KR101266825B1 - Method for dual controlling of 3-axis controlling satellite antenna in ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박에 설치된 위성안테나의 음영구역을 해소하여 보다 원활한 통신환경을 제공해 줄 수 있도록 해 주는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-axis control satellite antenna redundancy control method for a ship that can provide a more smooth communication environment by eliminating the shadow area of the satellite antenna installed on the ship.
현재 선박에는 음성 및 데이터신호 등을 송수신하고, 항해에 필요한 정보를 송수신하여 선박의 안전운항을 돕기위해 위성을 통한 무선통신시스템이 설치되어 있다.Currently, ships are equipped with a wireless communication system via satellite to transmit and receive voice and data signals, and to send and receive information necessary for navigation to help the ship's safe operation.
선박에 설치되는 무선통신시스템은 위성신호를 송수신하기 위한 위성안테나와, 위성안테나를 통해 송수신되는 신호를 처리하기 위한 통신장치를 포함하여 구성된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2OOO-OO67631호(2000.11.25.공개)(발명의 명칭: 선박용 위성통신 안테나 시스템)에 개시되어 있다.The wireless communication system installed in the ship is configured to include a satellite antenna for transmitting and receiving satellite signals, and a communication device for processing signals transmitted and received through the satellite antenna.
The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2OOO-OO67631 (published on November 25, 2000) (name of the invention: a ship satellite communication antenna system).
이때, 상기 위성안테나는 선박의 항해시 위성과 항상 위성링크를 유지할 수 있어야 한다.In this case, the satellite antenna should be able to maintain a satellite link with the satellite at all times when the ship sails.
그러나, 도1에 도시된 바와 같이 선박의 선교(2)상에 설치되는 위성안테나(3)는 선교(2)상에 설치되는 또 다른 일정 크기의 구조물, 예컨대 마스터(master, 4) 등에 의해 항해시 통신위성(1)과의 통신링크에 음영구역이 발생될 수 있다.However, as shown in Fig. 1, the
즉, 선박이 위성을 통하여 정보를 송수신하는 순간에 위성안테나(3)가 통신 음영구역에 위치하는 경우 정보의 송수신이 제대로 이루어지지 않는 경우가 있을 수 있다.That is, when the
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로 위성안테나를 이중화하여 음영구역에 따라 상호 절체함으로써, 위성 안테나의 음영구역 발생을 제거할 수 있도록 해 주는 선박용 위성안테나 이중화 제어방법을 제공함에 기술적 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances and by providing a ship satellite antenna redundancy control method that can eliminate the occurrence of the shadow zone of the satellite antenna by duplexing the satellite antenna and switching each other according to the shadow zone. There is a purpose.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어방법은 선박의 선교상에 서로 대칭되게 설치되는 제1 및 제2 안테나장치가 통신제어장치와 결합되어 구성되는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에 있어서, 상기 통신제어장치에서 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역을 각각 설정하는 제1 단계와, 상기 통신제어장치에서 현재 동작상태인 제1 안테나장치를 통해 제공되는 신호를 수신처리함과 더불어 이 제1 안테나장치를 통해 신호 송신처리를 수행하는 제2 단계, 상기 통신제어장치에서 현재 선박의 위치를 근거로 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역 여부를 감시하는 제3 단계, 상기 통신제어장치에서 상기 제1 및 제2 안테나장치로부터 인가되는 신호의 비콘신호 레벨을 확인하는 제4 단계 및, 상기 통신제어장치에서 상기 제3 및 제4 단계로부터 인가되는 음영구역 감시정보와 비콘신호 레벨정보를 근거로 현재 동작상태인 제1 안테나장치가 음영구역의 위치이면서 비콘신호 레벨이 일정레벨 이하이고, 현재 예비상태인 제2 안테나장치가 비음영구역에 위치하는 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치를 동작상태로 절체하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제5 단계는 상기 통신제어장치에서 현재 예비상태인 제2 안테나장치의 비콘신호 레벨이 일정레벨 이하인 상태에서는 제2 안테나장치를 동작상태로 절체하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제5 단계는 상기 통신제어장치에서 현재 동작상태인 제1 안테나장치와 현재 예비상태인 제2 안테나장치가 일정 시간동안 일정 횟수 반복 절체되는 경우 절체처리를 중지하고 절체가 중지된 때에 최종적으로 동작상태인 안테나장치를 동작상태로 강제 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 단계에서 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역은 선박의 최소회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 근거로 산출된 음영각을 포함하는 음영 경고구간과, 이 음영 경고구간의 양 가드영역의 음영 주의구간으로 설정되는 것을 특징으로 한다.The three-axis control satellite antenna redundancy control method for ships according to the present invention for achieving the above object is a ship antenna antenna redundancy configured by combining the first and second antenna devices symmetrically installed on the bridge of the ship with the communication control device. A control system comprising: a first step of setting shadow areas for first and second antenna devices, respectively, in the communication control device; and receiving signals provided through a first antenna device currently operating in the communication control device; And a second step of performing a signal transmission process through the first antenna device, and a third step of monitoring whether or not a shadow area for the first and second antenna devices is monitored by the communication control device based on the current position of the ship.
