KR102457542B1 - Duct measurement drone for analyzing duct interference phenomena - Google Patents

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Abstract

본 발명은 덕트 측정 드론에 관한 것으로, 덕트 측정 드론은 한 쌍의 송신용 덕트 측정 드론과 수신용 덕트 측정 드론으로 동작 가능하며, 해안가를 마주하고 있는 서로 다른 지점에서의 대기 상태를 통한 대기 굴절율을 각각 측정하여 덕트 발생 여부를 판단한다.The present invention relates to a duct measurement drone, which can operate as a pair of a duct measurement drone for transmission and a duct measurement drone for reception, and measures atmospheric refractive index through atmospheric conditions at different points facing the shore. Measure each to determine whether a duct has occurred.

Description

덕트 간섭 현상을 분석하기 위한 덕트 측정 드론{DUCT MEASUREMENT DRONE FOR ANALYZING DUCT INTERFERENCE PHENOMENA}DUCT MEASUREMENT DRONE FOR ANALYZING DUCT INTERFERENCE PHENOMENA

본 발명은 덕트 간섭 현상을 분석하기 위한 덕트 측정 드론에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해상을 사이로 인접한 국가 간에 발생하는 덕트 간섭 현상을 분석하기 위해 드론을 이용하는 기술적인 방식에 관한 것이다.The present invention relates to a duct measurement drone for analyzing a duct interference phenomenon, and more particularly, to a technical method using a drone to analyze a duct interference phenomenon occurring between countries adjacent to the sea.

신규 주파수 확보, 간섭 발생 문제 해결 및 새로운 시스템 개발을 위해서는 해당 주파수 또는 시스템을 이용한 무선 채널 및 전파 환경 측정이 필수적으로 요구된다. 이러한 신규 주파수 대역에서 주파수 특성에 따른 전파 경로 손실 및 전파 지연 특성 분석은 신규 주파수 대역 사용에 따른 효과를 미리 예측해볼 수 있는 자료로 활용된다. 또한, 새로운 시스템이 개발되어 해당 시스템의 특성에 따른 전파 환경 변화를 파악하기 위해서도 무선 채널 및 전파 환경 측정은 필요한 요소이다. 아울러, 전파 채널 분석은 경로 손실이나 채널 값의 변화를 파악할 수 있으며 간섭이 발생하는 경우를 전파 채널 모델링으로 사전 예측이 가능하다. In order to secure a new frequency, solve the problem of interference, and develop a new system, it is essential to measure the radio channel and radio wave environment using the corresponding frequency or system. The analysis of propagation path loss and propagation delay characteristics according to frequency characteristics in this new frequency band is used as data that can predict the effect of using the new frequency band in advance. In addition, when a new system is developed, measurement of a radio channel and radio wave environment is a necessary element in order to understand a change in the radio wave environment according to the characteristics of the system. In addition, propagation channel analysis can detect path loss or changes in channel values, and can predict the occurrence of interference in advance through propagation channel modeling.

최근 들어, 이동 통신 및 방송 시스템의 증가와 기상현상의 원인으로 인하여 인접 국가간에 전파 신호 간섭이 빈번하게 발생한다. 예를 들면, 일본 후쿠오카 지역에서 송출되는 방송 및 이동통신 신호가 부산지역의 이동 및 방송 신호 수신에 영향을 주게 되는 것이다. 이는 한일 해상 간 거리가 200km 가까이 되어 경로에 따른 손실 때문에 신호가 잡음 레벨로 감쇄 되어야 하지만 이런 현상이 발생하는 가장 큰 이유는 대기 굴절율의 역전 현상 때문이다.In recent years, radio signal interference frequently occurs between neighboring countries due to the increase of mobile communication and broadcasting systems and the cause of meteorological phenomena. For example, broadcast and mobile communication signals transmitted from Fukuoka, Japan affect movement and broadcast signal reception in Busan. This is because the distance between Korea and Japan is close to 200km, so the signal must be attenuated to a noise level due to loss along the route.

여기서, 대기 굴절율은 빛이 대기를 통과하면서 휘어지는 현상을 의미하며, 굴절율은 상공의 고도가 올라감에 따라 증가된다. 그러고, 이러한 대기 굴절율은 대기굴절율이 고도와 반비례하는 층으로 알려진 덕트층의 영향을 받게 되며, 덕트(duct)가 발생하게 되면 덕트가 발생한 층이 도파관의 역할하고, 덕트층을 통해 전파 신호가 감쇄없이 해상을 거쳐 내륙 해안가의 수신기에 영향을 주게 된다.Here, the atmospheric refractive index refers to a phenomenon in which light is bent while passing through the atmosphere, and the refractive index increases as the height of the sky increases. Then, the atmospheric refractive index is affected by the duct layer, which is known as a layer whose atmospheric refractive index is inversely proportional to the altitude. Without passing through the sea, it will affect the receiver on the inland shoreline.

이러한 특징을 고려하여 종래에는 대기 굴절율을 계산하기 위해 필요한 다양한 대기 정보를 기상청의 라디오 존데 수신 결과에 의존하여, 대기 상에 덕트층 여부를 확인한다. 그러나, 이러한 정보는 데이터 측정하는 시간과 장소가 제한적이며, 정확한 덕트 모델링을 위해서는 송신과 수신 지점을 포함한 송수신 링크 사이의 대기 굴절율이 필요하다. In consideration of these characteristics, conventionally, the presence of a duct layer in the atmosphere is checked by relying on the radio sonde reception result of the Korea Meteorological Administration for various atmospheric information required to calculate the atmospheric refractive index. However, the time and place of data measurement for such information are limited, and the atmospheric refractive index between the transmission and reception links including the transmission and reception points is required for accurate duct modeling.

또한, 덕트 현상을 시뮬레이션 프로그램을 통해 시뮬레이션하면, 덕트층은 전파 도달 거리와 높이에 따른 경로 손실값의 도출이 가능하나, 기존 측정 방식으로는 전파 도달 거리와 높이를 가변적으로 수행할 수 없기 때문에 모델링 결과와 실 측정 결과를 비교해볼 데이터의 수가 부족한 경우가 발생한다. In addition, if the duct phenomenon is simulated through a simulation program, path loss values can be derived according to the radio wave arrival distance and height of the duct layer. There are cases where the number of data to compare the results with the actual measurement results is insufficient.

따라서, 상술한 문제점을 해결하며, 대기의 측정 거리와 높이를 가변적으로 변화시킬 수 있는 방법이 필요하다. Therefore, there is a need for a method that solves the above problems and can variably change the measurement distance and height of the atmosphere.

본 발명은 해안가를 사이에 두고, 양 지점에서 송신용 및 수신용 덕트 측정 드론이 고도와 거리에 따라 움직이며, 덕트 발생 여부를 측정함으로써, 수직 높이 변화에 따른 3차원적이며, 보다 정확한 덕트 데이터를 확보하는 덕트 측정 드론을 제공할 수 있다.The present invention is a three-dimensional and more accurate duct data according to the vertical height change by measuring whether a duct is generated or not, by measuring whether a duct is generated by moving the duct measuring drone for transmission and reception at both points with the shore in between. It is possible to provide a duct measuring drone that secures

본 발명은 덕트 측정 드론의 고도와 위치에 따라 해당 위치에서의 온도, 습도, 기압을 포함하는 대기 상태를 측정하고, 이를 기초로 덕트 측정 드론이 위치한 고도와 위치에 따른 대기 굴절율을 확보함으로써, 보다 정확한 덕트 모델링 작업을 수행하는 덕트 측정 드론을 제공할 수 있다. The present invention measures the atmospheric condition including temperature, humidity, and atmospheric pressure at the location according to the altitude and location of the duct measuring drone, and based on this, by securing the atmospheric refractive index according to the altitude and location where the duct measuring drone is located, more We can provide a duct measuring drone that performs accurate duct modeling tasks.

