KR101393394B1 - Bouy for tsunami detection with gps receiver for precise positioning - Google Patents

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조득재
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한국해양과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a buoy for tsunami detection floated on the sea to perform precise position measurement by automatically balancing to make an GPS antenna always face a constant direction even when the buoy is shaken by waves or tsunamis. The buoy for tsunami detection having a GPS receiver for precise position measurement according to the present invention comprises a floating part formed of a floatable material to be arranged on the sea and having the flat top surface; a GPS antenna support part mounted on the top surface of the floating part and having a gimbal shape; and a GPS antenna part mounted on the GPS antenna support part to receive GPS signals by communicating with multiple GPS satellites. The GPS antenna part maintains the position in the constant direction.

Description

정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이{BOUY FOR TSUNAMI DETECTION WITH GPS RECEIVER FOR PRECISE POSITIONING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a tsunami detecting buoy,

본 발명은 쓰나미 검출용 부이에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해상에 부유되어 설치되고, 파랑이나 쓰나미 등에 의해 부이가 흔들림에도 불구하고 자동적으로 균형을 맞추어 GPS 안테나가 항상 일정한 방향을 향하도록 하여 정밀한 측위를 수행할 수 있는 쓰나미 검출용 부이에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a tsunami detecting part, which is floated on the sea and which automatically balances the GPS signal even when the buoy is shaken by a wave or a tsunami, And a tsunami detecting part capable of performing positioning.

해양관측은 해양에서 과학적인 정보를 얻기 위한 모든 관측, 즉 해양의 상태, 수질, 해류, 조류, 파랑 등을 관측하는 것으로, 이러한 해양관측을 통해 태풍이나 쓰나미와 같은 기상이변 및 해양환경을 미리 예측할 수 있고, 해류와 함께 이동하는 어군 등을 파악하여 어업의 기초자료로 활용될 수도 있다.Ocean observations are used to observe all observations for obtaining scientific information in the ocean, such as ocean conditions, water quality, ocean currents, tides, and waves. These ocean observations can be used to predict the weather and ocean environments such as typhoons and tsunamis And fishermen moving along with the ocean currents can be identified and used as basic data for fisheries.

또한, 공업화의 발달로 인하여 각종 환경오염 물질이 해양에 유입되어 해양오염의 원인이 되고 있어, 해양관측을 통해 인근 해양환경 또는 특정지역의 해양 상태를 신속하고 정확하게 판단해야 할 중요성이 증대되고 있다.
In addition, due to the development of industrialization, various environmental pollutants are introduced into the oceans and cause pollution of the oceans, and it is becoming increasingly important to quickly and accurately judge the marine environment or the marine condition of a specific area through the ocean observation.

이들 해양관측은 고정된 구조물이 아닌 부체(浮體)를 이용하는 것으로, 부이와 이에 설치되는 관측 장비 등으로 구성될 수 있다. 이러한 관측장비가 고정된 부이는, 해류를 따라 이동하면서 다양한 해양관측을 수행하고, 관측된 데이터를 무선으로 송수신할 수 있는 특징이 있다.
These marine observations use buoys rather than fixed structures, and can consist of buoys and observation equipment installed on them. These fixed observations are characterized by moving various ocean observations along the ocean currents and transmitting and receiving the observed data wirelessly.

부이를 이용한 해양관측 기술과 관련하여, 등록특허 제10-1109411호는 전개판식 측류부이에 관한 것으로, GPS 수신기와 배터리 및 점멸등이 내장된 밀폐케이스의 하측에 4장의 부유날개가 열십자 형태로 배치된 전개판을 설치하여, GPS 신호를 송수신함으로써 해류 측정이 가능하도록 구성되고 있다.
Regarding the marine observation technique using buoy, Japanese Patent Registration No. 10-1109411 relates to a spread plate type side stream portion. Four floating wings are arranged in a cross shape on the lower side of a sealed case having a GPS receiver, a battery and a blinking light And the GPS signal is transmitted and received to measure the current.

