KR100795497B1 - Wave measure method and system using radar - Google Patents

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KR100795497B1
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최재웅
강윤태
하문근
권순홍
박준수
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Abstract

A wave measuring system and a method using a radar are provided to secure convenience and accuracy for users by observing the wave of a region that is not disturbed by the ships and to observe the waves regardless of night and day, and bad weather. In a wave measuring system using a radar(100), the radar detects obstacles of the sea, other ships, and the seaside by checking objects that exist within a predetermined range of the moving ship and provides a radar image by using a radar image signal and trigger, heading, and bearing signals. A wave measuring server(200) selects at least one analysis region in the radar image signal provided from the radar, calculates a main direction of the wave for each analysis region, determines the analysis region corresponding to the signal level and main direction of the wave, and processes wave information of the synthesized spectrum and tidal information by calculating and synthesizing wave information for each analysis region.

Description

레이더를 이용한 파랑 계측 시스템 및 방법{Wave Measure Method And System Using Radar}Wave measurement method and system using radar {Wave Measure Method And System Using Radar}

도 1은 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템을 나타내는 도면.1 is a view showing a wave measurement system using a radar according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측 방법을 나타내는 흐름도.2 is a flow chart showing a wave measurement method using a radar according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하는 서브루틴과정을 나타내는 흐름도. 3 is a flowchart illustrating a subroutine process for calculating a direction wave spectrum for each analysis region according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 파의 진행방향과 주파수에 관한 그래프를 나타내는 도면. 4 is a graph showing a traveling direction and a frequency of a wave according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 레이더 200 : 파랑 계측 서버100: radar 200: blue measurement server

201 : GPS 203 : Gyro201: GPS 203: Gyro

205 : 통신부 207 : 디지털 신호 변환부205: communication unit 207: digital signal conversion unit

본 발명은 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보 다 상세하게는 제공된 레이더 영상에 해석영역을 결정하여 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하여 보다 정밀한 파랑 관측을 가능하게 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wave measurement system and method using a radar, and more particularly, to determine an analysis region in a provided radar image, calculate a direction wave spectrum for each analysis region, and use a radar for more accurate wave observation. A wave measurement system and method.

일반적으로, 해상 운송 수단 및 해양 구조물 등에 있어서 파랑은 매우 중요한 환경 요소로서 안전성 및 시스템 운영의 척도 그리고 설계 기준의 산정 등을 위해서 파랑 계측을 오래 전부터 수행하여 왔다. In general, waves are a very important environmental factor in marine vehicles and offshore structures. Wave measurements have been performed for a long time in order to calculate safety, system operation, and design criteria.

과거의 파랑 계측은 주로 목측에 의해 수행되었으며 계측과 관련된 기술의 발전에 의해서 가속도 센서나 초음파 센서를 이용한 부이나 수직형의 수면변위 계측 시스템 등이 개발되었다. In the past, wave measurement was mainly performed by the neck side, and the development of measurement-related techniques has led to the development of negative and vertical surface displacement measurement systems using acceleration sensors and ultrasonic sensors.

근래에는 GPS를 이용한 부이가 개발되기도 하였다. Recently, buoys using GPS have been developed.

이러한 종래의 파랑 계측 시스템은 고정된 위치에서의 수면 변위를 계측하는 것을 특징으로 하고 있어서, 선박과 같이 그 위치가 지속적으로 변하는 경우에는 적용이 불가한 단점을 갖고 있으며, 장비의 유지보수가 필수적이며 악천후나 도난 등으로 인한 망실사고가 발생할 확률이 높다.This conventional wave measurement system is characterized by measuring the surface displacement in a fixed position, it has a disadvantage that can not be applied when the position is constantly changing, such as a ship, maintenance of equipment is essential There is a high probability of loss due to bad weather or theft.

이러한 이유로 선박에서의 파랑계측은 주로 육안 관측에 의한 방법을 채택하고 있으나, 관측자의 숙련도에 따라서 관측치의 신뢰도가 크게 좌우되고 야간 관측이 어려운 점등으로 인해서 관측결과의 신뢰도에 문제가 있었다.For this reason, the wave measurement on ships is mainly based on visual observation. However, the reliability of the observation is greatly affected by the observer's skill, and the reliability of the observation is problematic due to the difficult lighting at night.

종래의 기술로서, 해상에서 운항하는 선체의 선수에 초음파 거리 계측 센서를 이용하여 상대 파도를 실시간으로 계측하는 해양 상태 계측 시스템이 대한민국 공개특허공보 1996-29169호에 개시되어 있는데, 상기 종래 기술의 해양 상태 계측 시스템에 의하면, 관성항법 센서를 이용하여 얻어지는 선체의 운동데이터에 기초하여 선수의 상대운동을 연산하여 선수에서의 실제 파도를 계산하는 방법으로서, 센서를 이용하여 얻어진 선체의 운동을 통해 자체 특성 및 외란에 의해 부정확한 운동 상태를 보완하기 위하여 마이크로 프로세서를 이용한 계산이 수행되지만 선박의 움직임에 따라 초음파 센서 출력에 대하여 보정이 필요하다는 문제점이 발생하고, 영상을 획득하기 위한 계측장비인 부이 또는 수직형의 수면 변위계는 제공하는 영상이 좁은 범위의 공간만을 제공할 뿐만 아니라 연속된 영상을 얻기에는 어려운 문제점이 발생하였다.As a conventional technique, a marine state measurement system for measuring a relative wave in real time using an ultrasonic distance measuring sensor to a bow of a ship operating at sea is disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 1996-29169. According to the state measurement system, a method of calculating the actual wave in the athlete by calculating the relative movement of the athlete based on the movement data of the hull obtained by using the inertial navigation sensor, the characteristics of the ship through the movement of the hull obtained using the sensor In order to compensate for inaccurate motion due to disturbance and disturbance, calculation using a microprocessor is performed, but a problem arises that correction of the ultrasonic sensor output is required according to the movement of the ship. Type sleep displacement meter provides a narrow range of images There are difficult issues, as well as to provide tidal get a series of images were generated.

