KR100392250B1 - Satellite Tracking Controller System and Control Method of Mobile Tracking Antenna for Low Cost Multi-Satellite Reception - Google Patents

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KR100392250B1 KR10-2001-0012669A KR20010012669A KR100392250B1 KR 100392250 B1 KR100392250 B1 KR 100392250B1 KR 20010012669 A KR20010012669 A KR 20010012669A KR 100392250 B1 KR100392250 B1 KR 100392250B1
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Abstract

본 발명은 안테나 분야에 속하며 특히 이동체 위성수신용 추적안테나의 제어기와 제어 알고리즘에 관한 것이다. 본 발명은 동일한 위성의 서로 다른 편파의 위성 신호나 다중의 위성 신호가 존재하는 환경에서 이동중에 원하는 위성 신호를 수신하기 위하여 이중편파 다중위성 수신안테나 장치, 추적빔 생성기, 추적신호 검출기, 앙각제어모터, 방위각 제어모터를 구비한 추적안테나에 주프로세서, 이중포트 메모리, 추적빔 제어기, 모터제어기로 구성되는 위성추적제어기를 적용하여 다중위성을 추적하기 위한 추적신호 선택기능, 소프트웨어적인 유연한 임계치 설정 방법, 병렬 인터럽트 루틴을 활용하는 것을 특징으로 하는 다중위성 이동 수신 능동안테나의 위성추적 제어장치 및 제어방법이 제공된다. 그 결과 본 발명은 기존의 위성 추적 안테나와는 달리 동일한 위성의 서로 다른 편파의 위성 신호나 다중의 위성 신호가 존재하는 환경에서 이동중에 원하는 위성 신호를 수신할 수 있는 고성능 추적안테나를 저가로 가능하게 해준다.TECHNICAL FIELD The present invention belongs to the field of antennas and in particular relates to a controller and control algorithm of a tracking antenna for mobile satellite reception. The present invention provides a dual polarization multi-satellite receiving antenna device, a tracking beam generator, a tracking signal detector, and an elevation control motor to receive a desired satellite signal while moving in an environment where multiple polarized satellite signals or multiple satellite signals of the same satellite exist. A tracking signal selection function for tracking multiple satellites by applying a satellite tracking controller consisting of a main processor, a dual port memory, a tracking beam controller, and a motor controller to a tracking antenna with an azimuth control motor, a software flexible threshold setting method, Provided are a satellite tracking control apparatus and a control method of a multi-satellite mobile receiving active antenna, which utilize a parallel interrupt routine. As a result, unlike the conventional satellite tracking antenna, the present invention enables a high-performance tracking antenna that can receive a desired satellite signal while moving in an environment where satellite signals of different polarizations or multiple satellite signals of the same satellite exist. Do it.

Description

저가형 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성추적 제어 장치 및 제어 방법 {Satellite Tracking Controller System and Control Method of Mobile Tracking Antenna for Low Cost Multi-Satellite Reception}Satellite tracking controller system and control method of mobile tracking antenna for low cost multi-satellite reception

본 발명은 다중위성 이동수신 추적안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 이동체 위성수신용 추적안테나의 위성추적 제어장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-satellite mobile receiving tracking antenna, and more particularly, to a satellite tracking control apparatus and method for a mobile receiving satellite antenna.

이동하는 차량 등에서 위성방송 또는 위성통신신호를 수신하기 위해서는 위성추적기능을 보유한 능동 안테나가 필요하다. 종래의 이동 중에 위성신호를 수신하기 위한 추적안테나는 주로 원하는 하나의 위성신호를 수신하거나 미리 정해진 편파신호만 수신할 수 있었다.In order to receive satellite broadcasting or satellite communication signals in a moving vehicle, an active antenna having a satellite tracking function is required. The tracking antenna for receiving satellite signals during the conventional movement was mainly capable of receiving one desired satellite signal or only a predetermined polarized signal.

종래 기술에 따른 능동 안테나의 위성추적방법은 일반적으로 센서를 이용하는 개루프(Open Loop) 방법과, 위성으로부터 수신되는 신호를 이용하는 폐루프(Closed Loop) 방법, 및 이 두 방법을 적절하게 결합시킨 하이브리드(Hybrid)방법으로 분류된다.The satellite tracking method of an active antenna according to the prior art generally uses an open loop method using a sensor, a closed loop method using a signal received from a satellite, and a hybrid in which the two methods are appropriately combined. They are classified by the hybrid method.

폐루프 방법은 위성으로부터 오는 신호를 사용하여 위성을 찾고 유지시키는방법으로서, 스텝 추적방법과 모노 펄스방법이 있다. 개루프 방법은 기하학적인 컴파스(geometric compass)와 레이트 센서(rate sensor)와 같은 단지 센서만을 사용하는 방법이다. 항공기와 선박에서는 NNSS(Navy Navigation Satellite System) 및 INS(Inertial Navigation System)와 같은 자체 항법(Navigation) 시스템을 갖추고 있으므로 보통 이 개루프 방법을 사용하지만, 육상 이동차량에서는 터널 및 건물 등과 같은 장애물에 의한 신호의 차단을 고려하여 보통 스텝추적 또는 모노펄스방법과 각도 센서를 동시에 이용하는 하이브리드 방법을 사용한다.The closed loop method uses a signal from a satellite to find and maintain the satellite. There are a step tracking method and a mono pulse method. The open loop method uses only sensors, such as geometric compasses and rate sensors. Aircraft and ships have their own navigation systems, such as the Navy Navigation Satellite System (NNSS) and Inertial Navigation System (INSSS), so this open-loop method is usually used.However, in land mobile vehicles, obstacles such as tunnels and buildings are used. Considering the signal interruption, a hybrid method using a step tracking or monopulse method and an angle sensor is usually used.

한편, 기존의 육상 이동체에서의 자동 위성추적방법은 초기위성 서치모드, 추적모드, 및 블로킹 처리모드로 구성되어 있다. 초기위성 서치모드는 전방향으로 안테나 또는 빔을 회전시키면서 신호 레벨이 최대가 되는 방향을 찾고, 추적모드는 신호 레벨이 소정값 이상일 경우에 신호 레벨, 모노 펄스 위상신호, 또는 차량의 회전 각도데이터를 이용하여 위성을 지속적으로 추적하며, 블로킹 처리모드에서는 이동체가 장애물에 의하여 위성의 신호를 수신할 수 없는 경우에 차량의 회전각도센서의 데이터를 이용하여 안테나 방향을 위성 방향으로 유지시켜 줄 수 있도록 한다.On the other hand, the conventional automatic satellite tracking method in the land mobile vehicle is composed of the initial satellite search mode, tracking mode, and blocking processing mode. The initial satellite search mode finds the direction in which the signal level is maximized while rotating the antenna or the beam in all directions, and the tracking mode detects the signal level, the mono pulse phase signal, or the rotation angle data of the vehicle when the signal level is above a predetermined value. The satellite tracks continuously, and in the blocking processing mode, the antenna can be maintained in the satellite direction by using the data of the rotation angle sensor of the vehicle when the moving object cannot receive the satellite signal due to an obstacle. .

위에서 서술한 종래의 능동 안테나 시스템의 위성자동추적방법은, 우에마스 마사이로가 출원한 특허공고번호 92-10206 '안테나 장치와 그 자세 제어 방법 및 장치', 우에마스 마사이로가 출원한 미국특허등록번호 5,166,693 '이동안테나 시스템(Mobile Antenna System)', IEEE Society Inter. Symp. Vol. 2에 게재된 논문 'Development and Field Experiments of Phased Array Antenna for Land VehicleSatellite Communications' 및 IEEE Vehicular Technology Society, 42nd VTS Conference e Vol. 2에 게재된 논문 'Antenna and Tracking System for Land Vehicles on Satellite Communications' 등에 상세히 설명되어 있다.The satellite automatic tracking method of the conventional active antenna system described above is a patent application No. 92-10206 filed by Uemasu Masairo, 'Antenna device and its attitude control method and device', U.S. Patent registered by Uemasu Masairo No. 5,166,693 'Mobile Antenna System', IEEE Society Inter. Symp. Vol. Published in the paper 'Development and Field Experiments of Phased Array Antenna for Land Vehicle Satellite Communications' and IEEE Vehicular Technology Society, 42nd VTS Conference e Vol. This article is described in detail in the article `` Antenna and Tracking System for Land Vehicles on Satellite Communications ''.

