KR102242162B1 - 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 이동체의 기울어짐 상태에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 방법 및 이를 사용한 장치 - Google Patents
이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 이동체의 기울어짐 상태에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 방법 및 이를 사용한 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따르면, 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 상기 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 방법에 있어서, (a) 상기 이동체의 상기 기울어짐에 따라 유동적으로 변화하는 수평상태를 가지는 상기 풍향풍속계의 상기 수평상태와 연동되도록 설치된 소정의 전자나침반 모듈을 포함하는 진풍향풍속산출장치가, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 현재시점 t에 해당되는 상기 이동체의 상기 기울어짐에 대한 정보인 Gt - 상기 Gt는, 상기 이동체에 대하여 중력이 작용하는 방향인 Z축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 소정 기준점에 대응되는 현재좌표를 포함하는 XY 평면을 이루는 제1 방향의 X축 및 제2 방향의 Y축을 기준으로 하여, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계의 수직축에 해당되는 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 X축 방향으로 회전한 각도인 θXt, 및 상기 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 Y축 방향으로 회전한 각도인 θYt를 포함함 - 를 획득하는 프로세스, 및 (ii) 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계에 의하여 측정된 측정바람에 대한 정보인 Wmt - 상기 Wmt는, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계가 측정한 상기 측정바람이, 상기 Zt 축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 상기 현재좌표를 포함하는 XtYt 평면을 이루는 제3 방향의 Xt축 및 제4방향의 Yt축 각각에 대응되는 측정값을 포함함 - 를 획득하는 프로세스를 수행하는 단계; 및 (b) 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wmt에 대하여 제1 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정측정바람에 대한 정보인 Wmt'을 획득하여, 그로부터 상기 이동체의 상기 기울어짐이 반영된 제1 진풍향풍속값을 산출하는 단계; 를 포함하는 방법이 제공된다.
Description
본 발명은, 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 이동체의 기울어짐 상태에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 방법 및 이를 사용한 진풍향풍속산출장치에 대한 것이다.
최근의 산업 기술 발전과 함께 기상 관측에 사용되는 도구들의 기능 및 성능도 향상되고 있으며, 그에 따라 더욱 정확한 기상 관측 데이터를 확보할 수 있게 됨과 더불어 많은 양의 기상 관측 데이터도 저장하고 분석할 수 있게 되었다. 그럼에도 불구하고, 기상 관측 장비가 측정할 수 있는 범위는 물리적으로 한정되어 있기 때문에, 기상 관측이 이루어지지 않는 공백지가 필연적으로 생기게 되며 이러한 공백지 전부에 기상 관측 장비를 설치하는 것은 현실적으로 어려움이 있다.
따라서, 차량과 같은 이동체에 기상 관측 장비를 설치하고, 필요에 따라 기상 관측 장소를 이동하며 측정할 수 있는 관측 방법 및 장비가 등장하게 되었다.
선행문헌(국립기상과학원, "모바일 기상관측차량을 아시나요?" http://www.nims.go.kr/_part/downloadFile.jsp?cate=file&org=KOR_OP_GA_MV_2&idx=785&seq=0&FileName=%B8%F0%B9%D9%C0%CF%B1%E2%BB%F3%B0%FC%C3%F8%C2%F7%B7%AE.pdf&sub_num=747&idx=785)을 보면, 차량에 프레임 구조물을 탑재하고 풍향풍속계를 포함한 다양한 기상 관측 장비를 설치하여 운용하고 있는 기상관측차량의 사례를 확인할 수 있는데, 해당 선행문헌에서도 이동관측이 고정관측보다 오차가 많기 때문에 관측장비의 개선 및 오차 보정 기법의 개발이 필요함을 언급하고 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명과 같이, 이동체에 탑재된 풍향풍속계를 운용함에 있어 측정 결과값의 정확성을 높일 수 있는 오차 보정 방법은 그 필요성이 있다.
따라서, 본 발명은, 상술한 문제점을 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하는 방법으로서, 기준축을 수정하여 풍향풍속계의 측정값을 수정하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 이동체의 이동 여부를 판단하여, 그 각각의 상황에 따라 풍향풍속계의 측정값을 추가적으로 수정하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 이동체의 기준축 각각에 대한 기울어짐 변화를 측정하여, 소정의 임계치 이상 변화가 발생하는 측정값을 제외 또는 대체하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 상기 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 방법에 있어서, (a) 상기 이동체의 상기 기울어짐에 따라 유동적으로 변화하는 수평상태를 가지는 상기 풍향풍속계의 상기 수평상태와 연동되도록 설치된 소정의 전자나침반 모듈을 포함하는 진풍향풍속산출장치가, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 현재시점 t에 해당되는 상기 이동체의 상기 기울어짐에 대한 정보인 Gt - 상기 Gt는, 상기 이동체에 대하여 중력이 작용하는 방향인 Z축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 소정 기준점에 대응되는 현재좌표를 포함하는 XY 평면을 이루는 제1 방향의 X축 및 제2 방향의 Y축을 기준으로 하여, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계의 수직축에 해당되는 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 X축 방향으로 회전한 각도인 θXt, 및 상기 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 Y축 방향으로 회전한 각도인 θYt를 포함함 - 를 획득하는 프로세스, 및 (ii) 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계에 의하여 측정된 측정바람에 대한 정보인 Wmt - 상기 Wmt는, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계가 측정한 상기 측정바람이, 상기 Zt 축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 상기 현재좌표를 포함하는 XtYt 평면을 이루는 제3 방향의 Xt축 및 제4방향의 Yt축 각각에 대응되는 측정값을 포함함 - 를 획득하는 프로세스를 수행하는 단계; 및 (b) 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wmt에 대하여 제1 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정측정바람에 대한 정보인 Wmt'을 획득하여, 그로부터 상기 이동체의 상기 기울어짐이 반영된 제1 진풍향풍속값을 산출하는 단계; 를 포함하는 방법이 제공된다.