또한, 상기와 같은 선수부에 초음파 또는 전자파를 이용한 상대 수면변위 계측 시스템은 선박 운동에 의한 발산파 및 선박에 의한 입사파의 반사등의 효과를 효율적으로 보상하지 못하는 문제 및 대형상선에 적용되는 벌브(Bulb)의 존재에 따라서 설치가 어렵고, 파향에 대한 정보를 알 수 없는 점 등의 문제로 인해서 적용실적이 미미한 상태이다. In addition, the relative surface displacement measurement system using ultrasonic waves or electromagnetic waves in the bow portion as described above does not efficiently compensate for the effects such as the diverging wave due to the ship motion and the reflection of the incident wave by the ship and bulbs applied to large merchant ships Depending on the presence of), the installation is difficult and the application results are insignificant due to problems such as unknown information on the direction of the wave.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 항해용 레이더를 이용하여 파랑계측을 수행함으로써, 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하여 고정점의 수면변위 관측 시스템이 갖는 이동성의 문제를 해결하였으며, 선수부의 상대 수면변위 계측 시스템이 갖는 선박에 의한 파계의 교란 문제를 원거리 계측을 통하여 해결하여 보다 정밀한 파랑 관측을 제공하는 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention solves the mobility problem of the fixed surface displacement displacement system by calculating the direction wave spectrum for each analysis region by performing the wave measurement using the navigation radar, It is an object of the present invention to provide a wave measurement system and method using a radar that provides more accurate wave observation by solving the disturbance problem of a wave system caused by a ship having a relative surface displacement measurement system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑계측 시스템은 운항중인 선박의 일정한 범위 내의 물체를 확인하여 해상의 장애물(해양구조물 등), 다른 선박, 해안 등을 탐지하고, 레이더 영상 신호, 트리거(Trigger), 헤딩(Heading) 및 베어링(Bearing) 신호를 이용해서 레이더 영상을 제공하는 레이더(Radar. 100); 및 상기 레이더(Radar)로부터 제공된 레이더 영상 신호를 임의의 개수만큼의 임의의 해석 영역을 선택하여 해석 영역별 파랑의 주방향을 계산하고, 파랑의 신호레벨 및 주방향에 따른 해석영역을 결정하여 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산 및 합성하여 합성된 스펙트럼의 파랑 및 조류 정보를 처리하도록 하는 파랑 계측 서버(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the wave measurement system using the radar according to the present invention detects obstacles (marine structures, etc.), other vessels, coasts, etc. at sea by identifying objects within a certain range of the vessel in operation, radar A radar (Radar. 100) for providing a radar image using an image signal, a trigger, a heading, and a bearing signal; And selecting an arbitrary analysis area of any number of radar image signals provided from the radar to calculate the main direction of the blue wave for each analysis area, and determine the analysis area according to the signal level and the main direction of the blue wave. And a wave measurement server 200 for calculating and synthesizing the direction wave spectrum for each analysis region to process the wave and bird information of the synthesized spectrum.

또한, 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측 방법은 (a) 레이더 신호, 레이더의 RGB 신호 또는 레이더 영상의 사진 촬영 신호 결과 중 어느 하나가 입력되어 레이더 영상을 구현하는 단계;(S10) (c) 상기 구현된 레이더 영상을 이용하여 임의의 개수만큼 해석 영역을 선택하여 파워 스펙트럼을 구성하는 단계;(S30) (d) 해석영역을 결정하여 상기 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하는 단계;(S50) (e) 상기 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 합성하는 단계;(S60) 및 (f) 상기 합성된 스펙트럼에서의 파랑 및 조류 정보를 처리하는 단계(S70);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for measuring the blue wave using the radar according to the present invention comprises the steps of (a) inputting any one of the radar signal, the RGB signal of the radar or the photographing signal result of the radar image to implement a radar image; (S10) (c) (S30) (d) determining an analysis region and calculating direction wave spectra for each analysis region by selecting an analysis region by a predetermined number using the implemented radar image; (S50) (e) synthesizing the directional wave spectra for each analysis region; (S60) and (f) processing the blue and tidal current information in the synthesized spectrum (S70).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템 및 방법에 대한 일실시 예로서는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 일실시 예에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings there may be a plurality of embodiments of the blue measurement system and method using a radar according to the present invention, the following describes the most preferred embodiment.

도 1은 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a wave measurement system using a radar according to the present invention.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측시스템은 운항중인 선박의 일정한 범위 내의 물체를 확인하여 해상의 장애물(해양 구조물), 다른 선박, 해안 등을 탐지하고, 레이더 영상 신호, 트리거(Trigger), 헤딩(Heading) 및 베어링(Bearing) 신호를 이용해서 레이더 영상을 제공하는 레이더(Radar, 100) 및 상기 레이더(Radar)로 부터 제공된 레이더 영상 신호를 임의의 개수만큼의 해석 영역을 선택하여 해석 영역별 주방향을 계산하고, 신호레벨 및 주방향에 따른 해석영역을 결정하여 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산 및 합성하여 합성된 스펙트럼의 파랑 정보 및 조류 정보를 처리하도록 하는 파랑 계측 서버(200)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the wave measurement system using the radar according to the present invention detects obstacles (marine structures), other vessels, coasts, and the like by identifying objects within a certain range of a vessel in operation, and radar images. Any number of radar image signals provided from the radar (Radar, 100) and radar (Radar) that provide radar images using signals, triggers, heading, and bearing signals Calculate the main direction for each analysis area by selecting the area, determine the analysis area according to the signal level and the main direction, calculate and synthesize the direction wave spectrum for each analysis area, and process the wave information and tidal wave information of the synthesized spectrum. It consists of the blue measurement server 200.

