KR20120086222A - 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치는 수중 운동체의 이동 경로에 따라 측정된 수심 정보를 하나의 수심 프로파일 정보로 저장하는 데이터베이스; 기 측정된 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 이용하여 수중 운동체의 제1 위치 정보를 산출하는 제1 위치 산출부; 상기 수심 프로파일 정보와 기 저장된 3차원 해저의 지형 정보 상의 상기 제1 위치 정보에 상응하는 일정 범위 이내의 영역을 비교하는 패턴 매칭부; 상기 비교한 결과로 상기 수심 프로파일 정보와 가장 유사한 영역을 검출하여 그 검출한 영역에서 상기 수중 운동체의 제2 위치 정보를 산출하는 제2 위치 산출부; 및 산출한 상기 수중 운동체의 제2 위치 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 수중 운동체의 위치 산출에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.

Description

해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CALCULATING POSITION INFORMATION OF UNDERWATER MOMENTUM USING SEA FLOOR TOPOGRAPHY INFORMATION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 수중 운동체의 위치 산출에 관한 것으로, 특히, 수중 운동체의 이동 경로에 대한 수심 정보를 측정하고 그 측정한 수심 정보와 3차원 해저의 지형 정보를 이용하여 위치를 산출함으로써, 정확한 위치를 산출할 수 있는 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
수중의 물체의 발견과 발견된 물체의 정확한 위치를 파악하는 것은 향후 이것을 제거하거나 항해 시 위험을 피할 수 있는 중요한 요소가 된다. 이처럼 물체의 정확한 위치를 파악하기 위해서는 물체를 탐색하는 수중 운동체의 정확한 위치 산정이 필수적이다.
기존의 수중 운동체는 운동체 자체에서 제공하는 방향과 수심 정보와 운용하는 위치에서의 연결선의 길이를 활용하여 대략적인 방향과 거리를 활용하여 위치를 계산한다.
그러나 조류의 흐름과 수중 환경의 요소를 충분히 반영하지 못하고 방향과 연결선의 길이를 활용하여 대략적인 계산으로 위치를 산정하기 때문에 최적의 환경이 아닌 상태에서는 위치 정확도의 오차범위가 커진다. 또 거리가 멀수록 그 위치 정확도의 오차범위도 커진다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수중 운동체의 이동 경로에 대한 수심 정보를 측정하고 그 측정한 수심 정보와 3차원 해저의 지형 정보를 이용하여 위치를 산출할 수 있도록 한 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치는 수중 운동체의 이동 경로에 따라 측정된 수심 정보를 하나의 수심 프로파일 정보로 저장하는 데이터베이스; 기 측정된 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 이용하여 수중 운동체의 제1 위치 정보를 산출하는 제1 위치 산출부; 상기 수심 프로파일 정보와 기 저장된 3차원 해저의 지형 정보 상의 상기 제1 위치 정보에 상응하는 일정 범위 이내의 영역을 비교하는 패턴 매칭부; 상기 비교한 결과로 상기 수심 프로파일 정보와 가장 유사한 영역을 검출하여 그 검출한 영역에서 상기 수중 운동체의 제2 위치 정보를 산출하는 제2 위치 산출부; 및 산출한 상기 수중 운동체의 제2 위치 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 수중 운동체의 이동 경로에 대한 고도 정보를 계산하고 그 계산한 고도 정보와 3차원 해저의 지형 정보를 이용하여 위치를 산출함으로써, 수중 운동체의 위치 산출에 대한 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 운동체의 위치를 보정하기 위한 장치를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수중 운동체의 위치를 보정하기 위한 방법을 나타내는 예시도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 명세서 전체를 통하여 각 도면에서 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
본 발명에서는 수중 운동체의 이동 경로에 대한 수심 정보를 측정하고 그 측정한 수심 정보와 3차원 해저의 지형 정보를 이용하여 위치를 산출할 수 있는 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치를 나타내는 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 운동체의 위치를 보정하기 위한 장치는 수심 측정부(110), 방위 측정부(120), 거리 측정부(130), 데이터베이스(140), 판단부(150), 제1 위치 산출부(160), 패턴 매칭부(170), 제2 위치 산출부(180), 및 디스플레이부(190) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
수심 측정부(110)는 수중 운동체의 이동 경로에 따라 해수면에서 해저면까지의 수심 정보를 측정할 수 있는데, 예컨대, 수심 측정기 등이 사용될 수 있다. 방위 측정부(120)는 수중 운동체의 방위 정보를 측정할 수 있다.
이때, 수심 측정부(110)를 통해 측정된 수심 정보는 수중 운동체의 이동 위치 또는 이동 경로를 따라 측정되어 하나의 수심 프로파일 정보로 데이터베이스(140)에 저장될 수 있다.
그리고 거리 측정부(130)는 수중 운동체의 이동거리 정보를 측정할 수 있는데, 해수면의 선박으로부터 수중 운동체에 연결된 연결선의 길이 또는 음향 센서를 이용하여 측정할 수 있다.
판단부(150)는 측정모드 즉, 일반 측정모드 또는 정밀 측정모드가 설정되었는지를 판단할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 일반 측정모드로 설정되어 있으면 종래와 같은 방식으로 수중 운동체의 위치를 산출하지만, 정밀 측정모드로 설정되어 있으면 3차원 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치를 보다 정밀하게 산출할 수 있다.
1)일반 측정모드로 설정되어 있는 경우, 제1 위치 산출부(160)는 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치를 산출하고, 그 산출된 수중 운동체의 위치를 디스플레이부(190)를 통해 표시할 수 있다. 이러한 일반 측정모드를 이용하게 되면 수중 운동체의 대략적인 위치를 파악할 수 있다.
2)정밀 측정모드로 설정되어 있는 경우, 패턴 매칭부(170)는 수중 운동체의 이동 경로에 따라 측정된 수심 프로파일 정보와 데이터베이스(140)에 저장되어 있는 3차원 해저의 지형 정보를 비교할 수 있다. 이때, 측정된 수심 프로파일 정보의 3차원 해저의 지형 정보 전체를 비교하게 되면 그 계산량이 너무 방대하기 때문에 제1 위치 산출부(160)에서 산출된 위치 정보를 이용하여 3차원 해저의 지형 정보 상의 비교 영역을 결정하여 그 결정한 비교 영역을 기준으로 일정 범위 이내에서만 비교하게 된다.
그래서 제2 위치 산출부(180)는 비교한 결과로 수심 프로파일 정보와 가장 유사도가 높은 영역을 검출하여 그 검출된 영역 내에서 수중 운동체의 위치를 산출하고, 그 산출된 수중 운동체의 위치를 디스플레이부(190)를 통해 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 방법을 나타내는 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 위치산출 장치는 수중 운동체의 위치를 산출하고자 하는 경우 측정모드 즉, 일반 측정모드 또는 정밀 측정모드가 설정되었는지를 판단할 수 있다(S210).
1)일반 측정모드로 설정되어 있는 경우, 위치산출 장치는 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 측정할 수 있다(S220, S222, S224).
위치산출 장치는 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하고(S230), 그 산출된 수중 운동체의 위치 정보를 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다(S240).
2)정밀 측정모드로 설정되어 있는 경우, 위치산출 장치는 수중 운동체의 이동 위치 또는 이동 경로를 따라 수심 정보를 지속적 또는 주기적으로 측정하고(S250) 그 측정된 수심 정보를 하나의 수심 프로파일 정보로 생성하여 저장할 수 있다(S252).
다음으로, 위치산출 장치는 방위 정보, 및 이동거리 정보를 측정하고(S254, S256), 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 이용하여 수중 운동체의 제1 위치 정보를 산출할 수 있다(S260).
다음으로, 위치산출 장치는 산출된 제1 위치 정보를 이용하여 3차원 해저의 지형 정보 상의 비교 영역 즉, 제1 위치 정보에 상응하는 일정 범위 이내의 영역을 결정하여(S270) 그 결정한 비교 영역 내에서 수심 프로파일 정보와 기 저장되어 있는 3차원 해저의 지형 정보를 비교할 수 있다(S272).
위치산출 장치는 비교한 결과로 수심 프로파일 정보와 가장 유사도가 높은 영역을 검출하여(S280) 그 검출된 영역 내에서 수중 운동체의 제2 위치 정보를 산출하고(S282), 그 산출된 수중 운동체의 제2 위치 정보를 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다(S290).
이와 같이, 본 발명은 수중 운동체의 이동 경로에 대한 수심 정보를 측정하고 그 측정한 수심 정보와 3차원 해저의 지형 정보를 이용하여 위치를 산출함으로써, 수중 운동체의 위치 산출에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 수심 측정부
120: 방위 측정부
130: 거리 측정부
140: 데이터베이스
150: 판단부
160: 제1 위치 산출부
170: 패턴 매칭부
180: 제2 위치 산출부
190: 디스플레이부