일실시예에 따른 덕트 측정 드론은 덕트 측정 드론의 고도와 거리를 조절하여 덕트를 측정하기 위한 해상 상공을 이동하는 드론 비행부; 해상 상공에서의 덕트 측정 드론이 위치한 지점의 대기 상태를 이용하여 고도와 거리에 따른 대기 굴절율을 측정하는 굴절율 측정부; 위성 항법 장치를 통한 덕트 측정 드론의 위치를 파악하여 덕트 측정 드론의 고도와 거리를 제어하는 위치 제어부 및 상기 제어된 고도와 거리에 위치하면, 상기 위치에서의 덕트 데이터를 수집하고, 상기 덕트 데이터에 따른 대기 상의 덕트 현상을 확인하기 위해 송신기와 수신기 간 사전 등록된 신호(Known Signal)를 송신하거나, 또는 상기 기존 신호를 수신하여 경로 손실값을 도출하는 송수신부를 포함할 수 있다.A duct measuring drone according to an embodiment includes: a drone flight unit moving over the sea for measuring a duct by adjusting the altitude and distance of the duct measuring drone; a refractive index measuring unit that measures atmospheric refractive index according to altitude and distance by using the atmospheric condition of the point where the duct measuring drone is located in the sea; A position control unit that controls the altitude and distance of the duct measurement drone by grasping the position of the duct measurement drone through a satellite navigation device, and when it is located at the controlled altitude and distance, collects duct data at the position, and adds to the duct data It may include a transceiver for transmitting a pre-registered signal (known signal) between the transmitter and the receiver in order to check the duct phenomenon in the air, or for deriving a path loss value by receiving the existing signal.

일실시예에 따른 덕트 측정 드론은 한 쌍의 송신용 덕트 측정 드론과 수신용 덕트 측정 드론으로 구현되며, 해안가를 마주하고 있는 서로 다른 지점에서의 대기 상태를 통한 대기 굴절율을 각각 측정할 수 있다.The duct measurement drone according to an embodiment is implemented as a pair of a duct measurement drone for transmission and a duct measurement drone for reception, and can measure atmospheric refractive index through atmospheric conditions at different points facing the shore, respectively.

일실시예에 따른 드론 비행부는 덕트를 측정하기 위한 고도와 거리에 덕트 측정 드론이 위치하면, 해상 상공 내 위치가 고정되도록 정지 비행하는 고정 위치 비행부; 및 덕트를 측정하기 위한 고도 또는 거리로 덕트 측정 드론이 위치하도록 이동 비행하는 이동 위치 비행부를 포함할 수 있다.Drone flight unit according to an embodiment, when the duct measurement drone is located at the altitude and distance for measuring the duct, a fixed position flight unit that flies so that the position in the sea is fixed; And it may include a moving position flight unit that moves and flies so that the duct measurement drone is located at an altitude or distance for measuring the duct.

일실시예에 따른 굴절율 측정부는, 덕트 측정 드론의 고도와 거리에 따른 수신 전력의 세기를 파악하여, 덕트 측정 드론에 포함된 온도 센서, 습도 센서 및 기압 센서를 통해 대기 굴절율을 측정할 수 있다.The refractive index measuring unit according to an embodiment may determine the intensity of received power according to the altitude and distance of the duct measuring drone, and measure the atmospheric refractive index through a temperature sensor, a humidity sensor, and a barometric pressure sensor included in the duct measuring drone.

일실시예에 따른 위치 제어부는 위성 항법 장치를 통해 덕트 측정 드론의 위치 및 고도를 파악하고 덕트 측정 드론의 상하 고도, 좌우 위치를 조정할 수 있다.The position controller according to an embodiment may determine the position and altitude of the duct measuring drone through the satellite navigation device, and may adjust the vertical and horizontal positions of the duct measuring drone.

일실시예에 따른 위치 제어부는 미리 결정된 고도와 거리에 위치한 덕트 측정 드론의 신호 세기를 통해 덕트의 발생 여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 경로 손실값을 분석할 수 있다.The location control unit according to an embodiment may determine whether a duct is generated through a signal strength of a duct measuring drone located at a predetermined altitude and distance, and may analyze a path loss value according to the determined result.

일실시예에 따른 위치 제어부는 덕트가 발생하는 경우, 덕트가 발생하지 않은 경우에 비해 경로 손실이 작기 때문에 신호 세기가 커질 수 있다.In the case where the duct is generated, the position control unit according to an embodiment may increase the signal strength because the path loss is small compared to the case where the duct is not generated.

본 발명의 일실시예에 의하면, 덕트 측정 드론은 해안가를 사이에 두고, 양 지점에서 송신용 및 수신용 덕트 측정 드론이 고도와 거리에 따라 움직이며, 덕트 발생 여부를 측정함으로써, 수직 높이 변화에 따른 3차원적이며, 보다 정확한 덕트 데이터를 확보할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the duct measurement drone is located between the shoreline, and the duct measurement drone for transmission and reception at both points moves according to the altitude and distance, and by measuring whether the duct occurs, the vertical height change Three-dimensional and more accurate duct data can be secured.

본 발명의 일실시예에 의하면, 덕트 측정 드론은 덕트 측정 드론의 고도와 위치에 따라 해당 위치에서의 온도, 습도, 기압을 포함하는 대기 상태를 측정하고, 이를 기초로 덕트 측정 드론이 위치한 고도와 위치에 따른 대기 굴절율을 확보함으로써, 보다 정확한 덕트 모델링 작업을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the duct measuring drone measures the atmospheric condition including temperature, humidity, and atmospheric pressure at the corresponding location according to the altitude and location of the duct measuring drone, and based on this, the duct measuring drone is located at the altitude and By securing the atmospheric refractive index according to the location, more accurate duct modeling work can be performed.

도 1은 일실시예에 따른 해상에서의 덕트 발생 여부를 판단하는 시스템에 관한 구성도이다.
도 2는 일실시예에 따른 시스템의 각 구성에 대한 세부 구성도이다.
도 3은 일실시예에 따른 덕트 측정 드론의 세부 구성도이다.
도 4는 일실시예에 따른 송신용 덕트 측정 드론의 송신부에 대한 세부 구성도이다.
도 5는 일실시예에 따른 수신용 덕트 측정 드론의 수신부에 대한 세부 구성도이다.
도 6은 일실시예에 따른 드론 제어기의 세부 구성도이다.
도 7은 일실시예에 따른 전파 측정 모니터링 장치의 세부 구성도이다.1 is a block diagram of a system for determining whether a duct is generated in the sea according to an embodiment.
2 is a detailed configuration diagram of each configuration of a system according to an embodiment.
3 is a detailed configuration diagram of a duct measuring drone according to an embodiment.
4 is a detailed configuration diagram of a transmitter of a duct measuring drone for transmission according to an embodiment.
5 is a detailed configuration diagram of a receiver of a duct measuring drone for reception according to an embodiment.
6 is a detailed configuration diagram of a drone controller according to an embodiment.
7 is a detailed configuration diagram of a radio wave measurement monitoring apparatus according to an embodiment.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 일실시예에 따른 해상에서의 덕트 발생 여부를 판단하는 시스템에 관한 구성도이다.1 is a block diagram of a system for determining whether a duct is generated in the sea according to an embodiment.

도 1을 참고하면, 덕트 측정 드론은 한 쌍의 송신용 덕트 측정 드론(102)과 수신용 덕트 측정 드론(103)으로 구현될 수 있다. 송신용 덕트 측정 드론(102)은 주파수의 전파를 전송하기 위한 송신기(transmitter)를 포함할 수 있으며, 수신용 덕트 측정 드론(103)은 송신기로부터 전송되는 주파수의 전파를 수신하기 위한 수신기(receiver)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the duct measurement drone may be implemented as a pair of a duct measurement drone 102 for transmission and a duct measurement drone 103 for reception. The duct measuring drone 102 for transmission may include a transmitter for transmitting a radio wave of a frequency, and the receiving duct measuring drone 103 is a receiver for receiving a radio wave of a frequency transmitted from the transmitter. may include

송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)은 각각에 대응하는 송신용 드론 제어기(104)와 수신용 드론 제어기(105)를 통해 지표면에서 해상 상공으로의 비행을 위한 이륙될 수 있다. 송신용 드론 제어기(104)와 수신용 드론 제어기(105)는 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)의 위치와 고도 정보가 제어기의 화면에 표시될 수 있으며, 화면에 표시된 위치와 고도 정보를 토대로 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)의 위치를 고정시키거나 또는 이동시킬 수 있다.The duct measurement drone 102 for transmission and the duct measurement drone 103 for reception are to be taken off for flight from the ground surface to the sea through the corresponding transmission drone controller 104 and reception drone controller 105 respectively. can In the transmission drone controller 104 and the reception drone controller 105, the position and altitude information of the transmission duct measurement drone 102 and the reception duct measurement drone 103 may be displayed on the screen of the controller, and The positions of the duct measuring drone 102 for transmission and the duct measuring drone 103 for reception can be fixed or moved based on the displayed position and altitude information.

