KR102437574B1 - System for retrieving atmospheric water vapor - Google Patents

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KR102437574B1
KR102437574B1 KR1020210132537A KR20210132537A KR102437574B1 KR 102437574 B1 KR102437574 B1 KR 102437574B1 KR 1020210132537 A KR1020210132537 A KR 1020210132537A KR 20210132537 A KR20210132537 A KR 20210132537A KR 102437574 B1 KR102437574 B1 KR 102437574B1
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안보영
김유준
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대한민국
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Abstract

The present invention relates to a system for calculating atmospheric water vapor. An atmospheric water vapor calculation system comprises: a state determination unit which determines whether a moving body is in a moving state or a fixed state; a positioning method selection unit which selects one positioning method among a plurality of positioning methods according to the determination result; a delay determination unit determining a signal delay of a global navigation satellite system (GNSS) based on the selected positioning method; a surrounding detection unit detecting air pressure and air temperature around the moving body; and a calculation unit which calculates atmospheric water vapor based on the determined GNSS signal delay and the detection result. The atmospheric water vapor calculation system calculates atmospheric water vapor according to a state of the moving body.

Description

대기수증기량 산출 시스템 {SYSTEM FOR RETRIEVING ATMOSPHERIC WATER VAPOR}Air Vapor Volume Calculation System {SYSTEM FOR RETRIEVING ATMOSPHERIC WATER VAPOR}

본원은 대기수증기량 산출 시스템에 관한 것이다.The present application relates to a system for calculating the amount of atmospheric water vapor.

전 지구 평균기온 상승은 대기 중의 수증기량을 증가시켜 국지적 위험 기상을 일으키게 된다.An increase in the global average temperature increases the amount of water vapor in the atmosphere, causing local dangerous weather.

위험기상을 일으키는 에너지원인 대기수증기량은 매우 중요한 기상요소 중 하나이기 때문에 이를 정확히 관측하고 감시할 필요가 있다.Since the amount of atmospheric water vapor, an energy source that causes dangerous weather, is one of the very important meteorological factors, it is necessary to accurately observe and monitor it.

단시간에 국지적으로 발생하는 위험기상을 관측하고 예측하기 위해서는 이동체 플랫폼 기반의 대기수증기량 관측 기술이 요구된다.In order to observe and predict dangerous weather that occurs locally in a short time, a mobile platform-based atmospheric water vapor observation technology is required.

대기수증기량을 측정할 수 있는 관측 장비들은 레윈존데(Rawinsonde), Microwave Radiometer (MWR), 그리고 인공위성 등의 원격 탐사를 이용하는 방법이 있다. 하지만 시공간적인 관측 한계, 강수 발생 시 관측 간섭 등 대기 상태의 영향을 받는 단점을 가지고 있다. 그러나, GNSS 장비는 대기 상태와 상관없이 상시 관측이 가능하며, 타 장비와 비교하여 정확도 및 정밀도가 우수한 것으로 알려져 있다.Observation equipment that can measure the amount of atmospheric water vapor is a method using remote sensing such as Rawinsonde, Microwave Radiometer (MWR), and artificial satellite. However, it has disadvantages in that it is affected by atmospheric conditions, such as spatial and temporal observation limits and observation interference when precipitation occurs. However, GNSS equipment can be observed at all times regardless of atmospheric conditions, and it is known that the accuracy and precision are excellent compared to other equipment.

이런 이유로 지상 GNSS 관측을 통한 대기수증기량 산출 기술은 수치예보 모델의 강수 예측능력 향상, 위성 자료의 검증, 기후변화 감시 등 다양한 기상 분야의 연구에 활용되고 있다.For this reason, the technology of calculating the amount of atmospheric water vapor through terrestrial GNSS observation is being used for research in various meteorological fields, such as improving the precipitation prediction ability of numerical forecasting models, verifying satellite data, and monitoring climate change.

현재 국내 GNSS 상시 관측소는 다수의 기관에서 100여 곳 이상이 운영되고 있다. 그러나, GNSS 전용 기상 센서가 설치되어 있지 않은 관측소는 주변 기상 관측 자료의 보간을 통해 대체하고 있기 때문에 자료의 품질이 떨어져 위험 기상 연구 및 예측에 많은 문제점으로 여겨지고 있다. 또한, 정규 기상 요소가 아니기 때문에 대부분의 상시 관측소에서 대기수증기량 정보를 제공하고 있지 않다.Currently, more than 100 domestic GNSS observatories are being operated by a number of institutions. However, since observatories that do not have a dedicated GNSS weather sensor installed are replaced by interpolation of surrounding weather observation data, the quality of the data is poor, and it is considered a problem for hazardous weather research and prediction. In addition, since it is not a regular meteorological component, most of the regular observatories do not provide information on the amount of atmospheric water vapor.

이와 같이 위에서 언급된 문제점과 한계들을 극복하기 위하여 관측 공백지역에서도 대기수증기량 정보를 획득할 수 있는 방법의 개발이 필요하다.As such, in order to overcome the above-mentioned problems and limitations, it is necessary to develop a method that can obtain information on the amount of atmospheric water vapor even in the observable blank area.

본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2013-0135635호에 개시되어 있다.The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2013-0135635.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이동체의 상태에 따라 대기수증기량을 산출할 수 있는 대기수증기량 산출 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.An object of the present application is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present application is to provide a system for calculating the amount of atmospheric water vapor capable of calculating the amount of atmospheric water vapor according to the state of a moving object.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템은, 이동체가 이동 상태인지 또는 고정 상태인지 여부를 판단하는 상태 판단부; 상기 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 어느 하나의 측위 방식을 선택하는 측위 방식 선택부; 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하는 지연량 결정부; 상기 이동체 주변의 기압 및 기온을 감지하는 주변 감지부; 및 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 감지의 결과에 기초하여 대기수증기량을 산출하는 산출부를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, the system for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application includes: a state determination unit for determining whether a moving object is in a moving state or in a fixed state; a positioning method selection unit for selecting any one positioning method from among a plurality of positioning methods according to the determination result; a delay amount determining unit for determining a global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the selected positioning method; an ambient sensing unit that senses air pressure and temperature around the moving object; and a calculator for calculating the amount of atmospheric water vapor based on the determined GNSS signal delay amount and the detection result.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 판단 결과에 따라 복수의 임계 고도각 중 어느 하나의 고도각을 선택하는 임계 고도각 선택부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the apparatus may further include a critical elevation angle selector configured to select any one elevation angle from among a plurality of critical elevation angles according to the determination result.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 판단 결과 고정 상태인 경우 외부 관측 서버로부터 외부 관측 정보를 수신하는 외부 관측 정보 수신부를 더 포함하되, 상기 지연량 결정부는, 상기 수신된 외부 관측 정보에 기초하여 상기 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present application, further comprising an external observation information receiver configured to receive external observation information from an external observation server when the determination result is in a fixed state, wherein the delay amount determiner comprises: A global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount may be determined.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 판단 결과에 따라 관측 시간을 선택하는 관측 시간 선택부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the apparatus may further include an observation time selection unit configured to select an observation time according to the determination result.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 측위 방식은 단독 측위 방식 및 상대 측위 방식을 포함하되, 상기 측위 방식 선택부는, 상기 판단 결과 상기 이동체가 이동 상태인 경우, 상기 복수의 측위 방식 중 단독 측위 방식을 선택하되, 상기 판단 결과 상기 이동체가 고정 상태인 경우, 상기 복수의 측위 방식 중 상대 측위 방식을 선택할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the plurality of positioning methods includes an independent positioning method and a relative positioning method, and the positioning method selection unit, when the moving object is in a moving state as a result of the determination, single positioning among the plurality of positioning methods A method may be selected, but when the moving object is in a fixed state as a result of the determination, a relative positioning method may be selected from among the plurality of positioning methods.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 주변 감지부는, 상기 이동체의 관측 위치에서 위도 및 타원체고를 더 감지하고, 상기 지연량 결정부는, 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS 신호 지연량을 결정하고, 상기 기압, 상기 위도 및 상기 타원체고에 기초하여 건조지연량을 결정하고, 상기 결정된 GNSS신호 지연량 및 건조지연량에 기초하여 습윤지연량을 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the ambient sensing unit further senses latitude and ellipsoid height at the observation position of the moving object, and the delay amount determining unit determines the GNSS signal delay amount based on the selected positioning method, and the atmospheric pressure , a drying delay amount may be determined based on the latitude and the height of the ellipsoid, and a wet delay amount may be determined based on the determined GNSS signal delay amount and drying delay amount.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 산출부는, 상기 습윤지연량 및 상기 기온에 기초하여 대기수증기량을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the calculator may calculate the amount of atmospheric water vapor based on the wetting delay amount and the temperature.

