KR100985553B1 - Device for controlling antenna - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나 안정화 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본체의 고정 운용시에는 틸트 센서를 이용하여 기울기를 감지하고 자이로 센서를 이용하여 풍압 자세 제어를 수행함으로써 풍압에 대한 보정을 수행하며, 본체의 이동 운용시에는 관성측정장치로 센서의 오차를 줄이고 응답 속도를 향상시키며 방위각 오차에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 함으로써, 방위각 센서와 고각 센서의 해상도(resolution)를 향상시킬 수 있고, 이를 통해 이동 후 고정 방식의 차량과 선박, 항공기 등은 물론, 진동이 심하고 회전반경이 작아 변화율이 심한 이동 중 차량에도 적용될 수 있으며, 기계적 브레이크를 추가로 사용하여 브레이크 작동을 이중화함으로써, 보다 보호기능을 강화시킬 수 있는 안테나 안정화 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 상기 위성통신 단말기의 기울기를 감지하는 틸트 센서(tilt sensor)와 상기 위성통신 단말기의 방위각을 감지하는 방위각 센서와 상기 방위각 센서의 오차를 보상하고 상기 위성통신 단말기의 풍압 자세 제어를 위한 자이로 센서를 구비하는 아날로그 변환반, 전체적인 제어와 상기 제어를 위한 알고리즘을 생성하는 중앙 제어반을 포함하는 하우징 결합체; 상기 하우징 결합체의 전면에 결합하며, 디스플레이를 위한 표시기 조립체를 구비하는 전면판 결합체; 및 상기 하우징 결합체의 후면에 결합하며 외부와의 인터페이스를 위한 커넥터(connector)를 구비하는 후면판 결합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 안정화 장치를 제공한다.
이성통신, 안테나 제어, 안테나 안정화, 자이로 센서, 기계적 브레이크, 해상도
The present invention relates to an antenna stabilization device. More specifically, during fixed operation of the main body, the tilt is sensed using the tilt sensor and the wind pressure posture control is performed using the gyro sensor to compensate for the wind pressure. By reducing errors, improving response speed, and compensating for azimuth errors, the resolution of azimuth sensors and elevation sensors can be improved. The present invention also relates to an antenna stabilization device that can be applied to a vehicle during a severe change rate due to high vibration and a small turn radius, and by using a mechanical brake to double the brake operation.
To this end, the present invention compensates the error of the tilt sensor (tilt sensor) for detecting the tilt of the satellite communication terminal and the azimuth sensor for detecting the azimuth of the satellite communication terminal and the azimuth sensor and controls the wind pressure attitude control of the satellite communication terminal An analog conversion panel having a gyro sensor for the housing assembly including a central control panel for generating overall control and an algorithm for the control; A front panel assembly coupled to the front surface of the housing assembly and having an indicator assembly for display; And a backplane assembly coupled to the rear surface of the housing assembly and having a connector for interfacing with the outside.
Heterogeneous Communications, Antenna Control, Antenna Stabilization, Gyro Sensor, Mechanical Brake, Resolution
Description
본 발명은 안테나 안정화 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본체의 고정 운용시에는 틸트 센서를 이용하여 기울기를 감지하고 자이로 센서를 이용하여 풍압 자세 제어를 수행함으로써 풍압에 대한 보정을 수행하며, 본체의 이동 운용시에는 관성측정장치로 센서의 오차를 줄이고 응답 속도를 향상시키며 방위각 오차에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 함으로써, 방위각 센서와 고각 센서의 해상도(resolution)를 향상시킬 수 있고, 이를 통해 이동 후 고정 방식의 차량과 선박, 항공기 등은 물론, 진동이 심하고 회전반경이 작아 변화율이 심한 이동 중 차량에도 적용될 수 있으며, 기계적 브레이크를 추가로 사용하여 브레이크 작동을 이중화함으로써, 보다 보호기능을 강화시킬 수 있는 안테나 안정화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna stabilization device. More specifically, during fixed operation of the main body, the tilt is sensed using the tilt sensor and the wind pressure posture control is performed using the gyro sensor to compensate for the wind pressure. By reducing errors, improving response speed, and compensating for azimuth errors, the resolution of azimuth sensors and elevation sensors can be improved. The present invention also relates to an antenna stabilization device that can be applied to a vehicle during a severe change rate due to high vibration and a small turn radius, and by using a mechanical brake to double the brake operation.
