JP2020167679A - 多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の衛星環境で所望の衛星を推定および追跡する、衛星追跡アンテナシステムを提供する。【解決手段】衛星追跡アンテナシステムは、衛星信号を受信するアンテナ部１００と、衛星放送受信機２００と、衛星信号の出力手段３００とで構成する。アンテナ部１００は、衛星信号を受信するアンテナ１００と、衛星信号の周波数を中間周波数に変換する衛星信号変換部１２０と、衛星信号の強度を感知する信号強度検出部１３０と、衛星信号の強度情報とメモリ部１４１に格納されている衛星軌道情報を用いて、ターゲット衛星を推定して追跡する制御部１６０と、モータ部１５０と、を含む。衛星追跡アンテナシステムは、多数の衛星環境で、ターゲット衛星を正確に追跡する。【選択図】図３

Description

本発明は、多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法に関し、より詳細には、ＩＤＵ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｕｎｉｔ）がなくても、多数の衛星環境で所望の衛星を推定し追跡することができる多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法に関する。

ヨーロッパには衛星が多く、各衛星には、同じ偏波と中継器が多くて衛星信号が重なることが多い。

各衛星ごとに相違する軌道で設定されているため、仰角および方位角は相違するが、その軌道の間隔が稠密で別の衛星判別なしには受信している衛星信号がターゲット衛星の衛星信号であるか確信することができない。

そのため、かかる問題を解消するために、衛星中継器の情報から取得する偏波情報と周波数情報などにより、ターゲット衛星を１次推定し、ＩＤＵ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｕｎｉｔ）でターゲット衛星の偏波、シンボルレート（Ｓｙｍｂｏｌ ｒａｔｅ）、周波数などを確認して一致するかを判断し、ＮＩＤ（Ｎｅｔｗｏｒｋ ＩＤ）データベースにより検出された衛星信号に含まれているＮＩＤと一致するかを判断することで、ターゲット衛星の追跡の正確度を向上させている。

すなわち、従来のＩＤＵは、アンテナのオン／オフを制御し、アンテナの状態をモニタリングすることができ、チューナの制御により、多数の衛星環境でターゲット衛星の推定および追跡を行うことができ、アンテナシステムの必須の構成であった。しかし、アンテナとＩＤＵおよびセットトップボックスの連結および設置方法が非常に複雑で、専門家でない一般のユーザは、直接設置またはメンテナンスすることが困難である。

また、衛星状況の変化に伴い、追跡周波数、偏波などをアップデートするためのアンテナのファームウエアアップデートを行うためには、別の格納手段によるファームウエアアップデートデータのダウンロードの過程を行った後、ダウンロードしたファームウエアアップデートデータをＩＤＵにアップロードしてアンテナのファームウエアアップデートが行われるようにする不都合の問題がある。

さらに、車両に設けられている車両バッテリーに連結されている既存のアンテナシステムは、ＩＤＵから電源を供給するため、電流消耗量が制限されず、車両バッテリーの消耗が大きくなることを避けることができない。

これに関し、ＫＲ０３９２２５３Ｂ１では、同一偏波および同一周波数の多重の衛星信号が存在する環境で移動中に所望の衛星信号を受信することができ、受信地域の変更による衛星の受信信号レベル、追跡周波数および追跡チャンネルの帯域幅などの変化に対処できる能動アンテナシステムおよび追跡制御方法について開示している。

かかる従来技術の問題を解消するために、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法では、ＩＤＵ連結なしに多数の衛星環境で所望の衛星（すなわち、ターゲット衛星）を推定および追跡することを目的とする。

ＫＲ１０−０３９２２５３Ｂ１（２００３．０７．０９）

本発明は、上述のような従来技術の問題を解決するために導き出されたものであり、ＩＤＵ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｕｎｉｔ）がなくても、多数の衛星環境で所望の衛星を推定し追跡することができる多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、ＩＤＵを使用しないことで、電流消耗が少ない低電流アンテナシステムを提供することを目的とする。

