KR102428516B1 - A system and method for providing radio wave quality at a long distance using radio signals received from an aircraft flying at a short distance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for providing radio wave quality at a long distance by using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance.
항공기는 이륙하여 착륙할 때까지 항행 안전 시설의 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 운항하게 된다. 이에 따라, 항공기의 안전을 위해서는 항행 안전 시설을 주기적으로 점검하여, 항행안전시설이 오류 없이 정상적으로 동작할 수 있게 해야 한다.The aircraft receives information from the navigation safety facility from take-off to landing, and operates based on the received information. Accordingly, for the safety of the aircraft, it is necessary to periodically inspect the navigation safety facilities so that the navigation safety facilities can operate normally without errors.
항행 안전 시설에서 송출되는 무선 전파 신호는 항공기의 안전운항과 직결되는 매우 중요한 정보이기 때문에, 편차가 발생되지 않도록 항상 점검하면서 정확하게 송출되도록 관리되어야 한다.Since the radio wave signal transmitted from the navigation safety facility is very important information directly related to the safe operation of the aircraft, it must be managed so that it is transmitted accurately while always checking to prevent deviations from occurring.
이를 위해 공항 운영 사업자는 점검용 전용 비행기에 의해 항행 안전 시설을 주기적으로 점검 및 교정업무를 수행하고 있으나, 공항 주변의 건축물, 지형지물, 전기적 잡음 등의 변화에 따른 항행 안전시설에서 송출되는 전파품질 왜곡현상을 신속하게 파악하고 조치하는데 한계가 있다.To this end, airport operators regularly inspect and correct navigation safety facilities by means of inspection planes, but the quality of radio waves transmitted from navigation safety facilities due to changes in buildings, topographical features, and electrical noise around the airport. There is a limit to quickly identifying and taking action on distortions.
그리고, 공항 운영 사업자들은 항행 안전시설에서 송출되는 무선전파 신호들을 다양한 장비를 이용하여 감시, 측정, 분석하고, 그 결과에 따라 관련 인력들이 운영 환경을 개선하거나 해소하였다. 현재 주로 사용되는 항행 안전시설 분석용 계측장비는 크고 무거워서 이동 편의성이 떨어지고, 조작방법이 난해하여 전문 교육을 받은 기술자들만 사용이 가능한 어려움이 있다.In addition, airport operators monitored, measured, and analyzed radio wave signals transmitted from navigation safety facilities using various equipment, and related personnel improved or resolved the operating environment according to the results. Measuring equipment for analysis of navigational safety facilities, which is currently mainly used, is large and heavy, making it difficult to move and difficult to operate.
종래 선행 기술(한국등록특허공보 제10-2166683)은 드론을 이용한 항행시설 신호 분석 방법 및 장치에 관한 것으로서, 드론이 측정한 항행시설 신호를 관리자가 쉽게 모니터링 할 수 있는 드론을 이용한 항행시설 신호 분석 방법 및 장치를 제공한다.The prior art (Korean Patent Publication No. 10-2166683) relates to a method and apparatus for analyzing a navigation facility signal using a drone, and a navigation facility signal analysis using a drone that allows an administrator to easily monitor the navigation facility signal measured by the drone Methods and apparatus are provided.
그런데, 종래 선행 기술은 단지 활주로의 위치, 항행시설 신호를 송출하는 신호 발생기의 위치를 포함하는 항행시설 정보를 외부 서버로부터 획득하고, 획득된 정보를 기초로 비행 경로를 산출하여 송신하는 내용을 개시하고 있을 뿐, 비행기와 신호 발생기의 근거리 위치를 원거리로 적용하여 전파 신호에 대한 품질을 측정하지 않는다.However, the prior art only acquires navigation facility information including the location of the runway and the location of a signal generator that transmits the navigation facility signal from an external server, and calculates and transmits a flight route based on the obtained information. It does not measure the quality of the radio signal by applying the near position of the airplane and the signal generator to the far distance.
또한, 종래에는 근거리에서의 전파 측정 결과만 제공하기 때문에, 실제 항공기가 운항하는 원거리에서의 전파 품질에 대한 타당성을 확인할 수 없었다.In addition, in the prior art, since only radio wave measurement results in a short distance are provided, the validity of radio wave quality at a long distance in which an actual aircraft operates could not be confirmed.
또한, 종래에는 3차원 공간을 비행하는 수많은 항공기의 다양한 경우에 대한 항행 안전 시설의 정규성을 점검하는데 한계가 있다.In addition, there is a limit in checking the normality of the navigation safety facility for various cases of numerous aircraft flying in three-dimensional space in the related art.
따라서, 근거리를 비행하고 있는 비행체를 통해서도 원거리에서의 전파 품질을 측정하여 항행 안전 시설에 대한 정확성을 향상시킬 필요성이 제기된다.Therefore, there is a need to improve the accuracy of navigation safety facilities by measuring the radio wave quality at a long distance even through an aircraft flying in a short distance.
따라서, 본 발명은 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a system and method for providing radio wave quality at a long distance by using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance.
또한, 본 발명은 항행 안전 시설의 점검 및 유지보수에 필요한 항행 안전 시설(또는 전파 분석 장치)의 안테나에서 송출하는 무선 전파에 대한 공간 3차원 전계강도, AM/FM 변조지수, 위상편이 등 수집된 근거리장(Near Field) 전파계 데이터를 실제 항공기 운항거리를 고려한 원거리장(Far Field) 전파계로 변환시킨 관측 현시장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a spatial three-dimensional electric field strength, AM/FM modulation index, phase shift, etc. for radio waves transmitted from an antenna of a navigation safety facility (or radio wave analysis device) required for inspection and maintenance of a navigation safety facility. It is possible to provide an observational display device that converts near field radio data into a far field radio system that considers the actual flight distance of the aircraft.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템은 상기 비행체에 탑재되고, 전파 분석 장치로부터 전송되는 전파 신호에 대한 품질을 측정하고, 상기 측정된 품질에 기반하여 배열 데이터를 생성하고, 상기 생성된 배열 데이터를 상기 전파 분석 장치로 전송하는 전파 수집 장치, 및 상기 전파 수집 장치로부터 상기 배열 데이터를 수신하고, 상기 수신된 배열 데이터를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 획득하고, 상기 획득된 전파 품질을 출력하는 상기 전파 분석 장치를 포함할 수 있다.In order to achieve this object, a system for providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an air vehicle flying at a short distance according to an embodiment of the present invention is mounted on the air vehicle and transmitted from the radio wave analysis device. a radio wave collecting device for measuring the quality of a signal, generating sequence data based on the measured quality, and transmitting the generated sequence data to the radio wave analysis device; and receiving the sequence data from the radio wave collecting device; , the radio wave analyzer for obtaining radio wave quality at a long distance by using the received sequence data and outputting the obtained radio wave quality.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 방법은 전파 수집 장치가, 전파 분석 장치로부터 전송되는 전파 신호에 대한 품질을 측정하는 과정, 상기 전파 수집 장치가, 상기 측정된 품질에 기반하여 배열 데이터를 생성하는 과정, 상기 전파 수집 장치가, 상기 생성된 배열 데이터를 상기 전파 분석 장치로 전송하는 과정, 상기 전파 분석 장치가, 상기 전파 수집 장치로부터 상기 배열 데이터를 수신하는 과정, 상기 전파 분석 장치가, 상기 수신된 배열 데이터를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 획득하는 과정, 및 상기 전파 분석 장치가, 상기 획득된 전파 품질을 출력하는 과정 포함할 수 있다.In addition, in the method of providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying in a short distance according to an embodiment of the present invention, the radio wave collecting device determines the quality of the radio signal transmitted from the radio wave analysis device. measuring, the radio wave collecting device generating sequence data based on the measured quality, the radio wave collecting device transmitting the generated sequence data to the radio wave analyzing device, the radio wave analyzing device , receiving the sequence data from the radio wave collecting device, the radio wave analyzing device acquiring radio wave quality at a long distance using the received arrangement data, and the radio wave analyzing device receiving the obtained radio wave quality It may include the process of outputting .