위성통신 단말기가 차량, 선박, 항공기 등에 장착될 경우, 이동 중에 단말기의 안테나가 위성에 대한 지향을 유지하고 위성을 정확하게 추적할 수 있도록 하는 안테나 안정화 장치가 필요하다.When the satellite communication terminal is mounted in a vehicle, ship, aircraft, etc., there is a need for an antenna stabilization device that enables the antenna of the terminal to maintain the orientation to the satellite and accurately track the satellite during the movement.
선박이나 항공기의 경우 회전시 회전 반경이 크고, 외부 환경에 의한 진동도 상대적으로 덜한 편이며, 운행 중 변화 상태가 완만하다. 따라서, 선박이나 항공기 에 장착되는 위성통신 단말기의 안테나 안정화 장치는 다소 센서의 성능이 떨어져도 큰 문제를 발생시키지 않을 수 있다. 이러한 선박 또는 항공기용 위성통신 단말기의 안테나 안정화 장치에 대해서는 몇몇 연구가 있어 왔다.In the case of ships or aircrafts, the radius of rotation is large during rotation, and the vibration caused by the external environment is relatively less, and the change state is smooth during operation. Therefore, the antenna stabilization device of the satellite communication terminal mounted on a ship or aircraft may not cause a big problem even if the performance of the sensor is somewhat degraded. There have been some studies on the antenna stabilization device of the satellite communication terminal for ships or aircrafts.
그러나, 차량의 경우 회전시 회전 반경이 상대적으로 작고, 외부 환경에 대한 진동도 큰 편이라서, 운행 중 변화 상태가 고르지 못하다. 이와 같이 이동 중 변화가 심한 차량에 장착되는 위성통신 단말기의 안테나 안정화 장치는 상기 선박 또는 항공기용을 그대로 적용할 경우 센서의 오차 범위가 커서 많은 오류가 발생할 수 있는 문제점이 있다. However, in the case of a vehicle, since the radius of rotation is relatively small and the vibration against the external environment is large, the change state of the vehicle is uneven. As described above, the antenna stabilization device of a satellite communication terminal mounted on a vehicle having a severe change in movement has a problem that a large error range of a sensor may occur when the ship or aircraft is used as it is.
차량의 경우 이동 중에는 안테나 안정화 장치를 작동하지 않다가 안테나의 안정화를 위해 차량을 정지시킨 후 안테나 안정화 장치를 작동시키는 이동 후 고정 방식이 존재한다. 그러나, 이와 같은 이동 후 고정 방식은 이동 중에는 위성을 추적하지 못하고 정지한 후에 위성 추적이 이루어지므로 실시간 추적이 힘들다는 문제점이 있다.In the case of a vehicle, there is a fixed post-movement method in which the antenna stabilization device is not operated during the movement but the vehicle is stopped to stabilize the antenna and then the antenna stabilization device is operated. However, such a fixed after moving method has a problem that real-time tracking is difficult because satellite tracking is performed after stopping without moving the satellite during movement.