In the fifth step, the communication control device may control the second antenna device not to be switched to an operation state when the beacon signal level of the second antenna device, which is currently reserved, is lower than or equal to a predetermined level.
In the fifth step, when the first antenna device currently operating in the communication control device and the second antenna device currently in the standby state are repeatedly switched for a predetermined number of times for a predetermined time, the transfer processing is stopped and finally, when the switching is stopped. It is characterized by forcibly setting the antenna device in the operating state to the operating state.
In addition, in the first step, the shadow area for the first and second antenna devices includes a shadow warning section including a shadow angle calculated based on the minimum rotation radius, the maximum speed, and the transfer time of the ship, and the shadow warning section. It is characterized in that it is set to the shadow attention interval of both guard areas.
본 발명에 의하면 선박에 설치되는 위성안테나를 이중화하여 위성안테나의 음영구역을 해소함으로써, 선박의 항해시도 사용자가 언제 어디서나 향상된 통화품질의 통신서비스를 제공받아 안전한 선박운항을 보장받을 수 있게 된다. According to the present invention, the satellite antenna installed on the ship is doubled to solve the shadow area of the satellite antenna, so that the user can be guaranteed safe ship operation anytime and anywhere when the user is provided with an improved call quality communication service.
도1은 일반적인 선박용 무선통신시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 발명에 적용되는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어시스템의 개략적인 시스템 구성도.
도3은 도2에 도시된 제1 및 제2 위성안테나(110,210)의 배치형태를 예시한 도면.
도4는 도2에 도시된 통신제어장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도5는 도4에 도시된 이중화제어장치(350)의 음영구역정보의 설정예를 도시한 도면.
도6은 도4에 도시된 이중화제어장치(350)의 위성안테나 절체 우선순위를 예시한 도면.
도7은 본 발명에 따른 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어방법을 설명하기 위한 동작 플로우챠트.1 is a view schematically showing a configuration of a general marine wireless communication system.
Figure 2 is a schematic system diagram of a three-axis control satellite antenna redundancy control system for ships applied to the present invention.
3 is a diagram illustrating an arrangement of the first and
Figure 4 is a block diagram showing the functional separation of the internal configuration of the
FIG. 5 is a diagram showing an example of setting shadow area information of the
FIG. 6 is a diagram illustrating satellite antenna transfer priority of the
7 is an operation flowchart for explaining a three-axis control satellite antenna redundancy control method for ships according to the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 나타낸 것으로, 이는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below represent one preferred embodiment of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. The present invention can be variously modified and carried out without departing from the technical gist thereof.
도2는 본 발명에 적용되는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing a schematic configuration of a three-axis control satellite antenna redundancy control system for ships applied to the present invention.