본 발명은 따른 전파 분석 장치로부터 전송되는 전파 신호에 대한 품질을 측정하고, 상기 측정된 품질에 기반하여 배열 데이터를 생성하고, 상기 생성된 배열 데이터를 상기 전파 분석 장치로 전송함으로써, 비행체를 통해서도 원거리에서의 전파 품질을 측정하여 항행 안전 시설에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.The present invention measures the quality of a radio signal transmitted from the radio wave analysis device according to the present invention, generates sequence data based on the measured quality, and transmits the generated sequence data to the radio wave analysis device by transmitting the generated sequence data to the radio wave analysis device. It is possible to improve the accuracy of navigation safety facilities by measuring the radio wave quality in the
또한, 본 발명은 비행체가 실제 항로에서 수신되는 전파 품질을 예측하면서 항행 안전 시설의 점검 및 보정이 가능하여 보다 실질적이고 충실한 전파 송출환경을 유지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to check and correct navigation safety facilities while predicting the quality of radio waves received by the aircraft in the actual route, thereby maintaining a more practical and faithful radio wave transmission environment.
또한, 본 발명은 전파 수집 장치로부터 배열 데이터를 수신하고, 상기 수신된 배열 데이터를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 획득함으로써, 원거리에서도 항행 안전 시설의 정규성을 점검할 수 있다.In addition, according to the present invention, the normality of the navigation safety facility can be checked even at a long distance by receiving the sequence data from the radio wave collecting device and acquiring the radio wave quality at a long distance using the received sequence data.
또한, 본 발명은 비행체를 사용한 항행 안전 시설의 근거리에서 전파 품질 측정 결과 및 원거리 변환 예측결과를 3차원 공간좌표 모델링이 적용된 현시장치를 통해 관측 및 상호 비교하여 출력함으로써 공항 운영 사업자는 보다 정확하고 안정적인 시설점검 및 유지보수를 수행할 수 있다.In addition, the present invention observes and compares the radio wave quality measurement result and the long-distance conversion prediction result at a short distance of a navigation safety facility using an air vehicle through a present device to which 3D spatial coordinate modeling is applied, thereby providing an airport operator with more accurate and stable Facility inspection and maintenance can be performed.
또한, 본 발명은 전파 수집 장치가 비행체의 현재 위치에 대한 3축 지리 좌표를 실시간으로 획득하고, 공간 3차원 전계 강도, AM/FM 지수, 및 위상 편이를 상기 획득된 3축 지리 좌표에 매핑함으로써, 비행체의 실시간 위치에 따른 전파 품질을 실시간으로 측정할 수 있다.In addition, according to the present invention, the radio wave collection device acquires the three-axis geographic coordinates for the current position of the vehicle in real time, and maps the spatial three-dimensional electric field strength, AM/FM index, and phase shift to the obtained three-axis geographic coordinates. , it is possible to measure the radio wave quality according to the real-time location of the vehicle in real time.
또한, 본 발명은 비행체가 전파 분석 장치와의 제1 거리에 기반한 근거리에서 비행하고 있는 상태에서, 전파 분석 장치가 전파 신호에 대해 측정한 전계 강도를 상기 제1 거리보다 먼 제2 거리에 대응되도록 변환하여 전파 품질을 획득함으로써, 근거리를 비행하고 있는 비행체를 통해서도 원거리에서의 전파 품질을 측정하여 항행 안전 시설에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, in a state in which the vehicle is flying at a short distance based on the first distance from the radio wave analyzer, the electric field strength measured by the radio wave analyzer for the radio signal corresponds to a second distance greater than the first distance. By converting the radio wave quality to obtain the radio wave quality, it is possible to measure the radio wave quality at a long distance even through an aircraft flying in the short distance, thereby improving the accuracy of the navigation safety facility.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 수집 장치가 생성하는 배열 데이터를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 분석 장치가 비행체와의 거리에 따른 손실을 나타내는 예시도이다.1 is a block diagram illustrating a system for providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram illustrating array data generated by a radio wave collecting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating a loss according to a distance from an aircraft in the radio wave analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "top (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다Throughout the specification, when referring to “A and/or B”, it means A, B or A and B, unless otherwise stated, and when referring to “C to D”, it is Unless otherwise specified, it means that it is greater than or equal to C and less than or equal to D.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템 및 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a system and method for providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템을 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 수집 장치가 생성하는 배열 데이터를 나타낸 예시도이다.1 is a block diagram illustrating a system for providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance according to an embodiment of the present invention. 2 is an exemplary diagram illustrating array data generated by a radio wave collecting device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템(100)은 전파 수집 장치(140)가 탑재된 비행체(110), 항행 안전 시설(130), 및 전파 분석 장치(150)를 포함할 수 있다.1 and 2, the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)는 운송 수단(120), 및 전파 수집 장치(140)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전파 수집 장치(140)는 전파 수신부(141), GPS(Global Positioning System) 수신부(142), 영상 수집부(143), 근거리 무선 통신부(144), 및 원거리 무선 통신부(145)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 상기 전파 분석 장치(150)는 표시부(151), 근거리 무선 통신부(152), 원거리 무선 통신부(153), 및 프로세서(154)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the radio
