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KR102526581B1 - Method and apparatus for establishing an atmospheric pressure model - Google Patents

Method and apparatus for establishing an atmospheric pressure model Download PDF

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KR102526581B1
KR102526581B1 KR1020210192843A KR20210192843A KR102526581B1 KR 102526581 B1 KR102526581 B1 KR 102526581B1 KR 1020210192843 A KR1020210192843 A KR 1020210192843A KR 20210192843 A KR20210192843 A KR 20210192843A KR 102526581 B1 KR102526581 B1 KR 102526581B1
Authority
KR
South Korea
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model
pressure
air pressure
barometric
value
Prior art date
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Active
Application number
KR1020210192843A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영국
김혜인
박관동
Original Assignee
주식회사 피피솔
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 기압 모델 수립 방법으로서, 복수개의 기압 관측소의 기압의 실제 관측 데이터를 획득하는 단계; 상기 관측 데이터에 기초하여, 시간에 따른 기압값을 추정하는 제1 예측 모델을 생성하는 단계; 상기 복수개의 기압 관측소 각각에 대한 정표고 값을 획득하고, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 예측 모델을 생성하는 단계; 상기 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수의 추정값을 상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 기압 예측 모델을 생성하는 단계; 를 포함하는 기압 모델 수립 방법.A method according to an embodiment of the present invention is a method for establishing an air pressure model, comprising the steps of acquiring actual observation data of air pressure of a plurality of air pressure observation stations; generating a first predictive model for estimating an air pressure value over time based on the observation data; generating a second predictive model that obtains a standard elevation value for each of the plurality of barometric pressure stations and calculates an estimated value of a barometric model coefficient based on the standard elevation value; generating a pressure prediction model using an estimated value of the pressure model coefficient calculated in the second prediction model as a pressure model coefficient of the first prediction model; A method of establishing a barometric pressure model comprising a.

Description

기압 모델 수립 방법 및 장치{Method and apparatus for establishing an atmospheric pressure model}Method and apparatus for establishing an atmospheric pressure model

아래의 실시예들은 대류권 지연량을 고려한 기압 모델 수립 방법 및 장치에 관한 것이다. The following embodiments relate to a method and apparatus for establishing an air pressure model considering tropospheric delay.

GNSS(Global Navigation Satellite System)는 우주 궤도를 돌고 있는 인공위성을 이용하여 지상에 있는 물체의 위치·속도에 관한 정보를 제공하는 시스템이다. 작게는 1m 이하 해상도의 정밀한 위치 정보까지 파악할 수 있으며, 군사적 용도뿐 아니라 항공기·선박·자동차 등 교통수단의 위치 안내나 측지·긴급구조·통신 등 민간 분야에서도 폭넓게 응용된다. 현존하는 GNSS는 미국 국방부가 개발하여 운영하고 있는 지피에스(GPS;Global Positioning System), 러시아의 글로나스(GLONASS;GLObal Navigation Satellite System), 유럽연합(EU)의 갈릴레오(Galileo), 중국의 베이더우(北斗, Beidou)가 있다.GNSS (Global Navigation Satellite System) is a system that provides information on the location and speed of objects on the ground using artificial satellites orbiting space. It can grasp precise location information with a resolution of 1m or less, and is widely applied not only for military purposes but also for civil fields such as location guidance for transportation means such as aircraft, ships, and automobiles, geodesy, emergency rescue, and communication. Existing GNSS systems include GPS (Global Positioning System) developed and operated by the US Department of Defense, Russia's GLONASS (GLObal Navigation Satellite System), EU's Galileo, and China's Beidou.北斗, Beidou).

GNSS의 위성신호는 수신장비에 도달하기 전 지구 대기를 통과하면서 대류권의 건조가스 및 수증기에 의해 굴절되며, 이로 인하여 신호전달거리가 증가하게 된다. 대류권 내에서 발생하는 GNSS 신호지연은 이산화탄소, 질소, 산소 등의 건조가스에 의해 발생하는 건조지연(Hydrostatic Delay 또는 Dry Delay)과 수증기에 의해 발생하는 습윤지연(Wet Delay)으로 구분할 수 있다. 본 명세서에서는, 건조 지연과 습윤 지연을 합해 GNSS에서의 대류권의 신호 지연이라 칭할 수 있다.GNSS satellite signals are refracted by dry gas and water vapor in the troposphere as they pass through the earth's atmosphere before reaching the receiving equipment, which increases the signal transmission distance. GNSS signal delay occurring in the troposphere can be divided into a dry delay (hydrostatic delay or dry delay) caused by dry gases such as carbon dioxide, nitrogen, and oxygen, and a wet delay caused by water vapor. In this specification, the combination of dry delay and wetting delay can be referred to as tropospheric signal delay in GNSS.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The foregoing background art is technical information that the inventor possessed for derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.

대류권 지연량을 고려한 기압 모델 수립 방법 및 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for establishing an air pressure model considering tropospheric delay.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will be. In addition, it will be appreciated that the problems and advantages to be solved by the present invention can be realized by the means and combinations indicated in the claims.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기압 모델 수립 방법으로서, 복수개의 기압 관측소의 기압의 실제 관측 데이터를 획득하는 단계; 상기 관측 데이터에 기초하여, 시간에 따른 기압값을 추정하는 제1 예측 모델을 생성하는 단계; 상기 복수개의 기압 관측소 각각에 대한 정표고 값을 획득하고, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 예측 모델을 생성하는 단계; 상기 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수의 추정값을 상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 기압 예측 모델을 생성하는 단계; 를 포함하는 기압 예측 모델 수립 방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a method for establishing an air pressure model, comprising: obtaining actual observation data of air pressure of a plurality of air pressure observation stations; generating a first predictive model for estimating an air pressure value over time based on the observation data; generating a second predictive model that obtains a standard elevation value for each of the plurality of barometric pressure stations and calculates an estimated value of a barometric model coefficient based on the standard elevation value; generating a pressure prediction model using an estimated value of the pressure model coefficient calculated in the second prediction model as a pressure model coefficient of the first prediction model; There is provided a method of establishing a pressure prediction model that includes.

본 발명에 있어서, 상기 복수개의 기압 관측소는 기설정된 대상 지역 내에 존재하는 기압 관측소로서, 상기 기압 모델은 상기 기설정된 대상 지역의 대기 상태에 최적화된 기압 모델일 수 있다.In the present invention, the plurality of air pressure observation stations are air pressure observation stations existing in a preset target region, and the air pressure model may be an air pressure model optimized for an atmospheric state of the preset target region.

본 발명에 있어서, 상기 관측 데이터의 측정 기압값과 상기 제1 예측 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차는, 상기 관측 데이터의 측정 기압값과 기생성된 글로벌 기압 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차보다 작을 수 있다.In the present invention, the root mean square deviation between the measured atmospheric pressure value of the observation data and the atmospheric pressure value estimated by the first predictive model is the average between the measured atmospheric pressure value of the observation data and the atmospheric pressure value estimated by the previously created global atmospheric pressure model. may be less than the square root deviation.

본 발명에 있어서, 상기 제1 예측 모델은, 계절 및 시간에 따른 기압 진폭, 주기 및 평균 기압을 기압 모델 계수로 가질 수 있다.In the present invention, the first prediction model may have air pressure amplitude, period, and average air pressure according to seasons and time as air pressure model coefficients.

본 발명에 있어서, 상기 제1 예측 모델은 상기 기압 모델 계수를 정현 함수 형태로 피팅하여 실수 형태의 연도에 따른 기압값을 추정하는 기압 추정 모델일 수 있다.In the present invention, the first predictive model may be an air pressure estimation model that estimates air pressure values according to years in the form of real numbers by fitting the air pressure model coefficients into a sine function form.

본 발명에 있어서, 상기 복수개의 기압 관측소의 기압 관측 데이터에 기초하여, 상기 복수개의 기압 관측소 별로 상기 기압 진폭, 주기 및 평균 기압을 산출할 수 있다.In the present invention, based on the air pressure observation data of the plurality of air pressure observation stations, the air pressure amplitude, period, and average air pressure may be calculated for each of the plurality of air pressure observation stations.

본 발명에 있어서, 상기 제2 예측 모델은, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 진폭, 주기 및 평균 기압을 포함하는 기압 모델 계수의 추정값을 각각 산출할 수 있다.In the present invention, the second predictive model may calculate estimated values of pressure model coefficients including pressure amplitude, period, and average pressure, respectively, based on the normal elevation value.

