KR100336073B1 - Ｇｐｓ 측위 시스템 안테나부 동적 위치 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 GPS 이동국 안테나 설치시 그 위치의 정확도 향상을 위한 보정장치에 관한 것으로, 특히 위치 보정을 선박의 요동에 따라 현장에서 즉시 수정하여 정확한 자료를 획득하게 하는 것으로, 안테나 봉의 구조를 개선하여, 수심측량 및 지형 탐사시 위치의 정확도를 향상시키고, 동시에 항시 수평으로 유지 함으로써 위성의 전송파를 수신하는데 문제가 생기는 마스크 앵글(Mask Angle) 취약점을 보완하여, 기존 안테나 봉보다 더욱 정확한 위치 정보를 획득하는데 주안점을 둔 위치보정 안테나 봉을 이용한 선박의 동적위치 보정장치에 관한 것이다.

Description

ＧＰＳ 측위 시스템 안테나부 동적 위치 보정장치{A Situration Revision Unit of GPS System Antenna}

본 발명은 GPS 이동국 안테나 설치시 그 위치의 정확도 향상을 위한 보정장치에 관한 것으로, 특히 위치 보정을 선박의 요동에 따라 현장에서 즉시 수정하여 정확한 자료를 획득하게 하는 것으로, 안테나 봉의 구조를 개선하여, 수심측량 및 지형 탐사시 위치의 정확도를 향상시키고, 동시에 항시 수평으로 유지 함으로써 위성의 전송파를 수신하는데 문제가 생기는 마스크 앵글(Mask Angle) 취약점을 보완하여, 기존 안테나 봉보다 더욱 정확한 위치 정보를 획득하는데 주안점을 둔 위치보정 안테나 봉을 이용한 선박의 동적위치 보정장치에 관한 것이다.

주지하다시피, GPS는 20,183km 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호를 송신한 시각에 대한 신호를 송신하는 GPS위성을, 6개의 궤도면 각각에 3개씩 총 18개(각 궤도에 대한 예비 위성을 포함하면 총 24개임)를 등간격으로 배치한 후, GPS 수신기를 사용하여 상기 GPS위성에서 송신된 신호를 수신 처리함으로써 GPS 수신기가 존재하는 위치를 검출할 수 있는 장치이다.

그리고, GPS 안테나와 GPS 수신회로로 이루어지는 수신기를 사용하여, 3개 이상의 GPS 위성에서 송신되는 신호를 검출함으로써 자기의 위치를 검출하는 장치이다(단, 3차원 위성측정의 경우에는 4개 이상의 GPS위성 신호가 필요함).

한편, GPS 이동국 수신기 및 선박에 설치하는 안테나는 선박의 상하좌우 및 회전에 따라 위치가 변화하게 되는데 고정된 선박의 경우에도 파고의 영향으로 배 중심은 고정되어야 하나 GPS 이동국 안테나의 움직임에 따라 위치가 변화하게 된다.

그러나, 기존의 GPS 안테나 봉을 사용하는 경우 기상상태로 인한 파고의 조건에 따라 선박의 위치정보가 바뀌는 경우가 발생됨으로 해저구조물의 거동변위 파악 및 수심측량에 따른 정확한 위치정보 및 수심에 변동이 발생하므로 절대적인 해저상태를 평가하는데 문제가 발생된다.

그럼에도 불구하고, GPS 동적 위치 보정봉은 아직까지 수행 실적이 전무한 상태이다.

즉, 종래에는 도 1에 도시한 바와같이 막대형의 안테나 봉(32)에 안테나 플레이트(31)와 GPS 이동국 수신기(30)가 설치되어 있다.

따라서, 이러한 구조는 선박의 유동과 동일하게 움직이기 때문에 선박의 정확한 위치점을 찾기가 어려운 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, GPS 위성 안테나의 봉에 있어서 봉의 구조를 개선하여, 해상측량시 선박의 위치 정확도를 좋게 하고, 동시에 현장에서의 요동에 따른 부정확한 위치데이터를 즉시 수정하도록 보완하여 기존 안테나 봉보다 위치정확도를 일층 향상시키는데 주안점을 둔 GPS 동적위치 보정봉 및 이를 이용한 선박의 설치 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 안테나의 봉의 중앙부분을 구면화시켜 그 부분에 대한 조인트 및 조인트 내부의 볼을 만드는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 GPS 이동국 설치상의 안테나 정면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동국 안테나의 동적위치 보정봉 정면 사시도.

도 3은 본 발명의 설치상태 개략도.

도 4는 본 발명의 이동국 안테나의 동적위치 보정봉 사시도.

도 5는 도 2의 상세 평면도.

도 6은 도 2의 상세 측면도.

도 7은 본 발명의 설치 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

30: GPS 이동국 수신기 31: 안테나 플레이트

32: 안테나 봉 33: 위치제어 베어링

34: 무게추 35: 안테나 지지대

100: 선박

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동국 안테나의 동적위치 보정봉 정면 사시도.

도 3은 본 발명의 설치상태 개략도.

도 4는 본 발명의 이동국 안테나의 동적위치 보정봉 사시도.

도 5는 도 2의 상세 평면도.

도 6은 도 2의 상세 측면도.

