KR20190002270A - Apparatus for tracking satellite based on active phased array antenna in vehicle and method thereof - Google Patents

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KR20190002270A
KR20190002270A KR1020170164551A KR20170164551A KR20190002270A KR 20190002270 A KR20190002270 A KR 20190002270A KR 1020170164551 A KR1020170164551 A KR 1020170164551A KR 20170164551 A KR20170164551 A KR 20170164551A KR 20190002270 A KR20190002270 A KR 20190002270A
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satellite
tracking
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value
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KR1020170164551A
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조연제
서창용
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주식회사 케이티
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Abstract

The present invention provides an apparatus for tracking a satellite based on an active phased array antenna in a vehicle and a method thereof to constantly provide a noiseless satellite broadcasting service during movement and provide a satellite tracking function which is faster and more accurate than a mechanical method using an existing motor. The method for tracking a satellite comprises: an obtaining step of obtaining a direction estimate value based on step tracking using the active phased array antenna and a direction estimate value based on a sensor using a direction sensor; and a tracking step of tracking a direction of the satellite in a final direction calculated by a linear combination of the obtained direction estimate value based on the step tracking and the obtained direction estimate value based on the sensor.

Description

차량용 능동 위상 배열 안테나 기반 위성 추적 장치 및 방법 {APPARATUS FOR TRACKING SATELLITE BASED ON ACTIVE PHASED ARRAY ANTENNA IN VEHICLE AND METHOD THEREOF}Field of the Invention [0001] The present invention relates to an active phased array antenna based vehicle tracking apparatus and method,

본 발명은 차량용 능동 위상 배열 안테나 기반 위성 추적 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an active phased array antenna based vehicle tracking device and method.

현재의 차량용 위성 방송 서비스는, 도 1에 도시된 바와 같이, 주로 고속 버스와 같은 대형 버스(1)에서 제공되고 있으며, 이 때 위성 방송을 수신하는데 사용되는 위성 방송용 수신 안테나(3)는 버스(1)의 지붕 위에 설치가 되어 차량 내 셋톱 박스(5)(Set-top Box)와 RF(Radio Frequency) 케이블(7)로 연결이 된다. 1, a satellite broadcast receiving antenna 3 used for receiving a satellite broadcast at this time is connected to a bus (not shown) 1) and is connected to the set-top box 5 (set-top box) and RF (radio frequency) cable 7 in the vehicle.

국내의 경우 정지 위성인 무궁화 위성은 적도 상공에 위치하며, 한반도(서울)에서 바라보는 각도는 남쪽 약 45도를 이룬다. 따라서, 위성 방송을 수신하기 위해서는 수신 안테나(3)의 빔 방사 고도각이 항상 45도를 바라보고 있어야 한다.In Korea, the Mugunghwa satellite, which is a geostationary satellite, is located above the equator, and the angle seen from the Korean peninsula (Seoul) is about 45 degrees south. Therefore, in order to receive the satellite broadcast, the beam radiation angle of the receiving antenna 3 should always be at 45 degrees.

한편, 현재의 차량용 상용 위성 방송 수신 안테나(3)의 경우, 주로 도파관 배열 안테나를 사용하고 있으며, 고도각 45도를 지향하기 위해 안테나 패널을 물리적으로 45도 기울여서 제작이 되어 있다. 또한, 수신 안테나(3)에서는 차량 이동 중 변화하는 위성 방향을 자동으로 추적하기 위해 모터를 사용하여 안테나 패널을 회전시켜 방위각을 변경시킨다.On the other hand, current commercial satellite broadcast receiving antenna 3 mainly uses a waveguide array antenna, and the antenna panel is physically tilted by 45 degrees in order to aim at an altitude angle of 45 degrees. The receiving antenna 3 also rotates the antenna panel using a motor to automatically change the azimuth angle in order to automatically track the changing satellite direction during vehicle movement.

이러한 기존 방식에서의 위성 방송 수신 서비스에서는 모터의 사용과 수신 안테나 패널을 기울여야 함으로서 수신 안테나의 두께가 두꺼워지고, 위성을 추적하는 과정에서 소음이 발생한다는 점에서 문제가 있다. 특히, 두께의 경우 현재 상용 수신 안테나가 대략 15cm 정도이기 때문에, 차세대 이동체 탑재용 안테나로 부적합하며, 모터를 제외한 전자식 위성 추적 방식을 기반으로 한 초박형 안테나 제작을 필요로 한다.In the conventional satellite broadcast receiving service, there is a problem in that the use of the motor and the receiving antenna panel must be tilted so that the thickness of the receiving antenna becomes thick and noise is generated in the process of tracking the satellite. In particular, since the current commercial receiving antenna is about 15 cm in thickness, it is unsuitable as a next-generation mobile antenna, and it is necessary to fabricate an ultra-thin antenna based on an electronic satellite tracking system except for a motor.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초박형 안테나인 능동 위상 배열 안테나를 기반으로 이동 중 무소음의 끊임없는 위성 방송 서비스 제공 및 기존의 모터를 이용한 기계식 방법보다 빠르고 정확한 위성 추적 기능 제공이 가능한 차량용 능동 위상 배열 안테나 기반 위성 추적 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention is directed to providing an active phase array antenna for a vehicle capable of providing continuous satellite broadcasting service on a moving basis based on an active phased array antenna as an ultrathin antenna and providing a satellite tracking function faster than a mechanical method using a conventional motor Based satellite tracking device and method.

본 발명의 하나의 특징에 따른 위성 추적 방법은,A satellite tracking method according to one aspect of the present invention includes:

능동 위상 배열 안테나 기반의 위성 추적 장치가 위성을 추적하는 방법으로서, 상기 능동 위상 배열 안테나를 사용한 스텝 트랙킹(step tracking) 기반의 방향 추정값과 방향 센서를 사용한 센서 기반의 방향 추정값을 각각 획득하는 단계; 및 획득되는 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는 단계를 포함한다.A method of tracking a satellite by a satellite tracking device based on an active phased array antenna, comprising: obtaining a direction tracking value based on step tracking using the active phased array antenna and a sensor based direction estimation value using a direction sensor; And tracking the direction of the satellite in a final direction calculated by linearly combining the step-tracking-based direction estimate value obtained and the sensor-based direction estimate value.

여기서, 상기 위성의 방향을 추적하는 단계는, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 미리 설정된 제3 문턱값 이상인지를 판단하는 단계; 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 상기 미리 설정된 제3 문턱값 이상인 경우, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값만을 사용하는 선형 결합을 수행하는 단계, 또는 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 상기 미리 설정된 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값을 사용하는 선형 결합을 수행하는 단계; 및 상기 선형 결합에 의해 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는 단계를 포함한다.The step of tracking the direction of the satellite may include determining whether a difference between the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value is equal to or greater than a preset third threshold value; Performing linear combination using only the step-tracking-based direction estimation value when the difference between the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value is equal to or greater than the preset third threshold value; Performing linear combination using the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value when the difference between the direction estimation value and the sensor-based direction estimation value is smaller than the preset third threshold value; And tracking the direction of the satellite in a final direction calculated by the linear combination.

또한, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값을 사용하는 선형 결합을 수행하는 단계에서, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 각 추정 오차의 표준편차를 최소화하는 선형 결합을 수행한다.In addition, in performing the linear combination using the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value, the standard deviation of the estimation errors of the step-tracking-based direction estimation value and the sensor- Lt; / RTI >

또한, 상기 센서 기반의 방향 추정값 중 방위각 추정값의 오차의 표준편차가 속도 센서에 의해 측정되는 이동체의 속도에 의해 결정된다.In addition, the standard deviation of the error of the azimuth estimation value among the sensor-based direction estimation values is determined by the velocity of the moving object measured by the velocity sensor.

또한, 상기 획득하는 단계 전에, 상기 센서 기반의 방향 추정값을 상기 위성의 초기 방향으로 설정하는 단계; 상기 초기 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값 이상인지를 판단하는 단계; 및 상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 경우 상기 초기 방향의 주변 영역에서 위성 방송 신호의 전력 레벨이 최대가 되는 방향을 찾아서 상기 위성의 방향으로 변경하는 단계를 더 포함하고, 상기 위성의 방향으로 변경하는 단계 후에, 또는 상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제1 문턱값 이상인 경우 상기 획득하는 단계가 수행된다.Also, before the obtaining, setting the sensor-based direction estimate to an initial direction of the satellite; Determining whether a power level of a satellite broadcast signal received from the initial direction is equal to or greater than a preset first threshold value; And if the power level is lower than the preset first threshold value, searching for a direction in which the power level of the satellite broadcast signal becomes the maximum in the surrounding area in the initial direction and changing the direction to the satellite direction, , Or when the power level is equal to or greater than the predetermined first threshold value, the obtaining step is performed.

또한, 상기 위성의 방향을 추적하는 단계 후에, 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 미리 설정된 제2 문턱값 이상인지를 판단하는 단계; 상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값보다 작은 경우 상기 획득하는 단계와 상기 위성의 방향을 추적하는 단계를 반복 수행하면서 반복 수행에 따라 추적되는 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값 이상이 되는지를 판단하는 단계; 상기 반복 수행 회수가 미리 설정된 일정 회수보다 클 때까지 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값 이상이 되지 않는 경우, 전역 탐색을 수행하여 상기 위성의 방향을 추정하는 단계; 및 상기 전역 탐색의 수행에 의해 추정되는 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값 이상이 될 때까지 상기 전역 탐색을 수행하여 상기 위성의 방향을 추정하는 단계를 더 포함하고, 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값 이상인 경우 상기 위상의 방향을 추적하는 단계를 계속 수행한다.Determining whether a power level of a satellite broadcast signal received from a direction of the satellite is equal to or greater than a preset second threshold value after tracking the direction of the satellite; If the power level is lower than the preset second threshold value, repeating the step of obtaining and tracking the direction of the satellite while repeating the power level of the satellite broadcast signal received from the direction of the satellite Determining whether the first threshold value is equal to or greater than the second threshold value; If the power level of the satellite broadcast signal received from the direction of the satellite does not reach the predetermined second threshold value or more until the number of iterations is greater than a preset predetermined number of times, Estimating; And estimating a direction of the satellite by performing the global search until a power level of a satellite broadcast signal received from a direction of the satellite estimated by performing the global search becomes equal to or greater than a preset first threshold value And continuing to track the direction of the phase when the power level of the satellite broadcast signal received from the direction of the satellite is equal to or greater than the preset second threshold value.

