KR20070084903A - 안테나 추적 시스템 - Google Patents

Abstract

마이크로웨이브 주파수 대역의 대용량 전송 용량을

갖는 무선송수신기는 고정통신용으로 운용되고 있으나

선박위에서 육지의 상대 안테나 방향으로

지향할 수 있도록 하여 육상에서 무선 대용량 전송을

가능하게 하는 시스템임.

마이크로웨이브, 대용량, 무선, 해상운용, 선박, 설치,

Description

안테나 추적 시스템 {ANTENNA TRACKING SYSTEM}

상기 대표도 1 은 마이크로웨이브 주파수 대역의 대용량 전송 용량을

갖는 무선송수신기를 운용하기 위해서 선박위에 지향성 안테나를

설치하여 선박이 전진, 후진, 회전 및 파도에 흔들릴 때에도 상대방의

안테나 방향으로 상호 지향되도록 하는 추적 시스템을 개발하여

운용함으로써 해상과 육상과의 무선운용의 제한을 극복하여

대용량 전송을 가능하게 함으로써 해상의 각종 정보를 실시간

동영상 전송은 물론 팩스, 전화, 인터넷을 자유롭게 사용할 수

있도록 하기 위함.

본 발명은 마이크로웨이브 주파수 대역의 대용량 전송 용량을

갖는 무선송수신기를 선박 위에서 선박이 움직이고 파도에 흔들릴

때에도 안테나 방향을 유지시키는 장비로써 해상과 육상,

육상과 육상, 해상과 육상 간에 대용량 무선운용을 가능케 하는

시스템이다. 기본적으로 마이크로

웨이브의 주파수 대역은 직진성이 강함으로 안테나 방향 유지는

항상 고려되어야 하는 사안으로 해상에서 움직이고 있는 상태에서

지상 통신을 하고자 하는 대안을 지금까지는 제안하지 못하였다.

그러나

GPS의 기능, 각종 센스, 전송장비의 수신세력 측정 및 인출로

상대 통신소의 위치와 내 통신소의 안테나 방향을 비교 평가하여

자국의 안테나 방향을 상대 방향으로 신속히 맞출 수 있는 기계적인

제어가 가능하고, 상대 전송장비의 수신세력이 가장 강한 방향으로

선박이 움직이는 상황하에서도 상대방 안테나 방향으로

유지시킬 수가 있으며, 무선송수신기의 전송용량은 안테나의 추적

시스템의 성능에 관계 없이 무선송수신기의 전송용량에

의존함으로 대용량 전송장비를 자유롭게 접속할 수 있도록

하여 준다.

일반적으로 안테나 추적 시스템을 운용하는 경우는 고정용

위성통신방식에서 안테나에서 고정 위성으로 향하는

통신에 있어서 제한적으로 소폭으로 움직이는 것은

구현되었지만 상대 통신소가 임의 지역을 무작위

실시간으로 지속적이고 비규칙적인 시스템으로 운용되는

것은 없는 것으로 판단됨

이에 언제 어디에서든지 이동시에도 대용량 전송 장비를

안정적이고, 지속적으로 사용할 수 있는 시스템이

절실한 실정이다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진

것으로서, 그 목적은 해상에서 육상에서처럼 마이크로웨이브의

주파수를 이용한 대용량 전송용량을 갖는 무선송수신기를 운용할

수 있도록 안테나 방향을 유지시키는 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 장비에 따르면, 안테나,

안테나 구동장치, 안테나 조정상자, 무선송수신기 및 각종 연결

케이블로 구성되며, 무전기를 사용하는 궁극적 목적을 달성하기

위하여 설치되는 신호변환장치, 티브이모니터, 카메라, 전화기,

팩스, 개인용 컴퓨터 등의 주변장치와 함께 운용되어진다. 안테나

조정상자는 GPS 수신부, 전원부, 수평센스, 수직센스, 방위센스,

중앙처리장치, 저장장치, 데이터 입력기, 전송장비 수신부, 상하

구동장치, 좌우 구동장치의 각 기능별로 있어, 상대 통신소의 안테나

방향에 상호 일치 시키는 기능을 제어한다.

상기한 각 부품의 구성은 다음과 같은 신호처리 절차에 준하여

제공되어 진다. GPS수신부로 부터 중앙처리장치에 현 위치를 인식

할 수 있게 하여 준다. 데이터 입력기를 통하여 상대통신소 안테나의

위치를 입력하고, 수평 및 수직, 방위센스로부터의 분석을 통하여

3차원 위치를 확인하고 상대 통신소 안테나의 방향으로 지향하도록

상하, 좌우 구동장치에 신호를 보내어 조정되어 진다. 이때

무선전송장비를 ON시 상대 통신소로부터 들어오는 신호의 세기를

인출하여 중앙처리장치에 입력신호를 준다. 무선 전송장비의 운용

상태하에 주변장치들을 가동하면 각종 통신 장비들인 티브이,

전화기, 팩스, 개인용 컴퓨터 등을 운용할 수 있게 한다.

선박이 해상으로 이동시 수평,수직,방위 센스의 변화되는 신호와

무선전송장비의 수신세력의 크기는 계속적으로 중앙처리장치에

보내어져 구동장치인 좌우, 상하 조정을 하게 되며, 이는 무선전송

장비의 대용량 데이터 신호를 무선으로 송수신이 가능하게 되는

것이다. 이동 중에 지상 장애물에 의한 상대통신소로부터 신호를

받을 수 없었을 때에나, 위성으로부터 GPS신호가 단절되었을

때에는 중앙처리장치의 저장기능을 활용한 최종 위치 신호와

계속적으로 변환되는 센스의 입력 신호를 바탕으로 분석 처리된

결과로 상대 통신소의 안테나 방향으로 계속 유지되도록 시스템을

제공한다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대한 첨부 도면을 참조

하여 상세히 설명한다.