또한, 차량 이동 중이나 정지시 풍압에 의해 안테나가 흔들려, 위성에 대한 지향이 유지되지 않고 센서값이 바뀌는 경우가 발생할 수 있다. 이를 위해 차량용 위성통신 단말기에는 풍압 자세제어를 위한 수단이 강구되어야 한다. In addition, when the vehicle moves or stops, the antenna may be shaken by wind pressure, and thus the sensor value may be changed without maintaining the orientation to the satellite. To this end, the vehicle satellite communication terminal should be provided with means for controlling the wind pressure attitude.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 듀얼 운용 방식으로 센서의 오차를 줄이고 응답 속도를 향상시키며 방위각 오차에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 함으로써 방위각 센서와 고각 센서의 해상도(resolution)를 향상시킬 수 있고, 이를 통해 이동 후 고정 방식의 차량과 선박, 항공기 등은 물론, 진동이 심하고 회전반경이 작아 변화율이 심한 이동 중 차량에도 적용될 수 있으며, 기계적 브레이크를 추가로 사용하여 브레이크 작동을 이중화함으로써, 보다 보호기능을 강화시킬 수 있는 안테나 안정화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, the dual resolution method to reduce the error of the sensor, improve the response speed and compensation for the azimuth error can be achieved by the resolution (resolution) of the azimuth sensor and the elevation sensor It can be applied to vehicles and ships, aircrafts, etc. of fixed type after moving, as well as to vehicles during severe movements due to severe vibration and small turning radius. The object of the present invention is to provide an antenna stabilization device capable of further strengthening a protection function by redundancy.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 안테나 안정화 장치는 본체에 부착된 위성통신 단말기의 위성 지향 유지 및 추적을 위한 안테나 안정화 장치에 있어서, 상기 위성통신 단말기의 기울기를 감지하는 틸트 센서(tilt sensor)와 상기 위성통신 단말기의 방위각을 감지하는 방위각 센서와 상기 방위각 센서의 오차를 보상하고 상기 위성통신 단말기의 풍압 자세 제어를 위한 자이로 센서를 구비하는 아날로그 변환반, 전체적인 제어와 상기 제어를 위한 알고리즘을 생성하는 중앙 제어반을 포함하는 하우징 결합체; 상기 하우징 결합체의 전면에 결합하며, 디스플레이를 위한 표시기 조립체를 구비하는 전면판 결합체; 및 상기 하우징 결합체의 후면에 결합하며 외부와의 인터페이스를 위한 커넥터(connector)를 구비하는 후면판 결합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.An antenna stabilization device according to the present invention devised to achieve the above object is a tilt sensor for detecting an inclination of the satellite communication terminal in the antenna stabilization device for maintaining the satellite orientation and tracking of the satellite communication terminal attached to the main body (tilt) sensor) and an analog converter for detecting an azimuth angle of the satellite communication terminal and a gyro sensor for compensating the error of the azimuth angle sensor and controlling the wind pressure attitude of the satellite communication terminal, overall control and an algorithm for the control. A housing assembly comprising a central control panel for generating a; A front panel assembly coupled to the front surface of the housing assembly and having an indicator assembly for display; And a backplane assembly coupled to the rear surface of the housing assembly and having a connector for interfacing with the outside.
또한, 상기 자이로 센서는 관성측정장치(IMU)에 내장될 수 있다.In addition, the gyro sensor may be embedded in an inertial measurement unit (IMU).
또한, 상기 본체의 고정 운용시에는 상기 틸트 센서를 이용하고, 상기 본체의 이동 운용시에는 상기 관성측정장치를 이용할 수 있다.The tilt sensor may be used for fixed operation of the main body, and the inertial measurement device may be used for movement operation of the main body.
또한, 상기 안테나 안정화 장치는 상기 본체의 고정 운용시에 상기 자이로 센서에 의한 풍압 자세 제어를 추가로 수행할 수 있다.The antenna stabilization device may further perform wind pressure posture control by the gyro sensor during the fixed operation of the main body.
또한, 상기 하우징 결합체는 상기 위성통신 단말기의 안테나 방향을 조정하기 위한 모터를 구동하는 모터 구동기를 포함할 수 있다.In addition, the housing assembly may include a motor driver for driving a motor for adjusting the antenna direction of the satellite communication terminal.
또한, 상기 아날로그 변환반은 상기 모터의 회전을 제어하기 위한 브레이크를 포함할 수 있다.In addition, the analog conversion panel may include a brake for controlling the rotation of the motor.
또한, 상기 브레이크는 전기적 브레이크와 기계적 브레이크를 포함할 수 있다.In addition, the brake may include an electric brake and a mechanical brake.
또한, 상기 전기적 브레이크는 서보 앰프(Servo Amp)를 통한 전기적 신호에 의해 상기 모터의 회전을 제어할 수 있다.In addition, the electric brake may control the rotation of the motor by an electrical signal through a servo amplifier.
또한, 상기 기계적 브레이크는 방위각을 제어하기 위한 리미트 스위치(limit switch)와, 고각을 제어하기 위한 리미트 스위치를 포함할 수 있다.In addition, the mechanical brake may include a limit switch for controlling the azimuth angle and a limit switch for controlling the elevation angle.
