KR101944596B1 - 기상 데이터 보정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기상 데이터 보정 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 비행체(포탄, 로켓류)의 탄도 계산을 수행함에 있어 필요한 기상 데이터 보정 방법 및 장치에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 무유도 체계의 사격제원 계산시 수행하는 탄도 계산에 필요한 비행영역에 해당하는 고도까지 기상 데이터 계측이 이루어지지 않는 상황에서도 부족한 기상 데이터를 기상모델을 이용 추정함으로써 탄도 계산의 오차를 최소화 하고 사격제원 산출이 이루어 질 수 있다.

Description

기상 데이터 보정 방법 및 장치{Method and Apparatus for compensating meterological data}

본 발명은 기상 데이터 보정 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 비행체(포탄, 로켓류)의 탄도 계산을 수행함에 있어 필요한 기상 데이터 보정 방법 및 장치에 대한 것이다.

또한, 본 발명은 탄도 계산에 필요한 고도에 해당하는 기상 데이터 계측이 이루어지지 않았을 경우에 부족한 기상 데이터를 기상모델을 이용 추정함으로써 탄도 계산의 오차를 최소화 할 수 있는 기상 데이터 보정 방법 및 장치에 대한 것이다.

유도기능이 없는 무유도 탄 혹은 로켓은 사격 시 사격제원(사각, 방위각, 신관장입량)을 계산하기 위해 탄이 비행하는 고도에 해당하는 기상 데이터를 포함하여 추진제(혹은 장약) 온도, 저공풍, 탄 무게 변화량 등 탄 특성에 따라 다양한 데이터를 이용하게 된다. 이 중 고도 별 기상 데이터는 모든 무유도 탄 체계에서 사격제원 계산 시 사용하고 있다.

과거에는 책자 형태의 사표(Firing Tabular Table)와 탄도 기상 통보문(METBK)을 사용하여 계산병이 사격제원을 산출하였으며, 현대에 개발되는 무기체계에서는 하드웨어(H/W)와 소프트웨어(S/W)의 발전으로 발사대에 탑재된 컴퓨터를 이용하여 탄도 계산을 위한 미분 방정식을 직접 계산하는 방식을 적용함으로써 기존 사표 방식에 비해 사격제원의 신뢰도를 향상시켰다.

기상 데이터는 기구에 전자기상 측정 감지장치를 부착하여 기구가 상승함에 따라 탐지되는 기상정보(기압, 기온, 습도)를 분석하여 고도별 대기 상태를 측정한다. 풍향/풍속은 전자기기를 이용 기구의 움직임을 추적한 결과를 통해 획득된다. 야전포병의 경우 기상부대(기상반)에 의해 기상 데이터가 관측되고 측정된 제원을 용도에 맞게 조립하여 각 부대로 전파하게 된다.

현재 우리 군에서는 NATO(North Atlantic Treaty Organization) 기상 통보 양식을 채택 적용하고 있으며, 탄도 계산에 사용하는 기상 데이터는 컴퓨터 기상 통보문(METCM)으로서 선번호별 풍향, 풍속, 기온, 기압 데이터로 구성된다. 여기서 선번호는 00에서 26번까지 총27개의 고도층을 의미한다. 컴퓨터 기상통보문은 무유도탄 체계의 사거리 연장 추세에 따라 NATO에서는 선번호31번까지(총32개의 고도층), 미국에서는36번까지(총37개의 고도층) 확대 적용하고 있다.

기상부대에서는 기상 데이터를 관측함에 있어 관측고도가 최대 선번호 이하에서 종료 시 기상 통보문에 관측 불가능한 선번호에 대해 //////로 표시하게 된다.

도 1은 일반적인 탄도 계산에 활용되는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문의 선번호와 고도층 테이블을 나타내는 도면이다. 특히, 도 1은 선번호 코드로서 각 선번호가 의미하는 고도를 나타내며 MDP는 Meteorological Datum Plane으로써 기상 관측의 기준지점(기상 통보소)을 나타내는 기상제원면이라 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 선번호(110), 선번호(110)가 의미하는 고도(120), 각 선번호의 기상 데이터 산출의 근간이 되는 고도 영역(130)으로 구성된다.

무유도탄 체계에서는 기상 부대로부터 획득된 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산 수행 후 사격제원을 산출하게 된다. 하지만 탄이 비행하는 고도 이하의 선번호 까지만 관측된 경우에는 탄도 계산에 필요한 고도층에 대한 기상 데이터를 추정해야 하는 문제가 발생한다.

마지막으로 관측된 고도층의 기상 데이터를 동일하게 적용하는 경우에는 사격제원의 오차가 증가하거나 최대 사거리 부근에서는 사격제원 산출에 실패하는 경우가 발생되기도 한다.

도 2는 일반적인 탄도와 기상 통보문 선번호의 상관도를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 2는 탄도 계산에 필요한 기상 데이터의 선번호를 탄도와 함께 도시한 것이다. 여기서 곡선(210)은 탄도를 Line No.xx(220)는 기상 데이터의 선번호를 나타낸다. 도 2와 같이 탄도 계산을 정상적으로 수행하기 위해서는 기상 데이터가 선번호 15번까지 계측되어야만 한다.