본 발명에 있어서, 상기 제2 예측 모델은, 상기 정표고를 변수로 하는 단순 회귀 분석 식으로서 상기 관측 데이터를 이용하여 기압 모델 계수인 기압 진폭 A, 기압 주기 P 및 평균 기압 C 별로 기울기 T 1 및 바이어스 T 0 값을 산출한 후, 다시 산출된 T 1 , T 0 값이 대입된 상기 단순 회귀 분석 식을 이용하여 정표고에 기초한 A, P, C 값의 추정값을 산출할 수 있다.In the present invention, the second predictive model is a simple regression analysis equation using the fixed elevation as a variable , and slope T 1 and After calculating the bias T 0 value, estimated values of A, P, and C values based on the normal elevation may be calculated using the simple regression analysis equation in which the calculated T 1 and T 0 values are substituted.

본 발명에 있어서, 상기 관측 데이터의 측정 기압값과 상기 기압 예측 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차는, 상기 관측 데이터의 측정 기압값과 기생성된 글로벌 기압 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차보다 작을 수 있다.In the present invention, the root mean square deviation between the measured atmospheric pressure value of the observation data and the atmospheric pressure value estimated by the atmospheric pressure prediction model is the root mean square deviation between the measured atmospheric pressure value of the observation data and the atmospheric pressure value estimated by the generated global atmospheric pressure model. may be less than the deviation.

본 발명에 있어서, 상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수는 정표고에 관계없이 결정되고, 상기 기압 예측 모델의 기압 모델 계수는 정표고에 기초하여 결정될 수 있다.In the present invention, the pressure model coefficient of the first prediction model is determined regardless of the normal elevation, and the air pressure model coefficient of the air pressure prediction model may be determined based on the normal elevation.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기압 모델 수립 장치로서, 사용자 단말과 통신을 수행하는 통신부; 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써 연산을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복수개의 기압 관측소의 기압의 실제 관측 데이터를 획득하고, 상기 관측 데이터에 기초하여, 시간에 따른 기압값을 추정하는 제1 예측 모델을 생성하며, 상기 복수개의 기압 관측소 각각에 대한 정표고 값을 획득하고, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 예측 모델을 생성하고, 상기 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수의 추정값을 상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 기압 예측 모델을 생성하는, 기압 예측 수립 장치가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, an air pressure model establishment device, comprising: a communication unit for performing communication with a user terminal; a memory in which at least one program is stored; and a processor that performs an operation by executing the at least one program, wherein the processor obtains actual observation data of air pressures of a plurality of air pressure stations, and estimates air pressure values over time based on the observation data. generating a first prediction model that obtains a standard elevation value for each of the plurality of barometric pressure stations, and generates a second prediction model that calculates an estimated value of a barometric model coefficient based on the standard elevation value; An air pressure prediction establishment device is provided that generates an air pressure prediction model using estimated values of air pressure model coefficients calculated in a prediction model as air pressure model coefficients of the first prediction model.

추가적으로 본 발명의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다. Additionally, a computer-readable recording medium recording a program for executing the method of the present invention on a computer is provided.

전술한 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 특정 대상 지역의 대기에 최적화된 기압 예측 모델을 수립할 수 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present disclosure, it is possible to establish an atmospheric pressure prediction model optimized for the atmosphere of a specific target area.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기생성된 글로벌 기압 모델보다 실제 관측값과의 오차가 적은 기압 예측 모델을 수립할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to establish an air pressure prediction model having a smaller error with an actual observed value than a pre-generated global air pressure model.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 특정 대상 지역의 시간 및 공간을 모두 고려한 기압 예측 모델이 수립될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an air pressure prediction model considering both time and space of a specific target area may be established.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자 위치의 기압을 간단하게 계산할 수 있으며 대류권 지연량 계산이 필요한 사용자 위치의 기압 계산을 용이하게 수행할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to simply calculate the air pressure at the user's location, and it is possible to easily perform the calculation of the air pressure at the user's location that requires calculation of the tropospheric delay amount.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따라 기압 모델 수립 장치를 포함하는 GNSS를 예시하고 있다.
도 2 는 일 실시예에 따른 기압 모델 수립 방법을 시계열적으로 나타낸 도면이다.
도 3 은 일 실시예에 따른 대상 지역의 기압 관측소별 관측 기압을 그래프로 나타낸 것이다.
도 4 는 일 실시예에 따른 대상 지역의 기압 관측소 별 제1 예측 모델의 추정 기압을 그래프로 나타낸 것이다.
도 5 는 본 실시예에 따라 제1 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수와 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수를 그래프로 나타낸 것이다.
도 6 은 본 발명의 기압 예측 모델을 기반으로 산출된 기압값을 그래프로 나타낸 것이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따라 기압 예측 모델을 수립하는 방법을 블록도로 나타낸 것이다.
도 8 은 일 실시예에 따른 기압 모델 수립 장치의 블록도이다.
1 illustrates a GNSS including a barometric pressure model establishment device according to an embodiment of the present invention.
2 is a time-sequential diagram illustrating a method of establishing a pressure model according to an exemplary embodiment.
3 is a graph showing observed air pressure for each air pressure observation station in a target area according to an exemplary embodiment.
4 is a graph showing estimated air pressure of a first prediction model for each air pressure observation station in a target area according to an exemplary embodiment.
5 is a graph showing barometric pressure model coefficients calculated from the first prediction model and barometric pressure model coefficients calculated from the second prediction model according to the present embodiment.
6 is a graph showing atmospheric pressure values calculated based on the atmospheric pressure prediction model of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a method of establishing a pressure prediction model according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of an apparatus for establishing a pressure model according to an exemplary embodiment.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the detailed description of embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments presented below, but may be implemented in a variety of different forms, and includes all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다."매커니즘", "요소", "수단" 및 "구성"등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.Some embodiments of the present disclosure may be represented as functional block structures and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented as a varying number of hardware and/or software components that perform specific functions. For example, functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors or circuit configurations for a predetermined function. Also, for example, the functional blocks of this disclosure may be implemented in various programming or scripting languages. Functional blocks may be implemented as an algorithm running on one or more processors. In addition, the present disclosure may employ prior art for electronic environment setup, signal processing, and/or data processing, etc. Terms such as “mechanism,” “element,” “means,” and “composition” will be used broadly. It can be, and is not limited to mechanical and physical configurations.

또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.In addition, connecting lines or connecting members between components shown in the drawings are only examples of functional connections and/or physical or circuit connections. In an actual device, connections between components may be represented by various functional connections, physical connections, or circuit connections that can be replaced or added.

본 개시의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.In the embodiments of the present disclosure, terms such as “module,” “unit,” and “part” are terms used to refer to components that perform at least one function or operation, and these components are hardware or software. It may be implemented or implemented as a combination of hardware and software. In addition, a plurality of "modules", "units", "parts", etc. are integrated into at least one module or chip, except for cases where each of them needs to be implemented with separate specific hardware, so that at least one processor can be implemented as

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in this document are only used to describe a specific embodiment, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in a general dictionary may be interpreted as having the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this document, an ideal or excessively formal meaning. not be interpreted as In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude the embodiments of this document.

이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail using the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따라 기압 모델 수립 장치를 포함하는 기압 모델 수립 시스템을 예시하고 있다.1 illustrates a barometric pressure model establishment system including a barometric pressure model establishment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 기압 모델 수립 시스템은 복수개의 기압 관측소(20) 및 기압 모델 수립 장치(30)를 포함할 수 있다. 비록 도 1 의 실시예에서는 기압 모델 수립 장치(30)가 네트워크를 통해 기압 관측소들에 연결된 것을 예시하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 기압 모델 수립 장치(30)는 직접 기압 관측소(20)로부터 기압 관측 데이터를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the air pressure model establishment system of the present invention may include a plurality of air pressure observation stations 20 and an air pressure model establishment device 30 . Although the embodiment of FIG. 1 illustrates that the barometric pressure model establishment device 30 is connected to the barometric pressure stations through a network, according to another embodiment of the present invention, the barometric pressure model establishment unit 30 is directly connected to the barometric pressure station 20 Observation data of atmospheric pressure can be obtained from.