즉, 도 1은 본 발명에 따른 마이크로웨이브 선박 운용 안테나

추적 시스템 운용도로서 해상에서 육상에서처럼 마이크로웨이브의

주파수를 이용한 대용량 전송용량을 갖는 무선송수신기를 운용할 수

있도록 안테나 방향을 유지시키는 조건에서 구성되어 짐을 의미한다.

도 1은 도시된 바와 같이, 마이크로웨이브 선박 운용 안테나

추적 시스템은 도 2에서와 같이 구동모터(11)와 안테나 조정상자(12)로

구성되고, 이를 운용하기 위하여 전송장비인 무선송수신기(21), 신호

변환장치(32), TV 모니터(41), 동영상카메라(42), 전화기(43), 팩스(44)

CCD(45), PC(46) 등이 결합되어 운용되어 진다.

무선송수신기의 큰 전송 용량을 움직이는 선박에서 장거리

쌍방쌍신 통신을 위해서 높은 주파수가 필요로 하고, 높은 주파수는

직진성을 갖고 있음으로 안테나를 상호 마주보게 할 수 있는 추적

시스템이 필요로 하게 된다.

신호변환장치(32)는 무선송수신기(21)로부터 입력된 신호를

최종 운용자가 필요로 하는 음성, 데이터, 영상 신호로 사용할 수

있도록 분리시켜 적정한 신호로 전환하여 분배하기도 하고, 이들

신호들을 받아서 통합시켜 무선 송수신기(21)로 보내기도 한다.

다음에 도2는 마이크로웨이브 선박 운용 안테나 추적 시스템

으로 크게 안테나 조정상자(12)와 구동모터(11)로 구성되어 있으며,

안테나 조정상자(12)는 GPS수신부(51), 전원부(52), 수평센스(53),

수직센스(54), 방위센스(55), 중앙처리장치(56), 저장장치(57),

데이터 입력기(58), 전송장비 수신부(59) 등으로 구성되어 있으며,

구동모터(11)는 상하구동모터(60), 좌우구동모터(61)로 구성되어

있다.

GPS수신부(51)는 3개의 인공위성으로부터 수신하여 현재의 위치를

중앙처리장치(56)로 입력되며 동시에 저장장치에 저장시켜 위성으로

부터 입력두절에 대비한다.

전원부(52)는 각 기능에 필요한 전원을 공급하며,

수평센스(53)는 상대 안테나를 기준으로 좌, 우 각도의 편차를

수치화 하여 중앙처리장치에 보내며,

수직센스(54)는 수평상태를 기준으로 상, 하 각도의 편차를

수치화 하여 중앙처리장치에 보내며

방위센스(55)는 위도 경도의 위치를 수치화 하여 중앙처리장치(56)

에 보내지며,

데이터입력기(58)는 상대 안테나의 위치를 강제 입력시켜 초기

안테나 정열을 시키며,

전송장비 수신부(59)는 상대 무전기의 출력이 자국에 도달되는 세력

을 축출하여 중앙처리장치에 보내지며

저장장치(57)는 중앙처리장치(56)의 처리기능의 모든 것의 최종

수치를 저장하며 또한 중앙처리장치(56)와 연결된 센스 및 기능부로

부터 입력되는 신호도 저장되어 시스템의 복원 기능을 지원한다.

중앙처리장치(56)는 입력된 신호들을 프로세스에 의해서 처리되며

처리된 최종 데이터는 상하 구동장치(60)와 좌우 구동장치(61)로

보내어 안테나의 방향을 연속적으로 지속적으로 상대 안테나의 방향으로

향하도록 처리된다.

상하 구동장치(60)는 수평을 기준으로 +90° -45 ° 의 수준으로

움직이는 배의 최대 기울기를 적용할 수 있다.

좌우 구동장치(61)는 상대 안테나의 기준으로 360 ° 어느 방향이든지

또는 계속하여 한쪽 방향으로 이동할 때에도 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따르면 해상의 움직이는 선박에서 상대

안테나(배 또는 육지)의 위치가 상호 변동하더라도 안테나 방향을

상대방향으로 유지토록 연속적으로 가능하기 때문에 무선송수신기의

전송용량을 높일 수 있도록 높은 주파수 사용이 가능해 지고, 이에

따라서 동영상 쌍방쌍신 통화가 가능토록 해 주는 시스템임.

Claims (3)

1. GPS 수신부, 전원부, 수평센스, 수직센스, 방위센스,중앙처리장치,

   저장장치, 데이터 입력기, 전송장비 수신부, 상하 구동장치,

   좌우 구동장치 등으로 구성된 지피에스 수신기가 내장된

   해상 및 육상용 안테나 추적 시스템
2. 선박이 움직이는 상황하에서도 상대방 안테나 방향을 유지시키기

   위하여 상대무전기의 수신세력을 중앙처리장치에서 수신하여

   상대 안테나로 향할 수 있도록 기능을 보유한 지피에스 수신기가

   내장된 해상 및 육상용 안테나 추적 시스템
3. 높은 주파수를 지상파로 이동간 사용이 가능토록 해주는 방법이

   적용되므로 무선송수신기의 전송용량을 높여 영상전송이 가능하도록

   하는 방법

Images