또한, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이(

Figure pat00001
)는 다음의 수학식Further, the difference between the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value
Figure pat00001
) Is expressed by the following equation

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서,

Figure pat00003
와
Figure pat00004
는 각각 상기 센서 기반의 고도각 추정값과 방위각 추정값이고,
Figure pat00005
와
Figure pat00006
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각 추정값과 방위각 추정값임에 따라서 산출되고, 상기 선형 결합에 의해 산출되는 최종 방향(
Figure pat00007
,
Figure pat00008
)은 다음의 수학식here,
Figure pat00003
Wow
Figure pat00004
Are the sensor-based altitude angle estimates and the azimuth estimate, respectively,
Figure pat00005
Wow
Figure pat00006
Are calculated based on the altitude angular estimation value and the azimuth estimation value based on the step tracking method, respectively, and are calculated in the final direction calculated by the linear combination
Figure pat00007
,
Figure pat00008
) Is expressed by the following equation

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서,

Figure pat00010
와
Figure pat00011
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 선형 결합에 의해 산출되는 최종 방위각과 고도각이고, c1, c2, c3, c4는 선형 결합을 위한 가중치임에 따라 산출된다.here,
Figure pat00010
Wow
Figure pat00011
C 1 , c 2 , c 3 , and c 4 are weight values for linear combination, respectively, and the final azimuth and altitude angles are calculated by linear combination of the step-tracking method-based directional estimation value and the sensor- .

또한, 상기 c1과 c3는 다음의 수학식Further, c 1 and c 3 are calculated by the following equations

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서,

Figure pat00013
와
Figure pat00014
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 방위각 추정값 오차의 표준편차와 상기 센서 기반의 방위각 추정값 오차의 표준편차이고,
Figure pat00015
와
Figure pat00016
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각 추정값 오차의 표준편차와 상기 센서 기반의 고도각 추정값 오차의 표준편차임에 따라서 산출되고, 상기 c2와 c4는 다음의 수학식here,
Figure pat00013
Wow
Figure pat00014
Are standard deviations of the standard deviation of the azimuth estimate value errors based on the step tracking system and the sensor-based azimuth estimate value errors, respectively,
Figure pat00015
Wow
Figure pat00016
Are calculated according to the standard deviation of the altitude angular error value estimation based on the step tracking system and the standard deviation of the sensor based altitude angular error value, respectively, and c 2 and c 4 are calculated by the following equation

Figure pat00017
Figure pat00017

에 의해 산출된다.Lt; / RTI >

또한, 상기

Figure pat00018
는 다음의 수학식In addition,
Figure pat00018
Is expressed by the following equation

Figure pat00019
Figure pat00019

여기서,

Figure pat00020
은 이동체의 정지 상태에서의 오차 표준편차이고,
Figure pat00021
는 상기 이동체의 이동 중 오차 표준편차의 최대값이며,
Figure pat00022
는 상기 속도 센서에 의해 측정되는 상기 이동체의 속도이고,
Figure pat00023
는 오차의 표준편차가 더 이상 증가하지 않는 지점에서의 속도임에 따라서 산출된다.here,
Figure pat00020
Is an error standard deviation in the stationary state of the moving object,
Figure pat00021
Is the maximum value of the error standard deviation during the movement of the moving object,
Figure pat00022
Is the velocity of the moving object measured by the velocity sensor,
Figure pat00023
Is calculated based on the velocity at the point where the standard deviation of the error no longer increases.

본 발명의 다른 특징에 따른 위성 추적 장치는,According to another aspect of the present invention,

각각 위성 방송 신호 수신이 가능한 복수의 패치 안테나가 일정 단위로 배열되어 형성된 패치 안테나 어레이; 상기 패치 언테나 어레이의 일정 단위마다 수신되는 위성 방송 신호의 위상을 각각 조절하여 위성 방향으로의 빔 조향을 수행하는 복수의 위상 천이기를 포함하는 위상 천이부; 상기 위상 천이부에 의해 위상 조절된 위성 방송 신호를 결합하여 출력하는 결합부; 상기 결합부에 의해 결합되어 출력되는 위성 방송 신호를 증폭하고 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하여 셋톱 박스로 전달하는 저잡음 블록; 및 상기 저잡음 블록에서 출력되는 IF 신호의 전력 레벨과 방향 센서에 의해 측정되는 이동체의 방향을 기반으로 상기 복수의 위상 천이기에서의 위상 조절을 위한 제어를 수행하여 상기 위성의 방향을 추적하는 추적 제어부를 포함하며, 상기 추적 제어부는 상기 패치 안테나 어레이를 사용한 스텝 트랙킹(step tracking) 기반의 방향 추정값과 상기 방향 센서를 사용한 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적한다.A patch antenna array in which a plurality of patch antennas capable of receiving satellite broadcast signals are arranged in a predetermined unit; A phase shifter including a plurality of phase shifters for adjusting a phase of a satellite broadcast signal received for each predetermined unit of the patch antenna or array to perform beam steering in a satellite direction; A combiner for combining and outputting satellite broadcast signals phase-adjusted by the phase shifter; A low noise block for amplifying a satellite broadcast signal combined and output by the combining unit, converting the satellite broadcast signal into an IF (Intermediate Frequency) signal, and transmitting the signal to a set-top box; And a tracking controller for tracking the direction of the satellite by performing control for phase adjustment in the plurality of phase shifters based on a power level of an IF signal output from the low noise block and a direction of a moving object measured by the direction sensor, Wherein the tracking control unit tracks the direction of the satellite in a final direction calculated by linearly combining a step tracking based direction estimation value using the patch antenna array and a sensor based direction estimation value using the direction sensor, do.

여기서, 상기 추적 제어부는, 상기 저잡음 블록에서 출력되는 IF 신호의 전력 레벨을 검출하여 대응되는 전압으로 출력하는 전력 검출기; 상기 전력 검출기에서 출력되는 전압을 대응되는 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및 상기 아날로그-디지털 변환기에 의해 변환된 디지털 신호, 상기 방향 센서에 의해 측정되는 방향에 기초하여 상기 위성의 방향을 추적하는 제어기를 포함한다.Here, the tracking control unit may include: a power detector for detecting a power level of an IF signal output from the low-noise block and outputting the detected power level to a corresponding voltage; An analog-to-digital converter for converting the voltage output from the power detector into a corresponding digital signal; And a controller for tracking the direction of the satellite based on the digital signal converted by the analog-to-digital converter, and the direction measured by the direction sensor.

또한, 상기 제어기는, 상기 아날로그-디지털 변환기에 의해 변환된 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값 및 제2 문턱값과의 비교를 수행하고 비교 결과를 전력 레벨 판단 결과로서 출력하는 전력 레벨 판단부; 상기 위상 천이부를 통한 위상 조절을 수행하여 위성 방향의 주변 영역의 방향에서 신호의 세기가 최대가 되는 방향을 찾는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 조정을 수행하는 스텝 트랙킹 수행부; 상기 방향 센서에 의해 측정되는 방향각을 획득하는 센서값 획득부; 상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과를 사용하여 상기 저잡음 블록에서 출력되는 IF 신호의 정상 상태를 판단하는 정상 상태 판단부; 및 상기 정상 상태 판단부에서의 판단 결과 상기 IF 신호가 정상 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 상기 IF 신호가 정상 상태가 되도록 상기 위상 천이부의 위상 조절을 수행하고나, 또는 상기 IF 신호가 정상 상태인 것으로 판단되는 경우 상기 스텝 트랙킹 수행부에 의해 추정되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 상기 센서값 획득부에 의해 추정되는 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는 선형 결합부를 포함한다.Also, the controller may perform a comparison between a first threshold value and a second threshold value, the power level corresponding to the digital signal converted by the analog-to-digital converter, and output the comparison result as a power level determination result A power level determination unit; A step tracking unit performing a phase adjustment through the phase shift unit to perform a direction tracking based on a step tracking method for finding a direction in which a signal intensity becomes maximum in a direction of a peripheral region in a satellite direction; A sensor value acquiring unit for acquiring a direction angle measured by the direction sensor; A steady state determination unit for determining a steady state of an IF signal output from the low noise block using a power level determination result determined by the power level determination unit; And when the IF signal is determined to be in a non-steady state as a result of the determination in the steady-state determination unit, performing phase adjustment of the phase shifter such that the IF signal is in a steady state, The direction of the satellite is tracked in a final direction calculated by linearly combining the step-tracking method-based direction estimation value estimated by the step tracking performing unit and the sensor-based direction estimation value estimated by the sensor value obtaining unit And a linear coupling portion.

또한, 상기 정상 상태 판단부는, 상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 전력 레벨이 미리 설정된 제2 문턱값보다 작은 것으로 판단되는 경우 상기 IF 신호가 정상 상태가 아닌 것으로 판단하고, 상기 선형 결합부는, 상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 것으로 판단되어 상기 정상 상태 판단부에 의해 정상 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 설정된 위성 방향의 주변 영역에서 전력 레벨이 최대가 되는 방향을 찾아서 상기 위성의 방향으로 재설정하거나, 또는 상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값보다 작은 것으로 판단되어 상기 정상 상태 판단부에 의해 정상 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 전역 탐색을 수행하여 상기 위성의 방향을 추정한다.The steady state determination unit may determine that the power level corresponding to the digital signal is lower than a predetermined first threshold value as a result of the determination of the power level determined by the power level determination unit, And determines that the IF signal is not in a normal state when it is determined that the IF signal is smaller than the second threshold value, Is determined to be smaller than the predetermined first threshold value and is determined not to be a normal state by the steady-state determination unit, a direction in which the power level is maximized in the set satellite direction is searched for, Or the power level judged by the power level judging unit However result, when the power level is determined to be smaller than the preset second threshold value 2, it is determined that a non-steady state by the steady-state determination unit, to perform a full search to estimate the direction of the satellite.

또한, 상기 전역 탐색을 수행하는 동안, 상기 선형 결합부는 상기 센서값 획득부로부터 추정되는 상기 위성의 방향을 통해 상기 IF 신호가 정상 상태로 복귀하였는지를 판단하고, 상기 IF 신호가 정상 상태로 복귀한 것으로 판단되는 경우 상기 전역 탐색을 종료한다.Also, during the global search, the linear combination unit determines whether the IF signal returns to the normal state through the direction of the satellite estimated from the sensor value acquisition unit, and when the IF signal returns to the normal state If so, the global search is terminated.

또한, 상기 정상 상태 판단부는, 상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값이상인 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 전력 레벨이 미리 설정된 제2 문턱값 이상인 것으로 판단되는 경우 상기 IF 신호가 정상 상태인 것으로 판단하고, 상기 선형 결합부는 상기 스텝 트랙킹 수행부에 의해 추정되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 상기 센서값 획득부에 의해 추정되는 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적한다.The steady-state determination unit may determine that the power level corresponding to the digital signal is greater than or equal to a predetermined first threshold value as a result of the determination of the power level determined by the power level determination unit, The linear combination unit determines that the IF signal is in a normal state when it is determined that the IF signal is equal to or greater than the second threshold value and the linear combination unit estimates the IF signal based on the step- The direction of the satellite is tracked in the final direction calculated by linearly combining the sensor-based direction estimates.

