KR102442587B1 - Automatic precision pointing satellite antenna device and its satellite automatic precision pointing method - Google Patents
Automatic precision pointing satellite antenna device and its satellite automatic precision pointing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR102442587B1 KR102442587B1 KR1020200162902A KR20200162902A KR102442587B1 KR 102442587 B1 KR102442587 B1 KR 102442587B1 KR 1020200162902 A KR1020200162902 A KR 1020200162902A KR 20200162902 A KR20200162902 A KR 20200162902A KR 102442587 B1 KR102442587 B1 KR 102442587B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- panel
- satellite
- satellite antenna
- servo motor
- angle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/288—Satellite antennas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
- G01S19/28—Satellite selection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
본 발명은 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치 및 이의 위성 자동 정밀 포인팅 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 특정 통신망 유실 또는 장애시에 인공위성에 접속하며 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 연결되어 유실 또는 장애 통신망의 백업 역할을 하는 위성 안테나 장치로서, 위성 안테나 판넬; 상기 위성 안테나 판넬을 지지하는 판넬 지지체; 상기 위성 안테나 판넬이 인공위성에 정밀 포인팅되도록 상기 판넬 지지체의 각도와 회전을 조절하는 서보 모터 및 상기 연결망과 통신하기 위한 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to an automatic precision pointing satellite antenna device and to a method for automatic precision pointing of a satellite thereof. The automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention connects to an artificial satellite in case of loss or failure of a specific communication network and connects to the lost or damaged communication network. A satellite antenna device that is connected to the connected network and serves as a backup for a lost or faulty communication network, comprising: a satellite antenna panel; a panel support for supporting the satellite antenna panel; The satellite antenna panel may be configured to include a servo motor for adjusting the angle and rotation of the panel support so as to accurately point to the artificial satellite, and a communication module for communicating with the connection network.
Description
본 발명은 특정 통신망 유실 또는 장애시에 인공위성에 접속하며 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 연결되어 유실 또는 장애 통신망의 백업 역할을 하는 위성 안테나 장치 및 이의 위성 포인팅 방법으로서, 특히 3축 서보 모터를 이용하여 인공위성에 자동 정밀 포인팅할 수 있도록 구성된 위성 안테나 장치 및 이의 위성 포인팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a satellite antenna device and a satellite pointing method thereof that connect to an artificial satellite in the event of a loss or failure of a specific communication network and serve as a backup for the lost or faulty communication network by being connected to the connection network to which the lost or faulty communication network was connected. It relates to a satellite antenna device configured to automatically and precisely point to an artificial satellite by using the same, and to a satellite pointing method thereof.
일반적으로 스마트 시티(Smart City)는, 텔레커뮤니케이션(Tele-communication)을 위한 기반시설이 인간의 신경망처럼 도시 구석구석까지 연결되어 있는 도시로서, 첨단 정보통신기술(ICT)을 이용해 도시 생활 속에서 유발되는 교통 문제, 환경 문제, 주거 문제, 시설 비효율 등을 해결하여 시민들이 편리하고 쾌적한 삶을 누릴 수 있도록 한 일명 '똑똑한 도시'를 뜻하며, 4차 산업혁명에 선제적으로 대응하고 새로운 성장 동력을 창출할 수 있는 대안으로 떠오르면서, 세계 각국의 도시가 스마트 시티 구축에 나서고 있다. In general, a smart city is a city in which the infrastructure for tele-communication is connected to every corner of the city like a human neural network. It means a so-called 'smart city' that enables citizens to enjoy a convenient and pleasant life by resolving traffic problems, environmental problems, housing problems, and facility inefficiencies. As a viable alternative, cities around the world are starting to build smart cities.
이러한 스마트 시티는, 다양한 유형의 전자적 데이터 수집을 통해 정보를 취득하고, 이를 전송하여 자산과 리소스 등을 효율적으로 관리하기 때문에 정보 취득을 위한 센서는 물론 취득된 정보를 전송하기 위한 통신망이 필수적인데, 갑작스러운 재난이나 재해로 인해 유선 또는 무선 통신망의 유실이나 장애 발생 시에는 취득된 정보 전송이 어려워 스마트 시티의 기능이 일부 마비될 수 있어, 통신망 복구 시까지 긴급 대처할 수 있는 시스템이 필수적으로 요구되고 있다.Such a smart city acquires information through various types of electronic data collection and transmits it to efficiently manage assets and resources, so sensors for information acquisition as well as a communication network for transmitting the acquired information are essential. In the event of loss or failure of wired or wireless communication networks due to sudden disasters or disasters, it is difficult to transmit the acquired information, so the functions of the smart city may be partially paralyzed. .
한편, 종래의 위성통신시스템에서의 통신 중단 방지 발생 기술로서 한국공개특허 제10-2000-0047234호 '위성통신시스템에서 비정상 프로세서의 자동 복구방법'이 개시되어 있다.On the other hand, as a communication interruption prevention generation technology in the conventional satellite communication system, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2000-0047234 'A method for automatically recovering an abnormal processor in a satellite communication system' is disclosed.
상기 공개된 기술은 위성통신시스템에서의 각 연결 프로세서들에 대해 주기적으로 점검메시지를 발송하고, 수신된 점검 결과 메시지에 따라서, 문제가 있는 프로세스는 재 구동 시킴으로써 통신시스템 간 통신이 중단되는 것을 방지하고 있다.The disclosed technology prevents interruption of communication between communication systems by periodically sending a check message to each connected processor in the satellite communication system, and restarting the problematic process according to the received check result message. have.
그러나, 상기와 같은 기술은 통신망 유실이나 장애 발생에는 전혀 대응할 수 없어 이러한 문제를 해결할 대안이 요구되고 있다.However, the technology as described above cannot cope with the loss or failure of the communication network at all, so an alternative solution to these problems is required.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, 특정 통신망 유실 또는 장애시에 인공위성에 접속하며 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 연결되어 유실 또는 장애 통신망의 백업 역할을 하는 이동성이 있는 위성 안테나 장치에 관한 것이며, 특히 3축 서보 모터를 이용하여 인공위성에 자동 정밀 포인팅할 수 있도록 구성된 위성 안테나 장치 및 이의 위성 포인팅 방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the above problems, and it connects to the artificial satellite in case of loss or failure of a specific communication network and is connected to the connection network to which the lost or faulty communication network was connected. The present invention relates to an apparatus, and in particular, an object of the present invention is to provide a satellite antenna apparatus configured to automatically and precisely point to an artificial satellite using a 3-axis servo motor, and a satellite pointing method thereof.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 특정 통신망 유실 또는 장애시에 인공위성에 접속하며 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 연결되어 유실 또는 장애 통신망의 백업 역할을 하는 위성 안테나 장치로서, 위성 안테나 판넬; 상기 위성 안테나 판넬을 지지하는 판넬 지지체; 상기 위성 안테나 판넬이 인공위성에 정밀 포인팅되도록 상기 판넬 지지체의 각도와 회전을 조절하는 서보 모터 및 상기 연결망과 통신하기 위한 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention for solving the above problem is connected to the artificial satellite in case of loss or failure of a specific communication network and is connected to the connection network to which the lost or faulty communication network was connected, thereby serving as a backup of the lost or faulty communication network A satellite antenna device that does, comprising: a satellite antenna panel; a panel support for supporting the satellite antenna panel; The satellite antenna panel may be configured to include a servo motor for adjusting the angle and rotation of the panel support so as to accurately point to the artificial satellite, and a communication module for communicating with the connection network.