이러한 종래의 위성신호를 수신하기 위한 추적 안테나는 주로 원하는 하나의 위성신호만을 수신하거나 미리 정해진 편파신호만을 수신할 수 있을 뿐이기 때문에 다수의 위성신호가 존재하는 환경에서는 사용할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 종래의 이동수신 안테나는 기계적 추적을 수행하기 때문에 추적 속도가 매우 느리고, 위상배열 안테나에 의한 전자적 추적은 속도를 빠르나 매우 고가인 문제점이 있었다.The tracking antenna for receiving such a conventional satellite signal mainly has only a single desired satellite signal or only a predetermined polarized signal, and thus cannot be used in an environment in which a plurality of satellite signals exist. In addition, since the conventional mobile receiving antenna performs mechanical tracking, the tracking speed is very slow, and the electronic tracking by the phased array antenna has a high speed but is very expensive.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다수의 위성신호가 존재하는 환경에서 저가로 고성능을 유지하는 추적안테나를 구현하기 위한 위성추적 제어장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention for solving the problems of the prior art as described above, to provide a satellite tracking control apparatus and method for implementing a tracking antenna that maintains high performance at low cost in an environment where a plurality of satellite signals exist. There is this.

도 1은 본 발명이 적용되는 저가형 다중위성 이동수신 추적안테나의 구성도,1 is a block diagram of a low-cost multi-satellite mobile receiving tracking antenna to which the present invention is applied,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성추적 제어장치의 내부 구성도,2 is an internal configuration diagram of a satellite tracking control device for a multi-satellite mobile receiving tracking antenna according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성추적 제어방법의 전체 흐름도,3 is a flowchart illustrating a satellite tracking control method of a multi-satellite mobile receiving tracking antenna according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 채널 선택 초기화과정의 상세 동작 흐름도,4 is a detailed operation flowchart of a channel selection initialization process according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 초기추적과정의 상세 동작 흐름도,5 is a detailed operation flowchart of an initial tracking process according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 자동추적과정의 상세 동작 흐름도,6 is a detailed operation flowchart of an automatic tracking process according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 반복추적과정의 상세 동작 흐름도,7 is a detailed operation flowchart of an iterative tracking process according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 모터제어과정의 상세 동작 흐름도이다.8 is a detailed operation flowchart of a motor control process according to an embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

1 : 이중편파 다중위성 수신 안테나장치1: Dual polarization multi-satellite receiving antenna device

2 : 추적빔 생성기 3 : 추적신호 검출기2: tracking beam generator 3: tracking signal detector

4 : 위성추적 제어기 5 : 앙각제어모터4: satellite tracking controller 5: elevation control motor

6 : 방위각 제어모터6: azimuth control motor

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중위성 이동수신 추적안테나시스템은, 다수의 위성으로부터 위성신호를 수신하는 평판 배열안테나로 이루어지며 추적빔 생성기로부터 편파제어신호를 입력받아 상기 편파제어신호에 따른 위성신호를 수신하여 상기 추적빔 생성기에 출력하는 이중편파 다중위성 수신안테나와;A multi-satellite mobile receiving tracking antenna system according to the present invention for achieving the above object is composed of a flat panel array antenna for receiving satellite signals from a plurality of satellites, and receives a polarization control signal from a tracking beam generator to receive the polarization control signal. A dual polarization multi-satellite reception antenna for receiving the satellite signal and outputting the satellite signal to the tracking beam generator;

상기 이중편파 다중위성 수신안테나로부터 입력된 위성 수신신호를 앙각과 방위각 방향의 지향방향을 판단하기 위한 위성 추적신호로 변환하여 추적신호 검출기에 출력하고, 위성추적 제어기로부터 편파선택신호가 입력되면 상기 이중편파 다중위성 수신안테나에 편파제어신호를 출력하는 상기 추적빔 생성기와;The satellite received signal inputted from the dual polarized multi-satellite reception antenna is converted into a satellite tracking signal for determining the direction of elevation and azimuth, and output to a tracking signal detector. When the polarization selection signal is input from the satellite tracking controller, the dual signal is input. A tracking beam generator for outputting a polarization control signal to a polarization multi-satellite reception antenna;

상기 추적빔 생성기로부터 위성 추적신호를 입력받고, 상기 위성추적 제어기로부터 추적 주파수 선택신호를 입력받아 원하는 위성 추적신호를 위성추적 제어기에 공급하는 상기 추적신호 검출기와;The tracking signal detector for receiving a satellite tracking signal from the tracking beam generator and receiving a tracking frequency selection signal from the satellite tracking controller and supplying a desired satellite tracking signal to the satellite tracking controller;

상기 추적빔 생성기에 편파선택신호와 추적빔 제어신호를 출력하고 상기 추적신호 검출기에 추적주파수 선택신호를 출력하며, 상기 추적신호 검출기로부터 추적신호 전압을 입력받고 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의 앙각과 방위각을 제어하기 위한 앙각 제어모터와 방위각 제어모터를 조절하는 상기 위성추적 제어기와;Outputting a polarization selection signal and a tracking beam control signal to the tracking beam generator, and outputting a tracking frequency selection signal to the tracking signal detector, receiving a tracking signal voltage from the tracking signal detector and receiving an elevation angle of the dual polarization multi-satellite reception antenna; A satellite tracking controller for adjusting an elevation control motor for controlling an azimuth angle and an azimuth control motor;

상기 위성추적 제어기의 제어를 받아 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의 앙각을 조절하는 앙각 제어모터와;An elevation control motor for controlling an elevation angle of the dual polarized multiple satellite reception antenna under the control of the satellite tracking controller;

상기 위성추적 제어기의 제어를 받아 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의 방위각을 조절하는 방위각 제어모터를 포함한 것을 특징으로 한다.Azimuth control motor for controlling the azimuth angle of the dual polarization multi-satellite receiving antenna under the control of the satellite tracking controller.

또한, 본 발명에 따른 중앙처리장치와 빔 컨트롤러를 포함하며, 이중편파 다중위성 수신안테나의 앙각과 방위각을 제어하기 위해 앙각 제어모터와 방위각 제어모터를 조절하는 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성 추적 제어방법은,In addition, the satellite tracking control of a multi-satellite mobile receiving tracking antenna comprising a central processing unit and a beam controller according to the present invention, and to adjust the elevation control motor and the azimuth control motor to control the elevation angle and azimuth angle of the dual polarization multi-satellite reception antenna Way,

전원이 초기 온되면, 상기 중앙처리장치가 다수의 위성 중 원하는 위성 채널을 선택하고 임계치를 설정하며 채널 플래그를 상기 빔 컨트롤러에게 전달하는 초기화과정과;An initializing step of, when the power is initially turned on, the central processing unit selects a desired satellite channel among a plurality of satellites, sets a threshold value, and transmits a channel flag to the beam controller;

상기 빔 컨트롤러가 초기 추적모드(AIS) 플래그를 세팅하면, 상기 중앙처리장치가 상기 빔 컨트롤러로부터 수신된 위성신호가 임계치 이상이 될 때까지 상기 방위각 제어모터와 앙각 제어모터를 조작하여 상기 원하는 위성 채널을 추적하는 초기추적(AIS) 모드과정과;When the beam controller sets an initial tracking mode (AIS) flag, the central processing unit operates the azimuth control motor and elevation control motor until the satellite signal received from the beam controller is greater than or equal to a threshold value, thereby providing the desired satellite channel. An initial tracking (AIS) mode process for tracking the data;