레이더(100)는 선박에서 사용하기 위해 특히 그와 같은 사용 조건을 고려하여 설계된 레이더 장치로서, 해상의 장애물(해양구조물 등), 다른 선박, 해안 등을 탐지하고 그 위치와 자기 선박으로부터의 거리, 방향을 평면 위치 표시기(PPI. Plane Position Indicator) 위에 표시하도록 한다. Radar 100 is a radar device designed specifically for use in ships in consideration of such conditions of use, and detects obstacles (marine structures, etc.), other ships, coasts, etc. at sea and their position and distance from their ships, Display the direction above the Plane Position Indicator (PPI).

상기 레이더(100)의 PPI 영상은 레이더 안테나로부터 조사된 신호가 해수면 에 부딪혀 되돌아 오기까지 걸린 시간과 방향, 그리고 그때의 신호 크기를 나타내는 것으로 해수면의 높이를 정량적으로 값을 보여주지는 않지만 파의 주기와 높이 그리고 진행방향과 밀접한 정보를 내포하고 있다. The PPI image of the radar 100 represents the time and direction taken by the signal irradiated from the radar antenna to return to the sea level, and the signal magnitude at that time. The height of the sea level does not quantitatively indicate the period of the wave. It contains information closely related to the height, height, and direction of travel.

또한, 상기 레이더(100)의 PPI 영상은 다른 계측장비(부이, 수직형의 수면 변위계 시스템 등)들과 달리 넒은 범위의 공간적인 정보를 제공할 뿐만 아니라 연속된 영상을 얻게 되면 시간적인 정보 또한 얻을 수 있다. In addition, the PPI image of the radar 100 provides a wide range of spatial information, unlike other measurement equipment (buy, vertical surface displacement meter system, etc.) and also obtains temporal information when a continuous image is obtained. Can be.

또한, 상기 레이더(100)는 현재 운항중인 선박의 일정한 범위 내의 물체를 확인하고, 레이더 비디오의 신호처리와 디스플레이를 지원하도록 한다.In addition, the radar 100 identifies objects within a certain range of the vessel currently in operation, and supports signal processing and display of the radar video.

상기 레이더(100)는 일반적으로, 3GHz대, 5GHz대 또는 9GHz대의 주파수를 사용해서 목표물을 상대 위치에 평면으로 표시하는 펄스 레이더를 사용하는데, 이때, 상기 레이더(100)가 근거리에서 원거리까지 탐지 거리를 자유롭게 할 수 있지만, 선박 안전법에 따라서 설치해야 하는 레이더 중의 1대는 원칙적으로 9GHz대의 것이어야 하고, 본 발명에서 X-Band Radar를 주로 사용하도록 한다.The radar 100 generally uses a pulse radar that displays a target in a plane at a relative position using a frequency of 3 GHz, 5 GHz, or 9 GHz, where the radar 100 detects a distance from near to far. However, one of the radars to be installed in accordance with the ship safety law should be 9GHz band in principle, and X-Band Radar is mainly used in the present invention.

또한, 상기 레이더(100)는 레이더 신호를 통해 레이더 영상을 구현하는 방법, 레이더의 RGB 신호를 이용하여 레이더 영상을 구현하는 방법, 레이더 영상의 사진 촬영 결과를 이용하여 레이더 영상을 구현하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 통해 레이더 영상을 구현한다. The radar 100 may include at least one of a method of implementing a radar image through a radar signal, a method of implementing a radar image using an RGB signal of a radar, and a method of implementing a radar image using a photographing result of the radar image. The radar image is implemented through one method.

파랑 계측 서버(200)는 상기 레이더(Radar)로부터 제공된 레이더 영상 신호에 임의의 개수만큼의 해석 영역을 선택하여 해석 영역별 주방향을 계산하고, 신호레벨 및 주방향에 따른 해석영역을 결정하여 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계 산 및 합성하여 합성된 스펙트럼의 파랑 및 조류 정보를 처리하도록 한다. The blue measurement server 200 selects an arbitrary number of analysis areas for the radar image signal provided from the radar, calculates main directions for each analysis area, and determines an analysis area according to the signal level and the main direction. The direction wave spectrum of each analysis area is calculated and synthesized to process the wave and tidal wave information of the synthesized spectrum.

상기 파랑 계측 서버(200)는 항해 중인 선박의 위치 확인과 항로 설정을 위한 GPS(201), 선박의 방위각을 계측하는 Gyro(203), 상기 GPS 정보를 입력 받는 통신부(205), 상기 Gyro 의 정보를 입력 받아 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호 변환부(207), 상기 통신부 및 디지털 신호 변환부를 통해 영상 정보 및 레이더 신호를 입력 받는 입력부(211), 상기 입력부를 통해 입력된 레이더 신호 정보와 영상 정보를 이용하여 임의 해석 영역에 대한 계산을 하고, 주파수 영역에서의 적분을 통한 스펙트럼을 계산 하는 산출부(215), 상기 산출부를 통해 연산된 해석 영역별 산출된 정보를 저장하는 저장부(217), 상기 저장부에 저장된 정보를 이용하여 선박의 운항 상태를 표시하는 운항상태 표시부(219) 및 제공된 레이더 영상 신호를 임의의 개수만큼의 해석 영역을 선택하도록 제어하고, 선택된 해석 영역별 주방향을 계산하여 해석영역을 결정하며, 상기 산출부를 통해 산출된 각 해석 영역별 파랑 정보를 합성하여 파랑 및 조류 정보를 처리하도록 하는 제어부(213)를 포함한다. The blue measurement server 200 is a GPS 201 for positioning and navigating a ship in navigation, a Gyro 203 for measuring azimuth of a ship, a communication unit 205 for receiving the GPS information, and information on the Gyro A digital signal converter 207 for receiving a signal and converting it into a digital signal, an input unit 211 for receiving image information and a radar signal through the communication unit and the digital signal converter, and radar signal information and image information input through the input unit. A calculation unit 215 for calculating an arbitrary analysis region using the calculation unit and calculating a spectrum through integration in a frequency domain, a storage unit 217 for storing information calculated for each analysis region calculated by the calculation unit, and The navigation state display unit 219 which displays the operation status of the ship using the information stored in the storage unit and the provided radar image signal may select an arbitrary number of analysis areas. For example , the control unit 213 may be configured to calculate a main direction for each selected analysis area to determine an analysis area, and to process the blue and tidal current information by synthesizing the blue information for each analysis area calculated by the calculation unit.