여기서, 상기 서보 모터는, 방위각(Azimuth angle), 앙각(Elevation angle), 폴라각(Polarization angle)에 대해 조절할 수 있는 3축 서보 모터이며, 방위각, 앙각, 폴라각을 계산하여 상기 3축 서보 모터로 조정 변위를 생성하는 변위 센서를 통해 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅을 정밀하게 제어할 수 있다.Here, the servo motor is a 3-axis servo motor that can be adjusted with respect to an azimuth angle, an elevation angle, and a polarization angle, and calculates the azimuth angle, elevation angle, and polar angle to calculate the 3-axis servo motor The satellite pointing of the satellite antenna panel can be precisely controlled through the displacement sensor that generates the coordinated displacement with the
또한, 상기 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 상기 위성 안테나 판넬의 위치를 확인하기 위한 GPS를 더 포함하며, 상기 서보 모터를 통한 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅 시에 상기 GPS의 위치 정보를 활용할 수 있다.In addition, the automatic precision pointing satellite antenna device may further include a GPS for confirming the location of the satellite antenna panel, and may utilize the location information of the GPS during satellite pointing of the satellite antenna panel through the servo motor.
또한, 상기 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 상기 위성 안테나 판넬의 방위를 확인하기 위한 전자나침반을 더 포함하며, 상기 서보 모터를 통한 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅 시에 상기 전자나침반의 방위 정보를 활용할 수 있다.In addition, the automatic precision pointing satellite antenna device further includes an electronic compass for confirming the orientation of the satellite antenna panel, and the orientation information of the electronic compass can be utilized during satellite pointing of the satellite antenna panel through the servo motor. have.
또한, 상기 판넬 지지체는, 받침부재; 상기 3축 서보 모터 중 제1 축 서보 모터에 의해 상기 받침부재에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합되는 회전부재; 상기 3축 서보 모터 중 제2 축 서보 모터에 의해 상기 회전부재에서 수평상으로 형성되는 수평축부를 중심으로 상/하측으로 각도를 조절하도록 결합되는 각도조절부재 및 상기 3축 서보 모터 중 제3 축 서보 모터에 의해 상기 각도조절부재에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합되며, 상기 위성 안테나 판넬이 상단에 장착되는 판넬 지지 부재를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the panel support, a support member; a rotating member coupled to rotate left/right around a vertical axis formed vertically in the support member by a first axis servo motor among the three-axis servo motors; An angle adjusting member coupled to adjust an angle upward/downward based on a horizontal axis formed horizontally in the rotating member by a second axis servo motor among the three axis servo motor, and a third axis servo of the three axis servo motor It is coupled to rotate left/right around a vertical axis formed vertically in the angle adjusting member by a motor, and the satellite antenna panel may be configured to include a panel support member mounted on the upper end.
또한, 상기 판넬 지지체는, 상기 받침부재의 하단부의 소정의 높이에서 측방으로 받침부재보다 더 돌출되는 확장 받침대 및 상기 확장 받침대에 안착되거나 확장 받침대가 안착되도록 형성되는 판넬 하우징을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the panel support may further include an extension pedestal that protrudes laterally than the support member at a predetermined height of the lower end of the support member, and a panel housing that is seated on the extension pedestal or is formed such that the extension pedestal is seated. have.
여기서, 상기 받침부재의 측부에는 제1 결속구가 형성되고, 상기 판넬 하우징의 측부에는 제1 결속구와 상응하는 제2 결속구가 형성되며, 상기 제1 결속구와 제2 결속구 중 하나에는 결속핀이 구비되며, 다른 하나에는 결속핀에 체결되는 결속부재가 구비되어, 상기 판넬 하우징이 확장 받침대에 안착되거나 확장 받침대가 안착될 경우 모두에 있어 받침부재와 판넬 하우징을 결속시킬 수 있다.Here, a first binding sphere is formed on the side of the support member, a second binding sphere corresponding to the first binding sphere is formed on the side of the panel housing, and one of the first binding sphere and the second binding sphere has a binding pin. is provided, and the other is provided with a binding member fastened to the binding pin, so that the support member and the panel housing can be bound in both cases when the panel housing is seated on the extension pedestal or the extension pedestal is seated.
또한, 상기 판넬 지지체는, 일측에 돌출 정도를 조절할 수 있는 손잡이가 마련되고, 타측에 손잡이로 당길 시 판넬 지지체에 구름 마찰을 형성하는 구름 마찰 부재를 마련할 수 있다.In addition, the panel support may be provided with a handle capable of adjusting the degree of protrusion on one side, and a rolling friction member that forms rolling friction on the panel support when pulled with the handle on the other side.
또한, 상기 판넬 하우징은, 상단부에 높이 가변이 가능하고 단부에는 지면에 안착될 시에 지면에 맞추어 탄성 변형되는 탄성변형부재가 구비되는 높이가변부재가 구비되어, 상기 확장 받침대가 판넬 하우징에 안착될 경우에 있어, 높이가변부재를 조절하여 판넬 지지체의 수평을 조절할 수 있다.In addition, the panel housing is provided with a height-variable member having a height variable at the upper end and an elastic deformable member elastically deformed according to the ground when seated on the ground at the end, so that the extension pedestal is mounted on the panel housing. In this case, the level of the panel support can be adjusted by adjusting the height variable member.
또한, 상기 판넬 지지체는, 상기 받침부재 사이에 마련되어 상기 위성 안테나 판넬의 가변 범위를 확장시키는 판넬 가변 범위 확장부를 더 포함하며, 상기 판넬 가변 범위 확장부는, 최하단에 고정되는 고정축과 링크되는 제1 링크; 상기 제1 링크와 회전축에 의해 링크되는 제2 링크; 상기 제2 링크 단부에 결합되는 결합축; 실린더부가 모터에 의해 회전 가능하도록 형성되며 피스톤부가 상기 고정축에 연결되는 제1 압력실린더 및 실린더부가 모터에 의해 회전 가능하도록 형성되며 피스톤부가 상기 결합축에 연결되는 제2 압력실린더를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the panel support further includes a panel variable range extension part provided between the support members to expand the variable range of the satellite antenna panel, and the panel variable range extension part is a first link with a fixed shaft fixed to the lowermost end. link; a second link linked by the first link and a rotation shaft; a coupling shaft coupled to the second link end; The cylinder part is formed to be rotatable by a motor, and the piston part is formed to be rotatable by the motor and the piston part is formed to be rotatable by the motor and the cylinder part is formed to be rotatable by the motor and the piston part is connected to the coupling shaft. can
한편, 상기의 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법에 있어서는, 변수선언 위성을 선택하는 제1 단계; 방위각 센서, 앙각 센서 및 폴라각 센서를 통해 위성 안테나 판넬의 방위각, 앙각, 폴라각을 계산하는 제2 단계; 상기 계산된 방위각, 앙각, 폴라각이 상기 선택된 변수선언 위성에 맞춰지도록 변위 센서에서 방위각, 앙각, 폴라각의 조정 변위를 생성하는 제3 단계; 위성체의 확인 신호가 발생될 경우에는 위성 신호 확인을 수행하며, 위성체의 확인 신호가 발생되지 않을 경우에는 위성체의 확인 신호가 발생될 때까지 3축 서보 모터의 정밀 조정을 통해 방위각, 앙각, 폴라각을 재조정하는 제4 단계를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, in the satellite automatic precise pointing method of the automatic precise pointing satellite antenna device, the first step of selecting a variable declaration satellite; a second step of calculating the azimuth angle, elevation angle, and polar angle of the satellite antenna panel through the azimuth sensor, the elevation sensor, and the polar angle sensor; a third step of generating an adjusted displacement of the azimuth, elevation, and polar angle in the displacement sensor so that the calculated azimuth, elevation, and polar angle are aligned with the selected variable declaration satellite; When the confirmation signal of the satellite is generated, the satellite signal is checked. If the confirmation signal of the satellite is not generated, the azimuth, elevation, and polar angle are precisely adjusted through the 3-axis servo motor until the confirmation signal of the satellite is generated. It may be configured to include a fourth step of re-adjusting.