일례로서, 상기 진풍향풍속산출장치는, 상기 이동체의 현재좌표에 대한 정보와, 이를 바탕으로 상기 이동체의 속도, 가속도 및 상기 이동체를 기준으로 하는 방위정보를 획득할 수 있는 이동체위치정보모듈을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 (b) 단계 이후에, (c) 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 전자나침반 모듈 - 상기 전자나침반 모듈은, 가속도센서를 적어도 포함하며, 상기 가속도센서는 상기 이동체의 이동여부에 대응되는 가속도 변화를 측정할 수 있음 - 또는 상기 이동체위치정보모듈 중 적어도 하나로부터 획득되는 정보를 참조하여 상기 이동체가 이동하는지의 여부를 판단하는 단계; 및 (d) (1) 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치는, (i) 상기 이동체위치정보모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 속도, 가속도 및 진북(true north)에 대한 정보와, 상기 전자나침반 모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제1 이동체정보를 획득하고, 이를 참조하여 상기 이동체의 이동에 의하여 발생하는 상대바람에 대한 정보인 Wct를 획득하는 프로세스, (ii) 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wct에 대하여 제2 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정상대바람에 대한 정보인 Wct'을 산출하는 프로세스, 및 (iii) 상기 제1 이동체 정보, 상기 Wmt' 및 상기 Wct'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제1 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-1 진풍향풍속값을 산출하고, (2) 상기 이동체가 이동하고 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치는, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 진북에 대한 정보 및 상기 이동체의 상기 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제2 이동체정보를 획득하는 프로세스, 및 (ii) 상기 제2 이동체정보 및 상기 Wmt'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제2 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-2 진풍향풍속값을 산출함으로써 상기 이동체의 상기 이동여부가 추가로 반영된 상기 진풍향풍속값을 산출하는 단계; 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
일례로서, 상기 진풍향풍속산출장치는, 소정의 단위측정시간마다 상기 제2-1 진풍향풍속값 또는 상기 제2-2 진풍향풍속값을 산출하여 획득하고, 이를 참조하여 소정의 통합연산을 수행함으로써 소정의 누적측정시간 각각에 대응되는 단일값으로서의 최종 진풍향풍속값을 산출하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
일례로서, 상기 (d) 단계에서, 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k 이후인 특정 과거시점 t_m에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 상기 특정 과거시점 t_m 이후인 특정 과거시점 t_n에 상기 특정 과거시점 t_m 보다 더 과거시점에서와 같이 상기 특정 기울어짐 변화가 일어나기 전 상태로 회복되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_m부터 상기 특정 과거시점 t_n까지 상기 단위측정시간 각각마다 상기 제1 Wot로서 획득된 Wot_m, ..., Wot_n 각각을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
일례로서, 상기 (d) 단계에서, 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 현재시점 t 까지 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 유지되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_k 부터 상기 현재시점 t 까지 상기 제1 Wot로서 산출된 Wot_k, ..., Wot 각각 중 상기 특정 기울어짐 변화가 발생한 시점인 상기 특정 과거시점 t_k 을 기준으로 하여 소정의 상쇄구간으로서의 특정 과거시점 t_(k-p)부터 특정 과거시점 t_(k+q) 동안 산출된 Wot_(k-p), ..., Wot_(k-1), Wot_k, Wot_(k+1),...,Wot_(k+q)의 값만을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
일례로서, 상기 누적측정시간 각각 중 특정 누적측정시간 동안 상기 단위측정시간별로 각각 측정된 특정 측정값들의 변화 정도를 시간순으로 산출하여, 소정의 제2 임계치를 초과하여 변화하는 이상측정값들이 상기 특정 측정값들 중 소정의 비율 이상에 해당되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 특정 누적측정시간 동안 획득된 상기 특정 측정값들을 모두 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 태양에 따르면, 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 상기 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 진풍향풍속산출장치에 있어서, 인스트럭션들을 저장하는 적어도 하나의 메모리; 및 상기 인스트럭션들을 실행하기 위해 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, (I) 상기 이동체의 상기 기울어짐에 따라 유동적으로 변화하는 수평상태를 가지는 상기 풍향풍속계의 상기 수평상태와 연동되도록 설치된 소정의 전자나침반 모듈을 포함하는 상기 진풍향풍속산출장치의 상기 프로세서가, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 현재시점 t에 해당되는 상기 이동체의 상기 기울어짐에 대한 정보인 Gt - 상기 Gt는, 상기 이동체에 대하여 중력이 작용하는 방향인 Z축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 소정 기준점에 대응되는 현재좌표를 포함하는 XY 평면을 이루는 제1 방향의 X축 및 제2 방향의 Y축을 기준으로 하여, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계의 수직축에 해당되는 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 X축 방향으로 회전한 각도인 θXt, 및 상기 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 Y축 방향으로 회전한 각도인 θYt를 포함함 - 를 획득하는 서브프로세스, 및 (ii) 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계에 의하여 측정된 측정바람에 대한 정보인 Wmt - 상기 Wmt는, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계가 측정한 상기 측정바람이, 상기 Zt 축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 상기 현재좌표를 포함하는 XtYt 평면을 이루는 제3 방향의 Xt축 및 제4방향의 Yt축 각각에 대응되는 측정값을 포함함 - 를 획득하는 서브프로세스를 수행하는 프로세스; 및 (II) 상기 프로세서가, 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wmt에 대하여 제1 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정측정바람에 대한 정보인 Wmt'을 획득하여, 그로부터 상기 이동체의 상기 기울어짐이 반영된 제1 진풍향풍속값을 산출하는 프로세스; 를 수행하는 진풍향풍속산출장치가 제공된다.
일례로서, 상기 프로세서는, 상기 이동체의 현재좌표에 대한 정보와, 이를 바탕으로 상기 이동체의 속도, 가속도 및 상기 이동체를 기준으로 하는 방위정보를 획득할 수 있는 이동체위치정보모듈을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 (II) 프로세스 이후에, (III) 상기 프로세서가, 상기 전자나침반 모듈 - 상기 전자나침반 모듈은, 가속도센서를 적어도 포함하며, 상기 가속도센서는 상기 이동체의 이동여부에 대응되는 가속도 변화를 측정할 수 있음 - 또는 상기 이동체위치정보모듈 중 적어도 하나로부터 획득되는 정보를 참조하여 상기 이동체가 이동하는지의 여부를 판단하는 프로세스; 및 (IV) (1) 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서는, (i) 상기 이동체위치정보모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 속도, 가속도 및 진북(true north)에 대한 정보와, 상기 전자나침반 모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제1 이동체정보를 획득하고, 이를 참조하여 상기 이동체의 이동에 의하여 발생하는 상대바람에 대한 정보인 Wct를 획득하는 서브프로세스, (ii) 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wct에 대하여 제2 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정상대바람에 대한 정보인 Wct'을 산출하는 서브프로세스, 및 (iii) 상기 제1 이동체 정보, 상기 Wmt' 및 상기 Wct'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제1 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-1 진풍향풍속값을 산출하고, (2) 상기 이동체가 이동하고 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서는, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 진북에 대한 정보 및 상기 이동체의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제2 이동체정보를 획득하는 서브프로세스, (ii) 상기 제2 이동체정보 및 상기 Wmt'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제2 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-2 진풍향풍속값을 산출하는 서브프로세스를 수행함으로써 상기 이동체의 상기 이동여부가 추가로 반영된 상기 진풍향풍속값을 산출하는 프로세스; 를 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치가 제공된다.
일례로서, 상기 프로세서는, 소정의 단위측정시간마다 상기 제2-1 진풍향풍속값 또는 상기 제2-2 진풍향풍속값을 산출하여 획득하고, 이를 참조하여 소정의 통합연산을 수행함으로써 소정의 누적측정시간 각각에 대응되는 단일값으로서의 최종 진풍향풍속값을 산출하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치가 제공된다.
일례로서, 상기 (IV) 프로세스에서, 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k 이후인 특정 과거시점 t_m에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 상기 특정 과거시점 t_m 이후인 특정 과거시점 t_n에 상기 특정 과거시점 t_m 보다 더 과거시점에서와 같이 상기 특정 기울어짐 변화가 일어나기 전 상태로 회복되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_m부터 상기 특정 과거시점 t_n까지 상기 단위측정시간 각각마다 상기 제1 Wot로서 획득된 Wot_m, ..., Wot_n 각각을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치가 제공된다.