상기 AIS 모드과정이 완료되고 상기 빔 컨트롤러가 자동 추적모드(AAT) 플래그를 세팅하면, 상기 중앙처리장치가 상기 AIS 모드과정에서 추적한 위성 채널을 지속적으로 포착하고 유지하도록 상기 방위각 제어모터와 앙각 제어모터를 조작하여 상기 원하는 위성 채널을 자동 추적하는 AAT 모드과정과;When the AIS mode process is completed and the beam controller sets the automatic tracking mode (AAT) flag, the azimuth control motor and elevation control to continuously capture and maintain the satellite channel tracked in the AIS mode process. An AAT mode process of automatically tracking the desired satellite channel by operating a motor;

상기 AAT 모드과정 중 위성신호가 블록킹되어 상기 빔 컨트롤러가 반복 추적모드(ARS) 플래그를 세팅하면, 상기 중앙처리장치가 상기 방위각 제어모터와 앙각 제어모터를 조작하여 상기 추적한 위성 채널을 반복 추적하는 ARS 모드과정을 포함한 것을 특징으로 한다.When the satellite signal is blocked during the AAT mode process and the beam controller sets the ARS flag, the CPU processes the tracking satellite channel by repeatedly operating the azimuth control motor and the elevation control motor. It is characterized by including the ARS mode process.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "저가형 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성추적 제어장치 및 제어방법"을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail "satellite tracking control device and control method of a low-cost multi-satellite mobile reception tracking antenna" according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명이 적용되는 다중위성 이동수신 추적안테나의 구성도이다.1 is a block diagram of a multi-satellite mobile receiving tracking antenna to which the present invention is applied.

이는 이중편파 다중위성 이동수신 추적안테나(1)와, 추적빔 생성기(2), 추적신호 검출기(3), 위성추적 제어기(4), 앙각 제어모터(5), 및 방위각 제어모터(6)를 포함한다.This includes a dual polarized multi-satellite mobile receiving tracking antenna (1), a tracking beam generator (2), a tracking signal detector (3), a satellite tracking controller (4), an elevation control motor (5), and an azimuth control motor (6). Include.

이중편파 다중위성 이동수신 추적안테나(1)는 다수의 위성으로부터 위성신호를 수신할 수 있는 평판 배열안테나이며, 추적빔 생성기(2)를 통하여 입력되는 편파제어신호에 따라 원하는 편파의 위성신호를 수신하여 추적빔 생성기(2)에 공급한다. 추적빔 생성기(2)는 이중편파 다중위성 이동수신 추적안테나(1)로부터 입력되는 위성 수신신호를 위성추적 제어기(4)로부터의 추적빔 제어신호에 따라 앙각과 방위각 방향의 지향 방향을 판단하기 위한 추적신호로 변환하여 추적신호 검출기(3)에 공급한다. 또한, 추적빔 생성기(2)는 위성추적 제어기(4)로부터 편파선택신호를 입력받아 이중편파 다중위성 이동수신 추적안테나(1)로부터 원하는 편파의 신호를 수신하기 위해 이중편파 다중위성 이동수신 추적안테나(1)에 편파제어신호를 공급한다. 추적신호 검출기(3)는 추적빔 생성기(2)로부터 위성 추적신호를 입력받고 위성추적 제어기(4)로부터 추적 주파수 선택신호를 입력받아서, 원하는 추적 신호의 전력을 전압으로 변환하여 위성추적 제어기(4)에 공급한다. 앙각 제어모터(5)와 방위각 제어모터(6)는 위성추적 제어기(4)로부터 입력되는 제어신호에 따라 이중편파 다중위성 이동수신 추적안테나(1)의 빔 방향을 기계적으로 이동시켜 이동 중에 원하는 위성신호를 추적하게 해준다.The dual polarized multi-satellite mobile receiving tracking antenna (1) is a planar array antenna capable of receiving satellite signals from a plurality of satellites, and receives satellite signals of a desired polarization according to a polarization control signal input through the tracking beam generator (2). To the tracking beam generator 2. The tracking beam generator 2 determines the directing direction of the elevation angle and the azimuth direction according to the tracking beam control signal from the satellite tracking controller 4 for the satellite received signal input from the dual polarized multi-satellite mobile receiving tracking antenna 1. The signal is converted into a tracking signal and supplied to the tracking signal detector 3. In addition, the tracking beam generator 2 receives a polarization selection signal from the satellite tracking controller 4 to receive a signal of a desired polarization from the dual polarization multi-satellite mobile receiving tracking antenna 1 and the dual polarization multi-satellite mobile receiving tracking antenna The polarization control signal is supplied to (1). The tracking signal detector 3 receives the satellite tracking signal from the tracking beam generator 2 and the tracking frequency selection signal from the satellite tracking controller 4, converts the power of the desired tracking signal into a voltage, and then the satellite tracking controller 4. Supplies). The elevation control motor 5 and the azimuth control motor 6 mechanically move the beam direction of the dual polarized multi-satellite mobile reception tracking antenna 1 according to a control signal input from the satellite tracking controller 4 to thereby control the desired satellite during the movement. Allows you to track the signal.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 위성추적 제어기(4)의 내부 구성도이다.2 is an internal configuration diagram of a satellite tracking controller 4 according to an embodiment of the present invention.

이는 CPU(100)와, 딥스위치(101), 롬(ROM : 102), 램(RAM : 103), 빔 컨트롤러(200), 롬(ROM : 201), 이중포트 메모리(202), 시그널 데이터 래치부(203), 시그널 드라이버(204), 데이터 래치부(205), 릴레이 드라이버(206), AD 컨버터(302), AZ 모터 컨트롤러(400), AZ 모터 드라이버(401), EL 모터 컨트롤러(403), 및 EL 모터 드라이버(404)를 포함한다.It is a CPU 100, a dip switch 101, a ROM (ROM: 102), a RAM (RAM: 103), a beam controller 200, a ROM (ROM: 201), a dual port memory 202, a signal data latch Unit 203, signal driver 204, data latch unit 205, relay driver 206, AD converter 302, AZ motor controller 400, AZ motor driver 401, EL motor controller 403 And an EL motor driver 404.

롬(ROM : 102)은 CPU 명령 코드와 빔제어 및 모터제어 프로그램을 저장하고, CPU(100)는 어드레스와 빔제어 및 모터제어 프로그램을 램(RAM : 103)에 저장한 다음 빔제어 및 모터제어 알고리즘을 수행한다. 빔 컨트롤러(BEAM CONTROLLER : 200)는 롬(201)에 저장되어 있는 어드레스와 빔제어 데이터 및 PCC 데이터가 어드레스 버스 및 데이터 버스를 통해 시그널 데이터 래치부(SIGNAL DATA LATCH : 203) 및 PCC 데이터 래치부(PCC DATA LATCH : 205)에 래치(LATCH)되도록 하며, 시그널 드라이버(SIGNAL DRIVER : 204)와 릴레이 드라이버(RELAY DRIVER : 206)를 통해 추적빔 생성기(BFB : BEAM FORMING BLOCK)(300)를 제어하도록 한다.ROM (ROM) 102 stores CPU command codes and beam control and motor control programs, and CPU 100 stores address, beam control and motor control programs in RAM 103, and then beam control and motor control. Perform the algorithm. BEAM CONTROLLER 200 is a signal data latching unit (SIGNAL DATA LATCH: 203) and PCC data latching unit (address) and beam control data and PCC data stored in the ROM 201 through an address bus and a data bus. Latch to PCC DATA LATCH: 205 and control the beam beam generator (BFB: BEAM FORMING BLOCK) 300 through the signal driver (SIGNAL DRIVER: 204) and the relay driver (RELAY DRIVER: 206). .