본 발명의 실시예에 따르면, 센서와 스텝 트랙킹 방식을 결합하여 위성 방향을 추정함으로써, 초박형 안테나인 능동 위상 배열 안테나를 기반으로 이동 중 무소음의 끊임없는 위성 방송 서비스 제공 및 기존의 모터를 이용한 기계식 방법보다 빠르고 정확한 위성 추적 기능 제공이 가능하다. According to the embodiment of the present invention, by estimating the satellite direction by combining the sensor and the step tracking method, it is possible to provide continuous satellite broadcasting service on the basis of the active phased array antenna, which is an ultrathin antenna, Faster and more accurate satellite tracking is available.

또한, 초박형 안테나를 통해 차량용 위성 방송 서비스가 가능하게 됨으로써, 위성 기반 미디어 시장을 승용차에까지 확대가 가능하고, 또한, 5G 안테나를 통합을 고려하여 추후 5G 통합 기반의 Connected Car 비즈니스 창출에 기여할 수 있다.In addition, satellite-based broadcasting service through the use of ultra-thin antennas makes it possible to extend the satellite-based media market to passenger cars. In addition, considering integration of 5G antennas, it can contribute to the creation of 5G integrated-based connected car business.

도 1은 일반적인 차량용 위성 방송 수신 시스템의 개략적인 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 장치의 개략적인 구성 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 추적 제어부의 구체적인 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 스텝 트랙킹 기반 방향 추정값과 센서 기반 방향 추정값의 결합을 통한 최종 위성 방향 추정 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 6은 도 3에 도시된 제어기의 구체적인 구성 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a general satellite broadcast receiving system for a vehicle.
2 is a schematic block diagram of a satellite tracking device according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed block diagram of the tracking control unit shown in FIG.
4 is a schematic flow chart of a satellite tracking method according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic flowchart of a final satellite direction estimation method by combining the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value shown in FIG.
FIG. 6 is a specific configuration block diagram of the controller shown in FIG. 3. FIG.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 능동 위상 배열 안테나 기반 위성 추적 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a vehicle tracking apparatus based on an active phased array antenna according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 장치의 개략적인 구성 블록도이다.2 is a schematic block diagram of a satellite tracking device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 장치(10)는 패치 안테나 어레이(patch antenna array)(100), 저잡음 증폭부(200), 위상 천이부(300), 결합부(400), 저잡음 블록(Low Noise Block, LNB)(500) 및 추적 제어부(600)를 포함한다. 여기서, 도 1에 도시된 위성 추적 장치(100)은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도 1과 다르게 구성될 수도 있다. 2, the satellite tracking device 10 according to the embodiment of the present invention includes a patch antenna array 100, a low noise amplifier 200, a phase shifter 300, A low noise block (LNB) 500, and a tracking control unit 600. The low- Since the satellite tracking device 100 shown in FIG. 1 is only one embodiment of the present invention, the present invention is not limited to FIG. 1, .

위성 추적 장치(10)가 추적하는데 사용되는 위성 방송 신호를 수신하는 수신 경로상 가장 첫 부분은 순수 안테나 부분으로 이 안테나 부분을 초박형으로 제작하기 위해 패치 안테나 배열(100)의 구조를 사용한다. 일반적으로 위성 방송 신호를 수신하기 위해서는 고도각 45도 기준 24 dBi이상의 안테나 이득 확보가 필요하므로, 이를 만족하기 위해 패치 안테나 배열(100)에서는 보통 수백개의 패치 안테나가 배열될 수 있다. The very first part of the reception path for receiving the satellite broadcasting signal used for tracking by the satellite tracking device 10 uses a structure of the patch antenna array 100 to fabricate the antenna part as a pure antenna part. Generally, in order to receive a satellite broadcast signal, it is necessary to secure an antenna gain of 24 dBi or more based on an altitude angle of 45 degrees. Hence, several hundred patch antennas may be arranged in the patch antenna array 100 in order to satisfy the antenna gain.

한편, 패치 안테나 배열(100)은 다수의 패치 안테나 하나하나가 각각 상이한 위상의 신호를 수신할 수 있도록 배열된 형태인 능동 위상 배열 안테나 기반의 안테나 배열이다.The patch antenna array 100 is an active-phased array antenna-based antenna array in which each of a plurality of patch antennas is arranged to receive signals of different phases.

따라서, 패치 안테나 배열(100)은 각각 패치 단위 또는 부배열 단위 마다 위성 방송 신호를 수신하여 저잡음 증폭부(200)로 출력할 수 있다. 이 때, 패치 안테나 배열(100)을 통해 수신되어 출력되는 신호는 RF(Radio Frequency) 신호에 해당된다.Accordingly, the patch antenna array 100 can receive the satellite broadcast signal for each patch unit or subarray unit and output it to the low noise amplifier 200. At this time, the signal received and output through the patch antenna array 100 corresponds to an RF (Radio Frequency) signal.

저잡음 증폭부(200)는 다수의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 포함하며, 패치 안테나 배열(100)을 통해 수신된 미약한 위성 방송 신호인 RF 신호를 증폭하여 위상 천이부(300)로 출력한다. 이러한 저잡음 증폭부(200)는 수신 안테나 시스템인 패치 안테나 배열(100)의 이득 효율을 높여주는 역할을 한다. 또한, 저잡음 증폭부(200)에 포함되는 저잡음 증폭기의 개수는 패치 안테나 배열(100) 내의 패치 단위 또는 부배열 단위의 개수에 의해 결정될 수 있다.The low noise amplifier 200 includes a plurality of low noise amplifiers (LNAs) and amplifies RF signals, which are weak satellite broadcast signals received through the patch antenna array 100, to the phase shifter 300 Output. The low noise amplifier 200 enhances the gain efficiency of the patch antenna array 100, which is a receiving antenna system. Further, the number of low-noise amplifiers included in the low-noise amplifier 200 may be determined by the number of patch units or subarray units in the patch antenna array 100.

위상 천이부(300)는 다수의 위상 천이기(Phase Shifter, PS)를 포함하며, 다수의 위상 천이기는 저잡음 증폭부(200)의 저잡음 증폭기에서 출력되는 RF 신호의 위상을 조절하여 위성 방향으로의 빔 조향이 수행될 수 있도록 한다. 이 때, 위상 천이부(300) 내에 포함된 다수의 위상 천이기 각각 서로 상이한 위상 조절을 수행할 수 있다. 이러한 위상 조절은 추적 제어부(600)로부터의 제어 신호에 따라 수행되며 이 때의 제어 신호는 추적 제어부(600)와 위상 천이부(300) 사이의 디지털 인터페이스(예를 들어, SPI(Serial Perihperal Interface))(800)를 통해 전달될 수 있다. 또한, 위상 천이부(300) 내에 포함되는 위상 천이기의 개수는 저잡음 증폭부(200) 내에 포함된 저잡음 증폭기의 개수에 일대일 대응되도록 결정된다.The phase shifter 300 includes a plurality of phase shifters (PS), and the plurality of phase shifters adjust the phase of the RF signal output from the low noise amplifier of the low noise amplifier 200, So that beam steering can be performed. At this time, a plurality of phase shifters included in the phase shifter 300 may perform different phase adjustments. This phase adjustment is performed in accordance with a control signal from the tracking control unit 600 and the control signal is transmitted to a digital interface (for example, SPI (Serial Peripheral Interface) between the tracking control unit 600 and the phase shifter 300, (800). ≪ / RTI > In addition, the number of phase shifters included in the phase shifter 300 is determined to correspond one-to-one with the number of low-noise amplifiers included in the low-noise amplifier 200.

결합부(400)는 위상 천이부(300)의 다수의 위상 천이기 각각에 의해 위상 조절된 위성 방송 신호, 즉 RF 신호들을 서로 더하여 출력함으로서 빔 형성 이득이 얻어질 수 있도록 한다.The combining unit 400 outputs a satellite broadcasting signal, i.e., RF signals, phase-adjusted by each of a plurality of phase shifters of the phase shifter 300, to output a beam forming gain.

저잡음 블록(500)은 결합부(400)에서 출력되는 RF 신호인 위성 방송 신호를 증폭하고 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하여 셋톱 박스(700)로 출력한다. 여기서, 저잡음 블록(500)은 저잡음 변환기(Low Noise Converter, LNC) 또는 저잡읍 다운컨버터(Low Noise Downconverter, LND)라고도 지칭한다. 일반적으로, 저잡음 블록(500)은 저잡음 증폭기, 주파수 믹서(frequency mixer), 로컬 오실레이터(local oscillator) 및 IF 증폭기(IF amplifier)로 구성될 수 있다. The low noise block 500 amplifies the satellite broadcast signal, which is an RF signal output from the combiner 400, and converts the amplified satellite broadcast signal into an IF (Intermediate Frequency) signal to output it to the set-top box 700. Here, the low-noise block 500 is also referred to as a low noise converter (LNC) or a low noise downconverter (LND). Generally, the low-noise block 500 may comprise a low-noise amplifier, a frequency mixer, a local oscillator, and an IF amplifier.

추적 제어부(600)는 저잡음 블록(500)으로부터 IF 신호인 위성 방송 신호를 전달받아서 위상 방송 신호의 전력 레벨과 방향 센서 및 속도 센서에 의해 감지되는 센서 신호를 기반으로 위상 천이부(300)에 포함된 다수의 위상 천이기에서의 위상 조절을 위한 제어를 수행함으로써 위성 추적 장치(10)가 위성을 추적할 수 있도록 한다. 여기서, 추적 제어부(600)는 외부로부터 전원을 공급받아서 저잡음 증폭부(200), 위상 천이부(300), 결합부(400) 및 저잡음 블록(500)으로 필요한 전원을 공급한다.The tracking control unit 600 receives the satellite broadcasting signal, which is an IF signal, from the low-noise block 500, and outputs the satellite broadcasting signal to the phase shifting unit 300 based on the power level of the phase broadcasting signal and the sensor signal sensed by the direction sensor and the speed sensor. So that the satellite tracking device 10 can track the satellite by performing control for phase adjustment in the plurality of phase shifters. The trace control unit 600 receives external power and supplies necessary power to the low noise amplifier 200, the phase shifter 300, the coupling unit 400 and the low noise block 500.

도 3은 도 2에 도시된 추적 제어부(600)의 구체적인 구성 블록도이다.3 is a detailed block diagram of the tracking control unit 600 shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 추적 제어부(600)는 전력 검출기(610), 아날로그-디지털 변환기(ADC, Analog to Digital Converter)(620), 방향 센서(Orientation Sensor)(630), 속도 센서(Speed Sensor)(640) 및 제어기(650)를 포함한다. 3, the tracking control unit 600 includes a power detector 610, an analog-to-digital converter (ADC) 620, an orientation sensor 630, a speed sensor Sensor 640 and a controller 650.

전력 검출기(610)는 저잡음 블록(500)에서 출력되는 IF 신호인 위성 방송 신호의 전력 레벨을 검출하여 대응되는 전압으로 아날로그-디지털 변환기(620)로 출력한다. 이 때, 전력 검출기(610)에서 아날로그-디지털 변환기(620)로 출력되는 전압은 아날로그 전압이다.The power detector 610 detects the power level of the satellite broadcast signal, which is the IF signal output from the low-noise block 500, and outputs the detected power level to the analog-to-digital converter 620 at a corresponding voltage. At this time, the voltage output from the power detector 610 to the analog-to-digital converter 620 is an analog voltage.