본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 방법은, 상태 판단부가 이동체가 이동 상태인지 또는 고정 상태인지 여부를 판단하는 단계; 측위 방식 선택부가 상기 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 어느 하나의 측위 방식을 선택하는 단계; 지연량 결정부가 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하는 단계; 주변 감지부가 상기 이동체 주변의 온도 및 기압을 감지하는 단계; 및 산출부가 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 감지의 결과에 기초하여 대기수증기량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The method for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application includes the steps of: determining, by a state determination unit, whether a moving object is in a moving state or in a fixed state; selecting, by a positioning method selection unit, any one positioning method from among a plurality of positioning methods according to the determination result; determining, by a delay amount determining unit, a global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the selected positioning method; detecting, by an ambient sensing unit, temperature and atmospheric pressure around the moving object; and calculating, by a calculator, the amount of atmospheric water vapor based on the determined GNSS signal delay amount and the detection result.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 이동체의 관측 상태에 기초하여 대기수증기량을 산출함으로써, GNSS 관측 장비가 설치되어 있지 않은 지점 또는 공백 지역에서의 대기수증기량 정보를 확보할 수 있고, GNSS 관측 공백 지역에서 대기수증기량 정보를 제공하여 재해기상으로 인한 인명 및 재산 피해를 사전에 방지하는 기상 및 방재 분야 관련의 산업에 이용 가능할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by calculating the amount of atmospheric water vapor based on the observation state of the moving object, it is possible to secure information on the amount of atmospheric water vapor at a point where GNSS observation equipment is not installed or an empty area, and GNSS observation blank area It has the effect that it can be used in industries related to the meteorological and disaster prevention fields that prevent damage to human life and property due to disaster weather in advance by providing information on the amount of atmospheric water vapor.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, GNSS 관측 정보를 기초로 대기수증기량을 산출함으로써, GNSS 전용 기상 센서가 없어 발생하는 대기수증기량 산출 자료의 품질 문제를 해결할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by calculating the amount of atmospheric water vapor based on the GNSS observation information, it is possible to solve the quality problem of the atmospheric steam amount calculation data caused by the absence of a GNSS dedicated weather sensor.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the above-described effects, and other effects may exist.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템의 필수 구성에 관한 개략적인 블록도이다.
도 2b는 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템의 확장 구성에 관한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 장비 및 복수의 센서 등이 구비된 이동체의 참고도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 이동체의 위치 정보(위도 및 경도) 지점에서 산출된 2014년 6월 11일과 동년 6월 12일의 표출 결과 예시도이다.
도 5은 본원의 일 실시예에 따른 이동체의 목표 지점(북강릉 관측소)에서 산출된 2012년 2월 한달 간의 대기수증기량 검증 결과 예시도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 방법에 대한 동작 흐름도이다.1 is a schematic configuration diagram of a system for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application.
Figure 2a is a schematic block diagram of the essential configuration of the atmospheric water vapor amount calculation system according to an embodiment of the present application.
Figure 2b is a schematic block diagram of the expansion configuration of the atmospheric water vapor amount calculation system according to an embodiment of the present application.
3 is a reference view of a mobile body equipped with GNSS equipment and a plurality of sensors according to an embodiment of the present application.
4 is an exemplary diagram showing the results of June 11, 2014 and June 12, 2014 calculated from the location information (latitude and longitude) of the moving object according to an embodiment of the present application.
5 is an exemplary diagram of the verification result of the amount of atmospheric water vapor for the month of February 2012 calculated at the target point (Bukgangneung Observatory) of the mobile body according to an embodiment of the present application.
6 is an operation flowchart for a method for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, it is not only “directly connected” but also “electrically connected” or “indirectly connected” with another element interposed therebetween. "Including cases where

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is located on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a system for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application.

도 1을 참조하면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이동체(100)가 인공위성(200)으로부터 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 수신하고, 외부 관측 서버(300)로부터 외부 관측 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이동체(100)가 이동 중인지 또는 고정 상태인지 판단하고, 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 하나를 선택하고, 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하고, 이동체(100) 주변의 기압 및 기온을 감지하여 결정된 GNSS 신호 지연량 및 감지의 결과를 기초로 대기수증기량을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 1 , in the atmospheric water vapor calculation system 1 , the mobile unit 100 receives a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal from the satellite 200 and external observation information from the external observation server 300. have. In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 determines whether the mobile body 100 is moving or in a stationary state, selects one of a plurality of positioning methods according to the determination result, and based on the selected positioning method, a Global Navigation Satellite System (GNSS) ) may determine the signal delay amount, and calculate the atmospheric water vapor amount based on the determined GNSS signal delay amount and detection result by sensing the atmospheric pressure and temperature around the moving object 100 .

또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 판단 결과에 따라 복수의 임계 고도각 중 어느 하나의 고도각을 선택할 수 있다. 그리고 대기수증기량 산출 시스템(1)은 판단 결과 고정 상태인 경우 외부 관측 서버로부터 외부 관측 정보를 수신하고, 수신된 외부 관측 정보에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정할 수 있다. 또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 복수의 측위 방식은 단독 측위 방식 및 상대 측위 방식을 포함하고, 판단 결과 이동체(100)가 이동 상태인 경우, 단독 측위 방식을 선택하고, 판단 결과 이동체(100)가 고정 상태인 경우, 상대 측위 방식을 선택할 수 있다. 그리고 대기수증기량 산출 시스템(1)은 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS 신호 지연량을 결정하고, 상기 기압, 상기 위도 및 상기 타원체고에 기초하여 건조지연량을 결정하고, 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 건조지연량에 기초하여 습윤지연량을 결정할 수 있다. 또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 습윤지연량 및 상기 기온에 기초하여 대기수증기량을 산출할 수 있다.In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may select any one of the plurality of critical elevation angles according to the determination result. In addition, when the air vapor amount calculation system 1 is in a fixed state as a result of the determination, the external observation information may be received from the external observation server, and a global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount may be determined based on the received external observation information. In addition, the atmospheric steam amount calculation system 1 includes a plurality of positioning methods including an independent positioning method and a relative positioning method, and when the moving object 100 is in a moving state as a result of the determination, selects an independent positioning method, and as a result of the determination, the moving object 100 ) is in a fixed state, a relative positioning method can be selected. And the atmospheric water vapor amount calculation system 1 determines the GNSS signal delay amount based on the selected positioning method, determines the drying delay amount based on the atmospheric pressure, the latitude, and the ellipsoid height, and the determined GNSS signal delay amount and drying The wetting delay amount may be determined based on the delay amount. In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may calculate the atmospheric water vapor amount based on the wetting delay amount and the temperature.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 사용자 단말로 대기수증기량 산출 메뉴를 제공할 수 있다. 예를 들어, 대기수증기량 산출 시스템(1)이 제공하는 어플리케이션 프로그램을 사용자 단말이 다운로드하여 설치하고, 설치된 어플리케이션을 통해 대기수증기량 산출 메뉴가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may provide an atmospheric steam amount calculation menu to the user terminal. For example, the user terminal may download and install the application program provided by the atmospheric water vapor calculation system 1, and the atmospheric steam amount calculation menu may be provided through the installed application.

대기수증기량 산출 시스템(1)은 사용자 단말과 데이터, 콘텐츠, 각종 통신 신호를 네트워크를 통해 송수신하고, 데이터 저장 및 처리의 기능을 가지는 모든 종류의 서버, 단말, 또는 디바이스를 포함할 수 있다.Air vapor amount calculation system 1 may include all kinds of servers, terminals, or devices that transmit and receive data, content, and various communication signals with a user terminal through a network, and have functions of data storage and processing.

사용자 단말(미도시)은 네트워크를 통해 대기수증기량 산출 시스템(1)과 연동되는 디바이스로서, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(Smart Pad), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치 및 데스크탑 컴퓨터, 스마트 TV와 같은 고정용 단말기일 수도 있다. A user terminal (not shown) is a device that interworks with the atmospheric water vapor amount calculation system 1 through a network, for example, a smartphone, a smart pad, a tablet PC, a wearable device, and the like PCS (Personal Communication). System), GSM (Global System for Mobile communication), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)- 2000, all kinds of wireless communication devices such as W-Code Division Multiple Access (W-CDMA), Wireless Broadband Internet (Wibro) terminals, and fixed terminals such as desktop computers and smart TVs.

대기수증기량 산출 시스템(1) 및 사용자 단말(미도시) 간의 정보 공유를 위한 네트워크의 일 예로는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 유무선 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, Wifi 네트워크, NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.As an example of a network for information sharing between the atmospheric steam calculation system 1 and the user terminal (not shown), a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) network, a Long Term Evolution (LTE) network, a 5G network, and a World Interoperability for Microwave (WIMAX) network Access) network, wired and wireless Internet (Internet), LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), Bluetooth (Bluetooth) network, Wifi network, NFC A (Near Field Communication) network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, a Digital Multimedia Broadcasting (DMB) network, etc. may be included, but are not limited thereto.

도 2a는 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템(1)의 필수 구성에 관한 개략적인 블록도이다.Figure 2a is a schematic block diagram of the essential configuration of the atmospheric water vapor amount calculation system 1 according to an embodiment of the present application.