또한, 상기 기계적 브레이크는 안테나 격납(stow)시 반사판과 쉘터(shelter)를 보호하기 위한 리미트 스위치를 더 포함할 수 있다.In addition, the mechanical brake may further include a limit switch for protecting the reflector and the shelter during antenna storage.
본 발명에 의하면 본체의 고정 운용시에는 틸트 센서를 이용하여 기울기를 감지하고 자이로 센서를 이용하여 풍압 자세 제어를 수행함으로써 풍압에 대한 보정을 수행하며, 본체의 이동 운용시에는 관성측정장치로 센서의 오차를 줄이고, 응답 속도를 향상시키며, 방위각 오차에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 함으로써, 방위각 센서와 고각 센서의 해상도(resolution)를 10-3 ~ 10-4까지 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, during the fixed operation of the main body, the tilt sensor is sensed using the tilt sensor and the wind pressure posture control is performed using the gyro sensor to perform correction for the wind pressure. By reducing the error, improving the response speed, and compensation for the azimuth error, the resolution of the azimuth sensor and the elevation sensor can be improved to 10 -3 to 10 -4 .
또한, 본 발명에 의하면 보다 정확도를 향상시킴으로써 이동 후 고정 방식의 차량과 선박, 항공기 등은 물론, 진동이 심하고 회전반경이 작아 변화율이 심한 이동 중 차량에도 적용될 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by improving the accuracy, there is an effect that can be applied to the vehicle of the fixed system and the ship, aircraft, etc., after the movement, as well as severe vibration rate and small change in the radius of rotation.
또한, 본 발명에 의하면 기계적 브레이크를 추가로 사용하여 브레이크 작동을 이중화함으로써, 보다 보호기능을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by additionally using a mechanical brake to double the brake operation, there is an effect that can further strengthen the protective function.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나 안정화 장치의 계통도이다. 본 발명이 바람직한 실시예에 따른 안테나 안정화 장치는 차량을 비롯하여 선박 및 항공기에 탑재되는 위성통신 단말기의 위성 지향을 유지하고 정확한 위성 추적을 위해 구비된다. 이하에서는 위성통신 단말기가 탑재되는 차량, 선박 및 항공기 등을 통칭하여 "본체"라 하기로 한다.1 is a system diagram of an antenna stabilization apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Antenna stabilization apparatus according to an embodiment of the present invention is provided for maintaining the satellite orientation of the satellite communication terminal mounted on the ship, aircraft and aircraft, and accurate satellite tracking. Hereinafter, a vehicle, a ship, and an aircraft on which a satellite communication terminal is mounted will be collectively referred to as a "body".
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나 안정화 장치는, 도 1을 참조하면, 전면판 결합체(100), 하우징 결합체(200), 후면판 결합체(300)를 포함하여 형성된다. 전면판 결합체(100)와 하우징 결합체(200) 사이 및 하우징 결합체(200)와 후면판 결합체(300) 사이는 포선(harness)에 의해 전기적으로 연결된다. An antenna stabilization apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, referring to Figure 1, is formed including a
전면판 결합체(100)는 안테나 안정화 장치의 전면에 위치하여 전원 동작 상태를 표시하고, 입력부와 출력부를 구비한다. 입력부로는 키(key) 조립체(120)가 구비될 수 있고, 출력부로는 표시기 조립체(110)가 구비될 수 있다. The
키 조립체(120)는 사용자가 필요한 수치를 입력할 수 있도록 키보드가 구비된 키 패드(122)와, 키 패드(122)의 입력을 전기적인 신호로 변환하는 키 반(124)를 구비한다.The