GPS(Global Positioning System, 201)는 선박의 위치, 선박 엔진의 분당 회전수(속도), 항해 중인 선박의 위치 확인과 항로 설정을 위한 정보를 제공하고, 후술되는 통신부(205)를 통해 선박의 속도를 측정하기 위한 정보를 제공한다. GPS (Global Positioning System) 201 provides the position of the vessel, the number of revolutions (rpm) of the engine of the vessel, the information for determining the position of the vessel in sailing and setting the route, the speed of the vessel through the communication unit 205 to be described later Provides information for measuring

자이로(Gyro. 203)는 선박의 방위각을 계측하기 위한 장치로서, 선박의 동요에 따른 오차를 자동으로 보상하여, 상기 선박의 진행 방향을 감지하도록 하여 상기 진행방향에 대한 정보를 제공하고, 상기 정보는 후술되는 디지털 신호 변환부(207)를 통해 변환된다. Gyro (Gyro. 203) is a device for measuring the azimuth angle of the ship, automatically compensates for errors due to the fluctuations of the ship, to detect the direction of the ship to provide information about the direction of the progress, the information Is converted through the digital signal converter 207, which will be described later.

입력부(211)는 상기 통신부(205)와 상기 디지털 신호 변환부(207)를 통해 레이더영상 정보를 입력 받는다. The input unit 211 receives radar image information through the communication unit 205 and the digital signal converter 207.

상기 입력부(211)는 상기 레이더를 통해 레이더 신호를 입력 받아 레이더 영상을 구현하는 방법, 레이더의 RGB 신호를 이용하여 레이더 영상을 구현하는 방법, 레이더 영상의 사진 촬영 결과를 이용하여 레이더 영상을 구현하는 방법 중 적어도 하나의 정보가 입력된다. The input unit 211 implements a radar image by receiving a radar signal through the radar, a method of implementing a radar image using an RGB signal of a radar, and implementing a radar image using a photographing result of the radar image. At least one piece of information is entered.

산출부(215)는 상기 입력부를 통해 입력된 레이더 영상 구현 정보를 이용하여 임의 해석 영역을 선택하여 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; 이하 FFT로 약칭함)을 수행하여 그에 해당되는 스펙트럼을 계산한다. The calculator 215 selects an arbitrary analysis region using the radar image implementation information input through the input unit, performs a Fast Fourier Transform (hereinafter, abbreviated as FFT), and calculates a corresponding spectrum.

상기 고속 푸리에 변환 (Fast Fourier Transform; 이하 FFT로 약칭함)은 시간영역으로 표현된 신호를 주파수영역으로 변환하기 위해 사용되는 알고리즘의 일반적인 명칭으로서, 상기 FFT 알고리즘을 이용하여 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM) 시스템, 레이더 신호처리, 스펙트럼 분석 등 디지털 신호처리 및 실시간 신호 처리를 위하여 사용된다. The Fast Fourier Transform (hereinafter, abbreviated as FFT) is a general name of an algorithm used to transform a signal expressed in time domain into a frequency domain, and orthogonal frequency division multiplexing using the FFT algorithm Division Multiplexing (OFDM) is used for digital signal processing and real time signal processing such as radar signal processing and spectrum analysis.

상기 산출부(215)는 상기 FFT 알고리즘을 통해 후술되는 수학식들에 의한 연산단계를 통해 데이터 블록이 분할된다. The calculator 215 divides the data block through a calculation step by the following equations through the FFT algorithm.

저장부(217)는 상기 산출부(215)를 통해 연산된 해석 영역별 산출된 정보를 저장한다.The storage unit 217 stores information calculated for each analysis region calculated by the calculation unit 215.

즉, 상기 저장부(217)는 상기 FFT 알고리즘을 통해 산출된 데이터가 저장되고, 파향과 파에너지에 따른 정보, 기존 계산 결과에 따른 통계 분포정보, 풍향과 동일한 방향일 경우에 따른 해석 정보 및 풍향에서 90도 차이가 나는 경우에 따른 해석 정보 등 이 저장된다. That is, the storage unit 217 stores the data calculated through the FFT algorithm, the information according to the wave direction and wave energy, statistical distribution information according to the existing calculation result, analysis information and wind direction in the same direction as the wind direction The analysis information is stored according to the difference of 90 degrees from.

운항 정보 표시부(219)는 상기 저장부에 저장된 정보를 이용하여 선박의 운항 상태를 표시한다.The operation information display unit 219 displays the operation state of the ship by using the information stored in the storage unit.

제어부(213)는 상기 각 부를 제어하고, 레이더 신호를 이용한 레이더 영상을 구현하고 조류 추정 및 필터링 수행을 제어한다. The controller 213 controls each unit, implements a radar image using a radar signal, and controls bird estimation and filtering.

상기 제어부(213)는 상기 레이더(Radar)로부터 제공된 레이더 영상을 임의 개수 만큼의 해석 영역을 선택하고, 선택된 해석 영역별 주방향을 계산하여 해석 영역을 결정하고, 상기 산출부를 통해 산출된 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 합성하여 파랑 정보 및 조류 정보를 처리하도록 제어한다. The controller 213 selects an analysis area of any number of radar images provided from the radar, calculates a main direction for each selected analysis area, determines an analysis area, and calculates each analysis area calculated through the calculation unit. The star direction wave spectrum is synthesized and controlled to process wave information and bird information.

도 2는 본 발명에 따른 레이더를 이용한 파랑 계측 방법을 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a wave measurement method using a radar according to the present invention.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 레이더 신호, 레이더의 RGB 신호 또는 레이더 영상의 사진 촬영 신호 결과 중 어느 하나가 입력되어 레이더 영상을 구현하는 단계를 수행한다.(S10)As shown in FIG. 2, any one of a radar signal, an RGB signal of a radar, or a photographing signal result of a radar image is input to implement a radar image.

