KR20160036441A - 모바일 단말의 위성항법정보 및 자세정보를 이용하는 위성방송수신장치 - Google Patents

모바일 단말의 위성항법정보 및 자세정보를 이용하는 위성방송수신장치 Download PDF

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KR20160036441A
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Abstract

이동체에 탑재되는 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법으로서, 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보를 획득하는 단계; 상기 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보에 기초하여, 상기 이동체에 탑재된 위성방송 수신안테나가 상기 목표 방송위성을 지향하기 위한 위성방송 수신안테나의 지향방향을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보 및 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보는, 모바일 단말에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기, 자이로 센서, 나침반에 의해 획득되는, 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법이 제공된다.

Description

모바일 단말의 위성항법정보 및 자세정보를 이용하는 위성방송수신장치{SATELLITE BROADCASTING SYSTEM USING GLOBAL POSITONING INFORMATION AND POSTURE INFORMATION OF MOBILE TERMINAL}
본 발명은 위성방송수신장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 모바일 단말의 위성항법정보 및 자세정보를 이용하는 위성방송수신장치에 관한 것이다.
최근의 이동 환경에서의 위성을 이용한 디지털 방송수신 및 대용량 초고속 멀티미디어 서비스에 대한 요구가 급증하고 있으며, 수많은 위성이 발사되고 있는 현실이다. 이러한 추세에 부응하여 이동형 위성수신 안테나는 수많은 위성으로부터 추적하고자 하는 목표 위성이 맞는지 식별할 필요성을 갖게 된다. 이를 해결하기 위한 종래 기술로는 여러 위성을 안테나가 직접 미리 탐색하고 각각의 상대적인 위치관계를 기억한 후, 기억된 위성간의 상대적인 위치 관계를 이용하여 목표 위성으로 지향할 수 있는 방법이 있다.
하지만, 종래 기술에 의하면, 목표 위성을 식별하기 위한 사전 탐색 작업이 반드시 필요하며, 또한 이동 환경의 변화가 발생하였을 때 그 이동 환경의 변화에 맞춰 기존에 탐색된 목표 위성의 추적을 위한 안테나 지향각 등을 보정해주어야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 모바일 단말의 위성항법정보 및 자세정보를 이용하는 위성방송수신장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이동체에 탑재되는 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법으로서, 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보를 획득하는 단계; 상기 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보에 기초하여, 상기 이동체에 탑재된 위성방송 수신안테나가 상기 목표 방송위성을 지향하기 위한 위성방송 수신안테나의 지향방향을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보 및 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보는, 모바일 단말에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기, 자이로 센서, 나침반에 의해 획득되는, 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 이동체 내에 탑재되는 위성방송수신기 또는 상기 안테나 장치에는, 상기 모바일 단말이 착탈될 수 있는 도킹 스테이션이 구비되고,
상기 모바일 단말은, 상기 도킹 스테이션에 장착되어, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보 및 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보는, 상기 모바일 단말에 내장된 GPS(Global Positioning System) 수신기에 의해 획득될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보는, 상기 모바일 단말에 내장된 자이로 센서 및 나침반에 의해 획득될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 모바일 단말의 위성항법정보 및 자세정보를 이용함으로써, 정지궤도의 방송위성의 위치로의 목표 위성 추적 또는/및 식별을 매우 간편히 그리고 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성방송수신시스템에서의 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법에 관한 순서도.
도 1 및 도 2은 도 1의 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법을 설명하기 위한 참조도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 위성방송수신시스템은 위성방송 수신안테나(미도시) 및 위성방송 수신장치(미도시)를 포함한다.
위성방송 수신안테나(미도시)는, 멀티 위성 신호를 수신할 수 있도록 멀티 LNB(즉, 복수 개의 Low Noise Block Converter)를 포함한다. 위성 방송 수신 안테나는 위성 접시(satellite dish)를 수평 방향에서 회전시켜 안테나 방위각을 조절하기 위한 구성부(즉, 방위각 구동 장치)와, 위성 접시를 수직 방향에서 승강시켜 안테나 고도각을 조절하기 위한 구성부(즉, 고도각 구동 장치)를 포함한다. 이러한 위성방송 수신안테나는 위성방송 수신장치와 신호적으로 커플링되어, 위성방송 수신장치의 제어부(미도시)로부터 전달되는 제어 신호에 따라 안테나 동작이 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 위성방송 수신장치(미도시)는 셋톱 박스 형태의 독립형 단말일 수도 있지만 디스플레이 장치와 결합된 일체형 단말일 수도 있으며, 위성방송 수신 및 재현을 위한 구성(위성신호 수신부(미도시), 위성 식별부(미도시), 영상 및 오디오 처리부 등) 이외에도 본 발명의 목적을 달성하기 위한 특정 구성부를 더 포함한다.
