KR20060077376A - A test equipment for the gps receiver system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치는 GPS 수신기 시스템을 탑재한 상태에서 경사각(Pitch Angle)을 조정한 후, 고속 회전을 통해 항체가 비행할 때 나타나는 가속도 환경을 모사해 줄 수 있도록 된 시험장치 본체; 상기 시험장치 본체와 전기적으로 연결되어 시험장치 본체에 장착되어 있는 모터를 제어하고, 시험장치 본체로부터의 센서정보를 표시하도록 된 제어패널; 상기 제어패널이 자동모드로 설정되어 있는 경우에 제어패널과 전기적으로 연결되어 시험장치 본체에 장착된 모터를 제어하기 위한 명령을 송신하고, 시험장치 본체로부터의 센서정보를 관리하고, 디스플레이 시키도록 된 제어 PC를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.GPS receiver system test apparatus according to the present invention after adjusting the pitch angle in the state equipped with a GPS receiver system, the test apparatus main body to simulate the acceleration environment appears when the antibody is flying through a high-speed rotation ; A control panel electrically connected to the test apparatus main body to control a motor mounted on the test apparatus main body, and to display sensor information from the test apparatus main body; When the control panel is set to the automatic mode, it is electrically connected to the control panel to transmit a command for controlling a motor mounted on the test apparatus main body, and to manage and display sensor information from the test apparatus main body. It is characterized by consisting of a configuration including a control PC.
본 발명은, 회전운동을 이용하여 지상에서 항체의 물리적인 동특성과, 경사각 조절을 통하여 항체의 자세변화를 모사할 수 있도록 한 시험장치를 제공함으로서, 실제 비행시험을 거치지 않고도 비행시험 환경과 유사한 동특성을 갖는 환경에서 GPS 수신기 시스템의 성능을 사전에 시험해 볼 수 있는 효과를 갖는다.The present invention provides a test apparatus that can simulate the physical dynamics of the antibody on the ground by using a rotational motion, and the posture change of the antibody by adjusting the tilt angle, similar dynamic characteristics to the flight test environment without going through the actual flight test In this environment, the performance of the GPS receiver system can be tested in advance.
Description
도 1은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치의 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도.1 is a block diagram schematically showing the entire system of the GPS receiver system test apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 GPS수신기 시험장치 본체의 구성을 나타낸 정면도.Figure 2 is a front view showing the configuration of the GPS receiver test apparatus main body according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 GPS수신기 시험장치 본체의 구성을 나타낸 측면도.Figure 3 is a side view showing the configuration of the GPS receiver test apparatus main body according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 GPS수신기 시험장치 본체의 구성을 나타낸 평면도.Figure 4 is a plan view showing the configuration of the GPS receiver test apparatus main body according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 GPS수신기 시험장치 본체의 밸런싱부를 나타낸 부분 확대도.Figure 5 is a partially enlarged view showing a balancing unit of the GPS receiver test apparatus main body according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치의 제어패널을 보인 사시도.Figure 6 is a perspective view showing a control panel of the GPS receiver system test apparatus according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치의 제어패널과 자동 설정으로 연결된 제어 PC의 초기화면.7 is an initial screen of a control PC connected to the control panel and automatic setting of the GPS receiver system test apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 시험장치 본체 111: 베이스 프레임100: test apparatus main body 111: base frame
113: 좌측 서포터 프레임 115: 우측 서포터 프레임113: left supporter frame 115: right supporter frame
120: 좌측 경사 회전축 121: 포텐셜 미터120: left tilt rotation axis 121: potential meter
130: 우측 경사 회전축 140: 경사 조절판130: right tilt rotation axis 140: tilt control plate
150: 경사각조절기어박스 151: 핸들150: inclination adjustment gear box 151: handle
160: 모터 161: 엔코더160: motor 161: encoder
163: 신호용 슬립링 165: 가속도 센서용 슬립링163: slip ring for signal 165: slip ring for acceleration sensor
167: 가속센서 170: GPS 탑재부167: acceleration sensor 170: GPS mounting portion
171: 회전통 173: 회전팔171: rotating cylinder 173: rotating arm
173a: 암 173b: 암 고정부173a:
180: 밸런싱부 181: 밸런스 바180: balancing unit 181: balance bar
183: 밸런스 추 185: 이탈 방지판183: Balance weight 185: Departure prevention plate
200: 제어 패널 210: 지시계200: control panel 210: indicator
220: 표시등 230: 스위치220: indicator 230: switch
240: 엠프 300: 제어 PC240: amp 300: control PC
본 발명은 GPS수신기 시스템 시험장치에 관한 것으로서, 특히 항공기, 과학관측로켓, 위성발사체 및 인공위성 등과 같이 극한 환경을 갖는 항체에 탑재되어 각 항체의 위치, 속도, 시각 등과 같은 항법정보의 계산을 담당하는 고성능 GPS 수신기 시스템의 성능을 지상에서 시험할 수 있도록 고안된 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a GPS receiver system test apparatus, and is particularly mounted on antibodies having extreme environments, such as aircraft, scientific observation rockets, satellite launchers, and satellites, to handle navigation information such as position, speed, and time of each antibody. A test apparatus designed to test the performance of a high performance GPS receiver system on the ground.