상술한 바와 같이, GNSS(Global Navigation Satellite System) 위성신호는 대류권 내에서 신호지연이 발생할 수 있다. 대류권 내에서 발생하는 GNSS 신호지연은 건조가스에 의해 발생하는 건조지연(Hydrostatic Delay 또는 Dry Delay)과 수증기에 의해 발생하는 습윤지연(Wet Delay)으로 구분할 수 있다. 본 명세서에서는, 건조 지연과 습윤 지연을 합해 GNSS에서의 대류권의 신호 지연이라 칭할 수 있다.As described above, a global navigation satellite system (GNSS) satellite signal may cause signal delay in the troposphere. GNSS signal delay occurring in the troposphere can be divided into a dry delay (hydrostatic delay or dry delay) caused by dry gas and a wet delay caused by water vapor. In this specification, the combination of dry delay and wetting delay can be referred to as tropospheric signal delay in GNSS.

건조지연과 습윤지연을 합한 대류권의 신호 지연은 천정(zenith) 방향으로 수 m 정도로서, 대략 2-3m 일 수 있다. 대류권의 신호 지연 중 건조지연은 90%로서, 대류권 총 지연량의 대부분을 차지한다. 그러나, 건조 지연과 관계된 건조가스는 정역학적 평행상태에 있기 때문에 지상관측만으로도 정밀한 결정이 가능하다. 즉, 지상관측으로 건조가스의 양을 측정하여 건조지연을 정밀하게 측정하는 것이 가능하다. 이와 달리, 대류권 총 지연량의 10% 정도인 습윤지연은 수증기의 시공간적 변화가 크기 때문에 지상관측만으로는 정확한 측정이 어려울 수 있다.The signal delay in the troposphere, which is the sum of the drying delay and the wet delay, is about several meters in the zenith direction, and may be approximately 2-3 m. Of the signal delays in the troposphere, the drying delay accounts for 90%, accounting for most of the total delay in the troposphere. However, because the drying gas related to the drying delay is in a static dynamic equilibrium state, it is possible to accurately determine only ground observation. That is, it is possible to precisely measure the drying delay by measuring the amount of dry gas through ground observation. In contrast, the wetting delay, which accounts for about 10% of the total tropospheric delay, is difficult to accurately measure only by ground observation because the temporal and spatial variations of water vapor are large.

즉, 대류권 신호 지연은 아래의 [수학식 1]과 같이 건조지연량

Figure 112021152940682-pat00001
와 습윤지연량
Figure 112021152940682-pat00002
의 합으로 나타낼 수 있고, 이는 지상의 수신기와 위성의 시선방향 신호경로 상에 존재하는 대류권 신호 지연량을 의미한다. 일반적으로
Figure 112021152940682-pat00003
는 시선방향의 총 지연량(STD, Slant Total Delay),
Figure 112021152940682-pat00004
는 시선방향 건조지연량(SHD, Slant Hydrostatic Delay),
Figure 112021152940682-pat00005
는 시선방향 습윤지연량(SWD, Slant Wet Delay)을 의미한다.That is, the tropospheric signal delay is the drying delay amount as shown in [Equation 1] below
Figure 112021152940682-pat00001
and wetting delay
Figure 112021152940682-pat00002
It can be expressed as the sum of , which means the amount of tropospheric signal delay existing on the line-of-sight signal path between the receiver on the ground and the satellite. Generally
Figure 112021152940682-pat00003
is the total delay amount in the gaze direction (STD, Slant Total Delay),
Figure 112021152940682-pat00004
is the amount of drying delay in the visual direction (SHD, Slant Hydrostatic Delay),
Figure 112021152940682-pat00005
Means the amount of wet delay in the visual direction (SWD, Slant Wet Delay).

Figure 112021152940682-pat00006
Figure 112021152940682-pat00006

[수학식 1][Equation 1]

그리고 천정방향으로의 대류권 지연량(ZTD, Zenith Total Delay)을

Figure 112021152940682-pat00007
라고 하면, 이는 천정방향으로의 건조지연(ZHD, Zenith Hydrostatic Delay)
Figure 112021152940682-pat00008
과 천정방향 습윤지연(ZWD, Zenith Wet Delay)
Figure 112021152940682-pat00009
의 합으로 표현할 수 있다.And the tropospheric delay in the zenith direction (ZTD, Zenith Total Delay)
Figure 112021152940682-pat00007
, this is a drying delay in the direction of the ceiling (ZHD, Zenith Hydrostatic Delay)
Figure 112021152940682-pat00008
and Zenith Wet Delay (ZWD)
Figure 112021152940682-pat00009
can be expressed as the sum of

Figure 112021152940682-pat00010
Figure 112021152940682-pat00010

[수학식 2][Equation 2]

상술한 바와 같이, ZHD는 크기가 수 m(보다 자세히, 2~3m)로 비교적 큰 편이지만 건조가스의 정역학적 평행 상태로 인해 지상관측지점에서 측정한 기상데이터를 이용하면 2-3mm 수준의 정확도로 그 크기를 결정할 수 있다. 또한, 0.3hPa 미만의 오차를 가지는 기압계를 사용할 경우 1mm 정도의 정확도로 ZHD를 계산할 수 있다. ZHD 를 계산하기 위한 모델로서, 관측지점의 지표면 기압관측을 통해 아래 [수학식 3]으로 간단하게 ZHD를 계산할 수 있다.As described above, the ZHD is relatively large at several meters in size (more specifically, 2 to 3 m), but due to the hydrostatic equilibrium of the dry gas, using meteorological data measured at ground observation points, the accuracy of the level is 2-3 mm. its size can be determined. In addition, when using a barometer with an error of less than 0.3 hPa, ZHD can be calculated with an accuracy of about 1 mm. As a model for calculating ZHD, ZHD can be simply calculated as [Equation 3] below through observation of surface air pressure at an observation point.

Figure 112021152940682-pat00011
Figure 112021152940682-pat00011

[수학식 3][Equation 3]

위의 [수학식 3]에서 P s , φ, h 는 각각 지상 관측지점의 기압[hPa], 위도[rad], 그리고 정표고[km]이다. 그리고 분모에 위치한 f(φ,h)=1-0.00266cos2φ-0.00028h 는 중력가속도 변동 보정량이고, ZHD 단위는 mm이다. In the above [Equation 3], P s , φ, and h are the atmospheric pressure [hPa], latitude [rad], and elevation [km] of the observation point on the ground, respectively. And f(φ,h)=1-0.00266cos2φ-0.00028h located in the denominator is the amount of gravitational acceleration change correction, and the ZHD unit is mm.

즉, 천정 방향의 건조 지연량과 관련하여, 대류권 신호지연량을 정확하게 산출하기 위해서는 관측소 상공의 고도에 따른 압력에 대한 기상 관측값이 필요하다. 그러나 일반적인 지상관측만으로는 고도에 따른 기상 관측을 획득하기 어렵다. 따라서 경험적 모델을 사용하거나 선험적 방법을 이용할 수 있다. 경험적 모델은 실제 기상관측데이터를 기반으로 하는 함수를 사용하는 모델이고, 선험적 방법은 건조지연량과 습윤지연량을 선험적 수치로 가정한 후 대류권 지연량을 추정하는 방법이다.That is, in order to accurately calculate the tropospheric signal delay amount in relation to the drying delay amount in the zenith direction, the meteorological observation value of the pressure according to the altitude above the station is required. However, it is difficult to obtain meteorological observations according to altitude only by general ground observation. Therefore, an empirical model can be used or an a priori method can be used. The empirical model is a model using a function based on actual meteorological observation data, and the a priori method is a method of estimating the tropospheric delay after assuming the drying delay and wet delay as a priori values.

기존의 경험적 모델의 예시로, 특정 경험적 모델은 기상장비를 이용하여 관측 지점의 대기압, 온도, 부분 수증기압 등을 입력변수로 하여 대류권 지연량을 획득한다. 별도의 기상장비가 없는 경우 표준 대기압과 같은 기상 기본값(default)을 사용할 수 있지만 지속적으로 변화하는 대기 상태를 정확하게 반영할 수 없다는 문제점이 존재한다. 그럼에도 일반적인 GNSS 수신기나 시뮬레이터 등에서는 상술한 경험적 모델을 기반으로 대류권 오차를 생성할 수 있다.As an example of an existing empirical model, a specific empirical model uses meteorological equipment to obtain the amount of tropospheric delay using atmospheric pressure, temperature, partial water vapor pressure, etc. at an observation point as input variables. If there is no separate meteorological equipment, a meteorological default such as standard atmospheric pressure can be used, but there is a problem that continuously changing atmospheric conditions cannot be accurately reflected. Nevertheless, in general GNSS receivers or simulators, tropospheric errors can be generated based on the above-described empirical model.

