APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING POSITION of SHIP USING MARINE RADAR AND COASTLINE MAP

• Main Authors: HAN, JUNG WOOK, KIM, JIN WHAN
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 18.12.2017
• Subjects: ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES; CALCULATING; COMPUTING; COUNTING; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION ORRERADIATION OF RADIO WAVES; MEASURING; PHYSICS; RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; TESTING

The present invention relates to a ship position measuring device using a radar unit and a shoreline map and a method thereof. The position measuring device detects the shorelines by using raw radar images generated through the radar unit when the use of GPS is restricted, as well as matching the detected shorelines with a shoreline map to track the relative position of the ship. According to the present invention, the position measuring device includes: a ship radar unit; an image filtering unit; a binary image conversion unit; a shoreline detection unit; a shoreline matching unit; and a ship position estimating unit. The ship radar unit is configured to generate raw radar images by projecting radio waves on terrain or structures of the sea and using reflected radio waves. The image filtering unit is configured to filter the raw radar images generated in the ship radar unit and remove image noise. The binary image conversion unit is configured to convert the radar images filtered in the image filtering unit to binary images by considering a predetermined intensity threshold value. The shoreline detection unit is configured to detect a shoreline by receiving the binary images from the binary image conversion unit and using a shoreline detection algorithm. The shoreline matching unit is configured to match the shoreline detected in the shoreline detection unit with a premanufactured shoreline map. The ship position estimating unit is configured to calculate a deviation of a shoreline coordinate of a shoreline map matched in the shoreline matching unit and a shoreline coordinate of a shoreline detected in the shoreline detection unit and estimate a position of a ship based on the deviation. 본 발명은 GPS의 사용이 제한될 때 레이더를 통해 생성한 원시 레이더 이미지를 이용하여 해안선 윤곽선을 검출하고, 이 검출된 해안선 윤곽선을 미리 제작된 해안선 맵상에 매칭시켜서 선박의 상대 위치를 추정하는, 레이더와 해안선 맵을 이용한 선박의 위치 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한, 레이더와 해안선 맵을 이용한 선박의 위치 측정 장치는 해양의 지형이나 구조물에 전파를 투사하고 반사되는 전파를 이용하여 원시 레이더 이미지를 생성하도록 구성된 선박용 레이더; 상기 선박용 레이더로부터 생성된 원시 레이더 이미지를 필터링하여 이미지 잡음을 제거하도록 구성된 이미지 필터링부; 상기 이미지 필터링부에서 필터링된 레이더 이미지를 미리 규정된 강도 임계값을 고려하여 이진 이미지로 변환하도록 구성된 이진 이미지 변환부; 상기 이진 이미지 변환부에서 이진 이미지를 입력받아 윤곽선 검출 알고리즘을 이용하여 해안선의 윤곽선을 검출하도록 구성된 해안선 윤곽선 검출부; 상기 해안선 윤곽선 검출부에서 검출된 해안선의 윤곽선을 미리 제작된 해안선 맵상에 매칭시키도록 구성된 해안선 매칭부; 및 상기 해안선 매칭부에서 매칭된 해안선 맵의 해안선 윤곽선의 좌표와 상기 해안선 윤곽선 검출부에서 검출된 해안선의 윤곽선 좌표의 편차를 구하고, 그 편차를 기초로 선박의 위치를 추정하도록 구성된 선박 위치 추정부를 포함한다.