本発明による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムは、多数の衛星環境で、少なくとも一つの衛星から衛星信号を受信するアンテナ１１０と、前記アンテナ１１０で受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換する衛星信号変換部１２０と、前記衛星信号変換部１２０で周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知する信号強度検出部１３０と、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号の強度情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を用いて、前記衛星信号に相当するターゲット衛星を推定して追跡する制御部１４０とを含むアンテナ部１００と、前記アンテナ部１００から伝送される前記衛星信号を出力手段３００に伝送する衛星放送受信機２００とを含み、前記制御部１４０は、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号に相当する衛星位置情報を演算した後、演算した前記衛星位置情報と予め格納されている多数の衛星の軌道関連情報を比較分析し、ターゲット衛星を推定することを特徴とする。

前記信号強度検出部１３０は、前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値より大きい場合にのみ前記衛星信号の強度を感知することができる。

また、前記アンテナ部１００は、多数の衛星の軌道関連情報をデータベース化して格納および管理するメモリ部１４１をさらに含むことができ、前記制御部１４０は、前記メモリ部１４１の前記軌道関連情報と前記衛星位置情報を比較分析し、前記アンテナ１１０を基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算することができる。

また、前記制御部１４０は、演算した前記衛星の軌道間隔情報のうち最も近接した軌道間隔の衛星をターゲット衛星として推定することができる。

また、前記アンテナ部１００は、推定した前記ターゲット衛星の位置に前記アンテナ１１０を移動させるモータ部１５０と、前記制御部１４０の駆動信号によって前記モータ部１５０を駆動させるモータ駆動部１６０とをさらに含むことができる。

前記本発明による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムは、入力信号によって、前記アンテナ部１００を制御するための制御信号を生成するアプリケーションがインストールされたユーザ端末部４００をさらに含むことができる。

また、前記アンテナ部１００は、前記ユーザ端末部４００と近距離通信を行うための通信部１７０をさらに含むことができ、前記通信部１７０は、前記ユーザ端末部４００との近距離通信によりターゲット衛星を推定および追跡するための前記制御信号の伝送を受けることができる。

本発明による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法は、多数の衛星環境でのアンテナ部で、少なくとも一つの衛星から衛星信号を受信する衛星信号受信ステップ（Ｓ１００）と、前記アンテナ部で、前記衛星信号受信ステップ（Ｓ１００）によって受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換する衛星信号の周波数変換ステップ（Ｓ２００）と、前記アンテナ部で、前記衛星信号の周波数変換ステップ（Ｓ２００）によって周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知する衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）と、前記アンテナ部で、前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）によって感知した前記衛星信号の強度情報に相当する衛星位置情報を演算する衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）と、前記アンテナ部で、前記衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）によって演算した前記衛星位置情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を比較分析し、前記衛星信号に相当するターゲット衛星を推定する衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）と、前記アンテナ部で、前記衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）によって推定した前記ターゲット衛星の位置にアンテナを移動させる衛星位置追跡ステップ（Ｓ６００）とを含み、前記衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）では、前記衛星位置情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を比較分析し、前記アンテナを基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算した後、最も近接した軌道間隔の衛星を前記ターゲット衛星として推定することを特徴とする。

前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）では、前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値より大きい場合にのみ前記衛星信号の強度を感知することができる。

本発明による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法は、前記アンテナ部で、ユーザ端末部からターゲット衛星を推定および追跡するための制御信号の入力を受ける制御ステップ（Ｓ１０）をさらに含むことができる。

前記のような構成による本発明による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法は、ＩＤＵを使用しなくても多数の衛星環境で所望の衛星（ターゲット衛星）を推定および追跡できることから、低電力のアンテナシステムを構成できるという利点がある。

また、ＩＤＵを必要としないことから、アンテナシステム自体の設置費用を低減することができ、且つ従来のアンテナシステムと比較して、アンテナ部を衛星放送受信機に直接連結できることから、連結および設置が簡単で、一般のユーザも容易に管理することができるという利点がある。

さらに、衛星環境の変化に伴い、追跡周波数、偏波などをアップデートするためのアンテナのファームウエアアップデートを行う場合、ユーザ端末部との通信によりファームウエアのアップロードだけでなく、制御のためのインターフェース支援が可能であるという利点がある。