본 발명의 일 실시예에 따른 경험적 모델은 지역과 계절에 따라 달라지는 대기압을 비교적 정확하게 모델링하기 위하여 구면조화함수를 기반으로 만들어진 기압 모델을 사용할 수 있다. 본 개시의 경험적 모델을 통해 사용자 위치의 기압을 간단하게 계산할 수 있으며 대류권 지연량 계산이 필요한 사용자 위치의 기압 계산을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 경험적 모델은 전 세계 데이터를 기반으로 만들어진 글로벌 기압 모델을 획득하여, 글로벌 기압 모델을 기설정된 대상 지역의 대기 상태와 비교함으로써 도출된, 대상 지역에 최적화된 기압 모델일 수 있다.An empirical model according to an embodiment of the present invention may use an air pressure model based on a spherical harmonic function in order to relatively accurately model atmospheric pressure that varies depending on regions and seasons. Through the empirical model of the present disclosure, it is possible to simply calculate the air pressure at the user's location, and it is possible to easily perform the calculation of the air pressure at the user's location, which requires calculation of tropospheric delay. In addition, the empirical model according to an embodiment may be an air pressure model optimized for the target region derived by acquiring a global air pressure model made based on data around the world and comparing the global air pressure model with the atmospheric state of a preset target region. there is.

즉, 일 실시예에 따른 경험적 모델은 기설정된 대상 지역, 특히 한국 대기 상태에 최적화된 기압 모델일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면 전 세계 데이터를 기반으로 만들어진 글로벌 기압 모델은 Boehm 등에 의해 개발된 GPT(Global Pressure and Temperature) 모델일 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 전 세계 데이터를 기반으로 만들어진 경험적 기압 측정 모델이라면 글로벌 기압 모델이 될 수 있다. That is, the empirical model according to an embodiment may be an air pressure model optimized for a predetermined target region, particularly atmospheric conditions in Korea. In addition, according to an embodiment, the global barometric pressure model made based on world data may be a Global Pressure and Temperature (GPT) model developed by Boehm et al., but is not necessarily limited thereto, and an empirical barometric pressure measurement model made based on world data. can be a global barometric model.

도 2 는 일 실시예에 따른 기압 모델 수립 방법을 시계열적으로 나타낸 도면이다.2 is a time-sequential diagram illustrating a method of establishing a pressure model according to an exemplary embodiment.

도 2 를 참조하면, 기압 모델 수립 장치는 먼저 복수개의 기압 관측소의 기압의 실제 관측 데이터를 획득한다(S10).Referring to FIG. 2 , the air pressure model establishment device first acquires actual observation data of air pressures of a plurality of air pressure observation stations (S10).

다음으로, 관측 데이터에 기초하여, 시간에 따른 기압값을 추정하는 제1 예측 모델을 생성한다(S20).Next, based on the observation data, a first prediction model for estimating the air pressure value over time is generated (S20).

다음으로, 복수개의 기압 관측소 각각에 대한 정표고 값을 획득하고, 정표고 값에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 예측 모델을 생성한다(S30).Next, a standard elevation value for each of a plurality of barometric pressure stations is obtained, and a second predictive model for calculating an estimated value of a barometric model coefficient based on the standard elevation value is generated (S30).

다음으로, 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수의 추정값을 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 기압 예측 모델을 생성한다(S40).Next, a pressure prediction model using the estimated value of the pressure model coefficient calculated in the second prediction model as a pressure model coefficient of the first prediction model is generated (S40).

이하에서는, 도 2 의 각 단계에 기초하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail based on each step of FIG. 2 .

먼저, 본 개시의 기압 모델 수립 방법은 복수개의 기압 관측소의 기압 관측 데이터를 획득한다. 보다 상세히, 복수개의 기압 관측소는 기설정된 대상 지역 내에 존재하는 기압 관측소로서, 구체적으로 한국 내에서 구축 및 운영 중인 GNSS 상시 관측소일 수 있다. 본 명세서에서는, 본 발명의 기압 모델의 공각적 적용 범위인 기설정된 대상 지역 내에서 운영되며 기압 관측 데이터를 획득할 수 있는 GNSS 상시 관측소를 '기압 관측소'라 칭하기로 한다. 구체적인 예로, 기압 관측소는 한국 천문 연구원에서 운영 중인 서울, 속초, 소백산, 대전, 보현산, 밀양, 목포, 고흥 및 제주의 9개 상시 관측소일 수 있다. First, the air pressure model establishment method of the present disclosure acquires air pressure observation data of a plurality of air pressure observation stations. More specifically, the plurality of air pressure observation stations are air pressure observation stations existing in a predetermined target region, and may be specifically, GNSS regular observation stations built and operated in Korea. In the present specification, a GNSS regular observation station that operates within a preset target region, which is the cosmological application range of the air pressure model of the present invention, and can acquire air pressure observation data, will be referred to as a 'barometric pressure observation station'. As a specific example, barometric pressure observatories may be nine regular observatories in Seoul, Sokcho, Sobaeksan, Daejeon, Bohyeonsan, Miryang, Mokpo, Goheung, and Jeju operated by the Korea Astronomical Research Institute.

부연하면, 기설정된 대상 지역 내에 존재하는 기압 관측소에는 기상센서가 설치되어 있다. 따라서, 본 발명의 기압 모델 수립 장치 또는 프로세서는 기압 관측소의 기상 센서가 관측한 기압 관측 데이터를 획득할 수 있다. 이로써, 대상 지역의 기압 관측 데이터와 글로벌 기압 모델로 예측한 기압 데이터의 비교를 통해 글로벌 기압 모델과 본 발명의 기압 모델을 비교할 수 있다.In other words, a meteorological sensor is installed in an air pressure observation station existing in a predetermined target area. Accordingly, the air pressure model establishment apparatus or processor of the present invention may obtain air pressure observation data observed by a meteorological sensor of an air pressure observatory. Accordingly, it is possible to compare the global atmospheric pressure model with the atmospheric pressure model of the present invention by comparing the atmospheric pressure data of the target region with the atmospheric pressure data predicted by the global atmospheric pressure model.

도 3 은 일 실시예에 따른 기압 관측소별 관측 기압을 그래프로 나타낸 것이다.3 is a graph showing observed air pressure for each air pressure observation station according to an exemplary embodiment.

도 3 을 참조하면, 5년간의 기설정된 기간 동안 관측한 대상 지역의 기압과 해당 일자에 글로벌 기압 모델로 산출되는 기압을 관측소별로 플로팅한 그래프가 도시되어 있다. Referring to FIG. 3 , a graph plotting air pressure in a target region observed for a predetermined period of five years and air pressure calculated by a global air pressure model on a corresponding date for each observation station is shown.

각 그래프의 중앙 상단에는 관측소명이 표기되어 있으며, SKCH는 속초 관측소, SKMA는 서울 관측소, SBAO는 소백산 관측소, DAEJ는 대전 관측소, BHAO는 보현산 관측소, MLYN은 밀양 관측소, MKPO는 목포 관측소, KOHG는 고흥 관측소, JEJU는 제주 관측소일 수 있다. 또한, 각 관측소 별로 2 개의 그래프가 도시되어 있으며 첫 번째 행의 그림은 관측 기압(빨간색)과 글로벌 기압 모델로 추정된 기압(파란색)을, 두 번째 행의 그림은 글로벌 기압 모델에 기반한 기압과 관측 기압의 차이(파란색)를 나타낸 것이다. SKMA, BHAO 등의 그래프에서 일부 기압이 보이지 않는 구간은 관측소의 기압 데이터가 누락된 구간이다.At the top center of each graph, the name of the station is indicated. SKCH is the Sokcho Observatory, SKMA is the Seoul Observatory, SBAO is the Sobaeksan Observatory, DAEJ is the Daejeon Observatory, BHAO is the Bohyeonsan Observatory, MLYN is the Miryang Observatory, MKPO is the Mokpo Observatory, and KOHG is the Goheung Observatory. The observatory, JEJU, may be a Jeju observatory. In addition, two graphs are shown for each station. The first row shows the observed air pressure (red) and the estimated air pressure with the global air pressure model (blue), and the second row shows the air pressure and observed air pressure based on the global air pressure model. It shows the difference in air pressure (blue). In the graphs of SKMA, BHAO, etc., the section where some barometric pressure is not visible is the section where the barometric pressure data of the station is missing.