표시기 조립체(110)는 안테나의 고각과 방위각, 모터 구동 상황 등을 디스플레이하는 표시기(112)와, 상기 표시기(112)를 구동시키기 위한 표시기 연결반(114)을 구비한다. 예컨대, 표시기(112)로는 7인치 와이드 엘씨디(LCD) 패널이 사용될 수 있으며, 다른 규격과 다른 종류의 디스플레이 장치도 가능함은 물론이다.The
하우징 결합체(200)는 전원 모듈(210), 중앙 제어반(212), 아날로그 변환 반(214), 모체반(220), 모터 구동기(222, 224)를 포함한다. 또한, 하우징 결합체(200)는 점검 보드(216)를 더 포함할 수 있다.The
전원 모듈(210)은 안테나 안정화 장치에 전원을 공급하는 부분으로, 직류/직류 변환반(DC/DC Converter)과 교류/직류 변환반(AC/DC Converter)을 구비한다. 예컨대, 직류/직류 변환반은 15V의 직류 전압을 입력으로 받아 5V의 직류 전압을 출력할 수 있다. 교류/직류 변환반은 115V의 교류 전압을 입력으로 받아 12V의 직류 전압을 출력할 수 있다.The
중앙 제어반(212)은 안테나 안정화 장치의 전체적인 제어를 담당하고, 이를 위하여 제어 알고리즘을 생성한다. The
아날로그 변환반(214)은 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하며, 상기 중앙 제어반(212)의 알고리즘에 의해 제어된다. 아날로그 변환반(214)은 센서와, 모터를 제어하기 위한 브레이크를 구비한다.The analog converter 214 receives a digital signal and converts it into an analog signal, and is controlled by the algorithm of the
센서는 틸트 센서(tilt sensor), 방위각 센서, 고각 센서, 자이로 센서를 포함한다.Sensors include tilt sensors, azimuth sensors, elevation sensors, gyro sensors.
틸트 센서는 위성통신 단말기의 기울기를 감지한다. 틸트 센서는 기울기 센서라고도 하며, 수평면을 기준으로 본체의 기울어진 각도를 감지한다.The tilt sensor detects the tilt of the satellite communication terminal. The tilt sensor is also called an inclination sensor and detects an inclination angle of the main body based on a horizontal plane.
방위각 센서와 고각 센서는 각각 위성통신 단말기의 방위각과 고각을 감지한다. The azimuth sensor and the elevation sensor detect the azimuth and elevation of the satellite communication terminal, respectively.
자이로 센서(Gyro sensor)는 축대칭인 고속 회전체의 관성 공간에서의 방향측정이나 관성 공간에 대한 회전 각속도의 측정에 사용되는 기구이다. 이러한 자이 로 센서를 이용하여 차량, 항공기, 선박 등의 방향과 평형성을 측정할 수 있다. 자이로 센서는 관성측정장치(IMU, Inertia Measurement Unit)에 내장될 수 있다. 관성측정장치는 유/무인 항공기, 발사체 및 인공위성 등의 항법 및 제어에 핵심적인 역할을 수행하는 것으로, 일례로 자유공간을 비행하는 항공기의 6 자유도 운동을 측정하기 위하여 자이로와 가속도계를 각각 3개 이상씩 사용하여 서로 직교하도록 배치할 수 있다. 또한, 관성측정장치는 센서의 고유오차 및 센서배치에 따른 오차 등을 보상한 결과를 일정한 형태로 시스템에 제공하기 때문에, 오차 보정 과정 및 간단한 프로세서 보드를 내장하고 있다.A gyro sensor is a mechanism used for measuring the direction of rotation in the inertial space of an axisymmetric high speed rotor or the rotational angular velocity with respect to the inertial space. Such a gyro sensor can be used to measure the direction and balance of vehicles, aircraft, ships, and the like. Gyro sensors can be embedded in an Inertia Measurement Unit (IMU). Inertial measurement devices play a key role in navigation and control of manned and unmanned aircraft, projectiles and satellites. For example, three gyro and accelerometers are used to measure the six degrees of freedom of an aircraft in free space. It can be arrange | positioned so that it may mutually orthogonally use each other. In addition, since the inertial measurement device provides the system with the result of compensating for the inherent error of the sensor and the error due to the sensor arrangement in a certain form, the inertia measuring process and a simple processor board are incorporated.