従来の衛星追跡アンテナシステムの構成例示図である。 本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムの構成例示図である。 本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムの構成図である。 本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた衛星追跡方法のフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法について詳細に説明する。以下で紹介する図面は、当業者に本発明の思想を充分に伝達するために例として提供されるものである。したがって、本発明は、以下に挙げられる図面に限定されず、他の形態に具体化されてもよい。また、明細書の全般にわたり同じ参照番号は同じ構成要素を示す。

この際、使用される技術用語および科学用語において他の定義がない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が通常理解している意味を有し、下記の説明および添付の図面で本発明の要旨を不明瞭にし得る公知の機能および構成に関する説明は省略する。

さらに、システムは、必要な機能を行うために組織化し規則的に相互作用する装置、ツールおよび手段などを含む構成要素の集合を意味する。

従来の衛星追跡アンテナシステムは、図１に図示されているように、アンテナ、ＩＤＵ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｕｎｉｔ）、衛星放送受信機（Ｓｅｔ ｔｏｐ ｂｏｘ）および出力手段（ＴＶ）からなることが一般的である。

ヨーロッパのように、多数の衛星がある環境では、各衛星に対する同じ偏波と中継器が多くて、衛星信号の重なりが不可避である（例えば、ヨーロッパでは、ＡＳＴＲＡ １、２、３、４、Ｈｏｔｂｉｒｄ、Ｅｕｔｅｌｓａｔ ９Ｅ、Ｅｕｔｅｌｓａｔ ５Ｗ、Ｔｕｒｋｓａｔ、Ｈｅｌｌａｓａｔ、Ｈｉｓｐａｓａｔなどの衛星信号が重なることが多い。）。

このように、衛星が多く、周波数の重なりが多い場合、衛星の判別なしに正確なターゲット衛星を確信することができない。

そのため、衛星中継器情報による偏波情報と周波数情報などで１次推定を行った後、ＩＤＵによるターゲット衛星の偏波情報、シンボルレート（Ｓｙｍｂｏｌ ｒａｔｅ）情報、追跡周波数情報などを確認し、ＮＩＤデータベースによるターゲット衛星の同一番号を確認することで、ターゲット衛星を追跡することが一般的である。

これとは異なり、韓国と日本の場合、韓国衛星と日本衛星は互いに近接して位置しているが、カバレッジやスペクトル上の中継器が重ならないため、ＮＩＤ対照がなくても追跡周波数の選択によるターゲット衛星の追跡が可能である。

すなわち、衛星があると判断すると、当該地点を追跡するように設定することから、ＩＤＵがなくてもアンテナ単独で動作を行う。しかし、衛星放送受信機によるアンテナへの十分な動作電源の供給が困難であるため、別の電源供給手段であるＰｏｗｅｒ Ｉｎｓｅｒｔが設けられることが一般的である。

かかる韓国と日本の場合には、衛星信号が重ならないためターゲット衛星の追跡が可能であるが、ヨーロッパのように多数の衛星信号が重なる場合には、韓国と日本のようなアンテナシステムによりターゲット衛星信号を特定することが全くできないという欠点がある。

それだけでなく、現在、ヨーロッパのアンテナシステムの場合、必ずＩＤＵを必要とするため、ＩＤＵ構成自体によるアンテナシステムの費用増加を避けることができず、アンテナとＩＤＵおよび衛星放送受信機の間の連結および設置方法が複雑で、一般のユーザが、これを設置およびメンテナンスすることはほぼ不可能である。

また、車両に設けられたアンテナシステムの場合、衛星状況の変化に伴うアンテナファームウエアのアップデートを行うためには、必ずＩＤＵを介してのみアップデートが可能であり、ＩＤＵの電流消耗によって車両バッテリーの消耗が増加するという問題がある。

従来の衛星アンテナシステムについて一例を挙げると、ポジショナ型アンテナシステムの衛星追跡方法で方位角と仰角を変更しながら衛星信号の強度を感知することで衛星を追跡し、衛星があると判断すると、当該位置で追跡周波数、偏波、シンボルレート（Ｓｙｍｂｏｌ ｒａｔｅ）、ＤＶＢ−Ｓ／Ｓ２方式、ＮＩＤを対照して衛星が判別される場合、当該位置でアンテナの姿勢を維持する。姿勢を維持しながらＩＤＵ電源を最大節電モードに切り替え、受信機電源でＬＮＢ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｂｌｏｃｋｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を駆動して、連結されている出力手段（ＴＶ）を通じて視聴する。