여기서, 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)은 해안가를 사이에 두고, 양 지점에서 송신용 드론 제어기(104)와 수신용 드론 제어기(105)의 제어 신호에 따라 고도와 거리에 따라 움직이며, 덕트 발생 여부를 측정할 수 있다. 그리고, 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)은 미리 정해진 고도와 거리에 위치하여 해당 위치에서 수집한 덕트 데이터를 서로 교환할 수 있다. 자세하게, 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)은 해상 상공에서의 특정 위치에 도달하게 되면, 송신과 수신을 수행하기 이전에 해당 위치에서의 대기 정보를 수집할 수 있다. 대기 정보는 대기 굴절율을 계산하기 위한 온도, 습도, 기압 등의 정보를 포함할 수 있다.Here, the duct measurement drone 102 for transmission and the duct measurement drone 103 for reception are located at both points with the coastline in between, and the altitude according to the control signal of the transmission drone controller 104 and the reception drone controller 105 at both points. It moves according to the distance and can measure whether or not a duct is generated. In addition, the duct measurement drone 102 for transmission and the duct measurement drone 103 for reception are located at a predetermined altitude and distance and can exchange duct data collected at the corresponding position with each other. In detail, when the duct measurement drone 102 for transmission and the duct measurement drone 103 for reception arrive at a specific position in the sea, it is possible to collect atmospheric information at the corresponding position before performing transmission and reception. . The atmospheric information may include information such as temperature, humidity, and atmospheric pressure for calculating the atmospheric refractive index.

여기서, 대기 굴절율은 빛이 대기를 통과하면서 휘어지는 현상을 의미하는 것으로 일반적으로 대기 굴절율은 상공의 고도가 올라감에 따라 증가되는 특징일 수 있다. 이때, 대기 굴절율은 온도, 습도 등 기상 파라미터의 영향을 받기 때문에 고도가 증가됨에 따라 대기 굴절율이 감소되는 현상이 발생할 수도 있다. 이는 대기가 도파관의 역할을 하고, 감쇄되어야 할 신호가 수신기에 유입되기 때문이다.Here, the atmospheric refractive index refers to a phenomenon in which light is bent while passing through the atmosphere, and in general, the atmospheric refractive index may be a characteristic that increases as the altitude of the sky increases. At this time, since the atmospheric refractive index is affected by weather parameters such as temperature and humidity, a phenomenon in which the atmospheric refractive index decreases as the altitude increases may occur. This is because the atmosphere acts as a waveguide and a signal to be attenuated enters the receiver.

특히, 대기 굴절율은 대기굴절율이 고도와 반비례하는 층으로 알려진 덕트층(duct layer)의 영향을 많이 받을 수 있다. 자세하게, 봄, 가을 맑은 날씨에는 대기굴절율이 고도와 반비례하는 층으로 알려진 덕트층(duct layer)이 다수 발생하며, 여름 장마철이나 추운 겨울에는 상대적으로 적게 발생할 수 있다. 이러한 이유는 비가오나 바람이 세게 불 때 대기의 흐름이 역동적으로 움직이게 되고 이에 의해 대기층의 뒤섞임이 심하여 덕트층 형성을 방해하기 때문일 수 있다. 즉, 덕트(duct)가 발생하게 되면 덕트가 발생한 층이 도파관의 역할하고, 덕트층을 통해 전파 신호가 감쇄없이 해상을 거쳐 내륙 해안가의 수신기에 영향을 주게 될 수 있다.In particular, the atmospheric refractive index may be greatly affected by the duct layer, which is known as a layer in which the atmospheric refractive index is inversely proportional to the altitude. In detail, in spring and autumn, in clear weather, a large number of duct layers, known as layers whose atmospheric refractive index is inversely proportional to altitude, occur, and may occur relatively less in the summer monsoon season or cold winter. The reason for this may be that when it rains or when the wind blows strongly, the flow of the atmosphere moves dynamically, and the mixing of the atmospheric layers is severe, thereby hindering the formation of the duct layer. That is, when a duct is generated, the layer in which the duct is generated acts as a waveguide, and the radio wave signal through the duct layer passes through the sea without attenuation and may affect the receiver on the inland shoreline.

덕트는 크게 surface-based duct와 surface duct로 구분할 수 있다. 여기서, Surfaced-based duct는 지표면의 인접 높이에서 발생하지 않던 덕트가 일정 높이 이상에서 대기 굴절율의 역전 현상으로 인하여 duct 층이 발생하는 것을 의미할 수 있다. 그리고, Surface duct는 지표면부터 대기 굴절율의 역전 현상이 발생하는 것을 의미할 수 있다. 결국, 덕트는 지표면으로부터 대기 굴절율의 역전 현상이 발생하는 높이(고도)에 영향을 받을 수 있다.Ducts can be broadly divided into surface-based ducts and surface ducts. Here, the surfaced-based duct may mean that the duct layer is generated due to the reversal of the atmospheric refractive index above a certain height in the duct that did not occur at the adjacent height of the ground surface. And, the surface duct may mean that the reversal of atmospheric refractive index occurs from the ground surface. Consequently, the duct can be affected by the height (altitude) at which the reversal of the atmospheric refractive index occurs from the earth's surface.

이러한 특성을 고려하여, 본 발명은 내륙 해안가의 수신기에 영향을 주는 전파 신호를 감지하기 위해 덕트 측정 드론이 위치한 지점에서의 덕트층의 발생 여부를 파악하기 위한 대기 상태를 수집할 수 있다.In consideration of these characteristics, the present invention may collect a standby state for determining whether a duct layer is generated at a point where a duct measurement drone is located in order to detect a radio signal affecting a receiver on an inland shoreline.

그리고, 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)은 특정 위치에서 수집한 대기 정보 및 송신 상태 정보 및 수신 상태 정보를 전파 측정 모니터링 장치(101)로 전송할 수 있다. 여기서, 송신 상태 정보는 송신용 덕트 측정 드론(102)의 정상 동작 여부 또는 전파 전송 여부를 포함할 수 있다. 또한, 수신 상태 정보는 수신용 덕트 측정 드론(103)의 정상 동작 여부 또는 송신용 덕트 측정 드론(102)으로부터 전송된 전파 수신 여부를 포함할 수 있다.In addition, the duct measurement drone 102 for transmission and the duct measurement drone 103 for reception may transmit standby information, transmission state information, and reception state information collected at a specific location to the radio wave measurement monitoring device 101 . Here, the transmission state information may include whether the transmission duct measurement drone 102 is operating normally or whether radio waves are transmitted. In addition, the reception status information may include whether the reception of the duct measurement drone 103 is operating normally or whether the radio wave transmitted from the transmission duct measurement drone 102 is received.

이 때, 전파 측정 모니터링 장치(101)로 전송되는 정보들은 실시간으로 전파 측정 모니터링 장치(101)에 전송되거나 또는 송신용 덕트 측정 드론(102) 및 수신용 덕트 측정 드론(103)의 각각의 메모리에 저장하고, 지표면에 착륙한 후에 전송될 수 있다.At this time, the information transmitted to the radio wave measurement monitoring device 101 is transmitted to the radio wave measurement monitoring device 101 in real time or in the respective memories of the transmitting duct measuring drone 102 and the receiving duct measuring drone 103 . It can be stored and transmitted after landing on the surface.

