KR102458817B1 - 고성능 내장형 다중 gnss 수신기 - Google Patents

고성능 내장형 다중 gnss 수신기 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 상시 전원이 어려운 설치 환경을 고려하여, 태양전지(Solar Cell)를 이용하여 전원을 공급하고, 네트워크 허브 기능을 수행한다. 또한, 실시예에서는 전원 문제 발생 시 비상전원을 사용하여 응급처치 시간 동안 전원 공급을 하여 전원 공급이 끊기지 않도록 한다. 또한, 실시예에서는 워치독(watch dog) 기능을 통해 GNSS 수신칩과 위치정보를 계산하는 GNSS 데이터 처리장치에 문제가 발생할 경우, 원격으로 문제가 있는 기능 및 모듈을 리셋(Reset) 할 수 있도록 한다.

Description

고성능 내장형 다중 GNSS 수신기{HIGH-PERFORMANCE, EMBEDDED MULTI-GNSS RECEIVER}
본 개시는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기에 관한 것으로 구체적으로, 상시 전원이 어려운 설치 환경에서 전원 공급을 가능하게 하고, 네트워크 허브 기능을 수행하는 GNSS 수신기에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
위성항법 시스템(GNSS, Global Navigation Satellite System)은 우주 궤도를 돌고 있는 인공위성을 이용하여 지상물의 위치, 고도, 속도 등에 관한 정보를 제공하는 시스템이다. GNSS는 작게는 1m 이하 해상도의 정밀한 위치 정보까지 파악할 수 있으며, 군사적 용도뿐만 아니라 항공기, 선박, 자동차 등 교통수단의 위치 안내나 측지, 긴급구조, 통신 등 민간 분야에서도 폭넓게 응용된다. 하나 또는 그 이상의 인공위성과 신호를 받을 수 있는 수신기, 지상의 감시국 및 시스템 보전성 감시체계로 이루어진다. 인공위성에서 발신된 전파를 수신기에서 받아 위성으로부터의 거리를 구하여 수신기의 위치를 결정하는 방식이다. 사용자의 지리적 위치에 관계없이 수신기를 구비하면 신호를 이용할 수 있는 점, 수신기가 소형인 점, 실시간으로 출력을 얻을 수 있어 이동중에도 작업할 수 있는 점 등이 장점으로 꼽힌다.
GNSS 하드웨어 관점에서 고정밀 GNSS 측위를 가능하게 하기 위해서는 고품질의 GNSS 관측값이 수신기에서 생성되어야 한다. 일반적으로 차량이나 스마트폰에 사용되고 있는 항법용 안테나 및 수신기로는 고정밀 GNSS측위에서 요구되는 품질의 관측값을 얻을 수가 없으므로 전통적인 측지, 측량용 GNSS 안테나 및 수신기를 사용하고 있다.
측지, 측량용 GNSS 안테나, 수신기는 매우 비싸며 장치가 크고 전력 소비량도 많은 편이라 고정밀 GNSS가 필요한 일부 응용분야에 수요가 한정되어 있었다. 오늘날 반도체 기술의 발전에 따른 GNSS 하드웨어 기술의 향상은 사물인터넷(IoT)과 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)과 같은 첨단의 정보통신기술(ICT: Information and Communications Technology)과 손쉽게 융합되어 대규모의 대중시장에서 새로운 고정밀 GNSS 센서의 영역을 만들어가고 있다. 그 결과 GNSS 하드웨어 기술의 발전은 다음의 방향으로 진화하고 있다. GNSS 하드웨어 기술의 발전은 모든 가용한 GNSS 시스템을 처리하거나, 보다 많은 GNSS 신호 주파수를 처리하는 시스템 신호 처리 기술로 진화하거나, 소형, 저전력 하드웨어 설계 및 고성능, 저비용 안테나/수신기 개발과 같은 하드웨어 기술 발전으로 진행되고 있다.
이와 같은 변화는 전통적으로 완성품 GNSS 수신기 제조사(Trimble, Hexagon, Javad, Topcon 등)에 의하여 틈새시장으로 성장해 온 고정밀 GNSS 응용분야가 칩셋 GNSS 수신기 제조사(STMicroelectronics, U-Blox, Broadcom 등)에 의하여 광범위한 대중시장으로 진입하고 있다는 것을 의미한다.