도 1을 참조할 때, 위성방송 수신장치는 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보를 저장하는 메모리(미도시)와, 지향방향 결정부(미도시)를 더 포함한다. 이하, 위 추가 기능에 관해서는 도 1의 순서도의 설명 과정을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 단계 S210에서, 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보를 획득한다. 이때, 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보는 위성방송 수신장치의 메모리에 사전에 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보는 위도/경도/고도 정보를 포함할 수 있다. 또한 이때, 정지궤도 위치 정보가 ECEF 좌표 기준인 경우 이를 ECI 좌표로 변환할 수 있다(단계 S220 참조).
단계 S215에서, 위성방송 수신장치는 이동체 또는 안테나의 현 위치 정보를 획득한다. 이때, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보는, 상기 모바일 단말에 내장된 GPS(Global Positioning System) 수신기에 의해 획득될 수 있다.
이를 위해, 상기 이동체 내에 탑재되는 위성방송수신기 또는 상기 안테나 장치에는, 상기 모바일 단말이 착탈될 수 있는 도킹 스테이션이 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 모바일 단말은, 상기 도킹 스테이션에 장착되어, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 이동체의 위치 정보로서 위도/경도/고도 정보가 획득될 수 있다(단계 S230 참조).
상술한 단계를 통해 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보 및 이동체의 현 위치 정보가 획득되면, 단계 S240에서, 상기 정지궤도 위치 정보와 이동체 또는 안테나의 현 위치 정보에 기초하여 위성방송 수신안테나가 상기 목표 방송위성을 지향하기 위한 예비 지향각도(즉, 잠정 방위각, 잠정 고도각)를 계산한다. 이때, 단계 S240에서 계산되는 예비 지향각도는 국부좌표계 기준에서 계산된 값일 수 있다. 여기서, 국부평면이란, 이동체의 위치 정보에 포함된 고도 정보를 반영할 때 가상으로 설정되는 평지의 평면을 의미한다.
만일 안테나의 현 위치 정보를 획득한 것이 아니라, 이동체의 현 위치 정보가 획득된 경우라면, 단계 S240에서 계산된 예비 지향각도는 이동체의 위치 정보(즉, 이동체 자체의 기준점)를 기준으로 계산된 것이기 때문에, 실제 위성방송 수신안테나의 설치 위치에 맞게 그 값(잠정 방위각, 잠정 고도각)을 보정해줄 필요가 있다. 위와 같은 경우에는, 단계 S250에서, 이동체의 위치 정보를 대변하는 이동체의 기준 위치와 그 이동체에 탑재된 위성방송 수신안테나의 안테나 기준위치 간의 상대적 위치관계를 계산할 수 있다.
또한, 단계 S240에서 계산된 예비 지향각도는 이동체 또는 안테나의 현재의 자세 정보를 반영하지 않은 상태에서의 계산 값이기 때문에 이 또한 보정할 필요가 있다. 따라서 단계 S260에서 이동체 또는 안테나의 현재의 자세 정보를 확인한다. 이러한 자세 정보의 확인은 이동체에 탑재된 위성방송수신기 또는 안테나 장치에 도킹되는 모바일 단말의 자이로 센서 및 나침반 등의 자세 확인을 위한 구성을 통해 확인될 수 있다.
상술한 바와 같이 단계 S260에서 획득된 이동체 자세 정보를 반영하여, 단계 S270에서 실제 안테나의 지향방향인 방위각 및 고도각을 최종 결정한다. 이에 관하여 상세한 예시는 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.
상술한 과정을 통해, 목표 방송위성을 지향하기 위한 안테나의 실제 방위각 및 고도각이 계산되면, 안테나가 그 결정된 지향방향으로 이동되도록(즉, 그 방위각으로 수평방향의 회전동작 및 그 고도각으로 수직방향의 승강동작이 일어나도록) 하는 제어신호를 생성하여, 이러한 제어신호를 위성방송 수신안테나로 전달한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 이동체에 탑재되는 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법으로서,
    목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보를 획득하는 단계; 상기 목표 방송위성의 정지궤도 위치 정보, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보에 기초하여, 상기 이동체에 탑재된 위성방송 수신안테나가 상기 목표 방송위성을 지향하기 위한 위성방송 수신안테나의 지향방향을 결정하는 단계; 및 상기 위성방송 수신안테나가 상기 결정된 지향방향으로 이동되도록 하는 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보 및 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보는, 모바일 단말에 의해 획득되는, 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동체 내에 탑재되는 위성방송수신기 또는 상기 안테나 장치에는, 상기 모바일 단말이 착탈될 수 있는 도킹 스테이션이 구비되고,
    상기 모바일 단말은, 상기 도킹 스테이션에 장착되어, 상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보 및 상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보를 획득하는, 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동체 또는 상기 안테나의 위치 정보는, 상기 모바일 단말에 내장된 GPS(Global Positioning System) 수신기에 의해 획득되는, 위성방송 수신안테나의 지향방향 제어방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동체 또는 상기 안테나의 자세 정보는, 상기 모바일 단말에 내장된 자이로 센서 및 나침반에 의해 획득되는, 위성방송 수신안테나의 지향방법 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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