KR101283750B1 - 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템 - Google Patents

위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템 Download PDF

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Abstract

위성 통신 시스템에서 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 위성 비콘 신호를 송신하는 위성 송신기, GPS(Global Positioning System) 신호를 송신하는 GPS, 위성 송신기로부터 위성 비콘 신호가 수신된 경우, 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠 데이터를 생성하고, 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 강우강도 데이터를 생성하며, GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터에 부가하는 적어도 하나 이상의 데이터 수집 장치 및 시간 정보가 부가된 상기 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 데이터 수집 장치로부터 수신하여 관리하는 데이터 관리 장치를 포함한다.

Description

위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템 {SYSTEM FOR COLLECTING AND MANAGING RAINFALL ATTENUATION AND RAINFALL INTENSITY ON SATELLITE COMMUNICATIONS SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템에 관한 것이다.
위성 통신 시스템에서 이용되는 위성 비콘 신호는 고도 36,000㎞에 위치한 위성 송신기가 송신한 신호이다. 이 위성 비콘 신호는 고도 약 4㎞에 떠있는 구름에서 내리는 빗방울(또는 눈) 등에 의해 산란되어 감쇠된다. 위성 비콘 신호가 빗방울에 의해 감쇠되는 정도를 강우감쇠(rainfall attenuation)라 한다.
일반적으로, 빗방울의 크기, 즉, 강우강도(rainfall intensity)에 따라 위성 비콘 신호의 감쇠량이 변화되기 때문에, 강우감쇠를 측정하는 것과 동시에 강우강도를 측정하는 것이 필요하다.
기존에는 강우감쇠 및 강우강도를 별도의 장치를 이용하여 측정한 후 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 생성하고, 각 장치를 사람이 조작하여 강우감쇠 데이터 및 강우강도를 중앙 처리 장치 또는 관리 장치로 전송하는 것이 일반적이었다. 이 과정에서 사람의 조작으로 인해 즉각적인 데이터 전송이 이루어지지 않았다.
또한, 대한민국과 같이 국지성 호우가 빈번한 지역이 많은 나라에서는 강우감쇠 예측 모델을 개발하기 위하여 가능한 많은 지역에서 강우강도를 측정해야 한다. 그러나, 기존에는 강우감쇠의 유효경로 길이를 고려하지 않고 강우강도를 측정하였기 때문에 지역에 따라 정확한 강우감쇠 및 강우강도를 측정하는 것이 어려웠다.
또한, 서로 동일한 시간 정보를 갖는 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 매칭하여 이용할 수 있다. 각 장치는 내부에 포함된 모듈을 트리거하기 위한 시간 정보를 범용 컴퓨터로부터 얻고 있으나, 범용 컴퓨터에서 시간 오류가 발생하거나 범용 컴퓨터가 고장난 경우 제대로 된 시간 정보를 얻을 수 없다. 따라서, 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터가 생성된 시간 정보가 정확하지 않아 정확하게 매칭시킬 수 없었다.
본 발명의 실시예들은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 강우감쇠 및 강우강도를 하나의 장치에서 측정하고, 이더넷 통신망을 통해 데이터 관리 장치로 송신함으로써, 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 실시간으로 자동 송신하여 관리할 수 있는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 강우감쇠의 유효경로 길이를 고려하여 복수의 지역에서 강우강도를 측정함으로써, 정확한 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리할 수 있는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 강우감쇠 및 강우강도 데이터에 부가함으로써, 동일한 시간에 생성된 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 정확하게 매칭시킬 수 있는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템은, 위성 비콘 신호를 송신하는 위성 송신기, GPS(Global Positioning System) 신호를 송신하는 GPS, 상기 위성 송신기로부터 위성 비콘 신호가 수신된 경우, 상기 수신된 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠 데이터를 생성하고, 상기 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 강우강도 데이터를 생성하며, 상기 GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터에 부가하는 적어도 하나 이상의 데이터 수집 장치 및 상기 시간 정보가 부가된 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 상기 데이터 수집 장치로부터 수신하여 관리하는 데이터 관리 장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템은 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 이더넷 통신망을 통해 데이터 관리 장치로 실시간 송신함으로써, 인력 비용을 감소시키고 빠른 데이터 전송을 기대할 수 있다.
또한, 상기 데이터를 수집 및 관리하는 시스템은 강우감쇠의 유효경로 길이를 고려하여 복수의 지역에서 강우강도를 측정함으로써, 정확한 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리할 수 있다.