아날로그-디지털 변환기(620)는 전력 검출기(610)에서 출력되는 아날로그 전압을 대응되는 디지털 신호로 변환하여 제어기(650)로 출력한다.The analog-to-digital converter 620 converts the analog voltage output from the power detector 610 into a corresponding digital signal and outputs the converted digital signal to the controller 650.

방향 센서(630)는 위성 추적 장치(10)가 향하는 방위각 및 고도각을 추정하여 제어기(650)로 전달한다. 구체적으로, 방향 센서(630)는 위성 추적 장치(100)의 패치 안테나 어레이(100)가 향하는 방위각 및 고도각을 추정한다.The direction sensor 630 estimates the azimuth and altitude of the satellite tracking device 10 and transmits the azimuth and elevation angle to the controller 650. [ Specifically, the direction sensor 630 estimates the azimuth and elevation angles of the satellite tracking device 100 to which the patch antenna array 100 is directed.

속도 센서(640)는 위성 추적 장치(10)가 탑재된 이동체, 예를 들어 차량의 속도를 측정하여 제어기(650)로 전달한다.The speed sensor 640 measures the speed of a moving object, for example, a vehicle on which the satellite tracking device 10 is mounted, and transmits it to the controller 650.

제어기(650)는 안테나 어레이(100)가 전기적으로 위성 방향을 지향할 수 있도록 방위각 및 고도각 변화량 값들을 계산하고 위상 천이부(300)에 해당 디지털 컨트롤 신호를 전달한다.The controller 650 calculates azimuth angle and elevation angle variation values and directs the corresponding digital control signals to the phase shifter 300 so that the antenna array 100 can be electrically oriented in the satellite direction.

구체적으로, 제어기(650)는 아날로그-디지털 변환기(620)로부터 전달되는 위성 방송 신호의 전력 레벨, 방향 센서(630)에 의해 추정되는 방위각 및 고도각, 그리고 속도 센서(640)에 의해 측정되는 속도에 기초하여 위성의 방향을 실시간으로 추정하고, 추정된 방향으로 안테나의 빔이 조향될 수 있도록 디지털 인터페이스(800)를 통해 위상 천이부(300)에 포함된 위상 천이기들의 각 위상 천이값을 일정 주기, 예를 들어 수 ms 단위로 조정한다. 실시예에서, 제어기(650)는 전용의 하드웨어 장치, 예를 들어, FPGA(Field Programmable Gate Array), MUC(Micro Controller Unit) 등에 의해 구현될 수 있다.Specifically, the controller 650 controls the power level of the satellite broadcast signal transmitted from the analog-to-digital converter 620, the azimuth and elevation angle estimated by the direction sensor 630, and the velocity And the phase shift value of the phase shifters included in the phase shifter 300 through the digital interface 800 is adjusted to be constant (i.e., constant) in order to allow the beam of the antenna to be steered in the estimated direction, The period is adjusted, for example, by several milliseconds. In an embodiment, the controller 650 may be implemented by a dedicated hardware device, for example, a field programmable gate array (FPGA), a microcontroller unit (MUC), or the like.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 장치(10)가 위성을 추적하는 방법에 대해 설명한다. 구체적으로, 위성 추적 장치(10)의 위성 추적 방법은 추적 제어부(600) 내의 제어기(650)가 위성 방송 신호의 전력 레벨, 방향 센서(630)에 의해 추정되는 방위각 및 고도각, 그리고 속도 센서(640)에 의해 측정되는 속도를 기반으로 위상 천이부(300) 내의 위상 천이기들에 대한 위상 제어에 의해 수행될 수 있다.Hereinafter, a method of tracking a satellite by the satellite tracking device 10 according to an embodiment of the present invention will be described. Specifically, the satellite tracking method of the satellite tracking device 10 may be implemented in such a way that the controller 650 in the tracking controller 600 controls the power level of the satellite broadcasting signal, the azimuth and altitude angles estimated by the direction sensor 630, 640 based on the speeds measured by the phase shifters 300,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 방법의 개략적인 흐름도이다. 여기서, 도 4에 도시된 위성 추적 방법은 추적 제어부(650) 내의 제어기(650)에 의해 수행된다. 또한, 도 2 및 도 3을 참조하여 패치 안테나 어레이(100), 저잡음 증폭부(200), 위상 천이부(300), 결합부(400), 저잡음 블록(500) 및 추적 제어부(600)에 관하여 설명된 내용은 도 4에 도시된 위성 추적 방법에도 적용될 수 있다.4 is a schematic flow chart of a satellite tracking method according to an embodiment of the present invention. Here, the satellite tracking method shown in FIG. 4 is performed by the controller 650 in the tracking control unit 650. 2, 3, and 4, the patch antenna array 100, the low noise amplifier 200, the phase shifter 300, the coupling unit 400, the low noise block 500 and the tracking control unit 600 The description can also be applied to the satellite tracking method shown in Fig.

도 4를 참조하면, 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 장치(10)에 전원이 공급되고 또한 셋톱 박스(700)의 전원이 켜지면, 제어기(650)는 초기 상태에서 방향 센서(630)로부터 추정되는 센서 값, 즉 방위각 및 고도각을 위성 방향의 초기값으로 설정한다(S100).4, when power is supplied to the satellite tracking device 10 according to the embodiment of the present invention and the set-top box 700 is powered on, the controller 650 controls the direction sensor 630 The azimuth angle and the altitude angle are set as initial values in the satellite direction (S100).

그 후, 이하의 단계들에서 사용될 카운트값을 초기화한다(S110). 예를들어, 카운트값이 0으로 초기화된다.Then, a count value to be used in the following steps is initialized (S110). For example, the count value is initialized to zero.

다음 상기 단계(S100)에서 설정된 위성 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨(P)을 측정하고(S120), 측정된 전력 레벨(P)이 제1 문턱값, 즉

Figure pat00024
이상인지를 판단한다(S130). 여기서, 제1 문턱값
Figure pat00025
는 스텝 트랙킹(step tracking) 방식을 통해 수신 신호의 전력 레벨의 최대 지점을 찾아갈 수 있는 중간 문턱값을 의미한다. 또한, 제1 문턱값
Figure pat00026
의 물리적 의미는 전체 방향에 대한 수신 전력 레벨 빔 패턴에서 사이드 로브(side lobe)의 최대 값에 약간의 마진을 더한 값이며, 이 값보다 수신 전력 레벨이 크다면 현재의 빔 방향이 수신 빔 패턴의 메인 로브(main lobe)에 해당한다는 것을 알 수 있고, 메인 로브에서는 스텝 트랙킹 방식을 통해 수신 빔 패턴의 최대값을 찾아갈 수 있다. 여기서, 스텝 트랙킹 방식은 수신 신호의 전력 레벨을 기반으로 신호의 세기가 최대가 되는 지점을 적응적으로 업데이트해주는 방식이며, 현재 시점에서 지향하고 있는 방향의 상하좌우 방향의 수신 레벨을 지속적으로 비교함으로써 동작한다. 이 때, 지향 방향 주변 영역에서 신호의 세기가 최대가 되는 방향으로 지향 방향을 조정할 때, 예를 들어 지향 방향을 기준으로 ㅁ1도씩 조정하면서 전력이 최대가 되는 방향을 검출하되 주변 영역에서 작은 영역, 예를 들어 지향 방향을 기준으로 ㅁ10도 내의 영역으로 한정하는 등의 방식이다.Next, the power level P of the satellite broadcast signal received from the satellite direction set in the step S100 is measured (S120), and the measured power level P is set to a first threshold value
Figure pat00024
(S130). Here, the first threshold value
Figure pat00025
Means an intermediate threshold value capable of finding the maximum point of the power level of the received signal through a step tracking method. Further, the first threshold value
Figure pat00026
Is a value obtained by adding a slight margin to the maximum value of the side lobe in the received power level beam pattern for all directions and if the received power level is higher than this value, It can be seen that the main lobe corresponds to the main lobe, and in the main lobe, the maximum value of the reception beam pattern can be found through the step tracking method. The step tracking method is a method of adaptively updating a point at which the intensity of the signal becomes maximum based on the power level of the received signal and continuously comparing the reception levels in the vertical, . In this case, when adjusting the direction of the signal in the direction of the maximum signal intensity in the region surrounding the direction, for example, by adjusting the direction by 1 degree with respect to the direction of the direction, , For example, a region within 10 degrees from the direction of the reference.

만약 측정된 전력 레벨(P)이 제1 문턱값

Figure pat00027
보다 작다면 현재 추정된 위성 방향이 메인 로브에 해당하지 않고 사이드 로브에 해당하므로 초기값 주변 영역, 예를 들어 초기값 주변 ㅁ10도 영역에서 전력이 최대가 되는 방향을 찾아서 해당 방향을 위성 방향의 초기값을 변경한다(S140).If the measured power level P is less than the first threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00027
The current estimated satellite direction does not correspond to the main lobe but corresponds to the side lobe. Therefore, the direction in which the power is maximized in the region around the initial value, for example, the initial value around 10 degrees, The initial value is changed (S140).

그러나, 측정된 전력 레벨(P)이 제1 문턱값 이상인 경우에는 현재 추정된 위성 방향이 메인 로브에 해당한다. However, if the measured power level P is less than the first threshold < RTI ID = 0.0 > , The currently estimated satellite direction corresponds to the main lobe.

따라서, 측정된 전력 레벨(P)이 제1 문턱값

Figure pat00029
이상인 경우 또는 상기 단계(S140)에 의해 초기값이 변경된 후에는 스텝 트랙킹 방식 기반으로 방향 추정값을 획득하고 또한 센서 기반으로 방향 추정값을 획득한다(S150). 구체적으로, 스텝 트랙킹 방식 기반으로 추정되는 방향각과 고도각을 획득하고, 센서 기반으로 추정되는 방향각과 고도각을 획득한다.Thus, if the measured power level P is less than the first threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00029
Or after the initial value is changed by the step S140, the direction estimation value is acquired based on the step tracking method and the direction estimation value is acquired based on the sensor (S150). Specifically, the direction and altitude angles estimated based on the step tracking method are acquired, and the direction angles and elevation angles estimated based on the sensors are obtained.

그 후, 상기 단계(S150)에서 획득되는 스텝 트랙킹 기반 방향 추정값과 센서 기반 방향 추정값을 결합하여 획득되는 위성 방향을 최종 위성 방향으로 업데이트한다(S160). 구체적으로, 스텝 트랙킹 방식 기반으로 추정되어 획득되는 방향각과 고도각과, 센서 기반으로 추정되어 획득되는 방향각과 고도각을 서로 결합하여 최종적으로 위성 방향을 추정하여 업데이트한다. Thereafter, the satellite direction obtained by combining the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value obtained in step S150 is updated to the final satellite direction (S160). Specifically, the direction angle and the altitude angle obtained by estimating based on the step tracking system, the direction angle obtained by estimating based on the sensor, and the altitude angle are combined with each other to finally estimate and update the satellite direction.

