KR102095963B1 - 기상 관측 수신 장치 및 그 안테나 조향 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 기상 관측 수신 장치는 지향성 안테나와, 대기의 기상 상태를 측정하여 송신하는 기상 관측기로부터 신호를 수신하는 지향성 안테나를 포함하는 수신부와, 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 조정부와, 기상 관측기로부터 수신된 신호에 기초하여 산출한 기상 관측기의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하도록 조정부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

기상 관측 수신 장치 및 그 안테나 조향 방법{RECEPTION DEVICE FOR AIR OBSERVATION AND ANTENNA STEERING METHOD THEREFOR}
본 발명은 기상 관측기로부터 신호를 수신하는 기상 관측 수신 장치와 이러한 기상 관측 수신 장치에서 신호 수신을 위하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 방법에 관한 것이다.
지구표면을 감싸고 있는 대기는 인간생활에 밀접한 영향을 미치고 있고, 이러한 대기의 구조와 변동을 파악하기 위하여 기상 관측기를 사용하고 있으며, 대기 관측용 기상 관측기의 예로서 라디오존데(Radiosonde)가 이용되고 있다. 예를 들어, 라디오존데는 기온 센서, 습도 센서, GPS(Global Positioning System) 센서 등을 장착한 관측 기기를 풍선 등과 같은 부유체에 매달아 대기 중으로 날려 보낸다. 이후, 라디오존데와 같은 기상 관측기로부터 송신되는 대기에 대한 관측 신호를 지상의 기상 관측 수신 장치에서 수신 받아 대기의 상층 상태를 파악하게 된다.
종래 기술에 따르면 지상의 기상 관측 수신 장치는 대기 상측에 부유된 상태의 기상 관측기로부터 송신되는 신호를 수신하기 위한 무지향성 안테나를 포함하고, 기상 관측기의 위치 변화에 대응하기 위하여 복수의 무지향성 안테나를 채용하고 있다. 예컨대, 7개의 무지향성 안테나를 채용할 수 있고, 7개의 무지향성 안테나를 소정의 각도 간격을 가지도록 방사상으로 배치할 수 있으며, 바람의 영향에 따른 기상 관측기의 위치 변화에 따라 7개의 무지향성 안테나가 선택적으로 활성화되어 기상 관측기에 의한 관측 신호를 수신할 수 있다.
그러나 종래 기술에 따른 기상 관측 수신 장치는 바람의 영향에 따른 기상 관측기의 위치 변화에 대응하기 위해 여러 개의 무지향성 안테나를 채용함에 따라 비용이 상승하였다.
아울러, 기상 관측기의 고도가 약 30Km일 때까지 기상 관측 수신 장치가 기상 관측기에 의한 관측 신호를 수신할 수 있는 것으로 알려져 있으나 주파수 간섭이 발생하면 기상 관측기의 고도가 약 20Km일 때도 기상 관측 수신 장치에 의한 관측 신호의 수신이 중단되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0119729호, 공개일자 2018년 11월 05일.
일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 기상 관측기의 위치 변화에 대응하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 기상 관측 수신 장치 및 그 안테나 조향 방법을 제공하는 것이다.
해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
제 1 관점에 따른 기상 관측 수신 장치는, 지향성 안테나와, 대기의 기상 상태를 측정하여 송신하는 기상 관측기로부터 신호를 수신하는 지향성 안테나를 포함하는 수신부와, 상기 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 조정부와, 상기 기상 관측기로부터 수신된 신호에 기초하여 산출한 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 상기 지향각을 조정하도록 상기 조정부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 제 1 시점에 산출된 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상기 상호간 관계 정보로서 산출하고, 상기 제 1 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환하며, 상기 제 1 시점부터 소정의 시간이 경과한 제 2 시점에 산출된 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상기 상호간 관계 정보로서 산출하고, 상기 제 2 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환하며, 상기 제 2 시점의 구면 위치 정보와 상기 제 1 시점의 구면 위치 정보의 변화량에 기초하여 특정 시간 동안에 조정할 상기 지향각의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 지향각의 변화량에 기초하여 상기 지향성 안테나의 지향각을 조정하도록 상기 조정부를 제어할 수 있다.
