KR101092293B1

KR101092293B1 - 위상 측정 시스템과 방법 및 그 기록매체

Info

Publication number: KR101092293B1
Application number: KR1020100105880A
Authority: KR
Inventors: 양성훈; 이창복; 이영규; 이종구; 이상정
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-12-13

Abstract

본 발명은 로란-C 신호의 위상 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 수동형 안테나를 이용하여 능동형 안테나에서 측정한 위상 오차를 보정함으로써 능동 안테나를 이용하여 원거리에서도 정확한 전파지연을 측정할 수 있는 위상 측정 시스템과 그 측정 방법에 관한 것이다. 이를 위해 송신국(10)에서 방사된 신호를 일정거리 이격된 위치에서 수신하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정수단(100); 기준 위상값을 측정한 위치보다 송신국(10)으로부터 더 이격된 위치에서 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정수단(200); 비교 위상값을 측정한 위치에서 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 제3위상측정수단(300); 및 기준 위상값과 비교 위상값을 입력받아 상대적인 위상 차이값을 계산하고, 위상 차이값을 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하는 위상검출수단(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템이 개시된다.

Description

위상 측정 시스템과 방법 및 그 기록매체{Phase measurement system, method and recording medium thereof}

본 발명은 로란-C 신호의 위상 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동형 안테나를 이용하여 능동형 안테나에서 측정한 위상 오차를 보정함으로써 능동형 안테나를 이용하여 원거리에서도 정확한 전파지연을 측정할 수 있는 위상 측정 시스템과 그 측정 방법에 관한 것이다.

로란(LORAN)은 무선(無線) 원거리 항행 원조시설 또는 그 방식을 말한다. 송신국(무선표지)에서 매우 먼 거리, 특히 대양을 항행하는 선박이나 항공기에 항법상의 데이터를 준다. 제2차 세계대전 초기에 미국에서 발달하여, 대전 중 북대서양이나 북태평양에서 폭격기나 수송기의 유도에 실용화되었으며, 후에 선박에도 많이 이용되었다.

이러한 로란은 1쌍의 로란 송신국에서 발신되는 동일 반송용 주파수의 펄스파를 수신하고, 2개의 국에서 오는 펄스파의 시간차를 측정해서 처음부터 주어진 로란 차트나 로란 테이블의 데이터와 맞추어 보면 1쌍의 송신국에 대한 위치선을 얻게 된다. 다음에 다른 송신국을 선택하고, 같은 방법으로 또 다른 하나의 위치선을 구하여 먼저의 위치선과 교차시키면 항공기 또는 선박의 현재 위치를 알 수가 있다.

로란은 처음에 1,700~2,000kHz인 중·단파대의 전파를 사용하는 로란 A(유효거리는 주간 400해리, 야간 1,400해리, 기장선 200∼400해리)뿐이었다. 그러나 로란 A에 무선주파 주기를 추가로 장비한 로란 B, 유효거리 확대와 정밀도 향상을 꾀한 장파대(90∼110kHz)의 전파를 이용한 로란 C가 만들어졌다. 이것은 유효거리가 로란 A의 약 2배이며, 기선의 길이도 약 1,000해리로 원거리 해양 항행방식의 주류가 되었다.

한편, 로란 신호는 지구 표면을 타고 전파되는데 이 과정에서 지형의 특성에 따라 전파지연이 불규칙하게 발생한다. 전파의 시간 변동을 측정하기 위해서는 송신신호에 시각을 표현할 수 있는 시각정보 코드가 있어야 하지만 국내 로란 송신 시스템은 이러한 기능이 없는 문제점이 있다. 따라서 종래의 기술로는 국내 로란신호의 절대적인 전파지연을 측정할 수 없으며, 시간 변동을 측정하여 보정하면 정확도를 향상시킬 수 있는데 종래의 방법에서는 이러한 변동을 측정하여 보상해 주지 못하는 문제점이 있어 왔다.