상기 S10 단계는, 파랑 계측 서버가 레이더 장치로부터 촬영된 영상을 입력 받는데, 이때, 레이더 장치로부터 레이더 신호를 이용하여 영상을 제공받거나, 레이더의 RGB 신호를 이용하여 레이더 영상을 제공받거나, 레이더 영상의 사진 촬영 결과를 이용하여 레이더 영상을 제공 받는 방법 중 적어도 하나를 선택하여 레이더 영상을 구현하도록 한다. In the step S10, the blue measurement server receives an image captured by the radar device, at this time, the image is received from the radar device using the radar signal, or the radar image is provided using the radar signal of the radar device, or The radar image may be implemented by selecting at least one method of receiving a radar image by using the photographing result.

상기 구현된 레이더의 PPI 영상은 레이더 안테나로부터 조사된 신호가 해수면에 부딪혀 되돌아 오기까지 걸린 시간과 방향, 그리고 그때의 신호 크기를 나타내는 것으로 파의 주기와 높이 그리고 진행 방향과 밀접한 정보를 내포하여 넓은 범위의 공간적인 정보를 제공 할 뿐만 아니라 연속된 영상을 얻게 되면 시간적인 정보 또한 얻을 수 있다. The PPI image of the implemented radar shows the time and direction taken by the signal irradiated from the radar antenna to return to the sea level, and the signal size at that time. In addition to providing spatial information, the temporal information can be obtained by obtaining continuous images.

상기 레이더 신호는 레이더가 제공하는 레이더 영상 신호, 트리거(Trigger), 헤딩(Heading) 또는 베어링(Bearing) 신호가 기본적으로 포함된다.The radar signal basically includes a radar image signal, a trigger, a heading, or a bearing signal provided by the radar.

다음으로, 상기 파랑 계측 서버는 구현된 레이더 영상을 샘플링 하기 위하여 해당 레이더 영상에 임의의 개수만큼 해석 영역을 선택하고(S20), 상기 해석 영역별 주방향을 계산하기 위하여 파워 스펙트럼을 산출하는 단계를 수행한다.(S30)Next, in order to sample the implemented radar image, the blue measurement server selects an analysis region as many as the corresponding radar image (S20), and calculates a power spectrum to calculate a main direction for each analysis region. (S30)

상기 S20 단계 내지 상기 S30 단계는, 상기 레이더 영상의 임의 한 부분을 해석 영역으로 선택하여 시간영역에서 표현된 신호를 주파수 영역으로 변환하기 위한 고속 푸리에 변환 (Fast Fourier Transform)을 통해 파워 스펙트럼을 구성한다. Steps S20 through S30 select a portion of the radar image as an analysis region to construct a power spectrum through a fast Fourier transform for transforming a signal expressed in the time domain into a frequency domain. .

상기 단계들은 레이더로부터 입력 받은 한장의 PPI 영상을 통해 FFT를 이용하여 파워 스펙트럼을 구성한다. The above steps configure the power spectrum using the FFT through a single PPI image received from the radar.

상기 FFT 를 이용하여 산출된 파워 스펙트럼은 수학식 1에 기재되어 있다. The power spectrum calculated using the FFT is described in Equation 1.

[수학식1][Equation 1]

Figure 112006051914404-pat00001
Figure 112006051914404-pat00001

여기서,

Figure 112006051914404-pat00002
는 PPI 영상의 신호 크기, kx, ky 는 x축, y축 방향의 파수이다. here,
Figure 112006051914404-pat00002
Is the signal magnitude of the PPI image, kx, ky are the wave numbers in the x-axis and y-axis directions.

다음으로, 상기 파랑 계측 서버는 해석 영역을 결정하고, 상기 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하는 단계를 수행한다.(S50)Next, the wave measurement server determines an analysis region and calculates a direction wave spectrum for each analysis region (S50).

상기 S50 단계는 상기 도 3에서 상세히 설명하도록 한다. The step S50 will be described in detail with reference to FIG. 3.

다음으로, 상기 파랑 계측 서버가 영역별 스펙트럼을 합성하고(S60), 방향파 스펙트럼으로부터 각종 파랑 정보 및 조류 정보를 연산하여 처리하는 단계를 수행한다.(S70)Next, the wave measurement server synthesizes a region-specific spectrum (S60), and calculates and processes various wave information and bird information from the direction wave spectrum (S70).

이때, 상기 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템을 이동중인 선박에 적용하는 경우, 운항중인 선박의 선속, 방위각 정보를 이용하여 레이더 영상을 재구성하는 단계가 추가된다. In this case, when the blue measurement system using the radar is applied to the ship in motion, the step of reconstructing the radar image using the ship's ship speed, azimuth information is added.

도 3은 본 발명에 따른 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하는 서브루틴과정을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a subroutine process for calculating a direction wave spectrum of each analysis region according to the present invention.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 파랑 계측 서버가 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하는 과정은, 먼저, 상기 파랑 계측 서버가 해석 영역을 결정하는 단계를 수행한다.(S51)As shown in FIG. 3, the wave measurement server calculates the direction wave spectrum for each analysis region by first determining the analysis region by the wave measurement server (S51).

상기 S51 단계의 해석 영역의 결정은 파향과 파에너지에 따라서 1개 또는 2개의 해석 영역 결정을 하거나, 기존 계산 결과의 통계 분포를 이용하여 해석 영역을 결정 하거나, 풍향의 동일한 방향과 풍향에서 90도 차이가 나는 경우의 해석 영 역 중 적어도 하나를 선택한다. The determination of the analysis region in the step S51 is to determine one or two analysis regions according to the wave direction and wave energy, or to determine the analysis region using the statistical distribution of the existing calculation results, or 90 degrees in the same direction and wind direction Select at least one of the interpretation areas in case of differences.