도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어시스템은 제1 및 제2 안테나장치(100,200)가 통신제어장치(300)와 결합되어 구성된다.As shown in FIG. 2, the three-axis control satellite antenna redundancy control system for ships according to the present invention is configured by combining the first and
여기서, 상기 제1 및 제2 안테나장치(100,200)는 제1 및 제2 위성안테나(110,210)와, 제1 및 제2 위성안테나(110,210)에 각각 결합되는 제1 및 제2 송수신수단(120,220)을 구비하여 구성된다.The first and
이때, 상기 제1 및 제2 위성안테나(110,210)는 3축 제어 위성안테나로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 위성안테나(110)와 제2 위성안테나(210)는 도3에 도시된 바와 같이 통신위성(1)에 대해 서로 다른 음영구역을 갖도록 그 설치방향이 서로 대칭되게 설치되는 것이 바람직하다. In this case, the first and
또한, 상기 제1 송수신수단(120)은 도2에 도시된 바와 같이 제1 다이플렉서(121)와, 제1 고출력증폭기(제1 HPA,122) 및 제1 저잡음증폭기(제1 LNA,123)를 포함하여 구성되고, 상기 제2 송수신수단(220)은 제2 다이플렉서(221)와, 제2 고출력증폭기(제2 HPA, 222) 및 제2 저잡음증폭기(제2 LNA, 223)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 다이플렉서(121,221)는 제1 및 제2 위성안테나(110,210)에 각각 결합되어 제1 및 제2 위성안테나(110,210)로부터 인가되는 수신신호를 상기 제1 및 제2 저잡음증폭기(123,223)로 송출하고, 상기 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)로부터 인가되는 송신신호는 제1 및 제2 위성안테나(110,210)를 통해 통신위성으로 송출한다. 또한, 상기 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)는 통신제어장치(300)로부터 인가되는 송신신호를 증폭하여 출력하고, 상기 제1 및 제2 저잡음증폭기(123,223)는 상기 제1 및 제2 다이플렉서(121,221)로부터 인가되는 수신신호에 대해 잡음성분을 제거하여 증폭한 후 출력한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)는 각각 이중화되어 구성될 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 2, the first transmitting and receiving
또한, 상기 통신제어장치(300)는 상기 제1 안테나장치(100) 및 제2 안테나장치(200)에 대한 음영구역정보를 미리 저장하여 두고, 현재 동작상태인 상기 제1 안테나장치(100)가 음영구역에 위치한다고 판단되고 제1 안테나장치(100)의 비콘신호레벨이 일정 레벨이하인 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)를 동작 상태로 절체하도록 구성된다.In addition, the
이때, 상기 통신제어장치(300)는 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)의 비콘신호레벨이 일정레벨 이하인 상태에서는 제2 안테나장치(200)를 동작상태로 절체하지 않도록 구성된다.At this time, the
또한, 상기 통신제어장치(300)는 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)와 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)가 일정 시간동안 일정 횟수 반복 절체되는 경우 절체처리를 중지하고 중지된 때의 최종 동작상태의 안테나장치를 동작상태로 유지하도록 강제 설정한다. 예컨대, 제1 안테나장치(100)가 동작상태인 상황에서 10분 이내에 3회의 반복 절체가 발생되는 경우, 3회 절체된 후 최종 동작상태로 설정된 제2 안테나장치(200)를 동작상태로 유지시키게 된다. In addition, the
또한, 상기 통신제어장치(300)는 제1 및 제2 안테나장치(100,200)에 대하여 음영각을 음영 경고구간으로 설정함과 더불어 음영각의 양 가드(GUARD)영역을 음영 주의구간으로 설정하여, 음영 주의구간 및 음영 경고구간이라고 판단되는 경우 알람정보를 음성 또는 표시출력하도록 구성된다. In addition, the
도4는 도2에 도시된 통신제어장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.FIG. 4 is a block diagram showing functional separation of the internal configuration of the
도4에 도시된 바와 같이 통신제어장치(300)는 절체수단(310)과, 무선변환수단(320), 기저대역처리수단(330), 통신반(340), 이중화제어수단(350) 및 제어반(360)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 절체수단(310)은 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 저잡음증폭기(123,223)로부터 인가되는 수신신호를 상기 무선변환수단(320)으로 제공함과 더불어, 수신신호의 비콘신호레벨을 확인하여 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 비콘신호레벨 정보를 상기 이중화제어수단(350) 및 제어반(360)으로 제공한다. 이때, 상기 절체수단(310)은 제1 저잡음증폭기(123)로부터 수신되는 비콘신호레벨을 감지하기 위한 제1 비콘신호감지부(311)와, 제2 저잡음증폭기(223)로부터 수신되는 비콘신호레벨을 감지하기 위한 제2 비콘신호감지부(312)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 절체수단(310)은 현재 동작상태인 위성안테나로부터 인가되는 수신신호만을 상기 무선변환수단(320)으로 제공한다.The