도 3 의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 글로벌 기압 모델의 예측값과 대상 지역의 관측값 사이에 진폭과 위상 차가 발생하는 것을 알 수 있다. 이는 글로벌 기압 모델의 경우 전 세계 데이터를 기반으로 설계된 것이므로 대상 지역의 계절의 변화에 의한 기압 변화가 정확히 반영되지 않았기 때문일 수 있다. 더불어, 도 3 을 참조하면 대상 지역의 기압 관측소들의 측정 데이터가 글로벌 기압 모델의 추정 데이터보다 평균적으로 높은 것을 확인할 수 있다. 이에, 본 발명에서는 글로벌 기압 모델보다 높은 정확도를 갖는, 대상 지역의 기압 특성에 적합한 기압 모델 수립 방법을 제공하기로 한다.As can be seen from the graph of FIG. 3 , it can be seen that amplitude and phase differences occur between the predicted value of the global atmospheric pressure model and the observed value of the target area. This may be because the global air pressure model is designed based on data from all over the world, so the change in air pressure due to seasonal changes in the target area is not accurately reflected. In addition, referring to FIG. 3 , it can be confirmed that the measurement data of barometric pressure stations in the target area is higher than the estimated data of the global barometric pressure model on average. Accordingly, the present invention provides a method for establishing an air pressure model suitable for the air pressure characteristics of a target region, which has higher accuracy than the global air pressure model.

본 발명의 기압 모델 수립 방법은 시간에 따른 모델링을 위한 제1 예측 모델을 생성하는 단계와 공간에 따른 모델링을 위한 제2 예측 모델을 생성하는 단계, 그리고 최종적으로 시공간을 함께 고려한 기압 예측 모델을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The atmospheric pressure model establishment method of the present invention includes generating a first predictive model for modeling according to time, generating a second predictive model for modeling according to space, and finally generating an atmospheric pressure predictive model considering space and time together. steps may be included.

먼저, 제1 예측 모델을 생성하는 단계에서는, 계절 및 시간에 따른 기압 진폭(A), 주기(P), 평균 기압(C)을 정현함수 형태로 피팅하여 아래의 [수학식 4]와 같이 실수 형태의 연도 t 에 따른 기압 추정 모델을 생성할 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 기압 모델의 대상 지역은 한국이고, 기압 관측 데이터는 한국의 기압 관측소에서 측정한 데이터이므로, 제1 예측 모델의 명칭을 KP MS (Korea Pressure Monitoring Station)라 할 수 있다. 그러나 모델의 명칭은 일 예시일 뿐 발명의 권리 범위가 모델의 명칭에 영향을 받지 않으며, 대상 지역 또한 한국으로 국한되지 않음은 물론이다.First, in the step of generating the first predictive model, the air pressure amplitude ( A ), period ( P ), and average air pressure ( C ) according to the season and time are fitted into a sine function form, and a real number as shown in [Equation 4] below A pressure estimation model according to the year t of the shape can be created. Meanwhile, since the target region of the barometric pressure model according to an embodiment is Korea and the barometric pressure observation data is data measured at a barometric pressure monitoring station in Korea, the name of the first prediction model may be referred to as KP MS (Korea Pressure Monitoring Station) . However, the name of the model is only an example, and the scope of the right of invention is not affected by the name of the model, and the target area is not limited to Korea, of course.

KPKP MSMS = Acos(2πt+P)+C = Acos(2πt+P)+C

[수학식 4][Equation 4]

상기 [수학식 4]를 참고하면, 기압 관측 데이터에 기초하여, 복수개의 기압 관측소 별로 기압 진폭(A), 주기(P), 평균 기압(C)이 산출될 수 있다. 구체적인 일 실시예에서, 도 3 에서 예시한 대상 지역 내의 기압 관측소들의 기압 측정 데이터를 이용할 경우, 아래의 [표 1] 과 같이 기압 모델 계수 A, P, C 가 산출될 수 있다.Referring to [Equation 4], based on the barometric pressure observation data, the barometric pressure amplitude ( A ), period ( P ), and average barometric pressure ( C ) may be calculated for each of the plurality of barometric pressure stations. In a specific embodiment, when using air pressure measurement data of air pressure observation stations in the target region illustrated in FIG. 3 , air pressure model coefficients A, P, and C may be calculated as shown in [Table 1] below.

관측소observatory AA PP CC SKCHSKCH 8.1878.187 6.2956.295 1013.01013.0 SKMASKMA 9.9359.935 6.2316.231 1012.01012.0 SBAOSBAO 2.2982.298 7.4427.442 864.4864.4 DAEJDAEJ 9.4119.411 6.2416.241 1006.01006.0 BHAOBHAO 2.9712.971 6.8396.839 889.7889.7 MLYNMLYN 8.8438.843 6.1996.199 1014.01014.0 MKPOMKPO 9.5849.584 6.1726.172 1012.01012.0 KOHGKOHG 8.9268.926 6.1766.176 1015.01015.0 JEJUJEJU 6.8356.835 6.2246.224 968.8968.8

도 4 는 일 실시예에 따른 대상 지역의 기압 관측소 별 제1 예측 모델의 추정 기압을 그래프로 나타낸 것이다.4 is a graph showing estimated air pressure of a first prediction model for each air pressure observation station in a target area according to an exemplary embodiment.

도 4 는 도 3 에서 연속될 실시예이다. 따라서 도 4 의 대상 지역 및 기압 관측소는 도 3 과 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 4 를 참조하면, 위의 [표 1] 에서 산출된 기압 관측소별 기압 모델 계수 A, P, C 를 이용하여 추정된 제1 예측 모델의 추정 기압(초록색)과 글로벌 기압 모델의 추정 기압(파란색), 그리고 관측 기압(빨간색)이 시계열로 플로팅된 것을 알 수 있다. 도 4 의 그래프를 참조하면, 9개 기압 관측소 모두 글로벌 기압 모델의 추정 기압보다 본 발명의 제1 예측 모델의 추정 기압이 실제 관측 기압에 더 가까운 것을 확인할 수 있다.Fig. 4 is an embodiment that will continue from Fig. 3; Therefore, the target area and air pressure observation station of FIG. 4 are the same as those of FIG. 3, and overlapping descriptions will be omitted. 4, the estimated air pressure of the first prediction model (green) and the estimated air pressure of the global air pressure model (blue) estimated using the air pressure model coefficients A, P, and C for each air pressure station calculated in [Table 1] above. ), and the observed air pressure (red) is plotted as a time series. Referring to the graph of FIG. 4 , it can be confirmed that the estimated air pressure of the first prediction model of the present invention is closer to the actual observed air pressure than the estimated air pressure of the global air pressure model in all nine air pressure observation stations.

추가적으로, 아래의 [표 2] 는 관측 기압 대비 글로벌 기압 모델의 추정 기압과 본 발명의 제1 예측 모델의 추정 기압의 RMSE(root-mean-square deviation, 평균 제곱근 편차)를 나타낸 것이다. 보다 상세히, 관측 기압을 기준으로 왼쪽 열은 글로벌 기압 모델의 RMSE이고, 오른쪽 열은 제1 예측 모델의 RMSE이다. 표에서 확인 할 수 있는 바와 같이, 제1 예측 모델의 추정 기압의 RMSE가 더 낮은 것을 알 수 있다.Additionally, [Table 2] below shows the root-mean-square deviation (RMSE) of the observed air pressure, the estimated air pressure of the global air pressure model and the estimated air pressure of the first prediction model of the present invention. More specifically, based on the observed air pressure, the left column is the RMSE of the global air pressure model, and the right column is the RMSE of the first prediction model. As can be seen from the table, it can be seen that the RMSE of the estimated atmospheric pressure of the first prediction model is lower.

기상weather
관측소observatory
RMSE(hPa)RMSE (hPa)
글로벌 기압 모델global barometric model 제1 예측 모델1st prediction model DAEJDAEJ 6.66.6 4.74.7 SKMASKMA 6.56.5 4.94.9 SKCHSKCH 6.36.3 5.35.3 SBAOSBAO 7.27.2 4.54.5 BHAOBHAO 6.46.4 4.34.3 MKPOMKPO 6.66.6 4.64.6 MLYNMLYN 6.36.3 4.94.9 KOHGKOHG 6.46.4 4.74.7 JEJUJEJU 6.36.3 4.24.2

다음으로, 제2 예측 모델을 생성하는 단계는, 고도에 따라 달라지는 기압을 고려하여 공간에 대해 기압 모델을 모델링하는 단계이다. 제2 예측 모델은 정표고를 변수로 하는 단순 회귀 분석 식의 기압 모델로서, 관측 데이터를 이용하여 기압 모델 계수인 A, P, C 별로 기울기 T 1 및 바이어스 T 0 값을 산출한 후, 다시 산출된 T 1 , T 0 값이 대입된 단순 회귀 분석 식을 이용하여 정표고에 기초한 A, P, C 값의 추정값을 산출할 수 있다.Next, generating a second predictive model is modeling an air pressure model for space in consideration of air pressure that varies according to altitude. The second predictive model is a barometric pressure model with a simple regression analysis formula using the standard elevation as a variable. After calculating the slope T 1 and bias T 0 values for each barometric model coefficient A, P, and C using the observed data, the calculation is performed again. Estimates of A, P, and C values based on the standard elevation can be calculated using a simple regression analysis equation in which the values of T 1 and T 0 are substituted.

