KR102102139B1 - 안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치 - Google Patents

안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치 Download PDF

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KR102102139B1
KR102102139B1 KR1020180130180A KR20180130180A KR102102139B1 KR 102102139 B1 KR102102139 B1 KR 102102139B1 KR 1020180130180 A KR1020180130180 A KR 1020180130180A KR 20180130180 A KR20180130180 A KR 20180130180A KR 102102139 B1 KR102102139 B1 KR 102102139B1
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강기섭
이영훈
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Abstract

본 발명의 일실시예는 선박에 설치되는 모션 플랫폼; 그리고 상기 모션 플랫폼의 상부에 설치되는 안테나 유닛을 포함하고, 상기 모션 플랫폼은, 상기 선박에 설치되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 상부에 위치하는 제2 프레임; 그리고 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 사이에 위치하되, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에 결합되며, 신축(伸縮)함으로써 상기 제2 프레임의 상기 제1 프레임에 대한 자세를 변화시키는, 복수 개의 로드 어셈블리를 구비하는, 안테나 어셈블리를 제공할 수 있다.

Description

안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치{SIX-DEGREE-OF-FREEDOM ATTITUDE CONTROL SYSTEM ASSOCIATED WITH ANTENNA TRACKER}
본 발명은 6자유도 자세유지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치에 관한 것이다.
현재 해상통신은 주로 위성을 이용하여 수행된다. 최근 L밴드 대역 통신을 이용하기 위하여 지향성 장거리 안테나(long range antenna)의 사용이 증가하는 추세에 있다.
해상에서는 선박의 잦은 움직임에 의하여 안테나의 지향각이 유지되기 어려울 수 있다. 안테나의 지향각이 유지되지 않으면, 통신 상의 오류가 발생될 수 있다.
US 6188300 B1
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선박의 움직임에 반응하여 안테나의 지향 방향을 유지하는 안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면(an aspect)에 따르면, 본 발명은, 선박에 설치되는 모션 플랫폼; 그리고 상기 모션 플랫폼의 상부에 설치되는 안테나 유닛을 포함하고, 상기 모션 플랫폼은, 상기 선박에 설치되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 상부에 위치하는 제2 프레임; 그리고 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 사이에 위치하되, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에 결합되며, 신축(伸縮)함으로써 상기 제2 프레임의 상기 제1 프레임에 대한 자세를 변화시키는, 복수 개의 로드 어셈블리를 구비하는, 안테나 어셈블리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치 는, 선박의 움직임에 반응하여 안테나의 지향 방향을 유지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 선박의 자세 또는/및 움직임에 대하여 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼을 도시한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 프레임과 로드 어셈블리의 결합 관계를 도시한 도면이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 방위각 무브먼트를 나타낸 도면이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 블록도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 선박(5)의 자세 또는/및 움직임에 대하여 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 선박(5)의 자세 또는/및 움직임은, XYZ 좌표축에서 설명될 수 있다. XYZ 좌표계는 직교 좌표계일 수 있다. 예를 들어 XYZ 좌표계는, 카테시안(cartesian) 좌표계일 수 있다.
선박(5)은, 길이 방향을 가질 수 있다. 선박(5)의 전방부분(front portion)과 후방부분(rear portion)은, 선박(5)의 길이 방향을 따라 위치할 수 있다. 예를 들어 선박(5)의 전방부분에서 후방부분을 향하는 방향은, 선박(5)의 길이 방향과 나란할 수 있다. X축은, 선박(5)의 후방부분에서 전방부분을 향하는 방향과 나란할 수 있다. 선박(5)은, 좌우 방향을 가질 수 있다. 선박(5)의 우현(starboard side)에서 좌현(port side)을 향하는 방향은, Y축과 나란할 수 있다. 선박(5)은, 높이 방향을 가질 수 있다. 선박(5)의 하부 (lower portion)에서 상부(upper portion)을 향하는 방향은, Z축과 나란할 수 있다.