상기 무선변환수단(320)은 상기 절체수단(310)으로부터 인가되는 수신신호를 중간주파수신호로 변환하여 상기 기저대역처리수단(330)으로 제공함과 더불어, 기저대역처리수단(330)으로부터 인가되는 중간주파수 형태의 송신신호를 무선신호로 변환하여 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 고출력증폭부(122,222)로 각각 제공한다.The radio conversion means 320 converts the received signal from the switching means 310 into an intermediate frequency signal and provides it to the baseband processing means 330, and also the intermediate applied from the baseband processing means 330. The transmission signal in the form of frequency is converted into a radio signal and provided to the first and second
상기 기저대역처리수단(330)은 무선변환수단(320)으로부터 인가되는 중간주파수 형태의 수신신호를 해당 통신시스템에 적합한 형태의 수신신호로 변조하여 상기 통신반(340)으로 제공하고, 통신반(340)으로부터 제공되는 송신신호를 복조하여 상기 무선변환수단(320)으로 제공한다.The baseband processing means 330 modulates a reception signal of an intermediate frequency type applied from the radio conversion means 320 into a reception signal of a type suitable for a corresponding communication system and provides the signal to the
상기 통신반(340)은 각종 출력수단과 입력수단을 구비하도록 구성되어 상기 기저대역처리수단(330)으로부터 인가되는 수신신호를 출력함과 더불어 사용자에 의해 입력되는 정보에 대응되는 신호를 상기 기저대역처리수단(330)으로 제공한다. 또한, 상기 통신반(340)은 상기 제어반(360)으로부터 이중화관련 각종 정보를 출력수단을 통해 제공함과 더불어, 제어반(360)으로부터 인가되는 제1 또는 제2 안테나장치(100,200)의 음영구역 주의/경고정보를 근거로 알람정보를 스피커(미도시)를 통해 출력하거나 모니터(미도시)를 통해 표시출력한다. 또한, 상기 통신반(340)은 제어반(360)으로부터 인가되는 제1 또는 제2 안테나장치(100,200)의 비콘수신레벨정보를 근거로 알람을 출력하도록 구성된다. The
상기 이중화제어수단(350)은 선박의 현재 위치에 대응되는 음영구역정보와 비콘신호레벨을 근거로 송수신 위성안테나를 선택구동하도록 제어한다. 즉, 상기 이중화제어수단(350)은 제1 및 제2 위성안테나(110,210)별 음영구역 정보를 미리 테이블형태로 저장하여 두고, 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)가 음영구역에 위치한다고 판단되고 제1 안테나장치(100)의 비콘신호레벨이 일정 레벨이하인 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치(20)를 동작상태로 절체하도록 제어한다. 이때, 상기 음영구역 설정정보는 도5에 도시된 바와 같이 각 위성안테나에 대한 음영 경고구간(A), 음영 주의 구간(B)으로 구성되고, 상기 음영 경고구간(A)은 위성 안테나가 선박에 설치된 상태에서 선박의 최소 회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 감안하여 사용자에 의해 미리 측정된 선박과 위성간의 음영각 영역이고, 음영 주의 구간(B)은 음영 경고구간(A)의 양 가드(GUARD)영역이다.The redundancy control means 350 controls to selectively drive the transmission / reception satellite antenna based on the shadow area information and the beacon signal level corresponding to the current position of the ship. That is, the redundancy control means 350 stores the shadow area information for each of the first and
또한, 상기 이중화제어수단(350)은 사용자에 의해 기설정된 이중화 절체 우선순위를 근거로 제1 및 제2 안테나장치(100,200)에 대한 이중화 절체제어를 수행한다. 도5는 상기 이중화제어수단(350)의 이중화 절체 우선순위를 예시한 것이다.In addition, the redundancy control means 350 performs redundancy switching control for the first and
즉, 도6에 도시된 바와 같이 Clear 요구를 최상위 우선순위로 설정하고, 이어 Lockout of Protection(LP)요구, Status Fault for Protection(SF-P)요구 및 예비구간 음영각 경고, Status Fault(SF)요구 및 음영각 경고, Manual Switch(MS)요구, No Request(NR)요구가 순차적으로 우선순위로 설정된다.That is, as shown in Fig. 6, the Clear request is set to the highest priority, followed by the Lockout of Protection (LP) request, the Status Fault for Protection (SF-P) request, the spare section shadow angle warning, and the Status Fault (SF). The request, shadow angle warning, Manual Switch (MS) request, and No Request (NR) request are prioritized sequentially.
