KR20050011934A - Device and method for tracking satellite of unity type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일체형 위성 추적장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 튜너를 사용하지 않으며, 강전계 또는 약전계에 신속하고 유연하게 대처하여 원하는 위성신호를 수신할 수 있는 일체형 위성 추적장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated satellite tracking device and method, and more particularly, an integrated satellite tracking device capable of receiving a desired satellite signal by quickly and flexibly responding to a strong electric field or a weak electric field, without using a separate tuner; It is about a method.
통상적인 안테나 위성 추적방법으로는 센서를 이용하는 개루프(Open loop)방법, 위성으로부터 수신되는 신호를 이용하는 폐루프(Closed loop) 방법, 두가지 방법을 적절히 결합시킨 하이브리드(Hybrid) 방법을 들 수 있다.Conventional antenna satellite tracking methods include an open loop method using a sensor, a closed loop method using a signal received from a satellite, and a hybrid method in which the two methods are properly combined.
이동체에 탑재되는 안테나를 살펴보면, 선박의 경우 선박자체가 안테나를 탑재할 수 있는 공간이 넉넉하고, 선박의 항해속도나 방향의 전환이 느리며, 지상과 비교하여 장애물이 적어 전파환경이 양호하며, 열차의 경우 정해진 철로를 주행하기 때문에 차체의 동요가 적다.Looking at the antenna mounted on the moving body, the ship itself has enough space to mount the antenna, the speed and direction of the ship is slow to switch, the obstacles compared to the ground, the radio wave environment is good, the train In this case, there is less fluctuation of the car body because it travels on the designated track.
이와 같은 선박, 열차 및 항공기에서는 NNSS(Navy Navigation Satellite System) 또는 INS(Inertial Navigation System)과 같은 자체 항법(Navigation) 시스템을 갖추고 있어 보통 개루프 방법을 사용한다.These ships, trains, and aircraft have their own navigation systems, such as the Navy Navigation Satellite System (NNSS) or Inertial Navigation System (INS), and usually use open-loop methods.
이와는 반대로, 버스나 트럭 및 승용차와 같은 차량들은 매우 빨리 주행하고, 주행방향이 매우 빈번하게 변경되며, 위성으로부터 도래하는 방송전파가 주변의 구조물들에 의해 차단 당하기 쉽고, 안테나 시스템을 탑재할 수 있는 공간이 협소하기 때문에 안테나 시스템의 하중이 작아야 한다.On the contrary, vehicles such as buses, trucks and passenger cars travel very fast, the direction of travel changes very frequently, broadcast radio waves coming from satellites are easily blocked by surrounding structures, and can be equipped with an antenna system. Due to the small space, the load on the antenna system should be small.
이와 같은 이유로, 육상 이동차량에서는 터널 및 건물, 가로수 등과 같은 장애물에 의한 신호의 차단을 고려하여 통상적으로 스텝추적 또는 모노 펄스방법과 각도 센서를 동시에 이용하는 하이브리드 방법이 사용된다.For this reason, in the land mobile vehicle, a hybrid method using a step tracking or mono pulse method and an angle sensor is generally used in consideration of blocking of signals by obstacles such as tunnels, buildings, and street trees.
종래의 육상 이동차량에 적용되는 자동 위성추적방법을 간략히 살펴보면, 전방향으로 안테나 또는 빔을 회전시키면서 신호 레벨이 최대가 되는 방향을 찾는 초기 위성 모드, 신호 레벨이 일정 레벨 이상일 경우에 신호 레벨, 모노 펄스 위상신호, 차량의 회전 각도를 이용하여 위성을 지속적으로 추적하는 추적모드, 이동체가장애물에 의해 위성의 신호를 수신할 수 없는 경우에 차량의 회전각도센서의 데이터를 이용해 안테나 방향을 위성방향으로 유지시키는 블로킹 처리모드로 이루어진다.Looking at the automatic satellite tracking method applied to conventional land mobile vehicles, the initial satellite mode to find the direction where the signal level is maximized while rotating the antenna or beam in all directions, the signal level, mono when the signal level is above a certain level Pulse phase signal, tracking mode that continuously tracks the satellite by using the rotation angle of the vehicle, and when the moving object cannot receive the satellite signal by the obstacle, the antenna direction is moved to the satellite direction by using the data of the rotation angle sensor of the vehicle. The blocking processing mode is maintained.