그러나, 상기와 같이 종래의 해양관측용 부이는 관측장비가 부이에 고정되는 형태로서, 파랑이나 쓰나미에 의하여 부이가 요동하는 경우, 정확한 측정이 어렵다는 문제점이 있다.
However, as described above, the conventional marine observation unit is a configuration in which the observation equipment is fixed to the buoy, and there is a problem that it is difficult to accurately measure the buoy when the buoy is swung by the wave or the tsunami.

특히, GPS를 활용하여 파고, 파향, 파주기 등을 관측하는 경우, 정밀한 관측치를 얻기 위해서는 GPS 신호의 반송파(carrier)를 이용하여 정밀 측위를 할 수 있다.Particularly, in the case of observing wave, wave and wave period using GPS, precise positioning can be performed using a carrier of a GPS signal in order to obtain accurate observations.

이때, 파랑이나 쓰나미 등에 의해 부이가 요동하면 GPS 위성 개수의 변화 또는 GPS 신호를 추적하지 못하는 경우가 발생되고, 이로 인하여 정밀 측위가 불가능하다는 문제점이 있다.
At this time, when the buoy oscillates due to a wave or a tsunami, there is a case that the number of GPS satellites can not be changed or the GPS signal can not be tracked, which makes it impossible to perform accurate positioning.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 쓰나미 검출에 사용되는 해상 부유식 부이에 있어서, 부이가 파랑 및 쓰나미에 의해 해상에서 요동하더라도, 항시 자동적으로 균형을 유지하여 정밀 측위를 수행할 수 있는 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이의 제공을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for automatically detecting a buoy, And to provide a buoy for detecting a tsunami equipped with a GPS receiver for accurate positioning that can be performed.

또한, 본 발명은 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나가 하늘을 향해 수직으로 직립한 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 원활하고 정확한 파고, 파향 및 파주기 등을 관측하여 쓰나미를 검출하는데 용이한 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이의 제공을 목적으로 한다.
In addition, the present invention enables a GPS antenna receiving a GPS signal to maintain a vertically upright position toward the sky, thereby enabling smooth and precise positioning, tracking of waves, wave periods, and the like, And to provide a buoy for detecting a tsunami on which a receiver is mounted.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이(bouy)는, 부유가능한 재질로 이루어져 해상에 배치되고, 상면이 평탄하게 형성되는 부유부와, 상기 부유부의 상면에 장착되고, 짐벌 형태로 이루어지는 GPS 안테나 지지부 및 상기 GPS 안테나 지지부에 장착되어 다수의 GPS 위성과 통신을 수행하여 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나부를 포함하고, 상기 GPS 안테나부는 일정 방향으로 위치를 유지하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, a bouy for detecting a tsunami on which a GPS receiver for precision positioning is mounted comprises a floating part disposed on the sea and made of a floating material, And a GPS antenna unit mounted on an upper surface of the floating unit and configured to be in the form of a gimbal and a GPS antenna unit mounted on the GPS antenna support unit to communicate with a plurality of GPS satellites to receive GPS signals, As shown in FIG.

또한, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 부유부의 내부에 탑재되고, 상기 GPS 안테나부에서 수신되는 GPS 신호의 반송파(carrier)를 이용하여 정밀측위를 수행하는 GPS 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the tsunami detection unit according to the present invention includes a GPS receiver mounted in the floating unit and performing a precise positioning using a carrier of a GPS signal received by the GPS antenna unit do.

또한, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 GPS 안테나부가 유지하는 일정 방향은 중력방향과 반대 방향인 것을 특징으로 한다.
In addition, the tsunami detecting part according to the present invention is characterized in that a certain direction held by the GPS antenna section is opposite to the direction of gravity.