일례로서, 상기 (IV) 프로세스에서, 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 현재시점 t 까지 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 유지되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_k 부터 상기 현재시점 t 까지 상기 제1 Wot로서 산출된 Wot_k, ..., Wot 각각 중 상기 특정 기울어짐 변화가 발생한 시점인 상기 특정 과거시점 t_k 을 기준으로 하여 소정의 상쇄구간으로서의 특정 과거시점 t_(k-p)부터 특정 과거시점 t_(k+q) 동안 산출된 Wot_(k-p), ..., Wot_(k-1), Wot_k, Wot_(k+1),...,Wot_(k+q)의 값만을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치가 제공된다.
일례로서, 상기 누적측정시간 각각 중 특정 누적측정시간 동안 상기 단위측정시간별로 각각 측정된 특정 측정값들의 변화 정도를 시간순으로 산출하여, 소정의 제2 임계치를 초과하여 변화하는 이상측정값들이 상기 특정 측정값들 중 소정의 비율 이상에 해당되는 경우, 상기 프로세서가, 상기 특정 누적측정시간 동안 획득된 상기 특정 측정값들을 모두 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은, 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하는 방법으로서, 기준축을 수정하여 풍향풍속계의 측정값을 수정하는 방법을 제공함으로써 측정값의 정확도를 제고할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 이동체의 이동 여부를 판단하여, 그 각각의 상황에 따라 풍향풍속계의 측정값을 추가적으로 수정하는 방법을 제공함으로써 측정값의 정확도를 제고할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 이동체의 기준축 각각에 대한 기울어짐 변화를 측정하여, 소정의 임계치 이상 변화가 발생하는 측정값을 제외 또는 대체하는 방법을 제공함으로써 측정값의 정확도를 제고할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하기 위한 진풍향풍속산출장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 기울어짐에 따른 기준축의 오차를 수정하기 위한 공간의 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체가 위치한 지표면의 기울기에 따라 풍향풍속계에 측정되는 값이 달라지는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로의 경사 변화에 따른 이동체의 기준축 및 그에 따른 공간이 변화하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 이동에 따라 발생하는 상대바람에 의하여 측정바람이 진풍향풍속과 달라지는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 급격한 속도 감소(급정거)에 의하여 이동체 자체의 기울어짐 변화가 추가로 발생하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 급격한 경로 변경에 의하여 이동체 자체의 기울어짐 변화가 추가로 발생하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기준축 중 적어도 하나에서 누적측정시간보다 짧은 시간동안 기울어짐 변화가 측정되고 다시 회복되는 경우, 해당 구간의 측정값을 이상측정값으로 판단하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기준축 중 적어도 하나에서 누적측정시간의 최초에 기울어짐 변화가 측정되고 이후 변화된 상태가 유지되는 경우, 최초에 측정된 기울어짐 변화가 일어난 시점을 기준으로 하는 소정의 상쇄구간의 측정값을 이상측정값으로 판단하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 기울어짐에 따른 기준축의 오차를 수정하기 위한 공간의 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체가 위치한 지표면의 기울기에 따라 풍향풍속계에 측정되는 값이 달라지는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로의 경사 변화에 따른 이동체의 기준축 및 그에 따른 공간이 변화하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 이동에 따라 발생하는 상대바람에 의하여 측정바람이 진풍향풍속과 달라지는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 급격한 속도 감소(급정거)에 의하여 이동체 자체의 기울어짐 변화가 추가로 발생하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 급격한 경로 변경에 의하여 이동체 자체의 기울어짐 변화가 추가로 발생하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기준축 중 적어도 하나에서 누적측정시간보다 짧은 시간동안 기울어짐 변화가 측정되고 다시 회복되는 경우, 해당 구간의 측정값을 이상측정값으로 판단하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기준축 중 적어도 하나에서 누적측정시간의 최초에 기울어짐 변화가 측정되고 이후 변화된 상태가 유지되는 경우, 최초에 측정된 기울어짐 변화가 일어난 시점을 기준으로 하는 소정의 상쇄구간의 측정값을 이상측정값으로 판단하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.
또한, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, "포함하다"라는 단어 및 그것의 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 통상의 기술자에게 본 발명의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 발명의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다.
더욱이 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하기 위한 진풍향풍속산출장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
참고로, 본 명세서에서 사용되는 '기울어짐'의 용어는, 이동체가 기준축으로부터 형성하는 각도만을 의미하는 것이 아니라, 이동체가 이동하며 U턴 등의 경로변경을 수행함에 따른 자세 변화 및 그에 따른 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw)에 대한 정보를 포함하는 개념으로 사용한 용어임을 밝혀둔다.
도 1을 참조하면, 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하기 위한 진풍향풍속산출장치(100)는 메모리(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 이 때, 메모리(110)는, 프로세서(120)의 인스트럭션들을 저장할 수 있는데, 구체적으로, 인스트럭션들은 진풍향풍속산출장치(100)로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하기 위한 목적으로 생성되는 코드로서, 컴퓨터 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장될 수 있다. 인스트럭션들은 본 발명의 명세서에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 프로세스들을 수행할 수 있다.
그리고, 프로세서(120)는, MPU(Micro Processing Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit), 캐쉬 메모리(Cache Memory), 데이터 버스(Data Bus) 등의 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 또한, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 애플리케이션의 소프트웨어 구성을 포함할 수 있다.
그러나, 컴퓨팅 장치가 본 발명을 실시하기 위한 미디엄, 프로세서 및 메모리가 통합된 형태인 integrated 프로세서를 포함하는 경우를 배제하는 것은 아니다.
다음으로, 진풍향풍속산출장치(100)는 이동체에 탑재되어 바람에 대한 정보를 측정하는 풍향풍속계(11)와 연동되어 측정된 바람에 대한 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 풍향 및 풍속값을 산출할 수 있다. 이 때, 풍향풍속계(11)는 이동체의 3차원적인 이동에 따라 측정 환경이 변화하며 측정을 수행하게 되므로, 기존의 프로펠러형 2차원 풍향풍속계 대신 3차원 측정이 가능한 초음파 방식의 풍향풍속계가 사용될 수 있다.
그리고, 진풍향풍속산출장치(100)는 이동체의 기울어짐에 대한 정보를 획득하기 위한 전자나침반 모듈(200)과 연동될 수 있다. 이 때, 이동체는 해당 이동체가 위치한 지표면의 기울기 또는 해당 이동체 자체의 자세 변화에 따라 그 기울어짐이 변화할 수 있으며, 그에 따라 수평상태가 유동적으로 변화할 수 있다. 따라서, 전자나침반 모듈(200)은 그 수평상태가 이동체의 유동적인 수평상태의 변화와 연동되도록 설치될 수 있다. 또한, 전자나침반모듈(200)은 이동체의 기울어짐 변화에 대한 정보, 진북(true north)에 대한 정보를 포함하는 방위정보, 및 이동체의 헤딩(Heading) 정보 등을 측정하기 위하여 지자기센서, 가속도센서 및 자이로센서를 포함할 수 있다.