1.Clear 요구1.Clear request
Clear 명령은 모든 절체 요구의 최상위 명령어로써 모든 명령어를 해제한다. 이때, 동작상태의 고출력 증폭기는 RF ON으로 설정되고, 예비상태의 고출력증폭기는 RF OFF상태로 설정된다. The Clear command is the top level command of all switch requests and clears all commands. At this time, the high power amplifier in the operating state is set to RF ON, and the high power amplifier in the preliminary state is set to the RF OFF state.
2.Lockout of Protection(LP)요구2.Lockout of Protection (LP) request
Lockout of Protection(LP)요구는 현재 동작 위성안테나를 예비 위성안테나로 절체하지 못하게 한다. Lockout of Protection(LP)요구는 외부의 절체 요구 명령에 우선한다. 예컨대, 안테나 동작모드를 수동추적모드, 정비모드, 일시정지, 모터드라이버 정지, 안테나 정지로 선택하는 경우 발생되어 현재 동작 위성안테나를 예비 위성안테나로 절제하지 못하게 한다.The Lockout of Protection (LP) request prevents the switching of the current operating satellite to a spare satellite. Lockout of Protection (LP) requests take precedence over external transfer request commands. For example, when the antenna operation mode is selected as the manual tracking mode, the maintenance mode, the pause, the motor driver stop, or the antenna stop, it is generated to prevent the current operating satellite antenna from being controlled by the spare satellite antenna.
또한, 상기 Lockout of Protection(LP)요구는 선박이 음영 구역을 반복적으로 진행하는 경우 절체동작의 반복을 제한하기 위해서도 발생된다. 즉, 동작상태인 제1 안테나장치와 예비상태인 제2 안테나장치가 일정 시간동안 일정 횟수 반복 절체되는 경우 Lockout of Protection(LP)요구가 발생되어 절체처리를 중지하고 절체 종료된 때에 최종 동작상태인 안테나장치를 동작상태로 강제설정하게 된다. 그리고, 이 Lockout of Protection(LP)요구 수행 이후 상위 우선 순위인 Clear 요구에 의해 운용모드가 No Request(NR)로 된다. In addition, the lockout of protection (LP) request is also generated to limit the repetition of the transfer operation when the ship repeatedly proceeds to the shadowed area. That is, when the first antenna device in the operating state and the second antenna device in the preliminary state are repeatedly switched for a predetermined number of times for a predetermined time, a lockout of protection (LP) request is generated to stop the transfer process and the final operation state is changed. Force the antenna device to the operating state. After the Lockout of Protection (LP) request is executed, the operation mode is No Request (NR) due to the Clear request, which is a higher priority.
3.Status Fault for Protection(SF-P)요구 및 예비구간 음영각 경고3.Status Fault for Protection (SF-P) request and spare section shadow angle warning
Status Fault for Protection(SF-P)요구 및 예비상태 음영각 경고는 현재 예비상태인 위성안테나의 이상(Fail)상태로 인하여 현재 예비상태인 위성안테나로의 절체를 금지한다. 예컨대, 현재 예비상태인 위성안테나의 수신 비콘신호에 Fail이 발생하거나 현재 예비상태인 위성안테나의 음영구간 경고 발생시 Status Fault for Protection(SF-P)요구가 발생된다. The Status Fault for Protection (SF-P) request and the preliminary state shadow angle warning prohibit the transfer to the preliminary satellite antenna due to the fail state of the preliminary satellite antenna. For example, when a failure occurs in a reception beacon signal of a satellite antenna currently in a preliminary state or a shadow section warning of a satellite antenna in a preliminary state, a Status Fault for Protection (SF-P) request is generated.