따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 국내 로란-C 송신신호를 이용해서 전파지연을 측정하여 정확도를 향상시키기 위한 위상 측정 시스템 및 그 방법의 개발을 요하고 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 로란-C 송신국으로부터 임의의 사용자 지점까지의 전파지연을 측정할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 송신국(10)에서 방사된 신호를 일정거리 이격된 위치에서 수신하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정수단(100); 기준 위상값을 측정한 위치보다 송신국(10)으로부터 더 이격된 위치에서 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정수단(200); 비교 위상값을 측정한 위치에서 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 제3위상측정수단(300); 및 기준 위상값과 비교 위상값을 입력받아 상대적인 위상 차이값을 계산하고, 위상 차이값을 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하는 위상검출수단(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.

또한, 제1위상측정수단(100)은, 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 제1루프안테나(110); 및 제1루프안테나(110)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정장치(120);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1위상측정장치(120)는, 제1루프안테나(110)로부터 신호를 입력받는 오실로스코프(121); 시간펄스와 트리거 신호를 오실로스코프(121)에 출력하는 시간간격생성기(123); 초신호를 생성하여 출력하는 원자시계(125); 및 초신호와 시간펄스를 입력받아 기준 위상값을 측정하고, 기준 위상값을 위상검출수단(400)에 출력하는 시간간격계수기(127);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2위상측정수단(100)은, 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 제2루프안테나(210); 및 제2루프안테나(210)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정장치(220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2위상측정장치(220)는, 제2루프안테나(210)로부터 신호를 입력받는 오실로스코프(221); 시간펄스와 트리거 신호를 오실로스코프(221)에 출력하는 시간간격생성기(223); 초신호를 생성하여 출력하는 원자시계(225); 및 초신호와 시간펄스를 입력받아 비교 위상값을 측정하고, 비교 위상값을 위상검출수단(400)에 출력하는 시간간격계수기(227);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제3위상측정수단은, 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 액티브안테나(310); 및 액티브안테나(310)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 제3위상측정장치(320);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제3위상측정장치(320)는, 액티브안테나(310)로부터 신호를 입력받아 제1초신호(328)를 출력하는 수신기(321); 제2초신호(329)를 생성하여 출력하는 원자시계(325); 및 제1초신호(328)와 제2초신호(329)를 입력받아 지연 위상값을 측정하고, 지연 위상값을 위상검출수단(400)에 출력하는 시간간격계수기(327);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 송신국(10)은 로란-C 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 시간간격생성기(123)에서 출력되는 시간펄스는 제1루프안테나(110)에서 입력되는 신호와 위상이 동일한 신호인 것을 특징으로 한다.

또한, 시간간격생성기(223)에서 출력되는 시간펄스는 제2루프안테나(210)에서 입력되는 신호와 위상이 동일한 신호인 것을 특징으로 한다.

그리고, 비교 위상값 및 지연 위상값을 측정하는 위치는 송신국(10)에서 2km 내지 4km 떨어진 지점인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, 제1위상측정수단(100)이 송신국(10)에서 방사된 신호를 일정거리 이격된 위치에서 수신하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1단계(S110); 제2위상측정수단(200)이 기준 위상값을 측정한 위치보다 송신국(10)으로부터 더 이격된 위치에서 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2단계(S120); 제3위상측정수단(300)이 비교 위상값을 측정한 위치에서 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 제3단계(S130); 위상검출수단(400)이 비교 위상값과 기준 위상값을 입력받아 상대적인 위상 차이값을 계산하는 제4단계(S140); 및 위상검출수단(400)이 위상 차이값을 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하는 제5단계(S150);를 포함하는 것을 특징하는 위상 측정 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