도 2a를 참조하면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상태 판단부(101), 측위 방식 선택부(102), 지연량 결정부(103), 주변 감지부(104) 및 산출부(105)를 필수적으로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A , the atmospheric steam amount calculation system 1 includes a state determination unit 101 , a positioning method selection unit 102 , a delay amount determination unit 103 , an ambient sensing unit 104 , and a calculation unit 105 . may be necessarily included.

도 2b는 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 시스템(1)의 확장 구성에 관한 개략적인 블록도이다.Figure 2b is a schematic block diagram of the expanded configuration of the atmospheric water vapor amount calculation system (1) according to an embodiment of the present application.

도 2b를 참조하면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상태 판단부(101), 측위 방식 선택부(102), 지연량 결정부(103), 주변 감지부(104) 및 산출부(105)를 필수적으로 포함하고, 임계 고도각 선택부(106), 외부 관측 정보 수신부(107), 관측 시간 선택부(108), GNSS 신호 수신부(109), 입력 정보부(110) 및 소프트웨어 선택부(111)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2b , the atmospheric steam amount calculation system 1 includes a state determination unit 101 , a positioning method selection unit 102 , a delay amount determination unit 103 , a surrounding detection unit 104 , and a calculation unit 105 . Essentially, it includes a critical elevation angle selection unit 106, an external observation information reception unit 107, an observation time selection unit 108, a GNSS signal reception unit 109, an input information unit 110, and a software selection unit 111. Optionally, it may further include.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이동체(100)가 이동 상태인지 또는 고정 상태인지 여부를 판단하는 상태 판단부(101)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may include a state determination unit 101 that determines whether the moving object 100 is in a moving state or in a fixed state.

일 예로, 상기 상태 판단부(101)는 대기수증기량 산출 시스템(1)과 관련한 이동체(100)가 이동 중인지 혹은 고정 상태인지 판단할 수 있다. 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이동체(100)에 내장된 장치에 의해 구동되거나, 사용자에 의해 휴대되는 장치에 의해 구동되는 것일 수 있다.For example, the state determination unit 101 may determine whether the moving object 100 related to the atmospheric water vapor amount calculation system 1 is moving or is in a fixed state. The atmospheric water vapor amount calculation system 1 may be driven by a device built into the moving body 100 or driven by a device carried by a user.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 어느 하나의 측위 방식을 선택하는 측위 방식 선택부(102)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric steam amount calculation system 1 may include a positioning method selection unit 102 for selecting any one positioning method from among a plurality of positioning methods according to the determination result.

일 예로, 복수의 측위 방식은 단독 측위 방식(1점 측위나 절대 측위 또는 이동 측위라고 칭할 수 있다.), 상대 측위 방식 등을 포함할 수 있다. 이동체(100)가 이동 중일 경우, 측위 방식 선택부(102)는 단독 측위 방식을 선택할 수 있다. 이동체(100)가 이동 중이 아닌 고정 상태일 경우, 측위 방식 선택부(102)는 상대 측위 방식을 선택할 수 있다.For example, the plurality of positioning methods may include a single positioning method (which may be referred to as one-point positioning, absolute positioning, or moving positioning), a relative positioning method, and the like. When the moving object 100 is moving, the positioning method selection unit 102 may select an independent positioning method. When the moving object 100 is in a fixed state rather than being moved, the positioning method selection unit 102 may select a relative positioning method.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하는 지연량 결정부(103)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the air vapor amount calculation system 1 may include a delay amount determining unit 103 for determining a global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the selected positioning method.

일 예로, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 인공위성(200)으로부터 GNSS 신호를 수신하는 GNSS 신호 수신부(109)를 더 포함할 수 있다. GNSS 신호는 위성 예보력 정보, 신호 관측 정보 등을 포함할 수 있다.As an example, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may further include a GNSS signal receiver 109 for receiving a GNSS signal from the satellite 200 . The GNSS signal may include satellite forecast information, signal observation information, and the like.

또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 위성 궤도력 정보 및 시각(clock) 정보를 포함하는 입력 정보를 입력 받는 입력 정보부(110)를 더 포함할 수 있다.In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may further include an input information unit 110 that receives input information including satellite orbital information and clock information.

또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이동체(100)의 관측 상태에 기초하여 복수의 GNSS 소프트웨어 중 어느 하나의 상기 GNSS 소프트웨어를 선택하는 소프트웨어 선택부(111)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 GNSS 소프트웨어는 RTKLIB, Bernese 등을 포함할 수 있다.In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may further include a software selection unit 111 for selecting any one of the GNSS software from among a plurality of GNSS software based on the observation state of the moving object 100 . The plurality of GNSS software may include RTKLIB, Bernese, and the like.

이동체(100)가 이동 상태일 경우, 소프트웨어 선택부(111)는 RTKLIB를 선택할 수 있다. 이동체(100)가 고정 상태일 경우, 소프트웨어 선택부(111)는 Bernese를 선택할 수 있다. GNSS 소프트웨어에 따라 환경 설정 파일, 필수 파일, 후처리 방법 등은 다르게 적용될 수 있다. 이동체(100)의 이동 상태 혹은 고정 상태 여부에 기초하여 측위 방식이 선택적으로 적용 및 수행될 수 있다.When the moving object 100 is in a moving state, the software selection unit 111 may select RTKLIB. When the moving object 100 is in a fixed state, the software selection unit 111 may select Bernese. Depending on the GNSS software, configuration files, required files, post-processing methods, etc. may be applied differently. A positioning method may be selectively applied and performed based on whether the moving object 100 is in a moving state or a fixed state.

일 예로, 이동체(100)가 이동 상태일 경우, 소프트웨어 선택부(111)에 의해 RTKLIB가 선택되고, 후술 될 단독 측위 방식에 최적화된 환경 설정을 위해 precise-point position-kinematic (PPP-Kinematic)이 위치 추정 모드로 선택될 수 있다. 또한, GNSS 신호 지연량 산출을 위해, 대류권 옵션은 est-ztdgrad로 설정되고, 출력 고도는 주변 감지부(104)에서 획득된 타원체고(geodetic)로 선택될 수 있다. 타원체고는 이동체(100) 관측 위치에서의 평균 해수면 고도(geoid height)에 정표고(orthometric height)를 더한 값을 의미할 수 있다. 또한 타원체고는 후술 될 건조지연량을 계산하는데 기초가 될 수 있다. 선택된 RTKLIB는 주변 감지부(104)에서 획득한 기압 및 기온과의 시각(clock)동기화를 위해 출력 시간 포맷이 hms(시분초)로 설정될 수 있다. 후술 될 단독 측위 방식의 수행을 위해, 이동체(100)의 GNSS 신호 및 위성 정보가 입력 정보로서 사용될 수 있다. 이 때, 입력 정보의 변수의 개수는 GNSS 신호 2개 및 위성 정보 2개일 수 있다. 앞서 작성된 환경 설정 파일(ppp_kin.conf)을 기초로 분석 기간 RTKLIB 처리가 실행될 수 있다. 실행 파일 이름은 rnx2rtkp로 설정되고, 이동체(100)의 위성 신호 관측 정보, 위성 예보력 정보, 위성 궤도력 정보 및 위성 시각 정보가 순차적으로 입력 정보의 변수로 사용될 수 있다.For example, when the moving object 100 is in a moving state, RTKLIB is selected by the software selection unit 111, and precise-point position-kinematic (PPP-Kinematic) The position estimation mode may be selected. In addition, for calculating the GNSS signal delay amount, the tropospheric option may be set to est-ztdgrad, and the output altitude may be selected as an ellipsoidal height obtained by the surrounding sensing unit 104 . The ellipsoidal height may mean a value obtained by adding an orthometric height to an average sea level height (geoid height) at the observation position of the mobile body 100 . Also, the height of the ellipsoid can be the basis for calculating the drying delay amount, which will be described later. For the selected RTKLIB, the output time format may be set to hms (hours, minutes and seconds) for clock synchronization with the atmospheric pressure and temperature obtained by the ambient sensing unit 104 . In order to perform a single positioning method to be described later, GNSS signals and satellite information of the mobile unit 100 may be used as input information. In this case, the number of variables of the input information may be two GNSS signals and two satellite information. Based on the previously created environment setting file (ppp_kin.conf), the analysis period RTKLIB processing can be executed. The executable file name is set to rnx2rtkp, and satellite signal observation information, satellite forecast information, satellite ephemeris information, and satellite time information of the mobile unit 100 may be sequentially used as variables of input information.