최근 드론과 자율주행으로 촉발된 고정밀 GNSS 시스템에 대한 새로운 수요는 고가인 기존의 완성품 GNSS 수신기로는 접근할 수 없는 새로운 대중 시장이며, 칩셋 GNSS 수신기 제조사에 의하여 저가의 고성능 수신기 칩셋 및 모듈 공급망이 새롭게 형성됨으로써 혁신적인 신생기업이 자신의 원천기술을 무기로 하여 경쟁에 참여할 수 있는 환경이 조성되었다.
1. 한국 특허등록 제10-2292187호 (2021.08.17) 2. 한국 특허등록 제10-1799876호 (2017.11.15)
실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 상시 전원이 어려운 설치 환경을 고려하여, 태양전지(Solar Cell)를 이용하여 전원을 공급하고, 네트워크 허브 기능을 수행한다.
또한, 실시예에서는 전원 문제 발생 시 비상전원을 사용하여 응급처치 시간 동안 전원 공급을 하여 전원 공급이 끊기지 않도록 한다.
또한, 실시예에서는 워치독(watch dog) 기능을 통해 GNSS 수신칩과 위치정보를 계산하는 GNSS 데이터 처리장치에 문제가 발생할 경우, 원격으로 문제가 있는 기능 및 모듈을 리셋(Reset) 할 수 있도록 한다.
실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 태양전지(Solar Cell)를 통해 전원을 공급하는 전원 공급 모듈; 위성신호 수신을 위해, 내부 GNSS 데이터 처리장치와 통신하고, 기준국(Virtual Reference Station) 또는 기준국 인프라(PRS, Physical Reference Station)와 지속적인 통신으로 GNSS 수신칩으로부터 수신한 위성 신호와의 상대적 위치를 산출하여 위치정보를 파악하는 스위칭 허브(Switching Hub) 모듈; 상시 전원 공급이 중단된 경우, 상시 전원이 다시 공급될 때까지 배터리를 통해 전원을 공급하는 UPS(Uninterruptable Power Supply); 및 상기 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치를 지속적으로 모니터링하는 워치독(watch dog)모듈; 을 포함한다.
실시예에 따른 전원 공급 모듈; 은 내장형 GNSS 수신기 설치로 인해 상시 전원을 사용할 수 없는 경우, 내장형 GNSS 수신기의 전원을 태양 전지(Solar Cell)를 통해 공급한다.
실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 위성신호 수신을 위해 내부적으로 GNSS 수신칩과 LAN(Local Area Network)을 통한 TCP/IP 통신을 수행하는 GNSS 데이터 처리 장치; 를 포함한다.
실시예에 따른 UPS; 는 상시 전원 공급이 중단된 경우, 일정 시간 동안 전원을 공급하고, 배터리의 용량에 따라 전원 공급 지속 시간을 산출한다.
실시예에 따른 워치독 모듈; 은 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치를 지속적으로 모니터링하고, 모니터링 결과 GNSS 수신기의 이상동작이 검출되는 경우, 이상동작에 해당하는 기능을 초기화한다. 또한, 워치독 모듈; 은 모니터링 결과에 따라 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리 장치를 재부팅 시키는 리셋(reset) 기능을 제공하기 위해, GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치로부터 활성 신호(Active Signal)를 송수신한다.
실시예에 따른 워치독 모듈; 은 GNSS 수신칩 또는 GNSS Data 처리장치로부터 활성 신호(Active Signal)에 대한 응답이 일정 기간동안 없는 경우, 해당 장비가 이상이 있는 것으로 인식하고, 상기 활성 신호에 대해 응답하지 않는 모듈의 전원을 차단한다.
이상에서와 같은 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 고립된 지역으로 전원자체를 공급하기가 어려운 경우, GNSS 관측국의 원활한 수신 및 데이터 처리를 가능하게 한다. 또한, 태양전지(Solar Cell)를 이용한 전원공급을 통해 특별한 변환장치 없이 전원을 사용할 수 있도록 한다.
또한, 관측국과 관측국 사이에 로컬 네트워크(Local Network) 구성이 가능한 거리와 환경일 경우 각 관측국의 통신비 절감 및 통신의 효율성을 위하여 랜(LAN)을 구성하고, 이때 장비의 네트워크 허브 기능을 통하여 각 관측국 사이의 통신 연결을 용이하게 한다.
