KR101900798B1 - System for monitoring failure of antenna for identifying friend or foe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피아식별 안테나의 고장판단 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배열형태로 구성되는 안테나의 구성품 중에 고장이 발생할 경우 고장이 발생한 구성품이 안테나의 성능에 끼치는 영향을 판단하여 안테나의 운용여부를 결정하는 피아식별 안테나의 고장판단 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a system for determining failure of a pier identification antenna, and more particularly, to a system and method for determining whether a faulty component occurs in an array of antenna components, And to a system for judging a failure of a peer identification antenna to be determined.
최근 전력화되고 있는 레이다는 하나의 장비로 표적을 탐지, 추적 및 피아식별 기능까지 포함된 다기능 레이다 형태로 개발되고 있는 추세이다. 이러한 레이다 기능 구현을 위하여 전자적 빔조향을 수행하는 위상배열 안테나가 적용되고 있다. 이러한 위상배열 안테나는 수 십개에서 수 만개의 복사소자로 구성되며, 복사소자로 급전되는 RF신호의 크기와 위상을 제어할 수 있는 반도체 송수신 모듈 또는 위상 변위기가 연결되어 전자적 빔조향을 수행한다. Recently, the radar that is being powered is being developed as a multi-function radar system including a target detection, tracking, and peer identification function as one device. In order to realize such a radar function, a phased array antenna that performs electronic beam steering has been applied. Such a phased array antenna is composed of several tens to several tens of thousands of radiation elements, and a semiconductor transceiver module or a phase shifter capable of controlling the magnitude and phase of an RF signal supplied to the radiation element is connected to perform an electronic beam steering.
종래에는 상기 반도체 송수신 모듈 또는 위상 변위기 중에 고장이 발생하면 안테나를 운용하는 통제기가 특정 비율만큼 고장이 발생할 경우 운용을 중지하고 정비를 하는 방식을 통해서 관리가 이루어졌다. 하지만 단순하게 특정 비율을 정해서 안테나의 운용을 정지할 경우 안테나의 관리 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.Conventionally, when a failure occurs in the semiconductor transceiver module or the phase shifter, the controller is operated by stopping the operation and repairing the antenna if the controller operates at a certain rate. However, there is a problem that the management efficiency of the antenna is deteriorated when the operation of the antenna is stopped by simply setting a specific ratio.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 본 발명의 목적은 배열형태로 구성되는 안테나의 구성품 중에 고장이 발생할 경우 고장이 발생한 구성품이 안테나의 성능에 끼치는 영향을 판단하여 안테나의 운용여부를 결정하는 피아식별 안테나의 고장판단 시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining whether an antenna component has failed, And to provide a system for determining a failure of a peer identification antenna.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 피아식별 안테나의 고장판단 시스템은, 안테나의 고장판단 시스템에 있어서, 배열형태로 형성되는 안테나; 및 상기 안테나의 구성품의 고장을 주기적으로 인식하여 상기 안테나의 운용여부를 판단하는 제어장치를 포함하되, 상기 안테나는, 복수개의 복사소자와 위상 변위기로 구성되는 수동 위상배열 안테나와 복수개의 복사소자와 반도체 송수신 모듈로 구성되는 능동 위상배열 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a failure determination system for an antenna, comprising: an antenna formed in an array; And a control device for periodically recognizing a failure of the antenna component and determining whether the antenna is operated. The antenna includes a passive phased array antenna including a plurality of radiating elements and a phase shifter, a plurality of radiating elements And an active phased array antenna including a semiconductor transmission / reception module.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어장치는, 상기 안테나를 구성하는 복수개의 구성품 중 어느 하나 이상의 구성품에 고장이 발생한 경우 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 추출하는 고장인식부; 상기 고장인식부로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품에 급전되는 가중치정보를 추출하는 가중치정보 추출부; 상기 고장인식부로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품 간의 거리정보를 추출하는 거리정보 추출부; 및 상기 가중치정보 추출부와 거리정보 추출부가 추출한 가중치정보와 거리정보를 통해 상기 안테나의 운용여부를 판단하는 고장판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the control device includes: a failure recognition unit that extracts position information of a component in which a failure occurs when any one of the plurality of components constituting the antenna fails; A weight information extracting unit that receives position information of a component in which a failure occurs from the failure recognition unit and extracts weight information to be fed to a component in which a failure occurs; A distance information extracting unit that receives the position information of the component having a failure from the failure recognition unit and extracts distance information between the components having the failure; And a failure determination unit for determining whether the antenna is operated based on the weight information and the distance information extracted by the weight information extraction unit and the distance information extraction unit.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 고장판단부는, 안테나의 운용여부를 판단하는데 있어서 상기 가중치정보와 거리정보를 이용하여 산출한 계산값이 임의로 지정된 기준값 보다 크거나 같을 경우에는 고장판단을 내리고 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작을 경우에는 운용판단을 내리는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the calculated value calculated using the weight information and the distance information is greater than or equal to a predetermined reference value in determining whether the antenna is operated, the failure determining unit determines a failure, And when the calculated value is smaller than the reference value, an operation decision is made.
