This paper compares and analyzes the capabilities and application characteristic between the shipborne AIS and ARPA Radar. AIS base station and VTS Radar, give a brief introduction of the AIS base station network's building and application in China, and give a discussion on the information fusion and technology integrated of ATS and ARPA Radar, AIS base station network and VTS Radar.
본 논문에서는 국제해사기구(IMO), 국제항로표지협회(IALA) 등 국제기구의 DGNSS 서비스 요구성능 증가에 기술적으로 대처하고, 해상교통안전 증대를 위하여 선박자동식별시스템(AIS)의 기지국 시스템에서 DGPS 기준국 기능을 수행할 수 있는 효과적인 방안을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 DGPS 기준국에서 제공하는 보정 정보를 네트워크를 통하여 AIS 기지국에서 수신하고, 수신된 보정정보를 단순히 해상 선박의 AIS 단말기에 중계하는 방법이 아니라 AIS 기지국에서 커버리지 내의 선박에 최적화된 보정정보를 생성하여 전송하는 방법이다. 이를 구현하기 위하여, 본 논문에서는 먼저 DGPS 기준국과 네트워크를 통해 연결되는 AIS 기준국을 설계하고, AIS 기준국에서 보정정보를 생성하기 위한 알고리즘을 제안한다. 그리고 DGPS 기준국 보정정보의 실측 데이터를 기반으로 제안한 알고리즘의 성능평가를 수행하고 그 결과를 제시한다. 마지막으로 제안한 시스템의 효율적 적용 방안에 대해 논의한다.
In China, the traditional method of artificial and periodical cruise is still adopted for the AtoN management, which has brought many disadvantages to the work of the AtoN management, such as non real-time, fallibility, and low efficiency However, with the rapid development of AIS technique, now AIS equipments have been widely installed on ships, and on the other hand China Maritime Safety Administration (abr. China MSA) is carrying out the scheme of AIS base station network in china, based on which the digital AtoN will develop in the future. According to what have been analyzed above, this paper puts forward a design of AtoN wireless surveillance system based on AIS. The system consists of AIS on AtoN, AIS base station and AtoN management center. It can provide such functions as the information gathering, managing of AtoN and the service of navigation assistance. This paper gives the whole design including the work theory, the hardware structure and the software scheme of the system, and finally gives the simulation software of the AtoN management center. The AtoN wireless surveillance system brought forward by this paper will be more efficient with less repair cost and less work of the supervisors. It will bring revolutionary progress in the navigation aids system in China.
대형원료 운반선(원유선, 광탄선 등)의 해양오염사고를 줄이기 위하여 주요항로 및 통항로 상의 천수구역, 긴급 위험물 및 위험지역에 기존 AIS Base Station을 활용한 가상항로표지(Virtual AtoN AIS)를 설치하여 일반선박(소형)의 통항에는 장애물로 작용하지 않고 대형선의 AIS, ECDIS 및 레이더상에 위험요소임을 알려준다.
AIS(Automatic Identification System)는 VHF 통신 대역을 이용하여 선박의 속도, 위치 및 항행정보를 AIS를 설치한 다른 선박 및 해안 기지국이 공유하는 근거리 해상 교통관리 시스템이다. 기존의 시스템은 AIS 신호를 수집하는 기지국이 해안 및 섬에 위치하였기 때문에 선박 정보를 획득하는데 제한적이었다. 이런 문제점을 해결하기 위해 저궤도 위성에 AIS 탑재체를 장착하여 넓은 범위의 선박 정보를 획득할 수 있다. 현재 저궤도 위성에 장착되는 AIS 탑재체는 UART를 통해 위성탑재컴퓨터와 연결되고, 위성탑재소프트웨어가 이를 제어하여 운영된다. 위성탑재소프트웨어는 지상에서 전송한 Command를 AIS 탑재체로 전달해야 하고, AIS 탑재체로부터 전송되는 Response, OBP, OGP 데이터를 효율적으로 관리하여 지상으로 내려 보내야 한다. 이에 본 논문에서는 AIS 탑재체 운영을 위한 위성탑재소프트웨어의 설계 및 검증 내용에 대해 기술한다.