다시 말하면, 빔 컨트롤러(200)는 편파제어신호와 추적빔 제어신호를 생성하여 시그널 드라이버와 릴레이 드라이버를 통해 추적빔 생성기(300)에 출력한다. 또한, 빔 컨트롤러(BEAM CONTROLLER : 200)는 채널 데이터를 추적신호 검출기(TSC : TRACKING SIGNAL CONVERTER)(301)에 보내고 이 추적신호 검출기(301)로부터 수신정보 데이터를 AD 컨버터(AD CONVERTER)(302)를 통해 입력받는다.In other words, the beam controller 200 generates the polarization control signal and the tracking beam control signal and outputs the polarization control signal and the tracking beam generator 300 to the tracking beam generator 300 through the signal driver and the relay driver. In addition, the beam controller 200 sends channel data to a tracking signal detector (TSC) 301 and transmits received information data from the tracking signal detector 301 to an AD converter 302. Input via

즉, 빔 컨트롤러(200)는 추적빔 생성기(300)의 입력으로 빔제어 신호 데이터를 입력받아 빔을 자유자재로 생성하고 제어하는 기능을 통해 이동체의 움직임에도 불구하고 항상 고정된 정지위성의 메인 빔을 향해 이동체 내에 부착되어 있는 위성추적 시스템에서 생성된 추적빔을 향하게 한다. 아날로그 신호인 추적빔 신호는 AD 컨버터를 통해 디지털신호로 변환되며 현재 BFB에 의해 생성된 추적빔의 POWER와 추적빔이 위성 메인 빔을 향하고 있을 때의 POWER를 비교하여 빔을 위성 메인 빔을 향하도록 하기 위한 데이터로 활용된다.That is, the beam controller 200 receives beam control signal data through the input of the tracking beam generator 300 to generate and control the beam freely, so that the main beam of the fixed satellite is always fixed despite the movement of the moving object. The tracking beam is directed toward the tracking beam generated by the satellite tracking system attached to the moving object. The tracking beam signal, which is an analog signal, is converted into a digital signal through an AD converter, and the beam is directed toward the satellite main beam by comparing the POWER of the tracking beam generated by the current BFB with the power when the tracking beam is toward the satellite main beam. It is used as data for

CPU(100)는 프로그램을 수행하면서 두 개의 독립적인 데이터 I/O포트를 가지고 있는 스태틱 램(static RAM)으로 구성된 이중포트 메모리(DUAL PORT MEMORY)(202)를 통하여 빔 컨트롤러(BEAM CONTROLLER)(200)와 AZ 모터 컨트롤러(AZ MOTOR CONTROLLER)(400) 및 빔 컨트롤러(BEAM CONTROLLER)(200)와 EL 모터 컨트롤러(EL MOTOR CONTROLLER)(403) 사이에서 병렬통신을 수행하며, 각 포트로 입력된 데이터는 내부 SRAM에 저장되어 CPU(100)로부터 라이트(WRITE) 및 리드(READ) 신호가 이중포트 메모리를 인에이블 하였을 때 이중포트 메모리 내부에서 자동으로 인터럽트가 발생하여 SRAM에 저장되어 있던 데이터를 한쪽 방향으로 출력한다. 여러 위성 중 원하는 위성을 선택하기 위해 리미트 스위치(LIMIT SWITCH)(104)의 1 비트(1 또는 0)와 딥 스위치(DIP SWITCH)(101)의 1 비트(1 또는 0)를 CPU(100)에서 입력받아 그 조합을 빔 컨트롤러(200)에 출력하고, 빔 컨트롤러는 해당 위성을 선택한다.The CPU 100 performs a beam controller 200 through a dual port memory 202 composed of static RAM having two independent data I / O ports while executing a program. ) And parallel communication between AZ MOTOR CONTROLLER 400 and BEAM CONTROLLER 200 and EL MOTOR CONTROLLER 403. When the WRITE and READ signals from the CPU 100 enable the dual port memory, an interrupt is automatically generated inside the dual port memory to transfer the data stored in the SRAM in one direction. Output In order to select a desired one of several satellites, one bit (1 or 0) of the limit switch (LIMIT SWITCH) 104 and one bit (1 or 0) of the dip switch (DIP SWITCH) 101 are stored in the CPU 100. It receives the input and outputs the combination to the beam controller 200, the beam controller selects the satellite.

AZ 모터 컨트롤러(AZ MOTOR CONTROLLER)(400)는 CPU(100)로부터 병렬 데이터를 입력받아 AZ 모터 드라이버(AZ MOTOR DRIVER)(401)를 통해 앙각 모터(AZIMUTHMOTOR)(402)를 제어한다. EL 모터 컨트롤러(EL MOTOR CONTROLLER)(403)는 CPU(100)로부터 병렬 데이터를 입력받아 EL 모터 드라이버(404)를 통해 방위각 모터(ELEVATION MOTOR)(405)를 제어한다. 모터 컨트롤러는 기계적 제어를 위해 사용되며, 빔 컨트롤러를 이용하여 전자적 제어를 하였다면 모터를 이용하여 추적빔이 위성 메인빔을 향하도록 시스템 자체를 앙각 및 방위각 방향으로 향하도록 제어하는 역할을 수행한다.The AZ MOTOR CONTROLLER 400 receives parallel data from the CPU 100 and controls the elevation motor AZIMUTHMOTOR 402 through the AZ MOTOR DRIVER 401. The EL MOTOR CONTROLLER 403 receives parallel data from the CPU 100 to control the ELVATION MOTOR 405 through the EL motor driver 404. The motor controller is used for mechanical control, and if the electronic control is performed using the beam controller, the motor controller controls the system itself in the elevation and azimuth directions so that the tracking beam is directed to the satellite main beam.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 위성추적 제어기에서의 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성추적 제어방법의 전체 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an overall operation of a method for controlling satellite tracking of a multi-satellite mobile receiving tracking antenna in a satellite tracking controller according to an embodiment of the present invention.

이는 모터와 BSC 초기화(채널 선택) 단계(S001)와, AIS 모드(초기 추적)(S003), AAT 모드(자동 추적)(S004), ARS 모드(반복 추적)(S005), 및 패러럴 인터럽트 루틴(PIR)(S006)으로 이루어진다.This includes the motor and BSC initialization (channel selection) step (S001), AIS mode (initial tracking) (S003), AAT mode (automatic tracking) (S004), ARS mode (repeating tracking) (S005), and parallel interrupt routines ( PIR) (S006).

전원이 "온" 되어 추적 알고리즘이 시작되면(S000), 모터와 BSC가 초기화되고(S001), 다중위성 중 원하는 위성채널을 선택하기 위해 빔 컨트롤러와 AZ 모터 컨트롤러와 EL 모터 컨트롤러가 리셋된다(S002). CPU(S008)는 딥 스위치/리미트 스위치(101, 104)로부터 데이터를 입력받아 빔 컨트롤러(200)에게 채널 플래그 데이터를 전송하고 위성 추적빔 신호가 되는 채널을 선택한다.When the power is "on" and the tracking algorithm is started (S000), the motor and BSC are initialized (S001), and the beam controller, AZ motor controller, and EL motor controller are reset to select the desired satellite channel among the multi-satellites (S002). ). The CPU S008 receives data from the dip switches / limit switches 101 and 104, transmits channel flag data to the beam controller 200, and selects a channel that becomes a satellite tracking beam signal.

다음으로 AIS 모드(S003)가 수행된다. 이 AIS 모드는 CPU(100)에 초기추적모드임을 알리는 AIS 플래그를 전송하고, CPU(100)는 AZ, EL 모터 컨트롤러에게 모터 상태 데이터를 보내어 AZ, EL 모터를 제어한다. 이때, 빔 컨트롤러로부터 입력된 위성신호(S(T))가 임계치 이상이면, AAT 모드(자동추적)(S004)를 수행하고 그렇지 않으면 계속해서 AIS 모드(S003)를 수행한다. AAT 모드(S004)와 ARS 모드(반복추적)(S005)에서도 입력받은 위성신호(S(t))와 임계치값을 비교하여 방위각 및 앙각 방향 모터를 제어하며 위성추적을 실행한다.Next, the AIS mode S003 is performed. The AIS mode transmits an AIS flag indicating the initial tracking mode to the CPU 100, and the CPU 100 sends motor status data to the AZ and EL motor controllers to control the AZ and EL motors. At this time, if the satellite signal S (T) input from the beam controller is equal to or greater than the threshold value, the AAT mode (automatic tracking) S004 is performed. Otherwise, the AIS mode S003 is continued. In the AAT mode (S004) and the ARS mode (repetitive tracking) (S005), the satellite signals S (t) are compared with the threshold value to control the azimuth and elevation direction motors, and satellite tracking is performed.