제1 병진 방향(TD1)은, X축과 나란할 수 있다. 제1 병진 방향(TD1)은, “서지(surge) 방향”이라 칭할 수 있다. 제1 병진 방향(TD1)은, 선박(5)의 길이 방향과 나란할 수 있다. 선박(5)이 호수, 강, 그리고 바다 중 적어도 하나의 환경(이하 “수상환경”)에 위치하는 경우, 선박(5)은 제1 병진 방향(TD1)으로 이동 또는 왕복운동을 할 수 있다. 수상환경은, 선박(5)에 모멘텀을 제공할 수 있다. 예를 들어 수상환경의 파도 또는 너울 또는 바람은, 선박(5)에게 운동량을 제공할 수 있다.
제1 회전 방향(RD1)은, 선박(5)의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 제1 회전 방향(RD1)은, 예를 들어, 제1 병진 방향(TD1)과 나란한 선을 축으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어 제1 회전 방향(RD1)은, X축을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 제1 회전 방향(RD1)은, “롤(roll) 방향” 또는 “롤링(rolling) 방향”이라 칭할 수 있다. 선박(5)이 수상환경에 위치하는 경우, 선박(5)은 제1 회전 방향(RD1)으로 회전 운동할 수 있다.
제2 병진 방향(TD2)은, Y축과 나란할 수 있다. 제2 병진 방향(TD2)은, “스웨이(sway) 방향”이라 칭할 수 있다. 제2 병진 방향(TD2)은, 선박(5)의 좌우 방향과 나란할 수 있다. 선박(5)이 수상환경에 위치하는 경우, 선박(5)은 제2 병진 방향(TD2)으로 이동 또는 왕복운동을 할 수 있다.
제2 회전 방향(RD2)은, 선박(5)의 좌우 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 제2 회전 방향(RD2)은, 예를 들어 제2 병진 방향(TD2)과 나란한 선을 축으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어 제2 회전 방향(RD2)은, Y축을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 제2 회전 방향(RD2)은, “피치(pitch) 방향” 또는 “피칭(pitching) 방향”이라 칭할 수 있다. 선박(5)이 수상환경에 위치하는 경우, 선박(5)은 제2 회전 방향(RD2)으로 회전 운동할 수 있다.
제3 병진 방향(TD3)은, 선박(5)의 상하 방향과 나란할 수 있다. 제3 병진 방향(TD3)은, Z축과 나란할 수 있다. 제3 병진 방향(TD3)은, “히브(heave) 방향”이라 칭할 수 있다. 선박(5)이 수상환경에 위치하는 경우, 선박(5)은 제3 병진 방향(TD3)으로 이동 또는 왕복운동을 할 수 있다.
제3 회전 방향(RD3)은, 선박(5)의 높이 방향(또는 상하 방향)과 나란한 축을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 제3 회전 방향(RD3)은, 예를 들어 제3 병진 방향(TD3)과 나란한 선을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어 제3 회전 방향(RD3)은, Z축을 중심으로 회전하는 방향을 의미할 수 있다. 제3 회전 방향(RD3)은, “요(yaw) 방향” 또는 “요잉(yawing) 방향”이라 칭할 수 있다. 선박(5)이 수상환경에 위치하는 경우, 선박(5)은 제3 회전 방향(RD3)으로 회전 운동할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 플랫폼(motion platform, 100)을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 모션 플랫폼(100)은 제1 프레임(110)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(110)은, 지면에 위치할 수 있다. 또는 제1 프레임(110)은, 선박(5, 도 1 참조)에 설치될 수 있다.
모션 플랫폼(100)은, 제2 프레임(120)을 포함할 수 있다. 제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)의 상부에 위치할 수 있다. 제2 프레임(120)은, 판(板)의 형상을 가질 수 있다. 제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)에 결합될 수 있다.
제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)에 대하여, 다양한 자세(attitude)를 가질 수 있다. 예를 들어 제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)과 나란할 수 있다. 예를 들어 제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)에 대하여, 제1 병진 방향(TD1, 도 1 참조), 제2 병진 방향(TD2, 도 1 참조), 그리고 제3 병진 방향(TD3, 도 1 참조) 중 하나의 방향 또는 둘 이상의 조합에 따른 방향으로 이동할 수 있다.