4. Status Fault(SF) 요구 및 음영각 경고4.Status Fault (SF) request and shadow angle warning
동작 위성안테나의 수신 비콘신호에 Fail이 발생하는 경우 및 현재 동작상태인 안테나장치가 음영각 경고구간에 진입하였을 경우 동작 위성안테나를 예비 위성안테나로 절체한다. 이때, 비콘신호의 Fail 판단기준레벨은 예컨대 -105±0.2dBm이하로 설정될 수 있다.When a failure occurs in the reception beacon signal of the operating satellite antenna and the antenna device currently operating in the shaded angle warning section, the operating satellite antenna is transferred to the spare satellite antenna. In this case, the fail determination reference level of the beacon signal may be set to, for example, -105 ± 0.2 dBm or less.
5.Manual Switch(MS)요구5.Manual Switch (MS) Request
Manual Switch(MS)요구는 외부 명령에 의해 동작 위성안테나를 예비 위성안테나로 절체시킨다. 이때, 상위 우선순위 절체요구가 이미 존재하고 있는 경우에는 절체가 수행되지 않는다. Manual Switch (MS) request transfers the operating satellite antenna to the spare satellite antenna by external command. At this time, if a higher priority transfer request already exists, the transfer is not performed.
6.No Request(NR) 요구6.No Request (NR) Request
No Request(NR) 요구는 자동 또는 수동의 절체요구가 없는 Normal한 상태이다.No Request (NR) requests are normal with no automatic or manual transfer requests.
이어, 상기한 구성으로 된 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어시스템의 위성안테나 이중화 제어방법을 도7에 도시된 동작 플로우챠트를 참조하여 설명한다.Subsequently, the satellite antenna duplication control method of the ship 3-axis control satellite antenna duplication control system having the above-described configuration will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG.
먼저, 제1 및 제2 안테나장치(100,200)를 선박의 선교상에 상호 대칭되도록 배치한 상태에서 도5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 안테나장치(100,200)에 대한 각각의 음영구역을 설정한다(ST1). 이때, 상기 음영구역은 해당 제1 및 제2 안테나장치(100,200)에 구비된 제1 및 제2 위성안테나(110,210)에 대한 음영각과 선박의 최소회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 포함하도록 설정되는 음영 경고구간과, 이 음영 경고구간의 양 가드영역의 음영 주의구간으로 설정된다.
상기한 상태에서 제1 및 제2 안테나장치(100,200)를 동작 위성안테나와 예비 위성안테나로 임의 설정한다. 본 실시예에 있어서는 초기에 제1 안테나장치(100)를 동작상태로, 제2 안테나장치(200)를 예비상태로 설정한 것으로 가정하여 설명한다.First, as shown in FIG. 5, the respective shaded zones for the first and
In the above state, the first and
이때, 통신장치(300)는 제1 안테나장치(100) 및 제2 안테나장치(200)를 통해 신호를 수신함과 더불어 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)를 통해 신호를 송신하는 일련의 통신처리를 수행하게 된다(ST2). In this case, the
즉, 제1 안테나장치(100) 및 제2 안테나장치(200)로부터 인가되는 수신신호는 통신장치(300)의 절체수단(310)으로 인가되고, 절체수단(310)은 제1 및 제2 안테나장치(200)로부터 인가되는 비콘신호레벨을 이중화제어수단(350) 및 제어반(360)으로 제공함과 더불어 제1 안테나장치(100)로부터 인가되는 수신신호를 무선변환수단(320)으로 제공한다. 이때, 무선변환수단(320)은 절체수단(310)으로부터 인가되는 수신신호를 중간주파수로 변환하여 기저대역처리수단(330)을 통해 통신반(340)으로 제공한다.That is, the reception signals applied from the
또한, 통신반(340)으로부터 인가되는 송신신호는 기저대역처리수단(330)을 통해 무선변환수단(320)으로 인가되어 무선신호로 변환된 후 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)에 각각 제공된다. 이때, 제어반(360)은 제1 고출력증폭기(122)만 동작상태로 설정하여 제1 안테나장치(100)를 통해 송신신호가 통신위성(1)으로 송출되도록 한다.In addition, the transmission signal applied from the