RTKLIB 소프트웨어에 의해 처리된 결과는 positioning solution 파일 및 solution status 파일로 구성될 수 있다. Positioning solution 파일은 주변 감지부(104)가 감지한 이동체(100)의 관측 위치에서의 위도 및 타원체고를 포함하고, 상기 위도 및 타원체고는 지연량 결정부(103)에서 건조지연량을 결정할 시 기초되는 정보로 사용될 수 있다. 건조지연량을 결정하는데 기초되는 정보는 GNSS 수신 시각(UTC), 위도, 타원체고 및 품질 지수로 구성될 수 있다. Positioning solution 파일은 GNSS 신호 지연량을 포함할 수 있다. Positioning solution 파일에서 GNSS 신호 지연량과 원하는 위치추정모드(6; PPP, 1; rover) 정보가 추출될 수 있다. 또한, 이동 환경에서 주변 장애물 또는 음영지역이나 터널 등에 의한 GNSS 신호 수신의 품질 저하 문제를 해결하기 위해, 위치 정도 저하율(Position Dilution of Precision, PDOP)이 5 이상이거나, 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)가 40 이하인 GNSS 신호는 제거될 수 있다.Results processed by the RTKLIB software may consist of a positioning solution file and a solution status file. The positioning solution file includes the latitude and the ellipsoid height at the observation position of the moving object 100 sensed by the surrounding sensing unit 104, and the latitude and ellipsoidal height are based when the delay amount determining unit 103 determines the drying delay amount. can be used as information. The information based on determining the drying delay amount may consist of GNSS reception time (UTC), latitude, ellipsoid height and quality index. Positioning solution file may contain GNSS signal delay amount. GNSS signal delay amount and desired positioning mode (6; PPP, 1; rover) information can be extracted from the positioning solution file. In addition, in order to solve the problem of quality degradation of GNSS signal reception due to surrounding obstacles or shadowed areas or tunnels in a moving environment, the Position Dilution of Precision (PDOP) is 5 or more, or the Signal to Noise Ratio (SNR). A GNSS signal having an SNR of 40 or less may be removed.

일 예로, 이동체(100)가 고정 상태일 경우, 소프트웨어 선택부(111)는 Bernese를 선택하되, 후술 될 상대 측위 방식을 수행하기 위해 필수파일들이 최신으로 갱신될 수 있다. GNSS 신호 지연량 산출에 기초되는 상수, 데이텀, GNSS 위성 정보, 위성 이상 정보, 수신기 및 안테나 정보 및 위성중심변동 정보 등이 최신으로 갱신되는 파일에 포함되고, 상기 필수 파일은 Bernese 소프트웨어 관련 FTP서버에서 자동으로 다운로드 될 수 있다. 또한, Bernese는 관측 지점 정보를 입력 받되, 상기 관측 지점 정보는 IGS 또는 국내 상시 관측소 지점 정보뿐만 아니라 고정 상태인 이동체(100)의 목표 관측 지점 정보를 포함할 수 있다.For example, when the moving object 100 is in a fixed state, the software selection unit 111 selects Bernese, but essential files may be updated to the latest in order to perform a relative positioning method, which will be described later. The constant, datum, GNSS satellite information, satellite anomaly information, receiver and antenna information, and satellite center change information based on the calculation of the GNSS signal delay amount are included in the updated file, and the essential file is from the FTP server related to the Bernese software. It can be downloaded automatically. In addition, Bernese receives observation point information, and the observation point information may include information on the target observation point of the mobile body 100 in a fixed state as well as information on the IGS or regular domestic observation stations.

후술 될 상대 측위 방식을 적용하기 위해, 이동체(100)에 구비된 GNSS 수신기에서 Reference Position을 세팅 후 관측 지점 정보가 Bernese 소프트웨어에 입력되는 것일 수 있다. 또한, 목표 관측 지점 정보가 변경되면, 변경된 목표 관측 지점 정보가 Bernese에 반영되도록 입력될 수 있다. 선택된 Bernese 소프트웨어에 포함된 Bernese Processing Engine(BPE)가 입력 정보를 처리하는 자동화 스크립트를 작성하고, Bernese가 후술 될 다중기선처리 방식의 상대 측위 방식을 수행하여 GNSS 신호 지연량이 산출될 수 있다. Bernese Processing Engine(BPE)가 작성한 스크립트의 주요 작업 내용은, IGS 사이트에서 다운 받은 GNSS 위성궤도력 정보를 Bernese 형식에 맞는 파일(.ERP)로 변환하는 작업, GNSS 위성의 정밀 추산 위치표 파일(.ERP)을 테이블 형식의 위성 궤도 파일(.TAB) 및 시계 파일(.CLK)로 변환하는 작업, 위성 궤도력 정보(.TAB)를 표준 위성 궤도력 정보(.STD)로 변환하는 작업, 이동체(100)의 GNSS 신호(RINEX)를 Bernese 형식에 맞게 변환하는 작업, 이동체(100)가 고정 상태일 경우 변경된 목표 관측 지점 정보를 입력하는 작업, 샘플링 주기 설정 작업 및 관측 window 설정 작업 등을 포함할 수 있다.In order to apply the relative positioning method to be described later, after setting the reference position in the GNSS receiver provided in the mobile body 100, the observation point information may be input to the Bernese software. Also, when the target observation point information is changed, the changed target observation point information may be input to be reflected in Bernese. The Bernese Processing Engine (BPE) included in the selected Bernese software creates an automation script that processes input information, and Bernese performs the relative positioning method of the multi-base processing method to be described later, so that the GNSS signal delay amount can be calculated. The main task of the script written by the Bernese Processing Engine (BPE) is to convert the GNSS satellite orbital information downloaded from the IGS site into a file (.ERP) that conforms to the Bernese format, and to a file (. ERP) into tabular satellite orbit files (.TAB) and clock files (.CLK), satellite orbital information (.TAB) to standard satellite orbital information (.STD), moving objects ( 100) can include converting the GNSS signal (RINEX) to the Bernese format, inputting the changed target observation point information when the moving object 100 is in a stationary state, setting the sampling period and setting the observation window. have.

Bernese는 모든 시각에서의 관측값을 점검하고, 관측 도중 신호가 일시적으로 단절되는 현상인 사이클 슬립이 검출되면, Bernese는 자동으로 사이클 슬립을 보정하거나 사이클 슬립이 검출된 관측값을 이상점(outliar)으로 간주하여 제거할 수 있다. Bernese는 모호수가 미결정된 L3해로부터 GNSS 신호, 기압, 기온, 습도, 위도 및 타원체고 등과 같은 입력된 정보의 품질을 점검하고 최소제곱법을 적용한 후 계산되는 잔차를 저장할 수 있다. Bernese는 저장된 잔차에 대한 일반적인 통계 결과를 계산하고, 계산된 통계 결과를 기초로 이상점(outliar)을 확인 할 수 있다. Bernese가 후술 될 상대 측위 방식으로 GNSS 신호 지연량을 산출하기 위해서는 기준관측소를 정하고 좌표계를 정의하여야 하는데, 기준관측소에 대한 검증은 'ADDNEQ' 프로그램을 통해 수행될 수 있다. Bernese는 상술한 구성을 통해 최종적으로 GNSS 신호 지연량을 결정할 수 있다.Bernese checks the observations at all time points, and if cycle slip, a phenomenon in which the signal is temporarily cut off during observation, is detected, Bernese automatically corrects the cycle slip or sets the observed value in which the cycle slip is detected as an outlier. can be considered and removed. Bernese can check the quality of input information such as GNSS signal, barometric pressure, temperature, humidity, latitude and ellipsoid height from the L3 solution with an undetermined ambiguity and store the calculated residual after applying the least squares method. Bernese can calculate general statistical results for the stored residuals and identify outliers based on the calculated statistical results. In order for Bernese to calculate the GNSS signal delay by the relative positioning method, which will be described later, it is necessary to determine a reference station and define a coordinate system. Verification of the reference station can be performed through the 'ADDNEQ' program. Bernese can finally determine the GNSS signal delay amount through the above-described configuration.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 장비 및 복수의 센서 등이 구비된 이동체(100)의 참고도면이다.3 is a reference view of the mobile body 100 provided with GNSS equipment and a plurality of sensors according to an embodiment of the present application.

도 3을 참고하면, 일예로서 이동체(100)는 최종적으로 대기수증기량을 산출하기 위해 기초되는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호와 이동체(100) 주변의 기압 및 기온 등을 획득할 수 있는 복수의 센서 및 GNSS 장비 등을 구비할 수 있다. 이동체(100)는 인공위성(200)으로부터 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 수신하기 위한 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나 및 수신기, 온도 센서, 기압 센서, 센싱 데이터를 저장하는 데이터 로거(Data logger), 모니터링 장치, 통신 장치, 컴퓨터, 파워서플라이, 배터리 등을 구비할 수 있다. 일 예로, 이동체(100)의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신 시스템은 미국 Trimble에서 제작된 Zephyr GeoDetic Ⅱ 안테나와 동일 사 제품인 NetR9 수신기로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , as an example, the mobile body 100 has a plurality of sensors capable of acquiring a global navigation satellite system (GNSS) signal based on the final amount of atmospheric water vapor and the atmospheric pressure and temperature around the mobile body 100 . and GNSS equipment. The mobile body 100 includes a Global Navigation Satellite System (GNSS) antenna and receiver for receiving a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal from the satellite 200, a temperature sensor, a barometric pressure sensor, and a data logger for storing sensing data. , a monitoring device, a communication device, a computer, a power supply, a battery, and the like. For example, the GNSS (Global Navigation Satellite System) receiving system of the mobile unit 100 may be composed of a Zephyr GeoDetic Ⅱ antenna manufactured by Trimble, USA and a NetR9 receiver manufactured by the same company.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 이동체(100) 주변의 기압 및 기온을 감지하는 주변 감지부(104)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may include a surrounding sensing unit 104 for sensing the atmospheric pressure and temperature around the moving object 100 .

