KR102173654B1 - Asf compensating apparatus for precise time synchronization using long-wave korea standard time and asf compensating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 시각 동기 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장파 표준시를 이용하여 고정밀 시각 동기를 위한 ASF(Additional Secondary Factor) 보상 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a time synchronization technique, and more particularly, to an ASF (Additional Secondary Factor) compensation apparatus and method for high-precision time synchronization using long-wave standard time.
장파 표준시 방송 신호에는 한국 표준시에 대한 시각 정보가 들어 있어 수신기에서 이를 복조하여 시각정보를 획득하고 수신기의 신호를 이에 동기 시켜줌으로써 한국표준시와 동기된 결과를 얻게 된다. Since the long-wave standard time broadcast signal contains time information about Korean Standard Time, the receiver demodulates it to obtain time information and synchronizes the receiver's signal to obtain a result synchronized with Korea Standard Time.
도 1은 일반적인 장파 수신기에서의 시각 동기 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a time synchronization method in a general long-wave receiver.
도 1을 참조하면, 일반적인 장파 수신기에서는 단지 수신된 신호의 시각 정보를 복조하여 이에 동기된 시각을 사용한다. 이러한 방식에 의한 시각동기의 정확도는 수 마이크로초 이상이 되며, 이러한 방식으로는 마이크로초 이하의 시각동기를 요구하는 곳에서는 사용할 수 없다.Referring to FIG. 1, a general long-wave receiver merely demodulates time information of a received signal and uses a time synchronized thereto. The accuracy of time synchronization by this method becomes more than a few microseconds, and this method cannot be used in places requiring time synchronization of less than microseconds.
장파 표준시를 이용하여 마이크로초 이하의 고정밀의 시각동기를 함에 있어서 가장 큰 제약점은 ASF(Additional Secondary Factor)를 측정하고 보상하는 방법이다. ASF 값은 장파 수신기의 위치에 따라 수십에서 수백 마이크로초까지 이를 수 있으며, 따라서 이를 보상해 주어야만 고정밀의 시각동기를 할 수 있게 된다.The biggest limitation in performing high-precision time synchronization of less than microseconds using long-wave standard time is the method of measuring and compensating for ASF (Additional Secondary Factor). The ASF value can range from tens to hundreds of microseconds depending on the position of the long-wave receiver, and therefore, high-precision time synchronization can be achieved only by compensating for this.
이러한 ASF의 값은 장파 수신기의 위치에 따라 전파가 전송되는 경로가 서로 다르기 때문에 장파 수신기에서 지속적으로 측정하여 보상해주는 방법 밖에는 없다.Since the paths through which radio waves are transmitted are different depending on the location of the long-wave receiver, the only way to compensate for such ASF value is by continuously measuring and compensating the long-wave receiver.
실시예는, 장파 표준시를 이용하여 고정밀 시각 동기를 위한 ASF 보상 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.The embodiment may provide an ASF compensation apparatus and method for high-precision time synchronization using long-wave standard time.
본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 장치는 GPS 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 GPS 기준 신호를 기초로 GPS 1PPS(Pulse Per Second) 신호와 위치 정보를 출력하는 GPS 수신기; 장파 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 장파 기준 신호를 기초로 장파 1PPS 신호를 출력하는 장파 수신기; 상기 위치 정보를 기초로 상기 장파 기준 신호의 PF(primary Factor), SF(Secondary Factor)를 1차 보상하는 제1 보상부; 상기 장파 1PPS 신호와 상기 GPS 1PPS 신호를 기초로 상기 1차 보상된 장파 기준 신호의 ASF(Additional Secondary Factor)를 2차 보상하는 제2 보상부; 및 상기 GPS 수신기의 정상적인 동작 여부에 따라 상기 수신된 GPS 기준 신호 또는 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는 프로세서를 포함할 수 있다.An ASF compensation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a GPS receiver that receives a GPS reference signal and outputs a GPS Pulse Per Second (1PPS) signal and location information based on the received GPS reference signal; A long-wave receiver for receiving a long-wave reference signal and outputting a long-wave 1PPS signal based on the received long-wave reference signal; A first compensating unit for primary compensation of a primary factor (PF) and a secondary factor (SF) of the long-wave reference signal based on the location information; A second compensating unit for secondary compensation for an additional secondary factor (ASF) of the first compensated long-wave reference signal based on the long-wave 1PPS signal and the GPS 1PPS signal; And a processor that outputs the received GPS reference signal or the second compensated longwave reference signal according to whether the GPS receiver operates normally.
상기 제1 보상부는 상기 위치 정보를 이용하여 장파 송신기와 상기 장파 수신기 사이의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리를 이용하여 PF 값과 SF 값을 산출하고, 상기 산출된 PF 값과 SF 값을 이용하여 상기 수신된 장파 기준 신호에 보상하여 상기 PF와 상기 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.The first compensation unit calculates a distance between the long wave transmitter and the long wave receiver using the location information, calculates a PF value and an SF value using the calculated distance, and uses the calculated PF value and SF value. Thus, by compensating for the received long-wave reference signal, the PF and the SF may first compensate for the long-wave reference signal.
상기 제2 보상부는 상기 PF와 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호와 상기 GPS 1PPS 신호의 차이를 이용하여 ASF 값을 산출하고, 상기 산출된 ASF 값을 이용하여 상기 RF와 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호에 보상하여 상기 ASF가 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.The second compensation unit calculates an ASF value using the difference between the long-wave reference signal and the GPS 1PPS signal, in which the PF and SF are first compensated, and the RF and SF are first compensated using the calculated ASF value. By compensating for the long-wave reference signal, the ASF may output the second-corrected long-wave reference signal.