또한, 진풍향풍속산출장치(100)는 이동체가 이동함에 따라 발생할 수 있는 전자나침반 모듈(200)의 측정값 오차를 보완하기 위하여, 이동체의 현재좌표정보와, 이를 바탕으로 속도, 가속도, 진행방향 및 방위정보(진북에 대한 정보를 포함함) 등을 추가로 획득할 수 있는 이동체 위치정보 모듈(300)와 추가로 연동될 수 있다. 이 때, 이동체 위치정보 모듈(300)은 GPS(Global Positioning System) 모듈일 수도 있으나, 그와 같은 기능을 수행할 수 있는 다른 GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈이 채택되어 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같은 진풍향풍속측정장치(100)는, 고정된 환경에서 측정을 수행하는 고정관측이 아니라 이동체에 탑재되어 변화되는 환경에서 측정을 수행하여야 하는 특성을 가지므로, 그로 인하여 발생하는 고정관측과의 차이를 반영하여 결과값의 오차를 수정하는 과정이 수행되어야 하며 이를 아래에서 자세히 설명하도록 하겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 기울어짐에 따른 기준축의 오차를 수정하기 위한 공간의 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 진풍향풍속측정장치(100)는, 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 보정하기 위하여 기준축의 오차를 수정하는 과정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 먼저 진풍향풍속측정장치(100)가, 전자나침반 모듈(200)로부터 현재시점 t에 해당되는 이동체의 기울어짐에 대한 정보인 Gt 를 획득하는 프로세스를 수행할 수 있다. 이 때, Gt는, 이동체에 대하여 중력이 작용하는 방향인 Z축(430)과, 그에 수직으로서 이동체의 소정 기준점에 대응되는 현재좌표를 포함하는 XY 평면을 이루는 제1 방향의 X축(410) 및 제2 방향의 Y축(420)을 기준으로 하여, 현재시점 t에 풍향풍속계(11)의 수직축에 해당되는 Zt축(530)이 상기 Z축(430)으로부터 상기 X축(410)을 향하는 방향으로 회전한 각도인 θXt(501), 및 상기 Zt축(530)이 상기 Z축(430)으로부터 상기 Y축(420)을 향하는 방향으로 회전한 각도인 θYt(502)를 포함할 수 있다. 즉, θXt(501)은 상기 이동체가 Y축을 회전축으로 하여 회전한 회전각에 해당되고, θYt(502)는 상기 이동체가 X축을 회전축으로 하여 회전한 회전각에 해당되며, 이를 바탕으로 하여 Zt축(530)이 Z축(430)과 이루는 각도 역시 계산할 수 있다. 단, 이는 이동체가 Z축(430)을 회전한 각도인 θZt(미도시)와는 그 개념이 다르므로 함께 표시하지 않았음을 밝혀둔다. (θZt는 이동체의 자세 변화 중 요(Yaw)에 해당됨)
위와 같은 상태에서, 진풍향풍속측정장치(100)는 현재시점 t에 풍향풍속계(11)에 의하여 측정된 측정바람에 대한 정보인 Wmt 를 획득하는 프로세스를 수행할 수 있다. 이 때, Wmt는, 현재시점 t에 상기 풍향풍속계가 측정한 측정바람이, Zt축(530)과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 상기 현재좌표를 포함하는 XtYt 평면을 이루는 제3 방향의 Xt축 및 제4방향의 Yt축 각각에 대응되는 측정값을 포함할 수 있다.
참고로, Xt축, Yt축 및 XtYt 평면은 Zt축을 기준으로 하는 직교평면으로서, 도면의 이해를 쉽게 하기 위하여 도 2에는 Zt축(530)만 표현하였음을 밝혀둔다.
또한, X축(410)에 해당되는 제1 방향과, Y축(420)에 해당되는 제2 방향은, Xt축에 해당되는 제3 방향과, Yt축에 해당되는 제4 방향과 대응되어 그 차이값이 하기 제1 오차수정 과정에서 추가로 반영될 필요가 있으나, 제1방향이 제3방향과 동일하게 설정되고, 제2방향과 제4방향이 동일하게 설정된다면 해당 과정이 생략될 수도 있으며, 이는 발명의 실시 조건에 따라 다르게 결정되어 적용될 수 있다.
위와 같은 상태에서, 진풍향풍속산출장치(100)는, Gt를 참조하여 상기 Wmt에 대하여 제1 오차수정을 수행함으로써 상기 X축(410), 상기 Y축(420) 및 상기 Z축(430) 각각으로 이루어진 공간에서의 수정측정바람에 대한 정보인 Wmt'을 획득하여, 그로부터 이동체(10)의 기울어짐이 반영된 제1 진풍향풍속값을 산출할 수 있다.
즉, Zt축(530)으로 기울어진 이동체에 탑재된 풍향풍속계(11)의 측정값에서, Y축 회전각에 해당되는 θXt(501)의 값과, X축 회전각에 해당되는 θYt(502)의 값을 바탕으로 측정값의 X축 성분값, Y축 성분값 및 Z축 성분값을 수정하는 제1 오차수정을 수행하여, 해당 측정값을 지구의 중심인 중력방향인 Z축(430)을 기준으로 하는 공간에서 측정된 측정값으로서 그 값을 수정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체가 위치한 지표면의 기울기에 따라 풍향풍속계에 측정되는 값이 달라지는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 위에서 도 2를 참조하여 설명한 제1 오차보정은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 3에는, 이동체(10)의 전방을 향하는 제1 방향의 Xt축과, 차량의 좌측 방향을 향하는 Yt축이 도시되어 있고, 그에 수직으로서 수평면과 일정 각도(10도, 550)를 이루는 Zt축이 이루는 공간에 이동체(10)가 기울어진 상태가 도시되어 있다. 이 때, 바람(600)이 수평면과 평행하게 이동체(10)의 좌측에서 불어오고 있다고 할 때, 수평면에 수직인 Z축을 기준으로 한 바람(600)의 각도는 0도이지만, 이동체(10)에 탑재된 풍향풍속계(11)의 수직축 기준 측정값은 Zt축(530)을 기준으로 하므로 -10도가 나오게 된다. 따라서, Zt축(530)을 θYt(10도) 만큼 수정하는 제1 오차수정을 수행하여, 상기 측정값에 10도를 더해지도록 함으로써 수직축 기준 진풍향값인 0도를 획득할 수 있게 된다.
그리고, 발명의 다른 일 예로서, 본 발명의 풍향풍속계(11)는 이동체(10)의 이동 여부를 판단하여, 이를 추가로 반영하여 진풍향풍속을 산출할 수 있다.