고속도(High Velocity), 고가속도(High Acceleration) 및 고저크(High Jerk) 등과 같이 극한 환경을 갖는 항체에 탑재되는 고성능의 GPS 수신기 시스템(GPS Receiver System)은 비행시험을 수행하기 전에 반드시 지상에서 성능에 대한 검증과정을 거쳐야 한다. High performance GPS receiver systems mounted on antibodies with extreme environments such as High Velocity, High Acceleration, and High Jerk must perform on the ground before performing flight tests. Must be verified.
지금까지는 고성능의 GPS 수신기 시스템이 탑재되는 항체의 운동을 지상에서 그대로 모사하는 것이 매우 어려워 대부분 GPS 시뮬레이터를 이용하여 수신기의 성능을 시험하였다. Until now, it was very difficult to simulate the motion of an antibody equipped with a high-performance GPS receiver system on the ground. Most of the tests were performed using a GPS simulator.
GPS 시뮬레이터는 항체에 탑재된 GPS 수신기가 받는 동특성(Dynamic Characteristics)을 상대적으로 계산하여 이에 맞는 GPS 위성신호(GPS Satellite Signals)를 생성하는 역할을 수행한다.The GPS simulator relatively calculates the dynamic characteristics of the GPS receiver mounted on the antibody and generates GPS satellite signals accordingly.
이러한, GPS 시뮬레이터를 이용하면, 항법 알고리즘(Navigation Algorithm)과 같은 GPS 수신기의 소프트웨어(Software)를 검증하기에 적합하다. Such a GPS simulator is suitable for verifying software of a GPS receiver, such as a navigation algorithm.
그러나, GPS 수신기가 탑재되는 항체의 동특성을 수신기에 직접 가하는 것이 아니므로 수신기의 하드웨어나 GPS 안테나를 포함한 전체 시스템의 성능을 검증하기에는 한계점을 가지고 있다.However, since the dynamic characteristics of an antibody mounted with a GPS receiver are not directly applied to the receiver, there is a limitation in verifying the performance of the entire system including the hardware of the receiver and the GPS antenna.
지상에서 물리적인 고가속도 환경을 만들어 탑재체를 시험하기 위한 장비로 기존의 가속도 시험장치를 생각해 볼 수 있다. Conventional acceleration test equipment can be considered as equipment for testing payloads by creating a physical high acceleration environment on the ground.
그러나, 이러한 가속도 시험장치는 경사각이 조절되지 않는 1차원적인 회전운동만을 모사해 줄 수 있으며, 보통 외팔보로 제작되어 있으므로 여러 개의 안테나를 가진 GPS 수신기를 시험하기 어려운 문제가 있다.However, such an acceleration test apparatus can only simulate a one-dimensional rotational movement in which the inclination angle is not adjusted, and since it is usually made of cantilever, it is difficult to test a GPS receiver having multiple antennas.
따라서, 지상에서 GPS 수신기의 성능을 확실하게 검증하기 위해서는 실제 탑 재되는 항체의 운동을 비슷하게 모사해 줄 수 있는 시험장치가 요구되고 있다.Therefore, in order to reliably verify the performance of the GPS receiver on the ground, a test apparatus capable of simulating similarly the motion of an actual mounted antibody is required.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 회전운동을 이용하여 지상에서 항체의 물리적인 동특성과, 경사각 조절을 통하여 항체의 자세변화를 모사할 수 있도록 한 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a test apparatus that can simulate the change in posture of the antibody by adjusting the physical dynamics of the antibody on the ground and the tilt angle using a rotational motion.
본 발명의 다른 목적은 여러 개의 GPS 안테나를 사용하는 GPS 수신기 시스템을 시험할 수 있도록, 동시에 다수 개의 안테나 설치가 가능하도록 설계된 다수 개의 회전팔을 갖는 시험장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a test apparatus having a plurality of rotating arms designed to be able to install a plurality of antennas at the same time, so as to test a GPS receiver system using a plurality of GPS antennas.
본 발명의 또 다른 목적은 회전하는 시험장치 위에 설치된 GPS 수신기와의 신호 송수신이 가능하도록 된 슬립링을 장착하는 시험장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Still another object of the present invention is to provide a test device equipped with a slip ring to enable signal transmission and reception with a GPS receiver installed on a rotating test device.
본 발명의 또 다른 목적은 시험장치의 센서정보가 PC에 기록되고 자동 관리되도록 한 시험장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다. It is yet another object of the present invention to provide a test device that allows sensor information of a test device to be recorded and automatically managed on a PC.
본 발명의 또 다른 목적은 항체의 크기가 다양함에 따라 회전되는 GPS 시험장치의 중심에서부터 GPS 안테나가 설치되는 위치까지의 거리가 조절될 수 있도록 한 시험장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Still another object of the present invention is to provide a test apparatus for adjusting the distance from the center of the GPS test apparatus to which the GPS antenna is installed as the size of the antibody varies.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치는 GPS 수신기 시스템을 탑재한 상태에서 경사각(Pitch Angle)을 조정한 후, 고속 회전을 통해 항체가 비행할 때 나타나는 가속도 환경을 모사해 줄 수 있도록 된 시험장치 본체; 상기 시험장치 본체와 전기적으로 연결되어 시험장치 본체에 장착되어 있는 모터를 제어하고, 시험장치 본체로부터의 센서정보를 표시하도록 된 제어패널; 상기 제어패널이 자동모드로 설정되어 있는 경우에 제어패널과 전기적으로 연결되어 시험장치 본체에 장착된 모터를 제어하기 위한 명령을 송신하고, 시험장치 본체로부터의 센서정보를 관리하고, 디스플레이 시키도록 된 제어 PC를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.GPS receiver system test apparatus according to the present invention for achieving the above object is to adjust the inclination angle (Pitch Angle) in the state equipped with a GPS receiver system, to simulate the acceleration environment appears when the antibody is flying through a high-speed rotation A tester body adapted to be able to; A control panel electrically connected to the test apparatus main body to control a motor mounted on the test apparatus main body, and to display sensor information from the test apparatus main body; When the control panel is set to the automatic mode, it is electrically connected to the control panel to transmit a command for controlling a motor mounted on the test apparatus main body, and to manage and display sensor information from the test apparatus main body. It is characterized by consisting of a configuration including a control PC.
여기서, 상기 시험장치 본체는 바닥에 지지되는 베이스 프레임과 상기 베이스 프레임의 좌우측단에 수직하게 설치되는 좌/우측 서포트 프레임으로 구성된 프레임 구조물; 상기 좌/우측 서포트 프레임 상단에 각각 설치되는 좌/우측 경사회전축; 상기 좌/우측 경사회전축에 각각 축 결합되는 경사조절판; 상기 우측 경사회전축과 결합되어 핸들조작에 의해 경사 조절판의 경사각을 조절하도록 된 경사각조절기어박스; 상기 경사조절판 하측에 설치한 모터; 상기 경사조절판 상측에서 모터 축과 결합되어 고속회전이 이루어지도록 한 GPS 탑재부; 상기 GPS 탑재부 및 경사조절판이 경사각 조절될 때 반대측에 설치되어 무게 평형을 이루도록 된 밸런싱부를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the test apparatus main body is a frame structure consisting of a base frame which is supported on the bottom and left / right support frame that is installed perpendicular to the left and right ends of the base frame; Left and right inclined rotation shafts respectively installed on upper left and right support frames; An inclination control plate coupled to the left and right inclined rotation shafts, respectively; An inclination angle control gear box coupled to the right inclination rotation shaft to adjust an inclination angle of the inclination control plate by a handle operation; A motor installed under the tilt control plate; A GPS mounting unit coupled to a motor shaft at an upper side of the inclination control plate to achieve high speed rotation; When the GPS mounting portion and the tilt control plate is adjusted to the inclination angle, it is characterized in that the configuration comprising a balancing unit is installed on the opposite side to achieve a weight balance.
여기서, 상기 프레임 구조물은 압출 성형되는 건축자재의 일종인 알루미늄 프로파일을 이용해 조립되는 것을 특징으로 한다.Here, the frame structure is characterized in that it is assembled using an aluminum profile, which is a kind of building material to be extruded.
여기서, 상기 좌측경사회전축에 연장되어 포텐셜 미터가 설치되고, 시험장치 의 경사각을 자동 측정하여 측정값을 제어패널과 제어 PC로 통보하는 것을 특징으로 한다.Here, a potential meter is installed extending to the left inclined front axis, and characterized in that it automatically measures the inclination angle of the test apparatus to notify the control panel and the control PC.
여기서, 상기 경사각조절기어박스는 내부에 감속기어가 장착되어 핸들 조작에 의해 경사조절판 및 이와 결합된 GPS 탑재부와 밸런싱부를 경사각 조절시키고, 경사각 조절 후에는 소정의 멈춤 수단으로 조절경사각이 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.Here, the inclination angle control gear box is equipped with a reduction gear therein to adjust the inclination angle of the inclination control plate and the GPS mounting portion and the balancing portion by the operation of the handle, and after adjusting the inclination angle to maintain the inclined angle by a predetermined stop means. It is done.
여기서, 상기 GPS 탑재부는 원통형 공간내부에 GPS 수신기를 설치하도록 된 회전통과, 상기 회전통 저면의 6방향으로 연장 형성되어 GPS 안테나가 장착되도록 한 회전팔로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the GPS mounting portion is characterized by consisting of a rotating cylinder to install a GPS receiver in the cylindrical space, and a rotating arm formed in the six directions of the bottom surface of the rotating cylinder to mount the GPS antenna.
여기서, 상기 회전팔은 다단식 길이조절이 가능하도록 된 다수 개의 암과 상기 암을 고정시키기 위한 암 고정부로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the rotating arm is characterized in that it is composed of a plurality of arms and the arm fixing portion for fixing the arm to enable multi-stage length adjustment.
여기서, 상기 밸런싱부는 경사조절판에 고정 결합되는 밸런스 바와, 상기 밸런스 바에 다수 개 적층 되도록 한 밸런스 추와, 상기 밸런스 추가 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the balancing part is characterized by consisting of a balance bar fixed to the inclination control plate, a balance weight to be stacked on a plurality of the balance bar, and the separation prevention plate to prevent the balance is further separated.
여기서, 상기 밸런스 추는 GPS 탑재부의 무게에 따라 위치가 이동되거나 수량을 증감시킬 수 있도록 하여 무게 평형을 이루도록 하는 것을 특징으로 한다.Here, the balance weight is characterized in that to achieve a weight balance by moving the position or increase or decrease the number according to the weight of the GPS mounting unit.
여기서, 상기 모터 하측의 연장 축 상에 모터의 속도를 측정하기 위한 엔코더, GPS 탑재부에 탑재된 GPS수신기와 신호를 송수신하도록 된 신호용 슬립링, 상기 신호용 슬립링의 하부 축 말미에 가속도 센서용 슬립링이 설치되는 것을 특징으로 한다.Here, an encoder for measuring the speed of the motor on the extended shaft of the lower side of the motor, a signal slip ring for transmitting and receiving a signal to and from the GPS receiver mounted on the GPS mounting portion, an acceleration sensor slip ring at the end of the lower axis of the signal slip ring It is characterized in that it is installed.
여기서, 상기 가속도 센서는 회전팔 끝단에 설치되어 GPS 탑재부의 3축 가속도 측정하고, 상기 측정된 가속도 값은 가속도센서용 슬립링을 통해 제어패널과 제어 PC로 전달되는 것을 특징으로 한다.Here, the acceleration sensor is installed at the end of the rotary arm to measure the three-axis acceleration of the GPS mounting portion, the measured acceleration value is characterized in that it is transmitted to the control panel and the control PC through the acceleration sensor slip ring.
여기서, 상기 엔코더와 신호용 슬립링에서 측정된 정보가 제어패널과 제어 PC에 전달되는 것을 특징으로 한다.Here, the information measured by the encoder and the signal slip ring is transmitted to the control panel and the control PC.
여기서, 상기 제어패널은 시험장치 본체의 경사각, 가속도 및 회전수를 지시하는 지시계와, 스위치의 상태를 표시하기 위한 표시등과, 제어패널 및 시험장치 본체 제어를 위한 스위치와, 시험장치 본체에 연결된 센서 신호의 증폭을 위한 앰프로 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the control panel is an indicator for indicating the inclination angle, acceleration and rotational speed of the test apparatus main body, an indicator for indicating the state of the switch, a switch for controlling the control panel and the test apparatus main body, a sensor connected to the test apparatus main body Characterized in that the amplifier for amplifying the signal.
여기서, 상기 제어패널은 시험장치 본체를 제어하는 방법에 따라 수동 및 자동모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.Here, the control panel is characterized in that it is switched to the manual and automatic mode according to the method for controlling the test apparatus main body.
여기서, 상기 제어패널이 수동모드인 경우, 시험장치 본체에 장착되어 있는 모터를 제어하고, 시험장치 본체에 부착된 센서로부터 받은 정보를 지시계 및 표시등을 통해 인지 가능한 상태로 표시하는 것을 특징으로 한다.Herein, when the control panel is in the manual mode, the motor mounted on the test apparatus main body is controlled, and the information received from the sensor attached to the test apparatus main body is displayed in a state recognizable through the indicator and the indicator.
여기서, 상기 제어패널이 자동모드인 경우, 제어 PC로부터 시험장치 본체에 장착된 모터를 제어하기 위한 명령을 받고, 시험장치 본체에 부착된 센서 정보를 제어 PC로 전송해 주는 것을 특징으로 한다.Here, when the control panel is in the automatic mode, the control PC receives a command for controlling the motor mounted on the test apparatus main body, and transmits the sensor information attached to the test apparatus main body to the control PC.
여기서, 상기 제어패널을 통해 시험장치 본체와 제어 PC에서 필요로 하는 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.Here, the power required by the test apparatus main body and the control PC through the control panel is characterized in that the supply.
여기서, 상기 제어 PC는 제어패널이 자동모드로 설정된 경우, 제어패널과 전 기적으로 연결되어 시험장치 본체에 장착된 모터를 제어하기 위한 명령을 송신하고, 시험장치 본체에 부착된 센서 정보를 수신하여 시험 중에 있는 시험장치와 관련된 모든 정보가 실시간으로 화면에 디스플레이 되고, 데이터 베이스에 저장되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.Herein, when the control panel is set to the automatic mode, the control PC is electrically connected to the control panel to transmit a command for controlling a motor mounted on the test apparatus main body, and receives sensor information attached to the test apparatus main body. All information related to the test apparatus under test is displayed on the screen in real time, and is configured to be stored in the database.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치의 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도 이다.1 is a block diagram schematically showing the entire system of the GPS receiver system test apparatus according to the present invention.