도 3은 도 2에 따른 사격제원의 오차 특성을 나타내는 표이다. 즉 도 3은 도 2의 사격 조건에서 기상 관측이 탄도 계산에 필요한 선번호15번까지 계측이 되지 않았을 경우 사격제원(사각, 방위각, 비행시간)오차 특성을 나타낸다. 선번호 12번까지 관측이 되었고, 12번을 초과하는 부분에 대해서는 12번 값을 동일하게 적용 시 사격제원 산출에 실패함을 보여주고 있다.

선번호 13번까지 관측된 경우에는 정상적으로 관측되었을 경우 사각의 6.7% 증가된 사각이 산출됨을 확인할 수 있다. 비행시간의 경우에도 정상 경우보다 5.7% 증가된 것으로 분석되었다. 방위각 오차의 경우는 다른 사격제원에 비해 매우 작게 발생되었으며 이는 고공풍의 차가 주요 원인이 된다.

사각과 비행시간의 오차 발생 원인은 탄도 계산 시 항력의 증가로 인해 발생된다. 항력은 다음 수학식으로 표현된다.

여기서,

는 대기밀도, v는 대기 속도, s는 탄의 기준 면적, c_d로는 탄의 항력계수를 나타낸다.

따라서, 대기밀도

에 비례하여 발생되며 관측된 최대 선번호를 초과하는 영역에 대해 대기밀도를 고정 값으로 사용함에 따라 사격제원 오차가 증가하거나 사격제원 산출에 실패하는 문제가 발생된 것이다.

도 4는 일반적으로 관측된 선번호 이후 선번호에 대해 동일한 기온/기압 적용 시 대기밀도 특성을 보여주는 도면이다. 즉, 도 4는 표준기상 조건인 경우 선번호 15번까지 계측된 기상 데이터와 12번까지 계측된 기상 데이터를 통해 대기밀도를 비교한 것이다. 대기밀도는 다음식으로 계산된다.

여기서, 대기압(

, air pressure)과 가온도(

, virtual temperature)는 기상 데이터를 통해 획득된다. 여기서 실선(410)은 15번까지 계측된 기상 데이터를 이용해 계산된 대기밀도이며, 점선(420)은 12번까지 계측된 대기밀도 값을 15번까지 고정 값으로 표현하여 도시한 것이다.

또한 사격제원 산출이 불가한 경우 발사대 내부 컴퓨터에서 연산시간이 오래 소요되는 경우가 발생하여 기습사격 상황에서 사격제원 산출 결과가 늦게 전시됨에 따라 대응사격 반응시간 지연 등의 문제가 발생될 수 있다.

1. 한국공개특허번호 제10-1999-0047764호(발명의 명칭: 포병 사격목표 제원획득 시스템과 그 제원획득 및 획득된 제원의 전달방법) 2. 한국공개특허번호 제10-2011-0038488호(발명의 명칭: 포사격통제 시스템의 사격제원 계산 방법 및 그 장치)

1. 황용일, "수치적분 방식의 사격제원 유효성 판단 개선에 관한 연구"학위논문(석사) 아주대학교 2014년

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 탄도 계산을 통해 사격제원을 산출하는 무유도 탄 체계에서 계측된 기상 데이터가 탄이 비행하는 고도 영역을 포함하지 못하는 구간까지만 획득 되었을 경우 발생하는 사격제원 계산 오차를 최소화 할 수 있는 기상 데이터 보정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 탄도 계산을 통해 사격제원을 산출하는 무유도 탄 체계에서 계측된 기상 데이터가 탄이 비행하는 고도 영역을 포함하지 못하는 구간까지만 획득 되었을 경우 발생하는 사격제원 계산 오차를 최소화 할 수 있는 기상 데이터 보정 방법을 제공한다.

상기 기상 데이터 보정 방법은,

(a) 입력 모듈부가 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 기상 데이터를 입력받는 단계;

(b) 선번호 구분 모듈이 상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 단계;

(c) 기상 데이터 계산 모듈이 상기 미계측 선번호에 대하여 표준기상모델을 통해 추정하고 상기 정상 계측 선번호의 계측 데이터와 함께 보정 가상 데이터를 생성하는 단계; 및