제 2 관점에 따른 기상 관측 수신 장치에서 수행하는 안테나 조향 방법은, 대기의 기상 상태를 측정하여 송신하는 기상 관측기로부터 상기 기상 관측 수신 장치의 지향성 안테나를 통해 신호를 수신하는 단계와, 상기 기상 관측기로부터 수신된 신호에 기초하여 산출한 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 상기 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 단계는, 제 1 시점에 산출된 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상기 상호간 관계 정보로서 산출하는 단계와, 상기 제 1 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환하는 단계와, 상기 제 1 시점부터 소정의 시간이 경과한 제 2 시점에 산출된 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상기 상호간 관계 정보로서 산출하는 단계와, 상기 제 2 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환하는 단계와, 제 2 시점의 구면 위치 정보와 제 1 시점의 구면 위치 정보의 변화량에 기초하여 특정 시간 동안에 조정할 지향각의 변화량을 산출하는 단계와, 상기 산출된 지향각의 변화량에 기초하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치는 기상 관측기의 위치 변화에 대응하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하기 때문에 단일의 지향성 안테나만을 채용하여 기상 관측 시스템을 구현할 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교할 때에 안테나의 개수가 대폭 감소되기 때문에 비용이 감소된다.
아울러, 기상 관측기의 위치 변화에 대응하여 안테나의 지향각을 자동으로 정확하게 조향할 수 있기 때문에 종래 기술과는 달리 주파수 간섭이 회피되어 수신감도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치를 포함하는 기상 관측 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치에 포함되는 조정부의 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치(200)에서 수행하는 안테나 조향 방법을 설명하기 위한 흐름도들로서, 도 3은 안테나 조향 방법의 전체 흐름도이고, 도 4는 지향각 조정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5 내지 도 7은 기상 관측기의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보를 구면 좌표계를 통해 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치(200)를 포함하는 기상 관측 시스템(10)의 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 일 실시예에 따른 기상 관측 시스템(10)은 기상 관측기(100) 및 기상 관측 수신 장치(200)를 포함할 수 있다.
기상 관측기(100)는 부유체(110) 및 관측 기기(120)를 포함할 수 있다. 예컨대, 기상 관측기(100)는 라디오존데(Radiosonde)를 포함하여 구현할 수 있다.
부유체(110)는 예컨대, 헬륨 가스 등이 충진된 풍선 등으로 구현할 수 있고, 관측 기기(120)를 매단 상태로 대기 중에 날려질 수 있다.
관측 기기(120)는 기온 센서, 습도 센서, GPS(Global Positioning System) 센서 등을 포함할 수 있고, 부유체(110)에 매달린 상태에서 대기의 기온 감지값과 습도 감지값을 포함하는 관측 신호와 GPS 위치 신호를 지상의 기상 관측 수신 장치(200)로 송신할 수 있다.
기상 관측 수신 장치(200)는 수신부(210), 조정부(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.
수신부(210)는 대기의 기상 상태, 예컨대 대기 상층의 기상 상태를 측정하여 송신하는 기상 관측기(100)로부터 신호를 수신하는 지향성 안테나(도시 생략됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신부(210)는 기상 관측기(100)로부터 송신되는 무선 신호를 수신하는 무선 수신기를 포함할 수 있다. 또, 지향성 안테나는 수신부(210)와 분리하여 단독의 구성으로 구현할 수도 있다.
조정부(220)는 제어부(230)의 제어에 따라 수신부(210)의 지향성 안테나의 지향각을 조정할 수 있다.
제어부(230)는 기상 관측기(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 산출한 기상 관측기(100)의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하도록 조정부(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는 마이크로프로세서(microprocessor) 등과 같은 컴퓨팅 연산장치를 포함할 수 있다.