제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)에 대하여 경사진 자세를 가질 수 있다. 예를 들어 제2 프레임(120)은, 제1 프레임(110)에 대하여, 제1 회전 방향(RD1, 도 1 참조), 제2 회전 방향(RD2, 도 1 참조), 그리고 제3 회전 방향(RD3, 도 1 참조) 중 하나의 방향 또는 둘 이상의 조합에 따른 방향으로 회전하여 경사진 자세를 가질 수 있다.
모션 플랫폼(100)은, 로드 어셈블리(130)를 포함할 수 있다. 로드 어셈블리(130)는, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 사이에 배치될 수 있다. 로드 어셈블리(130)는, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 결합할 수 있다.
로드 어셈블리(130)는, 복수 개로 제공될 수 있다. 예를 들어 6개의 로드 어셈블리(130)가 제공될 수 있다. 로드 어셈블리(130)는, 제1 프레임(110)에 대한 제2 프레임(120)의 자세를 변형할 수 있다. 제2 프레임(120)은, 로드 어셈블리(130)에 의해 지지될 수 있다.
로드 어셈블리(130)의 일단(一端)은, 제1 프레임(110)에 결합될 수 있다. 로드 어셈블리(130)의 일단(一端)은, 예를 들어 제1 프레임(110)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다. 로드 어셈블리(130)의 타단(他端)은, 제2 프레임(110)에 결합될 수 있다. 로드 어셈블리(130)의 타단(他端)은, 예를 들어 제2 프레임(120)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다.
로드 어셈블리(130)는, 신축(伸縮)할 수 있다. 복수 개의 로드 어셈블리(130) 각각의 길이는, 조절될 수 있다. 예를 들어 6개의 로드 어셈블리(130) 각각의 길이는, 제어될 수 있다. 복수 개의 로드 어셈블리(130)는, 제1 프레임(110)에 대한 제2 프레임(120)의 6자유도를 제공할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 어셈블리(130)를 나타낸 도면이다. 도 3에서 일부 구성요소는, 설명의 편의를 위하여 부분적으로 제거되어 표시될 수 있다.
도 3을 참조하면, 로드 어셈블리(130)는, 바디(body, 131)를 포함할 수 있다. 바디(131)는, 제1 프레임(110, 도 2 참조)에 결합될 수 있다. 바디(131)는, 강성을 확보할 수 있다. 바디(131)는, 금속 재질을 포함할 수 있다. 바디(131)는, 수상환경에 노출될 수 있다. 바디(131)는, 내부식성 소재를 포함할 수 있다.
로드 어셈블리(130)는, 제1 로드(132)를 포함할 수 있다. 제1 로드(132)는, 바디(131)에 결합될 수 있다. 예를 들어 제1 로드(132)의 일단(一端)은, 바디(131)에 결합될 수 있다. 제1 로드(132)는, 내부식성 소재를 포함할 수 있다. 제1 로드(132)와 바디(131) 사이의 경계에, 밀폐(sealing) 부재가 도포될 수 있다.
제1 로드(132)는, 길이 방향을 가질 수 있다. 제1 로드(132)의 길이 방향은, 제1 로드(132)의 일단(一端)에서 타단(他端)을 향하는 방향과 나란할 수 있다. 제1 로드(132)는, 제1 로드(132)의 일단(一端)에서 타단(他端)을 향하여 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 로드(132)는, 중공부(hollow portion)를 형성할 수 있다. 제1 로드(132)의 중공부는, 제1 로드(132)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 제1 로드(132)의 중공부의 길이 방향은, 제1 로드(132)의 길이 방향과 나란할 수 있다.
로드 어셈블리(130)는, 제2 로드(133)를 포함할 수 있다. 제2 로드(133)는, 제1 로드(132)에 결합될 수 있다. 제2 로드(133)의 적어도 일부는, 제1 로드(132)에 수용될 수 있다. 제2 로드(133)는, 제1 로드(132)에 의해 지지될 수 있다. 제2 로드(133)는, 제1 로드(132)로부터 인출될 수 있다. 제2 로드(133)는, 제1 로드(132)의 내부로 인입될 수 있다. 제2 로드(133)는 길이 방향을 가질 수 있다. 제2 로드(133)는, 제1 로드(132)의 길이 방향을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다.