(d) 사격 제원 산출 모듈이 상기 보정 가상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 상기 기상 데이터는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 표준기상모델은 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계는, 상기 정상 계측 선번호의 데이터를 이용하여 상기 미계측 선번호의 데이터를 추정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 기상 데이터는 MDP(Meteorological Datum Plane)에서의 고도, 기온 및 기압 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 (b) 단계에서 상기 미계측 선번호가 없으면 상기 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 미계측 선번호의 계측 데이터는 다수개의 정상 계측 선번호를 고려하여 산출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 미계측 선번호 및 계측 선번호의 데이터는 고도에 따른 기온 및 기압인 것을 특징으로 할 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 입력 모듈부가 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 제 1 기상 데이터를 입력받는 단계; (b) 선번호 구분 모듈이 상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 단계; (c) 기상 데이터 계산 모듈이 상기 정상 계측 선번호 중 다수의 정상 계측 선번호의 계측 데이터를 이용하여 다수의 MDP(Meteorological Datum Plane) 기상 데이터를 추정하는 단계; (d) 상기 기상 데이터 계산 모듈이 상기 다수의 MDP 기상 데이터를 이용하여 평균값을 산출하고 상기 평균값 및 표준기상모델을 이용하여 상기 미계측 선번호의 추정 데이터를 생성하는 단계; (e) 상기 기상 데이터 계산 모듈이 상기 추정 데이터 및 상기 계측 데이터로 이루어지는 제 2 기상 데이터를 생성하는 단계; 및 (f) 사격 제원 산출 모듈이 상기 제 2 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 기상 데이터를 입력받는 입력 모듈부; 상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 선번호 구분 모듈; 이 상기 미계측 선번호에 대하여 표준기상모델을 통해 추정하고 상기 정상 계측 선번호의 계측 데이터와 함께 보정 가상 데이터를 생성하는 기상 데이터 계산 모듈; 및 이 상기 보정 가상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 사격 제원 산출 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 제 1 기상 데이터를 입력받는 입력 모듈부; 상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 선번호 구분 모듈; 상기 정상 계측 선번호 중 다수의 정상 계측 선번호의 계측 데이터를 이용하여 다수의 MDP(Meteorological Datum Plane) 기상 데이터를 추정하고, 상기 기상 데이터 계산 모듈이 상기 다수의 MDP 기상 데이터를 이용하여 평균값을 산출하고 상기 평균값 및 표준기상모델을 이용하여 상기 미계측 선번호의 추정 데이터를 생성하고, 상기 추정 데이터 및 상기 계측 데이터로 이루어지는 제 2 기상 데이터를 생성하는 기상 데이터 계산 모듈; 및 상기 제 2 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 사격 제원 산출 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 무유도 체계의 사격제원 계산시 수행하는 탄도 계산에 필요한 비행영역에 해당하는 고도까지 기상 데이터 계측이 이루어지지 않는 상황에서도 부족한 기상 데이터를 기상모델을 이용 추정함으로써 탄도 계산의 오차를 최소화 하고 사격제원 산출이 이루어 질 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 제안된 알고리즘을 무유도 체계에 적용함으로서 비우호적인 전장 환경에서 무유도 체계의 효과를 달성하고 극대화시키는데 중요한 역할을 수행할 것으로 기대할 수 있다는 점을 들 수 있다.

도 1은 일반적인 탄도 계산에 활용되는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문의 선번호와 고도층 테이블을 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 탄도와 기상 통보문 선번호의 상관도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 2에 따른 사격제원의 오차 특성을 나타내는 표이다.
도 4는 일반적으로 관측된 선번호 이후 선번호에 대해 동일한 기온/기압 적용 시 대기밀도 특성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기상 데이터 보정 장치(500)의 구성 블록도이다.
도 6은 일반적인 고고도에서의 풍향 계측 데이터를 보여주는 그래프이다.
도 7은 일반적인 고고도에서의 풍속 계측 데이터를 보여주는 그래프이다.
도 8은 일반적인 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준 대기 모델을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기상통보소(MDP)에서의 고도, 기온, 기압 정보와 ICAO 표준대기모델을 이용한 기상 데이터 추정 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 10은 도 9에 따른 추정 결과 비교 데이터를 보여주는 비교표이다.
도 11은 도 9에 따른 추정 결과를 보여주는 고도-가상온도 그래프이다.
도 12는 도 9에 따른 추정 결과를 보여주는 고도-압력 그래프이다.
도 13은 도 9에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-대기밀도오차 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 계측된 데이터로부터 기상통보소(MDP: Meteorological Datum Plane)에서의 기온, 기압 추정식을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 기상통보소(MDP)에서의 기온, 기압 정보와 ICAO 표준대기모델을 이용한 기상 데이터 추정 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 16은 도 15에 따른 추정 결과 비교 데이터를 보여주는 비교표이다.
도 17은 도 15에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-가상온도 그래프이다.
도 18은 도 15에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-압력 그래프이다.
도 19는 도 15에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-대기밀도 오차 그래프이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 사격제원 산출에 적용한 분석 데이터를 적용한 비교표이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 보정기상 데이터를 적용/미적용하는 실험 케이스의 개념을 보여주는 표이다.
도 22는 도 21에 따른 사격제원 산출에 적용하여 분석한 발사각 오차-사정거리 그래프이다.
도 23은 도 21에 따른 사격제원 산출에 적용하여 분석한 방위각 오차-사정거리 그래프이다.
도 24는 도 21에 따른 사격제원 산출에 적용하여 분석한 비행시간 오차-사정거리 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 기상 데이터 보정 방법 및 장치를 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기상 데이터 보정 장치(500)의 구성 블록도이다. 도 5를 참조하면, 기상 데이터 보정 장치(500)는 관측 장비(501)로부터 기상 데이터를 입력받는 입력모듈(510), 기상 데이터를 이용하여 선번호를 구분하는 선번호 구분 모듈(520), 탄도 계산에 필요한 비행영역에 해당하는 고도까지 기상 데이터 계측이 이루어지지 않는 경우 관측된 고도 이후 필요한 고도영역까지 기상 데이터를 추정하기 위한 보정 기상 데이터를 산출하는 기상 데이터 계산 모듈(530), 및 보정 기상 데이터를 이용하여 사격 제원을 산출하는 사격 제원 산출 모듈(540) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

명세서에 기재된 "모듈"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

특히, 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

도 6은 일반적인 고고도에서의 풍향 계측 데이터를 보여주는 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고고도에서의 풍속 계측 데이터를 보여주는 그래프이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 월별 고도에 따른 풍향과 풍속 데이터를 그림으로 도시한 것이다. 즉, 고도에 따른 풍향 및 풍속에 대한 1월 계측 데이터(610), 3월 계측 데이터(620), 5월 계측 데이터(630), 7월 계측 데이터(640), 9월 계측 데이터(650), 11월 계측 데이터(660)가 도시된다.