이러한 제어부(230)는 제 1 시점에 산출된 기상 관측기(100)의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상호간 관계 정보로서 산출하고, 제 1 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환하며, 제 1 시점보다 특정 시간이 경과한 제 2 시점에 산출된 기상 관측기(100)의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상호간 관계 정보로서 산출하고, 제 2 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환하며, 제 2 시점의 구면 위치 정보와 제 1 시점의 구면 위치 정보의 변화량에 기초하여 특정 시간 동안에 조정할 지향각의 변화량을 산출하고, 산출된 지향각의 변화량에 기초하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하도록 조정부(220)를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치(200)에 포함되는 조정부(220)의 구성도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치(200)의 조정부(220)는 서보모터(servomoter)(221), 볼 스크루(ball screw)(222), 테이블(table)(223) 및 인코더(encorder)(224)를 포함할 수 있다.
서보모터(221)는 제어부(230)에 의해 모터 축의 회전 위치 및 회전 속도가 정밀 제어되고, 볼 스크류(222)는 서보모터(221)의 회전운동을 직선운동으로 바꿔서 테이블(223)에 전달하며, 테이블(223)은 서보모터(221)의 회전운동에 대응하여 직선운동을 한다. 인코더(224)는 서버모터(221)의 모터 축의 회전 위치를 감시하여 제어부(230)에 제공함으로써, 제어부(230)가 서보모터(221)의 모터 축의 회전 위치 및 회전 속도를 정밀 제어할 수 있도록 한다. 예를 들어, 수신부(210)의 지향성 안테나는 테이블(223)의 직선운동을 전달받고, 테이블(223)의 직선운동에 따라 지향성 안테나의 지향각이 수평방향 또는 수직방향으로 조정된다. 예컨대, 지향성 안테나는 지향각을 수평방향 또는 수직방향으로 조정하는 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있고, 이러한 액츄에이터는 테이블(223)의 직선운동에 의해 구동되도록 테이블(223)과 결합될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치(200)에서 수행하는 안테나 조향 방법을 설명하기 위한 흐름도들로서, 도 3은 안테나 조향 방법의 전체 흐름도이고, 도 4는 지향각 조정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5 내지 도 7은 기상 관측기(100)의 위치와 수신부의 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보를 구면 좌표계를 통해 나타낸 것이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 수신 장치(200)를 포함하는 기상 관측 시스템(10)의 기상 관측 과정에 대해 살펴보기로 한다.
먼저, 기온 센서, 습도 센서, GPS 센서 등을 포함하는 관측 기기(120)를 헬륨 가스 등이 충진된 풍선 등으로 구현할 수 있는 부유체(110)에 매달아 기상 관측기(100)를 준비하고, 지상의 기상 관측 수신 장치(200)의 수신부(210)에 포함된 지향성 안테나의 지향각을 기상 관측기(100)에 대향하게 초기 설정한다.
이후, 준비된 기상 관측기(100)를 대기 중으로 부유시키면 기상 관측기(100)의 관측 기기(120)는 대기의 온도 감지값 및 습도 감지값을 포함하는 관측 신호와 GPS 위치 신호를 송신한다.
지상의 기상 관측 수신 장치(200)의 수신부(210)는 기상 관측기(100)로부터 송신된 관측 신호 및 GPS 위치 신호를 수신하여 제어부(230)에 제공한다(S310).
그러면, 제어부(230)는 기상 관측기(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 기상 관측기(100)의 위치와 수신부(210)의 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보를 추출한다.
이러한 관측 신호와 GPS 위치 신호의 송신 및 수신하는 과정, 기상 관측기(100)의 위치와 수신부(210)의 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정부를 추출하는 과정은 연속적 또는 주기적으로 수행되며, 제어부(230)는 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하도록 조정부(220)를 제어하고, 조정부(220)는 제어부(230)의 제어에 따라 수신부(210)에 포함된 지향성 안테나의 지향각을 조정한다(S320).
제어부(230) 및 조정부(220)에 의해 지향성 안테나의 지향각이 조정되는 과정에 대해 좀 더 자세히 살펴보면, 제어부(230)는 제 1 시점에 산출된 기상 관측기(100)의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상호간 관계 정보로서 산출하고(S321), 제 1 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환한다(S322).