또한, 상기 데이터를 수집 및 관리하는 시스템은 GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 강우감쇠 및 강우강도 데이터에 부가함으로써, 동일한 시간에 생성된 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 정확하게 매칭시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 지역에 설치된 강우감쇠 측정 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 시예에 따른 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템(이하, '시스템'이라 함)을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 시스템은 위성 송신기(10), GPS(Global Positioning System)(20), 제1 데이터 수집 장치(100) 및 데이터 관리 장치(1000)를 포함한다. 도 1에서, 시스템은 강우감쇠 및 강우강도를 측정하여 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 수집하는 제1 데이터 수집 장치(100)는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 강우감쇠의 유효경로 길이를 고려하여 서로 다른 지역에 설치된 제1 및 제2 데이터 수집 장치(100, 200)를 포함할 수 있다.
도 1에서는 제1 데이터 수집 장치(100)와 제2 데이터 수집 장치(200)는 설치된 지역만 상이하되 동작 및 구성은 서로 동일하다. 따라서, 도 1에서는 제1 데이터 수집 장치(100)를 대표로 하여 동작 및 구성을 설명한다.
또한, 도 1에서는 제1 및 제2 데이터 수집 장치(100, 200)를 포함하는 시스템을 도시하고 있으나, 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 다수의 지역에 장치가 더 설치될 수 있다.
위성 송신기(10)는 정지 궤도 높이인 약 36,000㎞에서 위성 비콘(beacon) 신호를 연속적으로 송신한다.
GPS(20)는 GPS 신호를 송신한다.
제1 데이터 수집 장치(100)는 강우감쇠 및 강우강도를 측정하여 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터(이하, '강우감쇠 및 강우강도 데이터'라 함)를 수집한다.
구체적으로, 제1 데이터 수집 장치(100)는 위성 송신기(10)로부터 위성 비콘 신호가 수신된 경우, 수신된 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠를 측정하여 강우감쇠 데이터를 생성한다. 제1 데이터 수집 장치(100)는 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 강우강도를 측정하여 강우강도 데이터를 생성한다.
제1 데이터 수집 장치(100)는 GPS(20)로부터 GPS 신호가 수신된 경우, GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 강우감쇠 및 강우강도 데이터에 부가한다. 구체적으로, 제1 데이터 수집 장치(100)는 GPS 신호를 1PPS(Pulse Per Second)로 변환하여 시간 정보를 추출하고, 추출된 시간 정보를 강우감쇠 및 강우강도 데이터의 앞 부분에 스탬핑(stamping)하여 시간 프레임을 생성한다.
제1 데이터 수집 장치(100)는 시간 프레임을 확인하고, 서로 대응하는 시간 정보를 갖는 강우감쇠 데이터와 강우강도 데이터를 매칭하여 저장 매체에 저장한다.
제1 데이터 수집 장치(100)는 매칭된 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 데이터 관리 장치(1000)로 송신한다. 제1 데이터 수집 장치(100)와 데이터 관리 장치(1000)는 이더넷 통신망을 통해 일정한 주기로(예를 들어, 5초 주기)로 데이터 송수신할 수 있다.
데이터 관리 장치(1000)는 제1 및 제2 데이터 수집 장치(100)를 제어하고, 제1 및 제2 데이터 수집 장치(100, 200)로부터 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수신하여 관리한다. 구체적으로, 데이터 관리 장치(1000)는 강우감쇠 및 강우강도 데이터에 포함된 시간 프레임을 확인하고, 시간 프레임에 따라 지역 단위, 분(分) 단위, 시간 단위, 일(日) 단위로 분류하여 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
또한, 데이터 관리 장치(1000)는 데이터 베이스에 저장된 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 지역 및 시간 별로 통계하여 통계 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 이용하여 강우감쇠 예측 모델을 개발할 수 있다.
한편, 데이터 관리 장치(1000)는 데이터 수집 장치(100)로부터 수신되는 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 실시간으로 디스플레이 할 수 있으며, 상기 생성된 통계 데이터를 디스플레이 할 수도 있다. 또한, 데이터 관리 장치(1000)는 제1 및 제2 데이터 수집 장치(100)의 동작 상태를 모니터링하고, 데이터 수집에 따른 동작을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 데이터 수집 장치(100)는 위성 신호 수신 모듈(110), 강우감쇠 측정 모듈(120), GPS 신호 수신 모듈(130), 강우강도 측정 모듈(140), 저장 매체(150), 제어 모듈(160) 및 데이터 송수신 모듈(170)을 포함한다. 데이터 수집 장치(100)는 강우감쇠의 유효경로 길이 내에 설치될 수 있다.