보다 상세히, 제2 예측 모델은 기압 관측소들의 정표고 h 로 기압 모델 계수 A, P, C 를 단순회귀분석하여 산출하는 아래의 [수학식 5]로 설계될 수 있으며, 제2 예측 모델은 기울기 T 1 , 바이어스 T 0 로 구성된다. 즉, 제2 기압 예측 모델에 따르면 제 기압 관측소 별 정표고에 대해 단순 회귀 분석으로 산출할 수 있다.In more detail, the second predictive model can be designed with the following [Equation 5] calculated by simple regression analysis of the pressure model coefficients A, P, and C with the stationary height h of the pressure stations, and the second predictive model has a slope T 1 , bias T 0 . That is, according to the second barometric pressure prediction model, it can be calculated by simple regression analysis on the standard elevation for each barometric pressure station.

A(or P,C)=f(h)=TA(or P,C)=f(h)=T 1,A(or P,C)1, A (or P, C) h + Th + T 0,A(or P,C)0,A (or P,C)

[수학식 5][Equation 5]

일 실시예에 따르면, 기압 모델 계수 A, P, C 별로 산출된 T 1 , T 0 는 아래의 [표 3] 과 같을 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상술한 기압 관측소들의 정표고와 기압 관측 데이터를 이용하여 T 1 , T 0 를 산출한 후, 산출된 T 1 , T 0 을 이용하여 다시 기압 모델 계수 A, P, C 의 정표고에 기초한 추정값을 산출하는 것이 가능하다.According to an embodiment, T 1 and T 0 calculated for each barometric model coefficient A, P, and C may be as shown in [Table 3] below. That is, according to an embodiment of the present invention, after calculating T 1 and T 0 using the above-described stationary heights and barometric pressure observation data of the barometric pressure stations, using the calculated T 1 and T 0 , the barometric pressure model coefficient A, It is possible to calculate estimates based on the normal elevations of P and C.

기압 모델 계수barometric model coefficients TT 1One TT 00 AA -0.0054300-0.0054300 9.2959.295 PP 0.00079060.0007906 6.1556.155 CC -0.1136000-0.1136000 1016.0001016.000

도 5 는 본 실시예에 따라 제1 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수와 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수를 그래프로 나타낸 것이다.5 is a graph showing barometric pressure model coefficients calculated from the first prediction model and barometric pressure model coefficients calculated from the second prediction model according to the present embodiment.

도 5 를 참조하면, 먼저 맨 위의 그래프부터 각각 제1 예측 모델에 의해 산출된 A, P, C (빨간색)이 플로팅되어 있다. 또한,기압 관측소들의 정표고(h)를 기초로 하여, 산출된 T 1 , T 0 를 이용하여 산출된 기압 모델 계수 A, P, C (초록색)이 플로팅되어 있다.Referring to FIG. 5, first, from the top graph , A, P, and C (red) calculated by the first prediction model are plotted. In addition, the barometric model coefficients A, P, and C (green) calculated using T 1 and T 0 calculated based on the normal elevations (h) of barometric stations are plotted.

마직막으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 예측 모델에 의해 정표고를 고려한 기압 모델 계수 A, P, C 의 추정값이 산출되었으므로, 추정값을 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 최종적인 기압 예측 모델을 생성할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면 시간에 따른 제1 예측 모델 및 공간에 따른 제2 예측 모델을 함께 고려하여 최종적으로 시공간으로 확장된 기압 예측 모델을 생성할 수 있다. 생성된 기압 예측 모델은 하기의 [수학식 6]과 같다. 제1 예측 모델과 마찬가지로, 일 실시예에 따른 기압 모델의 대상 지역은 한국이고, 기압 관측 데이터는 한국의 기압 관측소에서 측정한 데이터이므로, 기압 예측 모델의 명칭을 KP(Korea Pressure)라 할 수 있다. 그러나 모델의 명칭은 일 예시일 뿐 발명의 권리 범위가 모델의 명칭에 영향을 받지 않으며, 대상 지역 또한 한국으로 국한되지 않음은 물론이다.Finally, according to an embodiment of the present invention, since the estimated values of the barometric pressure model coefficients A, P, and C considering the normal elevation are calculated by the second predictive model, the estimated values are used as the final barometric pressure model coefficients of the first predictive model. It is possible to create a predictive barometric pressure model. That is, according to an embodiment, the air pressure prediction model extended in time and space may be finally generated by considering the first prediction model according to time and the second prediction model according to space together. The generated air pressure prediction model is as shown in [Equation 6] below. Like the first prediction model, since the target region of the barometric pressure model according to an embodiment is Korea, and the barometric pressure observation data is data measured at a barometric pressure station in Korea, the name of the barometric pressure prediction model can be referred to as KP (Korea Pressure). . However, the name of the model is only an example, and the scope of the right of invention is not affected by the name of the model, and the target area is not limited to Korea, of course.

KP=A(h)cos(2πt+P(h))+C(h)KP=A(h)cos(2πt+P(h))+C(h)

[수학식 6][Equation 6]

도 6 은 본 발명의 기압 예측 모델을 기반으로 산출된 기압값을 그래프로 나타낸 것이다.6 is a graph showing atmospheric pressure values calculated based on the atmospheric pressure prediction model of the present invention.

보다 상세히, 도 6 은 본 발명의 기압 예측 모델을 기반으로 산출된 기압(초록색)과 글로벌 기압 모델을 기반으로 산출된 기압(파란색), 그리고 기압 관측소의 실제 기압 관측 데이터(빨간색)의 비교 결과가 플로팅된 그래프들이다. 도 6 은 도 3 의 계속된 실시예로서, 도 6 의 대상 지역 및 기압 관측소는 도 3 과 동일하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In more detail, FIG. 6 shows the comparison result of the air pressure calculated based on the air pressure prediction model of the present invention (green), the air pressure calculated based on the global air pressure model (blue), and the actual air pressure observation data (red) of the air pressure station. These are plotted graphs. FIG. 6 is a continuation of FIG. 3, and the target area and barometric pressure station of FIG. 6 are the same as those in FIG. 3, and overlapping descriptions will be omitted.

도 6 을 참조하면 본 발명의 기압 예측 모델을 기반으로 산출된 기압이 글로벌 기압 모델을 기반으로 산출된 기압에 비해 실제 관측 기압에 더 가까운 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that the air pressure calculated based on the air pressure prediction model of the present invention is closer to the actual observed air pressure than the air pressure calculated based on the global air pressure model.

추가적으로, 아래의 [표 4] 는 실제 관측 기압 대비 글로벌 기압 모델의 추정 기압, 본 발명의 제1 예측 모델의 추정 기압, 그리고 본 발명의 기압 예측 모델의 RMSE을 나타낸 것이다. 보다 상세히, 관측 기압에 대비하여 첫번째 행은 글로벌 기압 모델의 RMSE이고, 두번째 행은 제1 예측 모델의 RMSE 로서, 첫번째 열 및 두번째 열의 RMSE 값은 상술한 [표 2]의 값과 동일하다. 또한 세번째 행은 실제 관측 기압 대비 기압 예측 모델의 RMSE 값이다. Additionally, [Table 4] below shows the estimated air pressure of the global air pressure model, the estimated air pressure of the first prediction model of the present invention, and the RMSE of the air pressure prediction model of the present invention against the actual observed air pressure. In more detail, in contrast to the observed air pressure, the first row is the RMSE of the global air pressure model, and the second row is the RMSE of the first prediction model, and the RMSE values of the first and second columns are the same as the values in Table 2 described above. Also, the third row is the RMSE value of the atmospheric pressure prediction model against the actual observed atmospheric pressure.