도 5를 참조하면, 제어부(230)는 제 1 시점인 t 시점의 기상 관측기(100)의 위도(latitude), 경도(longitude) 및 고도(altitude)의 위치 정보(A)를 산출한다. 그리고, 제어부(230)는 기저장된 기상 관측기(100)의 고정 위치 정보(B)를 확인하고, t 시점의 기상 관측기(100)와 수신부(210)의 지향성 안테나의 직교 위치 정보(C)를 산출한다. 이어서, 제어부(230)는 t 시점의 기상 관측기(100)와 수신부(210)의 지향성 안테나의 구면 위치 정보를 산출한다. 즉, 제어부(230)는 t 시점의 직교 위치 정보(C)를 구면 좌표계(range, azimuth, elevation)의 구면 위치 정보 (rt, at, et)로 좌표 변환한다.
아울러, 제어부(230)는 제 2 시점에 산출된 기상 관측기(100)의 위치와 지향성 안테나의 위치 사이의 직교 위치 정보를 상호간 관계 정보로서 산출하고(S323), 제 2 시점의 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 구면 위치 정보로 좌표 변환한다(S324).
도 6을 참조하면, 제어부(230)는 제 2 시점인 t+1 시점의 기상 관측기(100)의 위도, 경도 및 고도의 위치 정보(A)를 산출한다. 그리고, 제어부(230)는 기저장된 기상 관측기(100)의 고정 위치 정보(B)를 확인하고, t+1 시점의 기상 관측기(100)와 수신부(210)의 지향성 안테나의 직교 위치 정보(C)를 산출한다. 이어서, 제어부(230)는 t+1 시점의 기상 관측기(100)와 수신부(210)의 지향성 안테나의 구면 위치 정보를 산출한다. 즉, 제어부(230)는 t+1 시점의 직교 위치 정보(C)를 구면 좌표계의 구면 위치 정보 (rt +1, at+1, et+1)로 좌표 변환한다.
이어서, 제어부(230)는 단계 S324에서 변환된 제 2 시점의 구면 위치 정보와 단계 S322에서 변환된 제 1 시점의 구면 위치 정보의 변화량에 기초하여 특정 시간 동안에 조정할 지향각의 변화량을 산출한다(S325).
도 7을 참조하면, 제어부(230)는 t+1 시점의 기상 관측기(100)와 수신부(210)의 지향성 안테나의 구면 위치 정보(D’)로부터 t 시점의 기상 관측기(100)와 수신부(210)의 지향성 안테나의 구면 위치 정보(D)를 감산하여 제 1 시점(t 시점)과 제 2 시점(t+1 시점) 사이의 Δt 동안 조정하여야 하는 지향성 안테나의 지향각의 변화량 (at+1-at, et+1-et)을 산출한다. 예컨대, 제어부(230)는 기상 관측기(100)와 기상 관측 수신 장치(200) 간의 거리 (rt, rt+1)를 고려하지 않고 지향성 안테나의 지향각의 변화량을 산출할 수 있다.
다음으로, 제어부(230)는 단계 S325에서 산출된 지향각의 변화량에 기초하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하도록 조정부(220)를 제어하고, 조정부(220)는 제어부(230)의 제어에 따라 수신부(210)에 포함된 지향성 안테나의 지향각을 조정한다. 여기서, 제어부(230)는 조정부(220)에 포함된 서보모터(221)의 모터 축의 회전 위치 및 회전 속도를 정밀 제어하고, 서보모터(221)의 회전운동을 볼 스크류(222)가 직선운동으로 바꿔서 테이블(223)에 전달하며, 테이블(223)은 서보모터(221)의 회전운동에 대응하여 직선운동을 한다. 그러면, 테이블(223)의 직선운동에 따라 수신부(210)에 포함된 지향성 안테나의 지향각이 수평방향 또는 수직방향으로 조정된다(S326).
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기상 관측 수신 장치는 기상 관측기의 위치 변화에 대응하여 지향성 안테나의 지향각을 조정하기 때문에 단일의 지향성 안테나만을 채용하여 기상 관측 시스템을 구현할 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교할 때에 안테나의 개수가 대폭 감소되기 때문에 비용이 감소된다.
아울러, 기상 관측기의 위치 변화에 대응하여 안테나의 지향각을 자동으로 정확하게 조향할 수 있기 때문에 종래 기술과는 달리 주파수 간섭이 회피되어 수신감도가 향상된다.