또한, 실시예를 통해 상시 전원 및 태양전지(Solar Cell)를 사용하여 전원공급이 되더라도 특별한 상황에서는 전원 공급이 중단될 경우, 전원을 복구할 수 있는 시간을 벌 수 있는 비상전원 공급 기능을 제공하여 수신기의 구동 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 불필요한 장비 및 비용을 투입하지 않게 되며, 상시 전원 공급을 위한 막대한 공사 비용도 절감할 수 있도록 한다.
또한, GNSS 기준국 및 관측국의 A/S 및 물리적인 관리 비용은 관리자의 현장 방문이 자주 일어날수록 그 관리비용 역시 증가하게 되므로 실시예를 통해, 가능한 현장 방문을 줄여 수신기의 유지관리 비용을 경감시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기를 나타낸 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 상시 전원이 어려운 설치 환경을 고려하여, 태양 전지(Solar Cell)를 이용한 전원공급을 수행할 수 있다. GNSS 관측국을 현장에 직접 설치할 경우 현장의 여건과 상황에 따라 상시전원 공급이 어려울 경우가 있다. 공사비가 과다하게 발생하거나, 아예 고립된 지역으로 전원자체를 공급하기가 어려운 경우에 실시예에서는 GNSS 관측국의 원활한 수신 및 Data 처리를 위해 태양전지(Solar Cell)를 이용한 전원공급을 특별한 변환장치가 필요 없이 전원을 사용할 수 있도록 한다.
또한, 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 네트워크 허브 기능을 제공한다. GNSS 기준국과 관측국 사이에 위치 정보에 대한 많은 정보들이 오고 가야 하므로, 유연한 통신망 구성이 필요하며, 근거리 통신망(LAN, Local Area Network), 또는 광역 통신망(WAN, Wide Area Network)을 사용한다. 또한, GNSS기준국이 관측국과 너무 멀리 떨어져 있거나, 중간에 장애물로 인하여 통신이 차단될 경우에는 WAN을 사용하여 우회적으로 연결해야 한다. 그러나 기준국과 관측국 사이에 로컬 네트워크(Local Network) 구성이 가능한 거리와 환경일 경우 각 관측국의 통신비 절감 및 통신의 효율성을 위하여 LAN을 구성하게 된다. 이때, 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 장비의 네트워크 허브 기능을 통하여 각 관측국 사이의 통신 연결을 용이하게 하는 기능을 제공한다.
또한, 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 전원의 문제 발생 시 비상전원을 사용하여 응급처치 시간 동안 전원 공급을 할 수 있는 배터리 전원을 공급한다. 상시 전원 및 태양 전지(Solar Cell)를 사용하여 전원공급이 되더라도 특별한 상황에서는 전원 공급이 중단될 경우가 있다. 이때 실시예에서는 전원을 복구할 수 있는 시간을 벌 수 있는 비상전원 공급을 위한 배터리 전원 기능을 제공한다.
또한, 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 GNSS 수신칩과 위치정보를 계산하는 GNSS 데이터 처리장치에 문제가 발생할 경우, 원격으로 그 기능을 리셋(Reset) 할 수 있는 워치독(Watchdog)기능을 제공한다. 초정밀 변위 추적 장치인 GNSS 기준국 및 관측국은 설치되는 곳이 접근하기 용이하지 않은 환경과 각 관측국의 거리가 멀리 떨어져 있는 경우가 많다. 이러한 GNSS 기준국 및 관측국의 A/S 및 물리적인 관리 비용은 관리자의 현장 방문이 자주 일어날수록 그 관리비용 역시 증가하게 된다. 이때, 가능한 현장 방문을 줄이기 위해 실시예에서 제공하는 기능 중 하나가 원격으로 GNSS 관측국 및 기준국의 기능을 리셋(Reset) 하는 워치독(Watchdog) 기능이다.
도 1은 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 전원 공급 모듈(1), 스위칭 허브 모듈(2), UPS(3), 워치독 모듈(4), GNSS 처리장치(5) 및 GNSS 수신칩(6)을 포함하여 구성될 수 있다 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
실시예에서 전원 공급 모듈(1)은 태양열 전지(Solar Cell)를 통해 전원을 공급한다. 스위칭 허브(Switching Hub) 모듈(2)는 위성으로부터 신호를 수신기 위하여 내부적으로 GNSS 데이터 처리장치와 통신하고, 기준국(Virtual Reference Station) 또는 기준국 인프라(PRS, Physical Reference Station)과 지속적인 통신을 통해 GNSS 수신칩으로부터 수신한 위성 신호와의 상대적 위치를 산출하여 위치정보를 파악한다. UPS(Uninterruptable Power Supply)(3)는 상시 전원 공급이 중단될 경우, 배터리를 사용하여 일정 시간 상시 전원이 다시 공급될 때까지 전원 공급이 끊어지지 않게 공급한다. 워치독(watch dog)모듈(4)는 GNSS 수신칩(6)과 GNSS 데이터 처리장치(5)를 지속적으로 모니터링 한다. 실시예에서 GNSS 데이터 처리 장치(5)는 위성으로부터 신호를 수신하기 위하여 내부적으로 GNSS 수신칩과 LAN을 통한 TCP/IP 통신을 수행한다.