동 도면에서 보여지는 바와 같은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치는 GPS 수신기 시스템을 탑재한 상태에서 경사각(Pitch Angle)을 조정한 후, 고속 회전을 통해 항체가 비행할 때 나타나는 가속도 환경을 모사해 줄 수 있도록 된 시험장치 본체(100); 시험장치 본체(100)와 전기적으로 연결되어 시험장치 본체(100)에 장착되어 있는 모터를 제어하고, 시험장치 본체(100)로부터의 센서정보를 표시하도록 된 제어패널(200); 상기 제어패널(200)이 자동모드로 설정되어 있는 경우에 제어패널(200)과 전기적으로 연결되어 시험장치 본체(100)에 장착된 모터를 제어하기 위한 명령을 송신하고, 시험장치 본체(100)로부터의 센서정보를 관리하고, 디스플레이 시키도록 된 제어 PC(300)로 구성된다.The GPS receiver system test apparatus according to the present invention as shown in the drawing adjusts the pitch angle with the GPS receiver system mounted, and simulates the acceleration environment that appears when the antibody is flying through high-speed rotation. A test apparatus
도 2내지 도 5는 본 발명에 따른 GPS수신기 시험장치의 본체 구성을 나타내고 있는데, 도 2는 시험장치 본체의 정면도, 도 3은 시험장치 본체의 측면도, 도 4 는 시험장치 본체의 평면도, 도 5는 시험장치 본체의 밸런싱부(180)를 나타낸 부분 확대도 이다.2 to 5 show a main body configuration of the GPS receiver test apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the test apparatus main body, FIG. 3 is a side view of the test apparatus main body, FIG. 4 is a plan view of the test apparatus main body, and FIG. 5 is a partially enlarged view showing the
동 도면에서 보여지는 바와 같은 본 발명에 따른 시험장치 본체(100) 구성은 바닥에 지지되는 베이스 프레임(111)과 상기 베이스 프레임(111)의 좌우측단에 수직하게 설치되는 좌/우측 서포트 프레임(113)(115)으로 구성된 프레임 구조물(110); 상기 좌/우측 서포트 프레임(113)(115) 상단에 각각 설치되는 좌/우측 경사회전축(120)(130); 상기 좌/우측 경사회전축(120)(130)에 각각 축 결합되는 경사 조절판(140); 상기 우측 경사회전축(120)(130)과 결합되어 핸들조작에 의해 경사 조절판(140)의 경사각이 조절되도록 한 경사각조절기어박스(150); 상기 경사 조절판(140) 하측에 설치한 모터(160); 상기 경사 조절판(140) 상측에서 모터(160) 축과 결합되어 고속회전이 이루어지도록 한 GPS 탑재부(170); 상기 GPS 탑재부(170)가 경사각 조절될 때 반대측에 설치되어 무게 평형을 이루도록 된 밸런싱부(180)를 포함하는 구성으로 이루어진다.The test apparatus
이때, 상기 프레임 구조물(110)은 압출 성형되는 건축자재의 일종인 알루미늄 프로파일을 이용해 조립된다.In this case, the
또한, 상기 좌측경사회전축(120)에 연장되어 포텐셜 미터(121)가 설치되는데, 이는 시험장치의 경사각을 자동 측정하여 측정값을 제어 PC(300)로 통보하는 역할을 수행하게 된다.In addition, the
또한, 상기 경사각조절기어박스(150)는 내부에 감속기어가 장착되어 핸들(151) 조작에 의해 경사 조절판(140) 및 이와 결합된 GPS 탑재부(170)와 밸런싱부 (180)를 경사각 조절시키는 역할을 하게 되는데, 경사각 조절 후에는 소정의 멈춤 수단으로 조절경사각을 유지시킬 수 있도록 한다.In addition, the inclination angle
상기 GPS 탑재부(170)는 원통형 공간내부에 GPS 수신기를 설치하도록 된 회전통(171)과, 상기 회전통(171) 저면의 6방향으로 연장 형성되어 GPS 안테나가 장착되도록 한 회전팔(173)로 구성된다.The
상기 회전팔(173)은 다단식 길이조절이 가능하도록 된 다수 개의 암(173a)과 상기 암을 고정시키기 위한 암 고정부(173b)로 구성됨에 따라 크기를 달리하는 다양한 위성체의 시험이 가능해진다.The
상기 밸런싱부(180)는 경사 조절판(140)에 고정 결합되는 밸런스 바(181)와, 상기 밸런스 바(181)에 다수 개 적층 되도록 한 밸런스 추(183)와, 상기 밸런스 추(183)가 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지판(185)으로 구성된다.The
이때, 상기 밸런스 추(183)는 GPS 탑재부(170)의 무게에 따라 위치가 이동되거나 수량을 증감시킬 수 있도록 하여 무게 평형을 이루도록 한다.At this time, the
그리고, 상기 모터(160) 하측의 연장 축 상에 모터의 속도를 측정하기 위한 엔코더(161)가 설치되고, 상기 엔코더(161)의 하부 축 선상에 GPS 탑재부(170)에 탑재된 GPS수신기와 신호를 송수신하도록 된 신호용 슬립링(163)이 설치되고, 상기 신호용 슬립링(163)의 하부 축 말미에 가속도 센서용 슬립링(165)이 설치된다.In addition, an
이때, 가속도 센서(167)는 회전팔(173) 끝단에 설치되어 GPS 탑재부(170)의 3축 가속도 측정하게 된다. 상기 측정된 가속도 값은 가속도센서용 슬립링(165)을 통해 제어패널(200)과 제어 PC(300)로 전달된다.At this time, the
이때, 상기 엔코더(161)와 신호용 슬립링(163)에서 측정된 정보들도 마찬가지로 제어패널(200)과 제어 PC(300)에 전달되도록 한다.In this case, the information measured by the
도 6은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치의 제어패널을 보인 사시도 이다.6 is a perspective view showing a control panel of the GPS receiver system test apparatus according to the present invention.
