는 위치좌표정보가 기록 저장된 데이터베이스를 구비한 수중 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템. The system control unit records and stores a GPS receiver, a sonar array, a position related to the operation of the submersible from the sonars, and a signal transmitted to and around the submersible of the submersible for efficient operation of the submersible. Underwater logistics delivery system using an underwater unmanned submersible with a database that stores the location coordinate information corresponding to the place name and place names for the intermediate route and destinations. 청구항2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 물류수송을 위한 무인잠수정의 효율적인 운용을 위하여 잠수정의 해상 상단에 위치하는 구조물에 무선송수신 안테나를 구비하고, 상기 시스템 제어부의 데이터베이스에 기록 저장된 운항 현황을 다운로드 받아서 육상에서 잠수정의 운행 현황 및 이상여부를 감시 확인하며, 필요시 입력 수단을 사용하여 제어할 수 있는 육상 무인잠수정 관리서버 또는 운영자 무선통신단말기를 더 구비한 수중 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템. In order to efficiently operate the unmanned submersible for the logistics transport, a radio transmitting and receiving antenna is provided on the structure located at the top of the submarine, and the operational status and abnormal status of the submersible on land are obtained by downloading the operational status recorded in the database of the system controller. Underwater logistics delivery system using an underwater unmanned submersible further equipped with a landless unmanned submersible management server or operator wireless communication terminal that can monitor and confirm, and if necessary control by using the input means. 청구항2에 있어서, The method according to claim 2, 해상에서 일정 깊이로 운항하기 위하여 물류수송을 위한 무인잠수정에 배송하고자 하는 물류를 싣고 목적지로 출발하기 전에 물류수송을 위한 무인잠수정을 중성부력으로 맞추기 위한 부력조절장치를 더 구비한 수중 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템.Underwater unmanned submersibles equipped with a buoyancy control device for loading the unmanned submersibles for logistics transportation to a certain depth at sea and further equipped with a buoyancy control device to adjust the unmanned submersibles for neutral transport to neutral buoyancy before departing for the destination. Underwater logistics delivery system. 청구항2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 시스템제어부의 데이터베이스에 기록 저장된 출발지, 중간경로 및 목적 지들에 대한 지명 및 지명에 해당하는 위치좌표정보를 이용하여 출발지, 중간경로 및 목적지를 입력 설정할 경우에 지명을 검색 또는 직접입력하거나 출발지, 중간경로 및 목적지에 해당하는 위치좌표를 입력할 수 있는 수단을 구비한 수중 무인잠수정을 이용한 수중 물류배송 시스템.When inputting a starting point, an intermediate route, and a destination by using the location coordinate information corresponding to the place name and place name of the starting point, intermediate route, and destinations recorded in the database of the system control unit, the place name is searched or directly inputted, Underwater logistics delivery system using an underwater unmanned submersible having a means for inputting the position coordinates corresponding to the route and destination.
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