このように、従来の衛星アンテナシステムは、衛星が多く、周波数の重なりが多い場合、衛星の判別のためのＩＤＵ構成を必要とし、ＩＤＵ構成を含むための不都合とＩＤＵによる無駄な電流消耗などの問題がある。

かかる問題を解消するために、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法は、図２に図示されているように、ＩＤＵがなくてもアンテナで受信する衛星信号と当該衛星の軌道情報のみを用いて、衛星の推定および追跡を行うことができる多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法に関する。

特に、ＩＤＵ構成がないことから、受信機を通じてアンテナに電源を直接供給することが可能であり、アンテナ、衛星放送受信機（Ｓｅｔ ｔｏｐ ｂｏｘ）および出力手段（ＴＶ）の連結が容易に行われるため、一般のユーザも容易に設置およびメンテナンスを行うことができる。

ただし、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた衛星追跡方法は、従来、アンテナを制御するＩＤＵなしに構成されているため、アンテナを制御するためのユーザ端末部（スマートフォンなど）を通じて制御信号の入力を受けることが好ましく、これについては詳細に後述する。

図３は本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムの構成図であり、図３を参照して、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムについて詳細に説明する。

本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムは、図３に図示されているように、アンテナ部１００と、前記アンテナ部１００から伝送される衛星信号を出力手段３００に伝送する衛星放送受信機２００とを含んで構成されることが好ましい。

前記衛星放送受信機２００は、セットトップボックス（Ｓｅｔ ｔｏｐ ｂｏｘ）を含んで構成されることが好ましく、前記出力手段３００としてはＴＶを含んで構成されることが好ましい。

本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムは、上述のように、多数の衛星が存在する環境で、多数の衛星から衛星信号を受信する途中に所望の衛星（ターゲット衛星）を推定し、これを追跡するためのアンテナシステムであり、このために、前記アンテナ部１００は、図３に図示されているように、アンテナ１１０と、衛星信号変換部１２０と、信号強度検出部１３０と、制御部１４０とを含んで構成されることが好ましい。

各構成について詳細に説明すると、
前記アンテナ１１０は、多数の衛星環境で少なくとも一つの衛星から衛星信号を受信することができ、前記衛星信号変換部１２０は、前記アンテナ１１０で受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換することができる。

このために、前記衛星信号変換部１２０は、ＬＮＢ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｂｌｏｃｋｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含んで構成されることが好ましく、前記アンテナ１１０を通じて受信した前記衛星信号の周波数を増幅し、信号に含まれているノイズを除去して、中間周波数に下向き変換する。

この際、前記衛星信号変換部１２０は、前記ＬＮＢの構成に応じて、相違する支援可能偏波（ＨＨ、ＨＶ、ＬＨ、ＬＶ）を有することができ、偏波は、ＬＮＢに入力される電源によって決定され、本発明では、ＬＮＢの構成やこれによる支援可能偏波に対して限定しない。

また、前記アンテナ部１００は、前記衛星信号変換部１２０で周波数下向き変換した前記衛星信号を、同じ二つの同一周波数の衛星信号に分配する電力分配器（図示せず）をさらに含んで構成されることが好ましい。

前記信号強度検出部１３０は、前記電力分配器から周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知することができる。

詳細には、前記信号強度検出部１３０は、セッティングされた周波数のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を出力して、前記衛星信号の強度を感知することが好ましい。

この際、周波数のセッティングは、上述のように、従来はＩＤＵの操作により行われたが、本発明では、ＩＤＵを含んでいないため、周波数セッティングのための制御信号を外部から入力することが好ましい。

このために、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムは、図３に図示されているように、スマートフォンを含み、近距離通信を行うことができるユーザ端末部４００をさらに含んで構成されることが好ましい。