일 예로, 주변 감지부(104)는 이동체(100) 주변의 기온 및 기압을 감지할 수 있다. 기압은 이동체(100)에 구비된 기압 센서(예를 들어, PTB330, Vaisala)에 의해 센싱되어 미리 설정된 시간 간격(예를 들어, 10초 간격)으로 이동체(100)에 구비된 데이터로거(Data logger)에 획득될 수 있다. 기온은 이동체(100)에 구비된 온·습도(HMP155, Vaisala) 센서에 의해 센싱되어 미리 설정된 시간 간격(예를 들어, 10초 간격)으로 이동체(100)에 구비된 데이터로거에 획득될 수 있다. 대기수증기량 산출 시스템(1)은 한국 표준시(Korea Standard Time, KST)로 획득되는 기압 및 기온을 협정 세계시(Cordinated Universal Time, UTC)인 GNSS 신호에 맞추어 시간이 일치하도록 처리할 수 있다.For example, the ambient sensing unit 104 may sense the temperature and atmospheric pressure around the moving object 100 . The barometric pressure is sensed by an air pressure sensor (eg, PTB330, Vaisala) provided in the moving object 100 and a data logger provided in the moving object 100 at a preset time interval (eg, every 10 seconds) ) can be obtained. The temperature is sensed by a temperature/humidity (HMP155, Vaisala) sensor provided in the moving object 100 and may be acquired by a data logger provided in the moving object 100 at preset time intervals (eg, 10 second intervals). . The atmospheric water vapor amount calculation system 1 may process the atmospheric pressure and temperature obtained in Korea Standard Time (KST) to match the time with the GNSS signal, which is Coordinated Universal Time (UTC).

일 예로, 획득된 GNSS 신호, 기압, 기온, 위도, 타원체고 및 결정된 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량은 이동체(100)의 이동 상태 또는 고정 상태에서의 대기수증기량 생산을 위해 기초되는 정보로 이용될 수 있다. GNSS 신호, 위도 및 타원체고는 이동체(100)에 구비된 GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나 및 수신기로부터 획득되고, 기압 및 기온은 복수의 센서로부터 획득될 수 있다. GNSS 신호는 이동체(100)의 관측 상태에 따라 선택된 측위 방식을 수행하여 GNSS 신호 지연량을 결정하는데 기초되는 정보에 포함될 수 있다. 또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 및 주변 감지부(104)에 의해 감지된 기온, 기압, 위도 및 타원체고의 이름을 율리우스일(Julian day)로 변경하는 전처리를 할 수 있다. 입력 정보는 위성의 궤도력 정보 및 시각(clock) 정보를 포함하고, 입력 정보의 이름은 GNSS week number의 형식으로 될 수 있다. 또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 IGS 사이트로부터 위성의 궤도력 정보 및 시각(clock) 정보를 자동으로 다운로드 할 수 있다.As an example, the acquired GNSS signal, atmospheric pressure, temperature, latitude, ellipsoidal height, and the determined GNSS (Global Navigation Satellite System) signal delay amount are information based for the production of atmospheric water vapor in the moving state or fixed state of the mobile body 100. can be used. The GNSS signal, latitude, and ellipsoid height may be obtained from a global navigation satellite system (GNSS) antenna and receiver provided in the mobile unit 100 , and atmospheric pressure and temperature may be obtained from a plurality of sensors. The GNSS signal may be included in information based on determining the GNSS signal delay amount by performing a positioning method selected according to the observation state of the mobile body 100 . In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 is a preprocessing for changing the name of the temperature, atmospheric pressure, latitude, and ellipsoid height detected by the GNSS (Global Navigation Satellite System) signal and the surrounding sensing unit 104 to Julian day. can do The input information includes orbital information and clock information of the satellite, and the name of the input information may be in the form of a GNSS week number. In addition, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 can automatically download satellite orbital information and clock information from the IGS site.

일 예로, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 GPS, GLONASS, Galileo 등 지상 측위 정보 수집을 목적으로 운영 중인 인공위성(200)으로부터 GNSS 신호(Receiver Independent Exchange Format, RINEX라고도 칭할 수 있다)를 수신하고, 수신된 GNSS 신호(RINEX)는 위성 예보력(navigation) 정보와 신호 관측(ovservation) 정보로 구성될 수 있다. As an example, the atmospheric water vapor calculation system 1 receives and receives a GNSS signal (Receiver Independent Exchange Format, RINEX) from the satellite 200 operating for the purpose of collecting terrestrial positioning information such as GPS, GLONASS, and Galileo. The obtained GNSS signal (RINEX) may be composed of satellite forecasting information and signal observation (ovservation) information.

일 예로, 이동체(100)의 관측 상태가 이동 상태일 경우, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 정보 처리 소프트웨어로서 RTKLIB를 사용하고, 이동체(100)의 관측 상태가 고정 상태일 경우, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 정보 처리 소프트웨어로서 Bernese를 사용할 수 있다. GNSS 정보 처리 소프트웨어에 따라 환경 설정 파일, 필수 파일, 후처리 방법 등은 다르게 적용되고, 이동체(100)의 관측 상태에 따라 측위 전환 기술이 선택적으로 수행될 수 있다.For example, when the observation state of the mobile body 100 is the moving state, the atmospheric water vapor calculation system 1 uses RTKLIB as GNSS (Global Navigation Satellite System) information processing software, and the observation state of the mobile object 100 is fixed. In one case, the air vapor amount calculation system 1 may use Bernese as a GNSS (Global Navigation Satellite System) information processing software. Environment setting files, essential files, post-processing methods, etc. are applied differently depending on the GNSS information processing software, and the positioning switching technology may be selectively performed according to the observation state of the mobile body 100 .

일 예로, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량 결정을 위해 대류권 옵션을 est-ztdgrad으로 설정하고, 출력 고도를 타원체고(geodetic)로 선택할 수 있다. 타원체고는 이동체(100) GNSS 관측 지점의 평균 해수면 고도(geoid height)에 정표고(orthometric height)를 더한 값을 의미하며, 후처리 시 건조지연량 계산을 위한 입력 정보로 사용될 수 있다. 주변 감지부(104)에서 감지한 기온 및 기압과의 시각동기화를 위해 출력 시간 포맷은 hms(시분초)로 설정될 수 있다.As an example, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may set the tropospheric option to est-ztdgrad to determine the global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount, and select the output altitude as the ellipsoidal height. The ellipsoidal height means a value obtained by adding an orthometric height to the average geoid height of the GNSS observation point of the mobile body 100, and may be used as input information for calculating the drying delay amount during post-processing. For time synchronization with the temperature and atmospheric pressure sensed by the ambient sensor 104, the output time format may be set to hms (hours, minutes and seconds).

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 감지의 결과에 기초하여 대기수증기량을 산출하는 산출부(105)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may include a calculation unit 105 for calculating the atmospheric steam amount based on the determined GNSS signal delay amount and a result of the detection.

일 예로, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 감지된 기압, 위도 및 타원체고를 기초로 건조지연량을 결정하고, GNSS 신호 지연량에서 결정된 건조지연량을 빼서 습윤지연량을 결정하고, 결정된 습윤지연량 및 기온에 기초하여 대기수증기량을 산출할 수 있다.As an example, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 determines the drying delay amount based on the sensed atmospheric pressure, latitude and ellipsoidal height, and subtracts the determined drying delay amount from the GNSS signal delay amount to determine the wetting delay amount, and the determined wetting delay amount And it is possible to calculate the amount of atmospheric water vapor based on the temperature.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 판단 결과에 따라 복수의 임계 고도각 중 어느 하나의 고도각을 선택하는 임계 고도각 선택부(106)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may further include a critical elevation angle selection unit 106 for selecting any one elevation angle from among a plurality of critical elevation angles according to the determination result.

일 예로, 이동체(100)의 관측 상태가 고정 상태일 경우, 임계 고도각 선택부(106)는 임계 고도각을 IGS 사이트의 권고 설정 값인 10°로 선택할 수 있다. 이동체(100)의 관측 상태가 이동 상태일 경우, 임계 고도각 선택부(106)는 주변 장애물의 영향을 최소화 하기 위해 임계 고도각을 15°이상으로 차등 적용할 수 있다.For example, when the observation state of the moving object 100 is a fixed state, the critical elevation angle selection unit 106 may select the critical elevation angle as 10°, which is a recommended setting value of the IGS site. When the observation state of the moving object 100 is the moving state, the critical elevation angle selector 106 may differentially apply the critical elevation angle to 15° or more in order to minimize the influence of surrounding obstacles.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 판단 결과 고정 상태인 경우 외부 관측 서버(300)로부터 외부 관측 정보를 수신하는 외부 관측 정보 수신부(107)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric steam amount calculation system 1 may further include an external observation information receiving unit 107 for receiving external observation information from the external observation server 300 when the determination result is in a fixed state.