또한, 제1단계(S110)는, 제1루프안테나(110)가 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 단계; 및 제1위상측정장치(120)가 제1루프안테나(110)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2단계(S120)는, 제2루프안테나(210)가 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 단계; 및 제2위상측정장치(220)가 제2루프안테나(210)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제3단계(S130)는, 액티브안테나(310)가 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 단계; 및 제3위상측정장치(320)가 액티브안테나(310)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, 위상 측정 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공함으로써 달성될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 전파지연 및 변동량을 국내 환경에서 측정할 수 있는 장치 및 방법을 개발함으로써 로란에 의한 위치, 항법, 및 타이밍 등의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 위상 측정 시스템의 구성을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 제1위상측정수단의 구성을 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 제2위상측정수단의 구성을 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 제3위상측정수단의 구성을 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 위상 측정 방법의 순서를 순차적으로 나타낸 순서도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

<위상 측정 시스템의 구성>

도 1은 본 발명에 따른 위상 측정 시스템의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제1위상측정수단의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제2위상측정수단의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제3위상측정수단의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위상 측정 시스템은 대략적으로 로란-C 신호를 송신하는 송신국(10), 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정수단(100), 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정수단(200), 지연 위상값을 측정하는 제3위상측정수단(300), 및 오프셋 위상값을 검출하는 위상검출수단(400)으로 구성할 수 있다. 이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 위상 측정 시스템의 구성을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 송신국(10)은 로란-C 신호를 송출하는 송신국을 말한다. 로란-C는 중장거리 항행 원조 시스템의 하나로서 100kHz의 반송파를 사용하며, 반송파의 위상을 비교하여 정밀한 시간 차를 측정한다. 로란-C 송신국(10)의 간격은 대략 900 내지 1,300km, 공중선 전력은 1,000kW 정도로, 로란-A 방식에 비해 유효 거리는 약 2배, 위치 측정 정밀도는 2배 이상 양호하다.

본 발명에 따른 제1위상측정수단(100)은 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 수단이다. 이때 제1위상측정수단(100)은 송신국(10)에서 방사된 신호의 위상값을 측정하기 위하여 송신국(10)과 약 0 내지 500m 이내의 떨어진 위치에서 방사된 신호의 기준 위상값을 측정한다. 이는 로란-C 신호에는 초기치를 나타낼 수 있는 특정신호가 없기 때문이며, 후술할 비교 위상값의 기준 위상을 제시하기 위함이다.

한편, 제1위상측정수단(100)은 대략 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 제1루프안테나(110)와 제1루프안테나(110)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정장치(120)로 구성된다.

한편, 제1위상측정장치(120)는 오실로스코프(121), 시간간격생성기(123), 원자시계(125), 및 시간간격계수기(127)로 구성되어 있다. 구체적으로는 오실로스코프(121)는 제1루프안테나(110) 및 시간간격생성기(123)로부터 신호를 각각 입력받는다. 양 신호는 99.3ms에 해당하는 신호로서, 시간간격생성기(123)는 제1루프안테나(110)로부터 들어오는 99.3ms에 해당하는 신호와 동 위상이 될 때까지 오실로스코프(121)와 비교하며 조정한 후, 위상이 동일한 시간펄스를 출력한다. 시간간격계수기(127)는 원자시계(125)로부터 입력되는 초신호와 시간간격생성기(123)의 시간펄스를 입력받아 기준 위상값을 측정하게 된다. 이러한 기준 위상값은 후술할 위상검출수단(400)에 입력하게 된다.

본 발명에 따른 제2위상측정수단(200)은 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하여 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 수단이다. 이때 제2위상측정수단(200)은 송신국(10)에서 방사된 신호의 위상값을 측정하기 위하여 송신국(10)과 약 3km 떨어진 위치에서 방사된 신호의 비교 위상값을 측정한다. 즉 기준 위상값을 측정한 위치보다 송신국(10)으로부터 더 멀어진 위치에서 방사된 신호의 위상값을 측정하게 된다. 이는 앞서 측정한 기준 위상값과 상대적으로 비교하여 그 차이값을 계산하기 위함이다.

한편, 제2위상측정수단(200)은 대략 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 제2루프안테나(210)와 제2루프안테나(210)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정장치(220)로 구성된다.