詳細には、前記ユーザ端末部４００は、外部ユーザによって入力された入力信号によって、前記アンテナ部１００を制御するための制御信号を生成できるアプリケーションが予めインストールされることが最も好ましい。

前記アンテナ部１００は、前記ユーザ端末部４００との通信を行うために通信部１７０を含んで構成され得る。

この際、前記アンテナ部１００で、前記ユーザ端末部４００のＧＰＳ信号を、前記アンテナ１１０が設けられている衛星位置情報の予測に用いることができるように、前記通信部１７０は、近距離通信を行うことが好ましい。さらに、前記ユーザ端末部４００の制御信号を通じて前記衛星放送受信機２００から前記アンテナ部１００に駆動電源を供給することもできる。

前記ユーザ端末部４００もブルートゥース（登録商標）などの近距離通信を行うように構成されることが好ましく、前記アプリケーションを通じて生成された前記制御信号を、近距離通信を通じて前記アンテナ部１００に伝送することができる。

すなわち、前記信号強度検出部１３０でセッティングされた周波数のＡＧＣ信号を出力して前記衛星信号の強度を感知するにあたり、周波数のセッティングのための制御信号は、前記ユーザ端末部４００との近距離通信を通じて入力を受けることが最も好ましい。

前記信号強度検出部１３０から出力した前記ＡＧＣ信号は、ＡＤ変換器（図示せず）を通じてアナログ−デジタル（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）信号に変換した後、分析することで、前記衛星信号の強度を感知することが好ましい。

この際、前記信号強度検出部１３０は、前記衛星信号の感知自体を前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値よりも大きい場合にのみ行うか、すべての衛星信号を感知するが、前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値よりも大きい場合にのみ、前記制御部１４０に前記衛星信号の強度情報を伝送することが好ましい。

すなわち、前記信号強度検出部１３０は、前記衛星信号の強度が、予め設定された臨界値である当該地域のノイズ（ｎｏｉｓｅ）よりも大きい場合にのみ、前記制御部１４０に前記衛星信号の強度情報を伝送することが好ましい。

これにより、前記アンテナ１１０を通じて受信する多数の衛星信号のうち信号の強度が微弱な衛星信号に対しては、それ以上の推定および追跡を行わないことが好ましい。

前記制御部１４０は、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号の強度情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を用いて、前記衛星信号に相当するターゲット衛星を推定し、追跡することが好ましい。

このために、前記アンテナ部１００は、メモリ部１４１をさらに含んで構成されることが好ましく、前記メモリ部１４１は、多数の衛星に関する軌道関連情報をデータベース化し、格納および管理することが好ましい。

前記軌道関連情報とは、多数の衛星に関する軌道情報である仰角および方位角などを含んで構成されることが好ましい。

さらに、前記制御部１４０は、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号強度情報に相当する衛星位置情報を演算することができる。

この際、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号強度情報は、上述のとおり、その強度が予め設定された臨界値よりも大きい場合に相当する。

前記制御部１４０は、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号強度情報に相当する衛星位置情報、換言すると、前記衛星信号が感知される箇所の仰角と方位角を計算し、前記衛星位置情報を演算することが好ましい。

この際、上述のとおり、前記ユーザ端末部４００のＧＰＳ信号の伝送を受けて用いる場合、前記衛星信号が感知される箇所に関する位置情報がより正確になることで、感知した前記衛星信号に関する仰角と方位角を計算し、前記衛星位置情報で演算の正確度を向上させることができる。

すなわち、これにより、前記制御部１４０は、前記メモリ部１４１で格納および管理している軌道関連情報と、演算した前記衛星位置情報とを比較分析し、前記アンテナ１１０を基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算することができる。

換言すると、前記制御部１４０は、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号が感知される箇所の仰角と方位角を計算することで、前記衛星位置情報を演算することができる。予め格納している多数の衛星の軌道情報と、演算した衛星位置情報とを比較分析する。