이와 같은 종래의 자동 위성추적방법들은 대부분 기계적 추적을 수행하기 때문에 정확한 제어가 어려우며, 추적 속도가 매우 느린 문제점이 있다.Such conventional automatic satellite tracking methods are difficult to control precisely because they perform most mechanical tracking, and the tracking speed is very slow.
또한, 위성방송을 수신하기 위해서는 위성신호를 수신하는 안테나 외에 위성신호를 방송신호로 변환하는 튜너를 필요로 하게 되는데, 튜너 설치시 협소한 차량의 공간활용에 비효율적인 문제점이 있다.In addition, in order to receive satellite broadcasts, a tuner for converting satellite signals into broadcast signals in addition to an antenna for receiving satellite signals is required, and there is a problem of inefficient use of space of a narrow vehicle when the tuner is installed.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 장소나 시간에 따라 변화되는 전계에 따라서 위성신호의 최대값을 유연하게 갱신하여 안테나의 지향 방위각을 위성의 방위각과 연속적으로 일치시킴으로써, 신뢰성이 높은 자동 위성 추적장치와 방법을 제공하고자 하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve such a conventional problem, the object of the present invention is to flexibly update the maximum value of the satellite signal according to the electric field that changes with the place or time, so that the directional azimuth angle of the antenna and the azimuth angle of the satellite By continuously matching, it is to provide a reliable automatic satellite tracking device and method.
본 발명의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확하게 이해될 것이다.Other objects and features of the present invention will be more clearly understood through the preferred embodiments described below.
도 1은 본 발명에 따른 일체형 위성 추적장치를 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing an integrated satellite tracking device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 일체형 위성 추적방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.2 is a flowchart illustrating an integrated satellite tracking method according to the present invention.
도 3은 본 발명에 적용되는 위성신호의 최대값 업데이트 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.3 is a flowchart for explaining a method for updating a maximum value of satellite signals according to the present invention.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동체에 장착되고, 이동체의 위치에 상관없이 위성을 추종하도록 회전하여 위성신호를 수신하는 위성 추적장치에 있어서, 위성신호를 수신하는 안테나, 안테나를 통해 수신된 위성신호의 레벨을 검출하는 신호검출유닛, 이동체의 회전을 감지하는 회전감지유닛, 안테나를 회전시키는 안테나 구동유닛, 신호검출유닛과 회전감지유닛의 출력전압에 의해 방위각을 산출하고, 안테나 구동유닛을 제어하여 산출된 방위각에 근거하여 안테나를 회전시키는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 위성 추적장치가 개시된다.According to an aspect of the present invention, a satellite tracking device mounted on a moving body and receiving a satellite signal by rotating to follow a satellite regardless of the position of the moving object, the satellite receiving antenna, the satellite signal received through the antenna The azimuth angle is calculated by the signal detection unit for detecting the level of the signal, the rotation detection unit for detecting the rotation of the moving object, the antenna drive unit for rotating the antenna, the output voltage of the signal detection unit and the rotation detection unit, and the antenna drive unit is controlled. An integrated satellite tracking device is disclosed that includes a microprocessor for rotating an antenna based on a calculated azimuth angle.