일 예로, 외부 관측 서버(300)는 IGS 기준국의 서버 및 국내 GNSS 상시관측소의 서버를 포함할 수 있다. 이동체(100)가 고정 상태일 경우, 측위 방식 선택부(102)는 후술 될 상대 측위 방식을 선택하고, 전술한 Bernese 소프트웨어가 상대 측위 방식의 다중 기선 처리 방식을 수행하기 위해서, 획득한 GNSS 신호 이외에 IGS 기준국 및 국내 GNSS 상시관측소의 외부 관측 정보를 더 수신할 수 있다.As an example, the external observation server 300 may include a server of an IGS reference station and a server of a domestic GNSS station. When the moving object 100 is in a fixed state, the positioning method selection unit 102 selects a relative positioning method to be described later, and in order for the Bernese software to perform the multi-base processing method of the relative positioning method, in addition to the acquired GNSS signal It is possible to further receive external observation information of the IGS reference station and the domestic GNSS regular observatory.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 지연량 결정부(103)는, 상기 수신된 외부 관측 정보에 기초하여 상기 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the delay amount determiner 103 may determine the global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the received external observation information.

일 예로, 이동체(100)가 고정 상태인 경우, 소프트웨어 선택부(111)는 Bernese 소프트웨어를 선택하고, 상대 측위 방식의 다중 기선 처리 방식을 적용하기 위하여, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이동체(100)의 관측 정보 이외에 IGS 기준국 및 국내 GNSS(Global Navigation Satellite System) 상시관측소의 원시 정보가 필요할 수 있다. 강릉, 속초, 인천, 서울, 광주 및 부산의 GNSS 상시관측소 6곳과 대전, 쉐산 및 우수다의 IGS 기준국 3곳은 필수 선택 관측소로 선정될 수 있다.For example, when the moving object 100 is in a fixed state, the software selection unit 111 selects Bernese software and applies the multi-baseline processing method of the relative positioning method. ), raw information from the IGS reference station and domestic GNSS (Global Navigation Satellite System) regular observatories may be required. Six regular GNSS observatories in Gangneung, Sokcho, Incheon, Seoul, Gwangju and Busan and three IGS reference stations in Daejeon, Xuesan and Usuda can be selected as mandatory optional observatories.

본원의 일 실시예에 따르면, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 상기 판단 결과에 따라 관측 시간을 선택하는 관측 시간 선택부(108)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the atmospheric water vapor amount calculation system 1 may further include an observation time selection unit 108 for selecting an observation time according to the determination result.

일 예로, 이동체(100)가 고정 상태일 경우, 측위 방식 선택부(102)는 상대 측위 방식을 선택하고, 관측 시간 선택부(108)는 4시간 이상의 관측 시간을 선택할 수 있다.For example, when the moving object 100 is in a fixed state, the positioning method selection unit 102 may select a relative positioning method, and the observation time selection unit 108 may select an observation time of 4 hours or more.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 측위 방식은 단독 측위 방식 및 상대 측위 방식을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the plurality of positioning methods may include a single positioning method and a relative positioning method.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 측위 방식 선택부(102)는, 상기 판단 결과 상기 이동체(100)가 이동 상태인 경우, 상기 복수의 측위 방식 중 단독 측위 방식을 선택하되, 상기 판단 결과 상기 이동체(100)가 고정 상태인 경우, 상기 복수의 측위 방식 중 상대 측위 방식을 선택할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the positioning method selection unit 102, when the determination result that the moving object 100 is in a moving state, selects a single positioning method from among the plurality of positioning methods, but as a result of the determination, the moving object When (100) is a fixed state, a relative positioning method may be selected from among the plurality of positioning methods.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 지연량 결정부(103)는, 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS 신호 지연량을 결정하고, 상기 기압, 상기 위도 및 상기 타원체고에 기초하여 건조지연량을 결정하고, 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 건조지연량에 기초하여 습윤지연량을 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the delay amount determining unit 103 determines the GNSS signal delay amount based on the selected positioning method, and determines the drying delay amount based on the atmospheric pressure, the latitude, and the ellipsoid height. and, based on the determined GNSS signal delay amount and drying delay amount, the wetting delay amount may be determined.

일 예로, GNSS 인공위성(200)에서 발신하는 전자기파 신호를 수신하는 과정 중에 전자기파 신호가 대기권을 통과하면 굴절이 발생하게 되고 신호의 지연이 발생하게 되는데, 이 지연은 건조대기를 통과할 때와 습윤대기를 통과할 때 차이가 있고, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 이러한 차를 이용하여 대기수증기량을 산출할 수 있다. 건조지연량은 천정 방향 건조지연량(Zenith Hydrostatic Delay, ZHD)을 포함하고, 습윤지연량은 천정 방향 습윤지연량(Zenith Wet Delay, ZWD)을 포함하고, GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량은 대류권총지연량(Zenith Total Delay, ZTD)을 포함할 수 있다. GNSS 신호 지연량(ZTD)은 건조지연량(ZHD)과 습윤지연량(Zenith Wet Delay, ZWD)의 합으로 나타내며, 건조지연량(ZHD)은 식 (1)과 같이 Saastamoinen 실험 모델로 계산할 수 있다.For example, when the electromagnetic wave signal passes through the atmosphere during the process of receiving the electromagnetic wave signal transmitted from the GNSS satellite 200, refraction occurs and a delay of the signal occurs. There is a difference when passing, and the atmospheric water vapor amount calculation system 1 can calculate the atmospheric water vapor amount using this difference. The drying delay amount includes the Zenith Hydrostatic Delay (ZHD) in the ceiling direction, the wet delay amount includes the Zenith Wet Delay (ZWD) in the ceiling direction, and the GNSS (Global Navigation Satellite System) signal delay amount. may include Zenith Total Delay (ZTD). GNSS signal delay amount (ZTD) is expressed as the sum of drying delay amount (ZHD) and wet delay amount (Zenith Wet Delay, ZWD). .

Figure 112021114690716-pat00001
[식 1]
Figure 112021114690716-pat00001
[Equation 1]

Figure 112021114690716-pat00002
과
Figure 112021114690716-pat00003
은 이동체(100)의 관측 지점 정보에 대응하는 지상 기압(hPa)과 위도이며,
Figure 112021114690716-pat00004
은 타원체고(m)를 의미할 수 있다. RTKLIB과 Bernese 소프트웨어를 통해 산출된 GNSS 신호 지연량(ZTD)에 식 (1)에서 계산한 건조지연량(ZHD)을 빼면 습윤지연량(ZWD)을 구할 수 있다.
Figure 112021114690716-pat00002
class
Figure 112021114690716-pat00003
is the ground air pressure (hPa) and latitude corresponding to the observation point information of the moving object 100,
Figure 112021114690716-pat00004
may mean the height of the ellipsoid (m). Wetting delay (ZWD) can be obtained by subtracting drying delay (ZHD) calculated in Equation (1) from GNSS signal delay (ZTD) calculated through RTKLIB and Bernese software.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 산출부(105)는, 상기 습윤지연량 및 상기 기온에 기초하여 대기수증기량을 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the calculator 105 may calculate the amount of atmospheric water vapor based on the wetting delay amount and the temperature.

습윤지연량(ZWD)을 식 (2)에 대입하여 이동체(100)의 대기수증기량(TPW)을 산출할 수 있다.By substituting the wetting delay amount ZWD into Equation (2), the atmospheric water vapor amount TPW of the moving body 100 can be calculated.

Figure 112021114690716-pat00005
[식 2]
Figure 112021114690716-pat00005
[Equation 2]

여기서

Figure 112021114690716-pat00006
는 물의 밀도,
Figure 112021114690716-pat00007
는 수증기의 비기체상수 값을 사용하며,
Figure 112021114690716-pat00008
와
Figure 112021114690716-pat00009
는 Davis et al. (1985)의 대기굴절지수가 적용 될 수 있다. 그리고
Figure 112021114690716-pat00010
은 Bevis et al. (1992)이 제안한 가중평균온도식 대신 한반도 기상조건에 적합한 평균온도식(Ha et al., 2008)을 적용하되, 주변 감지부(104)에서 감지한 기온이 상기 변수를 산출하는데 기초 될 수 있다. here
Figure 112021114690716-pat00006
is the density of water,
Figure 112021114690716-pat00007
uses the specific gas constant value of water vapor,
Figure 112021114690716-pat00008
Wow
Figure 112021114690716-pat00009
is Davis et al. (1985) can be applied. and
Figure 112021114690716-pat00010
is Bevis et al. (1992) applies the average temperature equation suitable for the weather conditions of the Korean Peninsula instead of the weighted average temperature equation (Ha et al., 2008), but the temperature sensed by the ambient sensing unit 104 can be based on calculating the above variables. .

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 이동체(100)의 위치 정보(위도 및 경도) 지점에서 산출된 2014년 6월 11일과 동년 6월 12일의 표출 결과 예시도이다.4 is an exemplary diagram showing the results of June 11, 2014 and June 12, 2014 calculated from the location information (latitude and longitude) of the mobile body 100 according to an embodiment of the present application.