틸트 센서는 본체가 고정된 경우 본체의 기울기를 충분히 측정할 수 있다. 그러나, 본체의 이동시에는 오차 범위가 커서 그 정확도가 떨어진다. 또한, 방위각 센서의 경우 주변의 자기장과 전기장 변화에 의해 오차가 증가한다. 더욱이, 풍압에 의한 안테나 흔들림으로 위성에 대하여 안테나가 틀어지는 현상을 방지하기 위한 풍압 자세 제어가 필요하다.The tilt sensor can sufficiently measure the inclination of the main body when the main body is fixed. However, when the main body moves, the error range is large and the accuracy thereof is lowered. In addition, in the case of the azimuth sensor, the error increases due to the change of the surrounding magnetic and electric fields. Furthermore, it is necessary to control the wind pressure attitude to prevent the antenna from twisting with respect to the satellite due to the shaking of the antenna due to the wind pressure.
본 발명에서는 본체의 고정 운용시에는 틸트 센서를 이용하여 기울기를 감지하여 위성에 대한 트랙킹(tracking)을 수행하고, 자이로 센서를 이용하여 풍압 자세 제어를 수행함으로써 풍압에 대한 보정을 수행한다. 한편, 본체의 이동 운용시에는 관성측정장치를 소스(source)로 사용함으로써 센서의 오차를 줄이고, 응답 속도를 향상시키며, 방위각 오차에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 한다. 본 발명에서는 이러한 듀얼(Dual) 방식을 적용하여 방위각 센서와 고각 센서의 해상 도(resolution)를 10-3 ~ 10-4까지 향상시킬 수 있다.In the present invention, during the fixed operation of the main body, the tilt is detected using the tilt sensor to track the satellite, and the wind pressure posture control is performed using the gyro sensor to perform correction for the wind pressure. On the other hand, when moving the main body by using the inertial measurement device as a source (source) to reduce the error of the sensor, improve the response speed, and to compensate for the azimuth error. In the present invention, the resolution of the azimuth sensor and the elevation sensor may be improved to 10 −3 to 10 −4 by applying the dual method.
모터 구동기(222, 224)는 위성통신 단말기의 안테나 방향을 조정하기 위한 모터를 구동하는 부분이다. 모터 구동기(222, 224)는 방위각 파트(222)와 고각 파트(224)를 구비하며, 방위각 파트(222)와 고각 파트(224)는 각각 서보 앰프(Servo Amp)를 포함한다.The
서보 앰프는 전달받은 지령에 의해 모터가 동작되도록 계자전류(field current)를 흐르게 하는 기능을 담당한다. 즉 서보 앰프는 지령과 같은 출력이 나오도록 조정한다. 도시되지 않았으나, 서보 앰프는 서보 모터를 구동하기 위해 전류를 공급하는 파워부와, 지령과 현재치를 비교하여 편차가 0이 되도록 제어하는 역할을 하는 제어부를 구비한다.The servo amplifier is responsible for flowing a field current to operate the motor according to the received command. That is, the servo amplifier adjusts to output the same as the command. Although not shown, the servo amplifier includes a power unit for supplying current to drive the servo motor, and a control unit for controlling the deviation to be zero by comparing the command with the present value.
파워부는 정류기와 대용량 콘덴서를 구비하여 교류인 상용전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부와, 직류를 교류로 변환하는 인버터부로 구성된다.The power unit includes a rectifier and a large-capacity capacitor, and includes a converter unit for converting commercial power, which is AC, to a DC power source, and an inverter unit for converting DC, to AC.
제어부는 인코더에서 오는 현재치와 지령치를 비교하여 각각 위치, 속도, 전류를 제어하는 위치 제어부, 속도 제어부 및 전류 제어부를 구비한다. The control unit includes a position control unit, a speed control unit, and a current control unit that control the position, the speed, and the current, respectively, by comparing the present value and the command value coming from the encoder.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기계적 브레이크의 계통도이다.2 is a schematic diagram of a mechanical brake according to a preferred embodiment of the present invention.
브레이크는 상기 모터의 회전을 제어하기 위한 것으로, 전기적인 브레이크와 기계적인 브레이크의 조합으로 구성된다.The brake is for controlling the rotation of the motor, and is composed of a combination of an electric brake and a mechanical brake.