바람직하게, 신호검출유닛은 레벨 디텍터이고, 회전감지유닛은 자이로 센서이다.Preferably, the signal detection unit is a level detector, and the rotation detection unit is a gyro sensor.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 위성신호를 수신하는 안테나, 안테나를 통해 수신된 위성신호의 레벨을 검출하고 변환하는 신호검출유닛, 안테나가 설치된 이동체의 회전을 감지하는 회전감지유닛, 안테나를 회전시키는 안테나 구동유닛, 안테나 구동유닛을 제어하여 안테나를 회전시키는 마이크로프로세서로 이루어지는 위성 추적장치에 적용되며, 기본 정지전압을 설정하기 위해 회전감지유닛을 초기화하는 단계, 안테나를 회전시키면서 위성신호의 세기가 최대인 지점을 검색하여 위성신호의 세기가 최대인 지점에서 정지시키는 단계, 회전감지유닛이 이동체의 회전을 감지하여 회전량을 출력하는 단계, 신호검출유닛이 위성신호의 세기로부터 레벨을 검출하여 출력하는 단계, 회전감지유닛과 신호검출유닛의 출력에 의해 일정시간 동안 안테나가 위성신호를 잃었는지 여부를 판단하는 단계, 안테나가 위성신호를 잃었음이 판단되면, 일정범위 내에서 안테나를 회전시켜 위성신호를 찾는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 추적방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, an antenna for receiving a satellite signal, a signal detection unit for detecting and converting the level of the satellite signal received through the antenna, a rotation detection unit for detecting the rotation of the moving object is installed, the antenna for rotating the antenna Applied to a satellite tracking device comprising an antenna drive unit and a microprocessor that rotates the antenna by controlling the antenna drive unit, the step of initializing the rotation detection unit to set the basic stop voltage, the maximum strength of the satellite signal while rotating the antenna Searching for the point where the satellite signal is at the maximum strength of the stop, the rotation detecting unit detects the rotation of the moving object outputs the amount of rotation, the signal detection unit detects the level from the strength of the satellite signal and outputs Step, the antenna for a predetermined time by the output of the rotation detection unit and the signal detection unit When the step of determining whether the lost satellite signal, the antenna is determined that the sound lost the satellite signal, the satellite tracking method by rotating the antenna within a certain range, characterized in that it comprises a step of finding a satellite signal is provided.
또한, 안테나가 위성신호의 세기가 최대인 지점에서 정지한 상태에서 위성신호를 수신하고, 위성신호와 최대값을 주기적으로 비교하여 최대값을 증가 또는 감소시켜 위성신호의 최대값을 업데이트하는 단계를 더 포함하며, 온도에 따라 변화되는 회전감지유닛의 정지전압을 추적하여 기본 정지전압을 업데이트하는 단계를 더 포함한다.The method may further include receiving a satellite signal while the antenna is stopped at a point where the satellite signal has the maximum intensity, and periodically comparing the maximum value with the satellite signal to increase or decrease the maximum value to update the maximum value of the satellite signal. The method further includes updating a basic stop voltage by tracking a stop voltage of the rotation sensing unit that changes with temperature.
바람직하게, 일정범위는 안테나의 좌측 또는 우측의 60°일 수 있다.Preferably, the predetermined range may be 60 ° of the left side or the right side of the antenna.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 일체형 위성 추적장치를 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing an integrated satellite tracking device according to the present invention.
안테나부(100)는 위성으로부터 신호를 수신하여 신호 검출부(200)로 수신된 위성신호를 전송하는 것으로, 신호를 수신하는 안테나(100)와 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기(120)로 이루어진다.The antenna unit 100 receives a signal from a satellite and transmits the received satellite signal to the signal detector 200. The antenna unit 100 includes an antenna 100 for receiving a signal and a frequency converter 120 for converting a frequency of the signal.
안테나(100)는 위성을 향하는 방향으로 설치되어 위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신하며, 통상적으로 안테나(100)가 갖추어야 할 요건은 고이득, 고효율, 고지향성, 낮은 부로브(Side-Lobe) 라벨, 우수한 편파 특성, 위성추적장치, 우수한 추적범위와 속도 등을 들 수 있다.The antenna 100 is installed in a direction toward the satellite to receive satellite signals transmitted from the satellite, and typically the requirements of the antenna 100 are high gain, high efficiency, high directivity, and low side-lobe labels. , Good polarization characteristics, satellite tracking, good tracking range and speed.