본 발명은 덕트 측정 드론을 통한 공간 상의 고도, 위치를 수집 및 대기 굴절율을 측정함에 따라 3차원적으로 전파의 경로 손실을 파악하고, 이로부터 덕트 현상을 좀 더 정확하게 분석할 수 있다. 결국, 본 발명은 덕트 측정 드론을 이용함으로써, 인접 국가간 발생하는 덕트 간섭 현상을 분석하기 위해 수직 높이 변화에 따른 3차원인 덕트 현상을 보다 정확하게 도출할 수 있다.The present invention can determine the path loss of radio waves three-dimensionally by collecting the altitude and location in space and measuring the atmospheric refractive index through the duct measuring drone, and analyze the duct phenomenon more accurately therefrom. After all, the present invention can more accurately derive a three-dimensional duct phenomenon according to a vertical height change in order to analyze a duct interference phenomenon occurring between neighboring countries by using a duct measuring drone.

도 2는 일실시예에 따른 시스템의 각 구성에 대한 세부 구성도이다.2 is a detailed configuration diagram of each configuration of a system according to an embodiment.

도 2를 참고하면, 덕트 측정 드론(201)은 송신용 덕트 측정 드론(202), 수신용 덕트 측정 드론(207)의 한 쌍으로 구현될 수 있다. 송신용 덕트 측정 드론(202), 수신용 덕트 측정 드론(207)은 덕트 형상을 도출하기 위한 드론 비행부(203)/(208), 굴절율 측정부(204)/(209), 위치 제어부(205)/(210)을 각각 포함할 수 있다. 송신용 덕트 측정 드론(202)은 주파수의 전파를 전송하기 위한 송신부(206)를 더 포함할 수 있으며, 수신용 덕트 측정 드론(207)은 송신부(206)로부터 전송되는 주파수의 전파를 수신하기 위한 수신부(211)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the duct measurement drone 201 may be implemented as a pair of a duct measurement drone 202 for transmission and a duct measurement drone 207 for reception. The duct measurement drone 202 for transmission, the duct measurement drone 207 for reception are drone flight units 203/(208), refractive index measurement units 204/(209), and a position control unit 205 for deriving a duct shape. )/(210) may be included, respectively. The duct measuring drone 202 for transmission may further include a transmitter 206 for transmitting a radio wave of a frequency, and the duct measuring drone 207 for receiving is for receiving a radio wave of a frequency transmitted from the transmitter 206 It may further include a receiver 211 .

송신용 덕트 측정 드론(202)은 송신기(206)를 탑재하고 있으며, 해상 상공 상에서의 보다 정확한 고도와 거리에서 비행하기 위한 정밀한 비행이 이루어져야 할 수 있다. 특히나, 송신용 덕트 측정 드론(202)은 덕트를 측정하기 위해 미리 설정된 고도와 거리에 위치하면, 해당 위치에 드론이 고정되고, 고정된 위치에서 수집하는 덕트 데이터를 송수신해야 할 수 있다. 본 발명은 송신용 덕트 측정 드론(202)에 대한 보다 정밀한 비행을 수행하기 위해 변조 신호를 발생시키고, 발생된 변조 신호를 고출력으로 증폭 제어하는 등의 구성상 필요한 기능을 포함할 수 있다. 이러한 자세한 구성은 도 3을 통해 설명하도록 한다.The duct measuring drone 202 for transmission is equipped with a transmitter 206, and precise flight may be required to fly at a more accurate altitude and distance over the sea. In particular, when the duct measuring drone 202 for transmission is located at a preset altitude and distance to measure the duct, the drone is fixed to the corresponding position, and it may be necessary to transmit and receive duct data collected at the fixed position. The present invention may include functions necessary for the configuration, such as generating a modulated signal to perform a more precise flight with respect to the duct measuring drone 202 for transmission, and amplifying and controlling the generated modulated signal to a high output. Such a detailed configuration will be described with reference to FIG. 3 .

수신용 덕트 측정 드론(207)은 수신기(211)를 탑재하고 있으며, 해상 상공 상에서의 보다 정확한 고도와 거리에서 비행하기 위한 정밀한 비행이 이루어져야 할 수 있다. 이는 송신용 덕트 측정 드론(202)의 제어 이유와 동일한 이유로 비행이 제어될 수 있다. 이에 본 발명은 송신용 덕트 측정 드론(202)에 대한 보다 정밀한 비행을 수행하기 위해, 수신한 전파의 신호를 증폭시키고, 증폭된 신호를 처리하는 등의 구성상 필요한 기능을 포함할 수 있다. 이러한 자세한 구성은 도 4를 통해 설명하도록 한다.The reception duct measurement drone 207 is equipped with a receiver 211, and precise flight may be required to fly at a more accurate altitude and distance over the sea. The flight can be controlled for the same reason as the control reason of the duct measuring drone 202 for transmission. Accordingly, the present invention may include functions necessary for the configuration, such as amplifying a signal of a received radio wave and processing the amplified signal, in order to perform a more precise flight of the duct measuring drone 202 for transmission. Such a detailed configuration will be described with reference to FIG. 4 .

송신용 덕트 측정 드론(202), 수신용 덕트 측정 드론(207)은 온도, 습도, 기압 등의 기상정보를 측정하는 센서가 각각 장착되어 있으며, 센서를 통해 드론이 위치한 각 지점에서의 대기 정보를 수집할 수 있으며, 수집한 대기 정보를 바탕으로 송신용 덕트 측정 드론(202), 수신용 덕트 측정 드론(207)이 위치한 각 지점에서의 대기 굴절율을 계산할 수 있다. 이후, 계산된 대기 굴절율은 수신용 덕트 측정 드론(207)의 메모리에 저장되었다가 전파 측정 모니터링 장치(218)로 주기적으로 송신될 수 있다.The duct measurement drone 202 for transmission and the duct measurement drone 207 for reception are equipped with sensors that measure weather information such as temperature, humidity, and atmospheric pressure, respectively. can be collected, and the atmospheric refractive index at each point where the transmission duct measurement drone 202 and the reception duct measurement drone 207 are located can be calculated based on the collected atmospheric information. Thereafter, the calculated atmospheric refractive index may be stored in the memory of the receiving duct measurement drone 207 and periodically transmitted to the radio wave measurement monitoring device 218 .

드론 송신기 제어기는 GPS 표시부와 드론 제어부로 나뉘어 있으며, GPS 표시부는 드론 송신기의 고도와 현재 GPS 정보를 제어기에 디스플레이한다. 이를 통해 드론 송신기가 원하는 고도와 거리에 제대로 위치하는지를 확인할 수 있다. The drone transmitter controller is divided into a GPS display unit and a drone control unit, and the GPS display unit displays the altitude and current GPS information of the drone transmitter on the controller. This will ensure that the drone transmitter is properly positioned at the desired altitude and distance.

드론 제어기는 송신용 덕트 측정 드론(202)을 제어하는 송신용 드론 제어기(212)와 수신용 덕트 측정 드론(207)을 제어하는 수신용 드론 제어기(215)를 포함할 수 있다. 그리고, 송신용 드론 제어기(212)와 수신용 드론 제어기(215)는 GPS 표시부(213)/(216) 및 드론 제어부(214)/(217)덕트 측정 드론을 제어하기 위한 동일한 동작을 수행할 수 있다.The drone controller may include a drone controller 212 for transmission that controls the duct measurement drone 202 for transmission and a drone controller 215 for reception that controls the duct measurement drone 207 for reception. In addition, the transmitter drone controller 212 and the receiver drone controller 215 may perform the same operation for controlling the GPS display unit 213 / 216 and the drone controller 214 / 217 duct measurement drone. have.