다음으로, 상기 파랑 계측 서버가 선택한 해석 영역에 해당하는 연속된 레이더 이미지 데이터에 3D FFT 를 수행하여 3D 이미지 스펙트럼을 구하는 단계를 수행한다.(S52)Next, the 3D FFT is performed on continuous radar image data corresponding to the analysis region selected by the blue measurement server to obtain a 3D image spectrum (S52).

상기 S52 단계는, 상기 3D 이미지 스펙트럼을 연산하기 위하여 상기 수학식 1의 파워 스펙트럼을 이용하면, 산출된 상기 파워 스펙트럼은 파도 성분과 잡음 신호 성분이 포함되어 있기 때문에 파의 분산성 관계를 이용하여 파도 이외의 성분을 제거한 이미지 스펙트럼 값이 수학식 2에 기재되어 있다. In the step S52, when the power spectrum of Equation 1 is used to calculate the 3D image spectrum, the calculated power spectrum includes wave components and noise signal components. The image spectral values from which the other components are removed are described in Equation 2.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112006051914404-pat00003
Figure 112006051914404-pat00003

여기서, g 는 중력가속도, d는 수심,

Figure 112006051914404-pat00004
는 선속,
Figure 112006051914404-pat00005
는 조류 등에 의한 해수면의 이동속도이다. Where g is gravity acceleration, d is depth,
Figure 112006051914404-pat00004
The speed of the ship,
Figure 112006051914404-pat00005
Is the speed of sea level movement by algae and the like.

이때, 3차원 FFT는 입력된 PPI 화상으로부터 노이즈 외에 필요한 영상 데이터 값을 취득하기 위하여 소거시킬 노이즈 값을 고속으로 푸리에 변환을 수행하는 3차원 고속 푸리에 변환을 말하고, 상기 3D 이미지 스펙트럼은 상기 3차원 FFT 를 통해 얻어진 영상 이미지의 스펙트럼을 말한다. In this case, the 3D FFT refers to a 3D fast Fourier transform that performs a Fourier transform at a high speed on a noise value to be erased to obtain necessary image data values other than noise from an input PPI image, and the 3D image spectrum is the 3D FFT. Refers to the spectrum of the video image obtained through.

다음으로, 상기 파랑 계측 서버는 상기 이미지 스펙트럼값을 이용하여 선속 및 방위각, 그리고 파의 주기 및 방향에 따른 분산관계(Dispersion Relation)를 적용한 필터링 및 조류 속도 추정을 수행하는 단계를 수행한다.(S53)Next, the wave measurement server performs filtering and tidal velocity estimation by applying dispersion relations according to the ship speed, azimuth angle, and wave period and direction using the image spectrum value. )

상기 조류의 속도는 3차원 FFT 결과에서 에너지가 분포하는 주파수와 상기 수학식 2에서 계산되는 주파수 사이의 오차가 최소가 되는 값이 조류 속도(

Figure 112006051914404-pat00006
)를 나타내고, 그 값이 수학식 3에 기재되어 있다. The velocity of the tidal current is a value that minimizes an error between the frequency at which energy is distributed in the 3D FFT result and the frequency calculated in Equation 2, and the tidal velocity (
Figure 112006051914404-pat00006
), And its value is described in equation (3).

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112006051914404-pat00007
Figure 112006051914404-pat00007

(여기서, 주파수의 오차범위는

Figure 112006051914404-pat00008
이고,Where the error range of the frequency
Figure 112006051914404-pat00008
ego,

Cx Cy 에 대해 최소 자승법(least squares method)을 적용하여 최소값을 갖기 위한 조건식은

Figure 112006051914404-pat00009
이고,
Figure 112006051914404-pat00010
The conditional expression to have minimum value by applying least squares method for Cx Cy
Figure 112006051914404-pat00009
ego,
Figure 112006051914404-pat00010

이다.)to be.)

이때, 상기 수학식 1에 기재된 파워 스펙트럼에 방향의 모호성을 극복하기 위해 주파수별로 분리된 파수의 파워 스펙트럼(상기 수학식 1)에서의 양의 주파수 영역만을 적분하면, 수학식 4를 얻을 수 있다. In this case, in order to overcome the ambiguity of the direction to the power spectrum described in Equation 1, Equation 4 may be obtained by integrating only the positive frequency region in the power spectrum of the wave number separated by frequency (Equation 1).

[수학식4][Equation 4]

Figure 112006051914404-pat00011
Figure 112006051914404-pat00011

다음으로, 상기 파랑 계측 서버가 이미지 스펙트럼의 SNR (Signal to Noise Ratio)와 실제 파랑과의 상관해석 결과를 적용하여 방향파 스펙트럼을 계산한다. (S55) Next, the wave measurement server calculates a direction wave spectrum by applying a correlation analysis result between the signal to noise ratio (SNR) of the image spectrum and the actual wave. (S55)

상기 파랑 계측 서버는 상기 수학식1 내지 4에 의해서 연산되어 파의 진행방향과 주파수를 축으로 하는 방향파 스펙트럼을 구할 수 있다.The wave measurement server may be calculated by Equations 1 to 4 to obtain a direction wave spectrum based on the propagation direction and frequency of the wave.

상기 방향파 스펙트럼은 수학식 5에 기재되고, 그에 해당되는 파의 진행방향과 주파수에 관한 그래프가 도 4에 도시된다. The direction wave spectrum is described in Equation 5, and a graph of a traveling direction and a frequency of a corresponding wave is shown in FIG. 4.

[수학식5][Equation 5]

Figure 112006051914404-pat00012
Figure 112006051914404-pat00012

여기서, 수학식 4에 기재된 파워 스펙트럼을 파고에 대한 파워 스펙트럼으로 변환하는 과정은 MTF (Modulation Transfer Function)를 이용하여 연산하고,

Figure 112006051914404-pat00013
이고,
Figure 112006051914404-pat00014
는 실험과 수치 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있는 상수이다.Here, the process of converting the power spectrum described in Equation 4 into the power spectrum for wave height is calculated using MTF (Modulation Transfer Function),
Figure 112006051914404-pat00013
ego,
Figure 112006051914404-pat00014
Is a constant that can be obtained through experiment and numerical simulation.