주파수 변환기(LNB; Low Noise Block down; 120)는 안테나(100)로부터 위성신호를 받아 신호의 주파수를 변경하는 장치로, 46.1Mbps의 위성신호를 공통국부발진기를 이용하여 1,022 내지 1,322 GHz로 주파수 변환시키며, 통상적으로 안테나(100)의 중앙에 위치한다.Low noise block down (LNB) 120 is a device that receives a satellite signal from the antenna 100 and changes the frequency of the signal, and converts a 46.1 Mbps satellite signal into a frequency of 1,022 to 1,322 GHz using a common local oscillator. In general, it is located in the center of the antenna (100).
신호검출유닛(200)은 안테나부(100)의 LNB(120)로부터 위성신호를 받아 레벨을 검출하여 A/D전압으로 출력하는 것으로, 레벨 디텍터로 이루어질 수 있다.The signal detection unit 200 receives a satellite signal from the LNB 120 of the antenna unit 100, detects a level, and outputs the signal as an A / D voltage, and may be a level detector.
회전감지유닛(400)은 본 발명에 따른 일체형 위성 추적장치가 장착되는 이동체의 움직임을 감지하여 이 움직임을 A/D전압으로 출력하는 것으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 회전감지유닛(400)은 자이로센서를 적용한다.The rotation detection unit 400 detects the movement of the moving object on which the integrated satellite tracking device is mounted according to the present invention and outputs this movement as an A / D voltage. According to an exemplary embodiment of the present invention, the rotation detection unit 400 ) Applies gyro sensor.
자이로센서는 통상적으로 기본 정지전압이 2.5V로, 제품마다 그 특성이 약간씩 상이하여 이동체의 회전량을 정확히 감지하기 위해서는 자이로센서를 초기화하여 기본 정지전압을 설정한 후 사용하여야 한다.Gyro sensor typically has a basic stop voltage of 2.5V, and its characteristics are slightly different for each product, so in order to accurately detect the amount of rotation of the moving body, the gyro sensor should be initialized and used after setting the basic stop voltage.
자이로센서의 초기화를 살펴보면, 차량이 정지상태임을 전제로 하여 자이로센서의 초기화를 진행할 수 있으며, 자이로센서의 정지전압을 여러 차례 추적하여 이동체의 주행상태 또는 정지상태를 판단한 후 자이로센서의 초기화를 진행할 수도 있다.Looking at the initialization of the gyro sensor, it is possible to proceed with the initialization of the gyro sensor on the premise that the vehicle is in a stopped state. It may be.
이동체의 주행상태 또는 정지상태를 판단하여 자이로센서의 초기화를 진행하고, 이 과정을 통해 여러 차례 정지전압을 추적하였음에도 불구하고 자이로센서 초기화에 실패한 경우에는 자체의 메모리에 기저장되어 있는 데이터들의 평균값을 자이로센서의 기본 정지전압으로 설정할 수 있다.If the initialization of the gyro sensor fails even though the stop voltage is tracked several times through this process, the initialization of the gyro sensor is performed by determining the driving state or the stationary state of the moving object. It can be set as basic stop voltage of gyro sensor.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 자이로센서는 아주 미세한 움직임은 감지하지 못하기 때문에, 이러한 경우에는 신호검출유닛(200)의 레벨 변화를 이용하여 안테나(110)가 신호를 잃었는지를 판단할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, since the gyro sensor does not detect very minute movements, in this case, it is determined whether the antenna 110 has lost a signal by using the level change of the signal detection unit 200. Can be.
안테나 구동유닛(500)은 안테나(110)의 회전축과 연결되어 안테나(110)를 수평방향으로 회전시켜 안테나(110)의 방위각을 변경하는 장치로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 마이크로프로세서(300)의 제어에 의해 안테나(110)를 회전시키는 스텝 모터이다.The antenna driving unit 500 is a device for changing the azimuth angle of the antenna 110 by rotating the antenna 110 in a horizontal direction connected to the rotating shaft of the antenna 110. According to an embodiment of the present invention, a microprocessor ( It is a step motor which rotates the antenna 110 by control of 300.
