KR101220954B1

KR101220954B1 - System and method for estimating rainfall using a ship radar

Info

Publication number: KR101220954B1
Application number: KR1020100101525A
Authority: KR
Inventors: 김광호; 김박사; 강동환; 권병혁; 서대일
Original assignee: 메테오르 주식회사
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2013-01-10
Also published as: KR20120040025A

Abstract

본 발명은 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템 및 그 추정방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 관심 구역을 PPI(Plan Position Indicator) 방식으로 주사하여 관측하는 선박 레이더와, 상기 선박 레이더 주변에 설치되어 선박 레이더에 의해 생성되는 하향 빔을 반사시켜 클러터(clutter)를 제거하는 펜스와 선박 레이더로부터 소정 신호를 입력받은 뒤, AD 변환하여 레이더 반사도 신호를 생성하는 AD 컨버터 및 상기 AD 컨버터로부터 레이더 반사도 신호를 전송받고, 그 레이더 반사도 신호를 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 그 관심 구역의 강수 정보를 생성하여 제공하는 국지 강수 추정 서버를 포함한다.상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 관심 구역의 강수 상태를 최대 50 ｘ 50m 의 수평 해상도 정보를 실시간으로 파악할 수 있으며 이로써 호우와 같은 악기상에 효과적으로 대처할 수 있게 되는 장점이 있다.The present invention relates to a system for estimating local precipitation using a ship radar and an estimation method thereof. More specifically, the present invention provides a clutter by reflecting a ship radar that scans and observes a region of interest using a Plan Position Indicator (PPI) method, and a downward beam that is installed around the ship radar and generated by the ship radar. After receiving a predetermined signal from the fence and the ship radar to remove the AD converter to generate a radar reflectivity signal by AD conversion and the radar reflectance signal is received from the AD converter, the radar reflectance signal to the predetermined rainfall information generation algorithm And a local precipitation estimation server for generating and providing precipitation information of the region of interest by reflecting. According to the present invention as described above, the present invention provides a real-time resolution of horizontal resolution information of up to 50 m 50m in a precipitation state of the region of interest. Can be used to effectively deal with instruments such as heavy rain. The.

Description

System for estimating local precipitation using ship radar and its estimation method {SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING RAINFALL USING A SHIP RADAR}

본 발명은 선박 레이더를 이용하여 국지의 강수를 추정하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 관심 지역을 주사하는 선박 레이더의 반사도 값을 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 관심 지역의 강수량을 실시간으로 산출하도록 함으로써 국지 강수를 효과적으로 추정 산출할 수 있는 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템 및 그 추정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of estimating local precipitation using a ship radar, and more particularly, reflecting a reflectance value of a ship radar scanning an area of interest to a preset rainfall information generation algorithm to calculate precipitation in a region of interest in real time. The present invention relates to a system for estimating local precipitation using a ship radar capable of effectively estimating local precipitation and a method of estimating the local precipitation.

본 발명은 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템 및 그 추정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for estimating local precipitation using a ship radar and an estimation method thereof.

레이더는 목표물을 향해 전자기파를 방사하여 목표물에 반사되어 되돌아오는 신호를 분석하여 목표물의 위치와 강도를 추적하는 원격관측장비로서, 넓은 관측 영역(예컨대, 일반 기상레이더의 경우 관측반경은 240km)을 신속하게 측정하는 것이 가능하다.Radar is a remote observation device that tracks the position and intensity of a target by analyzing the signal reflected from the target by radiating electromagnetic waves toward the target. It is possible to measure.

기상 레이더는 비나 눈과 같은 기상 목표물에서 반사되어 오는 신호의 크기를 반사도로 정의하고 상기 반사도로부터 강수량을 추정 산출하는 방법을 사용한다.The weather radar defines a magnitude of a signal reflected from a weather target such as rain or snow as a reflectance and uses a method of estimating precipitation from the reflectance.

목표물로부터 나온 반사도는 기상 레이더에서 방사되는 펄스 볼륨 내에 존재하는 물방울의 크기분포와 관계가 있다.The reflectivity from the target is related to the size distribution of the droplets within the pulse volume emitted by the weather radar.

그리고 지상에 내리는 강수량도 물방울의 크기분포에 대한 함수이므로 레이더 반사도와 강수량과는 Z-R관계식(z=AR^b, 여기서 R은 Rainrate(mm/h)이고, z는 반사도(mm⁶,m³)이며, A와 b는 경험치이다.)을 이용하여 상호 변환이 가능하다. 따라서, 레이더 반사도로부터 강수량을 추정 산출할 수 있는 것이다.And since the rainfall on the ground is a function of the size distribution of the droplets, the ZR relation between the radar reflectivity and the precipitation (z = AR ^b , where R is Rainrate (mm / h), and z is the reflectance (mm ⁶ , m ³ ) , A and b are experience). Therefore, the precipitation can be estimated from the radar reflectivity.

일반적으로 기상레이더의 주사는 고도각을 일정하게 고정하고 안테나를 회전시켜 관측하는 방식(PPI : Plan Position Indicator)과 안테나 고도각을 변화시키면서 반복적으로 관측하는 볼륨 관측이 있다.In general, the scanning of the weather radar has a fixed altitude angle fixedly and the antenna is rotated for observation (PPI: Plan Position Indicator) and the volume observation repeatedly observed while changing the antenna elevation angle.

한편, 기상관측을 위하여 일반적으로 볼륨관측이 행하여 진다.On the other hand, volume observation is generally performed for meteorological observation.

전통적인 기상레이더는 특정 고도각에서 360도 회전하며 주사한 후 고도각을 1도 상향시켜 360도 회전하며 주사하는 싸이클을 반복하게 되는데 24 고도각 상승에 이르는 전체 회전은 보통 5분에서 15분 정도 소요된다. Traditional weather radar rotates 360 degrees at a certain altitude, and then repeats the cycle of 360 degrees with an elevation of 1 degree. The entire turn to 24 elevations usually takes 5 to 15 minutes. do.

이는 특정한 지점에 대해서 주사한 후 다시 같은 지점을 주사하기까지 상당한 시간이 걸린다는 것을 뜻하며 기상 목표물이 대부분 바람을 수반함으로써 그 위치를 수시로 변동한다는 점을 고려할 때 이미 관측 데이터로서의 의미를 상실하는 문제점이 있다.This means that it takes a long time to scan the same point again after scanning for a specific point, and the problem of losing the meaning as observation data already takes into account considering that the weather target frequently changes its position due to the wind. have.