상기 과정을 통해 파의 진행방향과 주파수에 관한 방향파 스펙트럼을 구하 고, 그에 해당되는 그래프를 산출하여 파의 진행 방향 시뮬레이션을 유도하여 상기 유도된 시뮬레이션을 이용하여 해상 파고를 예측하여 선박을 운행한다. Through the above process, the direction wave spectrum of the wave propagation direction and frequency is obtained, the corresponding graph is calculated, the propagation direction simulation of the wave is derived, and the sea wave height is predicted using the induced simulation to operate the ship. .

또한, 상기 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템은 파고와 스펙트럼의 SNR (Signal to Noise Ratio)과의 상관관계 분석 결과를 적용하여 방향파 스펙트럼으로부터 임의 시간 동안 발생한 파도 중 파고가 높은 순서로 1/3에 해당하는 것까지의 파고들을 평균화 하여 유의파고를 산출하여 유의파고에 대한 주기, 파향 등을 계산할 수도 있다. In addition, the wave measurement system using the radar corresponds to one-third of the wave height in the order of the highest wave among the waves generated for a certain time from the direction wave spectrum by applying the correlation analysis result between the wave height and the signal to noise ratio (SNR) of the spectrum. You can also calculate the significant wave height by averaging the wave heights up to the mean, and calculate the period, wave direction, etc. for the significant wave height.

이상에서 본 발명에 의한 레이더 이용한 파랑 계측 시스템 및 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The radar measurement system and method using the radar which concerns on this invention were demonstrated above. Such a technical configuration of the present invention will be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and the meanings of the claims and All changes or modifications derived from the scope and the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

상기와 같은 본 발명은 이동중인 선박에서도 파랑을 계측하는 것이 가능하고, 선박에 의해 교란되지 않는 지역의 파계를 관측할 수 있어 사용자에게 편리함 과 정확성을 제공하여 안전을 제공하도록 한 효과가 있다.The present invention as described above is able to measure the wave even in a moving ship, it is possible to observe the breakdown of the area not disturbed by the ship has the effect to provide safety and convenience to the user to provide safety.

또한, 본 발명은 육안관측과는 달리 시스템에 의한 계측이 수행되기 때문에 관측결과가 객관적이며, 주야 및 악천후에 상관없이 관측이 가능하도록 하여 선박의 안전성과 경제성을 높이도록 한 효과가 있다. In addition, the present invention, unlike the visual observation, because the measurement is performed by the system is an observation result is objective, there is an effect to increase the safety and economic efficiency of the ship by enabling the observation regardless of day and night and bad weather.

Claims (10)