これにより、前記衛星信号が感知される箇所を基準として、前記衛星の軌道間隔情報を演算することができる。

これを用いて、前記制御部１４０は、演算した前記衛星の軌道間隔情報のうち最も近接した軌道間隔の衛星をターゲット衛星として推定することが好ましい。

換言すると、前記衛星信号が感知される箇所と最も近接した軌道間隔情報を有している衛星をターゲット衛星として推定する。

詳細には、前記制御部１４０は、前記信号強度検出部１３０で感知した前記衛星信号のうちターゲット衛星のものと認識される信号の集合を生成した後、生成した集合の中で各信号に基づいて衛星の角度値を演算し、演算した衛星の角度値と集合内での相関関係を用いてターゲット衛星を推定（検出）するアルゴリズムを含んで構成されることが好ましい。

また、前記アンテナ部１００は、前記制御部１４０により推定した前記ターゲット衛星を追跡するために、モータ部１５０およびモータ駆動部１６０を含んで構成されることが好ましい。

前記モータ部１５０は、前記制御部１４０で推定した前記ターゲット衛星の位置に前記アンテナ１１０を移動させることができ、前記モータ駆動部１６０は、前記制御部１４０の駆動信号によって前記モータ部１５０を駆動させることが好ましい。

このように移動された前記アンテナ１１０の姿勢を固定した後、前記衛星放送受信機２００に前記衛星信号を伝送することで、前記出力手段３００に出力されることが好ましく、この際、前記衛星放送受信機２００に伝送される前記衛星信号は、前記電力分配器により分配された中間周波数に下向き変換された前記衛星信号であることが最も好ましい。

図４は本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法のフローチャートであり、図４を参照して、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法について詳細に説明する。

本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法は、図４に図示されているように、衛星信号受信ステップ（Ｓ１００）、衛星信号の周波数変換ステップ（Ｓ２００）、衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）、衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）、衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）および衛星位置追跡ステップ（Ｓ６００）からなることが好ましい。

各ステップについて詳細に説明すると、
前記衛星信号受信ステップ（Ｓ１００）は、多数の衛星環境でのアンテナ部１００で、少なくとも一つの衛星から前記衛星信号を受信することができる。

すなわち、前記衛星信号受信ステップ（Ｓ１００）は、前記アンテナ部１００のアンテナ１１０を通じて多数の衛星環境で少なくとも一つの衛星から衛星信号を受信することが好ましい。

前記衛星信号の周波数変換ステップ（Ｓ２００）は、前記アンテナ部１００で、前記衛星信号受信ステップ（Ｓ１００）により受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換することができる。

詳細には、前記衛星信号の周波数変換ステップ（Ｓ２００）は、前記アンテナ部１００の衛星信号変換部１２０で、受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換し、このために、ＬＮＢ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｂｌｏｃｋｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含んで構成されることが好ましく、受信した前記衛星信号の周波数を増幅し、信号に含まれているノイズを除去して、中間周波数に下向き変換する。

前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）は、前記アンテナ部１００で、前記衛星信号の周波数変換ステップ（Ｓ２００）により周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知することができる。

前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）は、前記アンテナ部１００の信号強度検出部１３０で、電力分配器（図示せず）を通じて同じ二つの同一周波数の衛星信号に分配した周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知することが好ましい。

詳細には、前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）は、前記アンテナ部１００の信号強度検出部１３０で、セッティングされた周波数のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を出力し、前記衛星信号の強度を感知することが好ましい。

この際、周波数のセッティングは、上述のとおり、従来はＩＤＵの操作により行ったが、本発明では、ＩＤＵを含んでいないため、周波数セッティングのための制御信号を外部から入力することが好ましい。

このために、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法は、図４に図示されているように、制御ステップ（Ｓ１０）をさらに行うことが好ましい。

前記制御ステップ（Ｓ１０）は、前記ユーザ端末部４００からターゲット衛星を推定および追跡するための様々な制御信号の入力を受けることができる。

上述のとおり、周波数セッティングのための制御信号の入力を受けるか、アンテナの追跡偏波設定、微細調整、アンテナ部のオン／オフ制御信号など、様々な制御信号の入力を、当該ステップ別に受けることができる。

前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）は、前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値よりも大きい場合にのみ感知することが好ましく、または前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値よりも大きい場合にのみ前記衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）を行うように前記衛星信号の強度情報を伝送することができる。