도 6 및 도 7에서 보듯이 낮은 고도에 비해 높은 고도에서의 풍향과 풍속의 변화량은 상대적으로 적다. 이에 따라 관측된 마지막 선번호의 값과 동일한 값을 적용하는 구간이 적은 경우 사격제원의 오차도 작게 나타나는 특징이 있다.

도 8은 일반적인 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준 대기 모델을 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, ICAO 표준 대기 모델은, 평균 해수면에서의 표준 기상 데이터(810), 층별 고도에 대한 기온 변화량 및 기온/기압 데이터(820), 고도별 기온, 기압에 대한 수학적 모델(830), 기온, 기압을 이용한 대기밀도, 음속을 계산하는 수학적 모델식(840), 마지막으로 지오포텐셜 고도와 기하학적 고도 사이의 변환 관계를 나타낸 수학식(850) 등을 포함한다.

표준 기상 데이터(810)는 압력(P₀), 밀도(

), 온도(T0), 음속(

), 중력 가속도(

) 등을 갖는다.

기온/기압 데이터(820)는 지오포텐셜 고도(H), 기하학적 고도(h), 경과율(Lapse rate), 온도(T(Kelvin)), 대기 압력(

) 등을 갖는다.

수학적 모델(830)은 온도 및 압력에 대한 수학식 모델을 갖는다. 이를 나타내면 다음과 같다.

여기서, T_b는 하한 온도이고, H_b는 하한 지오포텐셜 고도이고,

는 경과율(lapse rate)이다.

수학적 모델식(840)은 다음 수학식과 같다.

여기서, R은 특정 가스 기체 상수이고,

는 음속이다.

수학식(850)은 다음과 같다.

여기서, re는 6,356,766m이다.

군에서 사용하는 고도는 기하학적 고도이며 도 8에 표현된 수식에 고도층과 고도값을 기하학적 고도로 변경하여 적용하거나 기하학적 고도를 지오포텐셜고도로 변환하여 적용한다.

도 8에 표현된 수학적 모델식(830)을 살펴보면 특정 고도에서의 값을 알면 나머지 고도에 대한 값 추정이 가능함을 알 수 있다. 예로 지오포텐셜고도 0m에서 기온이 293.15K이고 기압이 1000hPa인 경우 13,000m에서의 기온과 기압을 계산하는 방법을 표 1에 도시하였다.

[표 1]

즉, 위 표1은 ICAO 표준기상모델을 이용하여 임의의 고도에서의 기온, 기압 데이터를 산출한 예시이다.

본 발명의 일실시예는 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델을 이용하여 0 ~ 26번까지의 선번호 중 관측되지 못한 선번호에 해당하는 기온, 기압 데이터를 추정한다. 특히, 풍향과 풍속에 대해서는 추정방법이 없기 때문에 관측되지 못한 선번호의 데이터는 마지막으로 관측된 선번호의 값을 동일하게 적용한다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기상통보소(MDP)에서의 고도, 기온, 기압 정보와 ICAO 표준대기모델을 이용한 기상 데이터 추정 과정을 보여주는 흐름도이다. 특히, 도 9는 ICAO 표준 기상 모델과 MDP(Meteorological Datum Plane)에서의 고도, 기온, 기압 정보를 활용하여 계측되지 않은 고도에 해당하는 기온과 기압을 추정하는 과정을 나타내는 순서도이다.

도 9를 참조하면, 기상부대의 관측 장비(도 5의 501)에서 관측한 기상 데이터로서 탄도 계산에 활용되는 METCM을 의미하며 참고로 METCM(computer meteorological message)이라는 기상 통보문에는 기상 관측이 이루어진 MDP에서의 고도, 기온, 기압 정보와 함께 선번호 정보가 함께 입력 모듈부(도 5의 510)로 전달된다(단계 S910).

선번호 구분 모듈(520)은 획득된 METCM 기상 통보문의 선번호 정보에서 계측이 정상적으로 이루어진 선번호를 확인한다(단계 S920). 즉, 선번호 정보에서 계측이 정상적으로 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분한다.

이후, 선번호가 특정 임계치(N)에 도달하는지를 확인한다(단계 S921). 부연하면, 선번호가 특정 임계치인 26에 도달하는지를 확인한다.

단계 S921에서 선번호가 특정 임계치에 도달하지 않으면 탄도 계산에 필요한 비행영역에 해당하는 고도까지 기상 데이터의 계측이 이루어지지 않은 상태에 있다. 따라서, 이 경우, 기상 데이터 계산 모듈은 관측된 고도 이후 필요한 고도영역까지 ICAO 표준기상모델을 이용하여 관측되지 않은 선번호의 기상 데이터를 포함하는 보정 가상 데이터를 계산한다(단계 S930).

마지막으로, 사격제원 산출 모듈(540)은 선번호 0 ~ 26번까지의 보정 기상 데이터를 이용하여 사격제원을 산출한다(단계 S940). 물론, 단계 S921에서 선번호가 특정 임계치에 도달하면 모든 선번호에 대한 계측이 이루어진 상태이므로 이 경우 사격제원 산출 모듈(540)은 기상 데이터를 이용하여 바로 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출할 수 있다.

도 9의 일실시예에 따른 경우, MDP에서의 고도, 기온, 기압 정보를 활용하여 추정하는 방식으로 고도가 증가함에 따라 모델과 실제 계측값과의 오차가 커지는 특성이 있다. 이러한 오차를 최소화하기 위한 방안은 기상 데이터 보정이 시작되는 선번호와 관측이 완료된 선번호의 관계를 통해 도출할 수 있다.

즉 계측된 계측 데이터의 정상 계측 선번호가 N이라 가정할 때 N+1번부터 미계측 선번호에 대하여 보정을 수행하게 된다. 선번호 N과 N+1의 기상 데이터가 울퉁불퉁(spiky)하지 않고 부드럽게(smooth) 연결되기 위해서는 ICAO 표준기상모델을 통해 계측된 마지막 선번호 N에서의 기온과 기압 데이터를 추정했을 경우 그 값이 유사하도록 하는 것이다. 또한 미계측 선번호 N의 데이터만 고려하기 보다는 N-(m-1) ~ N까지 m개의 데이터를 고려하여 미계측 선번호 N+1 ~ 26번까지 추정하는 것이 고도에 따른 부드러운 기온, 기압 데이터 산출이 가능하다.

도 10은 도 9에 따른 추정 결과 비교 데이터를 보여주는 비교표이다. 도 10을 참조하면, 실제 계측된 기상 데이터를 이용하여 추정 성능을 확인한 예이다. 여기서 계측값(1010은 실제 선번호 26번까지 계측된 기상 데이터이며, 추정값(1020)은 선번호 12번까지 관측이 되었다는 가정하에 13번부터 추정한 값을 도시한 것이다. 마지막 오차(1030)는 실제 계측된 값과 추정치의 오차를 도시한 것이다.

도 11은 도 9에 따른 추정 결과를 보여주는 고도-가상온도 그래프이다. 도 11을 참조하면, METCM(computer meteorological message)(1110), 마지막으로 계측되었다고 가정하는 선번호 12인 정상 계측 선번호(1130), 미계측 선번호인 선번호 13번부터 보정된 보정 METCM(1120)의 고도에 따른 가상 온도이다. 즉 보정 METCM(1120)은 보정 기상 데이터로서 선번호 12번까지 관측이 되었다는 가정하에 선번호 13번부터 추정한 값을 도시한 것이다.

도 12는 도 9에 따른 추정 결과를 보여주는 고도-압력 그래프이다. 도 12를 참조하면, METCM(computer meteorological message)(1210), 마지막으로 계측되었다고 가정하는 선번호 12인 정상 계측 선번호(1230), 미계측 선번호인 선번호 13번부터 보정된 보정 METCM(1220)의 고도에 따른 기압이다. 즉 보정 METCM(1320)은 보정 기상 데이터로서 선번호 12번까지 관측이 되었다는 가정하에 선번호 13번부터 추정한 값을 도시한 것이다. 특히, 도 11 및 12에 도시된 기온 및 기압은 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델을 이용하여 추정된 기온 및 기압이 된다.

도 13은 도 9에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-대기밀도오차 그래프이다. 도 13을 참조하면, 추정된 추정 데이터와 계측된 계측 데이터를 이용해 대기 밀도를 계산하고 그 오차(1310)를 도시한 것이다. 즉, 마지막으로 계측되었다고 가정하는 선번호 12인 정상 계측 선번호(1320)를 기준으로 이전에는 오차가 없으나, 이후에는 오차(1310)가 발생한다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 계측된 데이터로부터 기상통보소(MDP: Meteorological Datum Plane)에서의 기온, 기압 추정식을 보여주는 도면이다. 즉, 도 14는 ICAO 표준 기상 모델을 이용하여 관측된 선번호에서의 기온과 기압을 이용하여 역으로 MDP에서의 기온과 기압을 추정하는 식을 나타낸 것이다. 기온 추정식(1410)은 MDP에서의 기온을 추정할 수 있는 식을 의미하고, 기압 추정식(1420)은 기압을 추정할 수 있는 식을 의미한다. 이 식의 의미를 살펴보면 계측 데이터로부터 MDP에서의 기온, 기압을 추정한 후 그 값을 이용 ICAO 표준기상모델을 적용하면 역으로 계측 데이터와 동일한 값을 산출할 수 있음을 알 수 있다. 기압 추정식(1420)에서 Line.No.는 선번호를 나타내고, MDP는 MDP(Meteorological Datum Plane)에서의 값을 나타낸다.

위 도 14 및 도 5에 제시된 모델을 이용하여 기상 데이터를 추정할 수 있다. 이를 보여주는 도면이 도 15이다.

도 15는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 기상통보소(MDP)에서의 기온, 기압 정보와 ICAO 표준대기모델을 이용한 기상 데이터 추정 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 15를 참조하면, 기상부대의 관측 장비(도 5의 501)로부터 METCM 기상 통보문의 기상 데이터가 입력 모듈부(도 5의 510)로 전달된다(단계 S1510).

선번호 구분 모듈(520)은 획득된 METCM 기상 통보문의 선번호 정보에서 계측이 정상적으로 이루어진 선번호를 확인한다(단계 S1520).

이후, 선번호가 특정 임계치(N)에 도달하는지를 확인한다(단계 S1530). 부연하면, 선번호가 특정 임계치인 26에 도달하는지를 확인한다. 단계 S1530은 관측이 완료된 정상 계측 선번호를 확인하는 과정이다. 특히, 단계 S1530은 최대 선번호와 관측 선번호를 비교하는 과정으로서 관측된 선번호가 최대 선번호와 같은 경우에는 데이터 보정이 불필요하여 획득된 기상 데이터를 사격제원 계산을 수행하는데 적용한다.

단계 S1530에서 그렇지 않을 경우에는 기상 데이터 추정을 수행하는 과정(단계 S1540 내지 S1550)을 진행함을 보여주고 있다.

관측이 완료된 정상 계측 선번호 N 중 N-(m-1) ~ N까지의 m개의 계측 데이터를 이용하여 MDP에서의 m개의 MDP 기상 데이터(즉, 기온/기압)를 추정한다(단계 S1540). 도 14에서 제시한 식을 이용 MDP에서의 기온/기압을 추정한다.

이후, m개의 MDP 기상 데이터의 평균값을 계산하고, 이를 이용하여 미계측 선번호 (N+1 ~ 26)의 기상 데이터를 계산한다(단계 S1550). 즉, 계산된 m개의 MDP에서의 기온, 기압 데이터의 평균을 구하고, 도 8에서 제시한 모델(즉, ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델)을 이용 N+1 ~ 26의 기온과 기압을 추정한다.

결국 선번호 0 ~ N까지는 관측된 계측 데이터, N+1 ~ 26까지는 계측된 계측 데이터로부터 추정된 추정 데이터로 구성된 보정된 METCM 기상 통보문을 산출하게 된다.

이후, METCM을 이용 탄도계산을 수행하고, 사격제원을 산출한다(단계 S1560).

도 16은 도 15에 따른 추정 결과 비교 데이터를 보여주는 비교표이다. 도 16을 참조하면, 관측은 선번호 12번까지 되었다고 가정하고 선번호 13번에서 26번까지 추정한 결과이다. 도 10과 비교하면 관측이 완료된 선번호 12번에서 추정된 13번부터의 데이터가 부드럽게 작은 오차를 보임을 알 수 있다. 도 16에서 계측 데이터인 계측값(1610)은 실제 선번호 0번부터 선번호 26번까지 계측된 기상 데이터이며, 추정 데이터인 추정값(1620)은 선번호 0번부터 선번호 12번까지 관측이 되었다는 가정하에 13번부터 도 15에 도시된 본 발명의 다른 일실시예에 의해 추정한 추정값을 도시한 것이다. 마지막 오차(1630)는 실제 계측된 값과 추정치의 오차를 도시한 것이다.

도 17은 도 15에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-가상온도 그래프이다. 도 17을 참조하면, METCM(computer meteorological message)(1710), 마지막으로 계측되었다고 가정하는 선번호 12인 정상 계측 선번호(1740), 도 9의 일실시예에 따른 미계측 선번호인 선번호 13번부터 보정된 보정 METCM(1720)의 고도에 따른 가상 온도, 도 15의 다른 일실시예에 따른 미계측 선번호인 선번호 13번부터 보정된 보정 METCM(1730)의 고도에 따른 가상 온도이다. 즉 보정 METCM(1720,1730)은 보정 기상 데이터로서 선번호 12번까지 관측이 되었다는 가정하에 선번호 13번부터 추정한 값을 도시한 것이다.

도 18은 도 15에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-압력 그래프이다. 도 18을 참조하면, METCM(computer meteorological message)(1810), 마지막으로 계측되었다고 가정하는 선번호 12인 정상 계측 선번호(1840), 도 9의 일실시예(즉, 방안 1)에 따른 미계측 선번호인 선번호 13번부터 보정된 보정 METCM(1820)의 고도에 따른 기압, 도 15의 일실시예(즉, 방안 2)에 따른 미계측 선번호인 선번호 13번부터 보정된 보정 METCM(1830)의 고도에 따른 기압이다. 즉 보정 METCM(1820,1830)은 보정 기상 데이터로서 선번호 12번까지 관측이 되었다는 가정하에 선번호 13번부터 추정한 값을 도시한 것이다.

도 19는 도 15에 따른 추정 결과를 보여주는 높이-대기밀도 오차 그래프이다. 도 19를 참조하면, 추정된 추정 데이터와 계측된 계측 데이터를 이용해 대기 밀도를 계산하고 그 오차(1910,1920)를 도시한 것이다. 즉, 도 9의 일실시예(방안 1) 및 도 15의 다른 일실시예(방안2)에 따른 선번호 13번부터 모델을 적용하여 추정된 기상 데이터와 계측된 기상 데이터를 이용해 대기 밀도를 계산하고 그 차를 도시한 것이다. 도 15의 다른 일실시예에 따른 추정 방법이 도 8의 일실시예에 따른 추정 방법보다 매우 우수한 추정 성능을 보임을 확인할 수 있다.

대기밀도의 오차가 실제와 작은 경우에는 항력계산 오차를 줄여주며 또한 기온의 차가 작으면 음속 계산 오차가 작아진다. 이는 항력계수 참조에 사용되는 마하수(Mach No.)의 오차를 작게 한다. 결국 기온과 기압의 추정 성능은 사격제원 산출을 위해 수행되는 탄도 계산의 정확도에 많은 영향을 미치기 때문에 매우 중요한 요소 중에 하나이다.

또한, 무유도 로켓의 장사정화에 따라 탄이 비행하는 고도가 20km를 초과함에 따라 NATO와 미국에서는 고도 30km까지 선번호를 확장 운용하고 있다. 이에 따라 ICAO 표준기상모델을 이용하여 도 14에서 제시된 것과 같이 고도 약 20 ~ 32km에 대해 식을 유도함으로써 본 발명에서 제안된 방법을 적용하는 것이 가능하다.

도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 사격제원 산출에 적용한 분석 데이터를 적용한 비교표이다. 즉, 도 20은 도 15의 다른 일실시예(즉, 방안2)에 따른 알고리즘을 적용하여, 부족한 기상 데이터를 보정함으로서 부족한 기상 데이터를 이용했을 경우 사격제원 산출 결과와 비교를 실시한 예이다.

도 20의 사격제원 계산 오차는 월별 기상 데이터를 이용하여 사거리별 사격제원 계산 오차를 분석하고, 그 오차의 평균을 사거리별로 도시한 것이다. 이를 두 개의 경우로 구분할 수 있다. 즉, 기상 데이터를 보정하지 않은 경우(2010)와 도 15의 다른 일실시예(즉, 방안2)에 따른 보정된 기상 데이터(즉, 보정 기상 데이터)를 적용하는 경우(2020)로 구성될 수 있다.

기상 데이터를 보정하지 않은 경우(2010)는 탄도 계산에 필요한 선번호가 1개에서 3개까지 부족한 경우 마지막으로 계측된 기온, 기압, 풍향, 풍속 데이터를 그대로 적용했을 경우이다. 사각과 비행시간의 값을 살펴보면 부족한 선번호 개수가 늘어남에 따라 증가하는 특성을 보인다. 이는 대기밀도 값이 계측된 선번호 이후 고정된 값을 사용하였기 때문이다.

또한, 이러한 영향은 장사거리 이상에서 선번호가 2~3개 부족 시 사격제원 산출이 불가능한 경우를 발생시킴을 확인하였다. 마지막으로 방위각 오차의 경우 부족한 선번호가 증가함에 따라 커지는 특성은 있으나 사각에 비해서 작게 발생 하였다. 사각과 방위각의 오차는 각각 사거리와 편의 오차를 유발한다. 또한 시한신관을 사용하는 무기체계에서 비행시간의 오차는 탄두의 정상적인 동작을 방해하여 표적에 대한 정확도와 효과를 저해 시키는 중요한 요소가 된다.

보정된 기상 데이터(즉, 보정 기상 데이터)를 적용하는 경우(2020)는 본 발명의 다른 일실시예(도 15)에서 제안한 기상 보정 알고리즘을 적용하여 사격제원을 산출한 결과를 나타낸 것이다. 우선 최대 사거리에 대해서도 사격제원 산출이 보장됨을 확인할 수 있다.

또한 사각 및 비행시간 오차가 매우 작아졌음을 알 수 있다. 최대 사거리 부근에서의 사각 오차가 1밀 이상으로 나타났지만 최대 사거리 부근에서는 사각 변화에 대한 사거리 변화량이 매우 작기 때문에 동일 오차에 대해 단사거리에 비해 사거리 오차가 크게 발생하지 않는다. 이는 탄착 시 탄의 자세가 단사거리에 비해 최대사거리 부근에서 수직에 가까워지는 특성으로도 이해할 수 있다.

또한, 풍향과 풍속 데이터에 대한 보정은 수행하지 않기 때문에 방위각 오차의 개선 효과는 크지 않다. 그러나 그 양이 매우 작기 때문에 큰 탄착 오차를 유발하지는 않는다. 또한 도 6 및 도 7과 같이 높은 고도에서 풍향, 풍속의 변화가 낮은 고도보다 상대적으로 작기 때문에 장사거리 이상 부근에서의 방위각 오차가 크게 발생하지 않음을 확인할 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 보정기상 데이터를 적용/미적용하는 실험 케이스의 개념을 보여주는 표이다. 도 21을 참조하면, case 1 내지 case 3의 경우 보정 기장 데이터를 적용하지 않으며 선번호 부족 개수를 각각 1,2,3으로 하였고, case 4 내지 case 6의 경우 보정 기상 데이터를 적용하고 선번호 부족 개수를 각각 1,2,3으로 하였다.

도 22는 도 21에 따른 사격제원 산출에 적용하여 분석한 발사각 오차-사정거리 그래프이고, 도 23은 도 21에 따른 사격제원 산출에 적용하여 분석한 방위각 오차-사정거리 그래프이며, 도 24는 도 21에 따른 사격제원 산출에 적용하여 분석한 비행시간 오차-사정거리 그래프이다.