상기한 상태에서, 이중화제어수단(350)은 자이로센서(J) 및 GPS(G)로부터 인가되는 선박의 현재 위치정보를 근거로 제1 안테나장치(100)의 음영구역 여부를 감시함(ST3)과 더불어 상기 절체수단(310)으로부터 제공되는 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 비콘신호레벨을 확인하여 제1 안테나장치(100)의 제1 위성안테나가 위성을 지향하도록 한다(ST4). 이때, 상기 음영구역 감시정보와 비콘신호레벨 정보는 제어반(360)으로 제공되고, 제어반(360)은 제1 안테나장치(100)가 음영구역으로 진입하여 음영 주의구간 또는 음영 경고구간에 위치하는 경우 이에 대한 정보를 통신반(340)으로 제공하여 알람을 출력하도록 한다. In the above state, the redundancy control means 350 monitors whether or not the shadow area of the
또한, 이중화제어수단(350)은 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)가 음영구역으로 진입하는 경우 기 저장된 음영구역 정보와 비콘신호레벨을 근거로 우선순위 요구를 발생하여 안테나 절체제어를 수행하게 된다(ST5).In addition, the redundancy control means 350 performs antenna switching control by generating a priority request based on previously stored shadow area information and beacon signal level when the
즉, 상기 이중화제어수단(350)은 도6에 도시된 바와 같이 기설정된 절체 우선순위에 대응되도록 안테나장치를 절체제어하게 된다. 예컨대, 이중화제어수단(350)은 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)의 비콘신호레벨이 일정레벨 이하인 상태에서는 제2 안테나장치(200)를 동작상태로 절체하지 못하도록 제어하고, 동작상태인 제1 안테나장치(100)와 예비상태인 제2 안테나장치(200)가 일정 시간동안 일정 횟수 반복 절체되는 경우 절체처리를 중지하고 최종적으로 동작상태로 절체된 안테나장치를 동작상태로 강제 설정하게 된다.
한편, 상기 이중화제어수단(350)은 현재 동작상태인 안테나장치를 통해 신호를 송신하는 일련의 통신처리를 수행함과 더불어 이중화 절체처리를 수행하는 등의 상술한 동작을 수행하게 된다. 이때, 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 현재상태는 초기 설정상태로 고정되지 않고 절체시마다 변경된다.That is, the duplication control means 350 transfer control of the antenna device so as to correspond to a preset transfer priority as shown in FIG. For example, the redundancy control means 350 controls the
On the other hand, the redundancy control means 350 performs the above-described operation, such as performing a series of communication processing for transmitting a signal through the antenna device which is currently operating, and performing a redundancy switching process. At this time, the current state of the first and second antenna apparatus (100,200) is not fixed to the initial setting state is changed every time the transfer.
따라서, 상기 실시예에 의하면 동작 위성안테나가 음영구역에 위치하게 되고 동작 위성안테나의 비콘신호레벨이 일정레벨 이하로 판단되는 경우 예비 위성안테나를 동작 위성안테나로 절체하게 된다.Therefore, according to the embodiment, when the operating satellite antenna is located in the shadowed area and the beacon signal level of the operating satellite antenna is determined to be below a predetermined level, the spare satellite antenna is transferred to the operating satellite antenna.
또한, 본 발명에 의하면 선박에 설치된 위성안테나의 음영구역을 해소하여 통신링크를 안정화시킴으로써, 보다 원활한 통신환경을 제공해 줄 수 있게 된다. In addition, according to the present invention by eliminating the shadow area of the satellite antenna installed on the ship to stabilize the communication link, it is possible to provide a more smooth communication environment.