진풍향풍속산출장치(100)는, 이동체(10)의 현재좌표에 대한 정보와, 이를 바탕으로 이동체(10)의 속도, 가속도 및 이동체를 기준으로 하는 방위정보를 획득할 수 있는 이동체위치정보모듈(300)을 포함할 수 있고, 진풍향풍속산출장치(100)가, 전자나침반 모듈(200) 또는 이동체위치정보모듈(300) 중 적어도 하나로부터 획득되는 정보를 참조하여 이동체(10)가 이동하는지의 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자나침반 모듈(200)에 포함된 가속도센서 등의 수치 변화나, 이동체위치정보모듈(300)의 이동체 좌표변화 등을 바탕으로 하여 이동체의 이동 여부를 판단할 수 있다.
그리고 나서, (1) 이동체(10)가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 진풍향풍속산출장치(100)는, (i) 이동체위치정보모듈(300)로부터 이동체(10)의 속도, 가속도, 및 진북(true north)에 대한 정보를 포함하는 제1 이동체 정보를 획득하고, 이를 참조하여 이동체(10)의 이동에 의하여 발생하는 상대바람에 대한 정보인 Wct를 획득하는 프로세스, (ii) Gt를 참조하여, Wct에 대하여 제2 오차수정을 수행함으로써 X축(410), Y축(420) 및 Z축(430) 각각으로 이루어진 공간에서의 수정상대바람에 대한 정보인 Wct'을 산출하는 프로세스, 및 (iii) 제1 이동체 정보, Wmt' 및 Wct'을 참조하여, X축(410), Y축(420) 및 Z축(430) 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제1 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-1 진풍향풍속값을 산출할 수 있다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도로의 경사 변화에 따른 이동체의 기준축 및 그에 따른 공간이 변화하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 왼쪽에서와 같이 수평 상태에서 이동하고 있는 이동체(10)에 탑재된 풍향풍속계(11)는 중력방향의 수직축인 Z축(430)과, 그에 수직인 XY평면이 이동체(10)의 소정 기준점을 포함하는 공간에서 풍향풍속을 측정할 수 있다. 그러나, 동일한 바람을 측정하더라도, 오른쪽에서와 같이 내리막을 이동하고 있는 이동체(10)에 탑재된 풍향풍속계(11)는 해당 이동체(10)의 수직축인 Zt축(530)이 중력방향이 아니게 되므로, Zt축(530) 및 그에 수직인 XtYt평면(500)과 연동된 상태에서 측정된 풍향풍속계(11)의 측정값은 Z축(430) 및 그에 수직인 XY평면(400)과 연동된 수평상태에서 측정된 측정값과 차이가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 오차를 수정하기 위하여 상술한 바와 같은 제1 오차수정을 수행할 수 있다. 그런데, 이동체(10)가 이동하는 상태에서 풍향풍속계(11)가 측정을 수행하는 경우, 해당 이동에 따른 상대바람이 발생함을 추가로 고려해야 할 필요가 있다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 이동에 따라 발생하는 상대바람에 의하여 측정바람이 진풍향풍속과 달라지는 경우를 예시로서 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 진풍향풍속산출장치(100)는, (i) 이동체위치정보모듈(300)로부터 이동체(10)의 속도, 가속도 및 진북(true north)에 대한 정보를 포함하는 제1 이동체 정보를 획득하고, 이를 참조하여 이동체(10)의 이동에 의하여 발생하는 상대바람에 대한 정보인 Wct를 획득할 수 있다. 그리고, (ii) Gt를 참조하여, Wct에 대하여 제2 오차수정을 수행함으로써 X축(410), Y축(420) 및 Z축(430) 각각으로 이루어진 공간에서의 수정상대바람에 대한 정보인 Wct'(620)을 산출할 수 있으며, (iii) 제1 이동체 정보, Wmt'(610) 및 Wct'(620)을 참조하여, X축(410), Y축(420) 및 Z축(430) 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제1 Wot(630)를 획득하여, 그로부터 제2-1 진풍향풍속값을 산출할 수 있다.
이 때, 각각의 바람 정보는 아래와 같은 관계식으로 나타낼 수 있다.
또한, 발명의 다른 일 예로서, P는 
에 대응되는 풍향풍속계(11)의 측정바람, C는 
에 대응되는 이동체(10)의 속도, T는 
에 대응되는 실제바람, A는 이동체(10)에서 느껴지는 겉보기 바람이라고 정의하고, 아래첨자 dir은 방향, 아래첨자 spd는 속력이라고 정의할 때, 
에 대응되는 진풍향값(
) 및 진풍속값(
)은 다음과 같은 식으로 산출될 수 있다.
그리고, (2) 상기 이동체가 이동하고 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 진풍향풍속산출장치(100)는, 전자나침반 모듈(200)로부터 진북에 대한 정보 및 이동체(10)의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제2 이동체정보를 획득하고, 제2 이동체정보 및 Wmt'을 참조하여, X축(410), Y축(420) 및 Z축(430) 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제2 Wot를 획득하고, 그로부터 제2-2 진풍향풍속값을 산출할 수 있다.
그 예로서, 도 3을 다시 참조하면, 이동체(10)가 도 3과 같이 일정 각도(10도, 550)로 기울어진 상태로 정차되어 있을 때, 이동체(10)의 헤딩은 전방을 향하고, 진북이 이동체(10)의 왼쪽방향(바람(600)이 불어오는 방향)이라고 하면, 풍향풍속계(11)는 최초 측정값으로서 XtYt평면 기준으로는 -90도(서풍), Zt축 기준으로는 -10도의 풍향측정값을 도출할 수 있다. 이를 바탕으로, 진풍향풍속산출장치(100)는 상술한 바와 같이 θYt가 10도인 것을 반영하여, 상기 제1 오차수정을 수행하여 진풍이 Z축 기준으로는 0도로 불어오는 결과값을 산출할 수 있다.
그에 더하여, 진풍향풍속산출장치(100)는 이동체(10)의 헤딩 방향이 XY평면의 진북으로부터 동쪽으로 90도를 향하고 있음을 반영하여, 상기 제2-2 오차수정을 수행함으로써 결과적으로 진풍이 XY평면에서는 (-90도) + (90도) = 0도(북풍)의 풍향값을 가짐을 산출할 수 있다.
다음으로, 발명의 다른 일 예로서, 진풍향풍속산출장치(100)는, 소정의 단위측정시간(예를 들어, 1초)마다 제2-1 진풍향풍속값 또는 제2-2 진풍향풍속값을 산출하여 획득하고, 이를 참조하여 소정의 통합연산을 수행함으로써 소정의 누적측정시간(예를 들어, 10분) 각각에 대응되는 단일값으로서의 최종 진풍향풍속값을 산출할 수 있다.
이 때, 상기 통합연산은, 누적측정시간 10분동안 단위측정시간인 1초 간격으로 측정된 바람 정보 600개를 통합하여 단일값을 산출하는 연산으로서, 단순히 평균 연산을 수행할 수도 있으나, 발명의 실시 조건에 따라 측정값의 분산을 참조하여 가중치를 부여하는 등 그 구체적인 방법은 다르게 적용될 수 있다.