운항중인 선박의 일정한 범위 내의 물체를 확인하여 해상의 장애물, 다른 선박, 해안 등을 탐지하고, 레이더 영상 신호, 트리거(Trigger), 헤딩(Heading) 및 베어링(Bearing) 신호를 이용해서 레이더 영상을 제공하는 레이더(Radar, 100); 및 Identify objects within a certain range of the vessel in operation to detect obstacles at sea, other vessels, coasts, etc. and provide radar images using radar image signals, triggers, headings and bearing signals. Radar 100; And 상기 레이더(Radar)로부터 제공된 레이더 영상 신호를 하나 이상의 해석 영역을 선택하여 해석 영역별 파랑의 주방향을 계산하고, 파랑의 신호레벨 및 주방향에 따른 해석영역을 결정하여 각 해석 영역별 파랑 정보를 계산 및 합성하여 합성된 스펙트럼의 파랑 정보 및 조류 정보를 처리하도록 하는 파랑 계측 서버(200);The radar image signal provided from the radar is selected to calculate one or more analysis regions to calculate the main direction of the blue waves for each analysis region, and determine the analysis region according to the signal level and the main direction of the blue to obtain the blue information for each analysis region. A blue measurement server 200 for calculating and synthesizing and processing the blue information and the bird information of the synthesized spectrum; 로 구성된 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템.Blue measurement system using a radar, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 파랑 계측 서버(200)는,The blue measurement server 200, 선박의 위치와 항로 설정을 위한 정보 등을 제공하는 지피에스(GPS, 201);A GPS (GPS) 201 which provides information about a ship's position and route setting; 선박의 방위각을 계측하여 선박의 진행방향을 감지하는 자이로(Gyro, 203);A gyro (Gyro, 203) which measures the azimuth of the vessel and detects the traveling direction of the vessel; 상기 지피에스(GPS)의 정보를 입력 받는 통신부(205);A communication unit 205 for receiving information of the GPS; 상기 자이로(Gyro)의 정보를 입력 받아 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호 변환부(207);A digital signal converter 207 which receives the information of the Gyro and converts the information into a digital signal; 상기 통신부 및 디지털 신호 변환부를 통해 영상정보 및 레이더 신호를 입력받는 입력부(211);An input unit 211 which receives image information and a radar signal through the communication unit and the digital signal converter; 상기 입력부를 통해 입력된 레이더 신호정보와 영상정보를 이용하여 임의 해석 영역에 대한 계산을 하고, 주파수 영역에서의 적분을 통한 스펙트럼을 계산하는 산출부(215); A calculation unit 215 for calculating an arbitrary analysis region using radar signal information and image information input through the input unit and calculating a spectrum through integration in a frequency domain; 상기 산출부를 통해 산출된 데이터가 저장되고, 파향과 파에너지에 따른 정보, 기존 계산 결과에 따른 통계 분포정보, 풍향과의 방향 차이에 따른 해석 정보가 저장되는 저장부(217); A storage unit 217 for storing the data calculated by the calculation unit and storing the information according to the wave direction and the wave energy, statistical distribution information according to the existing calculation result, and analysis information according to the direction difference between the wind direction; 상기 저장부에 저장된 정보를 이용하여 선박의 운항 상태를 표시하는 운항 정보 표시부(219); 및A navigation information display unit 219 for displaying a navigation status of the ship using the information stored in the storage unit; And 상기 입력부를 통해 입력된 레이더 영상 신호를 하나 이상의 해석 영역을 선택하도록 제어하고, 선택된 해석 영역별 파랑의 주방향을 계산하여 해석영역을 결정하며, 상기 산출부를 통해 산출된 각 해석 영역별 파랑 정보를 합성하여 파랑 정보 및 조류 정보를 처리하도록 하는 제어부(213);The radar image signal input through the input unit is controlled to select one or more analysis regions, the main direction of the blue waves for each selected analysis region is calculated to determine an analysis region, and the blue information for each analysis region calculated by the calculation unit is calculated. A controller 213 for synthesizing and processing blue information and bird information; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템. Blue measurement system using a radar comprising a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 레이더(Radar, 100)는, The radar 100 is, 엑스 밴드 레이더(X-Band Radar)인 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템. Blue measurement system using a radar, characterized in that the X-Band Radar (X-Band Radar). (a) 레이더 신호 또는 레이더의 RGB 신호, 레이더 영상의 사진 촬영 신호 결과 중 적어도 어느 하나를 선택하여 레이더 영상을 구현하는 단계;(S10)(a) selecting at least one of a radar signal, an RGB signal of the radar, and a photographing signal result of the radar image to implement the radar image; (S10) (b) 파랑 계측 서버가 해당 레이더 영상에 하나 이상의 해석 영역을 선택하는 단계;(S20)(b) the blue measurement server selecting one or more analysis regions on the radar image; (S20) (c) 상기 선택된 해석 영역을 고속 푸리에 변환 (Fast Fourier Transform)을 통해 파워 스펙트럼을 구성하는 단계;(S30)(c) constructing a power spectrum of the selected analysis region through a fast Fourier transform; (S30) (d) 해석영역을 결정하여 상기 각 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 계산하는 단계;(S50)(d) determining an analysis region and calculating a direction wave spectrum for each analysis region; (S50) (e) 상기 해석 영역별 방향파 스펙트럼을 합성하는 단계;(S60) 및 (e) synthesizing the direction wave spectrum for each analysis region; (S60) and (f) 상기 합성된 스펙트럼에서의 파랑 및 조류 정보를 처리하는 단계(S70);(f) processing blue and algal information in the synthesized spectrum (S70); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. Blue measurement method using a radar, characterized in that comprises a. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein (f) 단계 이후에, after step (f), 상기 레이더를 이용한 파랑 계측 시스템을 이동중인 선박에 적용하는 경우, 운항중인 선박의 선속, 방위각 정보를 이용하여 레이더 영상을 재구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. When the wave measurement system using the radar is applied to a moving ship, the method for measuring a wave using a radar, characterized in that further comprising the step of reconstructing the radar image using the ship's speed, azimuth information. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein (f) 단계 이후에, after step (f), 방향파 스펙트럼으로부터 임의 시간 동안 발생한 파도 중 파고가 높은 순서에서 1/3에 해당하는 것까지의 파고들을 평균화 하여 유의파고에 대한 주기, 파향 등을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. Calculating a period, a wave direction, and the like for the significant wave height by averaging the wave heights from the direction wave spectrum to the ones corresponding to the third in the highest order of wave height generated during a certain time period. Blue measurement method used. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (d)단계는, In step (d), (d-1) 상기 파랑 계측 서버가 해석 영역을 결정하는 단계(S51);(d-1) determining, by the blue measurement server, an analysis region (S51); (d-2) 상기 해석 영역에 해당하는 레이더 이미지 데이터에 3D 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하여 3D 이미지 스펙트럼을 구하는 단계(S52);(d-2) obtaining a 3D image spectrum by performing 3D fast Fourier transform (FFT) on the radar image data corresponding to the analysis region (S52); (d-3) 상기 파랑 계측 서버가 선속 및 방위각, 그리고 파의 주기 및 방향에 따른 분산관계(Dispersion Relation)를 적용하여 필터링 및 조류 속도 추정을 수행하는 단계(S53); 및 (d-3) performing, by the wave measurement server, filtering and tidal velocity estimation by applying dispersion relations according to ship speed, azimuth, and wave period and direction (S53); And (d-4) 상기 파랑 계측 서버가 이미지 스펙트럼의 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio) 와 실제 파랑과의 상관해석 결과를 적용하여 방향파 스펙트럼을 이용하여 파랑 정보를 계산하는 단계(S55);(d-4) calculating, by the blue measurement server, the blue wave information using the direction wave spectrum by applying a correlation analysis result between the signal to noise ratio of the image spectrum and the actual blue wave (S55); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. Blue measurement method using a radar, characterized in that comprises a. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 (d-3) 단계의 조류속도는, The algal velocity of step (d-3) is 3차원 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)의 결과, 에너지가 분포하는 주파수 값과 상기 주파수 사이의 오차값이 최소가 되는 값인 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. A method for measuring waves using a radar, characterized in that, as a result of a three-dimensional fast Fourier transform, a frequency value at which energy is distributed and an error value between the frequencies are minimum. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 (a) 단계의 레이더 신호는, Radar signal of step (a), 레이더 영상 신호, 트리거(Trigger), 헤딩(Heading) 또는 베어링(Bearing) 신호 중 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. A method for measuring a blue wave using a radar, characterized in that at least one of a radar image signal, a trigger, a heading, and a bearing signal is included. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 (d-1) 단계의 해석 영역의 결정은, The determination of the analysis region of the step (d-1), 파향과 파에너지에 따라서 1개 또는 2개의 해석 영역을 결정하는 방법, 통계 분포를 이용한 해석 영역을 결정하는 방법 또는 풍향과의 동일방향과 풍향에서 90도 차이가 나는 경우 해석 영역을 결정하는 방법 중 하나 이상을 선택하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 파랑 계측 방법. How to determine one or two analysis areas according to wave direction and wave energy, how to determine an analysis area using statistical distribution, or how to determine the analysis area when there is a 90 degree difference in the same direction and wind direction. Blue measurement method using a radar, characterized in that one or more selected.
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