또한, 수평 해상도가 최대 1 km x 1 km에 불과하므로 국지기상 분석 및 초단기 기상변화 예측이 어려운 문제점이 있다.In addition, since the horizontal resolution is only a maximum of 1 km x 1 km, there is a problem in that it is difficult to analyze local weather and predict short-term weather changes.

또한, 전통적인 기상 레이더는 지구 표면에 가까운 고도는 지구곡률 때문에 관측이 어려워 눈이나 토네이도와 같이 지상에서 1.5 ~ 3km 높이에 위치한 기상 현상은 검지가 안 되는 문제점이 있다.In addition, the traditional weather radar is difficult to observe due to the earth curvature of the altitude close to the earth surface, there is a problem that the weather phenomenon located 1.5 to 3km above the ground, such as snow or tornado is not detected.

이러한 문제점들로 인해서 레이더를 이용한 강수량 추정이나 이를 이용한 초단기 예보에 신뢰성이 떨어지는 결과로 귀착되게 하였으며 국지성 호우와 같은 악기상이 발생하였을 때 효과적인 대처가 가능하지 않게 되는 문제점이 있다.
These problems have resulted in inadequate reliability in rainfall estimation and short-term forecasting using radar, and there is a problem in that it is not possible to effectively cope when an instrument such as local heavy rain occurs.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명은 수평해상도가 높은 X 밴드 타입의 선박 레이더를 이용하여 상대적으로 작은 관측 지역을 PPI(PPI : Plan Position Indicator) 방식으로 주사하여 관측함으로써 전통적인 기상레이더가 갖는 문제점들을 극복하고, 그 선박 레이더를 기상관측용으로 사용하게 되면서 발생하게 되는 문제를 기술적으로 해결하여 국지 강수를 효과적으로 추정 산출할 수 있는 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템 및 그 추정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, and the present invention is conventionally performed by scanning a relatively small observation area using a PPI (PPI: Plan Position Indicator) method using an X-band type ship radar with high horizontal resolution. A system for estimating local precipitation using a ship radar capable of effectively estimating local precipitation by overcoming the problems caused by weather radar and using the ship radar for meteorological observations. It aims to provide the estimation method.

또한, 본 발명은 관심 지역을 주사하는 선박 레이더의 반사도 값을 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 관심 지역의 강수량을 실시간으로 산출하도록 함으로써 국지 강수를 효과적으로 추정 산출할 수 있는 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템 및 그 추정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention by reflecting the reflectance value of the ship radar for scanning the region of interest to a predetermined rainfall information generation algorithm to calculate the precipitation of the region of interest in real time by using the vessel radar that can effectively estimate the local precipitation An object of the present invention is to provide a system for estimating precipitation and a method of estimating the precipitation.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템은 관심 구역을 PPI(Plan Position Indicator) 방식으로 주사하여 관측하는 선박 레이더; 상기 선박 레이더 주변에 설치되어 선박 레이더에 의해 생성되는 하향 빔을 반사시켜 클러터(clutter)를 제거하는 펜스; 선박 레이더로부터 소정 신호를 입력받은 뒤, AD 변환하여 레이더 반사도 신호를 생성하는 AD 컨버터; 및 상기 AD 컨버터로부터 레이더 반사도 신호를 전송받고, 그 레이더 반사도 신호를 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 그 관심 구역의 강수 정보를 생성하여 제공하는 국지 강수 추정 서버;를 포함한다.In order to achieve the above object, a system for estimating local precipitation using a ship radar according to the present invention includes a ship radar for scanning and observing a region of interest by a PPI (Plan Position Indicator) method; A fence installed around the ship radar and reflecting a downward beam generated by the ship radar to remove clutter; An AD converter which receives a predetermined signal from the ship radar and converts the AD to generate a radar reflectivity signal; And a local precipitation estimation server that receives the radar reflectivity signal from the AD converter and generates and provides precipitation information of the region of interest by reflecting the radar reflectivity signal to a preset rainfall information generation algorithm.

이때, 상기 국지 강수 추정 서버는, AD 컨버터로부터 레이더 반사도 신호를 전송받는 레이더 반사도 신호수신부; 상기 레이더 반사도 신호를 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 국지 강수 정보를 생성하는 강수정보 생성부; GPS로부터 관심 구역의 GPS 정보를 전송받는 GPS 정보 수신부; GIS로부터 관심 구역의 GIS 정보를 전송받는 GIS 정보 수신부; 및 사용자 단말기로부터 어느 관심 구역의 강수정보를 제공받고자 하는 요청을 입력받으면, 그 관심 구역의 GPS 정보, GIS 정보, 강수 정보를 연계시켜 가공 처리한 뒤 화면 출력 정보를 생성하는 화면출력 정보 생성부;를 포함한다.At this time, the local precipitation estimation server, the radar reflectivity signal receiving unit for receiving a radar reflectivity signal from the AD converter; A precipitation information generator for generating local precipitation information by reflecting the radar reflectivity signal to a preset rainfall information generation algorithm; A GPS information receiver for receiving GPS information of the region of interest from the GPS; A GIS information receiver configured to receive GIS information of a region of interest from the GIS; And a screen output information generation unit configured to generate a screen output information after processing the linking information of the GPS of interest area, GIS information, and precipitation information when receiving a request to receive precipitation information of a region of interest from the user terminal. It includes.

또한, 상기 국지 강수 추정 서버는, 강우정보 생성 알고리즘이 저장되는 저장부;를 더 포함한다.The local precipitation estimation server may further include a storage unit in which a rainfall information generation algorithm is stored.

그리고 상기 국지 강수 추정 서버는, 사용자 단말기로부터 상기 국지 강수 추정 서버에 접속하고자 하는 요청을 입력받으면, 인증절차를 수행하고 인증을 획득한 사용자가 소정 관심 구역의 강수 정보를 제공받고자 하는 요청을 입력하면, 그 관심 구역의 강수 정보가 실시간으로 제공되도록 처리하는 중앙처리부;를 더 포함한다.When the local precipitation estimation server receives a request to access the local precipitation estimation server from a user terminal, the local precipitation estimation server performs an authentication procedure and when the user who has obtained the authentication inputs a request to receive precipitation information of a predetermined region of interest. The processor may further include a central processor configured to process precipitation information of the region of interest to be provided in real time.