상기 제2 보상부는 미리 정해진 시간 간격으로 산출된 ASF 값을 기초로 ASF 평균값을 산출하여 상기 산출된 ASF 평균값을 상기 미리 정해진 시간 간격으로 지속적으로 갱신하고, 상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 가장 최근에 갱신된 ASF 평균값을 기준 ASF 값으로 이용하여 상기 장파 기준 신호의 ASF를 보상할 수 있다.The second compensation unit calculates an ASF average value based on the ASF value calculated at a predetermined time interval, and continuously updates the calculated ASF average value at the predetermined time interval, and when the GPS receiver does not operate normally, the most The ASF of the long-wave reference signal may be compensated by using the recently updated ASF average value as a reference ASF value.
상기 제2 보상부는 하루 동안 산출된 ASF 값의 평균 또는 이동 평균을 구하여 일일 기준 ASF 평균값을 산출하고, 미리 정해진 시간 간격마다 ASF 값의 평균을 구하여 시간 기준 ASF 평균값을 산출하고, 상기 산출된 시간 기준 ASF 평균값과 일일 기준 ASF 평균값의 차이값을 계산하여 상기 계산된 차이값을 시간대별 기준 ASF 값으로 산출할 수 있다.The second compensation unit calculates a daily ASF average value by obtaining the average or moving average of the ASF values calculated during the day, calculates the time-based ASF average value by obtaining the average of the ASF values at predetermined time intervals, and the calculated time reference By calculating the difference value between the ASF average value and the daily reference ASF average value, the calculated difference value may be calculated as a reference ASF value for each time slot.
상기 제2 보상부는 감지된 온도 정보를 이용하여 온도와 ASF 변화량에 따른 상관 관계를 추정하여 상기 추정된 상관 관계를 기초로 상기 일일 기준 ASF 값을 보상할 수 있다.The second compensation unit may estimate a correlation according to a temperature and an ASF change amount using the sensed temperature information, and compensate the daily reference ASF value based on the estimated correlation.
상기 프로세서는 상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하는 경우 상기 수신된 GPS 기준 신호를 출력하고, 상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.The processor may output the received GPS reference signal when the GPS receiver operates normally, and output the second compensated longwave reference signal when the GPS receiver does not operate normally.
상기 수신된 장파 표준시 기준 신호를 복조하여 장파 시각 정보를 획득하고, 상기 획득된 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출하는 시각정보 복조부를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 시각정보 복조부로부터 추출된 장파 기준 시각 정보를 기초로 한 타이밍에 따라 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.Further comprising a time information demodulator for demodulating the received long-wave standard time reference signal to obtain long-wave time information, and extracting long-wave reference time information to be used as a reference from the obtained long-wave time information, wherein the processor is the time information demodulator The secondly compensated long-wave reference signal may be output according to a timing based on the long-wave reference time information extracted from.
본 발명의 다른 실시예에 따른 ASF 보상 방법은 GPS 수신기가 GPS 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 GPS 기준 신호를 기초로 GPS 1PPS(Pulse Per Second) 신호와 위치 정보를 출력하는 단계; 장파 수신기가 장파 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 장파 기준 신호를 기초로 장파 1PPS 신호를 출력하는 단계; 제1 보상부가 상기 위치 정보를 기초로 상기 장파 기준 신호의 PF(primary Factor), SF(Secondary Factor)를 1차 보상하는 단계; 제2 보상부가 상기 장파 1PPS 신호와 상기 GPS 1PPS 신호를 기초로 상기 1차 보상된 장파 기준 신호의 ASF(Additional Secondary Factor)를 2차 보상하는 단계; 및 프로세서가 상기 GPS 수신기의 정상적인 동작 여부에 따라 상기 수신된 GPS 기준 신호 또는 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.ASF compensation method according to another embodiment of the present invention includes the steps of: receiving a GPS reference signal by a GPS receiver, and outputting a GPS Pulse Per Second (1PPS) signal and location information based on the received GPS reference signal; Receiving, by a long wave receiver, a long wave reference signal and outputting a long wave 1PPS signal based on the received long wave reference signal; First compensating, by a first compensator, for a primary factor (PF) and a secondary factor (SF) of the long-wave reference signal based on the location information; Performing secondary compensation for an additional secondary factor (ASF) of the first compensated long-wave reference signal based on the long-wave 1PPS signal and the GPS 1PPS signal; And outputting, by the processor, the received GPS reference signal or the secondly compensated longwave reference signal according to whether the GPS receiver operates normally.
상기 1차 보상하는 단계에서는 상기 위치 정보를 이용하여 장파 송신기와 상기 장파 수신기 사이의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리를 이용하여 PF 값과 SF 값을 산출하고, 상기 산출된 PF 값과 SF 값을 이용하여 상기 수신된 장파 기준 신호에 보상하여 상기 PF와 상기 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.In the primary compensating step, a distance between the long-wave transmitter and the long-wave receiver is calculated using the location information, a PF value and an SF value are calculated using the calculated distance, and the calculated PF value and SF value The PF and the SF may be compensated for the received long-wave reference signal by using and may output a long-wave reference signal in which the first compensation is performed.
상기 2차 보상하는 단계에서는 상기 PF와 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호와 상기 GPS 1PPS 신호의 차이를 이용하여 ASF 값을 산출하고, 상기 산출된 ASF 값을 이용하여 상기 RF와 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호에 보상하여 상기 ASF가 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.In the second compensating step, an ASF value is calculated using the difference between the long-wave reference signal and the GPS 1PPS signal for which the PF and SF are first compensated, and the RF and SF are first ordered by using the calculated ASF value. By compensating the compensated long wave reference signal, the ASF may output the secondly compensated long wave reference signal.