도 1에 도시된 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템(100)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 시스템(100)의 구성 요소들이 도 1에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The configuration of the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)는 항행 안전 시설(130)이 송출하는 항행 시설 신호를 모니터링 하도록 활주로 주변을 비행하면서 항행 안전 시설(130)가 송출하는 항행시설 신호를 획득할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들면, 상기 비행체(110)는 무인 항공기(예: 드론(drone))일 수 있으며, 비행체(110)를 이용한 항행 안전 시설(130)로부터 항행 안전 시설(130)를 경유하는 3차원 비행 경로를 수신하고, 상기 3차원 비행 경로에 따라 자동 비행할 수 있다.For example, the
자동 비행시, 비행체(110)는 장착된 신호 처리부(146)를 통해, 항행 안전 시설(130)로부터의 항행 신호값을 주기적으로 측정할 수 있으며, 상기 항행 안전 시설(130)에 포함되는 장치 별로 상이한 종류의 항행 신호 값을 측정할 수 있다.During automatic flight, the
또한, 비행체(110)는 탑재된 GPS 모듈을 통해, GPS 데이터를 주기적으로 획득하고, 영상 센서를 통해 비행 영상을 획득할 수 있다. 상기 비행체(110)는 항행 신호 값, GPS 데이터 및 비행 영상을 비행체를 이용한 항행 안전 시설(130)에 실시간 제공할 수 있다.In addition, the
일 실시 예에 따르면, 상기 항행 안전 시설(130)은 예를 들면, 계기 착륙 시설(Instrument Landing System, ILS), 레이더, 전방향 무선 표지 시설(VHF Omni Range, VOR), 전술 항법 장치(Tactical Navigation, TACAN), 거리 측정 장치(Distance Measuring Equipment, DME) 및 항공 관제 통신 시설 중 적어도 하나의 장치를 포함할 수 있으며, 장치 별로 서로 다른 항행 신호 값을 발생할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 DME는 비행체(110)와 지상 장비(예: 항행 안전 시설(130)) 간의 경사 거리(Slant Distance)에 대한 정보를 비행체(110)에 제공하는 시스템이다. 비행체(110)에 탑재된 DME가 지상국으로 펄스 신호를 송신하면, DME 지상국은 이 신호를 수신한 후, 정해진 시간 지연(예: 50μs) 후에 비행체(110)로 응답 신호를 전송한다. 질문 펄스와 응답 펄스의 시간 간격은 비행체(110)와 DME 지상시설 간에 경사 거리에 비례한다. DME는 펄스 신호의 왕복 소요 시간을 측정하여 거리를 산출한다.According to an embodiment, the DME is a system that provides information on the slant distance between the
예를 들면, DME 주파수는 비행체(110)에서 1,025~1,150MHz로 송신하면 지상국에서는 50μsec 후에 960~1,215 MHz로 응답하며, 최대 운용거리는 400NM (약: 725km)이다.For example, if the DME frequency is transmitted at 1,025 to 1,150 MHz from the
비행체(110)가 송신하는 질문 펄스는 일정한 주기 내에서 미리 정해진 랜덤 패턴 형태로 구성된 2개의 펄스로 구성된 펄스 쌍이다. 이렇게 2개의 펄스(3μsec 폭, 12μsec 간격)를 보내는 것은 간섭이나 잡음에 의한 손실을 예방하기 위함이다. 이것을 수신한 지상국(예: 항행 안전 시설(130))에서 50μsec 시간 이후에 다른 주파수로 응답한다.The interrogation pulse transmitted by the
일 실시 예에 따르면, 상기 VOR은 지상 송신국(예: 항행 안전 시설(130))을 기준점으로 하는 방위각 정보를 비행체(110)에 제공함으로 비행체(110)가 정해진 항로로 비행할 수 있도록 지원하는 시설이다. VOR은 1949년 ICAO에 의해 비정밀 접근용 (Non-Precision Approach) 지원 시설의 표준으로 채택되었다. 고도 60,000ft (약: 18km) 와 거리 130NM (약: 240km)까지 넓은 범위의 전파신호를 제공한다.According to an embodiment, the VOR provides azimuth information based on a ground transmission station (eg, navigation safety facility 130) to the
VOR의 원리는 2개의 30Hz 신호 즉, 기준 위상 신호(Reference Phase Signal)와 가변 위상신호(Variable Phase Signal)의 위상 관계에 기초하고 있다. 기준 위상신호는 30Hz 정현파로서 전방향 (Omni-directional)으로 복사되며, 비행체(110)가 어느 방위에 있던 상관없이 기준 신호의 위상은 동일하게 획득된다. 가변 위상신호는 30Hz의 정현파를 초당 30회의 속도로 회전하며 복사되다. 자북 0°에서의 위상차 0°를 기준점으로 방위각에 따라 위상차가 360° 변화되며 비행기의 위치에 따라 획득되는 위상차가 달라진다.The principle of VOR is based on the phase relationship between two 30 Hz signals, that is, a reference phase signal and a variable phase signal. The reference phase signal is radiated omni-directionally as a 30Hz sine wave, and the phase of the reference signal is obtained the same regardless of which direction the
항행 안전 시설(130)은 이들 두 신호의 위상 차로부터 방위각을 얻어 항로 지시계(Bearing Indicator)에 표시한다. VOR이 사용하는 주파수는 108~118MHz의 초단파(VHF) 대역이다.The
또한, VOR 신호에는 위에서 언급된 두 신호 외에도 VOR 송신국의 식별을 위한 고유부호가 포함되며 선택 사항으로 음성 신호가 포함될 수 있다. 식별 부호는 각 VOR 송신국마다 다른 2~3 자의 알파벳 또는 숫자로 이루어져 있으며, 반송파에 진폭 변조된 1020Hz 정현파 신호를 할당된 식별 부호에 해당되는 모르스 코드로 전송된다. 음성 신호는 반송파에 진폭 변조된 300Hz ~ 3,000 Hz 대역의 음성으로 전송하거나 공항 정보의 방송용으로 사용된다.In addition, the VOR signal includes a unique code for identification of the VOR transmitting station in addition to the above-mentioned two signals, and may optionally include a voice signal. The identification code consists of two or three different alphabets or numbers for each VOR transmitting station, and a 1020Hz sine wave signal amplitude-modulated on a carrier is transmitted as a Morse code corresponding to the allocated identification code. The voice signal is transmitted as voice in the 300Hz ~ 3,000Hz band amplitude-modulated on the carrier wave or used for airport information broadcasting.
일 실시 예에 따르면, 상기 ILS는 활주로 중심선의 좌우 방위각 정보를 제공하는 지상 방위각시설(Localizer, LLZ), 상하 고도 활공각 정보를 제공하는 활공각시설(Glide Path, GP), 활주로 터치다운 지점의 단계별 거리 정보를 제공하는 마커비콘(Marker Beacon, MB)으로 구성된다.According to an embodiment, the ILS includes a ground azimuth facility (LLZ) that provides left and right azimuth information of the runway centerline, a glide path (GP) that provides vertical and elevation glide angle information, and a step-by-step distance of a runway touchdown point. It consists of a Marker Beacon (MB) that provides information.