본 발명에 첨부된 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 기상 관측 시스템 110 : 기상 관측기
200 : 기상 관측 수신 장치 210 : 수신부
220 : 조정부 230 : 제어부

Claims (4)

  1. 기상 관측 수신 장치에 있어서,
    지향성 안테나와,
    대기의 기상 상태를 측정하여 송신하는 기상 관측기로부터, 관측 신호 및 GPS 위치 신호를 포함하는 신호를 수신하는 상기 지향성 안테나를 포함하는 수신부와,
    상기 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 조정부와,
    상기 기상 관측기로부터 수신된 신호에 기초하여 산출한 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 상기 지향각을 조정하도록 상기 조정부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 기상 관측기의 기 지정된 고정 위치 정보를 확인하며,
    상기 기 지정된 고정 위치 정보에 대응하는 위치에 기초하여, 제1 시점에서 산출된 상기 기상 관측기의 제1 위치와 상기 지향성 안테나의 제1 위치 사이의 제1 직교 위치 정보를 산출하며,
    상기 산출된 제1 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 제1 구면 위치 정보로 좌표 변환하며,
    상기 기 지정된 고정 위치 정보에 대응하는 위치에 기초하여, 상기 제1 시점에서부터 소정의 시간이 경과한 제2 시점에서 산출된 상기 기상 관측기의 제2 위치와 상기 지향성 안테나의 제2 위치 사이의 제2 직교 위치 정보를 산출하며,
    상기 산출된 제2 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 제2 구면 위치 정보로 좌표 변환하며,
    상기 제1 구면 위치 정보 및 상기 제2 구면 위치 정보 간의 변화량에 기초하되, 상기 기상 관측기와 상기 기상 관측 수신 장치 간의 이격 거리는 반영하지 않으면서, 특정 시간 동안에 조정할 상기 지향각의 변화량을 산출하며,
    상기 산출된 지향각의 변화량에 기초하여 상기 지향성 안테나의 상기 지향각을 조정하도록 상기 조정부를 제어하는
    기상 관측 수신 장치.
  2. 삭제
  3. 기상 관측 수신 장치에서 수행하는 안테나 조향 방법으로서,
    대기의 기상 상태를 측정하여 송신하는 기상 관측기로부터, 상기 기상 관측 수신 장치의 지향성 안테나를 통해, 관측 신호 및 GPS 위치 신호를 수신하는 단계와,
    상기 기상 관측기로부터 수신된 신호에 기초하여 산출한 상기 기상 관측기의 위치와 상기 지향성 안테나의 위치 사이의 상호간 관계 정보의 시간 흐름에 따른 변화에 기초하여 상기 지향성 안테나의 지향각을 조정하는 단계를 포함하며,
    상기 지향성 안테나의 상기 지향각을 조정하는 단계는,
    상기 기상 관측기의 기 지정된 고정 위치 정보를 확인하는 단계,
    상기 기 지정된 고정 위치 정보에 대응하는 위치에 기초하여, 제1 시점에서 산출된 상기 기상 관측기의 제1 위치와 상기 지향성 안테나의 제1 위치 사이의 제1 직교 위치 정보를 산출하는 단계,
    상기 산출된 제1 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 제1 구면 위치 정보로 좌표 변환하는 단계,
    상기 기 지정된 고정 위치 정보에 대응하는 위치에 기초하여, 상기 제1 시점에서부터 소정의 시간이 경과한 제2 시점에서 산출된 상기 기상 관측기의 제2 위치와 상기 지향성 안테나의 제2 위치 사이의 제2 직교 위치 정보를 산출하는 단계,
    상기 산출된 제2 직교 위치 정보를 구면 좌표계의 제2 구면 위치 정보로 좌표 변환하는 단계,
    상기 제1 구면 위치 정보 및 상기 제2 구면 위치 정보 간의 변화량에 기초하되, 상기 기상 관측기와 상기 기상 관측 수신 장치 간의 이격 거리는 반영하지 않으면서, 특정 시간 동안에 조정할 상기 지향각의 변화량을 산출하는 단계, 및
    상기 산출된 지향각의 변화량에 기초하여 상기 지향성 안테나의 상기 지향각을 조정하는 단계를 포함하는 안테나 조향 방법.
  4. 삭제
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