これにより、前記アンテナ１１０を通じて受信する多数の衛星信号のうち信号強度が微弱な衛星信号に対しては、それ以上の推定および追跡を行わないことが好ましい。

前記衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）は、前記アンテナ部１００で、前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）により感知した前記衛星信号の強度情報に相当する前記衛星位置情報を演算することができる。

換言すると、前記衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）は、前記アンテナ部１００の制御部１４０で、前記衛星信号強度感知ステップ（Ｓ３００）により感知した前記衛星信号に相当する衛星位置情報、換言すると、前記衛星信号が感知される箇所の仰角と方位角を計算し、前記衛星位置情報を演算することが好ましい。

この際、上述のとおり、前記ユーザ端末部４００のＧＰＳ信号の伝送を受けて用いる場合、前記衛星信号が感知される箇所に関する位置情報がより正確になることで、感知した前記衛星信号に関する仰角と方位角を計算し、前記衛星位置情報で演算の正確度を向上させることができる。

前記衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）は、前記アンテナ部１００で、前記衛星位置演算ステップ（Ｓ４００）により演算した前記衛星位置情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報とを比較分析し、前記衛星信号に相当するターゲット衛星を推定することができる。

詳細には、前記衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）は、前記アンテナ部１００の制御部１４０で、前記メモリ部１４１で格納および管理している軌道関連情報と演算した前記衛星位置情報とを比較分析し、前記アンテナ１１０を基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算した後、最も近接した軌道間隔の衛星を前記ターゲット衛星として推定することができる。

すなわち、感知した前記衛星信号が感知される箇所の仰角と方位角を計算することで、衛星位置情報を演算することができる。予め格納している多数の衛星の軌道情報と演算した衛星位置情報とを比較分析する。

これにより、前記衛星信号が感知される箇所を基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算することができる。

これを用いて、演算した前記衛星の軌道間隔情報のうち最も近接した軌道間隔の衛星をターゲット衛星として推定することが好ましい。

換言すると、前記衛星信号が感知される箇所と最も近接した軌道間隔情報を有している衛星をターゲット衛星として推定する。

前記衛星位置追跡ステップ（Ｓ６００）は、前記アンテナ部１００で、前記衛星位置分析ステップ（Ｓ５００）により推定した前記ターゲット衛星の位置に前記アンテナ１１０を移動させることができる。

前記衛星位置追跡ステップ（Ｓ６００）は、前記制御部１４０を通じて推定した前記ターゲット衛星を追跡するために、モータ部１５０およびモータ駆動部１６０の駆動制御により前記アンテナ１１０を推定した前記ターゲット衛星の位置に移動させた後、このように移動した前記アンテナ１１０の姿勢を固定してから前記衛星放送受信機２００に前記衛星信号を伝送することで、前記出力手段３００に出力されることが好ましく、この際、前記衛星放送受信機２００に伝送される前記衛星信号は、前記電力分配器により分配された中間周波数に下向き変換された前記衛星信号であることが最も好ましい。

すなわち、換言すると、本発明の一実施形態による多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムおよびこれを用いた追跡方法は、かかる構成による動作によって、受信するすべての衛星信号に関する衛星ＮＩＤ情報がなくても、予め格納されている衛星軌道情報を用いて、確率的にターゲット衛星を推定し、これを追跡して、衛星信号を受信できるという利点がある。

さらに、変化しない衛星軌道情報を用いてターゲット衛星を推定することから、衛星中継器または衛星放送情報、衛星のＮＩＤ情報が変更されても別のアップデートを必要とせず、メンテナンスが非常に容易である。また、ＩＤＵを使用しないことから低電流アンテナで構成することができ、車両バッテリーの電流消耗を低減することができる。

以上、本発明では、具体的な構成素子などの特定の事項と限定された実施形態について図面によって説明しているが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されただけであって、本発明は、前記の一実施形態に限定されるものではなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、かかる記載から様々な修正および変形が可能である。

したがって、本発明の思想は、上述の実施形態に限って定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、本特許請求の範囲と均等または等価的な変形があるすべてのものなどは、本発明の思想の範囲に属すると言える。