100, 200 : 안테나장치, 300 : 통신제어장치,
110, 210 : 위성안테나, 120, 220 : 송수신수단,
310 : 절체수단, 320 : 무선변환수단,
330 : 기저대역처리수단, 340 : 통신반,
350 : 이중화제어수단, 360 : 제어반.100, 200: antenna device, 300: communication control device,
110, 210: satellite antenna, 120, 220: transmission and reception means,
310: switching means, 320: wireless conversion means,
330: baseband processing means, 340: communication panel,
350: redundant control means, 360: control panel.
Claims (4)
상기 통신제어장치에서 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역을 각각 설정하는 제1 단계와,
상기 통신제어장치에서 현재 동작상태인 제1 안테나장치를 통해 제공되는 신호를 수신처리함과 더불어 이 제1 안테나장치를 통해 신호 송신처리를 수행하는 제2 단계,
상기 통신제어장치에서 현재 선박의 위치를 근거로 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역 여부를 감시하는 제3 단계,
상기 통신제어장치에서 상기 제1 및 제2 안테나장치로부터 인가되는 신호의 비콘신호 레벨을 확인하는 제4 단계 및,
상기 통신제어장치에서 상기 제3 및 제4 단계로부터 인가되는 음영구역 감시정보와 비콘신호 레벨정보를 근거로 현재 동작상태인 제1 안테나장치가 음영구역의 위치이면서 비콘신호 레벨이 일정레벨 이하이고, 현재 예비상태인 제2 안테나장치가 비음영구역에 위치하는 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치를 동작상태로 절체하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어방법.In the ship's satellite antenna redundancy control system, wherein the first and second antenna devices installed symmetrically on the bridge of the ship are combined with the communication control device,
A first step of setting a shadow area for each of the first and second antenna devices in the communication control device;
A second step of receiving and processing a signal provided through a first antenna device in a current operation state in the communication control device and performing signal transmission processing through the first antenna device;
A third step of monitoring, by the communication control device, whether a shadow area is provided for the first and second antenna devices based on the current position of the ship;
A fourth step of confirming a beacon signal level of signals applied from the first and second antenna apparatuses in the communication control apparatus;
The beacon signal level is below the predetermined level while the first antenna device currently operating is based on the shadow zone monitoring information and the beacon signal level information applied from the third and fourth steps in the communication control device. When the second antenna device currently in the preliminary state is located in the non-shading area, the three-axis control satellite antenna redundancy control for ships, characterized in that it comprises a fifth step of switching the current second antenna device to the operating state Way.
상기 제5 단계는 상기 통신제어장치에서 현재 예비상태인 제2 안테나장치의 비콘신호 레벨이 일정레벨 이하인 상태에서는 제2 안테나장치를 동작상태로 절체하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어방법.The method of claim 1,
In the fifth step, the three-axis control satellite for ships is controlled so as not to transfer the second antenna device to an operating state when the beacon signal level of the second antenna device, which is currently reserved by the communication control device, is lower than or equal to a predetermined level. Antenna redundancy control method.
상기 제5 단계는 상기 통신제어장치에서 현재 동작상태인 제1 안테나장치와 현재 예비상태인 제2 안테나장치가 일정 시간동안 일정 횟수 반복 절체되는 경우 절체처리를 중지하고 절체가 중지된 때에 최종적으로 동작상태인 안테나장치를 동작상태로 강제 설정하는 것을 특징으로 하는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어방법.The method according to claim 1 or 2,
In the fifth step, when the first antenna device currently operating in the communication control device and the second antenna device currently in the standby state are repeatedly switched for a predetermined number of times for a predetermined time, the transfer processing is stopped and finally operated when the switching is stopped. A three-axis control satellite antenna redundancy control method for a ship, characterized in that forcibly setting the antenna device in the operating state.
상기 제1 단계에서 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역은 선박의 최소회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 근거로 산출된 음영각을 포함하는 음영 경고구간과, 이 음영 경고구간의 양 가드영역의 음영 주의구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 선박용 3축제어 위성안테나 이중화제어방법.The method of claim 1,
In the first step, the shadow area for the first and second antenna devices includes a shadow warning section including a shadow angle calculated on the basis of the minimum rotation radius, the maximum speed, and the transfer time of the ship, and the amount of the shadow warning section. A three-axis control satellite antenna redundancy control method for a ship, characterized in that the guard zone is set to the shadow attention zone.
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