또한, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 GPS 안테나 지지부가 일단이 상기 부유부의 상면에 결합되고, 상기 상면과 수직한 방향으로 배치되는 지지부재와, 상기 지지부재의 타단과 중심에서 회전 가능하게 결합하는 반 원형띠 형태의 제 1 회전부재와, 상기 제 1 회전부재의 양 측단과 회전 가능하게 결합하는 원형띠 형태의 제 2 회전부재와, 상기 제 2 회전부재와 회전 가능하게 결합하는 원형띠 형태의 제 3 회전부재 및 상기 제 3 회전부재 내측에 구비되고, 상기 GPS 안테나부가 장착되는 안테나 장착부재를 포함하고, 상기 제 1 회전부재는 상기 부유부의 상면와 수직한 방향으로 배치되고, 상기 제 2 회전부재는 상기 제 1 회전부재와 수직한 방향으로 배치되며, 상기 제 3 회전부재는 상기 제 2 회전부재와 수직하면서 상기 제 1 회전부재와 직각을 이루는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a tsunami detection unit comprising: a support member having one end coupled to an upper surface of the floating unit and disposed in a direction perpendicular to the upper surface; A second rotary member in the form of a ring-shaped belt rotatably engaged with both ends of the first rotary member, and a second rotary member rotatably engaged with the second rotary member, And an antenna mounting member provided on the inner side of the third rotating member and on which the GPS antenna unit is mounted, wherein the first rotating member is disposed in a direction perpendicular to the upper surface of the floating unit, The second rotating member is disposed in a direction perpendicular to the first rotating member, and the third rotating member is perpendicular to the second rotating member and is perpendicular to the first rotating member Forming and is arranged in a direction.

또한, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 제 1 회전부재의 직경이 상기 제 2 회전부재의 직경보다 크고, 상기 제 2 회전부재의 직경이 상기 제 3 회전부재의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
In the tsunami detecting part according to the present invention, the diameter of the first rotating member is larger than the diameter of the second rotating member, and the diameter of the second rotating member is larger than the diameter of the third rotating member .

또한, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 제 1 회전부재의 양측단에 제 1 관통홀이 각각 형성되고, 상기 제 2 회전부재의 마주하는 양측 외주면에 제 1 돌기가 각각 형성되어, 상기 제 1 돌기와 상기 제 1 관통홀이 각각 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
According to the present invention, there is provided a tsunami detection unit comprising first through holes formed at both ends of the first rotating member, first protrusions formed on opposite outer circumferential surfaces of the second rotating member, And the first projection and the first through hole are rotatably coupled to each other.

또한, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 제 2 회전부재에 상기 제 1 돌기와 90°간격으로 제 2 관통홀이 각각 형성되고, 상기 제 3 회전부재는 마주하는 양측 외주면에 제 2 돌기가 각각 형성되어, 상기 제 2 돌기와 상기 제 2 관통홀이 각각 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
The second rotary member is provided with second through holes at intervals of 90 degrees with respect to the first rotary member, and the second rotary member is provided with a second projection on both opposite outer circumferential surfaces thereof, And the second protrusion and the second through hole are rotatably coupled to each other.

아울러, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이는, 상기 안테나 장착부재가 상기 제 3 회전부재의 내주면에 결합되는 수평부재와, 일단이 상기 수평부재의 중심에 결합하고, 상기 GPS 안테나부가 장착되는 타단이 상기 제 3 회전부재를 일정 길이 관통하여 상기 수평부재에 대해 수직 상방으로 배치되는 수직부재를 포함하고, 상기 안테나 장착부재와 상기 제 3 회전부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a tsunami detection device comprising: a horizontal member having the antenna mounting member coupled to an inner circumferential surface of a third rotary member; a first end coupled to a center of the horizontal member; And a vertical member passing through the third rotary member at a predetermined length and arranged vertically upward with respect to the horizontal member, wherein the antenna mounting member and the third rotary member are integrally formed.

본 발명의 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이에 따르면, 3차원 짐벌(Gimbal)의 원리를 적용하여 구성된 부이가 파랑 및 쓰나미에 의해 해상에서 요동하더라도, 항시 자동적으로 균형을 유지함으로써 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나가 하늘을 향해 수직으로 직립한 상태를 유지할 수 있는 이점이 있다.According to the tsunami detecting unit equipped with the GPS receiver for precision positioning of the present invention, even if the buoy configured by applying the principle of the three-dimensional gimbal oscillates in the sea due to the blue and tsunami, There is an advantage that the GPS antenna receiving the signal can be kept upright vertically toward the sky.