동 도면에서 보여지는 바와 같은 제어패널(200)은 시험장치 본체(100)의 경사각, 가속도 및 회전수를 지시하는 지시계(210)와, 스위치의 상태를 표시하기 위한 표시등(220)과, 제어패널 및 시험장치 본체(100) 제어를 위한 스위치(230)와, 시험장치 본체(100)에 연결된 센서 신호의 증폭을 위한 앰프(240)로 구성된다.As shown in the figure, the
상기와 같은 구성의 제어패널(200)은 시험장치 본체(100)에 장착되어 있는 모터(160)를 제어하고, 시험장치 본체(100)에 부착된 센서로부터 받은 정보를 표시하기 위한 장치로서, 상기 제어패널(200)은 시험장치 본체(100)를 제어하는 방법에 따라 수동 및 자동모드로의 상호변환이 가능하다.The
이때, 자동모드인 경우에는 제어 PC(300)로부터 시험장치 본체(100)에 장착된 모터(160)를 제어하기 위한 명령을 받고, 시험장치 본체(100)에 부착된 센서 정보를 제어 PC(300)로 전송해 주는 역할을 한다.In this case, in the automatic mode, the
또한, 상기 제어패널(200)을 통해 시험장치 본체(100)와 제어 PC(300)에서 필요로 하는 전원이 공급된다.In addition, the power required by the test apparatus
상기 제어 PC(300)는 제어패널(200)이 자동모드로 설정된 경우, 제어패널과 전기적으로 연결되어 시험장치 본체(100)에 장착된 모터(160)를 제어하기 위한 명령을 송신하고, 시험장치 본체(100)에 부착된 센서 정보를 수신하여 시험 중에 있는 시험장치와 관련된 모든 정보가 실시간으로 화면에 디스플레이 되고, 데이터 베이스에 저장되도록 구성된다.When the
도 7은 본 발명에 따른 GPS수신기 시스템 시험장치의 제어패널과 자동 설정으로 연결된 제어 PC의 초기화면으로서, 시험장치 본체의 경사각, 가속도, 속도, 회전수 등과 같은 시험장치의 각종 정보가 디스플레이 되고, 이를 통해 사용자가 시험장치를 효율적으로 관리 할 수 있게 된다.7 is an initial screen of a control PC connected to the control panel of the GPS receiver system test apparatus according to the present invention by automatic setting, and displays various information of the test apparatus such as the inclination angle, acceleration, speed, and rotation speed of the test apparatus main body. This allows the user to efficiently manage the test equipment.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 비행궤적이나 자세가 급격히 변하는 항공기, 과학관측로켓(Sounding Rocket)이나 위성발사체(Satellite Launch Vehicle) 및 인공위성(Satellite)과 같이 극한 환경을 갖는 항체에 탑재되어 각 항체의 위치(Position), 속도(Velocity), 시각(Time) 등의 항법정보를 계산할 수 있도록 고안된 고성능 GPS 수신기 시스템을 비행시험 전에 지상에서 시험할 수 있게 된다.According to the present invention having the above configuration, each antibody is mounted on an antibody having an extreme environment, such as an aircraft, a sounding rocket, a satellite launch vehicle, and a satellite, in which flight trajectories or postures change rapidly. A high-performance GPS receiver system designed to calculate navigational information such as Position, Velocity, and Time will be tested on the ground before flight testing.