이와 같이, 상기 단계(S160)에서 센서와 스텝 트랙킹 방식을 결합하여 위성 방향을 추정함으로써 보다 정밀한 위성 추적이 가능해진다. 상기 단계(S160)에 대해서는 추후 구체적으로 설명한다.In this manner, more precise satellite tracking is possible by estimating the satellite direction by combining the sensor and the step tracking method in step S160. The step (S160) will be described later in detail.

다음, 상기 단계(S160)에서 업데이트된 위성 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨(P)을 측정하고(S170), 측정된 전력 레벨(P)이 제2 문턱값, 즉

Figure pat00030
이상인지를 판단한다(S180). 여기서, 제2 문턱값
Figure pat00031
는 방송 수신이 가능한 신호의 전력 레벨을 의미한다. Next, the power level P of the satellite broadcast signal received from the satellite direction updated in step S160 is measured (S170). If the measured power level P is equal to the second threshold value, that is,
Figure pat00030
(S180). Here, the second threshold
Figure pat00031
Means a power level of a signal that can be broadcasted.

만약 측정된 전력 레벨(P)이 제2 문턱값

Figure pat00032
이상인 경우에는 방송 수신이 가능한 상태의 위성 방향이므로 상기 단계(S150)에서의 스텝 트랙킹 방식 기반 방향 추정값 획득 및 센서 기반 방향 추정값 획득 후에 상기 단계(S160)에서의 센서와 스텝 트랙킹 방식 기반의 추정값들의 결합을 통한 위성 방향 추정을 적응적으로 계속 수행하기 위해 카운트 값을 초기화한다(S190).If the measured power level P is less than the second threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00032
, It is determined that the combination of the sensor and the step tracking method based estimation values in step S160 after obtaining the step-tracking method-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value in step S150, And the count value is initialized in order to adaptively continue the satellite direction estimation through the antenna (S190).

그러나, 측정된 전력 레벨(P)이 제2 문턱값

Figure pat00033
보다 작은 경우에는 위성 방향 추정 중에 이상 상태가 발생된 경우이므로 카운트 값의 증가(S200) 후 상기 단계(S150, S160)에 따른 위성 방향 추정을 반복 수행하면서 이상 상태가 얼마나 지속되는지를 카운트한다. 이 때의 상기 단계(S150, S160)의 반복 수행은 카운트 값이 N(N은 1 이상의 자연수임) 이하(S210)인 동안 지속된다.However, if the measured power level P is less than the second threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00033
It is determined that the abnormal state has occurred during the satellite direction estimation. Therefore, after the increase of the count value (S200), the satellite direction estimation according to the steps S150 and S160 is repeated to count how long the abnormal state lasts. The repetition of steps S150 and S160 at this time is continued while the count value is equal to or smaller than N (N is a natural number equal to or greater than 1) (S210).

그러나, 카운트 값이 N보다 큰 경우에는 상기 단계(S150, S160)의 반복 수행에도 불구하고 위성 방향 추정이 제대로 이루어지지 않는 이상 상태, 예를 들어 장애물 발생 등의 상황이 지속되고 있는 상황이므로, 이 경우에는 전역 탐색(Full Search)을 수행하여 위성 방향을 추정하되 중간에 일정 시간 주기 또는 수시로 센서 기반으로 추정되는 위성 방향을 통해 장애물을 통과하였는지의 여부를 확인한다(S220).However, if the count value is larger than N, the abnormal situation in which the satellite direction estimation is not performed properly, for example, the occurrence of the obstacle is continued despite the repetition of the steps S150 and S160. In step S220, a full search is performed to estimate the satellite direction. In step S220, it is determined whether the satellite has passed through the obstacle in a predetermined time period or a sensor direction based on the sensor.

이와 같은 전역 탐색을 통해 추정되는 위성 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨(P)을 측정하고(S230), 측정된 전력 레벨(P)이 제1 문턱값

Figure pat00034
이상인지를 판단한다(S240).The power level P of the satellite broadcast signal received from the satellite direction estimated through the global search is measured (S230). If the measured power level P is less than the first threshold value
Figure pat00034
(S240).

만약 측정된 전력 레벨(P)이 제1 문턱값

Figure pat00035
이상이라면 전역 탐색을 통해 또는 센서 기반의 추정에 의해 장애물 통과가 확인된 후라서 위성 방향이 메인 로브에 해당되므로, 상기 단계(S160)에서의 센서와 스텝 트랙킹 방식 기반의 추정값들의 결합을 통한 위성 방향 추정을 적응적으로 계속 수행하기 위해 카운트 값을 초기화한 후(S250) 상기 단계(S160)를 계속 수행한다.If the measured power level P is less than the first threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00035
The satellite direction corresponds to the main lobe after the passage of the obstacle is confirmed by the global search or the sensor-based estimation. Therefore, the satellite direction is the main lobe, and the satellite direction through the combination of the sensor and the step- In order to continue the estimation adaptively, the count value is initialized (S250) and then the step S160 is continued.

한편, 도 4에 도시된 방법은 위성 추적 장치(10)로 공급되는 전원이 차단되는 경우에 종료될 것이다.On the other hand, the method shown in Fig. 4 will be terminated when the power supplied to the satellite tracking device 10 is cut off.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 센서와 스텝 트랙킹 방식을 결합하여 위성 방향을 추정함으로써, 초박형 안테나인 능동 위상 배열 안테나를 기반으로 이동 중 무소음의 끊임없는 위성 방송 서비스 제공 및 기존의 모터를 이용한 기계식 방법보다 빠르고 정확한 위성 추적 기능 제공이 가능하다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the satellite direction can be estimated by combining the sensor and the step tracking method, thereby providing continuous satellite broadcasting service on the basis of the active phased array antenna, which is an ultrathin antenna, It is possible to provide faster and more accurate satellite tracking than mechanical methods.

이하, 상기한 단계(S160)에서 스텝 트랙킹 기반 방향 추정값과 센서 기반 방향 추정값을 결합하여 획득되는 위성 방향을 최종 위성 방향으로 업데이트하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the process of updating the satellite direction acquired by combining the step-tracking-based directional estimation value and the sensor-based directional estimation value in the last satellite direction will be described in detail.

도 5는 도 4에 도시된 스텝 트랙킹 기반 방향 추정값과 센서 기반 방향 추정값의 결합을 통한 최종 위성 방향 추정 방법의 개략적인 흐름도이다.5 is a schematic flowchart of a final satellite direction estimation method by combining the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value shown in FIG.

도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 단계(S150)에서 획득되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 차이

Figure pat00036
가 제3 문턱값
Figure pat00037
이상인지를 비교한다(S161). 여기서, 제3 문턱값
Figure pat00038
는 이상 상태 발생, 예를 들어 장애물이 있는지의 여부를 판단하는 기준이 되는 값으로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 5, the difference between the step-tracking method-based direction-estimating value and the sensor-based direction-estimating value obtained in step S150 shown in FIG.
Figure pat00036
Lt; / RTI >
Figure pat00037
(S161). Here, the third threshold
Figure pat00038
May be set to a value that becomes a reference for determining occurrence of an abnormal condition, for example, whether there is an obstacle.

상기한 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 차이

Figure pat00039
는 다음의 [수학식 1]에 의해 계산될 수 있다.The difference between the step-tracking-based direction-estimating value and the sensor-
Figure pat00039
Can be calculated by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00040
Figure pat00040

여기서,

Figure pat00041
와
Figure pat00042
는 각각 센서 기반의 고도각 추정값과 방위각 추정값이고,
Figure pat00043
와
Figure pat00044
는 각각 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각 추정값과 방위각 추정값이다.here,
Figure pat00041
Wow
Figure pat00042
Are the sensor-based altitude angle estimates and the azimuth estimate, respectively,
Figure pat00043
Wow
Figure pat00044
Are altitude angular and azimuth estimates based on the step tracking method, respectively.

만약 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 차이

Figure pat00045
가 제3 문턱값
Figure pat00046
이상이라면 장애물이 있는 상태에서 위성 방송 신호가 별도의 반사 경로를 따라 수신되고 있음을 의미하므로, 센서 기반의 방향 추정값을 사용하지 않고 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값, 즉 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각과 방위각, 즉
Figure pat00047
와
Figure pat00048
만을 사용하기 위해 가중치 c1과 c3를 1로 설정하고 c2와 c4를 0으로 설정한다. 즉, c1=c3=1, c2=c4=0 으로 설정한다(S162).If the difference between the step-tracking-based and sensor-based direction estimates
Figure pat00045
Lt; / RTI >
Figure pat00046
It means that the satellite broadcasting signal is received along a separate reflection path in the state of an obstacle. Therefore, the direction estimation value based on the step tracking method based on the sensor-based direction estimation value, i.e., the altitude angle and the azimuth angle based on the step tracking method , In other words
Figure pat00047
Wow
Figure pat00048
We set weights c 1 and c 3 to 1 and c 2 and c 4 to zero. That is, c 1 = c 3 = 1 and c 2 = c 4 = 0 are set (S162).

한편, 본 발명의 실시예에서는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값을 결합하여 사용하므로, 이를 [수학식 2]와 같이 나태낼 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the step-tracking-based directional estimation value and the sensor-based directional estimation value are used in combination, which can be expressed as Equation (2).

[수학식 2] &Quot; (2) "

Figure pat00049
Figure pat00049

여기서,

Figure pat00050
와
Figure pat00051
는 각각 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 선형 결합에 의해 산출된 최종 방위각과 고도각이다.here,
Figure pat00050
Wow
Figure pat00051
Are the final azimuth and elevation angles calculated by linear combination of the step-tracking-based and sensor-based direction estimates, respectively.

따라서, 상기 단계(S162)에서와 같이, c1=c3=1, c2=c4=0로 설정되는 경우, 최종 방위각과 고도각은 [수학식 3]과 같이 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값에 의해서만 산출된다.Therefore, if c 1 = c 3 = 1 and c 2 = c 4 = 0 as in step S162, the final azimuth and elevation angles are calculated based on the step tracking method based on Equation (3) It is calculated only by the estimated value.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00052
,
Figure pat00053
Figure pat00052
,
Figure pat00053

그러나, 상기 단계(S161)에서, 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 차이

Figure pat00054
가 제3 문턱값
Figure pat00055
보다 작으면 이상 상태 없이, 예를 들어 장애물 없이 수신 신호의 전력 레벨이 최대가 되는 지점이 위성 방향인 정상 상태를 의미하므로, 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 추정 오차의 표준편차를 최소화하는 최적 선형 결합을 위한 가중치, 즉, c1, c2, c3, c4를 계산한다(S163).However, in step S161, the difference between the step-tracking-method-based direction-direction value and the sensor-
Figure pat00054
Lt; / RTI >
Figure pat00055
The steady state in which the power level of the received signal is maximized without an obstacle is the satellite direction. Therefore, the standard of the estimation error of the step-tracking method-based direction estimation value and the sensor- C 1 , c 2 , c 3 , c 4 for optimal linear combination that minimizes the deviation (S163).