한편, 상기 중앙처리부는, 인증을 획득한 사용자 단말기로부터 국지 강수 추정 서버의 원격 제어 요청신호를 입력받으면, 그 사용자 단말기가 원격으로 국지 강수 추정 서버를 제어할 수 있도록 처리하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the central processing unit receives a remote control request signal of the local precipitation estimation server from the user terminal that has been authenticated, it is preferable to process the user terminal so as to remotely control the local precipitation estimation server.

그리고 상기 펜스는, 상기 선박 레이더에 의해 조사되는 전자기파를 반사시키는 반사면; 및 상기 반사면을 지지하는 펜스 지지대;를 포함한다.And the fence, the reflecting surface for reflecting the electromagnetic wave irradiated by the ship radar; And a fence support for supporting the reflective surface.

이때, 상기 펜스 지지대의 높이는 선박 레이더가 주사하는 빔 중심선과 일치하고, 상기 반사면의 크기는 상기 빔 중심선 아래로 향하는 하향 빔의 물리적인 크기에 대응되며, 상기 반사면의 수평각은 각도는 하향 빔 각도의 여각보다 작은 것이 바람직하다.In this case, the height of the fence support coincides with the beam centerline scanned by the ship radar, the size of the reflecting surface corresponds to the physical size of the downward beam directed below the beam centerline, the horizontal angle of the reflecting surface is the angle of the downward beam It is desirable to be smaller than the angle of excitation.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 방법은 선박 레이더를 관심 구역에 조사하되 펜스를 이용하여 빔 중심선 아래로 향하는 하향 빔을 반사시켜 클러터(clutter)를 제거하는 (A)단계; AD 컨버터가 선박 레이더로부터 소정 신호를 입력받은 뒤, AD 변환하여 레이더 반사도 신호를 생성하는 (B)단계; 국지 강수 추정 서버가 상기 (B)단계에 의해 변환된 레이더 반사도 신호를 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 그 관심 구역의 강수 정보를 생성하는 (C)단계; 및 국지 강수 추정 서버가 상기 (C)단계에 의해 생성된 강수 정보를 그 관심 구역의 GIS 정보 및 GPS 정보와 연계시켜 가공 처리한 뒤 화면 출력 정보를 생성하고, 그 관심 구역의 강수 정보를 요청한 사용자 단말기에 제공하는 (D)단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of estimating local precipitation using a ship radar according to the present invention is to irradiate a ship radar to a region of interest, but reflects a downward beam directed below a beam centerline by using a fence to clutter. (A) removing the; (B) generating an radar reflectivity signal by AD converting the AD converter after receiving a predetermined signal from the ship radar; (C) generating, by the local precipitation estimation server, precipitation information of the region of interest by reflecting the radar reflectivity signal converted in step (B) to a preset rainfall information generation algorithm; And the local precipitation estimation server processes the precipitation information generated by the step (C) in association with the GIS information and the GPS information of the region of interest, generates screen output information, and requests the precipitation information of the region of interest. (D) providing to the terminal; includes.

또한, 국지 강수 추정 서버가 사용자 단말기로부터 상기 국지 강수 추정 서버에 접속하고자 하는 요청을 입력받으면, 인증절차를 수행하는 (E)단계; 및 상기 (E)단계에 의해 사용자 단말기가 인증을 획득하면, 국지 강수 추정 서버가 그 사용자 단말기가 원격으로 국지 강수 추정 서버를 제어할 수 있도록 처리하는 (F)단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
(E) if the local precipitation estimation server receives a request to access the local precipitation estimation server from a user terminal, performing an authentication procedure; And (F) if the user terminal obtains the authentication in step (E), processing the local precipitation estimating server to control the local precipitation estimating server remotely. .

본 발명에 따르면, 본 발명은 관심 지역을 주사하는 선박 레이더의 반사도 값을 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 관심 지역의 강수량을 실시간으로 산출하도록 함으로써 국지 강수를 효과적으로 추정 산출할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the present invention has an advantage of effectively estimating local precipitation by reflecting a reflectance value of a ship radar scanning an area of interest to a preset rainfall information generation algorithm to calculate the precipitation of the area of interest in real time. .

또한, 본 발명은 수평해상도가 높은 X 밴드 타입의 선박 레이더를 이용하여 상대적으로 작은 관측 지역을 PPI(PPI : Plan Position Indicator) 방식으로 주사하여 관측함으로써 전통적인 기상레이더가 갖는 문제점들을 극복할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention can overcome the problems of the traditional weather radar by scanning a relatively small observation area by using the PPI (PPI: Plan Position Indicator) method using the X-band vessel radar of high horizontal resolution There is this.

또한, 본 발명은 선박 레이더를 기상 관측용으로 사용하게 되면서 발생하게 되는 문제를 기술적으로 해결하여 국지 강수를 효과적으로 추정 산출할 수 있으며, 운반과 설치가 용이하여 관리자에게 편의성을 제공하는 장점이 있다.
In addition, the present invention can solve the problem caused by using the ship radar for weather observation technically to calculate the local precipitation effectively, there is an advantage to provide convenience to the administrator by easy transport and installation.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템의 전체 구성을 도시한 시스템도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 선박 레이더가 PPI(Plan Position Indicator) 스캔을 하는 것을 보여주는 설명도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 펜스를 설명하는 설명도.
도 6은 도 1의 국지 강수 추정 서버의 내부구성을 도시한 블럭도.
도 7은 본 발명의 강수 정보 생성 알고리즘을 설명하기 위한 설명도.1 is a system diagram showing the overall configuration of a system for estimating local precipitation using a ship radar according to a preferred embodiment of the present invention.
2 and 3 are explanatory diagrams showing that a ship radar of the present invention performs a PPI (Plan Position Indicator) scan.
4 and 5 are explanatory diagrams for explaining the fence of the present invention.
6 is a block diagram showing the internal configuration of the local precipitation estimation server of FIG.
7 is an explanatory diagram for explaining the precipitation information generation algorithm of the present invention;

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a system for estimating local precipitation using the ship radar according to the present invention as described above will be described in detail.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템의 전체 구성을 도시한 시스템도가 도시되어 있다.1 is a system diagram showing the overall configuration of a system for estimating local precipitation using a ship radar according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 선박 레이더(100), 펜스(미도시), AD 컨버터(200), 국지 강수 추정 서버(300), GPS(400), GIS(500) 및 사용자 단말기(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the present invention provides a ship radar 100, a fence (not shown), an AD converter 200, a local precipitation estimation server 300, a GPS 400, a GIS 500, and a user terminal 600. ).