１００ アンテナ部
１１０ アンテナ
１２０ 衛星信号変換部
１３０ 信号強度検出部
１４０ 制御部
１４１ メモリ部
１５０ モータ部
１６０ モータ駆動部
１７０ 通信部
２００ 衛星放送受信機
３００ 出力手段
４００ ユーザ端末部

Claims (10)

1. 多数の衛星環境で、少なくとも一つの衛星から衛星信号を受信するアンテナと、
   前記アンテナで受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換する衛星信号変換部と、
   前記衛星信号変換部で周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知する信号強度検出部と、
   前記信号強度検出部で感知した前記衛星信号の強度情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を用いて、前記衛星信号に相当するターゲット衛星を推定して追跡する制御部とを含むアンテナ部と、
   前記アンテナ部から伝送される前記衛星信号を出力手段に伝送する衛星放送受信機とを含み、
   前記制御部は、前記信号強度検出部で感知した前記衛星信号に相当する衛星位置情報を演算した後、演算した前記衛星位置情報と予め格納されている多数の衛星の軌道関連情報を比較分析し、ターゲット衛星を推定することを特徴とする、多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
2. 前記信号強度検出部は、前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値より大きい場合にのみ前記衛星信号の強度を感知することを特徴とする、請求項１に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
3. 前記アンテナ部は、多数の衛星の軌道関連情報をデータベース化して格納および管理するメモリ部をさらに含み、
   前記制御部は、前記メモリ部の前記軌道関連情報と前記衛星位置情報を比較分析し、前記アンテナを基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算することを特徴とする、請求項２に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
4. 前記制御部は、演算した前記衛星の軌道間隔情報のうち最も近接した軌道間隔の衛星をターゲット衛星として推定することを特徴とする、請求項３に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
5. 前記アンテナ部は、
   推定した前記ターゲット衛星の位置に前記アンテナを移動させるモータ部と、
   前記制御部の駆動信号によって前記モータ部を駆動させるモータ駆動部とをさらに含む、請求項４に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
6. 入力信号によって、前記アンテナ部を制御するための制御信号を生成するアプリケーションがインストールされたユーザ端末部をさらに含む、請求項４に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
7. 前記アンテナ部は、前記ユーザ端末部と近距離通信を行うための通信部をさらに含み、
   前記通信部は、前記ユーザ端末部との近距離通信によりターゲット衛星を推定および追跡するための前記制御信号の伝送を受けることを特徴とする、請求項６に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステム。
8. 多数の衛星環境でのアンテナ部で、少なくとも一つの衛星から衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、
   前記アンテナ部で、前記衛星信号受信ステップによって受信した前記衛星信号の周波数を中間周波数に下向き変換する衛星信号の周波数変換ステップと、
   前記アンテナ部で、前記衛星信号の周波数変換ステップによって周波数下向き変換した前記衛星信号の強度を感知する衛星信号強度感知ステップと、
   前記アンテナ部で、前記衛星信号強度感知ステップによって感知した前記衛星信号の強度情報に相当する衛星位置情報を演算する衛星位置演算ステップと、
   前記アンテナ部で、前記衛星位置演算ステップによって演算した前記衛星位置情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を比較分析し、前記衛星信号に相当するターゲット衛星を推定する衛星位置分析ステップと、
   前記アンテナ部で、前記衛星位置分析ステップによって推定した前記ターゲット衛星の位置にアンテナを移動させる衛星位置追跡ステップとを含み、
   前記衛星位置分析ステップでは、前記衛星位置情報と予め格納された多数の衛星に関する衛星軌道情報を比較分析し、前記アンテナを基準として前記衛星の軌道間隔情報を演算した後、最も近接した軌道間隔の衛星を前記ターゲット衛星として推定することを特徴とする、多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法。
9. 前記衛星信号強度感知ステップでは、前記衛星信号の強度が予め設定された臨界値より大きい場合にのみ前記衛星信号の強度を感知することを特徴とする、請求項８に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法。
10. 前記アンテナ部で、ユーザ端末部からターゲット衛星を推定および追跡するための制御信号の入力を受ける制御ステップをさらに含む、請求項８に記載の多数の衛星環境での衛星追跡アンテナシステムを用いた追跡方法。