로드 어셈블리(130)는, 구동부(134)를 포함할 수 있다. 도 3에서 구동부(134)는 설명의 편의를 위하여 이점쇄선으로 표시될 수 있다. 구동부(134)는, 바디(131)에 결합될 수 있다. 구동부(134)는, 예를 들어 전기 모터(electric motor) 또는 유압 모터(hydraulic motor)를 포함할 수 있다. 구동부(134)는, 동력을 제공할 수 있다. 구동부(134)는, 예를 들어 회전력을 제공할 수 있다.
로드 어셈블리(130)는, 기어부(135)를 포함할 수 있다. 기어부(135)는, 바디(131)에 설치될 수 있다. 기어부(135)는, 구동부(134)와 제1 로드(132)를 연결할 수 있다. 기어부(135)는, 구동부(134)로부터 회전력을 제공받을 수 있다. 기어부(135)는, 제1 로드(132)에 회전력을 제공할 수 있다. 제1 로드(132)는, 기어부(135)로부터 회전력을 제공받을 수 있다. 제1 로드(132)는, 회전력을 선형 힘(linear force)으로 변환할 수 있다. 제1 로드(132)는, 제2 로드(133)에 선형 힘을 제공할 수 있다. 제2 로드(133)는, 제1 로드(132)로부터 선형 힘을 제공받아, 제1 로드(132)에 대하여 선형 이동할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 프레임(120)과 로드 어셈블리(130)의 결합 관계를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 모션 플랫폼(100)은, 커플링 유닛(140)을 포함할 수 있다. 커플링 유닛(140)은, 제2 프레임(120)과 로드 어셈블리(130)를 결합할 수 있다. 커플링 유닛(140)은, 제2 프레임(120)과 로드 어셈블리(130)의 사이에 배치될 수 있다.
커플링 유닛(140)은, 제1 커플러(141)를 포함할 수 있다. 제1 커플러(141)는, 제2 프레임(120)에 설치될 수 있다. 예를 들어 제1 커플러(141)는, 제2 프레임(120)의 하면(下面)에 설치될 수 있다. 제1 커플러(141)는, 제2 프레임(120)과 일체로 형성될 수 있다. 제1 커플러(141)는, 제2 프레임(120)으로부터 하부로 연장되어 형성될 수 있다.
커플링 유닛(140)은 제2 커플러(143)를 포함할 수 있다. 제2 커플러(143)는, 로드 어셈블리(130)에 설치될 수 있다. 예를 들어 제2 커플러(143)는, 제2 로드 (133)의 타단(他端)에 위치할 수 있다. 제2 커플러(143)는, 제2 로드(133)와 일체로 형성될 수 있다. 제2 커플러(143)는, 제2 로드(133)로부터 상부로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 커플러(143)는, 제1 커플러(141)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 커플링 유닛(140)은, 제1 프레임(110, 도 2 참조)과 로드 어셈블리(130)를 결합할 수 있다. 이 경우, 커플링 유닛(140)은, 제1 프레임(110, 도 2 참조)과 로드 어셈블리(130)의 사이에 배치될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 어셈블리(10)를 나타낸 도면이다. 안테나 어셈블리(10)는, “안테나 트래커에 연동된 6자유도 자세유지장치” 또는 “6자유도 자세유지장치”라 칭할 수 있다.
도 5를 참조하면, 안테나 어셈블리(10)는 모션 플랫폼(100)을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 모션 플랫폼(100)의 구조는, 도 2 내지 4에 도시된 모션 플랫폼(100)의 구조에 대응될 수 있다. 모션 플랫폼(100)은, 선박(5, 도 1 참조)에 설치될 수 있다.
안테나 어셈블리(10)는, 안테나 유닛(200)을 포함할 수 있다. 안테나 유닛(200)은, 안테나 트래커(210, antenna tracker)를 포함할 수 있다. 안테나 트래커(210)는, 모션 플랫폼(100)에 설치될 수 있다. 안테나 트래커(210)는, 모션 플랫폼(100)의 상면(上面)에 위치할 수 있다.