이 때, 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 추정 오차의 표준편차를 최소화하는 최적 선형 결합을 위한 가중치 중 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향각에 적용되는 가중치 c1과 센서 기반의 방향각에 적용되는 가중치 c3는 다음의 [수학식 4]와 같이 계산된다.In this case, the weight c 1 applied to the direction angle based on the step tracking method among the weights for the optimal linear combination that minimizes the standard deviation of the estimation errors of the step tracking method and the sensor-based direction estimation values, The weight c 3 applied to each angle is calculated as shown in the following equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00056
Figure pat00056

여기서,

Figure pat00057
와
Figure pat00058
는 각각 스텝 트랙킹 방식 기반의 방위각 추정값 오차의 표준편차와 센서 기반의 방위각 추정값 오차의 표준편차를 나타내고,
Figure pat00059
와
Figure pat00060
는 각각 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각 추정값 오차의 표준편차와 센서 기반의 고도각 추정값 오차의 표준편차를 나타낸다.here,
Figure pat00057
Wow
Figure pat00058
Represents the standard deviation of the azimuth estimated value error based on the step tracking method and the standard deviation of the sensor based azimuth estimated value error,
Figure pat00059
Wow
Figure pat00060
Represents the standard deviation of the altitude angular error estimates based on the step tracking system and the standard deviation of the sensor-based altitude angular error estimates, respectively.

이와 같이, 가중치 c1과 c3가 계산되면, 나머니 가중치 c2와 c4는 다음의 [수학식 5]에 의해 계산될 수 있다.Thus, when the weights c 1 and c 3 are calculated, the weighted weights c 2 and c 4 can be calculated by the following equation (5).

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00061
Figure pat00061

한편, 스텝 트랙킹 방식의 방위각의 오차 표준편차 값은 정지 상태의 사전 추정 값 데이터 집단으로부터 얻어낼 수 있고, 이동 중에도 정적인 값이 사용될 수 있다. 그러나, 센서 기반의 방위각의 오차 표준편차는 이동체 속도에 따라 변화하는 특성을 가지고 있으므로, 속도 센서(640)의 입력 값을 기반으로 센서의 데이터시트를 참조하여 계산하고 속도 센서(640)의 입력 값에 따라 동적으로 업데이트하여 적용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 속도 센서(640)의 입력 값은 다음의 [수학식 6]과 같이 결정될 수 있다.On the other hand, the error standard deviation value of the azimuth angle of the step tracking system can be obtained from a group of pre-estimated value data in a stopped state, and a static value can be used during the movement. However, since the error standard deviation of the sensor-based azimuth varies according to the moving object velocity, it is calculated by referring to the data sheet of the sensor based on the input value of the velocity sensor 640, And can be updated and applied dynamically according to the user. In the embodiment of the present invention, the input value of the speed sensor 640 may be determined according to the following equation (6).

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00062
Figure pat00062

여기서,

Figure pat00063
은 데이터 시트 상의 정지 상태에서의 오차 표준편차이고,
Figure pat00064
는 이동 중 오차 표준편차의 최대값이며,
Figure pat00065
는 이동체의 속도를 나타내고,
Figure pat00066
는 오차의 표준편차가 더 이상 증가하지 않는 지점에서의 속도를 나타낸다.here,
Figure pat00063
Is the error standard deviation in the stationary state on the data sheet,
Figure pat00064
Is the maximum value of the error standard deviation during the movement,
Figure pat00065
Represents the speed of the moving object,
Figure pat00066
Represents the velocity at the point where the standard deviation of the error no longer increases.

그 후, 상기 단계(S162, S164)에서 계산되는 가중치 c1, c2, c3, c4를 사용하여 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값을 최적 선형 결합한 최종 방향 추정값, 즉 최종 방위각

Figure pat00067
와 최종 고도각
Figure pat00068
를 산출한다(S164).Then, the weighted values c 1 , c 2 , c 3 and c 4 calculated in the above steps S162 and S164 are used to calculate a final direction estimation value obtained by optimally linearly combining the step-tracking-based direction- azimuth
Figure pat00067
And the final altitude angle
Figure pat00068
(S164).

따라서, 도 4에 도시된 상기 단계(S170)에서는 상기 단계(S164)에서 산출된 최종 방위각

Figure pat00069
와 최종 고도각
Figure pat00070
에 따라 결정되는 위상 방향으로부터 수신되는 신호의 전력을 검출하게 된다.Accordingly, in the step S170 shown in FIG. 4, the final azimuth angle < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00069
And the final altitude angle
Figure pat00070
The power of the signal received from the phase direction determined by the phase direction is determined.

이하, 상기한 도 4를 참조하여 설명된 위성 추적 제어 방법과 도 5를 참조하여 설명된 위성 방향 추정 방법을 수행하기 위한 제어기(650)의 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, the configuration of the controller 650 for performing the satellite tracking control method described with reference to FIG. 4 and the satellite direction estimation method described with reference to FIG. 5 will be described.

도 6은 도 3에 도시된 제어기(650)의 구체적인 구성 블록도이다.6 is a specific configuration block diagram of the controller 650 shown in FIG.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어기(650)는 메모리(651), 전력 레벨 판단부(652), 스텝 트랙킹 수행부(653), 센서값 획득부(654), 정상 상태 판단부(655) 및 선형 결합부(656)를 포함한다.6, the controller 650 includes a memory 651, a power level determining unit 652, a step tracking performing unit 653, a sensor value obtaining unit 654, a steady state determining unit 655, And a linear coupling portion 656.

메모리(651)는 본 발명의 실시예에 따른 위성 추적 제어를 위해 사용되는 각종 값들을 저장한다. 예를 들어, 메모리(651)는 제1 문턱값

Figure pat00071
, 제2 문턱값
Figure pat00072
, 제3 문턱값
Figure pat00073
의 값을 미리 저장한다. 이러한 값들은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.The memory 651 stores various values used for satellite tracking control according to an embodiment of the present invention. For example, the memory 651 may include a first threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00071
, A second threshold
Figure pat00072
, The third threshold
Figure pat00073
In advance. These values can be preset by the user.

전력 레벨 판단부(652)는 아날로그-디지털 변환기(620)로부터 수신되는 전력 레벨과 메모리(651)에 미리 저장된 제1 문턱값

Figure pat00074
및 제2 문턱값
Figure pat00075
과의 비교를 수행하고 그 비교 결과를 전력 레벨 판단 결과로서 출력한다. The power level determination unit 652 compares the power level received from the analog-to-digital converter 620 and the first threshold value stored in advance in the memory 651
Figure pat00074
And a second threshold
Figure pat00075
And outputs the comparison result as a power level determination result.

스텝 트랙킹 수행부(653)는 상기에서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 스텝 트랙킹 방식을 수행한다. 구체적으로, 스텝 트랙킹 수행부(653)는 이미 설정되어 있는 위성 방향을 기준으로 위상 천이부(300)를 통한 위상 조절을 수행하여 주변 영역의 방향에서 신호의 세기가 최대가 되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 조정을 수행한다. 그리고, 스텝 트랙킹 수행부(653)는 스텝 트랙킹 방식을 수행하면서 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향각을 추정할 수 있다. The step tracking performing unit 653 performs the step tracking method as described above with reference to FIG. 4 and FIG. More specifically, the step tracking unit 653 performs phase adjustment through the phase shifter 300 based on the satellite direction that has been set up, so that the step-tracking method based on the step- Perform orientation adjustment. The step tracking unit 653 can estimate the direction angle based on the step tracking method while performing the step tracking method.

센서값 획득부(654)는 방향 센서(630)에 의해 측정되는 방향각, 즉 이동체의 방위각 및 고도각과, 속도 센서(640)에 의해 측정되는 이동체의 속도를 획득한다.The sensor value acquiring unit 654 acquires the direction angle measured by the direction sensor 630, that is, the azimuth and elevation angle of the moving object, and the velocity of the moving object measured by the velocity sensor 640. [

정상 상태 판단부(655)는 전력 레벨 판단부(651)에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과를 사용하여 현재 수신되는 신호의 정상 상태를 판단한다. 예를 들어, 정상 상태 판단부(655)는 전력 레벨 판단부(651)로부터 출력되는 전력 레벨 판단 결과, 아날로그-디지털 변환기(620)로부터 수신되는 전력 레벨이 메모리(651)에 저장된 제1 문턱값

Figure pat00076
보다 작은 경우 현재의 빔 방향이 수신 빔 패턴의 메인 로브에 있지 않아 정상 상태가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 또한, 정상 상태 판단부(655)는 전력 레벨이 메모리(651)에 저장된 제2 문턱값
Figure pat00077
보다 작은 경우 방송 수신이 불가능한 신호의 전력 레벨이라서 정상 상태가 아닌 것으로 판단한다. 이와 반대로, 정상 상태 판단부(655)는 전력 레벨이 메모리(651)에 저장된 제1 문턱값
Figure pat00078
이상인 경우, 그리고 전력 레벨이 제2 문턱값
Figure pat00079
이상인 경우 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다.The steady state determination unit 655 determines the steady state of the currently received signal using the power level determination result determined by the power level determination unit 651. [ For example, the steady state determination unit 655 determines that the power level received from the A / D converter 620 is higher than the first threshold value stored in the memory 651 as a result of the determination of the power level output from the power level determination unit 651
Figure pat00076
It can be determined that the current beam direction is not in the steady state because it is not in the main lobe of the reception beam pattern. In addition, the steady state determination unit 655 determines whether the power level is lower than the second threshold value
Figure pat00077
It is determined that the signal is not in the normal state because it is the power level of the signal which can not be broadcasted. On the other hand, the steady state determination unit 655 determines that the power level is lower than the first threshold value
Figure pat00078
And if the power level is less than the second threshold < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00079
It can be judged that it is in a normal state.

선형 결합부(656)는 정상 상태 판단부(655)의 판단 결과에 따라 대응되는 처리를 수행한다. 즉, 선형 결합부(656)는 정상 상태 판단부(655)의 판단 결과, 전력 레벨이 메모리(651)에 저장된 제1 문턱값

Figure pat00080
보다 작아 현재의 빔 방향이 수신 빔 패턴의 메인 로브에 있지 않은 비정상 상태인 것으로 판단되는 경우, 현재 설정된 위성 방향의 주변 영역, 예를 들어 초기값 주변 ㅁ10도 영역에서 전력이 최대가 되는 방향을 찾아서 해당 방향을 위성 방향으로 재설정한다. 또한, 선형 결합부(656)는 전력 레벨이 제2 문턱값
Figure pat00081
보다 작아 방송 수신이 불가능한 비정상 상태인 것으로 판단되는 경우, 전역 탐색(Full Search)을 수행하여 위성 방향을 추정하되 중간에 일정 시간 주기 또는 수시로 센서 기반으로 추정되는 위성 방향을 통해 장애물을 통과하였는지의 여부를 확인한다.The linear combination unit 656 performs a process corresponding to the determination result of the steady state determination unit 655. [ That is, as a result of the determination by the steady-state determination unit 655, the linear combination unit 656 determines that the power level is lower than the first threshold value
Figure pat00080
When it is determined that the current beam direction is in an abnormal state not in the main lobe of the reception beam pattern, the direction in which the power is maximized in the peripheral region of the currently set satellite direction, for example, And resets the direction to the satellite direction. In addition, the linear coupling portion 656 may be configured such that the power level is greater than the second threshold <
Figure pat00081
When it is judged to be an abnormal state in which broadcast reception is impossible, it is assumed that the satellite direction is estimated by performing a full search, and whether or not an obstacle has passed through a satellite direction estimated at a predetermined time period or at any time .

한편, 선형 결합부(656)는 정상 상태 판단부(655)의 판단 결과, 전력 레벨이 메모리(651)에 저장된 제1 문턱값

Figure pat00082
이상이거나, 또는 전력 레벨이 제2 문턱값
Figure pat00083
이상이어서 정상 상태인 것으로 판단되는 경우 스텝 트랙킹 수행부(653)에 의해 설정되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서값 획득부(654)에 의해 획득되는 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 최종 위성 방향으로 설정한다. 이 때, 선형 결합부(656)는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 메모리(651)에 저장된 제3 문턱값
Figure pat00084
이상이면 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값만을 사용하여 선형 결합하고, 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 메모리(651)에 저장된 제3 문턱값
Figure pat00085
보다 작으면 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값의 추정 오차의 표준편차를 최소화하는 방식으로 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 센서 기반의 방향 추정값에 대한 최적 선형 결합을 수행하여 최종 위성의 방향을 설정하여 위성 추적을 완료한다. Meanwhile, when the steady-state determination unit 655 determines that the power level is lower than the first threshold value stored in the memory 651
Figure pat00082
Or the power level is greater than the second threshold
Figure pat00083
The direction estimation value based on the step tracking system set by the step tracking performing unit 653 and the sensor based direction estimation value acquired by the sensor value acquiring unit 654 are linearly combined with each other, Direction. At this time, the linear combination unit 656 compares the difference between the step-tracking-based direction-based estimated value and the sensor-based directionally-estimated value with the third threshold value stored in the memory 651
Figure pat00084
The difference between the step-tracking method-based direction-based value and the sensor-based direction-direction value is calculated using a third threshold value stored in the memory 651
Figure pat00085
, The optimal linear combination of the step-tracking-based directional sensor value and the sensor-based directional value is performed by minimizing the standard deviation of the step-tracking-based directional estimation value and the sensor-based directional estimation value, To complete the satellite tracking.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and method, but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (15)

능동 위상 배열 안테나 기반의 위성 추적 장치가 위성을 추적하는 방법으로서,
상기 능동 위상 배열 안테나를 사용한 스텝 트랙킹(step tracking) 기반의 방향 추정값과 방향 센서를 사용한 센서 기반의 방향 추정값을 각각 획득하는 단계; 및
획득되는 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는 단계
를 포함하는 위성 추적 방법.A method for tracking a satellite by a satellite tracking device based on an active phased array antenna,
Obtaining step-tracking-based direction estimation values using the active phased array antenna and sensor-based direction estimation values using direction sensors, respectively; And
Tracking the direction of the satellite in a final direction calculated by linearly combining the step-tracking-based directional estimation value obtained with the sensor-based directional estimation value
/ RTI > 제1항에 있어서,
상기 위성의 방향을 추적하는 단계는,
상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 미리 설정된 제3 문턱값 이상인지를 판단하는 단계;
상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 상기 미리 설정된 제3 문턱값 이상인 경우, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값만을 사용하는 선형 결합을 수행하는 단계, 또는 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이가 상기 미리 설정된 제3 문턱값보다 작은 경우, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값을 사용하는 선형 결합을 수행하는 단계; 및
상기 선형 결합에 의해 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는 단계
를 포함하는, 위성 추적 방법.The method according to claim 1,
Wherein the tracking of the direction of the satellite comprises:
Determining whether a difference between the step-tracking-based directional estimation value and the sensor-based directional estimation value is greater than or equal to a preset third threshold value;
Performing linear combination using only the step-tracking-based direction estimation value when the difference between the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value is equal to or greater than the preset third threshold value; Performing linear combination using the step-tracking-based direction estimation value and the sensor-based direction estimation value when the difference between the direction estimation value and the sensor-based direction estimation value is smaller than the preset third threshold value; And
Tracking the direction of the satellite in a final direction calculated by the linear combination
/ RTI > 제2항에 있어서,
상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값을 사용하는 선형 결합을 수행하는 단계에서, 상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 각 추정 오차의 표준편차를 최소화하는 선형 결합을 수행하는,
위성 추적 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the step of performing linear combination using the step tracking based direction estimate value and the sensor based direction estimate value comprises: determining a linear relationship between the step tracking based direction estimate value and the sensor based direction estimate value, To perform the binding,
Satellite tracking method. 제3항에 있어서,
상기 센서 기반의 방향 추정값 중 방위각 추정값의 오차의 표준편차가 속도 센서에 의해 측정되는 이동체의 속도에 의해 결정되는,
위성 추적 방법.The method of claim 3,
Wherein the standard deviation of the error of the azimuth estimation value among the sensor-based direction estimation values is determined by the velocity of the moving object measured by the velocity sensor,
Satellite tracking method. 제1항에 있어서,
상기 획득하는 단계 전에,
상기 센서 기반의 방향 추정값을 상기 위성의 초기 방향으로 설정하는 단계;
상기 초기 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값 이상인지를 판단하는 단계; 및
상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 경우 상기 초기 방향의 주변 영역에서 위성 방송 신호의 전력 레벨이 최대가 되는 방향을 찾아서 상기 위성의 방향으로 변경하는 단계
를 더 포함하고,
상기 위성의 방향으로 변경하는 단계 후에, 또는 상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제1 문턱값 이상인 경우 상기 획득하는 단계가 수행되는,
위성 추적 방법.The method according to claim 1,
Before the acquiring step,
Setting the sensor-based direction estimate to an initial direction of the satellite;
Determining whether a power level of a satellite broadcast signal received from the initial direction is equal to or greater than a preset first threshold value; And
If the power level is lower than the predetermined first threshold value, searching for a direction in which the power level of the satellite broadcast signal becomes the maximum in the surrounding area in the initial direction and changing the direction to the direction of the satellite
Further comprising:
After the step of changing the direction of the satellite or when the power level is equal to or greater than the predetermined first threshold value,
Satellite tracking method. 제1항에 있어서,
상기 위성의 방향을 추적하는 단계 후에,
상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 미리 설정된 제2 문턱값 이상인지를 판단하는 단계;
상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값보다 작은 경우 상기 획득하는 단계와 상기 위성의 방향을 추적하는 단계를 반복 수행하면서 반복 수행에 따라 추적되는 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값 이상이 되는지를 판단하는 단계;
상기 반복 수행 회수가 미리 설정된 일정 회수보다 클 때까지 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값 이상이 되지 않는 경우, 전역 탐색을 수행하여 상기 위성의 방향을 추정하는 단계; 및
상기 전역 탐색의 수행에 의해 추정되는 상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값 이상이 될 때까지 상기 전역 탐색을 수행하여 상기 위성의 방향을 추정하는 단계
를 더 포함하고,
상기 위성의 방향으로부터 수신되는 위성 방송 신호의 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값 이상인 경우 상기 위상의 방향을 추적하는 단계를 계속 수행하는,
위성 추적 방법.The method according to claim 1,
After tracking the direction of the satellite,
Determining whether a power level of a satellite broadcast signal received from a direction of the satellite is equal to or greater than a preset second threshold value;
If the power level is lower than the preset second threshold value, repeating the step of obtaining and tracking the direction of the satellite while repeating the power level of the satellite broadcast signal received from the direction of the satellite Determining whether the first threshold value is equal to or greater than the second threshold value;
If the power level of the satellite broadcast signal received from the direction of the satellite does not reach the predetermined second threshold value or more until the number of iterations is greater than a preset predetermined number of times, Estimating; And
Estimating a direction of the satellite by performing the global search until a power level of a satellite broadcast signal received from a direction of the satellite estimated by performing the global search becomes equal to or greater than a preset first threshold value
Further comprising:
And continuing to track the direction of the phase when the power level of the satellite broadcast signal received from the direction of the satellite is equal to or greater than the preset second threshold value.
Satellite tracking method. 제4항에 있어서,
상기 스텝 트랙킹 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 차이(
Figure pat00086
)는 다음의 수학식
Figure pat00087

여기서,
Figure pat00088
와
Figure pat00089
는 각각 상기 센서 기반의 고도각 추정값과 방위각 추정값이고,
Figure pat00090
와
Figure pat00091
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각 추정값과 방위각 추정값임
에 따라서 산출되고,
상기 선형 결합에 의해 산출되는 최종 방향(
Figure pat00092
,
Figure pat00093
)은 다음의 수학식
Figure pat00094

여기서,
Figure pat00095
와
Figure pat00096
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 상기 센서 기반의 방향 추정값의 선형 결합에 의해 산출되는 최종 방위각과 고도각이고,
c1, c2, c3, c4는 선형 결합을 위한 가중치임
에 따라 산출되는, 위성 추적 방법.5. The method of claim 4,
The difference between the step-tracking-based directional estimation value and the sensor-based directional estimation value
Figure pat00086
) Is expressed by the following equation
Figure pat00087

here,
Figure pat00088
Wow
Figure pat00089
Are the sensor-based altitude angle estimates and the azimuth estimate, respectively,
Figure pat00090
Wow
Figure pat00091
Is an altitude angle estimation value and an azimuth angle estimation value based on the step tracking method, respectively
Lt; / RTI >
The final direction calculated by the linear combination (
Figure pat00092
,
Figure pat00093
) Is expressed by the following equation
Figure pat00094

here,
Figure pat00095
Wow
Figure pat00096
Are the final azimuth and altitude angles calculated by linear combination of the step-tracking method-based directional estimation value and the sensor-based directional estimation value, respectively,
c 1 , c 2 , c 3 , c 4 are weights for linear combination
/ RTI > is calculated according to the following equation. 제7항에 있어서,
상기 c1과 c3는 다음의 수학식
Figure pat00097