위성 신호 수신 모듈(110)은 위성 송신기(10)가 송신한 위성 비콘 신호를 수신한다. 위성 신호 수신 모듈(110)은 위성 비콘 신호 수신용 안테나가 될 수 있다. 위성 신호 수신 모듈(110)은 위성 송신기(10)가 송신한 미약한 크기의 위성 비콘 신호를 저잡음 증폭하고, 중간 주파수 대역의 신호로 주파수 하향 변환시킬 수 있다.
강우감쇠 측정 모듈(120)은 주파수 하향 변환된 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠를 측정하여 강우감쇠 데이터를 생성한다. 강우감쇠 측정 모듈(120)은 아래의 수학식 1을 이용하여 강우감쇠를 측정할 수 있다.
Figure 112010079181753-pat00001
수학식 1에서, A는 강우감쇠(㏈)이고, R은 강우강도(㎜/hr)이며, a 및 b는 빗방울의 온도, 주파수, 편파, 빗방울 입자의 크기 분포 등에 의존하는 감쇠 계수이고, Le는 유효경로 길이이다. 강우강도는 강우강도 측정 모듈(140)에서 측정된 것을 이용할 수 있다.
GPS 신호 수신 모듈(130)은 GPS(20)가 송신한 GPS 신호를 수신한다. GPS 신호 수신 모듈(130)은 액티브 안테나가 될 수 있다. 액티브 안테나와 같은 상용 GPS 안테나는 1575.42±1.023㎒의 C/A 코드를 GPS 신호로 수신하여 정확한 시간 정보와, 위성의 궤도 정보를 이용하여 지상 시계 교정, 수신점 위치 측정 및 속도/방향 측정 등을 수행할 수 있다.
강우강도 측정 모듈(140)은 강우강도를 측정하여 강우강도 데이터를 생성한다. 강우강도 측정 모듈(140)은 광학 방식을 이용하여 강우강도를 측정하는 것으로, 송신 렌즈, 수신 렌즈 및 제어 구성을 포함할 수 있다. 강우강도 측정 모듈(140)은 강우강도 측정을 위한 적외선 신호를 송신 렌즈를 통해 3차원 공간 상에 조명하고, 3차원 공간 상에서 반사된 적외선 신호를 수신 렌즈를 통해 수신한다.
강우강도 측정 모듈(140)은 제어 구성을 통해 송신 렌즈에서 조명된 적외선 신호와 수신 렌즈에 수신된 적외선 신호를 비교하여 신호 변화량을 산출하고, 신호 변화량에 대응하는 강우강도를 측정하여 강우강도 데이터를 생성한다.
강우강도 측정 모듈(140)은 강우감쇠의 유효경로 길이 내에 적어도 하나 이상이 설치될 수 있으며, 바람직하게는 복수 개가 설치될 수 있다.
제어 모듈(160)은 GPS 신호, 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 수신한다.
제어 모듈(160)은 GPS 신호를 1PPS(Pulse Per Second)로 변환하고, 1PPS로부터 시간 정보(ToD: Time of Day)를 추출한다. 1PPS는 시간 정보 및 위치 정보를 포함하는 NMEA 데이터일 수 있다. 제어 모듈(160)은 추출된 시간 정보를 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터의 앞 부분에 스탬핑(stamping)하여 시간 프레임을 생성한다. 즉, 제어 모듈(160)은 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터가 생성된 시점에서 추출된 시간 정보를 시간 프레임 형태로 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터의 앞 부분에 부가한다.
제어 모듈(160)은 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터의 앞 부분에 위치한 시간 프레임을 각각 확인하여 서로 대응하는 시간 정보를 포함하는 강우감쇠 데이터와 강우강도 데이터를 매칭시킨다. 시간 정보는 년, 월, 일 및 시각 정보를 포함할 수 있다.
제어 모듈(160)은 시간 프레임을 확인하여 년, 월, 일 및 시각 정보를 확인하고, 서로 대응하는 년, 월, 일 및 시각 정보를 포함하는 강우감쇠 데이터와 강우강도 데이터를 매칭시킬 수 있다.
제어 모듈(160)은 시간 정보 단위로 매칭된 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 저장 매체(150)에 저장하고, 이더넷 통신망을 통해 일정 주기로 데이터 관리 장치(1000)에 송신하도록 데이터 송수신 모듈(170)을 제어한다. 제어 모듈(160)은 이더넷 통신망을 통해 기 등록되어 있는 데이터 관리 장치(1000)의 TCP/IP에 접속할 수 있다.