상기 2차 보상하는 단계에서는 미리 정해진 시간 간격으로 산출된 ASF 값을 기초로 ASF 평균값을 산출하여 상기 산출된 ASF 평균값을 상기 미리 정해진 시간 간격으로 지속적으로 갱신하고, 상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 가장 최근에 갱신된 ASF 평균값을 기준 ASF 값으로 이용하여 상기 장파 기준 신호의 ASF를 보상할 수 있다.In the second compensating step, an ASF average value is calculated based on the ASF value calculated at a predetermined time interval, and the calculated ASF average value is continuously updated at the predetermined time interval, and the GPS receiver does not operate normally. , The ASF of the long-wave reference signal may be compensated by using the most recently updated ASF average value as a reference ASF value.
상기 2차 보상하는 단계에서는 하루 동안 산출된 ASF 값의 평균 또는 이동 평균을 구하여 일일 기준 ASF 평균값을 산출하고, 미리 정해진 시간 간격마다 ASF 값의 평균을 구하여 시간 기준 ASF 평균값을 산출하고, 상기 산출된 시간 기준 ASF 평균값과 일일 기준 ASF 평균값의 차이값을 계산하여 상기 계산된 차이값을 시간대별 기준 ASF 값으로 산출할 수 있다.In the secondary compensation step, the average or moving average of the ASF values calculated during the day is calculated to calculate the daily ASF average value, the average of the ASF values is calculated at predetermined time intervals to calculate the time based ASF average value, and the calculated By calculating a difference value between the time-based ASF average value and the daily reference ASF average value, the calculated difference value may be calculated as a time-based reference ASF value.
상기 2차 보상하는 단계에서는 감지된 온도 정보를 이용하여 온도와 ASF 변화량에 따른 상관 관계를 추정하여 상기 추정된 상관 관계를 기초로 상기 일일 기준 ASF 값을 보상할 수 있다.In the second compensating step, the daily reference ASF value may be compensated based on the estimated correlation by estimating a correlation according to the temperature and ASF change amount using the sensed temperature information.
상기 출력하는 단계에서는 상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하는 경우 상기 수신된 GPS 기준 신호를 출력하고, 상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.In the outputting step, when the GPS receiver operates normally, the received GPS reference signal may be output, and when the GPS receiver does not operate normally, the secondly compensated longwave reference signal may be output.
시각정보 복조부가 상기 수신된 장파 표준시 기준 신호를 복조하여 장파 시각 정보를 획득하고, 상기 획득된 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출하는 단계를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 시각정보 복조부로부터 추출된 장파 기준 시각 정보를 기초로 한 타이밍에 따라 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.A time information demodulation unit demodulates the received long-wave standard time reference signal to obtain long-wave time information, and extracting long-wave reference time information to be used as a reference from the obtained long-wave time information, wherein the processor includes the time information The secondly compensated long-wave reference signal may be output according to a timing based on the long-wave reference time information extracted from the demodulator.
실시예에 따르면, 장파 기준 신호와 GPS 수신기의 위치 정보와 초펄스 신호를 이용하여 장파 기준 신호의 PF, SF 뿐만 아니라 ASF를 보상하도록 함으로써 시각 동기화를 위한 GPS 기준 신호를 수신할 수 없는 경우 장파 기준 신호로 대체할 수 있다.According to an embodiment, when the GPS reference signal for time synchronization cannot be received by compensating for ASF as well as PF and SF of the long-wave reference signal by using the location information of the long-wave reference signal, the GPS receiver, and the super-pulse signal, the long-wave reference Can be replaced with a signal.
실시예에 따르면, 장파 시준 신호를 이용하는 것이 가능하기 때문에 GPS 기준 신호의 부재 시에도 고정밀의 시각동기 시스템에서 요구되는 성능을 만족시킬 수 있다.According to the embodiment, since it is possible to use a long-wave collimating signal, performance required in a high-precision time synchronization system can be satisfied even in the absence of a GPS reference signal.
도 1은 일반적인 장파 수신기에서의 시각 동기 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ASF 값 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ASF 값 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a time synchronization method in a general long-wave receiver.
2 is a diagram showing an ASF compensation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an ASF compensation method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for describing a process of calculating an ASF value according to the first embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a process of calculating an ASF value according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments to be described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention are generally understood by those of ordinary skill in the art, unless explicitly defined and described. It can be interpreted as a meaning, and terms generally used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the meaning in the context of the related technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and (and) B and C”, it is combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component and It may also include the case of being'connected','coupled' or'connected' due to another component between the other components.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes a case in which the above other component is formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
실시예에서는, 장파 기준 신호와 GPS 수신기로부터의 위치 정보와 초펄스 신호를 이용하여 장파 기준 신호의 PF(primary Factor), SF(Secondary Factor) 뿐 아니라 ASF(Additional Secondary Factor)를 보상함으로써 시각 동기화를 위한 GPS 기준 신호를 수신할 수 없는 경우 장파 기준 신호로 대체 가능한, 새로운 방안을 제안한다.In an embodiment, time synchronization is achieved by compensating not only the PF (primary factor) and SF (secondary factor) of the long-wave reference signal, but also the ASF (Additional Secondary Factor) by using the location information and the superpulse signal from the long-wave reference signal and the GPS receiver A new scheme is proposed that can be replaced with a long-wave reference signal when the GPS reference signal cannot be received.
이때, 전파 전파 시에 발생하는 지연오차는 대기 중에서의 전파 전송에 의한 PF, 수면 위의 전파 전송에 의한 SF, 육지에서의 전파 전송에 의한 ASF로 나뉜다. 전파 지연오차인 PF, SF, ASF와 시각동기 에러 간의 관계를 설명하면 다음과 같다. 즉, 장파 표준시 방송 신호를 이용하여 시각 동기를 할 때 시각동기 에러는 다음의 [수학식 1]과 같다.At this time, the delay errors generated during radio wave propagation are divided into PF by radio wave transmission in the atmosphere, SF by radio wave transmission on the surface, and ASF by radio wave transmission on land. The relationship between the propagation delay errors PF, SF, and ASF and the time synchronization error is as follows. That is, when time synchronization is performed using a long-wave standard time broadcast signal, the time synchronization error is as shown in [Equation 1] below.