한편, 제2위상측정장치(220)는 오실로스코프(221), 시간간격생성기(223), 원자시계(225), 및 시간간격계수기(227)로 구성되어 있으며, 이는 앞서 설명한 제1위상측정장치(120)와 송신국(10)으로부터의 측정 위치만 다를 뿐 그 구성은 동일하다.

구체적으로는 오실로스코프(221)는 제2루프안테나(210) 및 시간간격생성기(223)로부터 신호를 각각 입력받는다. 양 신호는 99.3ms에 해당하는 신호로서, 시간간격생성기(223)는 제2루프안테나(210)로부터 들어오는 99.3ms에 해당하는 신호와 동 위상이 될 때까지 시간간격생성기(223)의 출력신호의 위상을 오실로스코프(221)와 비교하며 조정한 후, 위상이 동일한 시간펄스를 출력한다. 시간간격계수기(227)는 원자시계(225)로부터 입력되는 초신호와 시간간격생성기(223)의 시간펄스를 입력받아 비교 위상값을 측정하게 된다. 이러한 비교 위상값은 후술할 위상검출수단(400)에 입력하게 되며, 위상검출수단(400)은 비교 위상값과 기준 위상값을 입력받아 상대적으로 비교하여 그 차이값을 계산하게 된다.

일예로, 기준 위상값이 100㎲이고 비교 위상값이 110㎲이면 10㎲의 위상 차이값을 가지게 되며, 10㎲는 후술할 지연 위상값과 비교할 수 있는 기준값이 된다.

본 발명에 따른 제3위상측정수단(300)은 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하여 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 수단이다. 이때 제3위상측정수단(300)은 송신국(10)에서 방사된 신호의 위상값을 측정하기 위하여 송신국(10)과 약 3km 떨어진 위치에서 방사된 신호의 지연 위상값을 측정한다. 즉 비교 위상값을 측정한 위치와 동일한 위치에서 송신국(10)으로부터 방사된 신호의 위상값을 측정하게 된다. 지연 위상값은 앞서 측정한 기준 위상값과 비교 위상값의 차이값에 해당하는 값과 비교하여 실제적인 위상 지연을 위상검출수단(400)이 측정할 수 있게 된다.

한편, 제3위상측정수단(300)은 대략 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 액티브안테나(310)와 액티브안테나(310)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 오프셋 위상값을 측정하는 제3위상측정장치(320)로 구성된다. 이때 액티브안테나(310)는 H-field 안테나를 주로 이용한다.

한편, 제3위상측정장치(320)는 수신기(321), 원자시계(325), 및 시간간격계수기(327)로 구성되어 있다. 구체적으로, 수신기(321)는 액티브안테나(310)로부터 신호를 수신하여 제1초신호(328)를 출력하며, 원자시계(325)는 제2초신호(329)를 생성하고 출력한다. 시간간격계수기(327)는 제1초신호(328)와 제2초신호(329)를 입력받아 지연 위상값을 측정하고, 이를 위상검출수단(400)에 출력하게 된다.

본 발명에 따른 위상검출수단(400)은 기준 위상값과 비교 위상값을 입력받아 상대적으로 비교하여 위상 차이값을 계산하고, 계산된 위상 차이값을 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하게 된다.

일예로, 앞서의 예에서 기준 위상값이 100㎲이고 비교 위상값이 110㎲이면 위상검출수단(400)은 10㎲의 위상 차이값을 계산하게 된다. 또한, 제3위상측정수단(300)에서 측정된 지연 위상값이 30㎲라면, 위상검출수단(400)은 지연 위상값 30㎲에서 위상 차이값 10㎲의 차이값을 계산한다. 따라서 20㎲의 오프셋 위상값이 산출되게 된다. 이와 같이, 로란-C 신호를 수신하는 원거리 임의의 측정지점의 수신기(321)에 이 오프셋 위상값을 보상하여 정확한 전파지연값을 알 수 있게 된다.