마이크로프로세서(300)는 안테나부(100), 신호검출유닛(200), 회전감지유닛(400), 안테나 구동유닛(500)의 신호의 입출력을 제어하여 본 발명에 따른 일체형 위성 추적장치가 위성신호를 정확히 수신할 수 있도록 제어하는 역할을 하며, 회전감지유닛(400)과 신호검출유닛(200)으로부터 A/D전압을 입력받아 방위각을 계산하여 안테나(110)를 회전시키도록 안테나 구동유닛(500)을 제어한다.The microprocessor 300 controls the input / output of the signals of the antenna unit 100, the signal detection unit 200, the rotation detection unit 400, and the antenna driving unit 500, so that the integrated satellite tracking device according to the present invention is a satellite signal. The antenna driving unit 500 to rotate the antenna 110 by receiving the A / D voltage from the rotation detecting unit 400 and the signal detecting unit 200 and calculating the azimuth angle. ).
또한, 마이크로프로세서(300)는 안테나 구동유닛(500)의 제어주기를 빠르게 하고, 각각의 제어에 영향을 주지 않으면서 실시간 및 연속적으로 A/D전압을 정확히 파악하기 위해 타이머 인터럽트부(310)가 구성된다.In addition, the microprocessor 300 has a timer interrupt unit 310 to speed up the control cycle of the antenna driving unit 500, and accurately grasp the A / D voltage in real time and continuously without affecting each control. It is composed.
타이머 인터럽트부(310)는 일정한 주기에 따라 회전감지유닛(400)과 신호검출유닛(200)에서 출력되는 A/D전압을 펄스량으로 계산하여 인터럽트 루틴을 통해 안테나 구동유닛(500)과 안테나(110)를 제어함으로써, 전체 시스템에 지연을 일으키기 않는다.The timer interrupt unit 310 calculates the A / D voltage output from the rotation detecting unit 400 and the signal detecting unit 200 as a pulse amount according to a predetermined cycle, and performs the antenna driving unit 500 and the antenna through an interrupt routine. By controlling 110, there is no delay in the overall system.
도 2는 본 발명에 따른 일체형 위성 추적방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.2 is a flowchart illustrating an integrated satellite tracking method according to the present invention.
기본 정지전압을 설정하기 위해 회전감지유닛(400)을 초기화한다(단계 S10). 마이크로프로세서(300)의 제어에 의해 안테나 구동유닛(500)이 안테나(110)를 전방향으로 회전시켜 위성신호를 검색하고, 위성신호가 최대인 지점을 찾아 그지점에서 안테나(110)를 정지시킨다(단계 S12).Initialize the rotation detection unit 400 to set the basic stop voltage (step S10). Under the control of the microprocessor 300, the antenna driving unit 500 rotates the antenna 110 in all directions to search for a satellite signal, finds a point where the satellite signal is maximum, and stops the antenna 110 at that point. (Step S12).
위성신호가 최대인 지점에 정지된 안테나(110)는 위성으로부터 송출되는 신호를 수신하는데, 안테나(110)가 같은 장소에 정지되어 있더라도 시간이 경과함에 따라 위성신호의 레벨이 달라지기 때문에, 위성신호의 최대값을 수시로 업데이트한다(단계 S14). 최대값의 업데이트는 도 3에서 보다 상세히 설명한다.The antenna 110, which is stopped at the point where the satellite signal is maximum, receives a signal transmitted from the satellite. Since the level of the satellite signal varies with time even if the antenna 110 is stopped at the same place, the satellite signal is changed. The maximum value of is updated from time to time (step S14). The update of the maximum value is described in more detail in FIG. 3.
회전감지유닛(400)은 온도에 따라 정지전압이 조금씩 변화되기 때문에, 변화되는 회전감지유닛(400)의 정지전압을 추적하여 기본 정지전압을 업데이트한다(단계 S16).Since the rotation detection unit 400 slightly changes the stop voltage according to the temperature, the rotation detection unit 400 updates the basic stop voltage by tracking the stop voltage of the changed rotation detection unit 400 (step S16).
신호검출유닛(200)이 LNB(120)로부터 위성신호를 입력받아 위성신호의 세기로부터 레벨을 검출하여 A/D전압으로 출력하고, 이전에 검출된 A/D전압과 비교하여 차이값에 의해 안테나(110)의 이동량이 결정된다.The signal detection unit 200 receives the satellite signal from the LNB 120, detects the level from the strength of the satellite signal, outputs the A / D voltage, and compares the previously detected A / D voltage with the antenna by the difference value. The amount of movement of 110 is determined.