SiteSite RMSE(hPa)RMSE (hPa) 글로벌 기압 모델global barometric model 제1 예측 모델1st prediction model 기압 예측 모델barometric pressure prediction model DAEJDAEJ 6.66.6 4.74.7 4.84.8 SKMASKMA 6.56.5 4.94.9 5.05.0 SKCHSKCH 6.36.3 5.35.3 5.55.5 SBAOSBAO 7.27.2 4.54.5 4.64.6 BHAOBHAO 6.46.4 4.34.3 4.44.4 MKPOMKPO 6.66.6 4.64.6 4.64.6 MLYNMLYN 6.36.3 4.94.9 4.94.9 KOHGKOHG 6.46.4 4.74.7 4.74.7 JEJUJEJU 6.36.3 4.24.2 4.64.6

상기 [표 4] 를 참조하면, BHAO를 제외한 8개 관측소에서 기압 예측 모델과 제1 예측 모델의 RMSE 차이는 유사하거나 0.4 hpa 미만이며, 제1 예측 모델과 마찬가지로 기압 예측 모델은 글로벌 기압 모델에 비해 정확도가 우수하다. 즉, 제1 예측 모델 KPKP MS 모두 글로벌 기압 모델에 비해 정확한 기압 예측값을 가진다. 일 실시예에 따르면, 대상 지역을 한반도 전역으로 한정할 때, 기압 관측소 위치의 기압만을 추정할 수 있는 제1 예측 모델이 아닌 고도를 이용하여 기압을 추정할 수 있는 기압 예측 모델을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 제2 예측 모델은 정해진 기압 관측소 위치에 대해서만 기압 예측이 가능하기 때문에 대상 지역(예를 들어, 한반도) 전체를 대상으로 기압을 예측하는 경우에는 제1 예측 모델을 사용할 수 있다. 앞서 상술한 예시에서는 9개 기압 관측소의 관측 데이터만을 사용하였지만, 더욱 많은 위치에서의 기압 관측 데이터를 확보하여 본 발명의 기압 모델 수립 방법을 적용하는 경우, 본 발명의 기압 예측 모델의 기압 추정 정확도는 향상될 수 있다.Referring to [Table 4], the RMSE difference between the barometric pressure prediction model and the first prediction model at 8 stations except BHAO is similar or less than 0.4 hpa, and, like the first prediction model, the barometric pressure prediction model is larger than the global barometric pressure model. Accuracy is excellent. That is, both the first prediction models KP and KP MS have more accurate predicted atmospheric pressure values than the global atmospheric pressure model. According to one embodiment, when limiting the target area to the entire Korean Peninsula, it is preferable to use an air pressure prediction model capable of estimating air pressure using altitude, rather than a first prediction model capable of estimating only air pressure at the location of an air pressure observation station. do. However, since the second prediction model can predict air pressure only for a predetermined air pressure observation station location, the first prediction model can be used when air pressure is predicted for the entire target region (eg, the Korean Peninsula). In the above-described example, only the observation data of 9 air pressure observation stations was used, but when the method of establishing the air pressure model of the present invention is applied by securing the air pressure observation data at more locations, the air pressure estimation accuracy of the air pressure prediction model of the present invention is can be improved

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따라 기압 예측 모델을 수립하는 방법을 블록도로 나타낸 것이다.7 is a block diagram illustrating a method of establishing a pressure prediction model according to an embodiment of the present invention.

도 7 을 참조하면, 기압 모델 수립 장치는 시간에 대한 기압 예측 모델링을 수행한다(710). 보다 상세히, 기압 모델 수립 장치는 기압 관측소들의 관측 기압을 취득하고(711), 시간에 대한 제1 기압 예측 모델을 설계하며(712), 기압 관측 데이 터에 기반하여 제1 기압 예측 모델의 기압 모델 계수를 추정한다. 이때, 일 실시예에 따르면 제1 기압 예측 모델의 기설정된 대상 지역은 한반도 전역이고, 제1 기압 예측 모델은 KP ms 일 수 있다.Referring to FIG. 7 , the air pressure model establishment device performs air pressure prediction modeling with respect to time (710). More specifically, the air pressure model establishment device acquires the observed air pressure of air pressure stations (711), designs a first air pressure prediction model for time (712), and models the air pressure of the first air pressure prediction model based on the air pressure observation data (712). estimate the coefficients. In this case, according to an embodiment, a preset target region of the first atmospheric pressure prediction model may be the entire Korean Peninsula, and the first atmospheric pressure prediction model may be KP ms .

또한, 기압 모델 수립 장치는 공간에 대한 기압 예측 모델링을 수행한다(710). 보다 상세히, 기압 모델 수립 장치는 기압 관측소들의 정표고를 획득하고(721), 정표고에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 기압 예측 모델을 생성한다(722). 이때, 제1 기압 예측 모델에서 기압 모델 계수를 제2 기압 예측 모델에서 추정된 기압 모델 계수로 대체하여 기압 예측 모델을 생성할 수 있다.In addition, the air pressure model establishment device performs air pressure prediction modeling for space (710). In more detail, the barometric pressure model establishment device acquires the standard elevations of the barometric pressure stations (721), and generates a second atmospheric pressure prediction model that calculates estimated values of the atmospheric pressure model coefficients based on the standard elevations (722). At this time, the barometric pressure prediction model may be generated by replacing the barometric pressure model coefficients in the first barometric pressure prediction model with the barometric pressure model coefficients estimated in the second barometric pressure prediction model.

즉, 기압 모델 수립 장치는 시공간에 대한 기압 예측 모델을 생성할 수 있으며, 일 실시예에 따르면 기압 예측 모델은 KP 일 수 있다.That is, the air pressure model establishment device may generate a pressure prediction model for space and time, and according to an embodiment, the air pressure prediction model may be KP .

도 8 은 일 실시예에 따른 기압 모델 수립 장치의 블록도이다.8 is a block diagram of an apparatus for establishing a pressure model according to an exemplary embodiment.

도 8 의 기압 모델 수립 장치(800)는 도 1 의 기압 모델 수립 장치(30)일 수 있다. The atmospheric pressure model establishment apparatus 800 of FIG. 8 may be the atmospheric pressure model establishment apparatus 30 of FIG. 1 .

도 8 을 참조하면, 기압 모델 수립 장치(800)는 통신부(810), 프로세서(820) 및 DB(830)를 포함할 수 있다. 도 8 의 기압 모델 수립 장치(800)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 8 에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.Referring to FIG. 8 , an air pressure model establishment apparatus 800 may include a communication unit 810, a processor 820, and a DB 830. In the barometric pressure model establishment device 800 of FIG. 8 , only components related to the embodiment are shown. Accordingly, those skilled in the art can understand that other general-purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG. 8 .

통신부(810)는 다른 노드들과 유선/무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(810)는, 근거리 통신부(미도시), 이동 통신부(미도시) 및 방송 수신부(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The communication unit 810 may include one or more components that enable wired/wireless communication with other nodes. For example, the communication unit 810 may include at least one of a short-range communication unit (not shown), a mobile communication unit (not shown), and a broadcast reception unit (not shown).

DB(830)는 기압 모델 수립 장치(800) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 프로세서(820)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있다. DB(830)는 결제 정보, 사용자 정보 등을 저장할 수 있다. The DB 830 is hardware for storing various data processed in the air pressure model establishment device 800, and may store programs for processing and controlling the processor 820. The DB 830 may store payment information, user information, and the like.

DB(830)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.The DB 830 includes random access memory (RAM) such as dynamic random access memory (DRAM) and static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), and CD-ROM. ROM, Blu-ray or other optical disk storage, hard disk drive (HDD), solid state drive (SSD), or flash memory.

프로세서(820)는 기압 모델 수립 장치(800)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(820)는 DB(830)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 입력부(미도시), 디스플레이(미도시), 통신부(810), DB(830) 등을 전반적으로 제어할 수 있다. 프로세서(820)는, DB(830)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 기압 모델 수립 장치(800)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(820)는 도 1 내지 도 8에서 상술한 컨텐츠 기압 모델 수립 장치(2000) 또는 중개 기압 모델 수립 장치(3000)의 동작 중 적어도 일부를 제어할 수 있다.The processor 820 controls the overall operation of the barometric pressure model establishment device 800 . For example, the processor 820 may generally control an input unit (not shown), a display (not shown), a communication unit 810, and the DB 830 by executing programs stored in the DB 830. The processor 820 may control the operation of the atmospheric pressure model establishment device 800 by executing programs stored in the DB 830 . The processor 820 may control at least some of the operations of the content pressure model establishment device 2000 or the mediation pressure model establishment device 3000 described above with reference to FIGS. 1 to 8 .