또한, 발명의 다른 일 예로서, 상술한 바와 같은 통합연산이 수행됨을 전제로 하여 X축(410), Y축(420) 및 Z축(430) 각각 중 적어도 하나에 대하여 특정 기울어짐 변화가 발생하는 경우, 그 특성을 파악하여 측정값의 적어도 일부를 이상측정값으로 분류 및 대체 등의 추가적인 프로세스를 수행할 수 있다.
일반적으로, 이동체(10)가 이동하는 도로 등의 지표면은 그 기울기가 완만하게 변화하므로 급격한 기울어짐 변화가 일어날 가능성이 낮다. 하지만, 이동체(10)는 그 특성상 이동에 의한 자체적인 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 중 적어도 일부의 자세 변화가 나타날 수 있으며, 해당 자세 변화가 일어남에 따라 측정값에 노이즈와 같은 추가적인 오차가 발생할 가능성이 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 급격한 속도 감소(급정거)에 의하여 이동체 자체의 기울어짐 변화(피치 변화, 710)가 추가로 발생하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동체의 급격한 경로 변경에 의하여 이동체 자체의 기울어짐 변화(롤 변화, 720)가 추가로 발생하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 이동체(10)가 좌/우 또는 U턴등의 진행방향 변경을 수행하는 경우, Z축을 기준으로 회전하는 이동체(10)의 요(Yaw) 변화가 상기 피치(Pitch) 및/또는 롤(Roll) 변화와 함께 나타날 수 있다.
상술한 바와 같은 이동체(10) 자체의 자세 변화로 인한 기울어짐 변화는 비교적 짧은 시간만 유지되고 다시 회복되는 경우가 대부분이지만, 풍향풍속계(11)의 측정값에 대하여 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기준축 중 적어도 하나에서 누적측정시간보다 짧은 시간동안 기울어짐 변화가 측정되고 다시 회복되는 경우, 해당 구간의 측정값을 이상측정값으로 판단하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 7a를 참조하면, X축(430)을 기준으로 이동체(10)의 기울어짐에 해당되는 측정값 변화를 확인할 수 있는데, 현재시점 t 이전의 특정 과거시점 t_m에서 (소정의 제1 임계치를 초과하는) 기울어짐 변화가 발생하고, 일정 시간이 경과한 특정 과거시점 t_n에서 다시 상기 특정 과거시점 t_m 이전의 상태로 회복되는 것을 알 수 있다. 이 때, 특정 과거시점 t_k부터 현재시점 t 까지(800)가 상기 누적측정시간(예를 들어, 10분)이라고 할 때, 그보다 짧은 시간동안 발생한 기울어짐 변화이므로 이동체(10) 자체의 이동에 의한 기울어짐으로 판단할 수 있고, 따라서, 특정 과거시점 t_m 부터 특정 과거시점 t_n까지(810)의 실제바람으로 측정한 Wot_m, ..., Wot_n 각각을 이상측정값으로 분류하여, 상기 통합연산에서 제외하거나, 정상측정값으로 판단되는 값(예를 들어, 특정 과거시점 t_m 이전에 안정적인 측정값으로서의 특정 과거시점 t_k에 측정된 실제바람인 Wot_k)으로 대체하여 상기 통합연산을 수행함으로써 그 결과값의 정확도를 제고할 수 있다.
하지만, 위 도 7a의 경우와 달리, (소정의 제1 임계치를 초과하는) 기울어짐 변화가 발생한 후 상기 누적측정시간동한 기울어짐 변화 상태가 유지되는 경우도 있을 수 있는데, 이러한 경우가 도 7b에 도시되어 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기준축 중 적어도 하나에서 누적측정시간의 최초에 기울어짐 변화가 측정되고 이후 변화된 상태가 유지되는 경우, 최초에 측정된 기울어짐 변화가 일어난 시점을 기준으로 하는 소정의 상쇄구간의 측정값을 이상측정값으로 판단하는 경우를 예시로서 나타내는 도면이다.
도 7b를 참조하면, 도 7a에서와 유사하게 X축(430)을 기준으로 이동체(10)의 기울어짐에 해당되는 측정값 변화를 확인할 수 있는데, 현재시점 t 이전의 특정 과거시점 t_k에서 (소정의 제1 임계치를 초과하는) 기울어짐 변화가 발생하고, 약간의 변동성을 보인 후 안정된 기울어짐 변화 상태가 현재시점 t까지 유지되는 것을 알 수 있다. 이 때, 특정 과거시점 t_k부터 현재시점 t까지(800)가 상기 누적측정시간(예를 들어, 10분)이라고 할 때, 해당 누적측정시간동안 발생한 기울어짐 변화이므로 해당 기울어짐 변화는 이동체(10) 자체가 아닌 도로 등 지표면의 기울어짐으로 판단할 수 있다(예를 들어, 특정 과거시점 t_k에 도로의 급경사가 갑자기 시작되는 경우). 하지만, 소정의 제1 임계치를 초과하는 정도의 급격한 기울어짐 변화는 상기 통합연산을 통한 결과값에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로, 소정의 상쇄구간을 정하여 그에 해당되는 측정값만을 이상측정값으로 분류할 수 있다. 즉, 상기 특정 과거시점 t_k 부터 상기 현재시점 t 까지 상기 제1 Wot로서 산출된 Wot_k, ..., Wot 각각 중 상기 특정 기울어짐 변화가 발생한 시점인 상기 특정 과거시점 t_k 을 기준으로 하여 소정의 상쇄구간(820)을 정하고, 해당 상쇄구간(820)인 특정 과거시점 t_(k-p)부터 특정 과거시점 t_(k+q) 동안 산출된 Wot_(k-p), ..., Wot_(k-1), Wot_k, Wot_(k+1),...,Wot_(k+q)의 값만을 이상측정값으로 분류하여, 상기 통합연산 과정에서 제외하거나 가장 가까운 시점(예를 들어, 특정 과거시점 t_k 보다 더 이전의 시점으로서 상기 상쇄구간의 시작시점인 특정 과거시점 t_(k-p) 시점의 Wot_(k-p) 측정정보로 대체하여 상기 통합연산을 수행함으로써 그 결과값의 정확도를 제고할 수 있다.
다음으로, 발명의 다른 일 예로서, 진풍향풍속산출장치(100)가, 누적측정시간 각각 중 특정 누적측정시간 동안 단위측정시간별로 각각 측정된 특정 측정값들의 변화 정도를 시간순으로 산출하여, 소정의 제2 임계치를 초과하여 변화하는 이상측정값들이 상기 특정 측정값들 중 소정의 비율 이상에 해당되는 경우, 상기 특정 누적측정시간 동안 획득된 상기 특정 측정값들을 모두 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체할 수 있다.