AIS(Automatic Identification System)는 지난 10년간 해상에서 선박의 안전운항을 위해 광범위하게 사용되어 왔다. 이에 따라 AIS에서 사용하는 VHF 대역의 데이터 링크에서 통신량도 꾸준하게 증가하고 있다. AIS 디이터 트래픽의 증가는 AIS 서비스 통신품질의 저하를 야기할 수 있다. 국내 주요항만에서 AIS 통신량의 현황분석을 통하여 통신증가의 문제점을 지적한 바는 있지만 이에 대한 대책을 제시한 연구결과는 없다. 본 연구에서는 해상에서 AIS 기지국 장치에서 제공하는 메시지를 이용하여 AIS 기지국의 통신슬롯의 점유율을 분석하는 분석방법과 그 분석정보를 이용한 AIS 기지국의 자동 제어방안을 제시하고자 한다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제6권4호
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pp.370-375
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2008
Automatic Identification System (AIS) is recently introduced to the maritime navigation systems. It is aimed to increase safety of vessels at sea by exchanging information to coastal monitoring stations. This article presents a ship traffic monitoring system by using the AIS information communication system using MS Visual C++. Then, the mobile Internet AIS introduced here is considerably improving and extending AIS functionalities compared to VHF AIS. When each ship is connected to the Internet network through the developed AIS system with her own client ID, all of her AIS information is surely sent to a server at her own base station by processing the information via the Internet network.
IMT-2000 시스템(International Mobile Telecommunications-2000 system)은 음성, 화상, 및 데이터 서비스등 멀티미디어 서비스 제공을 목표로 기존의 디지털 이동통신 시스템에 적용된 기본 기술에 새로운 시스템 개념과 각종 응용기술 및 망 기술이 접목된 차세대 이동통신 시스템이다. 본 논문에서는 동기방식의 IMT-2000 시스템의 핵심 시스템인 제어국(BSC : Base Station Controller)의 무선 트래픽 및 신호접속기능, 이동호 제어기능 및 운용보전기능의 설계 및 구현에 대하여 논하고자 한다. 또한, IMT-2000 시스템의 호처리 절차 및 핸드오프 처리절차를 제시한다. 주로 BSC의 서브시스템인 AIS(ATM Interconnection Subsystem), BIS(BTS Interface Subsystem), SDS(Selector Distribution Subsystem), CSS(Control & Signal Subsystem) 및 BEMS(Base station Element Management Subsystem)의 구조와 기능, 그리고 MS(Mobile Station),BTS(Base Station Transceiver Subsystem), BSC 및 MSC(Mobile Switching Center)간의 호처리 기능, 절차(핸드오프 기능 포함)를 설계, 구현하였다.
위성항법시스템의 취약성에 따른 보완 시스템의 필요가 높아지면서, eLoran 시스템이 가장 현실적인 대안으로 인정받고 있다. 우리나라도 서해 일부 지역에서 eLoran 시스템의 테스트베드 구축 사업을 진행 중에 있다. 전 해양지역에 안정적인 서비스를 제공하기 위해서는 추가적인 송신국 설치가 필요하지만. 여러가지 현실적인 이유로 인해 추진되기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존의 NDGNSS 기준국과 AIS 기지국을 활용한 측위기술이 개발되고 있다. 이미 운영 중인 NDGNSS 기준국, AIS 기지국을 활용하면 전 해상에서 보다 높은 정확도의 탄력적 항법시스템 운용이 가능해질 수 있다. 그렇기 때문에 각 시스템이 통합운영 되었을 때의 성능을 예측하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 eLoran 시스템과 전국의 NDGNSS의 해양기준국, AIS 기지국을 활용한 지상파 통합항법시스템의 성능을 예측할 수 있는 시뮬레이션 툴을 제작하였다. ITU에서 배포한 송출 주파수와 거리에 따른 신호 세기, 대기잡음 등을 고려해 Cramer-Rao Lower Bound로 수신 신호의 측정 거리 오차를 계산하였다. 추가적으로, 실제로 전국의 NDGNSS 해양기준국에서 수집된 DGPS 신호 정보를 통해 300 kHz 신호의 연평균 대기잡음을 추정해 시뮬레이션 결과를 보다 정확하게 하였다. 해당 결과는 추후 진행될 지상파통합항법시스템 개발에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
현재 무인 선박에서의 데이터 전송을 위해 기존 LTE-M 및 LTE 네트워크에서의 USN을 이용하여 기지국 역할로 동작 시키기 위한 방안으로 드론을 USN의 이동 기지국으로 사용하는 방안을 채택하고자 하고 있다. 따라서 이후 이동 기지국인 드론은 LTE 통신 모뎀 혹은 근거리 통신 모뎀을 탑재한 싱크 노드로 선박 운항의 안전 정보를 센서 노드로부터 수집하여 선박에 전송하거나 선박 간의 정보를 상호 전송할 수도 있다. 따라서 드론을 이용하여 근거리 네크워크 망을 형성하게 되면 무인 선박 주변의 통신망을 형성하게 되고 환경 및 보안 센서를 활용한 정보 수집에 유리하게 된다. 본 논문에서는 향후 무인 선박의 AI 운항에 필요한 주변 정보를 확보하기 위한 드론을 활용한 선박 주변 내의 환경 센서 데이터 전송 및 선박 간 통신 활용방안을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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