안테나 유닛(200)은, 안테나 지지대(220)를 포함할 수 있다. 안테나 지지대(220)는, 안테나 트래커(210)에 결합될 수 있다. 안테나 지지대(220)는, 안테나 트래커(210)에서 상부로 연장된 형상을 가질 수 있다. 안테나 지지대(220)는, 폴(pole)의 형상을 가질 수 있다. 안테나 지지대(220)는 길이 방향을 형성할 수 있다. 안테나 지지대(220)의 길이 방향은, 상하 방향일 수 있다. 예를 들어 안테나 지지대(220)의 길이 방향은, Z축과 나란할 수 있다.
안테나 유닛(200)은, 안테나 플레이트(230)를 포함할 수 있다. 안테나 플레이트(230)는, 안테나 지지대(220)에 결합될 수 있다. 안테나 플레이트(230)는, 안테나 지지대(220)를 따라 이동할 수 있다. 안테나 플레이트(230)는, 마주하는 곳을 향하여 오목한 형상을 가질 수 있다.
안테나 플레이트(230)는, 전파를 송수신할 수 있다. 예를 들어 안테나 플레이트(230)는, 안테나 플레이트(230)에 입사하는 전파의 적어도 일부를 획득할 수 있다.
안테나 플레이트(230)가 지향하는 방향은, “지향 방향”이라 칭할 수 있다. 지향 방향은, 안테나 유닛(200)이 지향하는 방향일 수 있다. 안테나 어셈블리(10)는 선박(5, 도 1 참조)에 설치될 수 있다. 선박(5, 도 1 참조)이 움직이면, 모션 플랫폼(100)의 제1 프레임(110, 도 2 참조)은 선박(5, 도 1 참조)을 따라 움직일 수 있다. 모션 플랫폼(100)의 로드 어셈블리(130, 도 2 참조)는, 제2 프레임(120, 도 2 참조)의 제1 프레임(110, 도 2 참조)에 대한 자세를 변화시킬 수 있다. 즉 제1 프레임(110, 도 2 참조)이 선박(5, 도 1 참조)의 움직임에 의해 움직이더라도, 제2 프레임(120, 도 2 참조)의 움직임은 로드 어셈블리(130, 도 2 참조)에 의해 억제될 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(200)의 지향 방향의 이동은, 선박(5, 도 1 참조)의 움직임이 발생하더라도, 모션 플랫폼(100)에 의하여 억제될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 모션 플랫폼(100)은, 제1 모션 플랫폼(101)과 제2 모션 플랫폼(102)을 포함할 수 있다. 제2 모션 플랫폼(102)은, 선박(5 ,도 1 참조)에 설치될 수 있다. 제1 모션 플랫폼(101)은, 안테나 유닛(200)과 제2 모션 플랫폼(102)의 사이에 배치될 수 있다. 제1 모션 플랫폼(101)은, 안테나 유닛(200)과 제2 모션 플랫폼(102)에 결합될 수 있다.
도 6에 도시된 제1 모션 플랫폼(101)의 구조는, 도 2 내지 4에 도시된 모션 플랫폼(100)의 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 도 6에 도시된 제2 모션 플랫폼(102)의 구조는, 도 2 내지 4에 도시된 모션 플랫폼(100)의 구조와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 모션 플랫폼(101)에 구비된 로드 어셈블리(130, 도 2 참조)의 반응 속도는, 제2 모션 플랫폼(102)에 구비된 로드 어셈블리(130, 도 2 참조)의 반응 속도 보다 클 수 있다.
선박(5, 도 1 참조)의 움직임은, 낮은 주파수의 움직임과 높은 주파수의 움직임의 합(合)일 수 있다. 제2 모션 플랫폼(102)은, 선박(5, 도 1 참조)의 낮은 주파수의 움직임에 대응하여 작동할 수 있다. 제1 모션 플랫폼(101)은, 선박(5, 도 1 참조)의 높은 주파수의 움직임에 대응하여 작동할 수 있다.