선박 레이더(100)는 관심 구역을 PPI(Plan Position Indicator) 방식으로 주사하여 관측한다. 선박 레이더(100)는 송신기(transmitter), 안테나(antenna), 수신기(receiver), 디스플레이부(viewer)를 포함한다. 송신기는 고주파 신호를 발생시키고, 안테나는 신호를 공간에 쏘아서 목표로부터 반사되는 에코를 수신하며, 수신기는 수신된 신호를 검지해서 활용하기 충분한 크기로 증폭시킨다. 디스플레이부(viewer)는 전용으로 사용하도록 만들어진 모니터이며 내부적으로 레이더 제어부를 포함하는 경우가 일반적이다. 상술한 바와 같은 선박 레이더(100)는 수평해상도가 뛰어나고 지구 표면에 가까운 기상 현상을 분석하는 데 효과적인 장점이 있다.The ship radar 100 scans and observes a region of interest by a plan position indicator (PPI) method. The ship radar 100 includes a transmitter, an antenna, a receiver, and a display. The transmitter generates a high frequency signal, the antenna shoots the signal into space to receive echoes reflected from the target, and the receiver amplifies the received signal to a size sufficient to detect and utilize it. The display unit is a monitor made exclusively for use and generally includes a radar control unit internally. Ship radar 100 as described above has an excellent horizontal resolution and has the advantage of effective in analyzing weather phenomena close to the earth's surface.

선박 레이더(100)는 빔 폭이 연직 방향으로 20도, 수평방향으로 0.95도 혹은 3.9도 정도로 도면 2에 도시된 바와 같이 목표물이 위치한 공간을 PPI SCAN 한 번으로 주사하는 것이 가능하다. 도 2 및 도 3에는 선박 레이더(100)가 PPI(Plan Position Indicator) 스캔을 하는 것을 보여주는 설명도가 도시되어 있다.The vessel radar 100 may scan the space where the target is located with one PPI SCAN as shown in FIG. 2 with a beam width of 20 degrees in the vertical direction and 0.95 degrees or 3.9 degrees in the horizontal direction. 2 and 3 are explanatory views showing that the ship radar 100 performs a Plan Position Indicator (PPI) scan.

한편, 선박 레이더(100)는 선박이 전후좌우로 롤링하는 상황에서도 해상 목표물을 잡아내는 것이 원래 목적이므로 연직 방향 빔 송출 형태는 도 3에 도시된 바와 같이 빔 중심선을 중심으로 상향 10도, 하향 10도로 송출하게 된다. 때문에, 빔 중심선을 수평선과 평행하도록 위치하게 둔다면 하향 빔은 지표면을 향하게 된다.Meanwhile, since the ship radar 100 is originally intended to catch a marine target even in a situation in which the ship rolls back, forth, left, and right, the vertical beam transmission form is shown as shown in FIG. It will be sent back. Therefore, if the beam center line is positioned parallel to the horizontal line, the downward beam is directed to the ground surface.

선박 레이더(100)를 국지기상 관측용으로 지상에 설치하여 운용한다고 할 때, 지표면을 향하게 되어 있는 하향 빔으로 인해서 목표로 하는 기상현상과 무관한 클러터(CLUTTER) 신호를 만들게 되고 이는 목표와 어긋난 결과를 초래한다.When the ship radar 100 is installed and operated on the ground for observation on the ground, the downward beam directed toward the ground makes a clutter signal irrelevant to the target weather phenomenon, which is inconsistent with the target. Results.

따라서, 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제를 극복하기 위하여 하향 빔을 반사시켜 클러터(CLUTTER) 신호를 제거하는 펜스를 구비한다.Therefore, the present invention includes a fence for removing the clutter signal by reflecting the downward beam in order to overcome the problems described above.

즉, 펜스는 선박 레이더(100) 주변에 설치되어 선박 레이더(100)에 의해 생성되는 하향 빔을 반사시켜 클러터(clutter)를 제거하는 것이다.That is, the fence is installed around the ship radar 100 to reflect the downward beam generated by the ship radar 100 to remove clutter.

도 4 및 도 5에는 본 발명의 펜스를 설명하는 설명도가 도시되어 있다.4 and 5 are explanatory views illustrating the fence of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 펜스는 상기 선박 레이더에 의해 조사되는 전자기파를 반사시키는 반사면 및 상기 반사면을 지지하는 펜스 지지대를 포함한다.As shown in these figures, the fence includes a reflecting surface for reflecting electromagnetic waves emitted by the ship radar and a fence support for supporting the reflecting surface.

도 4에 도시된 바와 같이, 펜스 지지대의 높이는 빔 중심선과 일치시켜 놓고 하향 빔의 물리적인 크기에 맞게 펜스의 반사면 크기를 조절한 상태에서 반사면의 수평각 a를 하향 빔 각도의 여각보다 작은 값으로 취하게 하면 선박 레이더의 하향 빔만을 반사시켜 제거할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 4, the height of the fence support is equal to the beam center line, and the horizontal angle a of the reflective surface is smaller than the opening angle of the downward beam angle while the reflective surface size of the fence is adjusted to match the physical size of the downward beam. In this case, only the downward beam of the ship radar can be reflected and removed.

한편, 펜스의 반사면을 향한 선박 레이더의 하향 빔은 기본적으로 SNELL'S LAW에 의하여 레이더 안테나와 무관한 방향으로 반사되어 나가게 된다.Meanwhile, the downward beam of the ship radar toward the reflective surface of the fence is basically reflected by the SNELL'S LAW in a direction unrelated to the radar antenna.

AD 컨버터(200)는 선박 레이더(100)로부터 소정 신호를 입력받은 뒤, AD 변환하여 레이더 반사도 신호를 생성한다. 선박 레이더에서의 반사도 신호는 그 강도에 따라 RGB VIDEO 신호로 표현되므로 본 발명에서는 AD 컨버터(200)를 이용하여 선박레이더의 디스플레이부(viewer)에서 출력되는 VIDEO 신호를 주기적으로 CAPTURE 하여 BMP IMAGE FILE로 변환 저장한다.The AD converter 200 receives a predetermined signal from the ship radar 100, and then converts AD to generate a radar reflectivity signal. Since the reflectance signal in the ship radar is represented as an RGB video signal according to its intensity, in the present invention, the video signal output from the viewer of the ship radar is periodically captured using the AD converter 200 to the BMP IMAGE FILE. Convert and save.

한편, 본 발명은 디스플레이부(viewer)에서 출력되는 VIDEO 신호는 RGB로 표현된 반사도 신호로서 반사도의 단계 구분을 하기 위해서는 MONOCHROME COLOR로만 SCAN하는 것이 필요하며 본 발명에서는 RGB 출력이 MONO로 이루어지도록 레이더를 제어하고 그 값을 SCAN하여 256 LEVEL로 구분되는 PIXEL로 변환하게 된다. On the other hand, in the present invention, the video signal output from the display (viewer) is a reflectance signal expressed in RGB, it is necessary to scan only the MONOCHROME COLOR in order to distinguish the phase of the reflectance, in the present invention, the radar is so that the RGB output is made of MONO Control and SCAN the value to convert to PIXEL separated by 256 LEVEL.

AD 컨버터(200)의 사양은 선박 레이더(100)의 입출력 신호 특성을 고려하여 설계된 것으로서, RGB Color 해상도는 RGB24, RGB16, RGB8, YUY2, UYUV까지 대응할 수 있고, PIXEL Rate는 250 MPixel/s 까지 가능한 것이 바람직하다. The specification of the AD converter 200 is designed in consideration of the input and output signal characteristics of the ship radar 100, the RGB color resolution can support up to RGB24, RGB16, RGB8, YUY2, UYUV, PIXEL Rate can be up to 250 MPixel / s It is preferable.

선박 레이더(100)의 안테나 회전 속도가 최대 24 RPM 이므로 VIDEO는 최대24 FPS 부터 SCAN이 가능하게 된다. 본 발명에서 AD 컨버터(200)는 SCAN RATE를 분당 24회에서 1회까지 조정이 가능하며, 그 결과는 국지 강수 추정 서버(300)로 전송되고 국지 강수 추정 서버(300)에서는 사용자가 지정한 FILE NAME에 의거하여 BMP FILE 등 사용자가 지정한 형태로 저장한다.Since the antenna rotation speed of the ship radar 100 is up to 24 RPM, the video can be SCAN from the maximum 24 FPS. In the present invention, the AD converter 200 may adjust the SCAN RATE from 24 to once per minute, and the result is transmitted to the local precipitation estimation server 300 and the local precipitation estimation server 300 specifies a user-specified FILE NAME. It saves in the form designated by user such as BMP FILE according to.

국지 강수 추정 서버(300)는 AD 컨버터(200)로부터 레이더 반사도 신호를 전송받고, 그 레이더 반사도 신호를 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 그 관심 구역의 강수 정보를 생성하여 제공한다. 국지 강수 추정 서버(300)는 하기에서 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.The local precipitation estimation server 300 receives the radar reflectivity signal from the AD converter 200 and generates and provides precipitation information of the region of interest by reflecting the radar reflectivity signal in a preset rainfall information generation algorithm. The local precipitation estimation server 300 will be described in more detail with reference to the drawings below.

GPS(400)는 지역별 GPS 정보를 국지 강수 추정 서버(300)에 제공한다.The GPS 400 provides local GPS information to the local precipitation estimation server 300.

GIS(500)는 지역별 GIS 정보를 국지 강수 추정 서버(300)에 제공한다.
The GIS 500 provides local GIS information to the local precipitation estimation server 300.

도 6에는 도 1의 국지 강수 추정 서버의 내부구성을 도시한 블럭도가 도시되어 있다.FIG. 6 is a block diagram showing the internal configuration of the local precipitation estimation server of FIG.

국지 강수 추정 서버(300)는 레이더 반사도 신호 수신부(310), 강수 정보 생성부(320), GPS 정보 수신부(330), GIS 정보 수신부(340), 화면출력 정보 생성부(350), 중앙처리부(360), 저장부(370)를 포함한다.The local precipitation estimation server 300 includes a radar reflectivity signal receiver 310, a precipitation information generator 320, a GPS information receiver 330, a GIS information receiver 340, a screen output information generator 350, a central processor ( 360, the storage unit 370.

레이더 반사도 신호 수신부(310)는 AD 컨버터(200)로부터 레이더 반사도 신호를 전송받는다.The radar reflectivity signal receiver 310 receives the radar reflectivity signal from the AD converter 200.

강수 정보 생성부(320)는 레이더 반사도 신호를 기 설정된 강우정보 생성 알고리즘에 반영하여 국지 강수 정보를 생성한다. The precipitation information generation unit 320 generates local precipitation information by reflecting the radar reflectivity signal to a preset rainfall information generation algorithm.

이하에서는, 강우정보 생성 알고리즘에 대해 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the rainfall information generation algorithm will be described in detail.

AD 컨버터(200)의 SCAN 영역을 사용자 단말기가 사전에 지정한 강수함수에 의하여 조정하는 것이 가능한데 도 7에서 좌측은 원래의 AD 컨버터(200) 구동 영역을 나타낸 것이고, 중앙은 반사도 신호를 AD Converting하면서 비가 전혀 내리지 않아 반사된 신호가 없는 LEVEL_1에서부터 폭우 등으로 인하여 가장 강한 반사도를 나타내는 LEVEL_256까지 단계별로 변환되는 것을 도식화한 것이다. It is possible to adjust the SCAN area of the AD converter 200 by a pre-specified precipitation function in FIG. 7. In FIG. 7, the left side shows the original AD converter 200 driving area, and the center part shows the ratio of the AD signal while the AD converting the reflectance signal. It is a schematic diagram of the step-by-step transformation from LEVEL_1 where there is no signal reflected at all and from LEVEL_256, which represents the strongest reflectivity due to heavy rain.

도 7에 도시된 바와 같이, 강수의 정도에 따라 나타나게 되는 반사도 신호는 LEVEL_1에서부터 LEVEL_256까지 단계별로 골고루 분포하기보다는 지역적, 계절별 특성에 따라 특정 레벨 구간에 분포하는 경향이 있을 수 있다. As shown in FIG. 7, the reflectance signal appearing according to the degree of precipitation may tend to be distributed in a specific level section according to regional and seasonal characteristics rather than evenly distributed step by step from LEVEL_1 to LEVEL_256.

따라서, 정확한 강수 구분을 위하여 본 발명에서는 사용자가 강수함수를 지정할 수 있어서 지정한 강수함수에 의해 SCAN 영역을 원래의 반사도 신호 SCAN 영역 전체를 1로 보았을 때 전체영역을 그대로 변환하는 것을 강수함수가 1이라고 정의하고, SCAN영역을 2배로 확대하여 보고자 할 경우 강수함수를 2로 하여 우측 그림과 같이 강수함수가 1일 때의 LEVEL_1에서부터 LEVEL_128까지의 영역만을 2배로 확대하여 보는 것이 가능하다.Therefore, in the present invention, in order to classify the precipitation, the user can designate a precipitation function, so that when the entire SCAN area is viewed as 1 by the specified precipitation function, the whole area is converted as it is 1. If you want to enlarge the SCAN area by 2 times, it is possible to enlarge the area from LEVEL_1 to LEVEL_128 when the precipitation function is 1, as shown in the figure on the right.

강수함수를 이용하게 하면, 지역적, 계절별 특성에 따라 강수가 많이 내리지 않는 경우에도 그 내리는 정도를 정확하게 구분하는 것이 가능해진다. 강수함수는 초기값은 1이며, 1에서 5까지 조정이 가능하도록 설계되어 있다.By using the precipitation function, it is possible to accurately classify the degree of falling even if the precipitation does not fall much according to regional and seasonal characteristics. The precipitation function has an initial value of 1 and is designed to be adjusted from 1 to 5.

[수학식 1]은 레이더 빔을 채우는 기상목표물에 대한 레이더 방정식이다.Equation 1 is a radar equation for a weather target that fills a radar beam.

여기서,

는 각각 레이더의 수평과 수직 빔 폭이고, r은 레이더와 샘플 볼륨까지 거리이며, h는 펄스 길이, g는 레이더 안테나 이득,

는 레이더의 전자기파 파장, P_r 은 레이더 수신부로부터 측정되어 나오는 전력값, Pt는 레이더가 방사한 전력값을 말한다. L은 모든 감쇄에 기인한 전손실(total loss)을 설명할 수 있는 항목이며, K는 매질의 반사와 관련된 복소 함수이다.here,

Are the horizontal and vertical beam widths of the radar, r is the distance to the radar and the sample volume, h is the pulse length, g is the radar antenna gain,

Is the radar electromagnetic wave wavelength, P _r is the power value measured from the radar receiver, and Pt is the power value emitted by the radar. L is an item that can explain total loss due to all attenuation, and K is a complex function related to the reflection of the medium.

정상적으로 동작하는 레이더에 대해서 레이더 방정식을 상당히 간단하게 만들 수 있다. 특정한 레이더에 관련된 변수들은 모두 묶어서 하나의 상수로 취급할 수 있기 때문이다. 여기에 포함되는 변수는 P_t,g,

다. 더 나아가서 숫자들(

)도 묶을 수 있다. Radar equations can be made fairly simple for a radar that works properly. This is because variables related to a particular radar can be grouped together and treated as a constant. The variables included here are P _t , g,

All. Going further, numbers

) Can also be tied.

그러면, [수학식 1]은 [수학식 2]로 표현될 수 있다.Then, Equation 1 may be expressed as Equation 2.

여기서, k값은 물질과, 온도, 레이더 파장에 따라 변하는 값이다. 온도와 파장은 그리 크게 영향을 주지는 않으나 정확하게 하려면 고려해야 할 필요가 있는 사항이며 물질의 종류는 중요하게 고려해야 한다. 레이더를 사용하는 경우 온도가 합리적인 조건하에서라면, 물에 대한

값은 0.93이다.Here, k value is a value which changes according to a substance, temperature, and radar wavelength. Temperature and wavelength do not affect much, but they need to be considered to be accurate, and the type of material must be considered. When using radar, if the temperature is under reasonable conditions,

The value is 0.93.

그리고 나서 우리는 얼음보다 물로 된 대기 수상에 주로 관심을 둔다고 하면 K값이 1이므로, [수학식 3]이 된다.Then, if we are primarily interested in atmospheric waters of water rather than ice, then the K value is 1, which leads to Equation 3.

여기서, C₂는 위의 C₁과는 다른 것이다. [수학식 3]이 바로 레이더 빔을 가득 채운 기상 목표물에 대한 방정식이다. 이 식에 의하면, 수신된 전력은 폭풍우의 레이더 반사 요인에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다. 폭풍우가 강하면 강할수록 반사도도 강해지고 수신되는 전력도 세진다. 거리 변화 또한 중요하다. Here, C ₂ is different from C ₁ above. Equation 3 is the equation for a weather target filled with a radar beam. According to this equation, the received power is proportional to the radar reflection factor of the storm and inversely proportional to the square of the distance. The stronger the storm, the stronger the reflection and the greater the power received. Distance changes are also important.

본 발명의 핵심은 레이더 반사도 z에 대한 것이므로 z를 기준으로 재배열하면, [수학식 4]가 된다.The core of the present invention is for the radar reflectivity z, so rearranging based on z yields Equation 4.

[수학식 4]의 상수 C₃는 레이더 상수(RADAR CONSTANT로 단위 : mm⁶/m³mW^-1km^-2)이다. 이하에서는 레이더 반사도 z에 대해 잠시 검토해 보도록 한다. 여기서, 반사도라는 것은 기상학적인 변수로서 샘플 볼륨 안에 있는 입자의 크기와 숫자에 의해 결정되는 것이다. The constant C ₃ in [Equation 4] is the radar constant (RADAR CONSTANT in mm ⁶ / m ³ mW ^-1 km ^-2 ). In the following, the radar reflectivity z is briefly examined. Here, reflectivity is a meteorological parameter that is determined by the size and number of particles in the sample volume.

z가 갖는 거대한 범위 값 보다는 숫자를 좁혀서 보는 게 편하다. 이렇게 하려면 원래의 선형 함수를 로그함수로 만드는 것이다. 따라서, 레이더 반사도 Z를 [수학식 5]와 같이 정의할 수 있다.It's easier to see a narrower number than z's huge range. This is done by making the original linear function logarithmic. Therefore, the radar reflectivity Z can be defined as shown in [Equation 5].

레일리 산란 조건(레이더 반사 단면적이 파장보다 작을 때)에 대해서 Z 는 알려진 특성이다.Z is a known property for Rayleigh scattering conditions (when the radar reflection cross section is smaller than the wavelength).

또는

or

여기서 D : precipitation diameter [mm], N(D)는 단위 부피당 강하 입자들의 농도 수 또는 크기 분포 [m-3]를 말한다.Where D: precipitation diameter [mm] and N (D) refer to the concentration number or size distribution [m-3] of the falling particles per unit volume.

Marshall-Palmer 관계식에서 강우율(rainrate)의 함수로서 빗방울에 대한 크기 분포 특성을 근사적으로 제공하면서, 크기 분포는 역 지수 함수 형태의 분포를 나타낸다고 하였는데 다음과 같다.In the Marshall-Palmer relation, the size distribution represents the distribution of inverse exponential function while providing the size distribution characteristic for raindrop as a function of rainrate.