실시예에서 전원 공급 모듈(1)은 내장형 GNSS 수신기를 설치할 경우 상시 전원을 사용할 수 없는 경우, 내장형 GNSS 수신기의 전원을 상시 전원이 아닌 태양열 전지(Solar Cell)을 사용하여 전원을 공급한다.
또한, 실시예에서 UPS(3)는 평상시에는 상시 전원에서 공급하는 전원으로 배터리를 충전하고, 상시 전원 공급이 중단될 경우에는 일정 시간 상시 전원이 다시 공급될 때까지 전원 공급이 끊어지지 않게 전원을 공급한다. 실시예에서 USP(3)는 배터리의 용량에 따라 전원 공급 지속 시간을 산출할 수 있다.
실시예에서 USP(3)는 배터리 용량이 설정된 최소 수치(제1 용량) 미만인 경우, 전원 공급을 일정 시간 이상 지속할 수 있고, 배터리 용량이 최소 수치 이상인 경우, 배터리 용량에 반비례하도록 전원공급 시간을 산출할 수 있다. 또한, 실시예에서 UPS(3)는 배터리 용량이 설정된 제2 용량을 초과하는 경우, 전원공급을 중단할 수 있다.
실시예에서 워치독 모듈(4)는 자체 개발된 내장형 GNSS 수신기에는 GNSS 수신칩과 GNSS Data 처리장치를 지속적으로 모니터링하고, 모니터링 결과 GNSS 수신기의 이상동작이 검출되는 경우, 이상동작에 해당하는 기능을 초기화 하는 리셋 기능을 제공한다. 실시예에서 워치독 모듈(4)는 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리 장치를 재부팅 시키는 리셋(reset)기능을 제공하기 위해, GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치로부터 상시 활성 신호(Active Signal)를 송수신한다. 또한, 워치독 모듈(4)은 일정 기간동안 GNSS 수신칩 또는 GNSS 데이터 처리장치로부터 활성 신호(Active Signal)에 대한 응답이 없는 경우, 해당 장비가 이상이 있는 것으로 인식하고, 활성 신호에 오지 않는 모듈의 전원을 차단할 수 있다. 예컨대, 워치독 모듈(4)은 송신한 활성 신호에 대해 설정된 응답 대기 시간동안 응답이 없는 경우 해당 장비가 이상인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 워치독 모듈(4)는 송신한 활성신호에 대한 응답 신호 수신 비율이 일정 수준 미만인 경우 해당 장비가 이상인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 워치독 모듈(4)은 송신한 활성 신호에 대한 응답 신호의 세기, 신호 종류 및 응답 신호 수신 시점을 포함하는 이상판단 데이터를 파악하여 이상판단 데이터를 통해 응답신호를 송신한 장비의 이상판단을 수행할 수 있다. 예컨대 워치독 모듈(4)은 응답신호 수신 시점이 응답 신호 송신 시점과 일정 수준 이상 차이가 나거나, 응답 신호 종류가 기 설정된 응답 신호 종류와 차이가 나거나, 응답 신호의 세기가 일정 수준 미만인 경우, 해당 응답신호를 송신한 장비에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
실시예에 따른 전원 공급 모듈(1)은 태양열 전지를 이용한 전원 공급한다. 자체 개발된 내장형 GNSS 안테나/수신기(Embedded GNSS Antenna/Receiver)는 위성으로부터 오는 신호와 기준국에서 오는 위치 신호를 받아 그 위치를 계산하게 된다. 이때 내장형 GNSS 수신기는 안정적 위치 계산을 위해 상시 전원을 사용한다. 그러나 현장에 내장형 GNSS 수신기를 설치할 경우 환경적인 제약으로 인하여 상시 전원을 사용할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 이 때 내장형 GNSS 수신기의 전원을 상시 전원이 아닌 태양열 전지(Solar Cell)을 사용하여 전원을 공급할 수 있도록 하는 기능을 제공해야 한다. 이때, 자체 개발한 내장형 GNSS 수신기의 경우, 220V 전원으로 변환하는 특별한 전환 장치 필요 없이 태양열 전지에서 직접 DC 12V를 공급받아 장비에 바로 연결할 수 있는 기능을 제공하게 된다. 이를 통해 불필요한 장비 및 비용을 투입하지 않게 되며, 상시 전원 공급을 위한 막대한 공사 비용도 절감할 수 있도록 한다.