<위상 측정 방법>

도 5는 본 발명에 따른 위상 측정 방법의 순서를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 상술한 구성을 가지는 위상 측정 시스템에 의하여 수행될 수 있는 위상 측정 방법의 일실시예가 도 5에 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 위상 측정 방법의 순서는 개략적으로 S110 단계 내지 S150 단계를 수행하게 된다. 이하에서는 도 5를 참조하여 로란-C 신호의 위상 측정 방법에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1위상측정수단(100)이 송신국(10)에서 방사된 신호를 송신국(10)으로부터 일정거리 이격된 위치에서 수신하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 단계를 수행하게 된다(S110). 이러한 기준 위상값의 측정은 제1루프안테나(110)가 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하여 이를 제1위상측정장치(120)에 입력하고, 제1위상측정장치(120)는 제1루프안테나(110)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하게 된다.

다음으로, 제1위상측정수단(100)이 기준 위상값을 측정한 후, 제2위상측정수단(200)이 기준 위상값을 측정한 위치보다 송신국(10)으로부터 더 이격된 위치에서 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 단계를 수행하게 된다(S120). 비교 위상값의 측정은 제2루프안테나(210)가 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하여 이를 제2위상측정장치(220)에 입력하고, 제2위상측정장치(220)는 제2루프안테나(210)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하게 된다.

다음으로, 제2위상측정수단(200)이 비교 위상값을 측정한 후, 제3위상측정수단(300)이 비교 위상값을 측정한 위치에서 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 단계를 수행하게 된다(S130). 지연 위상값의 측정은 액티브안테나(310)가 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하여 이를 제3위상측정장치(320)에 입력하고, 제3위상측정장치(320)는 액티브안테나(310)로부터 입력된 신호에 기초하여 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하게 된다.

다음으로, 위상검출수단(400)이 비교 위상값과 기준 위상값을 입력받아 상대적인 위상 차이값을 계산하는 단계를 수행하게 된다(S140).

마지막으로, 위상검출수단(400)이 위상 차이값을 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하는 단계를 수행하게 된다(S150). 즉 오프셋 위상값은 위상 차이값과 지연 위상값의 상대적인 차이값을 나타내게 된다. 이러한 오프셋 위상값을 구함으로써 로란-C 신호를 수신하는 원거리 임의의 측정지점의 수신기(321)에 이 오프셋 위상값을 보상하여 정확한 전파지연값을 알 수 있게 된다.

<기록매체>

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

10 : 송신국
100 : 제1위상측정수단
110 : 제1루프안테나
120 : 제1위상측정장치
121 : 오실로스코프
123 : 시간간격생성기
125 : 원자시계
127 : 시간간격계수기
200 : 제2위상측정수단
210 : 제2루프안테나
220 : 제2위상측정장치
221 : 오실로스코프
223 : 시간간격생성기
225 : 원자시계
227 : 시간간격계수기
300 : 제3위상측정수단
310 : 액티브안테나
320 : 제3위상측정장치
321 : 수신기
325 : 원자시계
327 : 시간간격계수기
328 : 제1초신호
329 : 제2초신호
400 : 위상검출수단