또한, 일정 방향으로 GPS 안테나의 균형을 유지함으로써, GPS 신호 수신에 대한 안정성을 보장받을 수 있기 때문에 안정적이고 연속적인 고정밀 측위 정확도를 제공할 수 있는 이점이 있다.
In addition, since the stability of the GPS signal reception can be assured by maintaining the balance of the GPS antenna in a certain direction, there is an advantage that stable and continuous high accuracy positioning accuracy can be provided.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이의 동작을 예시적으로 나타내는 예시도이다.1 is a perspective view schematically showing a tsunami detecting part mounted with a GPS receiver for precision positioning according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a buoy for tsunami detection according to the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are illustrations showing an example of the operation of a boom for detecting a tsunami according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 쓰나미 검출용 부이의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a tsunami detection part mounted with a GPS receiver for precision positioning according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a tsunami detection buoy.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이(1)는 부유부(10), GPS 안테나 지지부(20) 및 GPS 안테나부(30)를 포함할 수 있다.
As shown in the figure, a tsunami detection buoy 1 on which a GPS receiver for precision positioning according to the present invention is mounted can include a floating unit 10, a GPS antenna support unit 20, and a GPS antenna unit 30 .

부유부(10)는 부력에 의해 해상(2), 즉 해수면에 위치될 수 있도록 부유가능한 재질(예를 들어, 발포 폴리에스틸렌 재질 등)로 이루어지고, 상면(11)이 평탄하게 형성될 수 있다.
The floating portion 10 is made of a floating material (for example, a foamed polyurethane material or the like) so as to be positioned on the sea surface 2, that is, the sea surface by buoyancy, and the top surface 11 can be formed flat have.

부유부(10)의 상면(11)에 장착되는 GPS 안테나 지지부(20)는 짐벌(Gimbal)의 원리가 적용된 형태로 이루어질 수 있다. 이 GPS 안테나 지지부(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지부재(210), 제 1 회전부재(220), 제 2 회전부재(230), 제 3 회전부재(240) 및 안테나 장착부재(250)를 포함할 수 있다.The GPS antenna support portion 20 mounted on the upper surface 11 of the floating portion 10 may be formed in a shape in which the principle of a gimbal is applied. 2, the GPS antenna support unit 20 includes a support member 210, a first rotating member 220, a second rotating member 230, a third rotating member 240, and an antenna mounting member 250 ).

구체적으로, 지지부재(210)는 일단이 부유부(10)의 상면(11) 중앙에 결합되고, 평탄하게 구성된 상면(11)과 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
Specifically, the support member 210 may be disposed in a direction perpendicular to the upper surface 11 that is coupled to the center of the upper surface 11 of the floating unit 10 at one end and configured flat.

지지부재(210)의 타단은 반 원형띠 형태로 이루어지는 제 1 회전부재(220)의 중심과 회전 가능하게 결합할 수 있다. 이 제 1 회전부재(220)의 양측단에는 제 1 관통홀(221)이 각각 형성될 수 있다.
The other end of the support member 210 may be rotatably coupled to the center of the first rotary member 220 having a semi-circular band shape. First through holes 221 may be formed at both ends of the first rotating member 220.

또한, 제 2 회전부재(230)는 원형띠 형태로 이루어지고, 일측 외주면과 이 일측 외주면과 마주하는 타측 외주면, 즉 서로 마주하는 양측 외주면에는 각각 제 1 돌기(231, 231)가 구비되고, 이 제 1 돌기(231, 231)와 90°간격으로 제 2 관통홀(232, 232)이 각각 형성될 수 있다.
The second rotary member 230 is in the form of a ring-shaped band and has first and second projections 231 and 231 on one outer peripheral surface and on the other outer peripheral surface facing the one outer peripheral surface, that is, on both outer peripheral surfaces facing each other, Second through holes 232 and 232 may be formed at 90-degree intervals from the first protrusions 231 and 231, respectively.