여기서, 상기 제3 단계는, 상기 제2 단계 이후에 안테나 위치를 초기화하고, GPS와 전자나침반을 통해 위치 및 방위 정보를 수신 후 반영하여 방위각, 앙각, 폴라각의 조정 변위를 생성할 수 있다.Here, in the third step, the antenna position is initialized after the second step, and the position and azimuth information are received and reflected through the GPS and the electronic compass to generate the adjusted displacement of the azimuth, elevation, and polar angle.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 특정 통신망 유실 또는 장애 시에도 통신망을 대체 가능한 유용성이 있다. The automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention has the usefulness of being able to replace a communication network even in the event of loss or failure of a specific communication network.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 서보 모터를 통해 위성에 대해 자동으로 정밀하게 포인팅 할 수 있어 통신 감도가 높을 수가 있다.In addition, the automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention can automatically and precisely point to a satellite through a servo motor, so that communication sensitivity can be high.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 이동성이 있는 구조로서 다양한 위치와 환경의 통신망에도 신속하게 대체하여 사용할 수 있다.In addition, the automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention has a mobile structure and can be quickly replaced and used in communication networks in various locations and environments.
또한, 위에서 언급된 본 발명의 실시 예에 따른 효과는 기재된 내용에만 한정되지 않고, 명세서 및 도면으로부터 예측 가능한 모든 효과를 더 포함할 수 있다.In addition, the above-mentioned effects according to the embodiments of the present invention are not limited to the described content, and may further include all effects predictable from the specification and drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 사용 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 구성을 개략화한 블록도이다.
도 3은 도 2의 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 일 구성인 판넬 지지체에 내장되는 구성들을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 회전 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 각도조절부재를 통해 각도를 조절한 상태를 예시하는 도면이고, 도 5b는 회전부재를 통해 회전한 상태를 예시하는 도면이며, 도 5c는 판넬 지지 부재를 통해 회전한 상태를 예시하는 도면이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 판넬 하우징을 커버로 사용할 때를 예시하는 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 판넬 하우징을 받침대로 사용할 때를 예시하는 도면이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 도 7의 경우에 있어서 평평하지 않은 지면에서 높이가변부재를 통해 수평을 유지하는 상태를 예시하는 도면이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따라 판넬 가변 범위 확장부가 마련된 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 구성도와 판넬 가변 범위 확장부의 사용 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법 흐름도이다.1 is a diagram illustrating the use of an automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of an automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating components embedded in a panel support, which is one component of the automatic precision pointing satellite antenna device of FIG. 2 .
4 is a rotational perspective view of an automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention.
5A is a view illustrating a state in which an angle is adjusted through an angle adjusting member of an automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a view illustrating a state in which an angle is adjusted through a rotating member, FIG. 5c is a diagram illustrating a state of rotation through the panel support member.
6 (a) and (b) are views illustrating a case of using a panel housing as a cover.
7 (a) and (b) are views illustrating a case of using the panel housing as a pedestal.
8 (a) and (b) are views illustrating a state of maintaining the horizontal through the height variable member on the uneven ground in the case of FIG. 7 .
9(a) and 9(b) are diagrams illustrating the configuration of an automatic precision pointing satellite antenna device provided with a panel variable range extension unit according to an embodiment of the present invention and an example of use of the panel variable range extension unit.
10 is a flowchart of a method for automatic precise pointing of a satellite of an automatic precise pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to specific embodiments, and various modifications may be made and various embodiments may be provided. In addition, it should be understood that the content described below includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, terms such as 1st, 2nd, etc. are terms used to describe various components, meanings are not limited thereto, and are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numbers used throughout this specification refer to like elements.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described below are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist. It should be construed as not precluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치 및 이의 위성 자동 정밀 포인팅 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an automatic precise pointing satellite antenna device and a method of automatic precise satellite pointing thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 사용 예시도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 구성을 개략화한 블록도이고, 도 3은 도 2의 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 일 구성인 판넬 지지체에 내장되는 구성들을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of using an automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of an automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 FIG. 2 is a diagram illustrating components embedded in a panel support, which is a component of the automatic precision pointing satellite antenna device of FIG. 2 .
또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 회전 사시도이며, 도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 각도조절부재를 통해 각도를 조절한 상태를 예시하는 도면이고, 도 5b는 회전부재를 통해 회전한 상태를 예시하는 도면이며, 도 5c는 판넬 지지 부재를 통해 회전한 상태를 예시하는 도면이다.In addition, FIG. 4 is a rotational perspective view of the automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a state in which the angle is adjusted through the angle adjusting member of the automatic precision pointing satellite antenna device according to the embodiment of the present invention. is a view illustrating a state of rotation through the rotating member, Figure 5b is a view illustrating a state rotated through the rotating member, Figure 5c is a view illustrating a state rotated through the panel support member.
또한, 도 6의 (a) 및 (b)는 판넬 하우징을 커버로 사용할 때를 예시하는 도면이며, 도 7의 (a) 및 (b)는 판넬 하우징을 받침대로 사용할 때를 예시하는 도면이고, 도 8의 (a) 및 (b)는 도 7의 경우에 있어서 평평하지 않은 지면에서 높이가변부재를 통해 수평을 유지하는 상태를 예시하는 도면이며, 도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따라 판넬 가변 범위 확장부가 마련된 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 구성도와 판넬 가변 범위 확장부의 사용 예시도이다.In addition, (a) and (b) of Figure 6 is a view illustrating when the panel housing is used as a cover, Figure 7 (a) and (b) is a view illustrating when the panel housing is used as a pedestal, 8 (a) and (b) are views illustrating a state of maintaining a horizontal level through a height variable member on a non-flat ground in the case of FIG. 7, (a) and (b) of FIG. A configuration diagram of an automatic precision pointing satellite antenna device provided with a panel variable range extension unit according to an embodiment of the present invention and an exemplary view of the use of the panel variable range extension unit.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치는, 특정 통신망 유실 또는 장애시에 인공위성에 접속하면서 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 연결되어 유실 또는 장애 통신망의 백업 역할을 할 수 있는 위성 안테나 장치로서, 위성 안테나 판넬(100), 판넬 지지체(200), 서보 모터(300), 통신모듈(400)을 포함하여 구성될 수 있다.1 to 9, the automatic precision pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention is connected to the connection network to which the lost or faulty communication network was connected while accessing the artificial satellite when a specific communication network is lost or faulty. As a satellite antenna device that can serve as a backup of the
구체적으로, 위성 안테나 판넬(100)은 평판형의 위성 안테나로서, 도파관 혼 안테나가 평면 방향으로 일정 배열을 갖추어 형성될 수 있다. 이때, 각 도파관 혼 안테나는 소형 도파관 혼과 미니 안테나의 독립적인 조합으로 형성되어 이중 주파수, 이중 편파 및 이중 통신을 지원할 수 있고, 도파로에서의 RF(Radio frequency) 전송 손실이 적기 때문에 일반 포물선형 반사기 안테나보다 훨씬 높은 효율을 제공할 수 있다.Specifically, the
판넬 지지체(200)는 상기 위성 안테나 판넬(100)을 지지하는 지지체로서, 내부에는 공간을 마련하여 후술하는 서보 모터(300)와 통신모듈(400), GPS(500), 전자나침반(510), 변위 센서(520) 등은 물론, 메인보드(미도시), 외부 전력이나 내장 배터리로 전력을 공급하는 전력공급장치(미도시) 등이 내장될 수 있다.The
여기서, 서보 모터(300)는 3축을 조정할 수 있도록 마련되어 위성 안테나 판넬(100)을 인공위성에 맞추어 자동으로 정밀 포인팅 되도록 판넬 지지체(200)의 각도와 회전을 조절하도록 구성될 수 있으며, 서보 모터(300)를 통해 위성 안테나 판넬(100)이 인공위성에 정밀하게 포인팅되면, 인공위성과 감도 높은 신호를 주고 받도록 할 수 있다. Here, the
상기와 같은 서보 모터(300)는, 방위각(Azimuth angle), 앙각(Elevation angle), 폴라각(Polarization angle)에 대해 조절할 수 있도록 3축으로 구성될 수 있으며, 이를 위해 3개가 마련될 수 있고, 각 서보 모터(310, 320, 330)는 5상 서보 모터(5-phase servo motor)로 마련되어 포인팅 안정화 시간과 정밀도를 확보할 수 있다.The
이때, 서보 모터(300)는 방위각을 계산하는 방위각 센서(미도시), 앙각을 계산하는 앙각 센서(미도시), 폴라각을 계산하는 폴라각 센서(미도시)와 연동되는 변위 센서(520)를 통해 각각 조정 변위를 전달 받을 수 있고, 전달되는 조정 변위에 따라 서로 호환되면서 동시에 작동하여 위성 안테나 판넬(100)을 인공위성에 정밀하게 포인팅 할 수 있다.In this case, the
한편, 본 발명의 위성 안테나 장치는, GPS(500)와 전자나침반(510) 중 하나 이상을 더 포함하여 상기와 같은 서보 모터(300)를 통한 위성 자동 정밀 포인팅 시에 활용할 수도 있다.On the other hand, the satellite antenna device of the present invention may further include at least one of the
여기서, GPS(500)는 위성 안테나 판넬(100)의 위치를 확인할 수 있고, 전자나침반(510)은 위성 안테나 판넬(100)의 방위를 확인할 수 있어, GPS(500)를 통해 측정되는 위성 안테나 판넬(100)의 위치 정보와 전자나침반(510)을 통해 측정되는 위성 안테나 판넬(100)의 방위 정보를 활용하여, 방위각, 앙각, 폴라각 등을 보다 정밀하게 계산하며 서보 모터(300)를 통해 위성 안테나 판넬(100)이 인공위성과의 신호 초점이 맞도록 제어하면 보다 정밀한 포인팅이 수행될 수가 있다.Here, the
통신모듈(400)은 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 통신하기 위한 수단으로서, 위성 안테나 판넬(100)은 포인팅 된 인공위성을 통해 신호를 받아 통신모듈(400)을 통해 연결망으로 전달할 수 있고, 연결망에서 전달되는 신호를 통신모듈(400)을 통해 인공위성으로 전달하는 등 인공위성과 연결망 사이에서 가교역할을 하여 유실 또는 장애 통신망의 백업 작용을 수행할 수 있다.The
한편, 위성 안테나 판넬(100)을 지지하는 판넬 지지체(200)는 받침부재(210), 회전부재(220), 각도조절부재(230) 및 판넬 지지 부재(240)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이들의 설명으로 상술한 3축 서보 모터(300)의 작용이 보다 구체적으로 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, the
구체적으로, 받침부재(210)는 판넬 지지체(200)의 베이스를 이루는 구성으로, 직육면체 구조를 바탕으로 구성될 수 있으며, 일측에는 깊이 방향으로 함몰되어 실질적으로 위성 안테나 판넬(100)의 회전과 각도를 조절할 회전부재(220), 각도조절부재(230) 및 판넬 지지 부재(240) 등이 장착될 공간이 마련될 수도 있다. 그러나, 이는 바람직한 일례에 불과한 것으로, 받침부재(210)는 평판형 등의 다른 형태로 마련될 수도 있다.Specifically, the
또한, 받침부재(210)의 일측에는 내장된 메인보드(미도시), 서보 모터(300), 통신모듈(400), GPS(500), 전자나침반(510), 변위 센서(520) 등의 구성을 확인하고 교체할 수 있도록 개폐 수단(210a)이 마련될 수도 있다.In addition, one side of the
또한, 받침부재(210)는 전자나침반(510) 등에 오작동을 일으키는 전자파 등을 차폐하고, 경량화를 위해 탄소소재로 마련될 수 있으나, 이 또한 일례에 불과한 것으로 받침부재(210)의 소재는 목적을 벗어나지 않는 선에서 달리 형성될 수도 있다.In addition, the
도 4에 도시된 바와 같이 회전부재(220)는 상기 3축을 이루는 3개의 서보 모터(310, 320, 330) 중 제1 축 서보 모터(310)에 의해 회전하도록 결합되는 부재로서, 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 축 서보 모터(310)에 의해 받침부재(210)에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌측과 우측으로 회전하도록 결합될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the rotating
이때, 회전부재(220)는 제1 축 서보 모터(310)와 직접 연결되어 회전될 수도 있으나, 한편으론 제1 축 서보 모터(310)와의 사이에 기어나 풀리 등의 동력전달수단(미도시)을 마련하여 제1 축 서보 모터(310)의 동력을 전달 받아 회전할 수도 있다.At this time, the rotating
각도조절부재(230)는 3축 서보 모터 중 제2 축 서보 모터(320)에 의해 회전부재(220)에서 수평상으로 형성되는 수평축부를 중심으로 회전하도록 결합될 수 있다. 이때, 각도조절부재(230)는 도 5a에 도시된 바와 같이 수평축부를 중심으로 상/하측으로 각도가 조절되도록 결합되어 위성 안테나 판넬(100)의 상/하측 각도가 조절될 수 있다.The
판넬 지지 부재(240)는 도 5c에 도시된 바와 같이 3축 서보 모터 중 제3 축 서보 모터(330)에 의해 각도조절부재(230)에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합될 수 있다. 여기서, 판넬 지지 부재(240) 상단에는 위성 안테나 판넬(100)이 장착될 수 있다.The
상기와 같은 제1 내지 제3 축 서보 모터(310, 320, 330)가 3축 서보 모터(300)를 이루며, 상기와 같은 회전 및 각도 조절 구조에 의해 위성에 대한 자동 정밀 포인팅이 가능할 수 있다. The first to third
한편, 판넬 지지체(200)는 확장 받침대(250) 및 판넬 하우징(260)을 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the
확장 받침대(250)는 받침부재(210)의 하단부의 소정이 높이에서 측방으로 받침부재(210)보다 더 돌출되도록 형성될 수 있다. 즉, 정육면체의 받침부재(210)를 기준으로 확장 받침대(250)는 사각 형태로 돌출되는 것이다.The
판넬 하우징(260)은 내부는 공간을 마련하며 일면은 개방된 형태로 형성되어, 도 6에 도시된 바와 같이 확장 받침대(250)로 인해 마련된 확장면에 안착되도록 형성되거나, 도 7에 도시된 바와 같이 확장 받침대(250)가 판넬 하우징(260)에 안착되도록 형성될 수 있다. The
즉, 판넬 하우징(260)은 확장 받침대(250)에 안착되도록 형성될 시에는 받침부재(210) 상단에 마련된 회전부재(220), 각도조절부재(230), 판넬 지지 부재(240) 및 위성 안테나 판넬(100)을 덮어 외부로부터 보호하는 커버로 사용될 수 있고, 확장 받침대(250)가 판넬 하우징(260)에 안착되도록 형성될 경우에는 판넬 지지체(200)가 판넬 하우징(260)에 놓이는 것이므로, 판넬 하우징(260)을 판넬 지지체(200)의 받침대로서 사용할 수 있는 것이다.That is, when the
판넬 하우징(260)을 판넬 지지체(200)의 받침대로서 사용할 경우에는 판넬 지지체(200)와 판넬 하우징(260) 간의 일정 공간이 마련되므로, 이 공간 사이로 물품 등을 보관시킬 수도 있다.When the
이때, 받침부재(210)의 측부에는 제1 결속구(215)가 형성될 수 있고, 판넬 하우징(260)의 측부에는 제1 결속구(215)와 상응하는 제2 결속구(265)가 형성될 수 있으며, 제1 결속구(215)와 제2 결속구(265) 중 하나에는 결속핀(270)이 구비되며, 다른 하나에는 결속핀(270)에 체결되는 결속부재(275)가 구비될 수 있다.At this time, a first
이를 통해, 받침부재(210)와 판넬 하우징(260)간을 결속시켜 사용할 수 있는데, 여기서 상기의 결속부재(275)는 상/하측 양방향 모두로 체결이 가능하도록 형성되어 판넬 하우징(260)이 커버로서 사용될 때나 받침대로서 사용될 때 모두 받침부재(210)와 판넬 하우징(260)간을 결속하여 사용하도록 할 수 있다.Through this, it can be used by binding the
또한, 판넬 지지체(200)는 일측에 돌출 정도를 조절할 수 있는 손잡이(280)가 마련될 수 있고, 타측에 손잡이(280)로 당길 시 판넬 지지체(200)에 구름 마찰을 형성하는 구름 마찰 부재(285)가 마련될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 판넬 지지체(200)는 운반성이 탁월하며 다양한 곳에서 쉽게 사용될 수 있는 장점을 지닐 수 있다.Accordingly, the
또한, 판넬 하우징(260)은 도 8에 도시된 바와 같이 상단부에 높이 가변이 가능한 높이가변부재(287)를 마련할 수 있는데, 높이가변부재(287)의 단부에는 지면에 안착될 시에 지면에 맞추어 탄성 변형되는 탄성변형부재(289)가 구비될 수 있다.In addition, the
이때, 높이가변부재(287)는 바람직하게는 판넬 하우징(260)의 모서리부 또는 꼭짓점부에 하나씩 마련되어, 확장 받침대(250)가 판넬 하우징(260)에 안착되는 경우 즉, 판넬 하우징(260)이 판넬 지지체(200)의 받침대로 사용되는 경우에 있어, 각기 구비된 높이가변부재(287)의 높이 조절을 통해 지형 변화에 맞추어 판넬 지지체(200)의 수평을 유지하도록 조절할 수가 있다.At this time, the
예컨대, 지면이 전방으로 하향 경사진 경우, 전방에 위치된 높이가변부재(287)를 후방에 위치된 높이가변부재(287) 보다 높게 설정하여 위성 안테나 장치가 설치 초기에 수평을 유지할 수 있는 것이다. 이를 통해, 보다 정밀한 포인팅이 가능할 수 있다.For example, when the ground is inclined downward in the forward direction, the
이러한 높이가변부재(287)는 래크-피니언의 형태로 형성될 수 있으며, 피니언은 모터 등과 연결되어 높이가변부재(287)는 지형을 측정하는 센서의 센싱 또는 원격제어에 의해 자동으로 작동되어 높이를 조절할 수 있다.This height-
그러나, 높이가변부재(287)의 형태는 예시적인 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 높이를 조절할 수 있는 형태라면 다양화 될 수 있다.However, the shape of the
아울러, 도 9에 도시된 바와 같이 판넬 지지체(200)는 받침부재(210) 사이에 상술한 회전부재(220), 각도조절부재(230) 및 판넬 지지 부재(240)를 통한 위성 안테나 판넬(100)의 가변 범위 보다 더 확장시키는 판넬 가변 범위 확장부(290)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9 , the
이를 위해, 판넬 가변 범위 확장부(290)는 제1 링크(291), 제2 링크(293), 결합축(295), 제1 압력실린더(296) 및 제2 압력실린더(297)를 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the panel variable
구체적으로, 제1 링크(291)는 판넬 가변 범위 확장부(290)의 최하단에 형성된 고정축(292)에 일단부가 연결되는 링크로서, 고정축(292)은 판넬 가변 범위 확장부(290)의 구성으로 인해 분리 형성된 하측 받침부재(210-2)에 고정될 수 있고, 제1 링크(291)는 고정축(292)에 일단부가 연결되어 고정축(292)을 통해 회전하도록 구성될 수 있다.Specifically, the
제2 링크(293)는 제1 링크(291)와 회전축(294)에 의해 연결되는 링크로서, 회전축(294)은 제1 링크(291)의 타단부에 마련될 수 있으며, 제2 링크(293)는 제1 링크(291)의 타단부에 결합된 회전축(294)에 링크되어 제1 링크(291)와 연결되며, 회전축(294)을 통해 회전하도록 구성될 수 있다.The
결합축(295)은 제2 링크(293)의 타단부에 결합되는 축으로서, 바람직하게는 판넬 가변 범위 확장부(290)의 구성으로 인해 분리 형성된 상측 받침부재(210-1)에 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도면에는 도시되지 않았으나 확장 범위를 보다 넓히기 위한 링크를 연결할 경우 결합축(295)에 연결하여 링크를 확장할 수도 있고, 다른 링크와 결합축이 상측 받침부재(210-1)에 고정되는 형태로 형성될 수도 있다.The
즉, 링크간의 연결구조 마지막에 마련된 링크와 축이 상측 받침부재(210-1)에 결합되는 형태로 형성되는 것이다.That is, the link and the shaft provided at the end of the connection structure between the links are formed in such a way that they are coupled to the upper support member 210-1.
이때, 결합축(295)에는 기어치가 형성되거나 기어가 결합(미도시)될 수 있고, 상측 받침부재(210-1)에는 상기 기어치 또는 결합기어와 치합되며 모터에 의해 동작하는 고정기어가 마련되어 상측 받침부재(210-1)가 무게에 의해 쳐지는 것을 방지할 수 있다. At this time, a gear tooth may be formed on the
상술한 회전축(294)과 결합축(295)에는 각각 제1 압력실린더(296) 및 제2 압력실린더(297)가 연결될 수 있는데, 제1 압력실린더(296) 및 제2 압력실린더(297)는 각각의 실린더부(296-1, 297-1)가 받침부재(210) 일측에 모터(미도시)에 의해 회전 가능하도록 형성되며, 각각의 피스톤부(296-2, 297-2)가 결합축(295)에 연결되도록 형성될 수 있다. A
상기와 같은 구성들을 포함하여 구성되는 판넬 가변 범위 확장부(290)는 각 압력실린더(296, 297)의 피스톤 작용과, 각 링크(291, 293)의 회전 작용을 통해 위성 안테나 판넬(100)의 가변 범위를 보다 확장시켜 포인팅을 수행할 수 있고, 한편으론 지형이나 주변 환경 변화에 따라 무게 중심을 옮기는 데 사용할 수도 있다.The panel variable
이때, 안정성을 위해 판넬 가변 범위 확장부(290)는 상측보다는 하측에 가깝게 마련되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the panel variable
이하, 도 10을 참조하여, 상술한 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 10, a detailed description will be given of the satellite automatic precision pointing method of the above-described satellite antenna device.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법 흐름도이다.10 is a flowchart of a method for automatic precise pointing of a satellite of an automatic precise pointing satellite antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법은, 변수선언 위성을 선택하는 제1 단계(S10), 방위각 센서(미도시), 앙각 센서(미도시) 및 폴라각 센서(미도시)를 통해 위성 안테나 판넬(100)의 방위각, 앙각, 폴라각을 계산하는 제2 단계(S20), 계산된 방위각, 앙각, 폴라각이 선택된 변수선언 위성에 맞춰지도록 변위 센서(520)에서 방위각, 앙각, 폴라각의 조정 변위를 생성하는 제3 단계(S30) 및 위성체의 확인 신호가 발생될 경우에는 위성 신호 확인을 수행하며, 위성체의 확인 신호가 발생되지 않을 경우에는 위성체의 확인 신호가 발생될 때까지 3축 서보 모터(300)의 정밀 조정을 통해 방위각, 앙각, 폴라각을 재조정하는 제4 단계(S40)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10 , in the method for automatic satellite precise pointing of a satellite antenna device according to an embodiment of the present invention, a first step (S10) of selecting a variable declaration satellite, an azimuth sensor (not shown), and an elevation sensor (not shown) and a second step (S20) of calculating the azimuth, elevation, and polar angle of the
여기서, 제3 단계(S30)는 제2 단계(S20) 이후에 안테나 위치를 초기화하고, GPS(500)와 전자나침반(510)을 통해 위치 및 방위 정보를 수신 후 반영하여 방위각, 앙각, 폴라각의 조정 변위를 생성함으로써 보다 정밀한 포인팅이 가능하도록 형성될 수도 있다.Here, in the third step (S30), the antenna position is initialized after the second step (S20), and the position and azimuth information are received and reflected through the
또한, 제4 단계(S40)에서 위성 신호가 확인되지 않을 경우에는 3축 서보 모터(300)의 정밀 조정을 수행하면서도 인공 자기장 장애 유무를 검증하는 절차를 수행할 수도 있다. 인공 자기장 장애 유무를 검증 시에 인공 자기장이 발생된 것으로 추정될 경우에는, 전자나침반(510)을 통한 추적이 용이하지 않으므로 GPS(500)만을 이용하거나 자체적인 위치 추적 알고리즘이 적용되어 인공위성 추적을 진행할 수도 있다. In addition, when the satellite signal is not confirmed in the fourth step ( S40 ), a procedure of verifying the presence or absence of an artificial magnetic field disturbance while performing precise adjustment of the 3-
상기와 같이 위성의 자동 정밀 포인팅을 수행하면, 포인팅 안정화 시간을 240초 이내, 위성 수신 전력에 대한 피크 레벨(Peak Level)은 9.5V로 제어할 수 있어, 종래의 장치 수준인 포인팅 안정화 시간 300초 이내, 피크 레벨 9.0V의 제어를 능가하는 제어를 수행할 수 있는 장점을 지닌다.If the automatic precise pointing of the satellite is performed as described above, the pointing stabilization time can be controlled within 240 seconds and the peak level of the satellite reception power can be controlled at 9.5V, so the pointing stabilization time, which is the level of the conventional device, is 300 seconds. Within, it has the advantage of being able to perform control exceeding that of the peak level of 9.0V.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Accordingly, the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
100 : 위성 안테나 판넬
200 : 판넬 지지체
210 : 받침부재
215 : 제1 결속구
220 : 회전부재
230 : 각도조절부재
240 : 판넬 지지 부재
250 : 확장 받침대
260 : 판넬 하우징
265 : 제2 결속구
270 : 결속핀
275 : 결속부재
280 : 손잡이
285 : 구름 마찰 부재
287 : 높이가변부재
289 : 탄성변형부재
290 : 판넬 가변 범위 확장부
291 : 제1 링크
292 : 고정축
293 : 제2 링크
294 : 회전축
295 : 결합축
296 : 제1 압력실린더
297 : 제2 압력실린더
300 : 서보 모터
310 : 제1 축 서보 모터
320 : 제2 축 서보 모터
330 : 제3 축 서보 모터
400 : 통신모듈
500 : GPS
510 : 전자나침반
520 : 변위 센서100: satellite antenna panel
200: panel support
210: support member
215: first binding sphere
220: rotating member
230: angle adjustment member
240: panel support member
250: extension pedestal
260: panel housing
265: second binding sphere
270: binding pin
275: binding member
280: handle
285: rolling friction member
287: height variable member
289: elastically deformable member
290: panel variable range extension
291: first link
292: fixed shaft
293: second link
294: axis of rotation
295: coupling shaft
296: first pressure cylinder
297: second pressure cylinder
300: servo motor
310: first axis servo motor
320: second axis servo motor
330: third axis servo motor
400: communication module
500 : GPS
510: electronic compass
520: displacement sensor
Claims (12)
위성 안테나 판넬;
상기 위성 안테나 판넬을 지지하는 판넬 지지체;
상기 위성 안테나 판넬이 인공위성에 정밀 포인팅되도록 상기 판넬 지지체의 각도와 회전을 조절하는 서보 모터 및
상기 연결망과 통신하기 위한 통신모듈을 포함하며,
상기 서보 모터는,
방위각(Azimuth angle), 앙각(Elevation angle), 폴라각(Polarizationangle)에 대해 조절할 수 있는 3축 서보 모터이며, 방위각, 앙각, 폴라각을 계산하여 상기 3축 서보 모터로 조정 변위를 생성하는 변위 센서를 통해 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅을 정밀하게 제어하고,
상기 판넬 지지체는,
받침부재;
상기 3축 서보 모터 중 제1 축 서보 모터에 의해 상기 받침부재에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합되는 회전부재;
상기 3축 서보 모터 중 제2 축 서보 모터에 의해 상기 회전부재에서 수평상으로 형성되는 수평축부를 중심으로 상/하측으로 각도를 조절하도록 결합되는 각도 조절부재 및
상기 3축 서보 모터 중 제3 축 서보 모터에 의해 상기 각도조절부재에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합되며, 상기 위성 안테나 판넬이 상단에 장착되는 판넬 지지 부재를 포함하고,
상기 판넬 지지체는,
상기 받침부재의 하단부의 소정의 높이에서 측방으로 받침부재보다 더 돌출되는 확장 받침대 및
상기 확장 받침대에 안착되거나 확장 받침대가 안착되도록 형성되는 판넬 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
A satellite antenna device that connects to the artificial satellite in the event of a loss or failure of a specific communication network and serves as a backup for the lost or damaged communication network by being connected to the network to which the lost or faulty communication network was connected,
satellite antenna panel;
a panel support for supporting the satellite antenna panel;
A servo motor for adjusting the angle and rotation of the panel support so that the satellite antenna panel is precisely pointed to the artificial satellite;
and a communication module for communicating with the connection network,
The servo motor is
It is a 3-axis servo motor that can be adjusted for azimuth angle, elevation angle, and polarization angle, and a displacement sensor that calculates azimuth, elevation, and polar angle and generates an adjusted displacement with the 3-axis servo motor to precisely control the satellite pointing of the satellite antenna panel through
The panel support,
support member;
a rotating member coupled to rotate left/right around a vertical axis formed vertically in the support member by a first axis servo motor among the three-axis servo motors;
An angle adjusting member coupled to adjust the angle in the upper/lower direction around the horizontal axis formed in the horizontal phase in the rotating member by the second axis servo motor of the three-axis servo motor;
A third axis servo motor among the three axis servo motors is coupled to rotate left and right about a vertical axis formed vertically in the angle adjusting member, and includes a panel support member mounted on the upper end of the satellite antenna panel. do,
The panel support,
an extension pedestal that protrudes more laterally than the support member at a predetermined height of the lower end of the support member; and
Automatic precision pointing satellite antenna device, characterized in that it is seated on the extension pedestal or further comprising a panel housing formed to be seated on the extension pedestal.