이와 같이 제1 모션 플랫폼(101)과 제2 모션 플랫폼(102)이 각기 다른 주파수 영역대의 움직임에 대응하여 작동함으로써, 안테나 유닛(200)의 지향 방향은 안정적으로 유지될 수 있다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 방위각 무브먼트를 나타낸 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면, 방위각 무브먼트(400)는, 베이스 플레이트(410)와 탑 플레이트(420)를 포함할 수 있다. 방위각 무브먼트(400)는, 모션 플랫폼(100, 도 5 참조)의 상부를 형성할 수 있다. 예를 들어 방위각 무브먼트(400)는, 모션 플랫폼(100, 도 2 참조)의 제2 프레임(120)일 수 있다. 예를 들어 방위각 무브먼트(400)의 베이스 플레이트(410)는, 제2 프레임(120)의 베이스 플레이트(121)일 수 있다. 예를 들어 방위각 무브먼트(400)의 탑 플레이트(420)는, 제2 프레임(120)의 탑 플레이트(122)일 수 있다. 탑 플레이트(420)는, 베이스 플레이트(410)의 상부에 위치할 수 있다. 탑 플레이트(420)는, 베이스 플레이트(410)에 결합될 수 있다. 베이스 플레이트(410)는, 로드 어셈블리(130, 도 2 참조)에 결합될 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 탑 플레이트(420)는 베이스 플레이트(410)를 기준으로 회전할 수 있다. 탑 플레이트(420)는, 축선(LOA)을 중심으로 회전할 수 있다. 축선(LOA)은, 수직 방향과 나란할 수 있다. 예를 들어 축선(LOA)은, Z축과 나란할 수 있다. 도 7의 (b)에 도시된 양방향 화살표는, 탑 플레이트(420)의 회전 방향을 나타낼 수 있다. 탑 플레이트(420)의 회전 방향은, 제3 회전 방향(RD3, 도 1 참조)일 수 있다.
안테나 유닛(200, 도 5 및 6 참조)은, 탑 플레이트(420)의 상면(上面)에 위치할 수 있다. 선박(5, 도 1 참조)의 진행 방향이 변경되는 경우, 안테나 유닛(200, 도 5 및 6 참조)의 지향 방향이 달라질 수 있다. 선박(5, 도 1 참조)의 진행 방향이 변경되는 경우, 탑 플레이트(420)가 회전함으로써, 안테나 유닛(200, 도 5 및 6 참조)의 지향 방향이 유지될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 어셈블리(10)의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 안테나 어셈블리(10)는, 센서부(310)를 포함할 수 있다. 센서부(310)는, 모션 플랫폼(100)에 설치될 수 있다. 센서부(310)는, 선박(5, 도 1 참조)에 설치될 수 있다. 센서부(310)는, 선박(5, 도 1 참조)의 자세를 감지할 수 있다. 센서부(310)는, 자이로센서(gyro-sensor)를 포함할 수 있다. 센서부(310)는 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 제1 신호(S1)는, 선박(5, 도 1 참조)의 자세에 대한 정보를 포함할 수 있다.
안테나 어셈블리(10)는, 입력부(320)를 포함할 수 있다. 입력부(320)는, 사용자로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 입력부(320)는, 입력 신호에 기초하여 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다. 제2 신호(S2)는, 제1 모션 플랫폼(101), 제2 모션 플랫폼(102), 그리고 방위각 무브먼트(400) 중 적어도 하나에 대한 작동 명령에 대한 정보를 포함할 수 있다.
안테나 어셈블리(10)는, 통신부(330)를 포함할 수 있다. 통신부(330)는, 외부 기기와 통신할 수 있다. 예를 들어 통신부(330)는, 장거리 통신 모듈, 레이더, 그리고 디지털 VHF 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신부(330)는, 외부 기기로부터 신호를 수신할 수 있다. 통신부(330)는, 제3 신호(S3)를 제어부(340)와 송수신할 수 있다.