또한, 회전감지유닛(400)이 일정주기 동안 A/D전압으로 출력된 이동체의 회전량을 감지하고, 이 누적된 출력값에 의해 안테나(110)의 이동량을 결정하며, 이와 같이 결정된 안테나(110)의 이동량에 따라 타이머 인터럽트부(310)의 작동 주기가 되면 안테나(110)를 회전시킨다(단계 S18).In addition, the rotation detection unit 400 detects the amount of rotation of the moving object output at the A / D voltage for a predetermined period, determines the amount of movement of the antenna 110 based on the accumulated output value, and the antenna 110 determined as described above. When the operation period of the timer interrupt unit 310 is reached according to the amount of movement of the antenna 110 is rotated (step S18).
마이크로프로세서(300)는 회전감지유닛(400)과 신호검출유닛(200)으로부터 출력되는 A/D전압에 의해 안테나(110)가 일정시간 동안 신호를 잃었는지를 판단하여(단계 S22), 신호를 잃지 않았을 경우에는 수시로 위성신호의 최대값을 업데이트 하는 단계(단계 S14)부터 계속 반복된다.The microprocessor 300 determines whether the antenna 110 has lost a signal for a predetermined time by the A / D voltage output from the rotation detecting unit 400 and the signal detecting unit 200 (step S22), and determines the signal. If not lost, the process is repeated from time to time (step S14) of updating the maximum value of the satellite signal.
안테나(110)가 신호를 잃었음이 판단되면, TV방송이 원활하게 이루어지지 못한 것이므로, 안테나 구동유닛(500)을 제어하여 안테나(110)를 좌우 60°이내에서 일정 횟수만큼 이동시켜 위성신호를 찾는다(단계 S24).If it is determined that the antenna 110 has lost the signal, since the TV broadcasting is not performed smoothly, the antenna drive unit 500 is controlled to move the antenna 110 by a certain number of times within 60 degrees to the left and right to receive the satellite signal. (Step S24).
안테나(110)를 좌우 이동시켜 위성신호를 찾게 되면, 주기적으로 위성신호의 최대값 업데이트를 수행한다(단계 S26).When the antenna 110 is found by moving the antenna 110 left and right, the maximum value of the satellite signal is periodically updated (step S26).
또한, 안테나(110)를 좌우 이동시켜 위성신호를 찾았으나, 이를 통해 위성신호를 찾지 못하였을 경우에는 안테나 구동유닛(500)을 제어하여 안테나(110)를 전방향으로 회전시켜 위성신호를 검색하고, 위성신호가 최대인 지점을 찾아 그 지점에서 안테나(110)를 정지시키는 과정(단계 S12)부터 반복된다.In addition, when the satellite signal is found by moving the antenna 110 left and right, if the satellite signal is not found through this, the antenna driving unit 500 is controlled to rotate the antenna 110 in all directions to search for the satellite signal. The process is repeated from the process of finding the point where the satellite signal is maximum and stopping the antenna 110 at that point (step S12).
도 3은 본 발명에 적용되는 위성신호의 최대값 업데이트 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.3 is a flowchart for explaining a method for updating a maximum value of satellite signals according to the present invention.
본 발명에 따른 위성신호의 최대값 업데이트는 일정 레벨을 정한 후, 위성신호가 일정 레벨보다 상위에 존재하면 피크를 높여 위성신호에 매칭시키고, 위성신호가 일정 레벨보다 하위에 존재하면 피크를 낮추어 위성신호에 매칭시킨다.After updating the maximum value of the satellite signal according to the present invention, after setting a predetermined level, if the satellite signal is higher than the predetermined level, the peak is increased to match the satellite signal, and if the satellite signal is lower than the predetermined level, the peak is lowered. Match the signal.