도 4를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 단독 측위 방식을 이용하여 개발한 모형을 활용하여 2014년 6월 11일과 동년 6월 12일의 대기수증기량을 산출한 예시를 확인할 수 있다. 강수 사례(6월 11일)와 비강수 사례(6월 12일)의 대기수증기량 차이가 뚜렷한데 즉, 강수 시 감소하였던 수증기량이 강수 이후 대기 순환에 의해 수증기가 회복탄력성(resilence)을 가지며 증가하였던 특징을 확인할 수 있다. 또한 남북간의 수증기량이 국지적으로 차이가 존재함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4 , an example of calculating the amount of atmospheric water vapor on June 11, 2014 and June 12, 2014 can be confirmed using a model developed using a single positioning method according to an embodiment of the present application. There is a clear difference in the amount of atmospheric water vapor between the precipitation case (June 11) and the non-precipitation case (June 12). characteristics can be checked. In addition, it can be confirmed that there is a local difference in the amount of water vapor between the north and the south.

도 5은 본원의 일 실시예에 따른 이동체(100)의 목표 지점(북강릉 관측소)에서 산출된 2012년 2월 한달 간의 대기수증기량 검증 결과 예시도이다.5 is an exemplary view of the verification result of the amount of atmospheric water vapor for the month of February 2012 calculated at the target point (Bukgangneung Observatory) of the mobile body 100 according to an embodiment of the present application.

도 5을 참조하면, 상대 측위 방식을 이용하여 개발한 모형을 활용하여 2012년 2월 한달 간의 대기수증기량 산출 시계열 및 검증 결과 예시를 확인할 수 있다. 직접 센서를 통해 대기의 정보를 측정한 레윈존데(RAOB) 관측 결과를 참값으로 가정하고 이동체(100)의 고정 상태에서 GNSS(24시간 연속 관측)으로부터 산출된 대기수증기량의 검증 결과, 평균제곱근오차(Root Mean Square Error, RMSE)가 1.22 mm으로 정확도가 매우 높은 수준임을 확인할 수 있다. 동일 기간 라디오미터(Microwave Radiometer, MWR) 관측 기기로부터 산출된 대기수증기량은 강수 발생 시 측정이 안되거나, 일부 과대 산출되는 문제점을 안고 있기 때문에 대기수증기량 산출 시스템(1)에 의해 산출된 대기수증기량 정보의 신뢰도가 높음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 , it is possible to confirm an example of a time series of calculation of atmospheric water vapor for the month of February, 2012 and an example of the verification result using the model developed using the relative positioning method. Assuming that the Lewinsonde (RAOB) observation result, which measures atmospheric information through the direct sensor, is the true value, the verification result of the atmospheric water vapor amount calculated from the GNSS (24-hour continuous observation) in the stationary state of the moving object 100, the root mean square error ( It can be seen that the Root Mean Square Error (RMSE) is 1.22 mm and the accuracy is very high. Since the amount of atmospheric water vapor calculated from the Microwave Radiometer (MWR) observation device during the same period cannot be measured or partially overestimated when precipitation occurs, It can be seen that the reliability is high.

이와 같이, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 단독 측위 방식 또는 상대 측위 방식을 이용하여 GNSS 관측 장비가 설치되어 있지 않은 지점 또는 공백 지역에서의 대기수증기량 정보를 확보할 수 있고, GNSS 전용 기상 센서가 없어 발생하는 대기수증기량 산출 자료의 품질 문제에 대해 이동체(100) 플랫폼 기반의 통합 관측 방안을 적용함으로써 기상 또는 방재 연구의 활용 가능성이 높음을 확인할 수 있다. 또한, 대기수증기량 산출 시스템(1)은 GNSS 관측 공백 지역에서 대기수증기량 정보를 제공하여 재해기상으로 인한 인명 및 재산 피해를 사전에 방지하는 기상 및 방재 분야 관련의 산업에 이용 가능할 수 있다.In this way, the atmospheric steam amount calculation system 1 can secure the atmospheric steam amount information at a point where GNSS observation equipment is not installed or an empty area using an independent positioning method or a relative positioning method, and there is no GNSS dedicated weather sensor. By applying the integrated observation method based on the mobile 100 platform to the quality problem of the generated air water vapor amount calculation data, it can be confirmed that the possibility of utilizing meteorological or disaster prevention research is high. In addition, the air vapor amount calculation system 1 may be used in industries related to the meteorological and disaster prevention fields that prevent damage to human life and property due to disaster in advance by providing air vapor amount information in the GNSS observation blank area.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, based on the details described above, the operation flow of the present application will be briefly reviewed.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 대기수증기량 산출 방법에 대한 동작 흐름도이다.6 is an operation flowchart for a method for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application.

도 6에 도시된 대기수증기량 산출 방법은 앞서 설명된 대기수증기량 산출 시스템(1)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 대기수증기량 산출 시스템(1)에 대하여 설명된 내용은 대기수증기량 산출 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The method for calculating the amount of atmospheric water vapor shown in FIG. 6 may be performed by the above-described atmospheric steam amount calculation system 1 . Therefore, even if omitted below, the content described with respect to the atmospheric water vapor amount calculating system 1 may be equally applied to the description of the atmospheric water vapor amount calculating method.

단계 S610에서, 상태 판단부(101)는 이동체(100)가 이동 상태인지 또는 고정 상태인지 여부를 판단할 수 있다.In step S610, the state determination unit 101 may determine whether the moving object 100 is in a moving state or a fixed state.

단계 S620에서, 측위 방식 선택부(102)는 상기 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 어느 하나의 측위 방식을 선택할 수 있다.In step S620 , the positioning method selection unit 102 may select any one positioning method from among a plurality of positioning methods according to the determination result.

단계 S630에서, 주변 감지부(104)는 상기 이동체(100) 주변의 기압 및 기온을 감지할 수 있다.In step S630 , the ambient sensing unit 104 may sense atmospheric pressure and temperature around the moving object 100 .

단계 S640에서, 지연량 결정부(103)는 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정할 수 있다.In operation S640, the delay amount determiner 103 may determine the global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the selected positioning method.

단계 S650에서, 산출부(105)는 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 감지의 결과에 기초하여 대기수증기량을 산출할 수 있다.In step S650, the calculator 105 may calculate the amount of atmospheric water vapor based on the determined GNSS signal delay amount and the detection result.

상술한 설명에서, 단계 S610 내지 S650은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S610 to S650 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, according to an embodiment of the present application. In addition, some steps may be omitted if necessary, and the order between the steps may be changed.

본원의 일 실시 예에 따른 대기수증기량 산출 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method for calculating the amount of atmospheric water vapor according to an embodiment of the present application may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to carry out the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 전술한 대기수증기량 산출 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the above-described method for calculating the amount of atmospheric water vapor may be implemented in the form of a computer program or application executed by a computer stored in a recording medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.

1: 대기수증기량 산출 시스템
100: 이동체
101: 상태 판단부 102: 측위 방식 선택부
103: 지연량 결정부 104: 주변 감지부
105: 산출부 106: 임계 고도각 선택부
107: 외부 관측 정보 수신부 108: 관측 시간 선택부
109: GNSS 신호 수신부 110: 입력 정보부
111: 소프트웨어 선택부
200: 인공위성
300: 외부 관측 서버1: Air water vapor quantity calculation system
100: moving object
101: state determination unit 102: positioning method selection unit
103: delay amount determination unit 104: peripheral detection unit
105: calculation unit 106: critical elevation angle selection unit
107: external observation information receiving unit 108: observation time selection unit
109: GNSS signal receiving unit 110: input information unit
111: software selection unit
200: satellite
300: external observation server

Claims (9)