여기서,
Figure pat00098
와
Figure pat00099
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 방위각 추정값 오차의 표준편차와 상기 센서 기반의 방위각 추정값 오차의 표준편차이고,
Figure pat00100
와
Figure pat00101
는 각각 상기 스텝 트랙킹 방식 기반의 고도각 추정값 오차의 표준편차와 상기 센서 기반의 고도각 추정값 오차의 표준편차임
에 따라서 산출되고,
상기 c2와 c4는 다음의 수학식
Figure pat00102

에 의해 산출되는, 위성 추적 방법.8. The method of claim 7,
C 1 and c 3 satisfy the following equations
Figure pat00097

here,
Figure pat00098
Wow
Figure pat00099
Are standard deviations of the standard deviation of the azimuth estimate value errors based on the step tracking system and the sensor-based azimuth estimate value errors, respectively,
Figure pat00100
Wow
Figure pat00101
Are standard deviations of the altitude angular error estimates based on the step tracking system and the sensor altitude angular error estimates, respectively
Lt; / RTI >
C 2 and c 4 satisfy the following equations
Figure pat00102

Lt; / RTI > 제8항에 있어서,
상기
Figure pat00103
는 다음의 수학식
Figure pat00104

여기서,
Figure pat00105
은 이동체의 정지 상태에서의 오차 표준편차이고,
Figure pat00106
는 상기 이동체의 이동 중 오차 표준편차의 최대값이며,
Figure pat00107
는 상기 속도 센서에 의해 측정되는 상기 이동체의 속도이고,
Figure pat00108
는 오차의 표준편차가 더 이상 증가하지 않는 지점에서의 속도임
에 따라서 산출되는, 위성 추적 방법.9. The method of claim 8,
remind
Figure pat00103
Is expressed by the following equation
Figure pat00104

here,
Figure pat00105
Is an error standard deviation in the stationary state of the moving object,
Figure pat00106
Is the maximum value of the error standard deviation during the movement of the moving object,
Figure pat00107
Is the velocity of the moving object measured by the velocity sensor,
Figure pat00108
Is the velocity at the point where the standard deviation of the error no longer increases
Lt; / RTI > 각각 위성 방송 신호 수신이 가능한 복수의 패치 안테나가 일정 단위로 배열되어 형성된 패치 안테나 어레이;
상기 패치 언테나 어레이의 일정 단위마다 수신되는 위성 방송 신호의 위상을 각각 조절하여 위성 방향으로의 빔 조향을 수행하는 복수의 위상 천이기를 포함하는 위상 천이부;
상기 위상 천이부에 의해 위상 조절된 위성 방송 신호를 결합하여 출력하는 결합부;
상기 결합부에 의해 결합되어 출력되는 위성 방송 신호를 증폭하고 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하여 셋톱 박스로 전달하는 저잡음 블록; 및
상기 저잡음 블록에서 출력되는 IF 신호의 전력 레벨과 방향 센서에 의해 측정되는 이동체의 방향을 기반으로 상기 복수의 위상 천이기에서의 위상 조절을 위한 제어를 수행하여 상기 위성의 방향을 추적하는 추적 제어부
를 포함하며,
상기 추적 제어부는 상기 패치 안테나 어레이를 사용한 스텝 트랙킹(step tracking) 기반의 방향 추정값과 상기 방향 센서를 사용한 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는,
위성 추적 장치.A patch antenna array in which a plurality of patch antennas capable of receiving satellite broadcast signals are arranged in a predetermined unit;
A phase shifter including a plurality of phase shifters for adjusting a phase of a satellite broadcast signal received for each predetermined unit of the patch antenna or array to perform beam steering in a satellite direction;
A combiner for combining and outputting satellite broadcast signals phase-adjusted by the phase shifter;
A low noise block for amplifying a satellite broadcast signal combined and output by the combining unit, converting the satellite broadcast signal into an IF (Intermediate Frequency) signal, and transmitting the signal to a set-top box; And
A tracking controller for tracking the direction of the satellite by performing control for phase adjustment in the plurality of phase shifters based on a power level of an IF signal output from the low noise block and a direction of a moving object measured by the direction sensor,
/ RTI >
Wherein the tracking control unit tracks the direction of the satellite in a final direction calculated by linearly combining a step-tracking-based direction estimation value using the patch antenna array and a sensor-based direction estimation value using the direction sensor,
Satellite tracking device. 제10항에 있어서,
상기 추적 제어부는,
상기 저잡음 블록에서 출력되는 IF 신호의 전력 레벨을 검출하여 대응되는 전압으로 출력하는 전력 검출기;
상기 전력 검출기에서 출력되는 전압을 대응되는 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 아날로그-디지털 변환기에 의해 변환된 디지털 신호, 상기 방향 센서에 의해 측정되는 방향에 기초하여 상기 위성의 방향을 추적하는 제어기
를 포함하는, 위성 추적 장치.11. The method of claim 10,
The tracking control unit,
A power detector for detecting a power level of an IF signal output from the low-noise block and outputting the detected power level to a corresponding voltage;
An analog-to-digital converter for converting the voltage output from the power detector into a corresponding digital signal; And
A digital signal converted by the analog-to-digital converter, a controller for tracking the direction of the satellite based on a direction measured by the direction sensor
And a satellite tracking device. 제11항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 아날로그-디지털 변환기에 의해 변환된 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값 및 제2 문턱값과의 비교를 수행하고 비교 결과를 전력 레벨 판단 결과로서 출력하는 전력 레벨 판단부;
상기 위상 천이부를 통한 위상 조절을 수행하여 위성 방향의 주변 영역의 방향에서 신호의 세기가 최대가 되는 방향을 찾는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 조정을 수행하는 스텝 트랙킹 수행부;
상기 방향 센서에 의해 측정되는 방향각을 획득하는 센서값 획득부;
상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과를 사용하여 상기 저잡음 블록에서 출력되는 IF 신호의 정상 상태를 판단하는 정상 상태 판단부; 및
상기 정상 상태 판단부에서의 판단 결과 상기 IF 신호가 정상 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 상기 IF 신호가 정상 상태가 되도록 상기 위상 천이부의 위상 조절을 수행하고나, 또는 상기 IF 신호가 정상 상태인 것으로 판단되는 경우 상기 스텝 트랙킹 수행부에 의해 추정되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 상기 센서값 획득부에 의해 추정되는 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는 선형 결합부
를 포함하는, 위성 추적 장치.12. The method of claim 11,
The controller comprising:
A power level determination unit for comparing a power level corresponding to the digital signal converted by the analog-to-digital converter with a preset first threshold value and a second threshold value and outputting a comparison result as a power level determination result;
A step tracking unit performing a phase adjustment through the phase shift unit to perform a direction tracking based on a step tracking method for finding a direction in which a signal intensity becomes maximum in a direction of a peripheral region in a satellite direction;
A sensor value acquiring unit for acquiring a direction angle measured by the direction sensor;
A steady state determination unit for determining a steady state of an IF signal output from the low noise block using a power level determination result determined by the power level determination unit; And
If it is determined that the IF signal is not in a normal state as a result of the determination by the steady state determination unit, the phase adjustment unit performs phase adjustment of the phase shifter such that the IF signal is in a steady state, The direction of the satellite is tracked in a final direction calculated by linearly combining a step-tracking-method-based direction estimation value estimated by the step tracking performing unit and a sensor-based direction estimation value estimated by the sensor value obtaining unit The linear-
And a satellite tracking device. 제12항에 있어서,
상기 정상 상태 판단부는,
상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 전력 레벨이 미리 설정된 제2 문턱값보다 작은 것으로 판단되는 경우 상기 IF 신호가 정상 상태가 아닌 것으로 판단하고,
상기 선형 결합부는,
상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 것으로 판단되어 상기 정상 상태 판단부에 의해 정상 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 설정된 위성 방향의 주변 영역에서 전력 레벨이 최대가 되는 방향을 찾아서 상기 위성의 방향으로 재설정하거나, 또는
상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 전력 레벨이 상기 미리 설정된 제2 문턱값보다 작은 것으로 판단되어 상기 정상 상태 판단부에 의해 정상 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 전역 탐색을 수행하여 상기 위성의 방향을 추정하는,
위성 추적 장치.13. The method of claim 12,
The steady-
If it is determined that the power level corresponding to the digital signal is lower than a predetermined first threshold value as a result of the power level determination unit determining that the power level is lower than a predetermined second threshold value If it is determined that the IF signal is not in the normal state,
The linear coupling unit includes:
When it is determined that the power level corresponding to the digital signal is smaller than the predetermined first threshold value as a result of the power level determination by the power level determination unit and the steady state determination unit determines that the power level is not normal , The direction in which the power level becomes maximum in the peripheral region of the set satellite direction is found and reset in the direction of the satellite, or
If it is determined that the power level is lower than the preset second threshold value and it is determined that the power level is not a normal state by the steady state determination unit as a result of the power level determination unit determining the power level, Estimating a direction of the satellite,
Satellite tracking device. 제13항에 있어서,
상기 전역 탐색을 수행하는 동안, 상기 선형 결합부는 상기 센서값 획득부로부터 추정되는 상기 위성의 방향을 통해 상기 IF 신호가 정상 상태로 복귀하였는지를 판단하고, 상기 IF 신호가 정상 상태로 복귀한 것으로 판단되는 경우 상기 전역 탐색을 종료하는,
위성 추적 장치.14. The method of claim 13,
During the global search, the linear combination unit determines whether the IF signal has returned to the normal state through the direction of the satellite estimated from the sensor value acquiring unit. If the IF signal is determined to have returned to the normal state Ending the global search,
Satellite tracking device. 제12항에 있어서,
상기 정상 상태 판단부는,
상기 전력 레벨 판단부에 의해 판단되는 전력 레벨 판단 결과, 상기 디지털 신호에 대응되는 전력 레벨이 미리 설정된 제1 문턱값이상인 것으로 판단되는 경우, 또는 상기 전력 레벨이 미리 설정된 제2 문턱값 이상인 것으로 판단되는 경우 상기 IF 신호가 정상 상태인 것으로 판단하고,
상기 선형 결합부는 상기 스텝 트랙킹 수행부에 의해 추정되는 스텝 트랙킹 방식 기반의 방향 추정값과 상기 센서값 획득부에 의해 추정되는 센서 기반의 방향 추정값을 선형 결합하여 산출되는 최종 방향으로 상기 위성의 방향을 추적하는,
위성 추적 장치.13. The method of claim 12,
The steady-
When it is determined that the power level corresponding to the digital signal is equal to or greater than a predetermined first threshold value as a result of the power level determination unit determining that the power level is equal to or greater than a predetermined second threshold value It is determined that the IF signal is in a normal state,
Wherein the linear combination unit linearly combines a step-tracking-scheme-based direction estimation value estimated by the step-tracking performing unit and a sensor-based direction estimation value estimated by the sensor value acquisition unit to track the direction of the satellite in a final direction calculated doing,
Satellite tracking device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113791649A (en) * 2021-09-16 2021-12-14 中国电子科技集团公司第五十四研究所 Pipeline coverage dynamic tracking and capturing method based on digital guidance
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