여기서 N₀=8000/(m³mm)이고, D는 방울의 직경(mm), 그리고 람다는 [수학식 8]에 의해 구해지고, R은 강우율-Rainrate(mm/h)이다. Where N ₀ = 8000 / (m ³ mm), D is the diameter of the droplet (mm), and lambda is calculated by Equation (8), and R is the rainfall rate-Rainrate (mm / h).

역 지수 함수(inverse exponential distribution)를 [표 1]에 그래프로 나타내었다.The inverse exponential distribution is shown graphically in [Table 1].

한편, [수학식 7]에 [수학식 6]을 대입하면, [수학식 9]가 생성된다.On the other hand, when [Equation 6] is substituted into [Equation 7], [Equation 9] is generated.

한편, 적분 테이블에서 무한 적분에 대한 잘 알려진 일반해를 찾아 적용하면, [수학식 10]으로 나타내진다. 여기서,

인 감마 함수이다.On the other hand, if a well-known general solution for infinite integration in the integral table is found and applied, it is represented by Equation 10. here,

Is a gamma function.

그리고 [수학식 9]와 [수학식 10]을 치환시켜 보면, [수학식 11]이 된다.Substituting [Equation 9] and [Equation 10], it becomes [Equation 11].

따라서, N₀과 람다를 알면, [수학식 11]으로부터 Z를 구할 수 있다. N₀와 람다는 우적계(disdrometer)나 ZD-P등의 방법으로 측정하여 알 수 있다.
Therefore, if N ₀ and lambda are known, Z can be obtained from Equation (11). N ₀ and lambda can be determined by measuring with a drdrometer or ZD-P.

예를 들어 MP48과 [수학식 7], R=25.4mm/h일 때라면,For example, if MP48 and [Equation 7], R = 25.4mm / h,

[수학식 11]로부터

From Equation 11

위의 값에 상용로그를 취하면 Z = 45.3 dBZ 이 된다.Taking the logarithm of the above values gives Z = 45.3 dBZ.

지금까지 강우율로부터 레이더 반사도 Z를 구하는 과정이었다면 역으로 반사도로부터 강우율을 추정 산출하는 것이 가능하다.So far, if the radar reflectivity Z has been calculated from the rainfall rate, it is possible to estimate the rain rate from the reflectivity.

강우율이란 지표면에 내리는 비와 같은 물질의 흐름(flux)으로 FR로 표기하고 단위 시간당 단위 면적에 내린 비의 흐름으로 정의한다(단위는 kg/m²s이다).Rainfall is the flux of matter, such as the amount of rain falling on the surface, expressed in FR, and defined as the flow of rain that falls on a unit area per unit time (unit is kg / m ² s).

N(D)가 주어졌을 때 강우율-Rainrate은 [수학식 12]와 같이 정의되어 계산된다.Given N (D), the rainfall rate-Rainrate is defined and calculated as shown in [Equation 12].

여기서 m(D)는 비와 같은 물질의 질량으로 kg, N(D)는 크기분포로 1/m³mm이고, V(D)는 낙하속도로 m/s이다.Where m (D) is the mass of the substance as rain, kg, N (D) is 1 / m ³ mm in size distribution, and V (D) is m / s at the falling velocity.

이를 [수학식 12]에 대입하면,Substituting this in [Equation 12],

[수학식 8]

&Quot; (8) "

[수학식 10] 감마함수에서

Equation 10 In the gamma function

그런데 Rain rate [R]은 통상적으로 시간당 내린 비의 깊이 (mm/h)로 표현된다. [R]을 구하기 위해서 위에서 구한 Rainrate F_R을 밀도로 나누고 시간 단위를 바꾸고 깊이를 mm로 바꾼다.Rain rate [R], however, is usually expressed as the depth of rain (mm / h). To find [R], divide Rainrate F _R obtained above by density, change time units, and change depth to mm.

[단위]

[unit]

비의 낙하 속도 V(D)로부터 나온 a,b는 이와 관련한 1977년 Atlas 와 Ulbrich에 의한 경험식으로 표현되며 그 것은 [수학식 16]과 같다.The a, b from the rate of fall of the rain, V (D), is expressed in terms of empirical equations by Atlas and Ulbrich in 1977.

[수학식 11]과 [수학식 15]를 조합해서 Z-R관계식을 발전시켜 보게 되면 [수학식 17]과 같이 레이더 반사도 Z 측정값으로부터 R을 추정해 볼 수 있다.If we develop the Z-R relation by combining Equations 11 and 15, we can estimate R from the radar reflectivity Z measurements as shown in Equation 17.

그러면 Z-R관계식은 power law form 으로 [수학식 18]과 같이 표현할 수 있다.Then, the Z-R relation can be expressed as [Equation 18] in the power law form.

본 발명에서는 상술한 바와 같은 식들을 강우정보 생성알고리즘으로 처리하여 반사도 신호로부터 강우율-RAINRATE 즉, 강수 정보를 구하는 것이다.In the present invention, the above-described equations are processed by the rainfall information generation algorithm to obtain rainfall rate-RAINRATE, that is, precipitation information from the reflectance signal.

GPS 정보 수신부(330)는 GPS(400)로부터 관심 구역의 GPS 정보를 전송받는다.The GPS information receiver 330 receives the GPS information of the ROI from the GPS 400.

GIS 정보 수신부(340)는 GIS(500)로부터 관심 구역의 GIS 정보를 전송받는다.The GIS information receiver 340 receives the GIS information of the region of interest from the GIS 500.

화면출력 정보 생성부(350)는 사용자 단말기로부터 어느 관심 구역의 강수정보를 제공받고자 하는 요청을 입력받으면, 그 관심 구역의 GPS 정보, GIS 정보, 강수 정보를 연계시켜 가공 처리한 뒤 화면 출력 정보를 생성한다.When the screen output information generation unit 350 receives a request for receiving precipitation information of a region of interest from the user terminal, the screen output information generation unit 350 processes and processes the screen output information after linking the GPS information, the GIS information, and the precipitation information of the region of interest. Create

강수 정보는 레이더에서 관측 영역을 초기 설정할 때 위도 및 경도 데이터를 알아낼 수 있으므로 수평 좌표 상의 각각의 pixel 또한 위도 및 경도를 산출하여 포함시킬 수 있다. 각각의 PIXEL 격자는 각각 고유의 위도, 경도, 강수 정보를 갖는다. 화면출력 정보 생성부(350)에서는 이 PIXEL 격자에 대해서 GIS, GPS를 연결하여 연동 처리함으로써 구체적인 지리정보와 같이 사용자에게 강수 정보를 제공할 수 있게 한다. Precipitation information can determine the latitude and longitude data when initializing the observation area in the radar, so that each pixel on the horizontal coordinate can also be included in calculating the latitude and longitude. Each PIXEL grid has its own latitude, longitude, and precipitation information. The screen output information generation unit 350 connects GIS and GPS to the PIXEL grid so as to provide precipitation information to the user like specific geographic information.