500: 기상 데이터 보정 장치
501: 관측 장비
510: 입력모듈
520: 선번호 구분 모듈
530: 기상 데이터 계산 모듈
540: 사격 제원 산출 모듈

Claims (13)

1. (a) 입력 모듈부가 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 기상 데이터를 입력받는 단계;
   (b) 선번호 구분 모듈이 상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 단계;
   (c) 기상 데이터 계산 모듈이 상기 미계측 선번호에 대하여 표준기상모델을 통해 추정하고 상기 정상 계측 선번호의 계측 데이터와 함께 보정 가상 데이터를 생성하는 단계; 및
   (d) 사격 제원 산출 모듈이 상기 보정 가상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하며,
   상기 기상 데이터는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문이고,
   상기 (c) 단계는, 상기 정상 계측 선번호의 데이터를 이용하여 상기 미계측 선번호의 데이터를 추정하며,
   상기 (d) 단계는, 상기 (b) 단계에서 상기 미계측 선번호가 없으면 상기 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하며,
   상기 표준기상모델은 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델이고,
   상기 기상 데이터는 MDP(Meteorological Datum Plane)에서의 고도, 기온 및 기압 정보를 포함하며,
   상기 미계측 선번호에서 풍향과 풍속은 마지막으로 관측된 선번호의 값과 동일하게 적용되는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 미계측 선번호의 계측 데이터는 다수개의 정상 계측 선번호를 고려하여 산출되는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 방법.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 미계측 선번호 및 계측 선번호의 데이터는 고도에 따른 기온 및 기압인 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 방법.
   
9. (a) 입력 모듈부가 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 제 1 기상 데이터를 입력받는 단계;
   (b) 선번호 구분 모듈이 상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 단계;
   (c) 기상 데이터 계산 모듈이 상기 정상 계측 선번호 중 다수의 정상 계측 선번호의 계측 데이터를 이용하여 다수의 MDP(Meteorological Datum Plane) 기상 데이터를 추정하는 단계;
   (d) 상기 기상 데이터 계산 모듈이 상기 다수의 MDP 기상 데이터를 이용하여 평균값을 산출하고 상기 평균값 및 표준기상모델을 이용하여 상기 미계측 선번호의 추정 데이터를 생성하는 단계;
   (e) 상기 기상 데이터 계산 모듈이 상기 추정 데이터 및 상기 계측 데이터로 이루어지는 제 2 기상 데이터를 생성하는 단계; 및
   (f) 사격 제원 산출 모듈이 상기 제 2 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하며,
   상기 기상 데이터는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문이고,
   상기 (c) 단계는, 상기 정상 계측 선번호의 데이터를 이용하여 상기 미계측 선번호의 데이터를 추정하며,
   상기 (d) 단계는, 상기 (b) 단계에서 상기 미계측 선번호가 없으면 상기 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 단계;를 포함하며,
   상기 표준기상모델은 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델이고,
   상기 미계측 선번호에서 풍향과 풍속은 마지막으로 관측된 선번호의 값과 동일하게 적용되는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 방법.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 기상 데이터를 입력받는 입력 모듈부;
    상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 선번호 구분 모듈;
    이 상기 미계측 선번호에 대하여 표준기상모델을 통해 추정하고 상기 정상 계측 선번호의 계측 데이터와 함께 보정 가상 데이터를 생성하는 기상 데이터 계산 모듈; 및
    이 상기 보정 가상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 사격 제원 산출 모듈;을 포함하며,
    상기 기상 데이터는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문이고,
    상기 정상 계측 선번호의 데이터를 이용하여 상기 미계측 선번호의 데이터를 추정하며,
    상기 기상 데이터 계산 모듈은 상기 미계측 선번호가 없으면 상기 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하며,
    상기 표준기상모델은 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델이고,
    상기 기상 데이터는 MDP(Meteorological Datum Plane)에서의 고도, 기온 및 기압 정보를 포함하며,
    상기 미계측 선번호에서 풍향과 풍속은 마지막으로 관측된 선번호의 값과 동일하게 적용되는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 장치.
    
13. 관측 장비로부터 선번호 정보를 포함하는 제 1 기상 데이터를 입력받는 입력 모듈부;
    상기 선번호 정보로부터 정상적으로 계측이 이루어진 정상 계측 선번호와 계측이 이루어지지 않은 미계측 선번호로 구분하는 선번호 구분 모듈;
    상기 정상 계측 선번호 중 다수의 정상 계측 선번호의 계측 데이터를 이용하여 다수의 MDP(Meteorological Datum Plane) 기상 데이터를 추정하고, 상기 기상 데이터 계산 모듈이 상기 다수의 MDP 기상 데이터를 이용하여 평균값을 산출하고 상기 평균값 및 표준기상모델을 이용하여 상기 미계측 선번호의 추정 데이터를 생성하고, 상기 추정 데이터 및 상기 계측 데이터로 이루어지는 제 2 기상 데이터를 생성하는 기상 데이터 계산 모듈; 및
    상기 제 2 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하는 사격 제원 산출 모듈;을 포함하며,
    상기 기상 데이터는 METCM(computer meteorological message) 기상 통보문이고,
    상기 정상 계측 선번호의 데이터를 이용하여 상기 미계측 선번호의 데이터를 추정하며,
    상기 기상 데이터 계산 모듈은 상기 미계측 선번호가 없으면 상기 기상 데이터를 이용하여 탄도 계산을 위한 사격제원을 산출하며,
    상기 표준기상모델은 ICAO(International Civil Aviation Organization) 표준기상모델이고,
    상기 미계측 선번호에서 풍향과 풍속은 마지막으로 관측된 선번호의 값과 동일하게 적용되는 것을 특징으로 하는 기상 데이터 보정 장치.

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