AIS 모드(S003)와 ARS 모드(S005)에서는 플래그를 CPU(100)에 보내고 CPU(100)는 각 모드에 따라 모터 상태를 결정하여 모터 상태 데이터를 AZ, EL 모터 컨트롤러(400, 403)에게 전송하여 AZ, EL 모터를 제어한다. 한편, AAT 모드(S004)에서는 AAT 상태를 CPU(100)에 보낼 때, 우선 자동추적 모드임을 알리는 AAT 플래그 1 바이트를 CPU(100)에 보내고, 다음에 CPU(100)는 방위각 플래그 1 바이트와 방위각 위성신호 데이터 4 바이트를 입력받아 AZ 모터 컨트롤러가 방위각 제어를 할 수 있도록 방위각 위성신호 데이터의 차를 모터 상태 데이터로 AZ 모터 컨트롤러에게 전송하여 모터 제어를 수행하며, 앙각 방향 모터 제어를 위해서 CPU(100)는 앙각 플래그 1 바이트와 앙각 위성신호 데이터 4 바이트를 입력받아 앙각 위성신호 데이터의 차를 모터 상태 데이터로 EL 모터 컨트롤러에게 전송함으로써 앙각 및 방위각 방향의 기계적 추적을 수행한다.In the AIS mode (S003) and the ARS mode (S005), a flag is sent to the CPU 100, and the CPU 100 determines the motor state according to each mode, and transmits the motor state data to the AZ and EL motor controllers 400 and 403. To control the AZ and EL motors. On the other hand, in the AAT mode (S004), when the AAT status is sent to the CPU 100, first, an AAT flag 1 byte indicating the auto tracking mode is sent to the CPU 100, and then the CPU 100 sends the azimuth flag 1 byte and the azimuth angle. It receives 4 bytes of satellite signal data and transmits the difference of azimuth satellite signal data to AZ motor controller as motor status data so that AZ motor controller can control azimuth. ) Receives the elevation flag 1 byte and the elevation satellite signal data 4 bytes, and transmits the difference of the elevation satellite signal data as motor state data to the EL motor controller to perform mechanical tracking in the elevation and azimuth directions.

전체 알고리즘의 흐름도 순서와는 독립적으로 1개의 인터럽트가 동작하는데, 그것은 이중포트 메모리를 이용한 병렬통신이 일어났을 때 동작하는 병렬 인터럽트 루틴(PARALLEL INTERRUPT ROUTINE)(S006)으로 채널 플래그 송신, AIS 플래그 수신, AAT 상태 데이터 수신, ARS 플래그 수신될 때 자동적으로 셋팅된다.Independent of the flow of the entire algorithm, one interrupt operates, which sends a channel flag to the parallel interrupt routine (PARALLEL INTERRUPT ROUTINE) (S006), which operates when parallel communication using dual port memory occurs, and receives an AIS flag. Automatically set when AAT status data is received and ARS flags are received.

도 4는 본 발명에 따른 채널 선택 초기화 알고리즘(S100)의 흐름도이다.4 is a flowchart of a channel selection initialization algorithm S100 according to the present invention.

BSC_INIT(채널 선택 초기화)가 시작되고, CPU(100)는 딥/리미트 스위치(101, 104)에서 데이터를 입력받아 채널 플래그 데이터를 셋업하며 만약 채널이 2번일 경우(S101)에는 무궁화위성 추적빔 신호(S102)를 선택하고, 채널이 2번이 아니고 5번 이면(S103), 일본 BS 위성 추적빔 신호(S104)를 선택한다. 그리고 나서, 앙각 모터를 제어하여 안테나의 앙각 방향을 90도로 회전시키고(S105), 이때의 수신세기를 측정하여 임계치를 설정하고(S106) 알고리즘을 종료한다(S107).BSC_INIT (Channel Selection Initialization) is started, and the CPU 100 receives data from the dip / limit switches 101 and 104 to set up channel flag data, and if the channel is 2 (S101), the satellite tracking beam signal is used. If (S102) is selected, and if the channel is not number 2 but is number 5 (S103), the Japanese BS satellite tracking beam signal S104 is selected. Then, the elevation motor is controlled to rotate the elevation angle of the antenna by 90 degrees (S105), the reception intensity is measured at this time, the threshold value is set (S106), and the algorithm is terminated (S107).

도 5는 본 발명에 따른 초기추적(AIS 모드) 알고리즘(S200)의 흐름도이다.5 is a flowchart of an initial tracking (AIS mode) algorithm S200 according to the present invention.

먼저, 빔 컨트롤러(200)에서 AIS 모드가 시작되는 것을 알리는 AIS 플래그(S_flag, M_flag)를 모두 0으로 셋팅하고(S201), 안테나의 편파제어신호 PCC를 셋업한다(S202). CPU(100)는 초기추적 모드임을 알리는 AIS 플래그가 송신되면(S203), AZ, EL 모터 컨트롤러(400, 403)에 모터 상태 데이터를 출력하여 앙각 모터와 방위각 모터를 제어한다. 즉, CPU(100)는 모터 플래그인 M_flag를 1로 셋팅하고(S208), 모터제어 상태 데이터(2 bytes)는 속도제어 및 반복제어를 통해 안테나를 제어하는 데이터로 활용되며, 앙각 방향으로는 속도 데이터(VEL._ACT)로써 이용되어 일정한 속도로 계속 정회전을 하거나 부회전을 하게 하며, 방위각 방향으로는 반복 데이터(REPT._ACT)로써 이용되어 일정한 시간 간격으로 상하 반복 움직임을 통해 안테나에서 생성된 추적빔이 전자적 추적을 하는 것처럼 모터의 기계적 추적을 수행할 수 있게 한다.First, the AIS flags S_flag and M_flag indicating that the AIS mode is started in the beam controller 200 are all set to 0 (S201), and the polarization control signal PCC of the antenna is set up (S202). When the AIS flag indicating that the initial tracking mode is transmitted (S203), the CPU 100 outputs motor state data to the AZ and EL motor controllers 400 and 403 to control the elevation angle motor and the azimuth motor. That is, the CPU 100 sets the motor flag M_flag to 1 (S208), and the motor control state data (2 bytes) is utilized as data for controlling the antenna through speed control and repetitive control, and speed in elevation direction. It is used as data (VEL._ACT) to continue forward or negative rotation at a constant speed, and it is used as repetition data (REPT._ACT) in azimuth direction, and it is generated from the antenna through up and down repetitive movement at regular time intervals. The tracking beam allows mechanical tracking of the motor as if it were electronic tracking.

모터의 앙각과 방위각 방향으로 위성추적을 하면서 빔 컨트롤러(200)로부터입력받은 위성신호(S(T))가 임계치 이상이면(S204, S205), 위성을 포착한 상태이기 때문에 CPU(100)에서 S_flag와 M_flag를 모두 2로 셋팅한 후(S206) 프로그램 종료하고(S207), 그렇지 않으면 단계 S204로 진행하여 계속해서 AIS 모드를 수행한다.If the satellite signal S (T) received from the beam controller 200 is greater than or equal to the threshold (S204, S205) while satellite tracking is performed in the elevation and azimuth directions of the motor, the S_flag is received by the CPU 100 because the satellite is captured. And M_flag are both set to 2 (S206) and the program ends (S207). Otherwise, the process proceeds to step S204 to continue the AIS mode.

도 6은 본 발명에 따른 자동추적(AAT 모드) 알고리즘(S300)의 흐름도이다.6 is a flowchart of an automatic tracking (AAT mode) algorithm S300 according to the present invention.

AAT 모드가 시작되는 것을 알리는 AAT 플래그(S_flag와 M_flag)가 빔 컨트롤러(200)에서 모두 2로 셋팅되면(S301), 안테나의 편파제어신호 PCC가 셋업된다(S302). CPU(100)는 자동추적(AAT) 모드임을 알리는 AAT 플래그가 입력되면(S303), AZ, EL 모터 컨트롤러(400, 403)에 모터 상태 데이터를 보내어 모터를 제어한다. 자동추적 모드에서는 추적빔의 위치를 움직이면서 각각 그 신호의 세기를 저장하며 이 신호의 세기의 차를 이용하여 모터를 제어한다.When both AAT flags S_flag and M_flag indicating that the AAT mode is started are set to 2 in the beam controller 200 (S301), the polarization control signal PCC of the antenna is set up (S302). When the AAT flag indicating that the automatic tracking (AAT) mode is input (S303), the CPU 100 sends motor state data to the AZ and EL motor controllers 400 and 403 to control the motor. In the automatic tracking mode, the strength of the signal is stored while moving the position of the tracking beam, and the motor is controlled using the difference in the strength of the signal.

한편, AAT 상태 데이터의 경우는 우선 자동추적 모드임을 알리는 AAT 플래그 1 바이트를 빔 컨트롤러(200)에서 CPU(100)에 보내고, 다음으로 CPU(100)는 입력된 AAT 플래그를 읽고 S_flag를 2로 세팅한 후(S308), 방위각 플래그와 방위각 위성신호 데이터를 빔 컨트롤러(200)에서 입력받아(S304) AZ 모터 컨트롤러가 방위각 제어를 할 수 있도록 방위각 위성신호 데이터의 차(dAZ)를 변수 AZ_VEL로 하여 모터 상태 데이터(AZ_flag와 AZ_VEL)(S309)를 AZ 모터 컨트롤러에게 전송하여 모터 제어를 수행한다. 이때, 변수 AZ_VEL의 값은 방위각 방향 속도제어 변수 VEL._ACT(S312)로서 대응된다.Meanwhile, in the case of AAT status data, the AAT flag 1 byte indicating the auto tracking mode is first sent from the beam controller 200 to the CPU 100, and the CPU 100 reads the input AAT flag and sets S_flag to 2. After (S308), the azimuth flag and the azimuth satellite signal data are input from the beam controller 200 (S304) so that the AZ motor controller performs the azimuth control with the difference (dAZ) of the azimuth satellite signal data as a variable AZ_VEL. The motor control is performed by transmitting the state data AZ_flag and AZ_VEL S309 to the AZ motor controller. At this time, the value of the variable AZ_VEL corresponds to the azimuth direction speed control variable VEL._ACT (S312).

또한, CPU(100)는 앙각 플래그와 앙각 위성신호 데이터를 입력받아(S305), 빔 컨트롤러(200)로부터 EL 모터 컨트롤러가 앙각 제어를 할 수 있도록 앙각 위성신호 데이터의 차(dEL)를 변수 EL_VEL로 하여 모터 상태 데이터(EL_flag와 EL_VEL)(S310)를 EL 모터 컨트롤러에게 전송함으로써 수신된 신호의 세기의 차를 이용한 앙각 및 방위각 방향의 기계적 추적을 수행한다. 이때, 변수 EL_VEL의 값은 앙각 방향 속도제어 변수 VEL._ACT(S313)로서 대응된다.In addition, the CPU 100 receives the elevation flag and the elevation satellite signal data (S305), and converts the difference dEL of the elevation satellite signal data into the variable EL_VEL so that the EL motor controller can control the elevation angle from the beam controller 200. By transmitting the motor state data (EL_flag and EL_VEL) (S310) to the EL motor controller to perform mechanical tracking in the elevation and azimuth directions using the difference in the intensity of the received signal. At this time, the value of the variable EL_VEL corresponds to the elevation angle speed control variable VEL._ACT (S313).

AZ, EL 모터 컨트롤러(400, 403)는 dAZ, dEL의 속도로 모터를 이축 구동하면서 빔 컨트롤러(200)를 통해 AD 컨버터를 하여 얻은 위성신호(S(T))가 임계치 이하이면(S306, S307) 위성을 놓친 상태를 의미하며 CPU(100)는 지연시간(dT) 동안(S311) 안테나 방향을 임계치 이하의 순간에서의 위치에 고정시킨 후 프로그램 종료하고(S314), 그렇지 않으면 단계 S304로 진행하여 계속해서 AAT 모드를 수행함으로써 위성추적을 수행한다.The AZ and EL motor controllers 400 and 403 perform a biaxial drive of the motor at the speeds of dAZ and dEL, and the satellite signal S (T) obtained by the AD converter through the beam controller 200 is below the threshold (S306, S307). ) Means that the satellite is missed, and the CPU 100 locks the antenna direction to a position at a moment below a threshold for a delay time dT (S311), and then ends the program (S314), otherwise proceeds to step S304. The satellite tracking is then performed by performing the AAT mode.

도 7은 본 발명에 따른 반복추적(ARS 모드) 알고리즘(S400)의 흐름도이다.7 is a flowchart of an iterative tracking (ARS mode) algorithm S400 according to the present invention.

AAT 모드를 수행한 후 CPU(100)는 S_flag와 M_flag를 모두 2로 유지하면서(S401) ARS 모드가 수행되며 빔 컨트롤러(200)는 안테나의 편파제어신호 PCC를 셋업한다(S403). CPU(100)는 반복추적 모드임을 알리는 ARS 플래그를 빔 컨트롤러(200)로부터 입력받아(S403), AZ, EL 모터 컨트롤러(400, 403)에 모터 상태 데이터를 보내어 앙각 모터와 방위각 모터를 제어한다. 즉, CPU(100)는 모터 플래그인 M_flag과 S_flag을 3으로 셋팅하고, 블록킹(BLOCKING) 등으로 인해 위성신호를 잡지 못하였을 경우에는 일정시간 모터를 움직이면서 위성을 추적한다(S409). CPU(100)의 출력 모터제어 데이터(2 bytes)는 앙각 모터 컨트롤러(403)에 입력되어앙각 방향으로 속도 데이터(VEL._ACT)(S410)로써 이용되며, 또한 방위각 모터 컨트롤러(400)에 입력되어 방위각 방향으로는 반복 데이터(REPT._ACT)(S411)로써 이용되어 모터의 기계적 추적을 수행한다.After performing the AAT mode, the CPU 100 maintains both S_flag and M_flag at 2 (S401), and the ARS mode is performed, and the beam controller 200 sets up the polarization control signal PCC of the antenna (S403). The CPU 100 receives the ARS flag indicating the repetitive tracking mode from the beam controller 200 (S403), and sends motor state data to the AZ and EL motor controllers 400 and 403 to control the elevation angle motor and the azimuth motor. That is, the CPU 100 sets the motor flags M_flag and S_flag to 3, and if the satellite signal is not detected due to blocking, etc., moves the motor for a predetermined time and tracks the satellite (S409). The output motor control data (2 bytes) of the CPU 100 is input to the elevation motor controller 403 and used as the velocity data (VEL._ACT) S410 in the elevation direction, and is also input to the azimuth motor controller 400. In the azimuth direction, it is used as the repetition data (REPT._ACT) S411 to perform mechanical tracking of the motor.

모터의 앙각과 방위각 방향으로 위성추적을 하면서 빔 컨트롤러(200)로부터 입력받은 위성신호(S(T))가 임계치 이상이면(S404, S405), CPU(100)는 위성을 포착한 상태이기 때문에 AAT 모드를 수행하고, 그렇지 않으면 방위각 방향으로 반복 추적하면서 앙각 방향으로 모터 동작 범위를 좌우로 x초만큼 더 이동하여 위성을 포착하고, 그래도 포착하지 못하였을 때에는 최대 y 초까지 동작 범위를 확대하면서 위성을 추적한다. 그러나, y초가 되어도 위성을 포착하지 못하면(S413), AIS 모드로 돌아가서 S_flag와 M_flag를 모두 0으로 셋팅하고(S407), 프로그램 종료한다(S408). 물론 y초 이내 위성을 포착한 경우에는 AAT 모드로 되돌아가게 된다.If the satellite signal S (T) received from the beam controller 200 is greater than or equal to the threshold value while performing satellite tracking in the elevation and azimuth directions of the motor (S404 and S405), the CPU 100 captures satellites and thus AAT. Mode, otherwise iteratively tracks the azimuth direction, moving the motor operating range further x left and right in the elevation direction to capture the satellite, and if it still fails to capture the satellite, expanding the operating range up to y seconds. To track. However, if the satellite cannot be captured even after y seconds (S413), the mode returns to AIS mode, and both S_flag and M_flag are set to 0 (S407), and the program ends (S408). Of course, if the satellite is captured within y seconds, it will return to AAT mode.

도 8은 본 발명에 따른 모터 제어 동작 흐름도(S500)이다.8 is a flowchart illustrating a motor control operation according to the present invention (S500).

전원이 '온' 되거나 하드웨어가 리셋되면, 모터 컨트롤러는 초기화되고(MOT_INIT)(S501), 모터 동작이 시작된다. CPU로부터 명령 코드 및 데이터 2 바이트를 읽고(S502), 만약 명령 코드가 *0FH이면(S503), 모터는 속도 제어(VEL._ACT)(S507)동작을 수행하고 그렇지 않으면 다음 명령코드를 분석한다. 만약 명령 코드가 *0EH이면(S504), 모터는 일시중지(PULSE) 제어(POS._ACT)동작을 수행하고(S508) 그렇지 않으면 다음 명령 코드를 분석한다. 만약 명령 코드가*0DH이면(S505) 모터는 반복 제어(REPT._ACT) 동작을 수행하고(S509), 그렇지 않으면 테이블 데이터(DEG/SEC)를 읽어와 속도 제어(VEL.TABLE_ACT)를 수행하며(S510), 하드웨어가 리셋 되어 프로그램이 종료(S506)할 때까지 모터는 매번 명령 코드 및 데이터를 읽어 AIS, AAT, ARS MODE에 맞는 제어를 반복적으로 수행한다.When the power is 'on' or the hardware is reset, the motor controller is initialized (MOT_INIT) (S501) and the motor operation starts. The command code and data 2 bytes are read from the CPU (S502), and if the command code is * 0FH (S503), the motor performs the speed control (VEL. ACT) (S507) operation and otherwise analyzes the next command code. If the command code is * 0EH (S504), the motor performs a PULSE control (POS. _ ACT) operation (S508) otherwise the next command code is analyzed. If the command code is * 0DH (S505), the motor performs the repeat control (REPT._ACT) operation (S509), otherwise it reads the table data (DEG / SEC) and performs the speed control (VEL.TABLE_ACT) ( In step S510, the motor repeatedly reads the command code and data every time until the hardware is reset and the program ends (S506).

위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the invention has been described above based on the preferred embodiments thereof, these embodiments are intended to illustrate rather than limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or adjustments to the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all such changes, modifications or adjustments.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 동일한 위성의 서로 다른 편파의 위성신호나 다중의 위성신호가 존재하는 환경에서 이동 중에 원하는 위성신호를 수신할 수 있는 고성능 추적안테나를 저가로 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a high performance tracking antenna capable of receiving a desired satellite signal while moving in an environment in which satellite signals of different polarizations or multiple satellite signals of the same satellite are present can be implemented at low cost.

Claims (8)