본 발명에서 제시하는 피아식별 안테나의 고장판단 시스템은 배열형태로 구성되는 안테나의 구성품 중에 고장이 발생할 경우 고장이 발생한 구성품이 안테나의 성능에 끼치는 영향을 판단하여 안테나의 운용여부를 결정할 수 있어 안테나 관리의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.The failure determination system of the present invention can determine whether or not an antenna is operated by determining the influence of a component having a failure on the performance of the antenna when a failure occurs in the components of the antenna, It is possible to increase the efficiency of the apparatus.
도 1은 종래의 피아식별 안테나의 구성 예시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나의 고장판단 시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고장판단부의 고장판단 실시 예시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고장판단 시스템의 운용여부 결정방법의 순서도1 is a schematic diagram of a configuration of a conventional peer identification antenna.
2 is a block diagram of a system for determining failure of an antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a failure determination of the failure determination unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flow chart of a method for determining whether to operate the failure determination system according to an embodiment of the present invention
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어, 어플리케이션 프로그램 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that the elements (or elements) may be implemented in any form of software, hardware, or software, application programs, and hardware, unless the context requires otherwise.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons for explaining the present invention.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 1은 종래의 피아식별 안테나의 구성 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 피아식별 안테나는 수 십개에서 수 만개의 복사소자로 구성되며, 복사소자로 급전되는 RF신호의 크기와 위상을 제어할 수 있는 반도체 송수신 모듈 또는 위상 변위기가 연결되어 전자적 빔조향을 수행한다.1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional peer identification antenna. As shown in FIG. 1, the conventional paired identification antenna is composed of several tens to several tens of thousands of radiation elements, and a semiconductor transmission / reception module or a phase shifter capable of controlling the size and phase of an RF signal fed to the radiation element is connected Electronic beam steering.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나의 고장판단 시스템의 블록구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 피아식별 안테나의 고장판단 시스템은 배열형태로 형성되는 안테나(100) 및 상기 안테나(100)의 구성품의 고장을 주기적으로 인식하여 상기 안테나의 운용여부를 판단하는 제어장치(200)를 포함하여서 구성된다. 상기 안테나(100)는 복수개의 복사소자와 위상 변위기로 구성되는 수동 위상배열 안테나와 복수개의 복사소자와 반도체 송수신 모듈로 구성되는 능동 위상배열 안테나를 포함하고, 상기 제어장치(200)는 상기 안테나(100)를 구성하는 복수개의 구성품 중 어느 하나 이상의 구성품에 고장이 발생한 경우 이를 인식하여 위치정보를 생성하는 고장인식부(210)와 상기 고장인식부(210)로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품에 급전되는 가중치정보를 추출하는 가중치정보 추출부(220)와 상기 고장인식부(210)로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품 간의 거리정보를 추출하는 거리정보 추출부(230) 및 상기 가중치정보 추출부(220)와 거리정보 추출부(230)가 추출한 가중치정보와 거리정보를 통해 상기 안테나의 운용여부를 판단하는 고장판단부(240)를 포함하여서 구성된다. 상기 제어장치(200)는 상기 안테나(100)를 주기적으로 모니터링 하는데 상기 주기는 사용자가 시스템 운용환경에 맞게 임의로 정할 수 있다.2 is a block diagram of a system for determining failure of an antenna according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the fault diagnosis system of the present invention includes an