또한, 실시예에서는 자체 개발된 내장형 GNSS 수신기는 각종 위성으로부터 그 신호를 수신기 위하여 내부적으로 GNSS 데이터 처리장치와 GNSS 수신칩과 LAN을 통한 TCP/IP 통신을 해야 한다. 또한 기준국(가상 기준국 VRS[Virtual Reference Station] 또는 기준국 인프라 PRS[Physical Reference Station]과 지속적인 통신을 통해 GNSS 수신칩으로부터 수신한 위성 신호와의 위치 계산을 통하여 정확한 위치를 계산한다. 정확한 위치 계산을 위해 기존에는 반드시 GNSS 수신기에 네트워크 허브가 필요했다. 하지만, 실시예에서는 내장형 GNSS 수신기에 스위칭 허브 모듈(2)과 같은 네트워크 허브칩을 추가하여, 장비 내부에 1:4의 자체 네트워크 허브를 두어 네트워크 허브와 같은 추가 장비를 설치할 필요가 없게 하였다.
자체 개발된 내장형 GNSS 수신기는 상시전원 또는 태양열 전지를 사용하여 전원공급을 하게 개발된 것은 위의 전원 공급 모듈에서 설명하였다. 그러나 외부의 영향 또는 전기를 공급하는 업체(ex, 한국 전력 등)의 문제로 일시 전원 공급이 중단될 경우가 발생한다. 이런 상황을 대비하여 개발된 기능이 실시예에서 제공하는 UPS기능이다. 실시예에서는 외장 배터리를 추가하여 평상시에는 상시 전원에서 공급하는 전원으로 배터리를 충전하게 되고, 상시 전원 공급이 중단될 경우에는 이 배터리를 사용하여 일정 시간 상시 전원이 다시 공급될 때까지 전원 공급이 끊어지지 않게 개발하여, 내장형 GNSS 수신기는 전원공급의 영향을 받지 않고 지속적으로 자신의 기능을 계속 할 수 있도록 한다. 다만 배터리의 용량에 따라 전원 공급 지속 시간은 결정된다.
또한, 실시예에 따른 GNSS 수신기에는 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치를 지속적으로 모니터링하며 그 기능이 정상적으로 작동하지 않는다고 판단될 때에는 그 기능을 초기화 하는 리셋 기능인 워치독 기능을 제공한다. 여기서 리셋 기능이란 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리 장치를 재부팅 시키는 기능을 말한다. 이를 위하여 워치독(Watchdog) 모듈은 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치로부터 상시 활성 신호(Active Signal)를 주고받게 된다. 실시예에서는 일정 기간동안 GNSS 수신칩 또는 GNSS 데이터 처리장치로부터 활성 신호(Active Signal)에 대한 응답이 일정시간동안 없다면 각 장비의 문제가 있음을 워치독(Watchdog) 모듈이 인식한다. 이후, 자동으로 활성 신호(Active signal)에 오지 않는(응답하지 않는) 모듈의 전원을 끊는 리셋(Reset) 기능을 실행하게 된다.
또한 실시예에서 워치독 모듈은 원격에 있는 관리자가 내장형 GNSS 수신기에 문제가 있음을 인식하여 수동으로 장비를 리셋 할 수 있는 기능도 제공한다. 이때 리셋 기능 내장형 GNSS 수신기 자체를 리셋 할 수도 있고, GNSS 수신칩 모듈만 리셋 할 수도 있고, GNSS Data 처리장치만을 리셋 할 수도 있도록 구성할 수 있다. 실시예에서는 관리자의 선택으로 원격에서 수동으로 작업할 수 있도록 하는 기능을 제공한다.
이상에서와 같은 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기는 고립된 지역으로 전원자체를 공급하기가 어려운 경우, GNSS 관측국의 원활한 수신 및 데이터 처리를 가능하게 한다. 또한, 태양전지(Solar Cell)를 이용한 전원공급을 통해 특별한 변환장치 없이 전원을 사용할 수 있도록 한다.