제어 모듈(160)은 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 이더넷 통신망을 통해 데이터 관리 장치로 실시간 송신함으로써, 인력 비용을 감소시키고 빠른 데이터 전송을 기대할 수 있다.
도 2에 도시된 데이터 수집 장치(100)는 강우감쇠 및 강우강도를 측정하여 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 생성하고, 이를 실시간 및 자동으로 데이터 관리 장치에 송신할 수 있다. 따라서, 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 송신하는데 소비되는 인력 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 데이터 수집 장치(100)는 강우강도 측정 모듈(140)을 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 서로 다른 지역에 설치함으로써, 유효경로 길이를 고려하여 강우감쇠 및 강우강도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 데이터 수집 장치(100)는 GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 강우감쇠 및 강우강도 데이터에 부가함으로써, 동일한 시간에 생성된 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 정확하게 매칭시킬 수 있어 보다 정확한 통계 데이터 및 강우감쇠 예측 모델을 생성할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 데이터 수집 장치(100)는 위성 신호 수신 모듈(110), 강우감쇠 측정 모듈(120), GPS 신호 수신 모듈(130), 강우강도 측정 모듈(140), 저장 매체(150), 제어 모듈(160) 및 데이터 송수신 모듈(170)을 포함하는 구성을 갖는다. 그러나, 데이터 수집 장치(100)는 신호 수신 및 측정 구성(A)과 데이터 수집 구성(B)을 각각 포함하는 두 개의 장치로 구현될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 복수의 지역에 설치된 강우강도 측정 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 고도 약 36,000㎞에 위치한 위성 송신기(10)가 송신한 위성 비콘 신호는 고도 약 4㎞에 떠있는 구름에서 떨어지는 빗방울을 통과하는 과정에서 빗방울에 의해 신호가 산란되어 감쇠된다.
위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 빗방울이 균일하게 떨어지는 경우에는 하나의 강우강도 측정 모듈(141)을 이용하여 강우감쇠 및 강우강도를 측정할 수 있다. 그러나, B 지역, C 지역 및 D 지역에서와는 달리 A 지역에는 빗방울이 떨어지지 않으므로 강우강도가 측정되지 않으나, 빗방울을 통과하여 수신되므로 위성 비콘 신호에서는 강우감쇠가 측정된다. 즉, 강우강도가 없는 상태에서 강우감쇠가 측정되는 것으로, 측정된 강우감쇠를 강우감쇠 예측 모델로 이용하는데 어려움이 있다. 따라서, 데이터 수집 장치(100)는 위성 비콘 신호가 수신되어 강우감쇠의 유효경로 길이에 설치된 제1 내지 제4 강우강도 측정 모듈(141, 142, 143, 144)을 포함할 수 있다.
제1 강우강도 측정 모듈(141)은 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠의 유효경로 길이 중 A 지역에 설치되고, 제2 강우강도 측정 모듈(142)은 B 지역에 설치될 수 있다. 또한, 제3 강우강도 측정 모듈(143)은 C 지역에 설치되고, 제4 강우강도 측정 모듈(144)은 D 지역에 설치될 수 있다.
제1 내지 제4 강우강도 측정 모듈(141, 142, 143, 144)은 제어 모듈(160)의 제어에 따라 동일한 시간 주기로 강우강도를 측정하여 강우강도 데이터를 생성한다. 이 같이 생성된 강우강도 데이터는 제1 내지 제4 강우강도 측정 모듈(141, 142, 143, 144)이 설치된 지역의 지역 정보를 포함할 수 있다.
제어 모듈(160)은 복수의 강우강도 데이터에 포함된 시간 정보 및 지역 정보를 확인하여, 강우의 형태 및 강우강도 등을 시간 및 지역에 따라 분류하여 통계 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 강우감쇠의 유효경로 길이 내에 설치된다 하더라도, 빗방울이 떨어지지 않는 A 지역에 설치된 제1 강우강도 측정 모듈(141)은 제외하고, 제2 내지 제4 강우강도 측정 모듈(142, 143, 144)에서 생성된 강우강도 데이터들에 대한 평균 강우강도 데이터를 생성할 수 있다. 강우감쇠 측정 모듈(120)은 이 평균 강우강도 데이터를 수학식 1에 적용하여 강우감쇠를 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4을 참조하면, 데이터 수집 장치(100)는 위성 송신기(10)로부터 위성 비콘 신호를 수신한다(410 단계). 데이터 수집 장치(100)는 GPS로부터 GPS 신호를 수신하고 GPS 신호로부터 시간 정보를 추출한다(420 단계). 데이터 수집 장치(100)는 일정한 시간 주기로 위성 비콘 신호 및 GPS 신호를 수신할수 있다.