도 7은 본 발명의 설치 상태도로써,

안테나 봉의 상단부 외주연에 부착되어 안테나 플레이트가 전후좌우로 유동될 수 있도록 하는 위치제어용 베어링(33)과,

상기 위치제어용 베어링(33) 하우징을 고정하고 안테나 봉(32)을 내부에 포함하는 공간부를 갖는 안테나 지지대(35)와,

상기 안테나 플레이트(31)와 안테나봉(32)이 항상 수직을 유지할 수 있도록, 상기 안테나봉(32)의 하단에 일체로 형성되어 안테나 플레이트(31)의 전후좌우 유동을 지지하는 무게추(34)를 포함하여 구성한다.

상기와 같이 구성하는 본 발명은 도 5 내지 도 6에서와 같이 GPS 동적위치 보정봉이 선박의 중앙에 중심선 방향으로 세워져 안테나 봉(32)의 곡면부분을 덮는 조인트(40)가 다수개의 원형 모양의 볼 베어링(37)으로 구성되어 움직임에도 그 중심을 잃지 않도록 하였다.

이때, 상기 조인트(40)의 좌우 및 앞 뒤 양측에는 조인트(40)를 고정하기 위한 조인트 고정대(36)가 형성되어 있으며, 안테나 플레이트(31)의 하부에 연장되는 안테나봉(31)의 아래쪽 끝단에는 무게추(34)가 일체로 형성되어 있다.

상기 무게추(34)는 안테나 플레이트(31)와 안테나 봉(31)이 항상 수직방향을 유지하도록 유도하는바, 선박(100)의 유동에 상관없이 위치제어 베어링(37)을 기준으로 언제나 안테나 플레이트(31)와 안테나 봉(32)이 수직상태를 유지할 수 있도록 한다.

즉, 선박(100)이 유동하면 선박에 고정되어 있는 고정축(41)과 안테나 지지대(35)는 이에 상응하여 유동하게 되고, 상기 안테나 봉(32)은 무게추(34)의 영향으로 중력방향과 수직을 유지하게 된다.

그리고, 이때 위치제어 베어링(37)이 작동하게 되는바, 조인트 고정대(36)를 중심으로 일정각도 비틀어지면서 안테나 플레이트(31)와 안테나 봉(32)이 수직상태를 유지할 수 있도록 도와주는 작용을 한다.

그리고, 상기 위치제어 베어링(37)은 안테나 봉(32)의 상부에 부착되어 있어, 안테나 봉(32)의 유동과 동일하게 움직이게 되고, 베어링을 감싸는 하우징이 베어링 부분과 이격되면서 안테나 봉(32)의 수직상태를 유도하게 된다.

상기와 같이 구성하게 되면, 선박(100)의 전후좌우 어느방향으로 움직이던지 상관없이 안테나 플레이트(31)와 안테나 봉(32)은 무게추(34)에 의해서 중력방향으로 수직하게 서 있게 되고, 따라서, 선박의 위치를 정확하게 판별할 수 있게 된다.

즉, 종래에는 안테나 플레이트와 안테나 봉이 선박에 고정되어 있기 때문에 선박이 유동하게 되면 GPS로 부터 수신되는 현재 선박의 위치정보가 틀려지게 되어해저 구조물의 거동변위 파악 및 수심측량에 따른 정확한 위치정보가 변하게 되어 사고의 위험이 있으나, 본 발명을 이용하게 되면 선박이 유동되더라도 정확한 위치정보를 수신할 수 있기 때문에 상기와 같은 위험을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명을 이용하게 되면 적은 비용으로써 선박에 제공되는 GPS 좌표과 현재 선박의 위치를 정확하게 일치시킬 수 있어 선박의 동적위치 정확도에 대한 신뢰도를 얻을 수 있고, 해상측량 및 해저탐사시 정확한 자료획득을 기대할 수 있으며, 기상상태의 영향을 피할수가 있게 되는 잇점이 있다.

상술한 바와같이 본 발명에 의하면, 기존 안테나 봉에 형성시킨 중앙부분의 구면부분과 이를 잡아주는 조인트 및 조인트 내부의 볼의 작용으로 선박의 요동에 안테나의 수평상태를 유지하도록 함으로써, 선박위치에 대한 정확도가 향상되고, 또 기상상태에 따른 해상측량의 불가능을 가능하게 할 뿐만 아니라 수심 및 해저탐사의 정확도 향상을 꾀할 수 있는 등의 잇점을 갖는다.

Claims (1)

1. GPS용 안테나 플레이트와 상기 안테나 플레이트를 지지하는 안테나봉을 구비한 GPS 이동국 수신기에 있어서,

   상기 안테나 봉의 상단부 외주연에 부착되어 안테나 플레이트가 전후좌우로 유동될 수 있도록 하는 위치제어용 베어링과,

   상기 위치제어용 베어링 하우징을 고정하고 안테나봉을 내부에 포함하는 공간부를 갖는 안테나 지지대와,

   상기 안테나 플레이트와 안테나봉이 항상 수직을 유지할 수 있도록, 상기 안테나봉의 하단에 일체로 형성되어 안테나 플레이트의 전후좌우 유동을 지지하는 무게추를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 GPS 측위 시스템 안테나부 동적 위치 보정장치.