또한, 관측국과 관측국 사이에 로컬 네트워크(Local Network) 구성이 가능한 거리와 환경일 경우 각 관측국의 통신비 절감 및 통신의 효율성을 위하여 랜(LAN)을 구성하고, 이때 장비의 네트워크 허브 기능을 통하여 각 관측국 사이의 통신 연결을 용이하게 한다.
또한, 실시예를 통해 상시 전원 및 태양전지(Solar Cell)를 사용하여 전원공급이 되더라도 특별한 상황에서는 전원 공급이 중단될 경우, 전원을 복구할 수 있는 시간을 벌 수 있는 비상전원 공급 기능을 제공하여 수신기의 구동 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 불필요한 장비 및 비용을 투입하지 않게 되며, 상시 전원 공급을 위한 막대한 공사 비용도 절감할 수 있도록 한다.
또한, GNSS 기준국 및 관측국의 A/S 및 물리적인 관리 비용은 관리자의 현장 방문이 자주 일어날수록 그 관리비용 역시 증가하게 되므로 실시예를 통해, 가능한 현장 방문을 줄여 수신기의 유지관리 비용을 경감시킬 수 있도록 한다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (8)

  1. 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기에 있어서,
    태양전지(Solar Cell)를 통해 전원을 공급하는 전원 공급 모듈;
    위성신호 수신을 위해, 내부 GNSS 데이터 처리장치와 통신하고, 기준국(Virtual Reference Station) 또는 기준국 인프라(PRS, Physical Reference Station)와 지속적인 통신으로 GNSS 수신칩으로부터 수신한 위성 신호와의 상대적 위치를 산출하여 위치정보를 파악하는 스위칭 허브(Switching Hub) 모듈;
    상시 전원 공급이 중단된 경우, 상시 전원이 다시 공급될 때까지 배터리를 통해 전원을 공급하는 UPS(Uninterruptable Power Supply);
    상기 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치를 지속적으로 모니터링하는 워치독(watch dog)모듈; 및
    위성신호 수신을 위해 GNSS 수신칩에 해당하는 스위칭 허브 모듈과 LAN(Local Area Network)을 통한 TCP/IP 통신을 수행하는 GNSS 데이터 처리 장치; 를 포함하고
    상기 UPS; 는
    배터리 용량이 설정된 최소 수치 미만인 경우, 전원 공급을 일정 시간 이상 지속하고, 배터리 용량이 최소 수치 이상인 경우, 배터리 용량에 반비례하도록 전원공급 시간을 산출하고, 배터리 용량이 설정된 제2 용량을 초과하는 경우, 전원공급을 중단하고
    상기 워치독 모듈은
    송신한 활성신호에 대한 응답 신호 수신 비율이 일정 수준 미만인 경우 장비 이상으로 판단하고, 송신한 활성 신호에 대한 응답 신호의 세기, 신호 종류 및 응답 신호 수신 시점을 포함하는 이상판단 데이터를 파악하고, 상기 이상판단 데이터를 통해 응답신호를 송신한 장비의 이상판단을 수행하는 것을 특징으로 하는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 공급 모듈; 은
    내장형 GNSS 수신기 설치로 인해 상시 전원을 사용할 수 없는 경우, 내장형 GNSS 수신기의 전원을 태양 전지(Solar Cell)를 통해 공급하는 것을 특징으로 하는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 UPS; 는
    상시 전원 공급이 중단된 경우, 일정 시간 동안 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 워치독 모듈; 은
    GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치를 지속적으로 모니터링하고, 모니터링 결과 GNSS 수신기의 이상동작이 검출되는 경우, 이상동작에 해당하는 기능을 초기화 하는 것을 특징으로 하는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 워치독 모듈; 은
    모니터링 결과에 따라 GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리 장치를 재부팅 시키는 리셋(reset) 기능을 제공하기 위해, GNSS 수신칩과 GNSS 데이터 처리장치로부터 활성 신호(Active Signal)를 송수신하는 것을 특징으로 하는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 워치독 모듈; 은
    GNSS 수신칩 또는 GNSS Data 처리장치로부터 활성 신호(Active Signal)에 대한 응답이 일정 기간동안 없는 경우, 해당 장비가 이상이 있는 것으로 인식하고, 상기 활성 신호에 대해 응답하지 않는 모듈의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 고성능 내장형 다중 GNSS 수신기.
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