전파 측정 모니터링 장치(218)는 송신용 덕트 측정 드론(202) 및 수신용 덕트 측정 드론(207)에서 전송되는 비행 정보 및 송수신 상태 정보를 저장하고, 저장한 정보들을 디스플레이할 수 있다. 특히, 전파 측정 모니터링 장치(218)는 수신용 덕트 측정 드론(207)이 수신한 전파의 신호의 세기를 전달받고, 전달된 신호의 세기를 저장할 수 있다. 이 때, 전파 측정 모니터링 장치(218)는 신호의 세기뿐만 아니라, 신호가 수집된 위치의 GPS 정보 및 고도를 저장함으로써, 덕트 모델링을 진행하기 위한 참고자료로 활용할 수 있다.The radio wave measurement monitoring device 218 may store flight information and transmission/reception status information transmitted from the duct measurement drone 202 for transmission and the duct measurement drone 207 for reception, and display the stored information. In particular, the radio wave measurement monitoring device 218 may receive the signal strength of the radio wave received by the duct measurement drone 207 for reception, and store the transmitted signal strength. At this time, the radio wave measurement monitoring device 218 stores not only the strength of the signal, but also the GPS information and the altitude of the location where the signal is collected, so that it can be used as reference material for duct modeling.

도 3은 일실시예에 따른 덕트 측정 드론의 세부 구성도이다.3 is a detailed configuration diagram of a duct measuring drone according to an embodiment.

도 3을 참고하면, 덕트 측정 드론(301)은 드론 비행부(302), 굴절율 측정부(305), 위치 제어부(308) 및 송신부 또는 수신부(309)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the duct measurement drone 301 may include a drone flight unit 302 , a refractive index measurement unit 305 , a position control unit 308 , and a transmitter or receiver 309 .

드론 비행부(302)는 덕트 측정 드론(301)이 해상 상공을 비행함에 있어, 비행의 종류에 따라 모드를 전환하여 비행을 수행할 수 있다. 이를 위해, 드론 비행부(302)는 고정 위치 제어부(303)와 이동 위치 제어부(304)를 포함할 수 있다.The drone flight unit 302 may perform the flight by switching the mode according to the type of flight when the duct measurement drone 301 flies over the sea. To this end, the drone flight unit 302 may include a fixed position control unit 303 and a moving position control unit 304 .

고정 위치 제어부(303)는 덕트를 측정하기 위한 고도와 거리에 덕트 측정 드론이 위치하면, 해상 상공 내 위치가 고정되도록 정지 비행할 수 있다. 다시 말해, 고정 위치 제어부(303)는 덕트 현상을 확인하기 위한 덕트 측정 드론(301)의 고도와 거리에 덕트 측정 드론(301)이 위치하게 되면 위치에서 변경되지 않도록 덕트 측정 드론(301)의 움직임을 고정시킬 수 있다.When the duct measuring drone is located at the altitude and distance for measuring the duct, the fixed position control unit 303 may stop flying so that the position in the sea is fixed. In other words, when the fixed position control unit 303 is positioned at the altitude and distance of the duct measurement drone 301 for checking the duct phenomenon, the movement of the duct measurement drone 301 is not changed in the position. can be fixed.

이동 위치 제어부(304)는 덕트를 측정하기 위한 고도 또는 거리로 덕트 측정 드론이 위치하도록 이동 비행할 수 있다. 다시 말해, 이동 위치 제어부(304)는 덕트를 측정하기 위해 해상 상공의 고도 또는 거리를 덕트 측정 드론(301)이 이동하도록 덕트 측정 드론(301)의 움직임을 이동시킬 수 있다.The movement position control unit 304 may move and fly so that the duct measurement drone is located at an altitude or distance for measuring the duct. In other words, the movement position control unit 304 may move the movement of the duct measurement drone 301 so that the duct measurement drone 301 moves the altitude or distance above the sea to measure the duct.

굴절율 측정부(305)는 해상 상공에서의 덕트 측정 드론이 위치한 지점의 대기 상태를 이용하여 고도와 거리에 따른 대기 굴절율을 측정할 수 있다. 굴절율 측정부(305)는 , 덕트 측정 드론의 고도와 거리에 따른 수신 전력의 세기를 파악하여, 덕트 측정 드론에 포함된 온도 센서, 습도 센서 및 기압 센서를 통해 대기 굴절율을 측정할 수 있다. 이를 위해, 굴절율 측정부(305)는 대기 상태 측정부(306)과 굴절율 계산부(307)를 포함할 수 있다.The refractive index measuring unit 305 may measure the atmospheric refractive index according to the altitude and distance by using the atmospheric state of the point where the duct measuring drone is located in the sky above the sea. The refractive index measuring unit 305 may measure the atmospheric refractive index through a temperature sensor, a humidity sensor, and an atmospheric pressure sensor included in the duct measuring drone by determining the strength of the received power according to the altitude and distance of the duct measuring drone. To this end, the refractive index measuring unit 305 may include a standby state measuring unit 306 and a refractive index calculating unit 307 .

대기 상태 측정부(306)는 온도, 습도, 기압 등 덕트 측정 드론이 위치한 위치(위도, 경도, 고도)에서의 대기 정보를 측정할 수 있다.The atmospheric condition measurement unit 306 may measure atmospheric information at a location (latitude, longitude, altitude) in which the duct measuring drone is located, such as temperature, humidity, and atmospheric pressure.

굴절율 계산부(307)는 아래의 수학식 1을 토대로 대기 굴절율(또는, 수정 굴절율)을 계산할 수 있다.The refractive index calculator 307 may calculate the atmospheric refractive index (or corrected refractive index) based on Equation 1 below.

Figure 112017125395557-pat00001
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Figure 112017125395557-pat00002
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수학식 1을 살펴보면, 본 발명은 수증기압, 절대온도, 굴절율, 수정굴절율을 도출하기 위해서 습도, 기온, 기압, 고도 등의 대기 상태를 나타내는 덕트 데이터를 수집할 수 있다. 드론 비행부(302)는 덕트 데이터를 통해 덕트 측정 드론의 고도를 확인할 수 있다. 굴절율 계산부(307)는 덕트 측정 드론(301)에서 측정한 대기 정보를 바탕으로 송신과 수신간 링크 사이에서의 대기 정보를 보다 정교하게 파악할 수 있다. 다시 말해, 굴절율 계산부(307)는 송신용 덕트 측정 드론과 수신용 덕트 측정 드론 간 송신 및 수신하는 과정에서의 대기 정보를 보다 정교하게 파악할 수 있다. 또한, 굴절율 계산부(307)는 송신용 덕트 측정 드론과 수신용 덕트 측정 드론이 위치한 각 위치에서의 대기 굴절율을 도출할 수 있기 때문에 좀 더 정확한 덕트 모델링을 할 수 있다. 일례로, 본 발명은 종래에 덕트 모델링 시 송수신 위치 중 1곳에서의 대기 굴절율 정보만을 바탕으로 진행했던 결과에 비해 송수신 2곳에서의 대기 굴절율을 도출할 수 있기 때문에 좀 더 정확한 덕트 모델링을 할 수 있다.Referring to Equation 1, the present invention may collect duct data indicating atmospheric conditions such as humidity, temperature, atmospheric pressure, and altitude, in order to derive water vapor pressure, absolute temperature, refractive index, and corrected refractive index. The drone flight unit 302 may check the altitude of the duct measurement drone through the duct data. The refractive index calculator 307 may more precisely grasp atmospheric information between the transmission and reception link based on the atmospheric information measured by the duct measuring drone 301 . In other words, the refractive index calculator 307 may more precisely grasp atmospheric information in the process of transmitting and receiving between the duct measuring drone for transmission and the duct measuring drone for receiving. In addition, since the refractive index calculator 307 can derive the atmospheric refractive index at each location where the duct measuring drone for transmission and the duct measuring drone for reception are located, more accurate duct modeling can be performed. As an example, in the present invention, more accurate duct modeling can be done because the atmospheric refractive index can be derived at two transmission and reception locations compared to the result of the conventional duct modeling based on only atmospheric refractive index information at one of the transmission and reception locations. have.

위치 제어부(308)는 위성 항법 장치를 통한 덕트 측정 드론의 위치를 파악하여 덕트 측정 드론의 고도와 거리를 제어할 수 있다. 이 때, 위치 제어부(308)는 덕트 측정 드론(301)과 연동하는 드론 제어기로부터 수신한 제어 신호에 대응하여 덕트 측정 드론의 고도와 거리를 제어할 수 있다.The position controller 308 may control the altitude and distance of the duct measuring drone by identifying the position of the duct measuring drone through the satellite navigation device. In this case, the location controller 308 may control the altitude and distance of the duct measuring drone in response to a control signal received from the drone controller interworking with the duct measuring drone 301 .

자세하게, 위치 제어부(308)는 위성 항법 장치를 통해 덕트 측정 드론의 위치 및 고도를 파악하고 덕트 측정 드론의 상하 고도, 좌우 위치를 조정할 수 있다. 그리고, 위치 제어부(308)는 미리 결정된 고도와 거리에 위치한 덕트 측정 드론의 신호 세기를 통해 덕트의 발생 여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 경로 손실값을 분석할 수 있다. 위치 제어부(308)는 덕트가 발생하는 경우, 덕트가 발생하지 않은 경우에 비해 경로 손실이 작기 때문에 신호 세기가 커질 수 있다.In detail, the position control unit 308 may determine the position and altitude of the duct measuring drone through the satellite navigation device and adjust the vertical and horizontal positions of the duct measuring drone. Then, the location control unit 308 may determine whether the duct is generated through the signal strength of the duct measuring drone located at a predetermined altitude and distance, and analyze the path loss value according to the determined result. In the case where the duct is generated, the position control unit 308 may increase the signal strength because the path loss is small compared to the case where the duct is not generated.

송신부 / 수신부(309)는 덕트 측정 드론에 장착되어 주파수의 전파를 송수신할 수 있다. 즉, 송수신부(309)는 제어된 고도와 거리에 위치하면, 상기 위치에서의 덕트 데이터를 수집하고, 상기 덕트 데이터에 따른 대기 상의 덕트 현상을 확인하기 위한 기존 신호(Known Signal)를 송신하거나, 또는 상기 기존 신호를 수신하여 경로 손실값을 도출할 수 있다. 다시 말해, 송신용 덕트 측정 드론의 송신부는 덕트 데이터에 따른 대기 상의 덕트 현상을 확인하기 위한 기존 신호(Known Signal)를 송신할 수 있다. 그리고, 수신용 덕트 측정 드론의 수신부는 송신부로부터 수신한 기준 신호를 이용해 경로 손실값을 도출할 수 있다. 자세한 구성을 도 4 및 도 5를 통해 자세하게 설명하도록 한다.The transmitter/receiver 309 may be mounted on the duct measurement drone to transmit/receive radio waves of frequencies. That is, when the transceiver 309 is located at a controlled altitude and distance, it collects duct data at the position and transmits an existing signal (Known Signal) for confirming the duct phenomenon in the atmosphere according to the duct data, Alternatively, a path loss value may be derived by receiving the existing signal. In other words, the transmitter of the duct measurement drone for transmission may transmit an existing signal (Known Signal) for confirming the duct phenomenon in the atmosphere according to the duct data. In addition, the receiver of the duct measurement drone for reception may derive a path loss value using the reference signal received from the transmitter. A detailed configuration will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4는 일실시예에 따른 송신용 덕트 측정 드론의 송신부에 대한 세부 구성도이다.4 is a detailed configuration diagram of a transmitter of a duct measuring drone for transmission according to an embodiment.

도 4를 참고하면, 송신용 덕트 측정 드론(401)은 주파수의 전파를 전송하기 위한 송신부(402)를 포함할 수 있다. 송신부(402)는 제어된 고도와 거리에 위치하면, 상기 위치에서의 덕트 데이터를 수집하고, 상기 덕트 데이터에 따른 대기 상 덕트 현상을 확인하기 위해 송신기와 수신기 간 사전 등록된 신호(Known Signal)를 송신할 수 있다. 여기서, 사전 등록된 신호는 송신기(또는, 송신부)와 수신기(또는, 수신부)가 서로 사전에 알고 있는 신호를 의미할 수 있다. 송신부(402)는 변조 신호 발생 제어부(403), 고출력 증폭 제어부(404), 송신 정보 수집부(405) 및 기타 송신 제어부(406)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the duct measurement drone 401 for transmission may include a transmitter 402 for transmitting a radio wave of a frequency. When the transmitter 402 is located at a controlled altitude and distance, it collects duct data at the location, and a pre-registered signal (Known Signal) between the transmitter and the receiver in order to check the duct phenomenon in the air according to the duct data. can send Here, the pre-registered signal may mean a signal that the transmitter (or the transmitter) and the receiver (or the receiver) know in advance. The transmission unit 402 may include a modulated signal generation control unit 403 , a high-power amplification control unit 404 , a transmission information collection unit 405 , and other transmission control units 406 .

변조 신호 발생 제어부(403)는 해상 상공을 비행하는 과정에서 대기 중으로 전파를 전송하기 위한 신호를 발생시킬 수 있다.The modulated signal generation control unit 403 may generate a signal for transmitting radio waves to the air in the process of flying over the sea.

고출력 증폭 제어부(404)는 변조 신호 발생 제어부(403)를 통해 발생된 신호를 증폭하여 안테나를 통해 송신할 수 있다.The high-power amplification control unit 404 may amplify the signal generated through the modulated signal generation control unit 403 and transmit the amplified signal through the antenna.

송신 정보 수집부(405)는 대기 중으로 전송하는 신호의 세기와 스펙트럼 등의 전송할 때에 필요한 다양한 정보를 수집할 수 있다. 다시 말해, 송신 정보 수집부(405)는 고출력 증폭 제어부(404)의 안테나를 통해 전송한 신호로부터 대기 중에서 반사된 신호를 수집할 수 있다.The transmission information collection unit 405 may collect various information necessary for transmission, such as the strength and spectrum of a signal to be transmitted in the air. In other words, the transmission information collection unit 405 may collect a signal reflected in the air from a signal transmitted through the antenna of the high-power amplification control unit 404 .

기타 송신 제어부(406)는 송신 정보 수집부(405)를 통해 수집한 다양한 정보에 대한 송신 여부를 결정하고, 결정 결과에 따라 기타 정보를 송신하도록 제어할 수 있다. 기타 송신 제어부(406)는 대기 중에서 반사된 신호에 대한 송신 여부를 결정하고, 결정한 결과에 따라 반사된 신호 및 기타 정보를 수신용 덕트 측정 드론의 수신부가 수신할 수 있도록 송신 동작을 제어할 수 있다.The other transmission control unit 406 may determine whether to transmit various information collected through the transmission information collection unit 405 , and may control to transmit other information according to the determination result. Other transmission control unit 406 may determine whether to transmit the reflected signal in the air, and control the transmission operation so that the receiving unit of the duct measuring drone for receiving receives the reflected signal and other information according to the determined result. .

도 5는 일실시예에 따른 수신용 덕트 측정 드론의 수신부에 대한 세부 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of a receiver of a duct measuring drone for reception according to an embodiment.

도 5를 참고하면, 수신용 덕트 측정 드론(501)은 주파수의 전파를 수신하기 위한 수신부(502)를 포함할 수 있다. 수신부(502)는 상기 제어된 고도와 거리에 위치하면, 상기 위치에서의 덕트 데이터를 수집할 수 있다. 그리고, 수신부(502)는 송신부로부터 송신된 기존 신호를 수신하고, 수신한 기존 신호 및 수집한 덕트 데이터를 이용하여 경로 손실값을 도출할 수 있다. 이를 위해, 수신부(502)는 저잡음 증폭 제어부(503), RF 신호 수신 제어부(504), 데이터 관리부(505) 및 기타 수신 제어부(506)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the duct measuring drone 501 for reception may include a receiving unit 502 for receiving a radio wave of a frequency. If the receiver 502 is located at the controlled altitude and distance, it may collect duct data at the position. Then, the receiver 502 may receive the existing signal transmitted from the transmitter, and derive a path loss value using the received existing signal and the collected duct data. To this end, the reception unit 502 may include a low noise amplification control unit 503 , an RF signal reception control unit 504 , a data management unit 505 , and other reception control units 506 .

저잡음 증폭 제어부(503)는 송신용 덕트 측정 드론의 송신부로부터 송신된 전파의 신호를 수신하고, 수신한 신호를 증폭시킬 수 있다.The low-noise amplification control unit 503 may receive a radio wave signal transmitted from the transmitting unit of the duct measuring drone for transmission, and amplify the received signal.