우선, 피크 갱신 주기인지 또한 위성신호가 미리 설정된 경계값 보다 크거나 같은지를 판단하여(단계 S30) 두 조건 중 하나라도 만족하지 않으면, 최대값 업데이트 과정을 종료하고 회전감지유닛(400)과 신호검출유닛(200)의 컨트롤 단계로 진행한다.First, it is determined whether the peak update period or the satellite signal is greater than or equal to the preset threshold (step S30), and if any one of the two conditions is not satisfied, the process of updating the maximum value is terminated and the signal is detected with the rotation detecting unit 400. The control proceeds to the unit 200.
두 조건이 모두 만족될 경우에는 위성신호와 기존의 피크를 비교하여(단계 S32) 위성신호가 피크보다 작을 경우에는 피크를 감소시키기 위한 단계(단계 S40 이후)로 진행한다.If both conditions are satisfied, the satellite signal is compared with the existing peak (step S32). If the satellite signal is smaller than the peak, the process proceeds to the step of reducing the peak (after step S40).
위성신호가 피크보다 크거나 같을 경우에는 위성신호를 누적시키고(단계 S34), 최대값을 증가시킬 주기인지를 판단하며(단계 S36), 최대값을 증가시킬 주기가 아닐 경우에는 피크를 감소시키기 위한 단계(단계 S40 이후)로 진행한다.If the satellite signal is greater than or equal to the peak, the satellite signal is accumulated (step S34), and it is determined whether or not the period is to increase the maximum value (step S36). The flow proceeds to step (after step S40).
최대값을 증가시킬 주기임이 판단되면, 누적시킨 위성신호의 평균값을 산출고, 피크와 누적된 위성신호의 평균값의 평균을 산출하며, 산출된 값을 위성신호의 피크로 갱신한다(단계 S38).If it is determined that the period is to increase the maximum value, the average value of the accumulated satellite signals is calculated, the average of the peaks and the average value of the accumulated satellite signals is calculated, and the calculated values are updated to the peaks of the satellite signals (step S38).
위성신호와 (피크-2)를 비교하고(단계 S40), 위성신호가 (피크-2)보다 작거나 같을 경우에는 최대값을 감소시킬 주기인지를 판단하고(단계 S44), 위성신호가 (피크-2)보다 클 경우에는 이 경우를 만족하는 경우의 횟수를 카운트한다(단계 S42).Comparing the satellite signal with (Peak-2) (step S40), and if the satellite signal is less than or equal to (Peak-2), it is determined whether or not the period is to decrease the maximum value (step S44), and the satellite signal is (peak If greater than -2), the number of times in which this case is satisfied is counted (step S42).
최대값을 감소시킬 주기인지 또한 위성신호가 (피크-2)보다 큰 횟수가 0인지 또한 위성신호가 (피크-3)보다 크거나 같은지를 만족하는지 판단하고(단계 S44), 모두 만족하면 (피크-3)으로 산출된 값을 위성신호의 피크로 갱신하며(단계 S46), 어느 하나라도 만족하지 않으면 초기단계로 되돌아가 업데이트 과정을 지속한다.It is determined whether the period to decrease the maximum value or whether the number of times the satellite signal is greater than (peak-2) is 0 or whether the satellite signal is greater than or equal to (peak-3) (step S44), and when all are satisfied (peak The value calculated by -3) is updated to the peak of the satellite signal (step S46). If none is satisfied, the process returns to the initial stage and continues the update process.
본 발명에 따른 일체형 위성 추적방법에서는 전술한 바와 같은 과정이 반복됨에 있어서, 첨부된 플로우차트에서는 알 수 없으나, 마이크로프로세서(300)에 의해 안테나(110)의 이동이 필요하다고 판단될 경우에는 인터럽트 루틴을 통해 안테나 구동유닛(500)의 모터제어출력에 의해 안테나(110)를 회전시키므로, 처리과정에 시간지연이 발생하지 않는다.In the integrated satellite tracking method according to the present invention, the above-described process is repeated. However, although it is unknown in the attached flowchart, when the microprocessor 300 determines that the antenna 110 needs to be moved, an interrupt routine is performed. Since the antenna 110 is rotated by the motor control output of the antenna driving unit 500 through, there is no time delay in the process.
블로킹에 대한 예외 처리방법을 살펴보면, 터널이나 건물, 가로수 등을 예로들 수 있는데, 짧은 블로킹에 대해서는 짧은 블로킹에 일어난 A/D전압은 일정 주기 동안에 레벨차가 심하게 나타나기 때문에, 이를 무시하여 레벨컨트롤하지 않도록 하여 오류를 방지한다.Looking at the exception handling method for blocking, for example, tunnels, buildings, roadsides, etc. For short blocking, A / D voltages caused by short blocking have a significant level difference during a certain period, so that they are ignored so as not to control the level. To prevent errors.
또한, 위성신호의 세기가 경계값 이하로 떨어졌을 경우에는 일정 시간 이내에는 정상동작을 하도록 하고, 일정 시간이 경과하면 자이로센서에 의해 위성방향을 유지하도록 한다.In addition, when the strength of the satellite signal falls below the threshold value, the normal operation is performed within a predetermined time, and when the predetermined time elapses, the gyro sensor maintains the satellite direction.
또한, 최초 잃어버린 방위각으로부터 자이로센서의 값을 읽고, 최초 추적 방향을 결정한 후, 안테나(110)를 좌우 60°범위에서 4회 정도 회전시켜 위성신호를 찾아 예기치 못한 오류에 대처하며, 위성신호를 찾는 중에 이동체가 이동하더라도 위성신호의 마지막 위치로부터 좌우 60°를 유지하도록 한다.In addition, after reading the value of the gyro sensor from the first lost azimuth angle, after determining the initial tracking direction, the antenna 110 is rotated four times in the left and right 60 ° range to find satellite signals to cope with unexpected errors, and to find satellite signals Even if the moving object moves in the middle, the left and right 60 ° from the last position of the satellite signal is to be maintained.
이 과정을 통해 위성신호를 찾지 못했을 경우에는 위성신호를 찾는 초기화 과정으로부터 위성신호를 찾는다.If the satellite signal is not found through this process, the satellite signal is searched from the initialization process of searching for the satellite signal.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 당업자에 의해 적절하게 변경하거나 변형할 수 있다. 이와 같은 변경이나 변형은 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 이하에 서술되는 특허의 청구범위에 의해 정해져야 한다.Although the above has been described based on the preferred embodiment of the present invention, it can be appropriately changed or modified by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. It is natural that such changes or modifications fall within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims of the patent described below.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 위성 추적장치 및 방법은 자이로센서와 레벨디텍터를 사용하여 상호 보완적으로 위성신호를 추적함으로써, 위성 추적의 실패를 최소화하여 신뢰성을 향상시키고, 오동작을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the integrated satellite tracking device and method according to the present invention uses a gyro sensor and a level detector to track satellite signals complementarily, thereby minimizing the failure of satellite tracking, improving reliability, and minimizing malfunctions. It can work.
또한, 장소나 시간에 따라 변화되는 전계에 따라서 위성신호의 최대값을 유연하게 갱신하여 안테나의 지향 방위각을 위성의 방위각과 연속적으로 일치시킴으로써, 강전계와 약전계에 신속하고 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.In addition, by flexibly updating the maximum value of the satellite signal according to the electric field that changes with place or time, the direction of the antenna is continuously matched with the azimuth of the satellite, so that it can respond quickly and flexibly to the strong electric field and the weak electric field. There is.
더욱이, 인터럽트 루틴을 적용하여 각종 데이터를 산출하고, 모터를 제어함에 있어 시간지연이 발생하지 않고, 별도의 튜너를 사용하지 않고도 안테나 시스템에 의해 위성신호를 수신하여 처리할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, there is an effect that the satellite system can receive and process the satellite signal by applying an interrupt routine to calculate various data and control the motor, without time delay, and without using a separate tuner.
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Cited By (3)
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2003
- 2003-07-24 KR KR1020030051007A patent/KR20050011934A/en not_active Application Discontinuation
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| WO2023163359A1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | 주식회사 지티엘 | Satellite antenna positioner having satellite tracking function |
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