대기수증기량을 산출하는 시스템에 있어서,
이동체가 이동 상태인지 또는 고정 상태인지 여부를 판단하는 상태 판단부;
상기 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 어느 하나의 측위 방식을 선택하는 측위 방식 선택부;
인공위성으로부터 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 수신하는 GNSS 신호 수신부;
상기 판단 결과에 따라 상기 이동체가 고정 상태일 경우 임계 고도각을 기 설정 값으로 선택하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 이동체가 이동 상태일 경우 임계 고도각을 상기 기 설정 값 보다 큰 값으로 선택하는 임계 고도각 선택부;
상기 판단 결과 상기 이동체가 이동 상태일 경우 GNSS 소프트웨어 중 어느 하나의 GNSS 소프트웨어를 선택하고, 상기 판단 결과 상기 이동체가 고정 상태일 경우 GNSS 소프트웨어 중 다른 하나의 GNSS 소프트웨어를 선택하는 소프트웨어 선택부;
상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하는 지연량 결정부;
상기 이동체 주변의 기압 및 기온을 감지하는 주변 감지부; 및
상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 감지의 결과에 기초하여 대기수증기량을 산출하는 산출부를 포함하되,
상기 산출부는, 상기 이동체가 이동 상태일 때 단독 측위 방식 및 상기 어느 하나의 GNSS 소프트웨어에 기초하여 제 1 대기수증기량을 산출하고, 상기 산출부는, 상기 이동체가 고정 상태일 때 상대 측위 방식 및 상기 다른 하나의 GNSS 소프트웨어에 기초하여 제 2 대기수증기량을 산출하되,
상기 GNSS 신호는 위성 예보력 정보 및 신호 관측 정보를 포함하고,
상기 산출부는 상기 이동체가 이동 상태일 때 상기 위성 예보력 정보 및 상기 신호 관측 정보에 기초하여 상기 제 1 대기수증기량을 산출하되,
상기 산출부는 상기 이동체가 이동 상태일 때 상기 GNSS 신호로부터 위치 정도 저하율 5 이상이거나, 신호대잡음비가 40 이하인 부분을 제거하고, 상기 제거된 GNSS 신호에 기초하여 상기 제 1 대기수증기량을 산출하는 것인,
대기수증기량 산출 시스템.In the system for calculating the amount of atmospheric water vapor,
a state determination unit for determining whether the moving object is in a moving state or in a fixed state;
a positioning method selection unit for selecting any one positioning method from among a plurality of positioning methods according to the determination result;
A GNSS signal receiver for receiving a GNSS (Global Navigation Satellite System) signal from a satellite;
Threshold for selecting a threshold elevation angle as a preset value when the moving object is in a stationary state according to the determination result, and selecting a threshold elevation angle as a value greater than the preset value when the moving object is in a moving state according to the determination result altitude angle selector;
a software selection unit that selects any one GNSS software among GNSS software when the moving object is in a moving state as a result of the determination, and selects another GNSS software among GNSS software when the moving object is in a stationary state as a result of the determination;
a delay amount determining unit for determining a global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the selected positioning method;
an ambient sensing unit for sensing air pressure and temperature around the moving object; and
Comprising a calculator for calculating the amount of atmospheric water vapor based on the determined GNSS signal delay amount and the detection result,
The calculation unit calculates a first atmospheric water vapor amount based on a single positioning method and one of the GNSS software when the moving object is in a moving state, and the calculating unit includes a relative positioning method and the other one when the moving object is in a stationary state. Calculating the second atmospheric water vapor volume based on the GNSS software of
The GNSS signal includes satellite forecasting information and signal observation information,
The calculator calculates the first amount of atmospheric water vapor based on the satellite forecast information and the signal observation information when the moving object is in a moving state,
The calculation unit removes a portion having a position accuracy reduction rate of 5 or more or a signal-to-noise ratio of 40 or less from the GNSS signal when the moving object is in a moving state, and calculating the first amount of atmospheric water vapor based on the removed GNSS signal,
Air vapor volume calculation system. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 판단 결과 고정 상태인 경우 외부 관측 서버로부터 외부 관측 정보를 수신하는 외부 관측 정보 수신부를 더 포함하되,
상기 지연량 결정부는, 상기 수신된 외부 관측 정보에 기초하여 상기 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하는 것인, 대기수증기량 산출 시스템.The method of claim 1,
Further comprising an external observation information receiver for receiving external observation information from an external observation server when the determination result is in a fixed state,
The amount of delay determination unit, based on the received external observation information to determine the amount of delay in the GNSS (Global Navigation Satellite System) signal, air vapor amount calculation system. 제 1 항에 있어서,
상기 판단 결과에 따라 관측 시간을 선택하는 관측 시간 선택부를 더 포함하는 것인,
대기수증기량 산출 시스템.The method of claim 1,
Which further comprises an observation time selection unit for selecting the observation time according to the determination result,
Air vapor volume calculation system. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 주변 감지부는,
상기 이동체의 관측 위치에서 위도 및 타원체고를 더 감지하고,
상기 지연량 결정부는,
상기 기압, 상기 위도 및 상기 타원체고에 기초하여 건조지연량을 결정하고, 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 건조지연량에 기초하여 습윤지연량을 결정하는 것인,
대기수증기량 산출 시스템.The method of claim 1,
The ambient sensing unit,
Further sensing the latitude and height of the ellipsoid at the observation position of the moving object,
The delay amount determining unit,
determining the drying delay amount based on the atmospheric pressure, the latitude and the height of the ellipsoid, and determining the wetting delay amount based on the determined GNSS signal delay amount and the drying delay amount,
Air vapor volume calculation system. 제6항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 습윤지연량 및 상기 기온에 기초하여 상기 대기수증기량을 산출하는 것인,
대기수증기량 산출 시스템.7. The method of claim 6,
The calculation unit,
Calculating the amount of atmospheric water vapor based on the wetting delay amount and the temperature,
Air vapor volume calculation system. 대기수증기량을 산출하는 방법에 있어서,
상태 판단부가 이동체가 이동 상태인지 또는 고정 상태인지 여부를 판단하는 단계;
측위 방식 선택부가 상기 판단 결과에 따라 복수의 측위 방식 중 어느 하나의 측위 방식을 선택하는 단계;
GNSS 신호 수신부가 인공위성으로부터 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 수신하는 단계;
임계 고도각 선택부가 상기 판단 결과에 따라 상기 이동체가 고정 상태일 경우 임계 고도각을 기 설정 값으로 선택하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 이동체가 이동 상태일 경우 임계 고도각을 상기 기 설정 값 보다 큰 값으로 선택하는 단계;
소프트웨어 선택부가 상기 판단 결과 상기 이동체가 이동 상태일 경우 GNSS 소프트웨어 중 어느 하나의 GNSS 소프트웨어를 선택하고, 상기 판단 결과 상기 이동체가 고정 상태일 경우 GNSS 소프트웨어 중 다른 하나의 GNSS 소프트웨어를 선택하는 단계;
지연량 결정부가 상기 선택된 측위 방식에 기초하여 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호 지연량을 결정하는 단계;
주변 감지부가 상기 이동체 주변의 기압 및 기온을 감지하는 단계; 및
산출부가 상기 결정된 GNSS 신호 지연량 및 상기 감지의 결과에 기초하여 대기수증기량을 산출하는 단계를 포함하되,
상기 산출하는 단계는, 상기 이동체가 이동 상태일 때 상기 산출부가 단독 측위 방식 및 상기 어느 하나의 GNSS 소프트웨어에 기초하여 제 1 대기수증기량을 산출하고, 상기 이동체가 고정 상태일 때 상기 산출부가 상대 측위 방식 및 상기 다른 하나의 GNSS 소프트웨어에 기초하여 제 2 대기수증기량을 산출하는 것을 특징으로 하되,
상기 GNSS 신호는 위성 예보력 정보 및 신호 관측 정보를 포함하고,
상기 산출하는 단계는, 상기 이동체가 이동 상태일 때 상기 산출부가 상기 위성 예보력 정보 및 상기 신호 관측 정보에 기초하여 상기 제 1 대기수증기량을 산출하되, 상기 이동체가 이동 상태일 때 상기 산출부가 상기 GNSS 신호로부터 위치 정도 저하율 5 이상이거나, 신호대잡음비가 40 이하인 부분을 제거하고, 상기 제거된 GNSS 신호에 기초하여 상기 제 1 대기수증기량을 산출하는 것인,
대기수증기량 산출 방법.In the method of calculating the amount of atmospheric water vapor,
determining, by a state determination unit, whether the moving object is in a moving state or a fixed state;
selecting, by a positioning method selection unit, any one positioning method from among a plurality of positioning methods according to the determination result;
Receiving a GNSS signal receiving unit GNSS (Global Navigation Satellite System) signal from the satellite;
When the moving object is in a fixed state, the critical altitude angle selection unit selects the threshold altitude as a preset value according to the determination result, and when the moving object is in the moving state according to the determination result, the critical altitude angle is set to be greater than the preset value. selecting by value;
selecting, by a software selection unit, any one GNSS software from among GNSS software when the moving object is in a moving state as a result of the determination, and selecting another GNSS software from among GNSS software when the determination result indicates that the moving object is in a stationary state;
determining, by a delay amount determining unit, a global navigation satellite system (GNSS) signal delay amount based on the selected positioning method;
detecting the atmospheric pressure and temperature around the moving object by an ambient sensing unit; and
Comprising the step of calculating, by the calculation unit, the amount of atmospheric water vapor based on the determined GNSS signal delay amount and the detection result,
In the calculating step, when the moving object is in a moving state, the calculator calculates a first atmospheric water vapor amount based on an independent positioning method and any one of the GNSS software, and when the moving object is in a stationary state, the calculating unit calculates a relative positioning method and calculating a second amount of atmospheric water vapor based on the other GNSS software,
The GNSS signal includes satellite forecasting information and signal observation information,
The calculating may include calculating, by the calculator, the first amount of atmospheric water vapor based on the satellite forecasting force information and the signal observation information when the moving object is in a moving state, and wherein the calculating unit is the GNSS when the moving object is in a moving state. The position accuracy degradation rate of 5 or more or the signal-to-noise ratio of 40 or less is removed from the signal, and the first amount of atmospheric water vapor is calculated based on the removed GNSS signal,
A method of calculating the amount of atmospheric water vapor. 제8항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium in which a program for executing the method of claim 8 in a computer is recorded.
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