RF 신호 수신 제어부(504)는 증폭된 신호를 처리할 수 있다.The RF signal reception control unit 504 may process the amplified signal.

데이터 관리부(505)는 수신한 신호의 크기를 수집하고, 이를 관리할 수 있다. 다시 말해, 덕트가 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우는 수신된 신호의 세기로 파악할 수 있는데, 덕트가 발생하는 경우에는 발생하지 않는 경우에 비해 경로 손실이 작기 때문에 수신 신호의 세기가 커질 수 있다. 이러한 상황을 정확하게 측정하기 위해서는 수신용 덕트 측정 드론(501)에서 수신된 신호의 세기를 저장하고 전파 측정 모니터링 장치로 해당 신호를 전송해야 한다. 이에, 데이터 관리부(505)는 수신한 신호의 크기를 수집하고, 신호의 세기에 따른 전파 측정 모니터링 장치로 해당 신호를 전송할 수 있다.The data management unit 505 may collect the magnitude of the received signal and manage it. In other words, a case in which a duct is generated and a case in which the duct does not occur can be determined by the strength of the received signal. In order to accurately measure this situation, it is necessary to store the strength of the signal received from the duct measurement drone 501 for reception and transmit the signal to the radio wave measurement monitoring device. Accordingly, the data management unit 505 may collect the magnitude of the received signal and transmit the corresponding signal to the radio wave measurement monitoring device according to the signal strength.

기타 수신 제어부(506)는 대기 중으로 전송하는 신호의 세기와 스펙트럼 등의 송신용 덕트 측정 드론의 송신부로부터 추가적인 신호가 전송되는 경우, 이를 수신할지에 대한 여부 또는 수신 동작을 제어할 수 있다.Other reception control unit 506 may control whether or not to receive or receive operation when an additional signal is transmitted from the transmitter of the duct measurement drone for transmission, such as the strength and spectrum of the signal transmitted to the air.

도 6은 일실시예에 따른 드론 제어기의 세부 구성도이다.6 is a detailed configuration diagram of a drone controller according to an embodiment.

도 6을 참고하면, 드론 제어기(송신용/수신용, 601)는 덕트 측정 드론을 제어하기 위한 GPS 표시부(602)와 드론 제어부(605)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the drone controller (for transmission/reception, 601 ) may include a GPS display unit 602 and a drone control unit 605 for controlling the duct measurement drone.

GPS 표시부(602)는 위도-경도 표시부(603) 및 고도 표시부(604)를 포함할 수 있다. 위도-경도 표시부(603)는 송신용 덕트 측정 드론으로부터 위도와 경도를 수신받아, GPS 표시부(602)의 화면에 이에 대한 위도와 경도를 디스플레이할 수 있다. 또한, 고도 표시부(604)는 송신용 덕트 측정 드론으로부터 고도를 수신받아, GPS 표시부(602)의 화면에 이에 대한 고도를 디스플레이할 수 있다.The GPS display unit 602 may include a latitude-longitude display unit 603 and an altitude display unit 604 . The latitude-longitude display unit 603 may receive the latitude and longitude from the duct measuring drone for transmission, and display the latitude and longitude corresponding thereto on the screen of the GPS display unit 602 . In addition, the altitude display unit 604 may receive the altitude from the duct measurement drone for transmission, and display the altitude thereof on the screen of the GPS display unit 602 .

이 때, GPS 표시부(602)에 디스플레이되는 위도, 경도 및 고도에 관한 정보는 경로 손실 값과 매핑되어 전파 측정 모니터링 장치에 전달될 수 있다.In this case, the information about latitude, longitude, and altitude displayed on the GPS display unit 602 may be mapped to a path loss value and transmitted to the radio wave measurement monitoring device.

드론 제어부(605)는 드론 위치 제어부(606) 및 드론 상태 제어부(607)를 포함할 수 있다. 드론 위치 제어부(606)는 덕트 측정 드론의 상하 고도, 좌우 위치를 조정하는 역할을 수행할 수 있다. 이 때, 드론 위치 제어부(606)는 덕트 측정 드론의 위치 제어부와 연동하여 덕트 측정 드론의 움직임을 제어할 수 있다.The drone control unit 605 may include a drone position control unit 606 and a drone state control unit 607 . The drone position control unit 606 may serve to adjust the vertical elevation and left and right positions of the duct measurement drone. At this time, the drone position control unit 606 may control the movement of the duct measurement drone in conjunction with the position control unit of the duct measurement drone.

드론 상태 제어부(607)는 덕트 측정 드론의 배터리 상태를 비롯하여 드론 비행의 전반적인 상태를 제어할 수 있다.The drone state controller 607 may control the overall state of the drone flight, including the battery state of the duct measurement drone.

도 7은 일실시예에 따른 전파 측정 모니터링 장치의 세부 구성도이다.7 is a detailed configuration diagram of a radio wave measurement monitoring apparatus according to an embodiment.

도 7을 참고하면, 전파 측정 모니터링 장치(701)는 송신 정보 표시부(702), 수신 정보 표시부(703), 경로 손실 저장부(704)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the radio wave measurement monitoring apparatus 701 may include a transmission information display unit 702 , a reception information display unit 703 , and a path loss storage unit 704 .

송신 정보 표시부(702)는 덕트 측정 드론(송신용)을 통해 송신되는 신호의 세기(송신 파워)와 스펙트럼 모양, 동작 주파수 그리고 덕트 측정 드론(송신용)의 배터리 정보를 관리할 수 있다.The transmission information display unit 702 may manage the strength (transmission power), spectrum shape, operating frequency, and battery information of the duct measurement drone (for transmission) of a signal transmitted through the duct measurement drone (for transmission).

수신 정보 표시부(703)는 덕트 측정 드론(수신용)을 통해 수신된 신호의 세기(수신 파워), 수신 신호의 스펙트럼, 수신 동작 주파수, 덕트 측정 드론(수신용)의 배터리 정보를 관리할 수 있다.The reception information display unit 703 may manage the strength (receive power) of a signal received through the duct measurement drone (for reception), the spectrum of the reception signal, the reception operating frequency, and battery information of the duct measurement drone (for reception). .

경로 손실 저장부(704)는 경로 손실값을 도출하기 위해 덕트 측정 드론(송신용)과 덕트 측정 드론(수신용)에서 아래와 같은 형식의 덕트 데이터를 수신할 수 있다.The path loss storage unit 704 may receive duct data in the following format from the duct measurement drone (for transmission) and the duct measurement drone (for reception) in order to derive a path loss value.

- 송신신호세기 저장 형식 : 송신 신호 세기(@북위,동경,고도,시간)- Transmission signal strength storage format: Transmission signal strength (@north latitude, longitude, altitude, time)

- 수신신호세기 저장 형식 : 수신 신호 세기(@북위,동경,고도,시간)- Received signal strength saving format: Received signal strength (@north latitude, longitude, altitude, time)

상술한 2가지 형태의 데이터는 송신 신호 세기와 수신 신호 세기에 의한 경로 손실값을 아래와 같이 위도와 경도, 고도 및 시간에 따라 저장할 수 있다.The two types of data described above may store the path loss values due to the transmitted signal strength and the received signal strength according to latitude and longitude, altitude, and time as follows.

- 경로손실(@북위,동경,고도,시간) =|수신신호세기 - 송신신호세기|- Path loss (@north latitude, longitude, altitude, time) =|Received signal strength - Transmitted signal strength|

결국, 덕트 측정 드론은 한 쌍의 송신용 덕트 측정 드론과 수신용 덕트 측정 드론으로 동작 가능하며, 해안가를 마주하고 있는 서로 다른 지점에서의 대기 상태를 통한 대기 굴절율을 각각 측정하여 덕트 발생 여부를 판단할 수 있다.In the end, the duct measurement drone can operate as a pair of duct measurement drones for transmission and duct measurement drones for reception, and determines whether a duct occurs by measuring the atmospheric refractive index at different points facing the shore can do.