다수의 위성으로부터 위성신호를 수신하는 평판 배열안테나로 이루어지며 추적빔 생성기로부터 편파제어신호를 입력받아 상기 편파제어신호에 따른 위성신호를 수신하여 상기 추적빔 생성기에 출력하는 이중편파 다중위성 수신안테나와;A dual polarization multi-satellite reception antenna comprising a planar array antenna for receiving satellite signals from a plurality of satellites, receiving a polarization control signal from a tracking beam generator, receiving a satellite signal according to the polarization control signal, and outputting the satellite signal to the tracking beam generator; ; 상기 이중편파 다중위성 수신안테나로부터 입력된 위성 수신신호를 앙각과 방위각 방향의 지향방향을 판단하기 위한 위성 추적신호로 변환하여 추적신호 검출기에 출력하고, 위성추적 제어기로부터 편파선택신호가 입력되면 상기 이중편파 다중위성 수신안테나에 편파제어신호를 출력하는 상기 추적빔 생성기와;The satellite received signal inputted from the dual polarized multi-satellite reception antenna is converted into a satellite tracking signal for determining the direction of elevation and azimuth, and output to a tracking signal detector. When the polarization selection signal is input from the satellite tracking controller, the dual signal is input. A tracking beam generator for outputting a polarization control signal to a polarization multi-satellite reception antenna; 상기 추적빔 생성기로부터 위성 추적신호를 입력받고, 상기 위성추적 제어기로부터 추적 주파수 선택신호를 입력받아 원하는 위성 추적신호를 위성추적 제어기에 공급하는 상기 추적신호 검출기와;The tracking signal detector for receiving a satellite tracking signal from the tracking beam generator and receiving a tracking frequency selection signal from the satellite tracking controller and supplying a desired satellite tracking signal to the satellite tracking controller; 상기 추적빔 생성기에 편파선택신호와 추적빔 제어신호를 출력하고 상기 추적신호 검출기에 추적주파수 선택신호를 출력하며, 상기 추적신호 검출기로부터 추적신호 전압을 입력받고 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의 앙각과 방위각을 제어하기 위한 앙각 제어모터와 방위각 제어모터를 조절하는 상기 위성추적 제어기와;Outputting a polarization selection signal and a tracking beam control signal to the tracking beam generator, and outputting a tracking frequency selection signal to the tracking signal detector, receiving a tracking signal voltage from the tracking signal detector and receiving an elevation angle of the dual polarization multi-satellite reception antenna; A satellite tracking controller for adjusting an elevation control motor for controlling an azimuth angle and an azimuth control motor; 상기 위성추적 제어기의 제어를 받아 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의 앙각을 조절하는 앙각 제어모터와;An elevation control motor for controlling an elevation angle of the dual polarized multiple satellite reception antenna under the control of the satellite tracking controller; 상기 위성추적 제어기의 제어를 받아 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의방위각을 조절하는 방위각 제어모터를 포함한 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적안테나 시스템.And an azimuth control motor for controlling the azimuth angle of the dual polarization multi-satellite receiving antenna under the control of the satellite tracking controller. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위성추적 제어기는,The satellite tracking controller, CPU 명령 코드와, 빔제어 및 PCC 데이터와, 빔제어 및 모터제어 프로그램을 저장하는 저장수단과;Storage means for storing CPU command codes, beam control and PCC data, and beam control and motor control programs; 상기 다수의 위성 중 임의의 위성채널을 선택하기 위한 스위칭수단과;Switching means for selecting any satellite channel among said plurality of satellites; 상기 스위칭수단으로부터 위성채널 선택신호를 입력받고, 상기 빔제어 및 모터제어 프로그램을 실행시켜 빔제어 및 모터제어 알고리즘을 수행하며, 빔 컨트롤러의 모터 제어신호를 입력받아 상기 앙각 제어모터와 방위각 제어모터에 제어신호를 출력하는 중앙처리장치와;Receiving a satellite channel selection signal from the switching means, executing the beam control and motor control program to perform a beam control and motor control algorithm, and receiving the motor control signal of the beam controller to the elevation control motor and the azimuth control motor. A central processing unit for outputting a control signal; 상기 중앙처리장치의 제어를 받아 추적빔을 생성하고 상기 생성된 추적빔이 정지위성의 메인빔을 향하도록 제어하기 위하여 상기 중앙처리장치를 통해 상기 앙각 제어모터와 방위각 제어모터에 제어신호를 출력하는 빔 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적안테나 시스템.The control unit generates a tracking beam under the control of the central processing unit, and outputs a control signal to the elevation control motor and the azimuth control motor through the central processing unit to control the generated tracking beam toward the main beam of the stationary satellite. A multi-satellite mobile receiver tracking antenna system comprising a beam controller. 중앙처리장치와 빔 컨트롤러를 포함하며, 이중편파 다중위성 수신안테나의앙각과 방위각을 제어하기 위해 앙각 제어모터와 방위각 제어모터를 조절하는 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성 추적 제어방법에 있어서,In the satellite tracking control method of a multi-satellite mobile receiving tracking antenna comprising a central processing unit and a beam controller, and adjusting the elevation control motor and the azimuth control motor to control the elevation angle and azimuth angle of the dual polarized multi-satellite reception antenna, 전원이 초기 온되면, 상기 중앙처리장치가 다수의 위성 중 원하는 위성 채널을 선택하고 임계치를 설정하며 채널 플래그를 상기 빔 컨트롤러에게 전달하는 초기화과정과;An initializing step of, when the power is initially turned on, the central processing unit selects a desired satellite channel among a plurality of satellites, sets a threshold value, and transmits a channel flag to the beam controller; 상기 빔 컨트롤러가 초기 추적모드(AIS) 플래그를 세팅하면, 상기 중앙처리장치가 상기 빔 컨트롤러로부터 수신된 위성신호가 임계치 이상이 될 때까지 상기 방위각 제어모터와 앙각 제어모터를 조작하여 상기 원하는 위성 채널을 추적하는 초기추적(AIS) 모드과정과;When the beam controller sets an initial tracking mode (AIS) flag, the central processing unit operates the azimuth control motor and elevation control motor until the satellite signal received from the beam controller is greater than or equal to a threshold value, thereby providing the desired satellite channel. An initial tracking (AIS) mode process for tracking the data; 상기 AIS 모드과정이 완료되고 상기 빔 컨트롤러가 자동 추적모드(AAT) 플래그를 세팅하면, 상기 중앙처리장치가 상기 AIS 모드과정에서 추적한 위성 채널을 지속적으로 포착하고 유지하도록 상기 방위각 제어모터와 앙각 제어모터를 조작하여 상기 원하는 위성 채널을 자동 추적하는 AAT 모드과정과;When the AIS mode process is completed and the beam controller sets the automatic tracking mode (AAT) flag, the azimuth control motor and elevation control to continuously capture and maintain the satellite channel tracked in the AIS mode process. An AAT mode process of automatically tracking the desired satellite channel by operating a motor; 상기 AAT 모드과정 중 위성신호가 블록킹되어 상기 빔 컨트롤러가 반복 추적모드(ARS) 플래그를 세팅하면, 상기 중앙처리장치가 상기 방위각 제어모터와 앙각 제어모터를 조작하여 상기 추적한 위성 채널을 반복 추적하는 ARS 모드과정을 포함한 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성 추적 제어방법.When the satellite signal is blocked during the AAT mode process and the beam controller sets the ARS flag, the CPU processes the tracking satellite channel by repeatedly operating the azimuth control motor and the elevation control motor. A satellite tracking control method for a multi-satellite mobile receiving antenna, comprising an ARS mode process. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 초기화과정에서 상기 중앙처리장치가 상기 빔 컨트롤러에 채널 플래그를 송신할 때, 혹은 상기 AIS 모드과정과 AAT 모드과정과 ARS 모드과정에서 상기 빔 컨트롤러가 상기 중앙처리장치에 AIS 플래그와 AAT 플래그와 ARS 플래그를 송신할 때, 인터럽트 루틴이 세팅되는 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성 추적 제어방법.When the CPU transmits a channel flag to the beam controller in the initialization process, or in the AIS mode process, the AAT mode process, and the ARS mode process, the beam controller sends an AIS flag, an AAT flag, and an ARS to the CPU. An interrupt routine is set when transmitting a flag, wherein the satellite tracking control method of the multi-satellite mobile receiving tracking antenna. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 초기화과정은, 상기 중앙처리장치가 외부로부터 위성 채널 선택신호가 입력되면 상기 빔 컨트롤러에 채널 플래그 데이터를 전송하고, 상기 빔 컨트롤러는 상기 채널 플래그 데이터를 이용하여 상기 추적 위성 채널과 상기 임계치를 설정하는 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적안테나의 위성 추적 제어방법.In the initialization process, when the satellite channel selection signal is input from the outside, the central processing unit transmits channel flag data to the beam controller, and the beam controller sets the tracking satellite channel and the threshold value using the channel flag data. Satellite tracking control method of a multi-satellite mobile receiving tracking antenna, characterized in that. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 AIS 모드과정은,The method of claim 3 or 4, wherein the AIS mode process comprises: 상기 빔 컨트롤러가 상기 중앙처리장치에 초기추적모드임을 알리는 AIS 플래그를 세팅하여 전송하는 단계와,Setting and transmitting an AIS flag indicating that the beam controller is in an initial tracking mode by the beam controller; 상기 중앙처리장치가 상기 방위각 제어모터를 속도 제어하고 앙각 제어모터를 반복 동작 제어하여 방위각 전방향으로 위성을 기계적 추적하는 단계와,Speeding the azimuth control motor and repeatedly controlling the elevation control motor by the central processing unit to mechanically track satellites in the azimuth direction; 상기 중앙처리장치가 상기 빔 컨트롤러로부터 입력된 위성신호와 임계치를비교하여, 상기 입력 위성신호가 임계치 이상이면 종료하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적 안테나의 위성 추적 제어방법And comparing the satellite signal inputted from the beam controller with a threshold value, and terminating when the input satellite signal is greater than or equal to a threshold value. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 AAT 모드과정은,The method of claim 3 or 4, wherein the AAT mode process comprises: 상기 빔 컨트롤러가 상기 중앙처리장치에 자동추적모드임을 알리는 AAT 플래그를 세팅하여 전송하고 위상 천이빔을 추적빔으로 출력하는 단계와;Setting and transmitting, by the beam controller, an AAT flag indicating that the CPU is in the automatic tracking mode and outputting a phase shift beam as a tracking beam; 상기 중앙처리장치가 상기 빔 컨트롤러로부터 입력된 앙각방향 위성수신 레벨의 차를 이용하여 앙각 제어모터를 속도 제어하고, 방위각 방향 위성수신 레벨의 차를 이용하여 방위각 제어모터를 속도 제어하여 상기 위성을 기계적 추적하는 단계;The central processing unit speed-controls the elevation control motor using the difference in the elevation satellite reception level input from the beam controller, and the satellite is mechanically controlled by the speed control of the azimuth control motor using the difference in the azimuth direction satellite reception level. Tracking; 상기 빔 컨트롤러로부터 입력되는 상기 위성신호가 임계치 이하가 되면 상기 이중편파 다중위성 수신안테나의 위치를 고정시키고 상기 ARS 모드과정을 수행하도록 하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적 안테나의 위성 추적 제어방법.And fixing the position of the dual polarized multi-satellite reception antenna and performing the ARS mode process when the satellite signal input from the beam controller falls below a threshold. Control method. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 ARS 모드과정은,The method of claim 3 or 4, wherein the ARS mode process, 상기 빔 컨트롤러가 상기 중앙처리장치에 반복추적모드임을 알리는 ARS 플래그를 세팅하여 전송하는 단계와;Setting and transmitting, by the beam controller, an ARS flag indicating that the CPU is in repetitive tracking mode; 상기 중앙처리장치가 상기 방위각 제어모터를 속도 제어하고 앙각 제어모터를 반복 동작 제어하면서 상기 빔 컨트롤러로부터 입력되는 위성신호와 임계치를 비교하는 단계와;Comparing, by the central processing unit, the satellite signal input from the beam controller with a threshold while controlling the azimuth control motor and repeatedly controlling the elevation control motor; 상기 위성신호가 임계치 이하이면 상기 앙각 제어모터를 반복동작 제어하고 상기 방위각 제어모터의 동작 시간을 좌우로 일정 시간만큼씩 증가시키면서 상기 위성을 서치하는 기계적 추적단계를 포함한 것을 특징으로 하는 다중위성 이동수신 추적 안테나의 위성 추적 제어방법.If the satellite signal is less than the threshold value, and repeat the control operation of the elevation control motor, and the multi-satellite mobile reception characterized in that it searches for the satellite while increasing the operation time of the azimuth control motor by a certain time from side to side Satellite tracking control method of tracking antenna.
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