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고장판단부의 고장판단 실시 예시도이다. 도 3에는 100개의 복사소자와 위상변위기(송수신모듈)를 가지는 피아식별 안테나에 대해서 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 고장판단 시스템은 수 십개에서 수만 개로 이루어진 복사소자와 위상 변위기로 구성되는 수동 위상배열 안테나와 복사소자와 반도체 송수신 모듈로 구성되는 능동 위상배열 안테나에 적용이 가능하다. 도 3을 살펴보면 100개의 구성품 중에 어느 하나 이상의 구성품(위상변위기 또는 송수신모듈)에 고장이 발생한 것을 알 수 있다. 고장이 발생한 구성품의 가중치가 클수록 전체 안테나의 성능에 영향을 주고(일반적으로 안테나의 중심부에 위치할수록 가중치가 큼), 고장이 발생한 구성품 간의 거리가 가까울수록 전체 안테나의 성능에 비례해서 영향을 끼치므로 본 발명에 따른 안테나의 고장판단 시스템은 제어장치(200)가 주기적으로 안테나(100)를 모니터링하여 안테나의 운용여부를 결정한다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a failure of the failure determination unit according to an embodiment of the present invention. FIG. Although FIG. 3 shows a peer identification antenna having 100 radiation elements and a phase shifter (transmission / reception module), the failure determination system according to the present invention includes a radiation element composed of several tens to tens of thousands of radiation elements and a passive The present invention is applicable to an active phased array antenna including an array antenna, a radiation element, and a semiconductor transceiver module. Referring to FIG. 3, it can be seen that a failure occurs in one or more components (phase shifter or transmission / reception module) among 100 components. The higher the weight of the faulty component, the greater the overall antenna performance (generally, the more weighted the weight is at the center of the antenna), and the closer the disturbed components are, In the failure determination system of the antenna according to the present invention, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고장판단 시스템의 운용여부 결정방법의 순서도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 안테나(100)에 고장이 발생하면, 상기 제어장치(200)의 고장인식부(210)는 현재 고장이 발생한 복사소자와 위상변위기의 위치를 인식하여 위치정보를 추출하여 상기 가중치정보 추출부(220)와 거리정보 추출부(230)로 위치정보를 전송한다. (S100) 다음으로 상기 가중치정보 추출부(220)와 거리정보 추출부(230)는 상기 고장인식부(210)로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품에 급전되는 가중치정보와 고장이 발생한 구성품 간의 거리정보를 추출한다. (S200) 마지막으로 상기 고장판단부(240)가 상기 가중치정보 추출부(220)와 거리정보 추출부(230)가 추출한 가중치정보와 거리정보를 통해 상기 안테나(100)의 운용여부를 판단한다. (S300) 4 is a flowchart of a method for determining whether to operate the failure determination system according to an embodiment of the present invention. 3, when a failure occurs in the
이 때 상기 고장판단부(240)는 안테나의 운용여부를 판단하는데 있어서 상기 가중치정보와 거리정보를 이용하여 At this time, the
수학식 1
을 통해서 산출한 계산값이 임의로 지정된 기준값 보다 크거나 같을 경우에는 고장판단을 내리고 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작을 경우에는 운용판단을 내린다. 상기 수학식 1의 α와 β는 시스템 운용 환경에 맞춰서 사용자가 임의로 조절할 수 있는 값으로 이는 안테나의 크기, 구성에 따라 달라질 수 있는 변수이다.If the calculated value is greater than or equal to a predetermined reference value, a failure determination is made, and if the calculated value is smaller than the reference value, the operation determination is made. The values of? And? In Equation (1) are values that can be arbitrarily adjusted by the user in accordance with the system operation environment, which is variable depending on the size and configuration of the antenna.