제 2 회전부재(230)에 구비된 제 1 돌기(231, 231)는 제 1 회전부재(220)의 양측단에 형성된 제 1 관통홀(221, 221)과 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다.
The first protrusions 231 and 231 provided on the second rotary member 230 may be rotatably coupled to the first through holes 221 and 221 formed at both ends of the first rotary member 220.

제 3 회전부재(240)는 원형띠 형태로 이루어지고, 마주하는 양측 외주면에는 각각 제 2 돌기(241, 241)가 구비될 수 있다. 이 제 3 회전부재(240)에 구비된 제 2 돌기(241, 241)는 제 2 회전부재(230)에 형성된 제 2 관통홀(232, 232)과 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다.
The third rotating member 240 may be in the shape of a ring-shaped band, and the second protrusions 241 and 241 may be provided on the opposite outer circumferential surfaces facing each other. The second protrusions 241 and 241 provided on the third rotary member 240 are rotatably coupled to the second through holes 232 and 232 formed on the second rotary member 230.

또한, 제 3 회전부재(240)에는 안테나 장착부재(250)가 일체로 구비될 수 있다. 이 안테나 부재(250)는 제 3 회전부재(240)에 구비된 제 2 돌기(241)의 위치와 대응하는 제 3 회전부재(240)의 내주면에 결합되는 수평부재(251)와, 이 수평부재(251)에 대해 수직 상방으로 배치되는 수직부재(252)로 이루어질 수 있다.
Further, the third rotating member 240 may be integrally formed with the antenna mounting member 250. The antenna member 250 includes a horizontal member 251 coupled to an inner circumferential surface of the third rotary member 240 corresponding to the position of the second protrusion 241 provided in the third rotary member 240, And a vertical member 252 disposed vertically upward with respect to the base member 251.

특히, 수직부재(252)의 일단은 수평부재(251)의 중심에 결합하고, 타단은 GPS 안테나부(30)가 장착될 수 있도록 제 3 회전부재(240)를 일정 길이 관통하여 형성됨으로써, 안테나 장착부재(250)는 예를 들어, 'ㅗ' 형태로 이루어질 수 있다.
Particularly, the one end of the vertical member 252 is coupled to the center of the horizontal member 251, and the other end of the vertical member 252 is formed to penetrate the third rotating member 240 through a predetermined length so that the GPS antenna unit 30 can be mounted. The mounting member 250 may be, for example, in the shape of a ".".

GPS 안테나 지지부(20)를 구성하는 제 1 회전부재(220)의 직경은 제 2 회전부재(230)의 직경보다 크고, 제 2 회전부재(230)의 직경은 제 3 회전부재(240)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
The diameter of the first rotating member 220 constituting the GPS antenna supporting portion 20 is larger than the diameter of the second rotating member 230 and the diameter of the second rotating member 230 is larger than the diameter of the third rotating member 240 Can be formed larger.

또한, 제 1 회전부재(220)는 부유부(10)의 상면(11)와 수직한 방향으로 배치되고, 또한, 제 2 회전부재(230)는 제 1 회전부재(220)와 수직한 방향으로 배치되어 제 1 회전부재(220)와 회전 가능하게 결합될 수 있다.
The first rotating member 220 is disposed in a direction perpendicular to the upper surface 11 of the floating unit 10 and the second rotating member 230 is disposed in a direction perpendicular to the first rotating member 220 And may be rotatably coupled to the first rotating member 220. [

또한, 제 3 회전부재(240)는 제 2 회전부재(230)와 수직한 방향으로 배치됨과 동시에 제 1 회전부재(220)와 90°간격으로 회전된 상태 즉, 직각을 이루는 방향으로 배치되어 제 2 회전부재(230)와 회전 가능하게 결합될 수 있다.
The third rotary member 240 is disposed in a direction perpendicular to the second rotary member 230 and rotated at an angle of 90 ° with respect to the first rotary member 220, And can be rotatably coupled to the second rotating member 230.

상기와 같이, GPS 안테나 지지부(20)는 짐벌(Gimbal)의 원리가 적용되고, 이로 인하여 GPS 안테나 지지부(20)에 장착되는 일정 방향, 즉 중력방향과 반대방향으로 자세를 일정하게 유지할 수 있다.
As described above, the principle of the gimbal is applied to the GPS antenna supporter 20, whereby the attitude can be kept constant in a certain direction mounted on the GPS antenna supporter 20, that is, the direction opposite to the gravity direction.

도 3 및 도 4는, 본 발명에 따른 쓰나미 검출용 부이의 동작을 예시적으로 나타내는 예시도이다.FIG. 3 and FIG. 4 are illustrations showing an example of the operation of a boom for detecting a tsunami according to the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 해상(2)에 배치되는 쓰나미 검출용 부이(1)가 파도나 파랑에 의해 요동하는 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 화살표 'a' 방향(PITCH 축 회전)으로 부유부(10)가 기울어지면, 제 1 회전부재(220)와 회전 가능하게 결합되는 제 2 회전부재(230)의 회전에 의해 GPS 안테나부(30)는 항시 일정하게 자세를 유지할 수 있다.
Referring to Figs. 1 to 4, when the tsunami detecting buoy 1 arranged on the sea surface 2 swings by wave or wave, as shown in Fig. 3, in the direction of arrow 'a' (rotation of the PITCH axis) The GPS antenna unit 30 can maintain a constant attitude at all times by the rotation of the second rotating member 230 which is rotatably coupled to the first rotating member 220 when the floating unit 10 is inclined.

도 4에 나타낸 바와 같이, 화살표 'b' 방향(ROLL 축 회전)으로 부유부(10)가 기울어지면, 제 2 회전부재(230)와 회전 가능하게 결합되는 제 3 회전부재(240)의 회전에 의해 GPS 안테나부(30)는 항시 일정하게 자세를 유지할 수 있다.
4, when the floating portion 10 is tilted in the direction of the arrow 'b' (ROLL axis rotation), the rotation of the third rotating member 240, which is rotatably engaged with the second rotating member 230, The GPS antenna unit 30 can maintain a constant attitude at all times.

또한, 제 1 회전부재(220)는 지지부재(210)와 회전 가능하게 결합되기 때문에, 도 1에 나타낸 바와 같이 화살표 'c' 방향(YAW 축 회전)으로 부유부(10)가 회전되어도, GPS 안테나부(30)는 항시 일정하게 자세를 유지할 수 있다.
1, the first rotating member 220 is rotatably coupled to the supporting member 210. Therefore, even if the floating unit 10 rotates in the direction of the arrow 'c' (YAW axis rotation) as shown in FIG. 1, The antenna unit 30 can maintain a constant attitude at all times.

따라서, 다수의 GPS 위성(도시하지 않음)과 통신을 수행하는 GPS 안테나부(30)는, 파랑이나 쓰나미 등에 의해 본 발명의 쓰나미 검출용 부이(1)가 요동하더라도, 항시 자동적으로 균형을 맞추어 일정한 방향으로 자세를 유지할 수 있기 때문에, GPS 안테나부(30)의 자세 변화로 인한 GPS 위성 개수의 변화 또는 GPS 신호 추적 불능 등의 문제점을 방지할 수 있다.
Therefore, even if the tsunami detection boom 1 of the present invention rocks by wave, tsunami or the like, the GPS antenna unit 30 that performs communication with a plurality of GPS satellites (not shown) It is possible to prevent problems such as a change in the number of GPS satellites due to a change in attitude of the GPS antenna unit 30 or inability to track GPS signals.

또한, 본 발명의 쓰나미 검출용 부이(1)를 이루는 부유부(10)의 내부에는 GPS 안테나부에서 수신되는 GPS 신호의 반송파(carrier)를 이용하여 정밀측위를 수행하는 GPS 수신기(40)를 포함할 수 있다.
A GPS receiver 40 for performing accurate positioning using a carrier of a GPS signal received by a GPS antenna unit is included in the floating unit 10 constituting the buoy 1 for detecting a tsunami of the present invention can do.

GPS 수신기(40)에서는, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 네트워크를 통해 IGS(International GNSS Service)의 GPS 위성궤도 오차 및 위성시계 오차정보를 수집하고, GPS 신호로부터 생성된 원시정보를 이용하여 정밀측위를 수행할 수 있다.
The GPS receiver 40 collects GPS satellite orbit error and satellite clock error information of the International GNSS Service (IGS) through a network, and performs precise positioning using the raw information generated from the GPS signal can do.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀 측위용 GPS 수신기가 탑재되는 쓰나미 검출용 부이에 따르면, 파랑 및 쓰나미에 의해 해상에 설치되는 부이가 요동하더라도, 부이에 구비되는 GPS 안테나가 항시 균형을 유지할 수 있기 때문에 GPS 신호의 수신과 관련하여 안정성을 보장받을 수 있고, 이를 통해 고정밀 측위의 정확도를 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
As described above, according to the tsunami detecting unit equipped with the GPS receiver for precision positioning according to the present invention, even if the buoy installed on the sea is fluctuated by the waves and the tsunami, the GPS antenna provided in the buoy can always maintain balance Therefore, it is possible to secure stability with respect to the reception of the GPS signal, thereby improving the accuracy of high-precision positioning.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1 : 쓰나미 검출용 부이
10 : 부유부
20 : GPS 안테나 지지부
30 : GPS 안테나부
40 : GPS 수신기
210 : 지지부재
220 : 제 1 회전부재
230 : 제 2 회전부재
240 : 제 3 회전부재
250 : 안테나 장착부재1: Buoy for tsunami detection
10:
20: GPS antenna support
30: GPS antenna section
40: GPS receiver
210: support member
220: first rotating member
230: second rotating member
240: third rotating member
250: Antenna mounting member

Claims (8)