특히, 본 발명은 경사각(Pitch Angle)을 조정한 후, 고속 회전을 하는 시험장치로서, 로켓이 비행할 때 나타나는 가속도 환경을 모사해 줄 수 있으므로 실제 탑재 환경에서 시뮬레이터가 아닌 실제 GPS 위성 신호를 사용하여 GPS 수신기 시스템에 대한 성능을 검증할 수 있는 이점을 갖게 된다. In particular, the present invention is a test device that performs a high-speed rotation after adjusting the pitch angle, and can simulate the acceleration environment that appears when the rocket is flying, so the actual GPS satellite signal is used in the actual installation environment, not the simulator. Thus, the performance of the GPS receiver system can be verified.
또한, 본 발명에 따른 시험장치에는 신호용 슬립링(163)을 사용함으로서, 회 전하는 GPS 수신기와 통신이 가능하고, 여러 개의 GPS 안테나가 다양한 위치에 설치되도록 함으로서, 다양한 크기를 갖는 항체에 사용되는 GPS 수신기 시스템을 단일 시험장치를 통해 시험할 수 있는 이점이 있다.In addition, the test apparatus according to the present invention by using the
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술내용을 통해, 당업자라면, 본 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위 안에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다.Through the technical contents of the present invention having the above configuration, those skilled in the art can recognize that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true 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.
상기, 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention has the following effects.
첫째 본 발명은, 회전운동을 이용하여 지상에서 항체의 물리적인 동특성과, 경사각 조절을 통하여 항체의 자세변화를 모사할 수 있도록 한 시험장치를 제공함으로서, 실제 비행시험을 거치지 않고도 비행시험 환경과 유사한 동특성을 갖는 환경에서 GPS 수신기 시스템의 성능을 사전에 시험해 볼 수 있는 효과를 갖는다.First, the present invention provides a test apparatus that can simulate the physical dynamics of the antibody on the ground and the posture change of the antibody by adjusting the inclination angle by using a rotational motion, and similar to the flight test environment without undergoing the actual flight test. It is effective to test the performance of GPS receiver system in the environment with dynamic characteristics.
둘째, 본 발명은 동시에 다수 개의 안테나 설치가 가능하도록 설계된 다수 개의 회전팔을 갖는 시험장치를 제공함으로서, 여러 개의 GPS 안테나를 사용하는 GPS 수신기 시스템을 시험할 수 있고, 각 회전팔의 거리가 조절되는, 즉, 회전되는 GPS 시험장치의 중심에서부터 GPS 안테나가 설치되는 위치까지의 거리가 조절될 수도록 함으로서, 다양한 크기를 갖는 항체에 사용되는 GPS 수신기 시스템을 단일 시험장치를 통해 시험할 수 있는 효과가 있다. Secondly, the present invention provides a test apparatus having a plurality of rotating arms designed to install a plurality of antennas at the same time, so that a GPS receiver system using a plurality of GPS antennas can be tested, and the distance of each rotating arm is adjusted. That is, by allowing the distance from the center of the rotating GPS tester to the position where the GPS antenna is installed, the effect of testing a GPS receiver system used for antibodies having various sizes through a single tester have.
셋째, 본 발명은 슬립링이 장착된 시험장치 본체를 제공함에 따라서, 회전하는 시험장치 위에 설치된 GPS 수신기와의 신호 송수신이 가능하고, 제어 PC와 자동설정 연결됨에 따라, 시험장치에서의 센서정보가 PC에 자동 기록되어 관리됨으로서, 시험장치의 제어가 효율적으로 관리되는 효과가 있다.Third, the present invention provides a test device body equipped with a slip ring, it is possible to transmit and receive a signal with a GPS receiver installed on the rotating test device, and the sensor information in the test device is automatically connected to the control PC By being automatically recorded and managed on the PC, the control of the test apparatus is effectively managed.
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