Claims

송신국(10)에서 방사된 신호를 일정거리 이격된 위치에서 수신하여 상기 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정수단(100);
상기 기준 위상값을 측정한 위치보다 상기 송신국(10)으로부터 더 이격된 위치에서 상기 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정수단(200);
상기 비교 위상값을 측정한 위치에서 상기 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 제3위상측정수단(300); 및
상기 기준 위상값과 상기 비교 위상값을 입력받아 상대적인 위상 차이값을 계산하고, 상기 위상 차이값을 상기 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하는 위상검출수단(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제1위상측정수단(100)은,
상기 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 제1루프안테나(110); 및
상기 제1루프안테나(110)로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 방사된 신호의 상기 기준 위상값을 측정하는 제1위상측정장치(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제1위상측정장치(120)는,
상기 제1루프안테나(110)로부터 신호를 입력받는 오실로스코프(121);
시간펄스와 트리거 신호를 상기 오실로스코프(121)에 출력하는 시간간격생성기(123);
초신호를 생성하여 출력하는 원자시계(125); 및
상기 초신호와 상기 시간펄스를 입력받아 상기 기준 위상값을 측정하고, 상기 기준 위상값을 상기 위상검출수단(400)에 출력하는 시간간격계수기(127);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제2위상측정수단(100)은,
상기 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 제2루프안테나(210); 및
상기 제2루프안테나(210)로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 방사된 신호의 상기 비교 위상값을 측정하는 제2위상측정장치(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 제2위상측정장치(220)는,
상기 제2루프안테나(210)로부터 신호를 입력받는 오실로스코프(221);
시간펄스와 트리거 신호를 상기 오실로스코프(221)에 출력하는 시간간격생성기(223);
초신호를 생성하여 출력하는 원자시계(225); 및
상기 초신호와 상기 시간펄스를 입력받아 상기 비교 위상값을 측정하고, 상기 비교 위상값을 상기 위상검출수단(400)에 출력하는 시간간격계수기(227);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제3위상측정수단은,
상기 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 액티브안테나(310); 및
상기 액티브안테나(310)로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 방사된 신호의 상기 지연 위상값을 측정하는 제3위상측정장치(320);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 제3위상측정장치(320)는,
상기 액티브안테나(310)로부터 신호를 입력받아 제1초신호(328)를 출력하는 수신기(321);
제2초신호(329)를 생성하여 출력하는 원자시계(325); 및
상기 제1초신호(328)와 상기 제2초신호(329)를 입력받아 상기 지연 위상값을 측정하고, 상기 지연 위상값을 상기 위상검출수단(400)에 출력하는 시간간격계수기(327);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 시간간격생성기(123)에서 출력되는 상기 시간펄스는 상기 제1루프안테나(110)에서 입력되는 신호와 위상이 동일한 신호인 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 시간간격생성기(223)에서 출력되는 상기 시간펄스는 상기 제2루프안테나(210)에서 입력되는 신호와 위상이 동일한 신호인 것을 특징으로 하는 위상 측정 시스템.
제1위상측정수단(100)이 송신국(10)에서 방사된 신호를 일정거리 이격된 위치에서 수신하여 상기 방사된 신호의 기준 위상값을 측정하는 제1단계(S110);
제2위상측정수단(200)이 상기 기준 위상값을 측정한 위치보다 상기 송신국(10)으로부터 더 이격된 위치에서 상기 방사된 신호의 비교 위상값을 측정하는 제2단계(S120);
제3위상측정수단(300)이 상기 비교 위상값을 측정한 위치에서 상기 방사된 신호의 지연 위상값을 측정하는 제3단계(S130);
위상검출수단(400)이 상기 비교 위상값과 상기 기준 위상값을 입력받아 상대적인 위상 차이값을 계산하는 제4단계(S140); 및
상기 위상검출수단(400)이 상기 위상 차이값을 상기 지연 위상값과 비교하여 오프셋 위상값을 검출하는 제5단계(S150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제1단계(S110)는,
제1루프안테나(110)가 상기 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 단계; 및
제1위상측정장치(120)가 상기 제1루프안테나(110)로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 방사된 신호의 상기 기준 위상값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제2단계(S120)는,
제2루프안테나(210)가 상기 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 단계; 및
제2위상측정장치(220)가 상기 제2루프안테나(210)로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 방사된 신호의 상기 비교 위상값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제3단계(S130)는,
액티브안테나(310)가 상기 송신국(10)에서 방사된 신호를 수신하는 단계; 및
제3위상측정장치(320)가 상기 액티브안테나(310)로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 방사된 신호의 상기 지연 위상값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 측정 방법.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 위상 측정 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.