중앙처리부(360)는 사용자 단말기(600)로부터 상기 국지 강수 추정 서버에 접속하고자 하는 요청을 입력받으면, 인증절차를 수행하고 인증을 획득한 사용자가 소정 관심 구역의 강수 정보를 제공받고자 하는 요청을 입력하면, 그 관심 구역의 강수 정보가 실시간으로 제공되도록 처리한다.When the central processing unit 360 receives a request for accessing the local precipitation estimation server from the user terminal 600, the central processing unit 360 performs an authentication procedure and inputs a request for the user who obtained the authentication to receive precipitation information of a predetermined region of interest. If so, the precipitation information of the region of interest is provided in real time.

또한, 중앙처리부(360)는, 인증을 획득한 사용자 단말기(600)로부터 국지 강수 추정 서버의 원격 제어 요청신호를 입력받으면, 그 사용자 단말기(600)가 원격으로 국지 강수 추정 서버를 제어할 수 있도록 처리한다. 즉, 사용자는 관심 구역의 선택 및 이동, 강수함수의 변경, 국지기상레이더 시스템의 제어, 강우율 정보의 인터넷 접속을 통한 원격지 전송 등의 조작을 행할 수 있다.In addition, when the central processing unit 360 receives a remote control request signal of the local precipitation estimation server from the user terminal 600 that has obtained the authentication, the user terminal 600 may remotely control the local precipitation estimation server. Process. That is, the user can perform operations such as selecting and moving the region of interest, changing the precipitation function, controlling the local radar system, and remotely transmitting the rainfall rate information through the Internet connection.

저장부(370)에는 강우정보 생성 알고리즘이 저장된다.
The storage unit 370 stores a rainfall information generation algorithm.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 특허청구범위에 의해 정해지는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention has been shown and described with respect to specific preferred embodiments thereof. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention by those skilled in the art. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being determined not by the specific embodiments but by the appended claims.

100 : 선박 레이더 200 : AD 컨버터
300 : 국지 강수 추정 서버 310 : 레이더 반사도 신호 수신부
320 : 강수정보 생성부 330 : GPS 정보 수신부
340 : GIS 정보 수신부 350 : 화면 출력정보 생성부
360 : 중앙처리부 370 : 저장부
400 : GPS 500 : GIS
600 : 사용자 단말기100: ship radar 200: AD converter
300: local precipitation estimation server 310: radar reflectivity signal receiver
320: precipitation information generating unit 330: GPS information receiving unit
340: GIS information receiver 350: Screen output information generator
360: central processing unit 370: storage unit
400: GPS 500: GIS
600: user terminal

Claims

A ship radar that scans and observes a region of interest using a Plan Position Indicator (PPI) method;
A fence installed around the ship radar and reflecting a downward beam generated by the ship radar to remove clutter;
An AD converter which receives a predetermined signal from the ship radar and converts the AD to generate a radar reflectivity signal; And
A local rainfall estimation server that receives the radar reflectivity signal from the AD converter and generates and provides precipitation information of the region of interest by reflecting the radar reflectivity signal to a preset rainfall information generation algorithm. A system for estimating local precipitation using.

The method of claim 1, wherein the local precipitation estimation server,
A radar reflectivity signal receiver configured to receive a radar reflectivity signal from an AD converter;
A precipitation information generator for generating local precipitation information by reflecting the radar reflectivity signal to a preset rainfall information generation algorithm;
A GPS information receiver for receiving GPS information of the region of interest from the GPS;
A GIS information receiver configured to receive GIS information of a region of interest from the GIS; And
A screen output information generator configured to generate a screen output information after processing the link information of the ROI by receiving GPS information, GIS information, and precipitation information; And a system for estimating local precipitation using a ship radar.

The method of claim 2, wherein the local precipitation estimation server,
And a storage unit for storing rainfall information generation algorithms.

The method of claim 3, wherein the local precipitation estimation server,
When the user terminal receives a request to access the local precipitation estimation server, the authentication process is performed, and when the user who has obtained the authentication inputs a request to receive precipitation information of a predetermined region of interest, precipitation information of the region of interest is displayed. A central processing unit for processing to be provided in real time; System for estimating local precipitation using a ship radar, characterized in that it further comprises.

The method of claim 4, wherein the central processing unit,
When the remote control request signal of the local precipitation estimation server is received from the user terminal that has been authenticated, the local precipitation is estimated by using the ship radar, which is processed so that the user terminal can remotely control the local precipitation estimation server. System.

The method of claim 1, wherein the fence,
A reflection surface reflecting electromagnetic waves irradiated by the ship radar; And
And a fence support for supporting the reflective surface.

The method according to claim 6,
The height of the fence support coincides with the beam centerline scanned by the ship radar, and the size of the reflecting surface corresponds to the physical size of the downward beam directed below the beam centerline, and the horizontal angle of the reflecting surface is the angle of the downward beam angle. A system for estimating local precipitation using a ship radar, characterized in that it is smaller than the head angle.

Irradiating the ship radar to the region of interest but removing a clutter by reflecting a downward beam pointing below the beam centerline using a fence;
(B) generating an radar reflectivity signal by AD converting the AD converter after receiving a predetermined signal from the ship radar;
(C) generating, by the local precipitation estimation server, precipitation information of the region of interest by reflecting the radar reflectivity signal converted in step (B) to a preset rainfall information generation algorithm; And
The local precipitation estimation server processes the precipitation information generated in step (C) in association with the GIS information and the GPS information of the region of interest, generates screen output information, and requests the precipitation information of the region of interest. (D) providing to; a method for estimating local precipitation using a ship radar comprising a.

9. The method of claim 8,
(E) if the local precipitation estimation server receives a request for accessing the local precipitation estimation server from a user terminal, performing an authentication procedure; And
(F) if the user terminal obtains the authentication by the step (E), processing the local precipitation estimation server to allow the user terminal to control the local precipitation estimation server remotely. Method of estimating local precipitation using ship radar.