프로세서(820)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.The processor 820 may include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), controllers, and microcontrollers. It may be implemented using at least one of micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.

본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.Embodiments according to the present invention may be implemented in the form of a computer program that can be executed on a computer through various components, and such a computer program may be recorded on a computer-readable medium. At this time, the medium is a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as a CD-ROM and a DVD, a magneto-optical medium such as a floptical disk, and a ROM hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as RAM, flash memory, and the like.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.Meanwhile, the computer program may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in the art of computer software. An example of a computer program may include not only machine language code generated by a compiler but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

일 실시예에 따르면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. According to one embodiment, the method according to various embodiments of the present disclosure may be included and provided in a computer program product. Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities. A computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store™) or between two user devices. It can be distributed (e.g., downloaded or uploaded) directly or online. In the case of online distribution, at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.

Claims (12)

기압 모델 수립 방법으로서,
복수개의 기압 관측소의 기압의 실제 관측 데이터를 획득하는 단계;
상기 관측 데이터에 기초하여, 시간에 따른 기압값을 추정하는 제1 예측 모델을 생성하는 단계;
상기 복수개의 기압 관측소 각각에 대한 정표고 값을 획득하고, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 예측 모델을 생성하는 단계; 및
상기 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수의 추정값을 상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 기압 예측 모델을 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 예측 모델은,
상기 정표고를 변수로 하는 단순 회귀 분석 식으로서 상기 관측 데이터를 이용하여 기압 모델 계수인 기압 진폭 A, 기압 주기 P 및 평균 기압 C 별로 기울기 T1 및 바이어스 T0 값을 산출한 후, 다시 산출된 T1, T0 값이 대입된 상기 단순 회귀 분석 식을 이용하여 상기 정표고에 기초한 A, P, C 값의 추정값을 산출하는, 기압 모델 수립 방법.
As a method for establishing a pressure model,
obtaining actual observation data of air pressure of a plurality of air pressure observation stations;
generating a first predictive model for estimating an air pressure value over time based on the observation data;
generating a second predictive model that obtains a standard elevation value for each of the plurality of barometric pressure stations and calculates an estimated value of a barometric model coefficient based on the standard elevation value; and
Generating a barometric pressure prediction model using an estimated value of the barometric pressure model coefficient calculated in the second prediction model as a barometric pressure model coefficient of the first prediction model;
The second predictive model,
As a simple regression analysis equation with the fixed elevation as a variable, the slope T1 and bias T0 values are calculated for each barometric pressure model coefficient, such as the barometric amplitude A, the barometric pressure period P, and the average barometric pressure C, using the observed data, and then the calculated T1, An air pressure model establishment method of calculating estimated values of A, P, and C values based on the standard elevation using the simple regression analysis equation in which the T0 value is substituted.
제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 기압 관측소는 기설정된 대상 지역 내에 존재하는 기압 관측소로서, 상기 기압 모델은 상기 기설정된 대상 지역의 기압 특성을 산출하는 기압 모델인, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 1,
The plurality of air pressure observation stations are air pressure observation stations existing in a preset target region, and the air pressure model is an air pressure model for calculating air pressure characteristics of the preset target region.
제 2 항에 있어서,
상기 관측 데이터의 측정 기압값과 상기 제1 예측 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차는, 상기 관측 데이터의 측정 기압값과 글로벌 기압 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차보다 작은, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 2,
Establishing a barometric pressure model in which the root mean square deviation between the measured atmospheric pressure value of the observation data and the atmospheric pressure value estimated by the first predictive model is less than the root mean square deviation between the measured atmospheric pressure value of the observed data and the atmospheric pressure value estimated by the global atmospheric pressure model method.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 예측 모델은, 계절 및 시간에 따른 기압 진폭, 주기 및 평균 기압을 기압 모델 계수로 가지는, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 1,
Wherein the first prediction model has, as air pressure model coefficients, air pressure amplitude, period, and average air pressure according to seasons and time, air pressure model establishment method.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 예측 모델은 상기 기압 모델 계수를 정현 함수 형태로 피팅하여 실수 형태의 연도에 따른 기압값을 추정하는 기압 추정 모델인, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 4,
Wherein the first prediction model is a barometric pressure estimation model for estimating the barometric pressure value according to the year in the form of a real number by fitting the barometric pressure model coefficients in the form of a sinusoidal function, the barometric model establishment method.
제 5 항에 있어서,
상기 복수개의 기압 관측소의 기압 관측 데이터에 기초하여, 상기 복수개의 기압 관측소 별로 상기 기압 진폭, 주기 및 평균 기압을 산출하는, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 5,
Based on the atmospheric pressure observation data of the plurality of atmospheric pressure observation stations, the atmospheric pressure amplitude, period and average atmospheric pressure are calculated for each of the plurality of atmospheric pressure observation stations.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 예측 모델은, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 진폭, 주기 및 평균 기압을 포함하는 기압 모델 계수의 추정값을 각각 산출하는, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 1,
Wherein the second predictive model calculates estimated values of pressure model coefficients including pressure amplitude, period, and average air pressure, respectively, based on the normal elevation value.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 관측 데이터의 측정 기압값과 상기 기압 예측 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차는, 상기 관측 데이터의 측정 기압값과 글로벌 기압 모델에서 추정된 기압값 간의 평균 제곱근 편차보다 작은, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 1,
A method of establishing a barometric pressure model in which the root mean square deviation between the measured barometric pressure value of the observation data and the barometric pressure value estimated from the barometric pressure prediction model is smaller than the root mean square deviation between the measured barometric pressure value of the observed data and the barometric pressure value estimated from the global barometric model .
제 1 항에 있어서,
상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수는 정표고에 관계없이 결정되고, 상기 기압 예측 모델의 기압 모델 계수는 정표고에 기초하여 결정되는, 기압 모델 수립 방법.
According to claim 1,
The atmospheric pressure model coefficient of the first prediction model is determined regardless of the normal elevation, and the atmospheric pressure model coefficient of the atmospheric pressure prediction model is determined based on the normal elevation.
기압 모델 수립 장치로서,
사용자 단말과 통신을 수행하는 통신부;
적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및
상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써 연산을 수행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
복수개의 기압 관측소의 기압의 실제 관측 데이터를 획득하고,
상기 관측 데이터에 기초하여, 시간에 따른 기압값을 추정하는 제1 예측 모델을 생성하며,
상기 복수개의 기압 관측소 각각에 대한 정표고 값을 획득하고, 상기 정표고 값에 기초하여 기압 모델 계수의 추정값을 산출하는 제2 예측 모델을 생성하고,
상기 제2 예측 모델에서 산출된 기압 모델 계수의 추정값을 상기 제1 예측 모델의 기압 모델 계수로서 사용하는 기압 예측 모델을 생성하고,
상기 제2 예측 모델은,
상기 정표고를 변수로 하는 단순 회귀 분석 식으로서 상기 관측 데이터를 이용하여 기압 모델 계수인 기압 진폭 A, 기압 주기 P 및 평균 기압 C 별로 기울기 T1 및 바이어스 T0 값을 산출한 후, 다시 산출된 T1, T0 값이 대입된 상기 단순 회귀 분석 식을 이용하여 정표고에 기초한 A, P, C 값의 추정값을 산출하는, 기압 모델 수립 장치.
As a barometric pressure model establishment device,
a communication unit that communicates with a user terminal;
a memory in which at least one program is stored; and
a processor that performs calculations by executing the at least one program;
the processor,
Acquiring actual observation data of air pressure of a plurality of air pressure stations,
Based on the observation data, a first predictive model for estimating the air pressure value over time is generated;
Obtaining a standard elevation value for each of the plurality of barometric pressure stations, and generating a second prediction model for calculating an estimated value of a barometric model coefficient based on the standard elevation value;
generating an air pressure prediction model using an estimated value of the air pressure model coefficient calculated in the second prediction model as a pressure model coefficient of the first prediction model;
The second predictive model,
As a simple regression analysis equation with the fixed elevation as a variable, the slope T1 and bias T0 values are calculated for each barometric pressure model coefficient, such as the barometric amplitude A, the barometric pressure period P, and the average barometric pressure C, using the observed data, and then the calculated T1, An air pressure model establishment device that calculates estimated values of A, P, and C values based on the standard elevation using the simple regression analysis equation in which the T0 value is substituted.
제 1 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium recording a program for executing the method of claim 1 on a computer.
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