상기 위성 안테나 판넬의 위치를 확인하기 위한 GPS를 더 포함하며,
상기 서보 모터를 통한 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅 시에 상기 GPS의 위치 정보를 활용하는 것을 특징으로 하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a GPS for confirming the location of the satellite antenna panel,
Automatic precision pointing satellite antenna device, characterized in that utilizing the location information of the GPS when the satellite pointing of the satellite antenna panel through the servo motor.
상기 위성 안테나 판넬의 방위를 확인하기 위한 전자나침반을 더 포함하며,
상기 서보 모터를 통한 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅 시에 상기 전자나침반의 방위 정보를 활용하는 것을 특징으로 하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
The method of claim 1,
Further comprising an electronic compass for confirming the orientation of the satellite antenna panel,
An automatic precision pointing satellite antenna device, characterized in that the azimuth information of the electronic compass is utilized during the satellite pointing of the satellite antenna panel through the servo motor.
상기 받침부재의 측부에는 제1 결속구가 형성되고,
상기 판넬 하우징의 측부에는 제1 결속구와 상응하는 제2 결속구가 형성되며,
상기 제1 결속구와 제2 결속구 중 하나에는 결속핀이 구비되며, 다른 하나에는 결속핀에 체결되는 결속부재가 구비되어,
상기 판넬 하우징이 확장 받침대에 안착되거나 확장 받침대가 안착될 경우 모두에 있어 받침부재와 판넬 하우징을 결속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
The method of claim 1,
A first binding sphere is formed on the side of the support member,
A second binding sphere corresponding to the first binding sphere is formed on the side of the panel housing,
One of the first binding sphere and the second binding sphere is provided with a binding pin, and the other is provided with a binding member fastened to the binding pin,
Automatic precision pointing satellite antenna device, characterized in that it is possible to bind the support member and the panel housing when the panel housing is seated on the extension pedestal or when the extension pedestal is seated.
상기 판넬 지지체는,
일측에 돌출 정도를 조절할 수 있는 손잡이가 마련되고,
타측에 손잡이로 당길 시 판넬 지지체에 구름 마찰을 형성하는 구름 마찰 부재를 마련하는 것을 특징으로 하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
The method of claim 1,
The panel support,
A handle for adjusting the degree of protrusion is provided on one side,
An automatic precision pointing satellite antenna device, characterized in that a rolling friction member that forms rolling friction on the panel support when pulled by a handle on the other side is provided.
상기 판넬 하우징은,
상단부에 높이 가변이 가능하고 단부에는 지면에 안착될 시에 지면에 맞추어 탄성 변형되는 탄성변형부재가 구비되는 높이가변부재가 구비되어,
상기 확장 받침대가 판넬 하우징에 안착될 경우에 있어, 높이가변부재를 조절하여 판넬 지지체의 수평을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
The method of claim 1,
The panel housing is
A height-variable member is provided at the upper end of which is adjustable in height and provided with an elastically deformable member elastically deformed in conformity with the ground when seated on the ground.
The automatic precision pointing satellite antenna device, characterized in that when the extension pedestal is seated in the panel housing, the level of the panel support can be adjusted by adjusting the height variable member.
상기 판넬 지지체는,
상기 받침부재 사이에 마련되어 상기 위성 안테나 판넬의 가변 범위를 확장시키는 판넬 가변 범위 확장부를 더 포함하며,
상기 판넬 가변 범위 확장부는,
최하단에 고정되는 고정축과 링크되는 제1 링크;
상기 제1 링크와 회전축에 의해 링크되는 제2 링크;
상기 제2 링크 단부에 결합되는 결합축;
실린더부가 모터에 의해 회전 가능하도록 형성되며 피스톤부가 상기 고정축에 연결되는 제1 압력실린더 및
실린더부가 모터에 의해 회전 가능하도록 형성되며 피스톤부가 상기 결합축에 연결되는 제2 압력실린더를 포함하는, 자동 정밀 포인팅 위성 안테나 장치.
The method of claim 1,
The panel support,
Further comprising a panel variable range extension provided between the support members to expand the variable range of the satellite antenna panel,
The panel variable range extension unit,
a first link linked to the fixed shaft fixed to the lowermost end;
a second link linked by the first link and a rotation shaft;
a coupling shaft coupled to the second link end;
a first pressure cylinder in which the cylinder part is formed to be rotatable by a motor and the piston part is connected to the fixed shaft; and
An automatic precision pointing satellite antenna device comprising a second pressure cylinder in which the cylinder part is formed to be rotatable by a motor and the piston part is connected to the coupling shaft.
변수선언 위성을 선택하는 제1 단계;
방위각 센서, 앙각 센서 및 폴라각 센서를 통해 위성 안테나 판넬의 방위각, 앙각, 폴라각을 계산하는 제2 단계;
상기 계산된 방위각, 앙각, 폴라각이 상기 선택된 변수선언 위성에 맞춰지도록 변위 센서에서 방위각, 앙각, 폴라각의 조정 변위를 생성하는 제3 단계;
위성체의 확인 신호가 발생될 경우에는 위성 신호 확인을 수행하며, 위성체의 확인 신호가 발생되지 않을 경우에는 위성체의 확인 신호가 발생될 때까지 3축 서보 모터의 정밀 조정을 통해 방위각, 앙각, 폴라각을 재조정하는 제4 단계를 포함하고,
상기 위성 안테나 장치는,
특정 통신망 유실 또는 장애시에 인공위성에 접속하며 유실 또는 장애 통신망이 연결되었던 연결망과 연결되어 유실 또는 장애 통신망의 백업 역할을 하는 위성 안테나 장치로서,
위성 안테나 판넬;
상기 위성 안테나 판넬을 지지하는 판넬 지지체;
상기 위성 안테나 판넬이 인공위성에 정밀 포인팅되도록 상기 판넬 지지체의 각도와 회전을 조절하는 서보 모터 및
상기 연결망과 통신하기 위한 통신모듈을 포함하며,
상기 서보 모터는,
방위각(Azimuth angle), 앙각(Elevation angle), 폴라각(Polarizationangle)에 대해 조절할 수 있는 3축 서보 모터이며, 방위각, 앙각, 폴라각을 계산하여 상기 3축 서보 모터로 조정 변위를 생성하는 변위 센서를 통해 위성 안테나 판넬의 인공위성 포인팅을 정밀하게 제어하고,
상기 판넬 지지체는,
받침부재;
상기 3축 서보 모터 중 제1 축 서보 모터에 의해 상기 받침부재에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합되는 회전부재;
상기 3축 서보 모터 중 제2 축 서보 모터에 의해 상기 회전부재에서 수평상으로 형성되는 수평축부를 중심으로 상/하측으로 각도를 조절하도록 결합되는 각도 조절부재 및
상기 3축 서보 모터 중 제3 축 서보 모터에 의해 상기 각도조절부재에서 수직상으로 형성되는 수직축부를 중심으로 좌/우측으로 회전하도록 결합되며, 상기 위성 안테나 판넬이 상단에 장착되는 판넬 지지 부재를 포함하고,
상기 판넬 지지체는,
상기 받침부재의 하단부의 소정의 높이에서 측방으로 받침부재보다 더 돌출되는 확장 받침대 및
상기 확장 받침대에 안착되거나 확장 받침대가 안착되도록 형성되는 판넬 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법.