본 발명은 송신용 덕트 측정 드론에서 수집한 신호(덕트 데이터)와 수신용 덕트 측정 드론에서 수집한 신호(덕트 데이터)를 이용하여 덕트 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해, 송신용 덕트 측정 드론은 현재 위치에서 수집한 신호를 송출하고, 수신용 덕트 측정 드론은 송출된 신호를 수집한 후, 송출된 신호(송신 신호 세기)와 수집한 신호(수신 신호 세기)를 이용하여 덕트 발생 여부를 판단할 수 있다.In the present invention, it is possible to determine whether a duct exists using a signal (duct data) collected by a duct measuring drone for transmission and a signal (duct data) collected by a duct measuring drone for receiving. To this end, the duct measurement drone for transmission transmits the signal collected at the current location, and the duct measurement drone for reception collects the transmitted signal, and then the transmitted signal (transmission signal strength) and the collected signal (received signal strength) can be used to determine whether a duct has occurred.

본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에 기록된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof. Implementations may be implemented for processing by, or for controlling the operation of, a data processing device, eg, a programmable processor, computer, or number of computers, a computer program product, ie an information carrier, eg, a machine readable storage It may be implemented as a computer program recorded on an apparatus (computer readable medium). A computer program, such as the computer program(s) described above, may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be written as a standalone program or in a module, component, subroutine, or computing environment. may be deployed in any form, including as other units suitable for use in A computer program may be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or to be distributed across multiple sites and interconnected by a communications network.

컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.Processors suitable for processing a computer program include, by way of example, both general and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. Generally, a processor will receive instructions and data from either read-only memory or random access memory or both. Elements of a computer may include at least one processor that executes instructions and one or more memory devices that store instructions and data. In general, a computer may include one or more mass storage devices for storing data, for example magnetic, magneto-optical disks, or optical disks, receiving data from, sending data to, or both. may be combined to become Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data are, for example, semiconductor memory devices, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM). ), an optical recording medium such as a DVD (Digital Video Disk), a magneto-optical medium such as a floppy disk, a ROM (Read Only Memory), a RAM , Random Access Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. Processors and memories may be supplemented by, or included in, special purpose logic circuitry.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.In addition, the computer-readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and may include both computer storage media and transmission media.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.While this specification contains numerous specific implementation details, these should not be construed as limitations on the scope of any invention or claim, but rather as descriptions of features that may be specific to particular embodiments of particular inventions. should be understood Certain features that are described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Furthermore, although features operate in a particular combination and may be initially depicted as claimed as such, one or more features from a claimed combination may in some cases be excluded from the combination, the claimed combination being a sub-combination. or a variant of a sub-combination.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although acts are depicted in the figures in a particular order, it should not be understood that such acts must be performed in the specific order or sequential order shown or that all depicted acts must be performed in order to obtain desirable results. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Further, the separation of the various device components of the above-described embodiments should not be construed as requiring such separation in all embodiments, and the program components and devices described may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. You have to understand that you can.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

101: 전파 측정 모니터링 장치
102: 송신용 덕트 측정 드론
103: 수신용 덕트 측정 드론
104: 송신용 드론 제어기
105: 수신용 드론 제어기101: radio wave measurement monitoring device
102: duct measuring drone for transmission
103: duct measuring drone for reception
104: drone controller for transmission
105: drone controller for reception

Claims (7)

덕트 측정 드론에 있어서,
상기 덕트 측정 드론의 고도와 거리를 조절하여 덕트를 측정하기 위한 해상 상공을 이동하는 드론 비행부;
상기 해상 상공에서의 상기 덕트 측정 드론이 위치한 지점의 대기 상태를 이용하여 고도와 거리에 따른 대기 굴절율을 측정하는 굴절율 측정부;
위성 항법 장치를 통한 덕트 측정 드론의 위치를 파악하여 덕트 측정 드론의 고도와 거리를 제어하는 위치 제어부; 및
상기 제어된 고도와 거리에 위치하면, 상기 위치에서의 덕트 데이터를 수집하고, 상기 덕트 데이터에 따른 대기 상의 덕트 현상을 확인하기 위해 송신기와 수신기 간 사전 등록된 신호(Known Signal)를 송신하거나, 또는 기존 신호를 수신하여 경로 손실값을 도출하는 송수신부
를 포함하고,
상기 덕트 측정 드론은,
한 쌍의 송신용 덕트 측정 드론과 수신용 덕트 측정 드론으로 구현되며, 해안가를 마주하고 있는 서로 다른 지점에서의 대기 상태를 통한 대기 굴절율을 각각 측정하는 덕트 측정 드론.In the duct measuring drone,
a drone flight unit moving over the sea for measuring the duct by adjusting the altitude and distance of the duct measuring drone;
a refractive index measuring unit for measuring atmospheric refractive index according to altitude and distance by using the atmospheric state of the point where the duct measuring drone is located in the sea sky;
a position controller for controlling the altitude and distance of the duct measuring drone by locating the duct measuring drone through a satellite navigation device; and
When located at the controlled altitude and distance, collect duct data at the location, and transmit a pre-registered signal (Known Signal) between the transmitter and the receiver to confirm the duct phenomenon in the atmosphere according to the duct data, or Transceiver that receives an existing signal and derives a path loss value
including,
The duct measuring drone,
A duct measurement drone that is implemented as a pair of duct measurement drones for transmission and duct measurement drones for reception, and measures the atmospheric refractive index through atmospheric conditions at different points facing the shore, respectively. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 드론 비행부는,
상기 덕트를 측정하기 위한 고도와 거리에 상기 덕트 측정 드론이 위치하면, 해상 상공 내 위치가 고정되도록 정지 비행하는 고정 위치 비행부; 및
상기 덕트를 측정하기 위한 고도 또는 거리로 상기 덕트 측정 드론이 위치하도록 이동 비행하는 이동 위치 비행부
를 포함하는 덕트 측정 드론.According to claim 1,
The drone flight unit,
When the duct measuring drone is located at the altitude and distance for measuring the duct, a fixed position flight unit that stops flying so that the position in the sea is fixed; and
A moving position flight unit that moves and flies so that the duct measuring drone is located at an altitude or distance for measuring the duct
Duct measurement drone comprising a. 제1항에 있어서,
상기 굴절율 측정부는,
상기 덕트 측정 드론의 고도와 거리에 따른 수신 전력의 세기를 파악하여, 상기 덕트 측정 드론에 포함된 온도 센서, 습도 센서 및 기압 센서를 통해 대기 굴절율을 측정하는 덕트 측정 드론.According to claim 1,
The refractive index measuring unit,
A duct measuring drone for measuring the atmospheric refractive index through a temperature sensor, a humidity sensor, and an atmospheric pressure sensor included in the duct measuring drone by determining the strength of the received power according to the altitude and distance of the duct measuring drone. 제1항에 있어서,
상기 위치 제어부는,
위성 항법 장치를 통해 덕트 측정 드론의 위치 및 고도를 파악하고 덕트 측정 드론의 상하 고도, 좌우 위치를 조정하는 덕트 측정 드론.According to claim 1,
The position control unit,
A duct measuring drone that identifies the position and altitude of the duct measuring drone through a satellite navigation device and adjusts the vertical and horizontal positions of the duct measuring drone. 제1항에 있어서,
상기 위치 제어부는,
미리 결정된 고도와 거리에 위치한 상기 덕트 측정 드론의 신호 세기를 통해 덕트의 발생 여부를 판단하고, 판단된 결과에 따라 경로 손실값을 분석하는 덕트 측정 드론.According to claim 1,
The position control unit,
A duct measurement drone that determines whether a duct is generated through the signal strength of the duct measurement drone located at a predetermined altitude and distance, and analyzes a path loss value according to the determined result. 제6항에 있어서,
상기 위치 제어부는,
덕트가 발생하는 경우, 덕트가 발생하지 않은 경우에 비해 경로 손실이 작기 때문에 신호 세기가 커지는 덕트 측정 드론.7. The method of claim 6,
The position control unit,
Duct measuring drones with a larger signal strength when ducting occurs because of a smaller path loss compared to when no ducting occurs.
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