부유가능한 재질로 이루어져 해상에 배치되며 상면이 평탄하게 형성되는 부유부;
상기 부유부의 상면에 장착되어 GPS 안테나부의 위치를 중력 방향과 반대방향으로 일정하게 유지시키는 GPS 안테나 지지부; 및
상기 GPS 안테나 지지부에 장착되어 다수의 GPS 위성과 통신을 수행하여 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나부;를 포함하고,
상기 GPS 안테나 지지부는,
상기 부유부의 상면과 수직한 방향으로 배치되는 반 원형띠 형태의 제 1 회전부재;
일단이 상기 부유부의 상면 중앙에 결합되고 타단이 상기 제 1 회전부재의 중심과 회전가능하게 결합되며 상기 부유부의 상면과 수직한 방향으로 배치되는 지지부재;
상기 제 1 회전부재의 양 측단에 회전 가능하게 결합되며 상기 제 1 회전부재와 수직한 방향으로 배치되는 원형띠 형태의 제 2 회전부재;
상기 제 2 회전부재의 양 측단에 회전 가능하게 결합됨과 동시에 상기 제 1 회전부재와 직각을 이루는 방향으로 배치되는 원형띠 형태의 제 3 회전부재; 및
상기 제 3 회전부재의 내측에 구비되며 상기 GPS 안테나부가 장착되는 안테나 장착부재;를 포함하며,
상기 제 1 회전부재의 직경은 상기 제 2 회전부재의 직경보다 크게 형성되되, 상기 제 1 회전부재의 양측단에 제 1 관통홀이 각각 형성되고, 상기 제 2 회전부재의 마주하는 양측 외주면에 제 1 돌기가 각각 형성되어, 상기 제 1 돌기와 상기 제 1 관통홀이 각각 회전 가능하게 결합되고,
상기 제 2 회전부재의 직경은 상기 제 3 회전부재의 직경보다 크게 형성되되, 상기 제 2 회전부재는 상기 제 1 돌기와 90°간격으로 제 2 관통홀이 각각 형성되고, 상기 제 3 회전부재는 마주하는 양측 외주면에 제 2 돌기가 각각 형성되어, 상기 제 2 돌기와 상기 제 2 관통홀이 각각 회전 가능하게 결합되며,
상기 안테나 장착부재는 상기 제 3 회전부재와 일체로 형성되되,
상기 제 3 회전부재의 내주면에 결합되는 수평부재; 및
일단은 상기 수평부재의 중심에 결합되고, 타단은 상기 제 3 회전부재를 일정 길이 관통하여 상기 수평부재에 대해 수직 상방으로 배치됨으로써 상기 GPS 안테나부가 장착되는 수직부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰나미 검출용 부이.
A floating part made of a floating material and disposed on the surface of the water and having a flat upper surface;
A GPS antenna supporting part mounted on an upper surface of the floating part to keep the position of the GPS antenna part constant in a direction opposite to the gravity direction; And
And a GPS antenna unit mounted on the GPS antenna support unit and communicating with a plurality of GPS satellites to receive GPS signals,
The GPS antenna support portion
A first rotary member in the form of a semicircular strip disposed in a direction perpendicular to an upper surface of the floating portion;
A supporting member having one end coupled to the center of the upper surface of the floating portion and the other end rotatably engaged with the center of the first rotating member and disposed in a direction perpendicular to the upper surface of the floating portion;
A second rotary member rotatably coupled to both ends of the first rotary member and disposed in a direction perpendicular to the first rotary member;
A third rotary member rotatably coupled to both ends of the second rotary member and arranged in a direction perpendicular to the first rotary member; And
And an antenna mounting member provided on the inner side of the third rotating member and on which the GPS antenna unit is mounted,
Wherein a diameter of the first rotating member is larger than a diameter of the second rotating member, first through holes are formed at both ends of the first rotating member, 1 protrusions are formed, the first protrusions and the first through holes are rotatably engaged,
Wherein a diameter of the second rotating member is larger than a diameter of the third rotating member, a second through hole is formed at an interval of 90 [deg.] From the first rotating member, The second protrusions and the second through holes are rotatably coupled to each other,
Wherein the antenna mounting member is integrally formed with the third rotating member,
A horizontal member coupled to an inner circumferential surface of the third rotary member; And
And a vertical member having one end coupled to the center of the horizontal member and the other end having a predetermined length passing through the third rotary member and vertically disposed above the horizontal member to mount the GPS antenna unit. Detection buoy.
제 1 항에 있어서,
상기 부유부의 내부에 탑재되고, 상기 GPS 안테나부에서 수신되는 GPS 신호의 반송파(carrier)를 이용하여 정밀측위를 수행하는 GPS 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰나미 검출용 부이.
The method according to claim 1,
And a GPS receiver mounted in the floating unit and performing a precise positioning using a carrier of a GPS signal received by the GPS antenna unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104467877A (en) * 2014-12-15 2015-03-25 湖南科技大学 Marine floating ball wireless positioning signal emitting device
CN114655356A (en) * 2022-04-28 2022-06-24 广州船舶及海洋工程设计研究院（中国船舶工业集团公司第六0五研究院） Offshore wave measuring device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001180574A (en) * 1999-12-24 2001-07-03 Kenichiro Koya Multi-purpose buoy
JP2003214798A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Nec Corp Guidance system and guiding method
KR101133197B1 (en) 2008-11-24 2012-04-19 한국해양연구원 Submarine surface mooring apparatus for oceancurrent observation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001180574A (en) * 1999-12-24 2001-07-03 Kenichiro Koya Multi-purpose buoy
JP2003214798A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Nec Corp Guidance system and guiding method
KR101133197B1 (en) 2008-11-24 2012-04-19 한국해양연구원 Submarine surface mooring apparatus for oceancurrent observation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104467877A (en) * 2014-12-15 2015-03-25 湖南科技大学 Marine floating ball wireless positioning signal emitting device
CN114655356A (en) * 2022-04-28 2022-06-24 广州船舶及海洋工程设计研究院（中国船舶工业集团公司第六0五研究院） Offshore wave measuring device

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