[수학식 1][Equation 1]
Terr = TTx + Tpath + TRx T err = T Tx + T path + T Rx
여기서 Terr는 한국표준시에 대한 수신기에서의 총 시각동기 에러, TTx는 송신기에서의 송출 시각 에러, Tpath는 전파 지연, TRx는 수신기에서의 수신 시각 에러를 의미한다.Here, T err is the total time synchronization error at the receiver for KST , T Tx is the transmission time error at the transmitter, T path is the propagation delay, and T Rx is the reception time error at the receiver.
이때, TTx와 TRx는 수 나노초에서 수십 나노초 이내의 값을 갖기 때문에 무시할 수 있다.At this time, T Tx and T Rx can be ignored because they have values within a few nanoseconds to tens of nanoseconds.
또한 전파 지연 Tpath는 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.In addition, the propagation delay T path can be expressed as the following [Equation 2].
[수학식 2][Equation 2]
Tpath = PF + SF + ASFT path = PF + SF + ASF
여기서, PF=d/c이고, d는 송신기와 수신기 사이의 거리이고 c=3*108m/s는 광속도를 나타낸다. SF는 바닷물에서의 전파 지연 값을 나타낸다. 이러한 SF의 값은 바닷물에 대해 일반적으로 많이 사용되는 전도율 값으로 5 및 도전율 값으로 80을 사용하여 상수처럼 구할 수 있다. ASF는 바다가 아닌 육지에서의 추가적인 전파 지연을 나타낸다. 이러한 ASF의 값은 수신기의 위치에 따라 전파가 전송되는 경로가 다르기 때문에 수신기에서 지속적으로 측정하여 보상해주는 방법밖에 없다.Here, PF=d/c, d is the distance between the transmitter and the receiver, and c=3*10 8 m/s represents the speed of light. SF represents the propagation delay value in seawater. The value of SF can be calculated as a constant using 5 as a conductivity value commonly used for seawater and 80 as a conductivity value. ASF represents an additional propagation delay over land rather than sea. Since the path through which the radio waves are transmitted differs depending on the location of the receiver, the ASF value is the only method of continuously measuring and compensating the receiver.
이처럼 PF와 SF는 거리에 따라 상수 특성을 갖기 때문에 쉽게 모델링하여 보상할 수 있는 반면에, ASF는 지형 및 매질의 특성에 따라 영향을 받기 때문에 모델링이 쉽지 않다.As such, PF and SF can be easily modeled and compensated for because they have constant characteristics according to distance, whereas ASF is not easy to model because it is affected by the characteristics of terrain and medium.
이러한 ASF 특성을 설명하면, ASF는 신호가 지면을 타고 전파되며 발생하는 부가적인 지연 요소로 지형의 고도, 유전율, 전도율, 날씨 등에 영향을 받는 가변적인 오차 요인으로, 전파가 지면상의 경로를 따라 진행할 때, 지형의 불균일한 전도율, 다양한 고도각, 날씨에 의한 영향으로 전파지연이 발생한다. 이때 습도나 온도와 같은 날씨 성분은 전파 전파 시의 반사계수와 지대의 임피던스에 영향을 미친다. 이 환경 요인으로 인해, ASF는 수백 미터의 지연오차를 발생시킬 수 있다.Explaining these ASF characteristics, ASF is an additional delay factor that occurs when a signal propagates through the ground, and is a variable error factor that is affected by the altitude, permittivity, conductivity, and weather of the terrain. In this case, propagation delay occurs due to the influence of the uneven conductivity of the terrain, various elevation angles, and weather. At this time, weather components such as humidity and temperature affect the reflection coefficient and the impedance of the zone during radio wave propagation. Due to this environmental factor, ASF can introduce delay errors of hundreds of meters.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 장치를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing an ASF compensation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 장치는 장파 수신기(100), GPS 수신기(200), 시각정보 복조부(300), 제1 보상부(400), 제2 보상부(500), 프로세서(600)를 포함할 수 있다.2, the ASF compensation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
장파 수신기(100)는 시각 동기를 위한 장파 표준시 방송 신호 또는 장파 기준 신호를 수신할 수 있다. 이러한 장파 기준 신호에는 한국 표준시에 대한 시각 정보가 들어 있다.The long-
GPS 수신기(200)는 GPS 기준 신호를 수신할 수 있다. GPS 수신기(200)는 수신된 GPS 기준 신호뿐 아니라, 위치 정보와 GPS 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 출력할 수 있다.The
시각정보 복조부(300)는 수신된 장파 표준시 기준 신호를 복조하여 장파 시각 정보를 획득할 수 있다.The time
이때, 시각정보 복조부(300)는 미리 정해진 알고리즘을 이용하여 획득된 장파 시각 정보 중 이상 정보를 검출할 수 있다. 여기서 이상 정보란 정상적인 정보가 아닌 소정의 오류가 발생된 정보를 포괄한다. 시각정보 복조부(300)는 이상 정보가 검출되면 이상 정보를 정상적인 정보의 평균 값 또는 중간 값으로 교체할 수 있다.In this case, the visual
시각정보 복조부(300)는 이동 평균(moving average) 또는 선형 피팅(linear fitting) 등과 같은 방법을 이용하여 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출할 수 있다.The
제1 보상부(400)는 GPS 기준 신호를 이용한 장파 수신기의 위치 정보 또는 미리 입력된 장파 수신기의 위치 정보를 이용하여 장파 송신기와 장파 수신기 사이의 거리를 산출할 수 있다.The
제1 보상부(400)는 산출된 거리를 이용하여 PF 값과 SF 값을 산출하고, 산출된 PF 값과 SF 값을 장파 수신기(100)에서 수신된 장파 기준 신호에서 빼줌으로써, PF 와 SF를 보상하여 RF와 SF가 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.The
제2 보상부(500)는 PF 와 SF가 보상된 장파 기준 신호와 GPS 1PPS 신호의 차이를 이용하여 기준 ASF 값을 산출할 수 있다. 제2 보상부(500)는 미리 정해진 시간 간격으로 산출된 ASF 값을 기초로 이동 평균과 같은 방법을 이용하여 ASF 평균값을 산출하고 그 ASF 평균값을 상기 미리 정해진 시간 간격으로 지속적으로 갱신할 수 있다.The second compensating
제2 보상부(500)는 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않음을 알려주는 인터럽트 신호(interrupt signal)를 수신하면 가장 최근에 갱신된 ASF 평균값을 기준 ASF 값으로 하여 ASF를 보상함으로써, PF, SF, ASF가 모두 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.When receiving an interrupt signal indicating that the GPS receiver does not operate normally, the
프로세서(600)는 지속적으로 GPS 수신기의 정상적인 동작 여부를 감시하고, 정상적으로 동작하지 않아 홀드오버(hold over)가 발생하였음을 알려주기 위한 인터럽트 신호를 생성하여 생성된 인터럽트 신호를 제2 보상부(500)에 제공할 수 있다.The
프로세서(600)는 시각 동기를 위한 기준 신호를 출력할 수 있다. 즉, 프로세서(600)는 GPS 수신기가 정상적으로 동작하는 경우, GPS 수신기의 기준 신호인 GPS 기준 신호를 출력하고, 정상적으로 동작하지 않는 경우 PF, SF, ASF가 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.The
이때, 프로세서(600)는 GPS 기준 신호를 사용할 수 없어 장파 기준 신호를 출력해야 하는 경우, 장파 기준 시각 정보를 기초로 한 타이밍에 따라 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.In this case, when the long-wave reference signal is to be output because the GPS reference signal cannot be used, the
즉, 프로세서(600)는 GPS 기준 신호를 출력하다가 GPS 기준 신호가 수신되지 않는 상태인 홀드 오버 발생 시에 GPS 기준 신호를 대신하여 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.That is, the
이처럼 본 실시예에 따르면 장파 기준 신호를 이용하여 시각 동기함에 있어서 수 μs에서 수백 μs에 이르는 ASF 보상함으로써 이동통신 기지국, 센서망, 전력망 등과 같은 마이크로 초 이하의 고정밀의 시각동기를 요구하는 산업 분야에서 활용될 수 있다.As described above, according to this embodiment, in the industrial field requiring high-precision time synchronization of less than microseconds, such as mobile communication base stations, sensor networks, power networks, etc., by compensating for ASF ranging from several μs to several hundreds μs in time synchronization using a long-wave reference signal. Can be utilized.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 방법을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an ASF compensation method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ASF 보상 장치는 GPS 수신기를 통해 시각 동기를 위한 GPS 기준 신호를 수신하고(S301), 장파 수신기를 통해 장파 기준 신호를 수신할 수 있다(S302).Referring to FIG. 3, the ASF compensation apparatus according to an embodiment of the present invention may receive a GPS reference signal for time synchronization through a GPS receiver (S301), and may receive a longwave reference signal through a longwave receiver (S302). ).
다음으로, ASF 보상 장치는 수신된 장파 기준 신호를 복조하여 장파 시각 정보를 수집할 수 있다(S303).Next, the ASF compensation apparatus may collect long-wave time information by demodulating the received long-wave reference signal (S303).
다음으로, ASF 보상 장치는 미리 정해진 알고리즘을 이용하여 수집된 장파 시각 정보 중 이상 정보를 검출할 수 있다(S304).Next, the ASF compensation apparatus may detect abnormal information among the collected long-wave time information using a predetermined algorithm (S304).
다음으로, ASF 보상 장치는 장파 시각 정보 중 이상 정보가 검출되는 경우, 검출된 이상 정보를 정상적인 정보로 교체될 수 있는데, 이때, 이상 정보는 정상적인 정보의 평균 값 또는 중간 값으로 교체할 수 있다(S305).Next, when abnormal information is detected among the long-wave time information, the ASF compensation device may replace the detected abnormal information with normal information, in which case, the abnormal information may be replaced with an average value or an intermediate value of the normal information ( S305).
반면에, ASF 보상 장치는 이상 정보가 검출되지 않는 경우나 이상 정보가 정상적인 데이터로 교체된 경우, 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출할 수 있다(S306). 이때, ASF 보상 장치는 이동 평균 또는 선형 피팅 등과 같은 방법을 이용하여 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출할 수 있다.On the other hand, the ASF compensation apparatus may extract long-wave reference time information to be used as a reference from the long-wave time information when the abnormal information is not detected or if the abnormal information is replaced with normal data (S306). In this case, the ASF compensation apparatus may extract long-wave reference time information to be used as a reference from the long-wave time information using a method such as a moving average or linear fitting.
이후, ASF 보상 장치는 GPS 수신기로부터의 위치 정보를 이용하여 장파 송신기와 장파 수신기 사이의 거리를 산출할 수 있다. 여기서 위치 정보는 GPS 수신기를 이용한 장파 수신기의 위치 정보 또는 미리 입력된 장파 수신기의 위치 정보일 수 있다.Thereafter, the ASF compensation apparatus may calculate a distance between the long wave transmitter and the long wave receiver by using the location information from the GPS receiver. Here, the location information may be location information of a long wave receiver using a GPS receiver or location information of a long wave receiver input in advance.
다음으로, ASF 보상 장치는 산출된 거리를 이용하여 PF 값과 SF 값을 산출하고, 산출된 PF 값과 SF 값을 수신된 장파 표준시 기준 신호에서 빼줌으로써, PF 와 SF를 보상할 수 있다(S307).Next, the ASF compensation apparatus may compensate for PF and SF by calculating the PF value and the SF value using the calculated distance, and subtracting the calculated PF value and the SF value from the received long-wave standard time reference signal (S307. ).
다음으로, ASF 보상 장치는 PF 와 SF가 보상된 장파 기준 신호와 GPS 1PPS 신호의 차이를 이용하여 ASF 값을 산출하고, 산출된 ASF 값을 이용하여 PF 와 SF가 보상된 장파 기준 신호에서 빼줌으로써, ASF를 보상할 수 있다(S308).Next, the ASF compensation device calculates the ASF value by using the difference between the PF and SF-compensated long-wave reference signal and the GPS 1PPS signal, and subtracts the PF and SF-compensated long-wave reference signal by using the calculated ASF value. , ASF can be compensated (S308).
다음으로, ASF 보상 장치는 GPS 수신기의 정상적인 동작 여부를 감시할 수 있다(S309).Next, the ASF compensation apparatus may monitor whether or not the GPS receiver operates normally (S309).
다음으로, ASF 보상 장치는 GPS 수신기가 정상적으로 동작하는 경우 GPS 기준 신호를 출력할 수 있다(S310).Next, the ASF compensation apparatus may output a GPS reference signal when the GPS receiver operates normally (S310).
반면에, ASF 보상 장치는 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않아 홀드 오버가 발생한 경우, 미리 생성된 PF, SF, ASF가 보상된 장파 기준 신호를 출력할 수 있다(S311).On the other hand, the ASF compensation apparatus may output a long-wave reference signal compensated by the previously generated PF, SF, and ASF when holdover occurs because the GPS receiver does not operate normally (S311).
이때, ASF 보상 장치는 GPS 기준 신호를 사용할 수 없어 장파 기준 신호를 출력해야 하는 경우, 장파 기준 시각 정보를 기초로 한 타이밍에 따라 장파 기준 신호를 출력할 수 있다.In this case, when the ASF compensating device cannot use the GPS reference signal and thus needs to output the long-wave reference signal, it may output the long-wave reference signal according to the timing based on the long-wave reference time information.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ASF 값 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for describing a process of calculating an ASF value according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 ASF 보상 장치는 하루 동안 ASF 값의 평균 또는 이동 평균을 구하여 일일 기준 ASF 평균값으로 산출할 수 있다(S410).Referring to FIG. 4, the ASF compensation apparatus according to the first embodiment of the present invention may obtain an average or moving average of ASF values for a day and calculate the average ASF value on a daily basis (S410).
다음으로, ASF 보상 장치는 미리 정해진 시간 간격마다 ASF 값의 평균을 구하여 시간 기준 ASF 평균값으로 산출할 수 있다(S420).Next, the ASF compensation apparatus may calculate the average of the ASF values at each predetermined time interval and calculate the average of the time-based ASF (S420).
다음으로, ASF 보상 장치는 산출된 시간 기준 ASF 평균값과 일일 기준 ASF 평균값의 차이값을 계산하여 그 계산한 차이값을 시간대별 기준 ASF 값으로 산출할 수 있다(S430). 이렇게 산출된 시간대별 기준 ASF 값은 장파 기준 신호의 ASF를 보상하는데 사용된다.Next, the ASF compensation apparatus may calculate a difference value between the calculated time-based ASF average value and the daily reference ASF average value, and calculate the calculated difference value as a time-based reference ASF value (S430). The calculated reference ASF value for each time slot is used to compensate for the ASF of the long-wave reference signal.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ASF 값 산출 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a process of calculating an ASF value according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 ASF 보상 장치는 하루 동안 ASF 값의 평균 또는 이동 평균을 구하여 일일 기준 ASF 값으로 산출할 수 있다(S510).Referring to FIG. 5, the ASF compensation apparatus according to the second embodiment of the present invention may obtain an average or moving average of ASF values for a day and calculate a daily reference ASF value (S510).
이때, ASF 보상 장치는 온도 센서를 통해 감지된 온도 정보를 이용하여 온도와 ASF 변화량에 따른 상관 관계를 추정하여(S511) 추정된 상관 관계를 기초로 일일 기준 ASF 값을 보상할 수 있다(S512). 여기서는 온도와 ASF 변화량의 상관 관계를 추정하여 ASF 값을 보상하는 경우를 일예로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 ASF 값에 영향을 미칠 수 있는 습도 등의 다양한 인자들이 사용될 수 있다. At this time, the ASF compensation apparatus may estimate a correlation according to the temperature and ASF change amount using the temperature information sensed through the temperature sensor (S511), and compensate the daily reference ASF value based on the estimated correlation (S512). . Here, a case of compensating the ASF value by estimating the correlation between the temperature and the ASF change amount is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and various factors such as humidity that may affect the ASF value may be used.
다음으로, ASF 보상 장치는 미리 정해진 시간 간격마다 ASF 값의 평균을 구하여 시간 기준 ASF 값으로 산출할 수 있다(S520).Next, the ASF compensation apparatus may calculate the average of the ASF values at each predetermined time interval and calculate the time-based ASF value (S520).
다음으로, ASF 보상 장치는 산출된 시간 기준 ASF 값과 일일 기준 ASF 값의 차이값을 계산하여 그 계산한 차이값을 시간대별 기준 ASF 값으로 최종 산출할 수 있다(S530).Next, the ASF compensation apparatus may calculate a difference value between the calculated time-based ASF value and the daily reference ASF value, and finally calculate the calculated difference value as a time-based reference ASF value (S530).
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term'~ unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and'~ unit' performs certain roles. However,'~ part' is not limited to software or hardware. The'~ unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example,'~ unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, and procedures. , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays, and variables. The components and functions provided in the'~ units' may be combined into a smaller number of elements and'~ units', or may be further divided into additional elements and'~ units'. In addition, components and'~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a security multimedia card.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.
100: 장파 수신기
200: GPS 수신기
300: 시각정보 복조부
400: 제1 보상부
500: 제2 보상부
600: 프로세서100: longwave receiver
200: GPS receiver
300: visual information demodulation unit
400: first compensation unit
500: second compensation unit
600: processor
Claims (16)
장파 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 장파 기준 신호를 기초로 장파 1PPS 신호를 출력하는 장파 수신기;
상기 위치 정보를 기초로 상기 장파 기준 신호의 PF(primary Factor), SF(Secondary Factor)를 1차 보상하는 제1 보상부;
상기 장파 1PPS 신호와 상기 GPS 1PPS 신호를 기초로 상기 1차 보상된 장파 기준 신호의 ASF(Additional Secondary Factor)를 2차 보상하는 제2 보상부; 및
상기 GPS 수신기의 정상적인 동작 여부에 따라 상기 수신된 GPS 기준 신호 또는 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는 프로세서를 포함하고,
상기 제2 보상부는,
상기 1차 보상된 장파 기준 신호와 상기 GPS 1PPS 신호의 차이를 이용하여 ASF 값을 산출하고,
미리 정해진 시간 간격으로 산출된 ASF 값을 기초로 ASF 평균값을 산출하여 상기 산출된 ASF 평균값을 상기 미리 정해진 시간 간격으로 지속적으로 갱신하고,
상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 가장 최근에 갱신된 ASF 평균값을 기준 ASF 값으로 이용하여 상기 1차 보상된 장파 기준 신호의 ASF를 보상하는, ASF 보상 장치.A GPS receiver that receives a GPS reference signal and outputs a GPS Pulse Per Second (1PPS) signal and location information based on the received GPS reference signal;
A long-wave receiver for receiving a long-wave reference signal and outputting a long-wave 1PPS signal based on the received long-wave reference signal;
A first compensating unit for primary compensation of a primary factor (PF) and a secondary factor (SF) of the long-wave reference signal based on the location information;
A second compensating unit for secondary compensation for an additional secondary factor (ASF) of the first compensated long-wave reference signal based on the long-wave 1PPS signal and the GPS 1PPS signal; And
A processor for outputting the received GPS reference signal or the second compensated long-wave reference signal according to whether the GPS receiver operates normally, and
The second compensation unit,
ASF value is calculated using the difference between the first compensated long-wave reference signal and the GPS 1PPS signal,
An ASF average value is calculated based on the ASF value calculated at a predetermined time interval, and the calculated ASF average value is continuously updated at the predetermined time interval,
When the GPS receiver does not operate normally, the ASF compensation apparatus for compensating the ASF of the first compensated long-wave reference signal by using the most recently updated ASF average value as a reference ASF value.
상기 제1 보상부는,
상기 위치 정보를 이용하여 장파 송신기와 상기 장파 수신기 사이의 거리를 산출하고,
상기 산출된 거리를 이용하여 PF 값과 SF 값을 산출하고,
상기 산출된 PF 값과 SF 값을 이용하여 상기 수신된 장파 기준 신호에 보상하여 상기 PF와 상기 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는, ASF 보상 장치.The method of claim 1,
The first compensation unit,
The distance between the long wave transmitter and the long wave receiver is calculated using the location information,
Calculating the PF value and the SF value using the calculated distance,
Compensating the received long-wave reference signal using the calculated PF value and SF value, and outputting a long-wave reference signal in which the PF and the SF are first compensated.
상기 제2 보상부는,
하루 동안 산출된 ASF 값의 평균 또는 이동 평균을 구하여 일일 기준 ASF 평균값을 산출하고,
미리 정해진 시간 간격마다 ASF 값의 평균을 구하여 시간 기준 ASF 평균값을 산출하고,
상기 산출된 시간 기준 ASF 평균값과 일일 기준 ASF 평균값의 차이값을 계산하여 상기 계산된 차이값을 시간대별 기준 ASF 값으로 산출하는, ASF 보상 장치.The method of claim 1,
The second compensation unit,
The average or moving average of the ASF values calculated during the day is calculated to calculate the daily ASF average value,
By calculating the average of the ASF values at each predetermined time interval, the time-based ASF average value is calculated,
ASF compensation apparatus for calculating a difference value between the calculated time-based ASF average value and a daily-based ASF average value to calculate the calculated difference value as a time-based reference ASF value.
상기 제2 보상부는,
감지된 온도 정보를 이용하여 온도와 ASF 변화량에 따른 상관 관계를 추정하여 상기 추정된 상관 관계를 기초로 상기 일일 기준 ASF 값을 보상하는, ASF 보상 장치.The method of claim 5,
The second compensation unit,
ASF compensation device for compensating the daily reference ASF value based on the estimated correlation by estimating a correlation according to a temperature and ASF change amount using the sensed temperature information.
상기 프로세서는,
상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하는 경우 상기 수신된 GPS 기준 신호를 출력하고,
상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는, ASF 보상 장치.The method of claim 1,
The processor,
When the GPS receiver operates normally, outputs the received GPS reference signal,
When the GPS receiver does not operate normally, outputs the second-compensated long-wave reference signal.
상기 수신된 장파 표준시 기준 신호를 복조하여 장파 시각 정보를 획득하고, 상기 획득된 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출하는 시각정보 복조부를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 시각정보 복조부로부터 추출된 장파 기준 시각 정보를 기초로 한 타이밍에 따라 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는, ASF 보상 장치.The method of claim 1,
A time information demodulator for demodulating the received long-wave standard time reference signal to obtain long-wave time information, and extracting long-wave reference time information to be used as a reference from the obtained long-wave time information,
The processor outputs the secondly compensated long-wave reference signal according to a timing based on the long-wave reference time information extracted from the time information demodulator.
장파 수신기가 장파 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 장파 기준 신호를 기초로 장파 1PPS 신호를 출력하는 단계;
제1 보상부가 상기 위치 정보를 기초로 상기 장파 기준 신호의 PF(primary Factor), SF(Secondary Factor)를 1차 보상하는 단계;
제2 보상부가 상기 장파 1PPS 신호와 상기 GPS 1PPS 신호를 기초로 상기 1차 보상된 장파 기준 신호의 ASF(Additional Secondary Factor)를 2차 보상하는 단계; 및
프로세서가 상기 GPS 수신기의 정상적인 동작 여부에 따라 상기 수신된 GPS 기준 신호 또는 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 2차 보상하는 단계에서는,
상기 1차 보상된 장파 기준 신호와 상기 GPS 1PPS 신호의 차이를 이용하여 ASF 값을 산출하고,
미리 정해진 시간 간격으로 산출된 ASF 값을 기초로 ASF 평균값을 산출하여 상기 산출된 ASF 평균값을 상기 미리 정해진 시간 간격으로 지속적으로 갱신하고,
상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 가장 최근에 갱신된 ASF 평균값을 기준 ASF 값으로 이용하여 상기 1차 보상된 장파 기준 신호의 ASF를 보상하는, ASF 보상 방법.Receiving, by a GPS receiver, a GPS reference signal, and outputting a GPS Pulse Per Second (1PPS) signal and location information based on the received GPS reference signal;
Receiving, by a long wave receiver, a long wave reference signal and outputting a long wave 1PPS signal based on the received long wave reference signal;
First compensating, by a first compensator, for a primary factor (PF) and a secondary factor (SF) of the long-wave reference signal based on the location information;
Performing secondary compensation for an additional secondary factor (ASF) of the first compensated long-wave reference signal based on the long-wave 1PPS signal and the GPS 1PPS signal; And
And outputting, by a processor, the received GPS reference signal or the secondly compensated longwave reference signal according to whether the GPS receiver operates normally,
In the step of secondary compensation,
ASF value is calculated using the difference between the first compensated long-wave reference signal and the GPS 1PPS signal,
An ASF average value is calculated based on the ASF value calculated at a predetermined time interval, and the calculated ASF average value is continuously updated at the predetermined time interval,
When the GPS receiver does not operate normally, the ASF of the first compensated long-wave reference signal is compensated by using the most recently updated ASF average value as a reference ASF value.
상기 1차 보상하는 단계에서는,
상기 위치 정보를 이용하여 장파 송신기와 상기 장파 수신기 사이의 거리를 산출하고,
상기 산출된 거리를 이용하여 PF 값과 SF 값을 산출하고,
상기 산출된 PF 값과 SF 값을 이용하여 상기 수신된 장파 기준 신호에 보상하여 상기 PF와 상기 SF가 1차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는, ASF 보상 방법.The method of claim 9,
In the step of primary compensation,
The distance between the long wave transmitter and the long wave receiver is calculated using the location information,
Calculating the PF value and the SF value using the calculated distance,
Compensating the received long-wave reference signal using the calculated PF value and SF value to output a long-wave reference signal in which the PF and the SF are first compensated.
상기 2차 보상하는 단계에서는,
하루 동안 산출된 ASF 값의 평균 또는 이동 평균을 구하여 일일 기준 ASF 평균값을 산출하고,
미리 정해진 시간 간격마다 ASF 값의 평균을 구하여 시간 기준 ASF 평균값을 산출하고,
상기 산출된 시간 기준 ASF 평균값과 일일 기준 ASF 평균값의 차이값을 계산하여 상기 계산된 차이값을 시간대별 기준 ASF 값으로 산출하는, ASF 보상 방법.The method of claim 9,
In the step of secondary compensation,
The average or moving average of the ASF values calculated during the day is calculated to calculate the daily ASF average value,
By calculating the average of the ASF values at each predetermined time interval, the time-based ASF average value is calculated,
ASF compensation method for calculating a difference value between the calculated time-based ASF average value and a daily-based ASF average value to calculate the calculated difference value as a time-based reference ASF value.
상기 2차 보상하는 단계에서는,
감지된 온도 정보를 이용하여 온도와 ASF 변화량에 따른 상관 관계를 추정하여 상기 추정된 상관 관계를 기초로 상기 일일 기준 ASF 값을 보상하는, ASF 보상 방법.The method of claim 13,
In the step of secondary compensation,
ASF compensation method for compensating the daily reference ASF value based on the estimated correlation by estimating a correlation according to a temperature and ASF change amount using the sensed temperature information.
상기 출력하는 단계에서는,
상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하는 경우 상기 수신된 GPS 기준 신호를 출력하고,
상기 GPS 수신기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는, ASF 보상 방법.The method of claim 9,
In the outputting step,
When the GPS receiver operates normally, outputs the received GPS reference signal,
If the GPS receiver does not operate normally, outputting the second-compensated long-wave reference signal, ASF compensation method.
시각정보 복조부가 상기 수신된 장파 표준시 기준 신호를 복조하여 장파 시각 정보를 획득하고, 상기 획득된 장파 시각 정보로부터 기준으로 사용할 장파 기준 시각 정보를 추출하는 단계를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 시각정보 복조부로부터 추출된 장파 기준 시각 정보를 기초로 한 타이밍에 따라 상기 2차 보상된 장파 기준 신호를 출력하는, ASF 보상 방법.The method of claim 9,
A time information demodulation unit demodulates the received long-wave standard time reference signal to obtain long-wave time information, and extracting long-wave reference time information to be used as a reference from the obtained long-wave time information,
The processor outputs the second-compensated long-wave reference signal according to a timing based on the long-wave reference time information extracted from the time information demodulator.
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| KR1020190097582A KR102173654B1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Asf compensating apparatus for precise time synchronization using long-wave korea standard time and asf compensating method thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102173654B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240013313A (en) | 2022-07-22 | 2024-01-30 | 한국해양과학기술원 | Asf measuring and predicting system of terrestrial navigation system and its method |
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-
2019
- 2019-08-09 KR KR1020190097582A patent/KR102173654B1/en active IP Right Grant
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