Claims (1)

  1. 수중 운동체의 이동 경로에 따라 측정된 수심 정보를 하나의 수심 프로파일 정보로 저장하는 데이터베이스;
    기 측정된 수심 정보, 방위 정보, 및 이동거리 정보를 이용하여 수중 운동체의 제1 위치 정보를 산출하는 제1 위치 산출부;
    상기 수심 프로파일 정보와 기 저장된 3차원 해저의 지형 정보 상의 상기 제1 위치 정보에 상응하는 일정 범위 이내의 영역을 비교하는 패턴 매칭부;
    상기 비교한 결과로 상기 수심 프로파일 정보와 가장 유사한 영역을 검출하여 그 검출한 영역에서 상기 수중 운동체의 제2 위치 정보를 산출하는 제2 위치 산출부; 및
    산출한 상기 수중 운동체의 제2 위치 정보를 표시하는 디스플레이부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치.
KR1020110007544A 2011-01-25 2011-01-25 해저의 지형 정보를 이용하여 수중 운동체의 위치 정보를 산출하기 위한 장치 및 그 방법 KR20120086222A (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014115993A1 (ko) * 2013-01-22 2014-07-31 Kim Sug-Moon 수중지형 측정장치 및 그 측정방법
KR20150068237A (ko) * 2013-12-11 2015-06-19 광주과학기술원 수중위치 추정 시스템 및 방법
KR102502838B1 (ko) * 2022-08-24 2023-02-23 현공간정보 주식회사 해저 지형을 3차원으로 확인하여 수심정보를 취득할 수 있는 시스템

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