데이터 수집 장치(100)는 수신된 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠를 측정하여 강우감쇠 데이터를 생성한다(430 단계).
데이터 수집 장치(100)는 강우감쇠의 유효경로 길이 내에 포함된 적어도 하나의 지역에서 강우강도를 측정하여 강우강도 데이터를 생성한다(440 단계). 강우강도를 측정하는 강우강도 측정 모듈(140)은 상기 유효경로 길이 내에 포함된 적어도 하나의 지역에 설치될 수 있고, 복수의 지역에 설치될 수도 있다. 강우강도 측정 모듈(140)은 송신 렌즈와 수신 렌즈를 이용하여 강우강도를 측정할 수 있다. 구체적으로, 강우강도 측정 모듈(140)은 적외선 신호를 송신 렌즈를 통해 3차원 공간 상에 조명하고, 수신 렌즈를 통해 수신된 적외선 신호에 대한 신호 변화량을 산출한다. 강우강도 측정 모듈(140)은 산출된 신호 변환량에 대응하는 강우강도를 측정하여 강우강도 데이터를 생성한다.
데이터 수집 장치(100)는 GPS 신호로부터 추출한 시간 정보를 강우감쇠 및 강우강도 데이터에 부가한다(450 단계).
데이터 수집 장치(100)는 시간 정보가 부가된 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 서로 대응하는 시간 정보 단위로 매칭한다(460 단계).
데이터 수집 장치(100)는 시간 정보 단위로 매칭된 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 데이터 관리 장치(1000)에 송신하여 관리한다(470 단계).
도 4에 도시된 방법을 통해 실제 상황에 근접한 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집할 수 있고, 이들 데이터를 이용하여 통계 데이터 및 강우감쇠 예측 모델을 보다 정확하게 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록 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 하드디스크, 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.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 데이터 수집 장치 110 : 위성 신호 수신 모듈
120 : 강우감쇠 측정 모듈 130 : GPS 신호 수신 모듈
140 : 강우강도 측정 모듈 150 : 저장 매체
160 : 제어 모듈 170 : 데이터 송수신 모듈
1000 : 데이터 관리 장치

Claims (4)

  1. 위성 통신 시스템에서 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템에 있어서,
    위성 비콘 신호를 송신하는 위성 송신기;
    GPS(Global Positioning System) 신호를 송신하는 GPS;
    상기 위성 송신기로부터 위성 비콘 신호가 수신된 경우, 상기 수신된 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠 데이터를 생성하고, 상기 강우감쇠의 유효경로 길이 내에서 강우강도 데이터를 생성하며, 상기 GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터에 부가하는 적어도 하나 이상의 데이터 수집 장치; 및
    상기 시간 정보가 부가된 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 상기 데이터 수집 장치로부터 수신하여 관리하는 데이터 관리 장치
    를 포함하는 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 데이터 수집 장치는,
    상기 위성 송신기가 송신한 상기 위성 비콘 신호를 수신하고, 상기 위성 비콘 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 주파수 하향 변환하는 위성 신호 수신 모듈;
    상기 GPS(Global Positioning System)가 송신한 상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 신호 수신 모듈;
    상기 중간 주파수 대역으로 변환된 위성 비콘 신호에 대한 강우감쇠를 측정하여 상기 강우감쇠 데이터를 생성하는 강우감쇠 측정 모듈;
    상기 강우감쇠의 유효경로 길이 내에 설치되고, 강우강도를 측정하여 상기 강우강도 데이터를 생성하는 강우강도 측정 모듈;
    상기 GPS 신호로부터 시간 정보를 추출하여 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터에 부가하고, 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 대응하는 시간 정보 단위로 매칭하여 저장 매체에 저장하는 제어 모듈
    상기 제어 모듈의 제어에 따라 상기 시간 정보 단위로 매칭된 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 상기 데이터 관리 장치에 송신하는 데이터 송수신 모듈
    을 포함하는 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 GPS 신호를 1PPS(Pulse Per Second)로 변환하여 상기 1PPS로부터 시간 정보를 추출하고, 상기 추출된 시간 정보를 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터의 앞 부분에 스탬핑(stamping)하여 시간 프레임을 생성하는 강우감쇠 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 시간 정보 단위로 매칭된 상기 강우감쇠 데이터 및 상기 강우강도 데이터를 이더넷 통신망을 통해 상기 데이터 관리 장치에 송신하도록 상기 데이터 송수신 모듈을 제어하는 강우감쇠 데이터 및 강우강도 데이터를 수집 및 관리하는 시스템.
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