A satellite automatic precision pointing method of a satellite antenna device, the method comprising:
A first step of selecting a variable declaration satellite;
a second step of calculating the azimuth angle, elevation angle, and polar angle of the satellite antenna panel through the azimuth sensor, the elevation sensor, and the polar angle sensor;
a third step of generating an adjusted displacement of the azimuth, elevation, and polar angle in the displacement sensor so that the calculated azimuth, elevation, and polar angle are aligned with the selected variable declaration satellite;
When the confirmation signal of the satellite is generated, the satellite signal is checked. If the confirmation signal of the satellite is not generated, the azimuth, elevation, and polar angle are precisely adjusted through the 3-axis servo motor until the confirmation signal of the satellite is generated. a fourth step of re-adjusting
The satellite antenna device,
A satellite antenna device that connects to the artificial satellite in the event of a loss or failure of a specific communication network and serves as a backup for the lost or damaged communication network by being connected to the network to which the lost or faulty communication network was connected,
satellite antenna panel;
a panel support for supporting the satellite antenna panel;
A servo motor for adjusting the angle and rotation of the panel support so that the satellite antenna panel is precisely pointed to the artificial satellite;
and a communication module for communicating with the connection network,
The servo motor is
It is a 3-axis servo motor that can be adjusted for azimuth angle, elevation angle, and polarization angle, and a displacement sensor that calculates azimuth, elevation, and polar angle and generates an adjusted displacement with the 3-axis servo motor to precisely control the satellite pointing of the satellite antenna panel through
The panel support,
support member;
a rotating member coupled to rotate left/right around a vertical axis formed vertically in the support member by a first axis servo motor among the three-axis servo motors;
An angle adjusting member coupled to adjust the angle in the upper/lower direction around the horizontal axis formed in the horizontal phase in the rotating member by the second axis servo motor of the three-axis servo motor;
A third axis servo motor among the three axis servo motors is coupled to rotate left and right about a vertical axis formed vertically in the angle adjusting member, and includes a panel support member mounted on the upper end of the satellite antenna panel. do,
The panel support,
an extension pedestal that protrudes more laterally than the support member at a predetermined height of the lower end of the support member; and
The satellite automatic precision pointing method of the satellite antenna device, characterized in that it further comprises a panel housing that is seated on the extension pedestal or is formed so that the extension pedestal is seated.
상기 제3 단계는,
상기 제2 단계 이후에 안테나 위치를 초기화하고, GPS와 전자나침반을 통해 위치 및 방위 정보를 수신 후 반영하여 방위각, 앙각, 폴라각의 조정 변위를 생성하는 것을 특징으로 하는. 위성 안테나 장치의 위성 자동 정밀 포인팅 방법.12. The method of claim 11,
The third step is
After the second step, the antenna position is initialized, and the position and azimuth information are received and reflected through the GPS and the electronic compass to generate the adjusted displacement of the azimuth, elevation, and polar angle. Satellite automatic precision pointing method of satellite antenna device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200162902A KR102442587B1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Automatic precision pointing satellite antenna device and its satellite automatic precision pointing method |
KR1020220109405A KR102602231B1 (en) | 2020-11-27 | 2022-08-30 | Satellite automatic precision pointing method in satellite antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200162902A KR102442587B1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Automatic precision pointing satellite antenna device and its satellite automatic precision pointing method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220109405A Division KR102602231B1 (en) | 2020-11-27 | 2022-08-30 | Satellite automatic precision pointing method in satellite antenna device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220074414A KR20220074414A (en) | 2022-06-03 |
KR102442587B1 true KR102442587B1 (en) | 2022-09-14 |
Family
ID=81982415
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200162902A KR102442587B1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Automatic precision pointing satellite antenna device and its satellite automatic precision pointing method |
KR1020220109405A KR102602231B1 (en) | 2020-11-27 | 2022-08-30 | Satellite automatic precision pointing method in satellite antenna device |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220109405A KR102602231B1 (en) | 2020-11-27 | 2022-08-30 | Satellite automatic precision pointing method in satellite antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102442587B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102623582B1 (en) * | 2023-08-04 | 2024-01-11 | (주)글로벌코넷 | Easy-to-carry flip-type electron beam steering phased array antenna device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101590930B1 (en) * | 2015-08-21 | 2016-02-02 | (주)삼우씨엠건축사사무소 | Satellite relay system for emergency communications in disaster affected areas |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100730362B1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-06-19 | 주식회사 피에스키 시스템즈 | Mobile Terminal System for Satellite Communication |
-
2020
- 2020-11-27 KR KR1020200162902A patent/KR102442587B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-08-30 KR KR1020220109405A patent/KR102602231B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101590930B1 (en) * | 2015-08-21 | 2016-02-02 | (주)삼우씨엠건축사사무소 | Satellite relay system for emergency communications in disaster affected areas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220074414A (en) | 2022-06-03 |
KR20220123371A (en) | 2022-09-06 |
KR102602231B1 (en) | 2023-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103155283B (en) | There is the three-axis mount of motion platform and back carried assembly | |
EP2158639B1 (en) | System and method for remote antenna positioning data acquisition | |
KR102442587B1 (en) | Automatic precision pointing satellite antenna device and its satellite automatic precision pointing method | |
KR102031250B1 (en) | Automatic tracking antenna of satellite wave and ground wave having 360 degree azimuth rotation structure | |
US20090195467A1 (en) | Compound two-way antenna with installation compensator | |
EP1986016A1 (en) | Device and method for controlling a satellite tracking antenna | |
CN101427418A (en) | A cellular antenna and systems and methods therefor | |
CN105515689A (en) | Intelligent mobile terminal assisted directional antenna direction adjustment system and method | |
CN103477187A (en) | Measuring system and method for determining new points | |
KR102479537B1 (en) | Antenna system with active array on tracking pedestal | |
JPH08505746A (en) | Two-axis mounting pointing device | |
MX2008012858A (en) | A cellular antenna and systems and methods therefor. | |
CN103022696A (en) | Automatic orientation antenna system, and method and device for automatic orientation of antennas | |
US20200159209A1 (en) | Drone tracking steered antenna system | |
JP2003064725A (en) | Unmanned mechanical earth work system | |
US10283860B2 (en) | Antenna device and antenna device control method | |
US7777480B2 (en) | Antenna Orientation Sensor | |
JP2010154146A (en) | Antenna system | |
KR101657176B1 (en) | Pedestal apparatus for satellite tracking antenna | |
US11594803B2 (en) | Tactical support structure for tracking spherical satellite antenna | |
US20240031040A1 (en) | Methods of aligning an articulated antenna device | |
US20200168989A1 (en) | Antenna device, antenna control device, and method for controlling antenna device | |
CN209675488U (en) | A kind of backpack SOTM satellite antenna | |
US10020558B1 (en) | Auto tracking antenna platform | |
JP4090326B2 (en) | Equipment horizontal holding device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
GRNT | Written decision to grant |