일 실시 예에 따르면, 상기 LLZ는 2,000ft의 고도에서 최저 25NM(약: 45,312km)까지 빔(Beam)이 전달될 수 있도록 전파를 발사한다. 진행방향의 폭은 보통 3~6°로서 활주로 끝단에서 700ft(약: 210km)이고 주파수의 범위는 108.10~111.975MHz이다. 비행체(110)의 계기에는 지상 송신기에서 나오는 좌우 주파수(90Hz, 150Hz)의 변조 성분에 따른 전계의 강약차이에 의하여 LLZ 지시계가 좌우로 움직이므로 조종사는 비행체(110)를 활주로 중앙에 위치시킬 수 있다.According to an embodiment, the LLZ emits radio waves so that a beam can be transmitted from an altitude of 2,000 ft to a minimum of 25 NM (about: 45,312 km). The width in the direction of travel is usually 3~6°, 700ft (about: 210km) from the end of the runway, and the frequency range is 108.10~111.975MHz. In the instrument of the
그리고, LLZ의 우측 안테나는 정위상 150Hz 신호와 역위상 90Hz 신호를 송신하며, 좌측 안테나는 이것과 반대로 정위상 90Hz 신호와 역위상의 150Hz 신호를 송신한다. 좌우측이 서로 다른 위상의 신호들이 합성되면 활주로 중심선에 null(no signal or zero)을 만들게 된다. 따라서 비행체(110)의 LLZ 수신기의 수신신호의 세기가 0이 되면 활주로 중심선에 위치하였다고 판단할 수 있다.In addition, the right antenna of the LLZ transmits a
일 실시 예에 따르면, GP 송신기는 전파를 발사하여 활주로에 착륙하기 위하여 접근 중인 비행체(110)에 안전한 착륙 각도인 약 3°의 활공각 정보를 제공하며 활주로 진입단으로부터 750~1,250ft 내측에, 활주로 중심선으로부터 400~600ft 옆으로 떨어진 위치에 설치된다. 고도 4,500ft (1.4km) 와 거리 10NM (18km)까지의 전파신호를 제공한다.According to one embodiment, the GP transmitter emits radio waves to provide glide angle information of about 3°, which is a safe landing angle, to the approaching
그리고, GP 주파수 범위는 328.6MHz~335.4MHz이며 LLZ 주파수를 선택 시 자동으로 할당된 주파수로 설정된다. GP 송신기에서 발사되는 주파수도 강하로의 하측에는 150Hz, 상측은 90Hz 로 변조되는 지향성 전파를 발사하며 비행체(110)의 수신기는 두 변조성분에 따른 전계의 강약차이에 의하여 GP 지시계가 상하로 움직이게 하여 적절 한 활공각을 알려주어 비행체(110)가 안전하게 착륙할 수 있도록 한다And, the GP frequency range is 328.6MHz~335.4MHz, and it is set to the automatically assigned frequency when the LLZ frequency is selected. The frequency emitted from the GP transmitter also emits a directional wave modulated at 150 Hz and 90 Hz on the lower side of the drop path, and the receiver of the
일 실시 예에 따르면, MB는 활주로부터 비행체(110)가 어디쯤 위치해 있는지 거리를 알려주는 시설로, 상공을 향해 역원추형 75MHz 지향성 전파를 발사한다. 거리에 따라 Outer marker(4~7NM, 400Hz), Middle marker(3,500ft, 1,300Hz), Inner marker(200~1,500ft, 3,000Hz)로 구분된다.According to one embodiment, MB is a facility that informs the distance where the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 운송 수단(120)은 비행체(110)를 직접 제어할 수 있으나, 비행체(110)가 비행체를 이용한 항행 안전 시설(130)에서 제공하는 3차원 비행 경로에 따라, 자동 비행을 하는 경우, 비행체(110)에 대한 제어를 제한할 수 있다.According to one embodiment, the transportation means 120 of the
일 실시 예에 따르면, 상기 운송 수단(120)은 비행체(110)를 이용한 항행 안전 시설(130)에 의해, 항행 안전 시설(130)이 비정상으로 판단되거나, 항행 안전 시설(130)에 대한 점검이 완료되는 경우, 비행체(110)를 다이렉트로 제어하여, 비행 경로, 착륙 지점, 착륙 시점 등을 조정할 수 있다.According to an embodiment, in the transportation means 120 , the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 전파 수신부(141)는 항행 안전 시설(130) 또는 전파 분석 장치(150)로부터 송출되는 무선 전파를 수신할 수 있다. 상기 전파 수신부(141)는 비행체(110)가 활주로의 위치, 상기 항행 안전 시설(130)의 위치, 또는 상기 전파 분석 장치(150)의 위치를 포함하는 항행 안전 시설(130) 또는 전파 분석 장치(150)의 다양한 정보를 수신할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 GPS 수신부(142)는 GPS 위성으로부터 지리 좌표 신호를 수신할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 영상 수집부(143)는 지상 주면 영상 데이터를 획득할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 근거리 무선 통신부(144)는 전파 분석 장치(150)로 신호 또는 데이터를 전송할 수 있다.According to an embodiment, the short-range
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 원거리 무선 통신부(145)는 5G(5 generation)와 같은 이동 통신 망에 접속하여 데이터를 전송할 수 있다.According to an embodiment, the remote
일 실시 예에 따르면, 상기 비행체(110)의 신호 처리부(146)는 항행 안전 시설(130) 또는 전파 분석 장치(150)로부터 전파되는 신호를 수신할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들면, 신호가 전파 신호가 계기착륙시스템(Instrument Landing System, ILS)에 관련한 신호인 경우, 상기 신호 처리부(146)는 상기 계기착륙시스템에 관련한 신호에 기반하여, 90Hz 내지 150Hz AM 지수, DDM(Difference in Depth of Modulation), SDM(Sum in Depth of Modulation), CDI(Course Deviation Indicator), 및 주파수를 분석할 수 있다.For example, when the radio signal is a signal related to an Instrument Landing System (ILS), the
예를 들면, 신호가 전파 신호가 전방향 표지 시설(VHF Omni Range, VOR)에 관련한 신호인 경우, 상기 신호 처리부(146)는 30Hz AM 지수, 30Hz FM 지수, 수신 전력, 사인/코사인(Sine/Cosine) 신호 위상 편이, 및 주파수를 분석할 수 있다.For example, if the signal is a signal related to an omni-directional beacon (VHF Omni Range, VOR), the
예를 들면, 신호가 전파 신호가 전술항법장치(Tactical Navigation, TACAN) 또는 거리측정시설(Distance Measuring Equipment, DME)에 관련한 신호인 경우, 상기 신호 처리부(146)는 15Hz 내지 135Hz AM 지수, 펄스폭, 스퀴터(Squitter) 수, 베어링(Bearing), 베어링 에러(Bearing Error), 수신 전력 및 주파수를 분석할 수 있다.For example, when the radio signal is a signal related to a tactical navigation device (TACAN) or a distance measuring equipment (DME), the
이와 같이, 상기 신호 처리부(146)는 항행 안전 시설(130) 또는 전파 분석 장치(150)로부터 수신되는 신호를 분석 및 처리할 수 있다.In this way, the