전기적인 브레이크는 상기 서보 앰프를 거친 전기 신호에 의해 제어된다. 기계적인 브레이크는 서보 앰프의 제어를 받지 않고 물리적(기계적) 신호로 제어된 다. 이를 위해 기계적 브레이크는 서보 모터의 회전을 중지시키는 다수의 리미트 스위치(limit switch)를 구비한다. The electrical brake is controlled by an electrical signal via the servo amplifier. Mechanical brakes are controlled by physical (mechanical) signals without the control of the servo amplifier. For this purpose, the mechanical brake has a number of limit switches to stop the rotation of the servo motor.
리미터 스위치로는 방위각을 제어하기 위한 리미트 스위치(도 2의 ⓐ), 고각을 제어하기 위한 리미트 스위치(도 2의 ⓒ), 안테나 격납(stow)시 반사판과 쉘터(shelter)를 보호하기 위한 리미트 스위치(도 2의 ⓑ) 등이 있다. 또한, 안테나 격납시 쉘터 윗부분에 장착이 되었는지를 알려주는 신호를 제어하는 리미트 스위치(도 2의 ⓔ)와 안테나 격납시에 일정한 각도 이상 접혔다는 것을 알려주는 신호를 제어하는 리미트 스위치(도 2의 ⓕ)가 구비될 수 있다. 상기 리미트 스위치들은 Normal Close(N.C) 접점 방식을 이용하여 보다 안전성을 향상시킬 수 있다.Limiter switches include limit switches for controlling azimuth angles (a in FIG. 2), limit switches for controlling high angles (c in FIG. 2), and limit switches for protecting reflectors and shelter during antenna storage. (Ⓑ of FIG. 2). In addition, a limit switch (ⓔ in FIG. 2) that controls a signal indicating whether or not the antenna is mounted on the upper part of the shelter when the antenna is stored, and a limit switch that controls a signal indicating that the antenna is folded over a predetermined angle during the antenna storage (FIG. 2). Ⓕ) may be provided. The limit switches can be improved more safety by using the Normal Close (N.C) contact method.
이와 같이 본 발명에서는 모터 회전을 제어하기 위한 브레이크로 전기적 브레이크를 보완하기 위해 기계적 브레이크를 사용하여 브레이크 작동을 이중화함으로써, 보다 보호기능을 강화시킬 수 있다.As described above, in the present invention, the brake function is doubled by using a mechanical brake to complement the electric brake as a brake for controlling the rotation of the motor, thereby further enhancing the protection function.
모체반(220)은 전원 모듈(210), 중앙 제어반(212), 아날로그 변환반(214) 등에 대한 카드 인터페이스(interface)를 제공하는 일종의 마더보드(motherboard)에 해당한다.The
후면판 결합체(300)는 하우징 결합체(200)이 후면에 결합하며 외부와의 인터페이스를 위한 커넥터(connector)를 구비한다. 상기 커넥터는 서보 앰프용 AC전원 케이블, 방위각 모터 센서 신호 케이블, 방위각 모터 구동 신호 케이블, 안테나 안정화 장치 전원/신호 케이블, 고각 모터 센서 신호 케이블, 고각 모터 구동 신호 케이블 등과 결합하여 외부와의 인터페이스를 이룬다.The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
본 발명은 안테나 안정화 장치로, 이동중인 차량은 물론 선박, 항공기 등에 탑재되어 위성에 대한 지향을 유지하고 실시간으로 위성 추적을 수행할 수 있어 각종 위성통신 단말기에 널리 이용될 수 있다.The present invention is an antenna stabilization device, mounted on a moving vehicle as well as a ship, aircraft, etc. can maintain the orientation to the satellite and perform satellite tracking in real time can be widely used in various satellite communication terminals.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나 안정화 장치의 계통도,1 is a schematic diagram of an antenna stabilization device according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기계적 브레이크의 계통도이다.2 is a schematic diagram of a mechanical brake according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 - 전면판 결합체 110 - 표시기 조립체100-faceplate assembly 110-indicator assembly
120 - 키 조립체 200 - 하우징 결합체120-key assembly 200-housing assembly
210 - 전원 모듈 212 - 중앙 제어반210-Power Module 212-Central Control Panel
214 - 아날로그 변환반 216 - 점검보드214-Analog Converter Board 216-Access Board
220 - 모체반 222, 224 - 모터 구동기220-
300 - 후면판 결합체300-backplane assembly
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