안테나 어셈블리(10)는 제어부(340)를 포함할 수 있다. 제어부(340)는, 센서부(310), 입력부(320), 그리고 통신부(330)에 연결될 수 있다. 제어부(340)는, 입력 신호(S1, S2, S3)를 수신할 수 있다. 입력 신호(S1, S2, S3)는, 제1 신호(S1), 제2 신호(S2), 그리고 제3 신호(S3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(340)는, 입력 신호(S1, S2, S3)에 기초하여 출력 신호(S4, S5, S6)를 생성할 수 있다. 출력 신호(S4, S5, S6)는, 제4 신호(S4)와 제5 신호(S5) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제4 신호(S4)는, 제1 모션 플랫폼(101)의 자세에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제5 신호(S5)는, 제2 모션 플랫폼(102)의 자세에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제6 신호(S6)는, 방위각 무브먼트(400)의 자세에 관한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(340)는, 제1 신호(S1)를 분석하여, 선박(5, 도 1 참조)의 움직임을 높은 주파수의 움직임과 낮은 주파수의 움직임으로 분류할 수 있다. 예를 들어 제어부(340)는, 제1 신호(S1)를 푸리에 변환할 수 있다. 제어부(340)는, 제1 신호(S1)를 상대적으로 높은 주파수 신호와 상대적으로 낮은 주파수 신호로 분리할 수 있다. 제어부(340)는, 제1 신호(S1)를 분석하여 제4 신호(S4)와 제5 신호(S5)를 생성할 수 있다.
제1 모션 플랫폼(101)은, 제4 신호(S4)에 대응하여 작동할 수 있다. 예를 들어 제1 모션 플랫폼(101)은, 선박(5, 도 1 참조)의 상대적으로 빠른 움직임에 대응하여 작동할 수 있다.
제2 모션 플랫폼(102)은, 제5 신호(S5)에 대응하여 작동할 수 있다. 예를 들어 제2 모션 플랫폼(102)은, 선박(5, 도 1 참조)의 상대적으로 느린 움직임에 대응하여 작동할 수 있다.
방위각 무브먼트(400)는, 제6 신호(S6)에 대응하여 작동할 수 있다. 예를 들어 방위각 무브먼트(400)는, 선박(5, 도 1 참조)의 제3 회전 방향(RD3, 도 1 참조)의 움직임에 대응하여 작동할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
5: 선박 100: 모션 플랫폼
200: 안테나 유닛 310: 센서부
320: 입력부 330: 통신부
340: 제어부

Claims (5)

  1. 선박에 설치되는 모션 플랫폼; 그리고
    상기 모션 플랫폼의 상부에 설치되는 안테나 유닛을 포함하고,
    상기 모션 플랫폼은,
    상기 선박에 설치되는 제1 프레임;
    상기 제1 프레임의 상부에 위치하는 제2 프레임; 그리고
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 사이에 위치하되, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에 결합되며, 신축(伸縮)함으로써 상기 제2 프레임의 상기 제1 프레임에 대한 자세를 변화시키는, 복수 개의 로드 어셈블리를 구비하고,
    상기 모션 플랫폼은,
    상기 안테나 유닛의 하부에 위치하며 상기 안테나 유닛에 결합되는 제1 모션 플랫폼; 그리고
    상기 제1 모션 플랫폼의 하부에 위치하며, 상기 제1 모션 플랫폼과 상기 선박에 결합되는 제2 모션 플랫폼을 포함하고,
    상기 제1 모션 플랫폼의 반응 속도는,
    상기 제2 모션 플랫폼의 반응 속도 보다 큰 것을 특징으로 하는,
    안테나 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 선박의 내부에 위치하며, 상기 선박의 자세를 감지하고, 상기 선박의 자세에 관한 정보를 포함하는 제1 신호를 생성하는 센서부; 그리고
    상기 센서부로부터 상기 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 기초하여 출력신호를 생성하고, 상기 출력신호를 상기 모션 플랫폼에 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 어셈블리.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 출력신호는,
    상기 제1 모션 플랫폼의 자세에 관한 정보를 포함하는 제4 신호; 그리고
    상기 제2 모션 플랫폼의 자세에 관한 정보를 포함하는 제5 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 어셈블리.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 프레임은 방위각 무브먼트를 형성하며,
    상기 방위각 무브먼트는,
    상기 로드 어셈블리에 결합되는 베이스 플레이트; 그리고
    상기 베이스 플레이트의 상면(上面)에 회전 가능하도록 결합되며, 상면에 상기 안테나 유닛이 결합되는, 탑 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 어셈블리.
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