예를 들어, 특정 누적측정시간인 10분 동안 1초 단위의 단위측정시간 각각 측정된 실제바람 측정값들의 변화가 (소정의 제2 임계치를 초과하는) 큰 차이로 계속하여 발생하는 것으로 산출되고, 그러한 경우가 600개의 측정값 중 소정의 비율(예를 들어, 80%인 480개)을 초과하는 경우 해당 구간의 측정값은 전체 측정 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로, 해당 구간의 측정값을 모두 이상측정값으로 분류하여 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 이동체 11 : 풍향풍속계
100 : 진풍향풍속산출장치 110 : 메모리
120 : 프로세서 200 : 전자나침반 모듈
300 : 이동체 위치정보 모듈 400 : XY평면
410 : X축 420 : Y축
430 : Z축 500 : XtYt평면
501 : θXt (Y축 회전각) 502 : θYt (X축 회전각)
510 : Xt축 520 : Yt축
530 : Zt축 600 : 진북방향 수평바람(예시)
610 : 측정바람 620 : 상대바람
630 : 실제바람
710 : 급정거 기울어짐 변화(Pitch)
720 : 차선변경 기울어짐 변화(Roll)
800 : 누적측정시간 810 : 이상측정값 구간
820 : 상쇄구간
100 : 진풍향풍속산출장치 110 : 메모리
120 : 프로세서 200 : 전자나침반 모듈
300 : 이동체 위치정보 모듈 400 : XY평면
410 : X축 420 : Y축
430 : Z축 500 : XtYt평면
501 : θXt (Y축 회전각) 502 : θYt (X축 회전각)
510 : Xt축 520 : Yt축
530 : Zt축 600 : 진북방향 수평바람(예시)
610 : 측정바람 620 : 상대바람
630 : 실제바람
710 : 급정거 기울어짐 변화(Pitch)
720 : 차선변경 기울어짐 변화(Roll)
800 : 누적측정시간 810 : 이상측정값 구간
820 : 상쇄구간
Claims (12)
- 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 상기 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 방법에 있어서,
(a) 상기 이동체의 상기 기울어짐에 따라 유동적으로 변화하는 수평상태를 가지는 상기 풍향풍속계의 상기 수평상태와 연동되도록 설치된 소정의 전자나침반 모듈을 포함하는 진풍향풍속산출장치가, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 현재시점 t에 해당되는 상기 이동체의 상기 기울어짐에 대한 정보인 Gt - 상기 Gt는, 상기 이동체에 대하여 중력이 작용하는 방향인 Z축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 소정 기준점에 대응되는 현재좌표를 포함하는 XY 평면을 이루는 제1 방향의 X축 및 제2 방향의 Y축을 기준으로 하여, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계의 수직축에 해당되는 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 X축 방향으로 회전한 각도인 θXt, 및 상기 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 Y축 방향으로 회전한 각도인 θYt를 포함함 - 를 획득하는 프로세스, 및 (ii) 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계에 의하여 측정된 측정바람에 대한 정보인 Wmt - 상기 Wmt는, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계가 측정한 상기 측정바람이, 상기 Zt 축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 상기 현재좌표를 포함하는 XtYt 평면을 이루는 제3 방향의 Xt축 및 제4방향의 Yt축 각각에 대응되는 측정값을 포함함 - 를 획득하는 프로세스를 수행하는 단계; 및
(b) 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wmt에 대하여 제1 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정측정바람에 대한 정보인 Wmt'을 획득하여, 그로부터 상기 이동체의 상기 기울어짐이 반영된 제1 진풍향풍속값을 산출하는 단계;
를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 진풍향풍속산출장치는, 상기 이동체의 현재좌표에 대한 정보와, 이를 바탕으로 상기 이동체의 속도, 가속도 및 상기 이동체를 기준으로 하는 방위정보를 획득할 수 있는 이동체위치정보모듈을 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 (b) 단계 이후에,
(c) 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 전자나침반 모듈 - 상기 전자나침반 모듈은, 가속도센서를 적어도 포함하며, 상기 가속도센서는 상기 이동체의 이동여부에 대응되는 가속도 변화를 측정할 수 있음 - 또는 상기 이동체위치정보모듈 중 적어도 하나로부터 획득되는 정보를 참조하여 상기 이동체가 이동하는지의 여부를 판단하는 단계; 및
(d) (1) 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치는, (i) 상기 이동체위치정보모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 속도, 가속도 및 진북(true north)에 대한 정보와, 상기 전자나침반 모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제1 이동체정보를 획득하고, 이를 참조하여 상기 이동체의 이동에 의하여 발생하는 상대바람에 대한 정보인 Wct를 획득하는 프로세스, (ii) 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wct에 대하여 제2 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정상대바람에 대한 정보인 Wct'을 산출하는 프로세스, 및 (iii) 상기 제1 이동체 정보, 상기 Wmt' 및 상기 Wct'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제1 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-1 진풍향풍속값을 산출하고, (2) 상기 이동체가 이동하고 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치는, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 진북에 대한 정보 및 상기 이동체의 상기 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제2 이동체정보를 획득하는 프로세스, 및 (ii) 상기 제2 이동체정보 및 상기 Wmt'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제2 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-2 진풍향풍속값을 산출함으로써 상기 이동체의 상기 이동여부가 추가로 반영된 상기 진풍향풍속값을 산출하는 단계;
를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 진풍향풍속산출장치는, 소정의 단위측정시간마다 상기 제2-1 진풍향풍속값 또는 상기 제2-2 진풍향풍속값을 산출하여 획득하고, 이를 참조하여 소정의 통합연산을 수행함으로써 소정의 누적측정시간 각각에 대응되는 단일값으로서의 최종 진풍향풍속값을 산출하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제3항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k 이후인 특정 과거시점 t_m에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 상기 특정 과거시점 t_m 이후인 특정 과거시점 t_n에 상기 특정 과거시점 t_m 보다 더 과거시점에서와 같이 상기 특정 기울어짐 변화가 일어나기 전 상태로 회복되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_m부터 상기 특정 과거시점 t_n까지 상기 단위측정시간 각각마다 상기 제1 Wot로서 획득된 Wot_m, ..., Wot_n 각각을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제3항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 현재시점 t 까지 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 유지되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_k 부터 상기 현재시점 t 까지 상기 제1 Wot로서 산출된 Wot_k, ..., Wot 각각 중 상기 특정 기울어짐 변화가 발생한 시점인 상기 특정 과거시점 t_k 을 기준으로 하여 소정의 상쇄구간으로서의 특정 과거시점 t_(k-p)부터 특정 과거시점 t_(k+q) 동안 산출된 Wot_(k-p), ..., Wot_(k-1), Wot_k, Wot_(k+1),...,Wot_(k+q)의 값만을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제3항에 있어서,
상기 누적측정시간 각각 중 특정 누적측정시간 동안 상기 단위측정시간별로 각각 측정된 특정 측정값들의 변화 정도를 시간순으로 산출하여, 소정의 제2 임계치를 초과하여 변화하는 이상측정값들이 상기 특정 측정값들 중 소정의 비율 이상에 해당되는 경우, 상기 진풍향풍속산출장치가, 상기 특정 누적측정시간 동안 획득된 상기 특정 측정값들을 모두 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 방법. - 이동체에 탑재된 풍향풍속계의 측정값에 대하여, 상기 이동체의 기울어짐에 따른 오차를 반영하여 진풍향풍속값을 산출하는 진풍향풍속산출장치에 있어서,
인스트럭션들을 저장하는 적어도 하나의 메모리; 및
상기 인스트럭션들을 실행하기 위해 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
(I) 상기 이동체의 상기 기울어짐에 따라 유동적으로 변화하는 수평상태를 가지는 상기 풍향풍속계의 상기 수평상태와 연동되도록 설치된 소정의 전자나침반 모듈을 포함하는 상기 진풍향풍속산출장치의 상기 프로세서가, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 현재시점 t에 해당되는 상기 이동체의 상기 기울어짐에 대한 정보인 Gt - 상기 Gt는, 상기 이동체에 대하여 중력이 작용하는 방향인 Z축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 소정 기준점에 대응되는 현재좌표를 포함하는 XY 평면을 이루는 제1 방향의 X축 및 제2 방향의 Y축을 기준으로 하여, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계의 수직축에 해당되는 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 X축 방향으로 회전한 각도인 θXt, 및 상기 Zt축이 상기 Z축으로부터 상기 Y축 방향으로 회전한 각도인 θYt를 포함함 - 를 획득하는 서브프로세스, 및 (ii) 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계에 의하여 측정된 측정바람에 대한 정보인 Wmt - 상기 Wmt는, 상기 현재시점 t에 상기 풍향풍속계가 측정한 상기 측정바람이, 상기 Zt 축과, 그에 수직으로서 상기 이동체의 상기 현재좌표를 포함하는 XtYt 평면을 이루는 제3 방향의 Xt축 및 제4방향의 Yt축 각각에 대응되는 측정값을 포함함 - 를 획득하는 서브프로세스를 수행하는 프로세스; 및 (II) 상기 프로세서가, 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wmt에 대하여 제1 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정측정바람에 대한 정보인 Wmt'을 획득하여, 그로부터 상기 이동체의 상기 기울어짐이 반영된 제1 진풍향풍속값을 산출하는 프로세스; 를 수행하는 진풍향풍속산출장치. - 제7항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 이동체의 현재좌표에 대한 정보와, 이를 바탕으로 상기 이동체의 속도, 가속도 및 상기 이동체를 기준으로 하는 방위정보를 획득할 수 있는 이동체위치정보모듈을 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 (II) 프로세스 이후에,
(III) 상기 프로세서가, 상기 전자나침반 모듈 - 상기 전자나침반 모듈은, 가속도센서를 적어도 포함하며, 상기 가속도센서는 상기 이동체의 이동여부에 대응되는 가속도 변화를 측정할 수 있음 - 또는 상기 이동체위치정보모듈 중 적어도 하나로부터 획득되는 정보를 참조하여 상기 이동체가 이동하는지의 여부를 판단하는 프로세스; 및 (IV) (1) 상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서는, (i) 상기 이동체위치정보모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 속도, 가속도 및 진북(true north)에 대한 정보와, 상기 전자나침반 모듈로부터 획득되는 상기 이동체의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제1 이동체정보를 획득하고, 이를 참조하여 상기 이동체의 이동에 의하여 발생하는 상대바람에 대한 정보인 Wct를 획득하는 서브프로세스, (ii) 상기 Gt를 참조하여, 상기 Wct에 대하여 제2 오차수정을 수행함으로써 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 수정상대바람에 대한 정보인 Wct'을 산출하는 서브프로세스, 및 (iii) 상기 제1 이동체 정보, 상기 Wmt' 및 상기 Wct'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제1 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-1 진풍향풍속값을 산출하고, (2) 상기 이동체가 이동하고 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서는, (i) 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 진북에 대한 정보 및 상기 이동체의 헤딩(Heading) 정보를 포함하는 제2 이동체정보를 획득하는 서브프로세스, (ii) 상기 제2 이동체정보 및 상기 Wmt'을 참조하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각으로 이루어진 공간에서의 실제바람에 대한 정보인 제2 Wot를 획득하여, 그로부터 제2-2 진풍향풍속값을 산출하는 서브프로세스를 수행함으로써 상기 이동체의 상기 이동여부가 추가로 반영된 상기 진풍향풍속값을 산출하는 프로세스; 를 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치. - 제8항에 있어서,
상기 프로세서는, 소정의 단위측정시간마다 상기 제2-1 진풍향풍속값 또는 상기 제2-2 진풍향풍속값을 산출하여 획득하고, 이를 참조하여 소정의 통합연산을 수행함으로써 소정의 누적측정시간 각각에 대응되는 단일값으로서의 최종 진풍향풍속값을 산출하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치. - 제9항에 있어서,
상기 (IV) 프로세스에서,
상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k 이후인 특정 과거시점 t_m에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 상기 특정 과거시점 t_m 이후인 특정 과거시점 t_n에 상기 특정 과거시점 t_m 보다 더 과거시점에서와 같이 상기 특정 기울어짐 변화가 일어나기 전 상태로 회복되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_m부터 상기 특정 과거시점 t_n까지 상기 단위측정시간 각각마다 상기 제1 Wot로서 획득된 Wot_m, ..., Wot_n 각각을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치. - 제9항에 있어서,
상기 (IV) 프로세스에서,
상기 이동체가 이동중인 것으로 판단되는 경우, 상기 프로세서가, 상기 전자나침반 모듈로부터 상기 누적측정시간에 해당되는 특정 과거시점 t_k부터 상기 현재시점 t 까지의 상기 이동체의 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각에 대한 기울어짐 변화에 대한 정보를 획득하여, 상기 X축, 상기 Y축 및 상기 Z축 각각 중 적어도 하나에 대하여 (i) 상기 특정 과거시점 t_k에 소정의 제1 임계치 이상에 해당되는 특정 기울어짐 변화가 발생하고, (ii) 상기 현재시점 t 까지 상기 특정 기울어짐 변화가 일어난 상태가 유지되는 경우, 상기 특정 과거시점 t_k 부터 상기 현재시점 t 까지 상기 제1 Wot로서 산출된 Wot_k, ..., Wot 각각 중 상기 특정 기울어짐 변화가 발생한 시점인 상기 특정 과거시점 t_k 을 기준으로 하여 소정의 상쇄구간으로서의 특정 과거시점 t_(k-p)부터 특정 과거시점 t_(k+q) 동안 산출된 Wot_(k-p), ..., Wot_(k-1), Wot_k, Wot_(k+1),...,Wot_(k+q)의 값만을 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치. - 제9항에 있어서,
상기 누적측정시간 각각 중 특정 누적측정시간 동안 상기 단위측정시간별로 각각 측정된 특정 측정값들의 변화 정도를 시간순으로 산출하여, 소정의 제2 임계치를 초과하여 변화하는 이상측정값들이 상기 특정 측정값들 중 소정의 비율 이상에 해당되는 경우, 상기 프로세서가, 상기 특정 누적측정시간 동안 획득된 상기 특정 측정값들을 모두 이상측정값으로 분류하여, 상기 최종 진풍향풍속값을 산출함에 있어 제외하거나 가장 가까운 시점의 정상측정정보로 대체하는 것을 특징으로 하는 진풍향풍속산출장치.
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