일 실시 예에 따르면, 상기 신호 처리부(146)는 상기 전파 분석 장치(150)로부터 전송되는 전파 신호에 대한 품질을 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 신호 처리부(146)는 상기 전파 분석 장치(150)로부터 전송되는 전파 신호를 분석하여 공간 3차원 전계 강도, AM/FM(Amplitude Modulation/Frequency Modulation) 지수, 및 위상 편이를 측정 또는 분석할 수 있다. 그리고, 상기 신호 처리부(146)는 According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 신호 처리부(146)는 상기 전파 신호가 수신되면, 상기 비행체(110)의 현재 위치에 대한 3축 지리 좌표를 실시간으로 획득하고, 상기 공간 3차원 전계 강도, 상기 AM/FM 지수, 및 상기 위상 편이를 상기 획득된 3축 지리 좌표에 상기 비행체(110)의 현재 위치에 기반하여 매핑할 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시 예에 따르면, 상기 신호 처리부(146)는 영상 수집부(143)를 통해 비행체(110)의 운항에 대한 영상 데이터를 획득할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 신호 처리부(146)는 측정된 품질에 기반하여 배열 데이터를 생성할 수 있다. 상기 신호 처리부(146)는 상기 매핑된 3축 지리 좌표, 상기 영상 데이터, 및 상기 공간 3차원 전계 강도, 상기 AM/FM 지수 및 상기 위상 편이로 구성된 전파품질 측정 값을 포함하여 배열 데이터를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the
도 2를 참조하면, 상기 배열 데이터(210)는 배열 데이터가 생성되는 시각을 나타낸 타임 스탬프(Time Stamp)(211), 위경도/고도 3축 지리 좌표(212), 전파 품질 측정값(213), 및 영상 데이터(214)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
상기 신호 처리부(146)는 전파 분석 장치(150) 또는 항행 안전 시설(130)로부터 수신된 전파 신호에 대한 품질을 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 신호 처리부(146)는 위경도/고도 3축 지리 좌표(212)는 전파 분석 장치(150) 또는 항행 안전 시설(130)로부터 수신된 전파 신호에 대한 3차원 전계 강도, AM/FM 지수, 및 위상 편이에 대한 데이터를 측정한다.The
그리고, 상기 신호 처리부(146)는 위경도/고도 3축 지리 좌표(212)는 3차원 전계 강도, AM/FM 지수, 및 위상 편이가 상기 비행체(110)와 전파 분석 장치(150) 간의 거리(또는 상기 비행체(110)의 현재 위치)에 기반하여 배열 데이터(210)에 매핑한다. In addition, the
상기 신호 처리부(146)는 전파 분석 장치(150) 또는 항행 안전 시설(130)로부터 전파 신호가 수신되면, 상기 비행체(110)와 전파 분석 장치(150) 간의 거리(또는 상기 비행체(110)의 현재 위치)를 실시간으로 획득하고, 상기 비행체(110)와 전파 분석 장치(150) 간의 거리(또는 상기 비행체(110)의 현재 위치)에 기반하여 3차원 전계 강도, AM/FM 지수, 및 위상 편이를 계산할 수 있다. 그리고, 계산된 각각의 값을 배열 데이터(210)의 위경도/고도 3축 지리 좌표에 기록한다.When a radio signal is received from the radio
상기 배열 데이터(210)의 영상 데이터(214)는 영상 수집부(143)를 통해 획득한 영상 데이터가 기록된다.In the
일 실시 예에 따르면, 전파 수집 장치(140)는 근거리 무선 통신부(144)를 통해 생성된 배열 데이터(210)를 전파 분석 장치(150)로 전송할 수 있다. 예를 들면 근거리는 수 백미터 이내이고, 원거리는 수 십키로 범위(예: 40km 내지 60km)일 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 상기 전파 분석 장치(150)는 표시부(151), 근거리 무선 통신부(152), 원거리 무선 통신부(153), 및 프로세서(154)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 상기 근거리 무선 통신부(152)는 전파 수집 장치(140)(예: 근거리 무선 통신부(144))로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신부(152)의 신호 수신 범위는 수 백미터 이내일 수 있다. 상기 근거리 무선 통신부(152)는 상기 전파 수집 장치(140)(예: 근거리 무선 통신부(144))로부터 전송되는 신호를 수신한 후, 수신된 신호를 프로세서(154)로 전달할 수 있다.According to an embodiment, the short-range
일 실시 예에 따르면, 상기 원거리 무선 통신부(153)는 5G 이동 통신 망을 통해 전송되는 신호를 수신할 수 있다. 상기 원거리 무선 통신부(153)의 신호 수신 범위는 수 십키로 범위(예: 40km 내지 60km)일 수 있다. 상기 원거리 무선 통신부(153)는 수신된 신호를 프로세서(154)로 전달할 수 있다.According to an embodiment, the remote
일 실시 예에 따르면, 상기 표시부(151)는 비행체(110)의 항행에 관련한 다양한 정보를 표시할 수 있다. 상기 표시부(151)는 프로세서(154)의 제어 하에 전파 수집 장치(140)에서 생성된 배열 데이터를 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시부(151)는 프로세서(154)의 제어 하에 전파 수집 장치(140)에서 측정한 근거리에서의 신호 품질에 대한 정보 및 상기 근거리에서의 신호 품질을 원거리에서 적용한 경우의 전파 품질을 표시할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(154)는 소프트웨어를 구동하여 상기 프로세서(154)에 연결된 적어도 하나의 구성요소를 유선 통신 또는 무선 통신에 기반하여 제어할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(154)는 상기 유선 통신 또는 상기 무선 통신에 기반하여 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(154)는 근거리 무선 통신부(152), 원거리 무선 통신부(153), 메모리(미도시), 및 표시부(151) 등으로부터 수신된 명령 또는 데이터를 상기 메모리(미도시)에 로드하여 처리하고, 처리된 데이터를 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(154)는 상기 처리된 데이터를 표시부(151)를 통해 표시할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(154)는 상기 전파 수집 장치(140)로부터 수신된 배열 데이터를 이용하여 상기 비행체(110)와의 거리가 원거리인 경우에서의 전파 품질을 추정(또는 획득)할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들면, 상기 전파 수집 장치(140)와 상기 비행체(110)와의 거리가 근거리(예: 수 백미터 이내)인 경우, 상기 전파 수집 장치(140)는 상기 비행체(110)와의 거리가 원거리(예: 40km 내지 60km)에서 전파 품질이 어떠한지를 파악하기 위해, 상기 배열 데이터(210)에 기반하여, 원거리인 경우에서의 전파 품질을 추정(또는 획득)할 수 있다.For example, when the distance between the radio
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(154)는 상기 비행체(110)가 상기 전파 분석 장치(150)와 제1 거리(예: 수 백미터 이내)에 기반한 근거리에서 비행하고 있는 상태에서, 상기 전파 분석 장치(150)가 전송한 전파 신호에 대해 측정한 전계 강도를 상기 제1 거리(예: 수 백미터 이내 보다 먼 제2 거리(예: 40km 내지 60km)에 대응되도록 상기 전파 수집 장치가 측정한 전파 품질 측정 값을 변환하여 제2 거리에 기반한 전파 품질을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들면, 상기 전파 수집 장치(140)는 상기 비행체(110)와 상기 전파 분석 장치(150) 간의 거리, 상기 비행체(110)의 현재 위치에 기반하여 전파 품질을 측정한 후, 측정된 전파 품질, 비행체(110)의 현재 위치로 매핑한 배열 데이터(210)를 전파 분석 장치(150)로 전송하면, 상기 전파 분석 장치(150)는 수신된 전파 품질 값을 제2 거리로 적용하고, 제2 거리에 기반한 전파 품질을 획득할 수 있다.For example, the radio
예를 들면, 상기 프로세서(154)는 아래 <수학식 1>을 이용하여 제1 거리에 대한 전계 강도를 제2 거리에 대응되도록 변환할 수 있다.For example, the
상기 <수학식 1>에서 Pt는 상기 전파 신호의 송신 전력을 나타내고, r1은 상기 전파 수집 장치와 상기 전파 분석 장치 간의 거리를 나타내고, r2는 지면의 반사를 통한 상기 전파 수집 장치와 상기 전파 분석 장치 간의 직접 거리를 나타내고, λ는 신호의 파장을 나타내고, Γ(α)는 입사각(α)과 상기 지면의 복소 유전율의 함수에 대한 복소 반사 계수를 나타내고, 수직 또는 수평 편광 각각에 대해 θ는 90-α이고, q는 1 또는 (er)-1이고, er은 복합 상태 유전율을 나타낸다.In <Equation 1>, P t represents the transmission power of the radio signal, r 1 represents the distance between the radio wave collection device and the radio wave analyzer, and r 2 represents the radio wave collecting device and the represents the direct distance between the radio wave analyzers, λ represents the wavelength of the signal, Γ(α) represents the complex reflection coefficient as a function of the angle of incidence (α) and the complex permittivity of the ground, and θ for each vertical or horizontal polarization is 90-α, q is 1 or (e r ) −1 , and e r represents the complex state permittivity.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(154)는 상기 전계 강도에 비례되는 AM/FM 지수와 위상 편이를 획득할 수 있다.According to an embodiment, the
그리고, 상기 프로세서(154)는 상기 획득된 전파 품질을 표시부(151)를 통해 출력할 수 있다. 상기 프로세서(154)는 제1 거리에서의 전파 신호에 대한 품질, 및 제2 거리에 기반하여 변환한 전파 품질을 포함하는 화면을 표시부(151)를 통해 표시할 수 있다.In addition, the
예를 들면, 상기 화면은 상기 비행체(110)와 상기 전파 분석 장치(150) 간의 거리에 기반하여 실시간으로 변환한 전파 품질을 포함할 수 있다. For example, the screen may include radio wave quality converted in real time based on the distance between the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 분석 장치가 비행체와의 거리에 따른 손실을 나타내는 예시도이다.3 is a flowchart illustrating a process of providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance according to an embodiment of the present invention. 4 is an exemplary diagram illustrating a loss according to a distance from an aircraft in the radio wave analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리에서 비행하는 비행체로부터 수신되는 전파 신호를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 제공하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 and 4, a process of providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying at a short distance according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.
일 실시 예에 따르면, 전파 수집 장치(140)는 전파 분석 장치(150)로부터 전송되는 전파 신호의 품질을 측정할 수 있다(S310). 비행체(110)와 전파 분석 장치(150) 간의 거리는 근거리(예: 수 백미터 이내)를 유지하며, 전파 수집 장치(140)는 전파 분석 장치(150)가 전송하는 전파 신호를 전파 수신부(141)를 통해 수신할 수 있다. 이후, 전파 수신부(141)는 전파 분석 장치(150)(예: 근거리 무선 통신부(152))가 전송한 신호를 신호 처리부(146)로 전달할 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 전파 수집 장치(140)는 비행체(110)의 운항에 대한 영상 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다(S312). 전파 수집 장치(140)(예: 영상 수집부(143))는 비행체(110)의 운항에 따른 영상 데이터(예: 지상에 대한 영상 데이터)를 실시간으로 획득할 수 있다. 예를 들면, 전파 수집 장치(140)(예: 영상 수집부(143))는 비행체(110)가 운항 중에 상기 전파 분석 장치(150)(또는 항행 안전 시설(130))에 관한 영상 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다. 이를 통해 신호 처리부(146)는 상기 비행체(110)와 상기 전파 분석 장치(150) 간의 거리를 추정할 수도 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 전파 수집 장치(140)는 비행체(110)의 위/경도 및 고도에 대한 3축 지리 정보를 실시간으로 획득할 수 있다(S314). 전파 수집 장치(140)는 비행체(110)가 운항 중에 비행체(110)에 대한 위도, 경도, 및 고도에 대한 3축 지리 정보(예: 비행체(110)의 현재 위치)를 실시간으로 획득할 수 있다. 또한, 전파 수집 장치(140)는 비행체(110)가 운항 중에 비행체(110)와 전파 분석 장치(150) 간의 거리(예: 직접 거리 또는 지면의 반사를 통한 거리)를 실시간으로 측정할 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 전파 수집 장치(140)는 측정된 전파 신호의 품질, 및 획득된 영상 데이터를 3축 지리 정보에 매핑하여 배열 데이터를 생성할 수 있다(S316). 전파 수집 장치(140)는 상기 과정들(S310, S312, S314)에서 각각 획득한 품질, 영상 데이터 및 3축 지리 정보를 포함하는 배열 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 배열 데이터는 획득한 품질, 및 영상 데이터를 포함하며, 또한, 비행체(110)가 운항 중에 비행체(110)에 대한 위도, 경도, 및 고도에 대한 3축 지리 정보(예: 비행체(110)의 현재 위치가 반영된 3축 지리 좌표)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 전파 수집 장치(140)는 생성된 배열 데이터를 전파 분석 장치(150)로 전송할 수 있다(S318). 전파 수집 장치(140)는 획득한 품질, 영상 데이터, 및 3축 지리 정보(예: 비행체(110)의 현재 위치가 반영된 3축 지리 좌표)가 반영된 배열 데이터를 근거리 무선 통신부(144)를 통해 전파 분석 장치(150)로 전송할 수 있다.According to an embodiment, the radio
일 실시 예에 따르면, 전파 분석 장치(150)는 상기 배열 데이터를 이용하여 전파 품질을 측정할 수 있다(S320). 전파 분석 장치(150)는 비행체(110)가 전파 분석 장치(150)와 제1 거리(예: 수 백미터 이내)에 기반한 근거리에서 비행하고 있는 상태에서, 전파 신호에 대해 측정한 전계 강도를 상기 제1 거리(예: 수 백미터 이내)보다 먼 제2 거리(예: 50km)에 대응되도록 변환하고, 변환된 전계 강도에 기반하여 전파 품질을 획득할 수 있다. 예를 들면, 전파 분석 장치(150)는 전파 수집 장치(140)로부터 미리 결정된 시간(예: 3초) 단위로 배열 데이터를 수신한 후, 수신된 배열 데이터를 통해서 비행체(110)의 거리에 따른 전계 강도를 계산하고, 계산된 전계 강도에 기반하여 전파 품질을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the radio
또한, 전파 분석 장치(150)는 전계 강도에 기반하여 AM/FM 지수와 위상 편이를 획득할 수 있다.Also, the
일 실시 예에 따르면, 전파 분석 장치(150)는 상기 배열 데이터를 이용하여 원거리 분석 데이터로 변환할 수 있다(S322). 상기 비행체(110)가 상기 전파 분석 장치(150)와 제1 거리(예: 수 백미터 이내)에 기반한 근거리에서 비행하고 있는 상태에서, 전파 신호에 대해 측정한 전계 강도를 상기 제1 거리(예: 수 백미터 이내)보다 먼 제2 거리(예: 50km)에 대응되도록 변환할 수 있다.According to an embodiment, the radio
도 4를 참조하면, 전파 분석 장치(150)는 비행체(110)와 전파 분석 장치(150)의 거리에 따른 신호의 전계 강도를 나타낸 그래프(411)를 통해 비행체(110)의 거리에 따른 전계 강도를 계산할 수 있다. 도 4는 20km에 대한 전계 강도를 나타내었으나, 이는 단지 실시 예일 뿐, 상기 전파 분석 장치(150)는 50km에 대한 전계 강도를 계산할 수 있다. 그리고, 이러한 그래프(411)는 <수학식 1>을 통해 계산될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
일 실시 예에 따르면, 전파 분석 장치(150)는 상기 측정된 전파 품질 및 상기 변환된 원거리 분석 데이터를 표시할 수 있다(S324). 전파 분석 장치(150)는 제1 거리에서의 전파 신호에 대한 품질, 및 제2 거리에 기반하여 변환한 전파 품질을 포함하는 화면을 표시부(151)를 통해 표시할 수 있다.According to an embodiment, the radio
예를 들면, 상기 화면은 상기 비행체(110)와 상기 전파 분석 장치(150) 간의 거리에 기반하여 실시간으로 변환한 전파 품질을 포함할 수 있다.For example, the screen may include radio wave quality converted in real time based on the distance between the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 분석 장치(150)는 비록 비행체(110)가 근거리 내에서 비행하여 전파 품질을 측정하는 경우에도, 원거리에서 비행함에 따른 전파 품질을 추정 또는 계산함으로써, 공항 운영 사업자가 보다 정확하고 안정적인 시설 점검 및 유지 보수를 수행할 수 있다.As described above, the radio
이상에서 상술한 각각의 순서도에서의 각 단계는 도시된 순서에 무관하게 동작될 수 있거나, 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 적어도 하나의 구성 요소와, 상기 적어도 하나의 구성 요소에서 수행되는 적어도 하나의 동작은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현 가능할 수 있다. Each step in each of the above-described flowcharts may be operated regardless of the illustrated order, or may be performed simultaneously. In addition, at least one component of the present invention and at least one operation performed by the at least one component may be implemented in hardware and/or software.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
110: 비행체 120: 운송 수단
130: 항행 안전 시설 140: 전파 수집 장치
150: 전파 분석 장치 151: 표시부
152: 근거리 무선 통신부 153: 원거리 무선 통신부
154: 프로세서110: vehicle 120: means of transport
130: navigation safety facility 140: radio wave collection device
150: radio wave analysis device 151: display unit
152: short-range wireless communication unit 153: long-distance wireless communication unit
154: processor
Claims (10)
상기 비행체에 탑재되고, 전파 분석 장치로부터 전송되는 전파 신호에 대한 품질을 측정하고, 상기 측정된 품질에 기반하여 배열 데이터를 생성하고, 상기 생성된 배열 데이터를 상기 전파 분석 장치로 전송하는 전파 수집 장치; 및
상기 전파 수집 장치로부터 상기 배열 데이터를 수신하고, 상기 수신된 배열 데이터를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 획득하고, 상기 획득된 전파 품질을 출력하는 상기 전파 분석 장치를 포함하며,
상기 전파 신호가 계기착륙시스템(Instrument Landing System, ILS)에 관련한 신호인 경우, 상기 전파 수집 장치는 상기 계기착륙시스템에 관련한 신호에 기반하여, 90Hz 내지 150Hz AM 지수, DDM(Difference in Depth of Modulation), SDM(Sum in Depth of Modulation), CDI(Course Deviation Indicator), 및 주파수를 분석하고,
상기 전파 신호가 전방향표지시설(VHF Omni Range, VOR)에 관련한 신호인 경우, 상기 전파 수집 장치는 30Hz AM 지수, 30Hz FM 지수, 수신 전력, 사인/코사인(Sine/Cosine) 신호 위상 편이, 및 주파수를 분석하고,
상기 전파 신호가 전술항법장치(Tactical Navigation, TACAN) 또는 거리측정시설(Distance Measuring Equipment, DME)에 관련한 신호인 경우, 상기 전파 수집 장치는 15Hz 내지 135Hz AM 지수, 펄스폭, 스퀴터(Squitter) 수, 베어링(Bearing), 베어링 에러(Bearing Error), 수신 전력 및 주파수를 분석하는 시스템.
In the system for providing radio wave quality at a long distance by using a radio signal received from an aircraft flying in a short distance,
A radio wave collecting device mounted on the aircraft, measuring the quality of a radio signal transmitted from the radio wave analysis device, generating sequence data based on the measured quality, and transmitting the generated sequence data to the radio wave analysis device ; and
and the radio wave analysis device receiving the sequence data from the radio wave collection device, acquiring a radio wave quality at a long distance by using the received sequence data, and outputting the obtained radio wave quality,
When the radio signal is a signal related to an Instrument Landing System (ILS), the radio wave collection device is based on the signal related to the instrument landing system, 90Hz to 150Hz AM index, DDM (Difference in Depth of Modulation) , SDM (Sum in Depth of Modulation), CDI (Course Deviation Indicator), and frequency analysis,
If the radio signal is a signal related to a VHF Omni Range (VOR), the radio wave collection device may have a 30 Hz AM index, a 30 Hz FM index, a received power, a Sine/Cosine signal phase shift, and analyze the frequency,
When the radio signal is a signal related to a Tactical Navigation (TACAN) or a Distance Measuring Equipment (DME), the radio wave collecting device has an AM index of 15Hz to 135Hz, a pulse width, and a number of squiters. , a system that analyzes bearings, bearing errors, received power and frequency.
상기 측정된 품질은 상기 전파 분석 장치로부터 전송되는 상기 전파 신호의 공간 3차원 전계 강도, AM/FM(Amplitude Modulation/Frequency Modulation) 지수, 및 위상 편이를 포함하는 시스템.
The method of claim 1,
The measured quality includes a spatial three-dimensional electric field strength, an Amplitude Modulation/Frequency Modulation (AM/FM) index, and a phase shift of the radio signal transmitted from the radio wave analysis device.
상기 전파 수집 장치는,
상기 전파 신호를 수신한 상기 비행체의 현재 위치에 대한 3축 지리 좌표를 실시간으로 획득하고,
상기 공간 3차원 전계 강도, 상기 AM/FM 지수, 및 상기 위상 편이를 상기 획득된 3축 지리 좌표에 매핑하는 시스템.
3. The method of claim 2,
The radio wave collection device,
Acquire the 3-axis geographic coordinates of the current location of the vehicle receiving the radio signal in real time,
A system for mapping the spatial three-dimensional electric field strength, the AM/FM index, and the phase shift to the obtained three-axis geographic coordinates.
상기 전파 수집 장치는,
상기 비행체의 운항에 대한 영상 데이터를 실시간으로 획득하는 시스템.
4. The method of claim 3,
The radio wave collection device,
A system for acquiring image data on the operation of the aircraft in real time.
상기 전파 수집 장치는,
상기 매핑된 3축 지리 좌표, 상기 영상 데이터, 및 상기 공간 3차원 전계 강도, 상기 AM/FM 지수 및 상기 위상 편이로 구성된 전파품질 측정값을 포함하여 상기 배열 데이터를 생성하는 시스템.
5. The method of claim 4,
The radio wave collection device,
a system for generating the array data including the mapped three-axis geographic coordinates, the image data, and a propagation quality measurement consisting of the spatial three-dimensional electric field strength, the AM/FM index, and the phase shift.
상기 전파 분석 장치는,
상기 비행체가 상기 전파 분석 장치와 제1 거리에 기반한 근거리에서 비행하고 있는 상태에서, 상기 전파 신호에 대해 측정한 전계 강도를 상기 제1 거리보다 먼 제2 거리에 대응되도록 변환하여 상기 전파 품질을 획득하며,
상기 제1 거리는 수 백미터 이내이고, 상기 제2 거리는 50km임을 특징으로 하는 시스템.
The method of claim 1,
The radio wave analysis device,
In a state in which the vehicle is flying at a short distance based on the first distance from the radio wave analysis device, the electric field strength measured for the radio signal is converted to correspond to a second distance greater than the first distance to obtain the radio wave quality and
The system of claim 1, wherein the first distance is within several hundred meters and the second distance is 50 km.
상기 전파 분석 장치는,
아래 <수학식 1>을 이용하여 상기 제1 거리에 대한 전계 강도를 상기 제2 거리에 대응되도록 변환하며,
<수학식 1>
상기 <수학식 1>에서 Pt는 상기 전파 신호의 송신 전력을 나타내고, r1은 상기 전파 수집 장치와 상기 전파 분석 장치 간의 거리를 나타내고, r2는 지면의 반사를 통한 상기 전파 수집 장치와 상기 전파 분석 장치 간의 직접 거리를 나타내고, λ는 신호의 파장을 나타내고, Γ(α)는 입사각(α)과 상기 지면의 복소 유전율의 함수에 대한 복소 반사 계수를 나타내고, 수직 또는 수평 편광 각각에 대해 θ는 90-α이고, q는 1 또는 (er)-1이고,er은 복합 상태 유전율을 나타냄을 특징으로 하는 시스템.
7. The method of claim 6,
The radio wave analysis device,
Converting the electric field strength for the first distance to correspond to the second distance using Equation 1 below,
<Equation 1>
In <Equation 1>, P t represents the transmission power of the radio signal, r 1 represents the distance between the radio wave collection device and the radio wave analyzer, and r 2 represents the radio wave collecting device and the represents the direct distance between the radio wave analyzers, λ represents the wavelength of the signal, Γ(α) represents the complex reflection coefficient as a function of the angle of incidence (α) and the complex permittivity of the ground, and θ for each vertical or horizontal polarization is 90-α, q is 1 or (e r ) -1 , and e r represents the complex state permittivity.
상기 전파 분석 장치는,
상기 제1 거리에서의 전파 신호에 대한 품질, 및 상기 제2 거리에 기반하여 변환한 상기 전파 품질을 표시부를 통해 표시하는 시스템.
7. The method of claim 6,
The radio wave analysis device,
A system for displaying the quality of the propagation signal at the first distance and the radio wave quality converted based on the second distance through a display unit.
전파 수집 장치가, 전파 분석 장치로부터 전송되는 전파 신호에 대한 품질을 측정하는 과정;
상기 전파 수집 장치가, 상기 측정된 품질에 기반하여 배열 데이터를 생성하는 과정;
상기 전파 수집 장치가, 상기 생성된 배열 데이터를 상기 전파 분석 장치로 전송하는 과정;
상기 전파 분석 장치가, 상기 전파 수집 장치로부터 상기 배열 데이터를 수신하는 과정;
상기 전파 분석 장치가, 상기 수신된 배열 데이터를 이용하여 원거리에서의 전파 품질을 획득하는 과정; 및
상기 전파 분석 장치가, 상기 획득된 전파 품질을 출력하는 과정을 포함하며,
상기 방법은,
상기 전파 신호가 계기착륙시스템(Instrument Landing System, ILS)에 관련한 신호인 경우, 상기 전파 수집 장치는 상기 계기착륙시스템에 관련한 신호에 기반하여, 90Hz 내지 150Hz AM 지수, DDM(Difference in Depth of Modulation), SDM(Sum in Depth of Modulation), CDI(Course Deviation Indicator), 및 주파수를 분석하는 과정;
상기 전파 신호가 전방향표지시설(VHF Omni Range, VOR)에 관련한 신호인 경우, 상기 전파 수집 장치는 30Hz AM 지수, 30Hz FM 지수, 수신 전력, 사인/코사인(Sine/Cosine) 신호 위상 편이, 및 주파수를 분석하는 과정; 및
상기 전파 신호가 전술항법장치(Tactical Navigation, TACAN) 또는 거리측정시설(Distance Measuring Equipment, DME)에 관련한 신호인 경우, 상기 전파 수집 장치는 15Hz 내지 135Hz AM 지수, 펄스폭, 스퀴터(Squitter) 수, 베어링(Bearing), 베어링 에러(Bearing Error), 수신 전력 및 주파수를 분석하는 과정을 포함하는 방법.
In the method of providing radio wave quality at a long distance using a radio signal received from an aircraft flying in a short distance,
measuring, by the radio wave collecting device, the quality of the radio signal transmitted from the radio wave analyzing device;
generating, by the radio wave collecting device, sequence data based on the measured quality;
transmitting, by the radio wave collecting device, the generated sequence data to the radio wave analyzing device;
receiving, by the radio wave analysis device, the sequence data from the radio wave collecting device;
obtaining, by the radio wave analysis device, radio wave quality at a long distance using the received sequence data; and
and outputting, by the radio wave analysis device, the obtained radio wave quality,
The method is
When the radio signal is a signal related to an Instrument Landing System (ILS), the radio wave collection device is based on the signal related to the instrument landing system, 90Hz to 150Hz AM index, DDM (Difference in Depth of Modulation) , SDM (Sum in Depth of Modulation), CDI (Course Deviation Indicator), and the process of analyzing the frequency;
If the radio signal is a signal related to a VHF Omni Range (VOR), the radio wave collection device may have a 30 Hz AM index, a 30 Hz FM index, a received power, a Sine/Cosine signal phase shift, and the process of analyzing frequencies; and
When the radio signal is a signal related to a Tactical Navigation (TACAN) or a Distance Measuring Equipment (DME), the radio wave collecting device has an AM index of 15Hz to 135Hz, a pulse width, and a number of squiters. , bearing (Bearing), bearing error (Bearing Error), a method including the process of analyzing the received power and frequency.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
GRNT | Written decision to grant |