2008년 한국어업기술학회지(Bulletin of the Korean Society of Fisheries Technology) Vol.44 No.3 pp.229-238
부산항에서 ARPA 레이더와 AIS에 의한 통항선박의 실시간 위치추적
Real-time position tracking of traffic ships by ARPA radar and AIS in Busan Harbor, Korea
이대재
Dae Jae Lee
부경대학교 해양생산시스템관리학부
Division of Marine Production System Management, Pukyong National University
우리나라 부산항 VTS 관제구역을 통항하는 선박을 대상으로 ARPA 레이더에 의한 타선의 추적정보와 AIS에 의한 타선의 동적 정보를 상호 비교, 분석함으로써 이들 두 시스템에 대한 선박의 위치, 침로, 방위, 거리, 속력 등의 차이를 정량적으로 평가, 고찰하였다. 먼저 조사대상선박(MMSI 515347000)에 대한 ARPA 레이더와 AIS에 의한 추적정보를 토대로 이들 두 시스템에 의한 거리, 침로, 속력 등의 오차 범위를 산출하였다. 그 결과, 거리오차 범위는 -0.19nm-(+)0.19nm, 평균 거리오차는 0.1034nm로써, 그 추적거리의 오차율은 2.06%이었다. 침로오차의 범위는 -3.01°-(+)2.63°, 평균 침로오차는 0.018°로써, 추적침로의 오차율은 0.049%이었다. 속력오차의 범위는 -0.91-(+)0.94knots, 평균 속력오차는 -0.11knots로써, 추적속력의 오차율은 0.93%이었다. 또한, 추적대상 선박이 부산항 VTS 관제구역에서 직선 항로상을 gyro heading 41.4°, COG 37.2°, SOG 11.7knots로써 항주할 때, AIS 위치를 기준으로 추정한 ARPA 레이더 위치의 평균 편위량은 68.8m이었다. 이들의 결과로부터 외부의 주변장치에서 AIS의 VHF 통신망을 통해 ROT, COG, SOG 및 HDG 등의 정보가 실시간으로 수신되는 경우, 현재 추적 중인 선박에 대한 미래의 통항상태를 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, AIS에 의해 실시간으로 제공되는 ROT 정보를 고려하여 radar tracking algorithm을 개발하면 추적 선박의 통항상태를 실시간으로 예측 가능하기 때문에 선교 당직자의 충돌회피능력을 향상시키는 데 크게 기여할 것으로 판된된다. 본 연구의 성과는 한척의 같은 선박임에도 불구하고, 당해 선박에 대한 ARPA 레이더 및 AIS의 추적정보가 서로 일치하지 않은 관계로 ECDIS나 ARPA 레이더 화면상에 마치 서로 다른 두 척의 선박이 존재하는 것처럼 나타나는 현상을 해결하기 위한 ARPA 레이더와 AIS 표적의 통합화(consolidation)의 기준을 설정하는 데 필요한 기초자료가 될 것으로 판단한다.(이 논문의 결론부분임)
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Real-time position tracking of traffic ships by ARPA radar and AIS in Busan Harbor, Korea
이대재
Dae Jae Lee
부경대학교 해양생산시스템관리학부
Division of Marine Production System Management, Pukyong National University
우리나라 부산항 VTS 관제구역을 통항하는 선박을 대상으로 ARPA 레이더에 의한 타선의 추적정보와 AIS에 의한 타선의 동적 정보를 상호 비교, 분석함으로써 이들 두 시스템에 대한 선박의 위치, 침로, 방위, 거리, 속력 등의 차이를 정량적으로 평가, 고찰하였다. 먼저 조사대상선박(MMSI 515347000)에 대한 ARPA 레이더와 AIS에 의한 추적정보를 토대로 이들 두 시스템에 의한 거리, 침로, 속력 등의 오차 범위를 산출하였다. 그 결과, 거리오차 범위는 -0.19nm-(+)0.19nm, 평균 거리오차는 0.1034nm로써, 그 추적거리의 오차율은 2.06%이었다. 침로오차의 범위는 -3.01°-(+)2.63°, 평균 침로오차는 0.018°로써, 추적침로의 오차율은 0.049%이었다. 속력오차의 범위는 -0.91-(+)0.94knots, 평균 속력오차는 -0.11knots로써, 추적속력의 오차율은 0.93%이었다. 또한, 추적대상 선박이 부산항 VTS 관제구역에서 직선 항로상을 gyro heading 41.4°, COG 37.2°, SOG 11.7knots로써 항주할 때, AIS 위치를 기준으로 추정한 ARPA 레이더 위치의 평균 편위량은 68.8m이었다. 이들의 결과로부터 외부의 주변장치에서 AIS의 VHF 통신망을 통해 ROT, COG, SOG 및 HDG 등의 정보가 실시간으로 수신되는 경우, 현재 추적 중인 선박에 대한 미래의 통항상태를 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, AIS에 의해 실시간으로 제공되는 ROT 정보를 고려하여 radar tracking algorithm을 개발하면 추적 선박의 통항상태를 실시간으로 예측 가능하기 때문에 선교 당직자의 충돌회피능력을 향상시키는 데 크게 기여할 것으로 판된된다. 본 연구의 성과는 한척의 같은 선박임에도 불구하고, 당해 선박에 대한 ARPA 레이더 및 AIS의 추적정보가 서로 일치하지 않은 관계로 ECDIS나 ARPA 레이더 화면상에 마치 서로 다른 두 척의 선박이 존재하는 것처럼 나타나는 현상을 해결하기 위한 ARPA 레이더와 AIS 표적의 통합화(consolidation)의 기준을 설정하는 데 필요한 기초자료가 될 것으로 판단한다.(이 논문의 결론부분임)
출처 : http://kosfic.chonnam.ac.kr/~haeyang/nori/korea_journal/journal_display.html?j_num=044-0003-014&j_cd=106120&upcount=1