따라서, 수 십개에서 수만 개로 이루어진 복사소자와 위상 변위기로 구성되는 수동 위상배열 안테나와 복사소자와 반도체 송수신 모듈로 구성되는 능동 위상배열 안테나의 구성품에 고장이 발생할 경우 본 발명인 피아식별 안테나의 고장판단 시스템을 통해서 고장이 발생한 구성품이 안테나의 성능에 끼치는 영향을 판단하여 안테나의 운용여부를 결정할 수 있어 안테나 관리의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.Therefore, when a failure occurs in the components of the passive phased array antenna composed of tens to tens of thousands of radiating elements and the phase shifter, and the active phased array antenna composed of the radiating element and the semiconductor transceiving module, It is possible to determine whether an antenna is operated or not by determining the influence of a component having a failure on the performance of the antenna, thereby improving the efficiency of antenna management.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시 예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. May be constructed by selectively or in combination. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 안테나
200 : 제어장치
210 : 고장인식부
220 : 가중치정보 추출부
230 : 거리정보 추출부
240 : 고장판단부100: Antenna
200: Control device
210: Fault recognition unit
220: Weight information extracting unit
230: Distance information extracting unit
240: Fault determination unit
Claims (3)
배열형태로 형성되는 안테나(100); 및
상기 안테나(100)의 구성품의 고장을 주기적으로 인식하여 상기 안테나의 운용여부를 판단하는 제어장치(200);
를 포함하되,
상기 안테나(100)는,
복수개의 복사소자와 위상 변위기로 구성되는 수동 위상배열 안테나와 복수개의 복사소자와 반도체 송수신 모듈로 구성되는 능동 위상배열 안테나를 포함하되,
상기 제어장치(200)는,
상기 안테나(100)를 구성하는 복수개의 구성품 중 어느 하나 이상의 구성품에 고장이 발생할 경우 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 추출하는 고장인식부(210);
상기 고장인식부(210)로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품에 급전되는 가중치정보를 추출하는 가중치정보 추출부(220);
상기 고장인식부(210)로부터 고장이 발생한 구성품의 위치정보를 전달 받아 고장이 발생한 구성품 간의 거리정보를 추출하는 거리정보 추출부(230); 및
상기 가중치정보 추출부(220)와 거리정보 추출부(230)가 추출한 가중치정보와 거리정보를 통해 상기 안테나(100)의 운용여부를 판단하는 고장판단부(240);
를 포함하되,
상기 고장판단부(240)는,
안테나(100)의 운용여부를 판단하는데 있어서 상기 가중치정보와 거리정보를 이용하여 하기의 수학식 1에 의해 산출한 계산값이 임의로 지정된 기준값 보다 크거나 같을 경우에는 고장판단을 내리고 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작을 경우에는 운용판단을 내리며
[수학식 1]
상기 수학식 1의 α와 β는 시스템 운용 환경에 맞춰서 사용자가 임의로 조절할 수 있는 값으로 이는 안테나의 크기, 구성에 따라 달라질 수 있는 변수를 의미하며,
An antenna 100 formed in an array shape; And
A controller 200 for periodically recognizing a failure of the components of the antenna 100 and determining whether the antenna is operated or not;
, ≪ / RTI &
The antenna (100)
A passive phased array antenna including a plurality of radiation elements and a phase shifter, and an active phased array antenna including a plurality of radiation elements and a semiconductor transceiver module,
The control device (200)
A failure recognition unit (210) for extracting positional information of a component in which a failure occurs when a failure occurs in any one of the plurality of components constituting the antenna (100);
A weight information extracting unit (220) for receiving position information of a component having a failure from the failure recognizing unit (210) and extracting weight information fed to the failing component;
A distance information extracting unit 230 that receives the position information of the component having a failure from the failure recognizing unit 210 and extracts distance information between the components having the failure; And
A failure determination unit 240 for determining whether the antenna 100 is operated through the weight information and the distance information extracted by the weight information extraction unit 220 and the distance information extraction unit 230;
, ≪ / RTI &
The failure determination unit (240)
If the calculation value calculated by the following Equation 1 is equal to or larger than a predetermined reference value by using the weight information and the distance information in determining whether the antenna 100 is operated, If it is smaller than the reference value,
[Equation 1]
The values of? And? In Equation (1) are values that can be arbitrarily adjusted by the user in accordance with the system operating environment, which means variables that can be varied depending on the size and configuration of the antenna,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |