KR20200136272A - Transmitting and receiving apparatus of a microwave directional wireless communication system equipped with an antenna alignment holding device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지향성 무선 통신시스템에서 통신 안정화를 위한 안테나 자동 정렬장치가 부착된 송수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초고주파 이동 통신함에 있어서 자국과 대국의 안테나 뒤에 부착되어 전파복사 방향을 자동으로 탐색 및 추적하여 통신을 안정화시킬 수 있는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission/reception device with an antenna automatic alignment device for stabilizing communication in a directional wireless communication system, and more particularly, in ultra-high frequency mobile communication, it is attached behind the antennas of the host and the host to automatically search for the direction of radio wave radiation and It relates to a transmission and reception device of an ultra-high frequency directional wireless communication system equipped with an antenna automatic alignment maintenance device capable of stabilizing communication by tracking.
일반적으로, 초고주파 이동통신 안테나는 차량에 탑재되어 이동 가능한 안테나와 다른 이동국, 고정국 혹은 비행체 등의 안테나가 서로 마주 보도록 배치되어 LOS(Line Of Sight) 방식으로 통신하도록 되어있다.In general, an ultra-high frequency mobile communication antenna is arranged so that an antenna that is mounted on a vehicle and is movable and an antenna such as another mobile station, a fixed station, or an air vehicle face each other to communicate in a line of sight (LOS) method.
이러한 초고주파 이동통신 안테나는 고정형 안테나와 달리 설치 후에도 방향이 틀어질 가능성이 있으므로 대국과 정방향으로 위치하도록 안테나의 지향 방향을 수시로 조정할 필요가 있다.Unlike a fixed antenna, such an ultra-high frequency mobile communication antenna may change its direction even after installation, so it is necessary to adjust the direction of the antenna at any time so that it is positioned in a forward direction with the player.
그런데 종래에는 안테나의 지향 방향을 자동으로 정렬해주는 장치가 없으므로 운용자가 수시로 안테나의 방향을 체크하여 수동으로 조정해야 했기 때문에 운용하기 불편하고, 유지보수 비용도 많이 드는 문제점이 있었다. 즉, 종래에는 이동 자국과 대국의 안테나 조정 방식이 모두 수동으로만 가능하게 되어 있어 숙련된 운용자가 아닌 초보 운용자는 안테나 방향 조정에 매우 많은 시간과 노력이 소요되어 통신망 운영에 지장을 주는 문제점이 있다.However, since there is no device for automatically aligning the direction of the antenna in the related art, the operator has to check the direction of the antenna from time to time and adjust it manually, which is inconvenient to operate and has a problem in that maintenance cost is high. In other words, conventionally, since both the antenna adjustment method of the mobile station and the playing station is possible only manually, a novice operator, not an experienced operator, takes a lot of time and effort to adjust the antenna direction, thereby hindering the operation of the communication network. .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 초고주파 이동 통신함에 있어서 자국과 대국(고정국, 이동국, 비행체) 사이의 지향성 안테나에 부착되어 자국과 대국에서 각각 GPS 또는 전세계 범 지구 위성 항법 시스템 위성 신호를 수신하여 각각의 위치(위도, 경도, 고도) 정보를 수신하고, 진북 자이로센서, 안테나 수평각 센서, 안테나 수직각 센서를 부착해서 각각 자국/ 대국 위치신호를 인출하여 상대국에 보내어 상호 각각의 지향 방향을 자동으로 계산한 후 수평/수직 구동모터를 회전시켜 각각 상대국의 안테나 복사 방향을 지향케 한 후 전파복사 방향을 자동으로 탐색 및 추적하여 통신을 안정화시킬 수 있는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신장치를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is attached to a directional antenna between the host and the host (fixed station, mobile station, aircraft) in ultra-high frequency mobile communication, so that the GPS or worldwide Global satellite navigation system Receives satellite signals and receives information on each location (latitude, longitude, altitude), attaches true north gyro sensor, antenna horizontal angle sensor, and antenna vertical angle sensor to draw out the position signals of each of the host/player stations Automatically calculates the direction of each other by sending it to each other, and then rotates the horizontal/vertical drive motor to direct each other's antenna radiation direction, and then automatically searches and tracks the direction of radio wave radiation to stabilize communication. It is to provide a transmission and reception device for an ultra-high frequency directional wireless communication system with an alignment maintenance device attached.
또한, 본 발명의 다른 목적은 대국이 이동 비행체인 경우, 자국 안테나 피드를 모노펄스용으로 교체 장착해서 3밴드 신호(합, 수직차, 수평차)를 인출하여 비행체 진행 방향을 탐지 및 추적하고, 무인기의 경우 필요시 방향 전환을 지시하게 하여 전파복사 방향을 자동으로 탐색 및 추적할 수 있는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to detect and track the direction of travel of the vehicle by extracting a 3-band signal (sum, vertical difference, horizontal difference) by replacing and mounting the own antenna feed for a monopulse when a large power is a mobile aircraft, In the case of an unmanned aerial vehicle, it is to provide a transmission/reception device of an ultra-high frequency directional wireless communication system equipped with an antenna automatic alignment maintenance device capable of automatically searching and tracking the direction of radio wave radiation by instructing to change direction when necessary.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 운용자의 입력이나 수신 데이터로부터 대국 정보를 생성하는 대국정보 생성부; GPS 또는 범지구 위성 항법 시스템 신호를 수신하기 위한 GPS 또는 위성항법 시스템 수신기; 자국의 안테나 자세를 감지하기 위한 자이로센서; 신호레벨의 변동을 감지하기 위한 신호레벨 변동 감지부; 자동 정렬 유지 고장시는 수동모드로 전체 안테나 방향을 수동으로 조작하기 위한 수동 조작부; 수직 회전 명령에 따라 안테나의 지향방향을 수직으로 조정하는 수직 액츄에이터; 수평 회전 명령에 따라 안테나의 지향 방향을 수평으로 조정하는 수평 액츄에이터; 상기 대국정보 생성부와 상기 GPS또는 위성항법시스템 수신기 및 상기 신호레벨 변동 감지부로부터 신호를 입력받아 자국의 안테나가 대국 안테나의 방향과 일치하도록 수평/수직 회전 지시를 출력하는 주제어기; 및 수동모드에서 상기 수동조작부의 입력에 따라 수동으로 안테나의 방향을 조정하거나 자동모드에서 상기 주제어기의 제어 명령과 상기 자이로 세서들의 감지신호를 입력받아 상기 수직 액츄에이터와 상기 수평 액슈에이터를 제어하는 부제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the apparatus of the present invention comprises: a game information generation unit for generating game information from an operator's input or received data; A GPS or satellite navigation system receiver for receiving a GPS or global satellite navigation system signal; A gyro sensor for detecting the attitude of an antenna of the own country; A signal level fluctuation detector for detecting fluctuations in the signal level; A manual operation unit for manually manipulating the entire antenna direction in a manual mode in case of automatic alignment maintenance failure; A vertical actuator for vertically adjusting the direction of the antenna according to the vertical rotation command; A horizontal actuator for horizontally adjusting the direction of the antenna according to the horizontal rotation command; A main controller for receiving signals from the game information generation unit, the GPS or satellite navigation system receiver, and the signal level fluctuation detection unit and outputting a horizontal/vertical rotation instruction so that the antenna of the local station coincides with the direction of the game antenna; And a unit for manually adjusting the direction of the antenna according to the input of the manual operation unit in the manual mode or receiving a control command of the main controller and the detection signal of the gyro sensor in the automatic mode to control the vertical actuator and the horizontal actuator. It characterized in that it comprises a controller.
대국이 비행체일 경우, 자국의 안테나에 모노펄스 피드 혼을 교체 부착하고 상기 자동 정렬 유지장치는 상기 모노펄스 피드혼으로부터 수평차신호, 수직차신호, 전체 합신호를 입력받아 추적신호를 생성하는 모노펄스 수신기를 더 구비하고, 상기 주제어기는 상기 대국정보 생성부의 출력이나 상기 모노펄스 수신기의 출력 중 하나를 입력받는 것이다.In the case of a flying vehicle, the monopulse feed horn is replaced and attached to the antenna of the host, and the automatic alignment maintenance device receives the horizontal difference signal, the vertical difference signal, and the total sum signal from the monopulse feed horn to generate a tracking signal. A pulse receiver is further provided, and the main controller receives one of an output of the game information generation unit or an output of the monopulse receiver.
상기 주제어기는 상기 대국정보 생성부의 출력 또는 상기 모노펄스 수신기의 출력, GPS 또는 범위성 항법시스템 수신기의 출력, 저역통과 필터의 출력을 입력받아 소정의 알고리즘에 따라 추적신호를 생성하는 주사. 추적 알고리즘 계산부와, 상기 주사/추적 알고리즘부의 출력에 따라 자국의 안테나와 대국의 안테나 방향이 자동으로 정렬되도록 수평/수직 회전명령을 생성하는 전체 회전지시 명령부로 구성된 것이다.The main controller receives the output of the game information generation unit, the output of the monopulse receiver, the output of the GPS or range navigation system receiver, and the output of the low-pass filter, and generates a tracking signal according to a predetermined algorithm. It consists of a tracking algorithm calculation unit and a total rotation instruction command unit that generates a horizontal/vertical rotation command so that the direction of the antenna of the host and the antenna of the game is automatically aligned according to the output of the scanning/tracking algorithm.
상기 부제어기는 수평각도센서와 수직 각도센서, 베이스 자이로센서, 저역 필터링된 신호레벨감지부의 신호등의 피드백 신호를 생성하는 감지 및 피드백 신호 처리부와, 상기 전체 회전지시 명령부의 출력과 감지 및 피드백 신호 처리부의 피드백 신호를 입력받아 대국 지향 제어신호를 생성하는 대국 지향신호 처리부와, 자동모드에서 상기 대국 지향 제어신호 처리부의 자동제어 신호에 따라 모터의 회전제어신호를 생성하거나 수동모드에서 상기 수동조작부의 입력에 따라 모터의 회전제어신호를 생성하는 모터회전 제어부로 구성된 것이다.The sub-controller includes a horizontal angle sensor, a vertical angle sensor, a base gyro sensor, a detection and feedback signal processing unit that generates a feedback signal from a signal light of a low-pass filtered signal level detection unit, and an output and detection and feedback signal processing unit of the entire rotation instruction command unit. A game-oriented signal processing unit that receives a feedback signal from and generates a game-oriented control signal, and generates a rotation control signal of the motor according to the automatic control signal of the game-oriented control signal processing unit in automatic mode, or input of the manual operation unit in manual mode. It is composed of a motor rotation control unit that generates a rotation control signal of the motor according to.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안테나 자동 정렬 유지장치는 전원이 인가되면 자국의 GPS 및 세계 범지구위성 항법 시스템으로부터 위치를 자동으로 획득하며 사용자로부터 대국의 위치정보를 수동으로 입력받고, 자국의 안테나 지향각 상태와 수직각 센서, 수평각, 센서, 방위각 센서로부터 감지값을 입력받아 저장하는 초기화 단계와, 자국과 대국이 1차 안테나 방향을 자동으로 회전하는 지향단계와, 자국이 박스 스캔하여 정밀 추적한 후 임시 정지하면, 대국이 라스터 스캔하여 자국을 정밀 추적하여 자동 정렬을 유지하는 안정화 단계와, 안정화 된 후 신호레벨 변동이 생기면 스텝 트래킹하여 자국과 대국의 방향을 지속적으로 안정화시키는 단계를 수행한다.In addition, in order to achieve the above object, the antenna automatic alignment maintenance apparatus of the present invention automatically acquires the location from the GPS of the home country and the global global satellite navigation system when power is applied, and receives the location information of the game from the user manually. , The initializing step of receiving and storing the detected values from the home's antenna orientation and vertical angle sensor, horizontal angle, sensor, and azimuth sensor, orientation step in which the home and the game automatically rotate the primary antenna direction, and the home station is a box After scanning and precise tracking, and temporarily stopping, the game is raster scanned to precisely track the self-alignment to maintain automatic alignment, and when signal level fluctuations occur after stabilization, step-tracking continues to stabilize the direction of the host and the game. Perform the step of making.
상기 자동 정렬을 유지하는 안정화 단계는 흔들림에 의한 안테나 회전축 자세, 수직각 센서, 수평각 센서의 피치, 롤, 요 성분의 각도 데이터 변동분을 획득하는 단계와, 역기구학식 또는 정기구학식 등을 통해 대국을 지향하기 위해서 마스트의 피치, 롤, 요 각도의 변동된 값을 보상하는 목표 지향각을 계산하는 단계와, 운영자가 자동 정렬 유지하면서 입력한 각도, 시각 박스스캔, 라스터 스캔, 스텝 트래킹, 모노펄스 트래킹 신호중 하나를 선택해서 원하는 각도로 이동하기 위해서 큰 각도범위를 나누어 수직각 센서와, 수평각 센서에서 입력되는 값과 같은 형태로 소정(100)Hz 마다 소정 값(0.1~0.05)으로 등분하여 목표 수평각 및 수직각과 일치시키는 단계와, 정 또는 역기구학식을 이용하여 산출한 목표각에 운용자가 선택한 신호 즉, 박스 스캔(사각 나선주사), 라스터 스캔(라스터 주사), 스템 추적에서 취득한 최대신호를 작은 각으로 분해하는 단계와, 안테나 각속도 출력을 피드백해서 포지셔너 오차 검출하여 위치오차 에러와 취득 전력을 곱하고 합성기에서 속도조절신호와 합성 후 디지털 아날로그 변환하는 단계와, 수직/수평 감속모터 드라이브 앰프를 구동하여 안테나 수직/ 수평 각도 회전시키는 단계와, 피드백 결과 에러 오차 신호가 없어지면 회전 중지하여 안정화 유지하고 통신하는 단계를 포함할 수 있다.The stabilization step of maintaining the automatic alignment includes acquiring fluctuations in angle data of the antenna rotation axis posture, the vertical angle sensor, the pitch of the horizontal angle sensor, the roll, and the yaw component due to shaking, and the game through an inverse kinematic equation or a regular kinematic equation. In order to aim, the step of calculating the target orientation angle to compensate for the fluctuating values of the pitch, roll, and yaw angle of the mast, and the angle entered while maintaining automatic alignment by the operator, visual box scan, raster scan, step tracking, mono In order to select one of the pulse tracking signals and move to the desired angle, divide a large angle range into the same form as the value input from the vertical angle sensor and the horizontal angle sensor, and divide it into a predetermined value (0.1~0.05) every predetermined (100) Hz. The step of matching the horizontal and vertical angles, and the signals selected by the operator to the target angle calculated using the forward or inverse kinematic equation, i.e., box scan (square spiral scan), raster scan (raster scan), and stem tracking. The step of decomposing the maximum signal into small angles, the step of detecting a positioner error by feeding back the antenna angular velocity output, multiplying the position error error and the acquired power, synthesizing it with the speed control signal in a synthesizer, and converting digital to analog, and the vertical/horizontal reduction motor drive It may include the steps of driving the amplifier to rotate the antenna vertical/horizontal angle, and stopping the rotation when the error error signal disappears as a result of the feedback, maintaining stabilization and communicating.
본 발명에 따른 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치는 자국과 대국의 안테나 뒤에 부착되어 있는 안테나 자동 정렬 유지장치에 의해 초고주파 이동 통신함에 있어서 전파복사 방향을 자동으로 탐색 및 추적하여 통신을 신속하게 안정화시킬 수 있으므로 초보 운용자라도 쉽게 통신 시설을 운용할 수 있는 장점이 있다.The transmitting and receiving device of the ultra-high frequency directional wireless communication system according to the present invention can quickly stabilize the communication by automatically searching and tracking the direction of radio wave radiation in the ultra-high frequency mobile communication by the antenna automatic alignment maintenance device attached behind the antennas of the host and the host. There is an advantage that even a novice operator can easily operate a communication facility.
도 1은 발명에 따른 안테나 자동 정렬 유지장치가 탑재된 초고주파 이동통신 시스템의 자국-대국 구성 예,
도 2는 본 발명에 따라 마스트 위에 방향 자동 정렬 탐색 추적장치 부착한 안테나의 측면을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 안테나 시스템의 개략 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피드 혼을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 안테나 방향 자동 정력 유지장치를 포함한 마이크로 외부 송신 수신 장치 계통 구성 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 마스트 외부 환경 풍속에 의한 신호레벨 변동 시 자동으로 다시 추적하여 안정화시키는 절차를 도시한 순서도,
도 7은 본 발명에 따라 자국과 대국이 자동으로 안테나 지향신호를 탐색 및 추적하여 통신을 안정화시키는 절차를 도시한 순서도,
도 8은 본 발명에 적용되는 박스 스캔과 라스터 스캔을 설명하기 위한 도면이다.1 is a self-contained example configuration of an ultra-high frequency mobile communication system equipped with an antenna automatic alignment maintenance device according to the present invention,
2 is a view showing a side view of an antenna attached to a direction automatic alignment search tracking device on a mast according to the present invention;
3 is a schematic plan view of an antenna system according to the present invention,
4 is a view showing a feed horn according to an embodiment of the present invention,
5 is a block diagram of a system configuration of a micro external transmission/reception device including an antenna direction automatic energy maintenance device according to the present invention;
6 is a flow chart showing a procedure for automatically re-tracking and stabilizing when a signal level fluctuates due to wind speed of an external environment of a mast according to the present invention;
7 is a flow chart showing a procedure for stabilizing communication by automatically searching and tracking an antenna direction signal by a host and a player according to the present invention;
8 is a diagram illustrating a box scan and a raster scan applied to the present invention.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시 예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.The present invention and the technical problem achieved by the implementation of the present invention will become more apparent by the preferred embodiments of the present invention described below. The following embodiments are merely illustrative for describing the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용된 초고주파 이동통신 시스템의 자국-대국 구성의 예를 도시한 도면으로서, 자국(10)이 이동국이고 제1 대국(20-1)이 이동국인 경우, 제2 대국(20-2)이 고정국인 경우, 제3 대국(20-3)이 비행체인 경우를 도시한 것이다.FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a host-playing station in an ultra-high frequency mobile communication system to which the present invention is applied. When the
도 1을 참조하면, 자국(10)은 무선 통신용 이동차량(10a)에 통신장비(도 2의 300)를 탑재한 후 자국 안테나(12)의 지향 방향을 대국 안테나(22)의 지향 방향으로 자동 추적 정렬하여 통신 안정화를 유지할 수 있게 하는 장치이다.Referring to FIG. 1, after mounting communication equipment (300 in FIG. 2) in the
또한 자국의 안테나(12)는 마스트(14)에 부착되어 있고, 자국(10)의 위치를 알려주는 GPS 또는 세계 범지구 위성항법 시스템 수신장치(16)를 안테나 자동 정렬 유지장치(100)의 함체에 부착하여 자국의 경도, 위도, 고도 정보를 수신한 후 무전기, 핸드폰, 전화 등을 이용하여 대국에도 전달하고, 자이로센서를 부착하여 진북 방향정보와 자국 GPS 또는 위성항법 시스템 수신 신호정보 등의 GPS신호정보를 소프트웨어(SW)로 자동 통합 계산해서 대국방향으로 안테나의 방향을 자동으로 추적하여 정렬 유지하게 한다.In addition, the
대국(20-1)이 이동국인 경우에는 대국(20-1)도 자국(10)과 동일하게 시설하여 자국-대국 상호 교환하며, 상호자동 정렬 추적하여 안정된 통신을 유지하게 한다.When the playing station (20-1) is a mobile station, the playing station (20-1) is also installed in the same manner as the host station (10) to exchange between the host and the playing station, and maintain stable communication through automatic alignment tracking.
대국(20-2)이 고정국의 경우에는 고정 구조물에 지지되는 마스트 위에 안테나를 부착한 후 안테나 후방에 안테나 자동 정렬 유지장치(100)를 부착하여 자국의 안테나 방향과 대국의 안테나 지향 방향이 일치되게 하여 안정된 통신을 유지하게 한다.In the case of a fixed power station (20-2), after attaching the antenna on the mast supported by the fixed structure, the antenna automatic
대국(20-3)이 비행체일 경우에는 비행체에 내장한 통신장비를 안테나 통해서 자기 이동위치 GPS신호를 자국(10)으로 보내 자동추적하게 한다. 이 경우 자국(10)은 모노펄스 추적 가능하도록 모노펄스 피드를 교체 추가 부착하고, 모노펄스 수신장치를 추가 부착하며, 1차 제어기(ACU)에서 절체기 스위치 절체하여 운용한다.In the case where the game station (20-3) is a flying vehicle, the GPS signal of its movement position is sent to the
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따라 마스트 위에 안테나와 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 구성을 도시한 도면으로서, 도 2는 개략 측단면도이고, 도 3은 평면도이며, 도 4는 지상대국 경우와 비행체의 경우 모노펄스 피드 혼을 도시한 도면이다.2 to 4 are views showing a configuration in which an antenna and an antenna automatic alignment maintenance device are attached on a mast according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is In the case of an aircraft, a diagram showing a monopulse feed horn.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나 자동 정렬 유지장치(100)는 안테나 반사판(12) 뒤에 부착되어 수직구동 드라이브 엠프 감속모터(112), 각도센서(114)를 부착하고, 수평구동 드라이브 앰프, 감속모터(122), 각도센서(124)를 부착하며, GPS안테나 수신장치(16)를 부착하여 자국 위치정보를 감지하게 하고, 주제어보드(140), 부제어보드(150), 입출력보드(160) 등 부착해서 대국의 안테나 지향방향을 소프트웨어(SW)적으로 자동으로 계산해 자동으로 추적하여 정렬하게 함으로서 안정된 통신을 유지하는 장치이다. 도 4를 참조하면, 모노펄스 피드 혼(101)은 비행체 추적의 경우 A-A측에서 4개의 도파관 입력이 B-B측에서 ∑, △E, △AZ를 출력하도록 되어 있고, 지상체 대국의 경우 원형 도파관이며, 지상 모노펄스 아닌 경우 시각형 도파관으로 되어 있으며, 휘드혼은 휘드혼 체결 후렌지에 의해 반사판에 체결되어 있다.2 to 3, the antenna automatic
도 5는 본 발명에 따른 안테나 자동 정렬 유지장치의 구성 블록도이다.5 is a block diagram of an apparatus for maintaining automatic antenna alignment according to the present invention.
본 발명에 따른 안테나 자동 정렬 유지장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 운용자의 입력이나 수신 데이터로부터 대국 정보를 생성하는 대국정보 생성부(105)와, 대국정보 생성부(105) 또는 모노펄스 수신기(130) 출력신호를 입력받아 수평 수직 회전지시를 출력하는 주제어기(140)와, 주제어기(140)의 제어명령과 센서들의 감지신호를 입력받아 모터 회전신호를 출력하는 부제어기(150)와, 부제어기(150)의 수직 회전 명령에 따라 안테나의 지향방향을 수직으로 정정하는 수직 액츄에이터 모터(112)와, 부제어기(150)의 수직 회전 명령에 따라 안테나의 지향방향을 수평으로 조정하는 수평 액츄에이터 모터(122), GPS신호를 수신하기 위한 GPS 수신기(16)와, 베이스 자이로 센서(173), 안테나 마스트 자이로 센서 (174), 변조부(175), 각도 지시 및 수동 조정부(172)로 구성된다.The antenna automatic
비행체 추적의 경우 도 5를 참조하면, 자국 안테나(12)는 모노펄스혼(101)을 구비하여 합신호(∑)와 수평차(△Az), 수식차신호(△El)를 제공하고, 다이플렉서(314)는 DATA 송신장치(310)의 송신신호가 고출력증폭기(312)에서 증폭된 신호를 안테나(12) 측으로 전달하고 수신신호는 수시장치(320)측으로 전달하여 송수신을 불리한다. 또한 안테나의 수신신호는 저잡음증폭기(322)에서 증폭된 후 수신모뎀 디먹스(324)를 거쳐 일부는 수신기측으로 전달되고, 다른 일부는 수신장치(102)와 모노펄스 수신기(130)로 전달된다.In the case of tracking the vehicle, referring to FIG. 5, the
모노펄스 수신기(130)는 모노펄스 피드혼(101)으로부터 수신된 신호를 처리하여 주제어기(140)로 전달하고, 대국정보생성부(105)는 수신장치(102)로부터 입력된 대국의 GPS신호와 운용자의 입력으로부터 대국의 안테나를 추적하기 위한 대국정보를 생성하고, 자동정렬 유지 고장시는 수동조작부(171)는 부제어기(150)로 수동조작신호를 제공하며, 각도지시 및 수동조정부(172)는 각도를 표시함과 아울러 수동모드에서 운용자의 조작에 따라 수동으로 안테나의 방향을 조정할 수 있게 한다.The mono-
저역통과필터(176)는 신호레벨 변동감지부(177)와 아테나 마스트 자이로 센서(174)의 감지신호가 변조부(175)에서 변조된 신호를 입력받아 필터링된 출력을 주제어기(140)와 부제어기(150)로 제공한다.The low-
수평 액츄에이터(120)는 수평 드라이브 앰프(126)와 수평감속모터(122), 수평 각도센서(124)로 구성되어 부제어기(150)의 수평 각도 제어신호에 따라 안테나의 수평각도를 조정하고, 수직 액츄에이터(110)는 수직 드리이브 앰프(116)와 수직 감속모터(112), 수진 각도센서(114)로 구성되어 부제어기(150)의 수직 각도 제어신호에 따라 안테나의 수직각도를 조정한다. 여기서, 자동 고장시는 수동모드로 절체 후 수평 드라이브 앰프(126)와 수직 드라이브 앰프(116)는 각도 지시 및 수동 조정부(172)의 수동조정부의 입력에 따라수동 운전시에 안테나의 방향을 수동으로 조정할 수 있게 한다.The horizontal actuator 120 is composed of a
주제어기(140)는 대국정보 생성(105)의 출력과 비행체 추적 경우 모노펄스수신기(130)의 출력, GPS 수신기(16)의 출력, 저역통과필터(176)의 출력을 입력받아 주사/추적 알고리즘 계산부(142)와, 전체 회전지시 명령부(144)로 구성된다.The
부제어기(150)는 수평각도센서(124)와 수직각도센서(114), 베이스 자이로 센서(173), 저역 필터링된 신호레벨감지부(177)의 신호를 입력받아 각도를 지시하고, 피드백신호를 생성하는 감지 및 피드백신호 처리부(154)와, 전체 회전지시 명령부(144)의 출력과 감지 및 피드백신호 처리부(154)의 피드백신호를 입력받아 대국 지향 제어신호를 생성하는 대국 지향 제어신호처리부(152)와, 자동모드에서 대국 지향 제어신호 처리부(152)의 자동제어신호에 따라 모터(112, 122)의 회전제어신호를 생성하거나 수동모드에서 수동조작부(171)의 입력에 따라 모터의 회전제어신호를 생성하는 모터회전제어부(156)로 구성된다.The sub-controller 150 receives signals from the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 안테나 자동 정렬 유지장치(100)는 자국(10)이 고정 정지 상태에서 대국이 이동국(20-1)이거나 고정국(20-2)인 경우, 안테나 장치에 부착된 GPS 수신장치(16)에서 GPS 수신신호(경도, 위도, 고도)를 주제어기(140)에 입력하고, 대국의 정보신호(GPS 경도, 위도, 고도, 주파수, 출력 등)도 입력하여 자동으로 주사 추적 알고리즘에 따라 계산해서 전체 수직각, 회전 수평각, 회전 수평각 회전 지시 명령하여 부제어기(150)로 보내면, 목표(대국)의 수직축각, 수평축각을 계산해서 모터 콘트롤 알고리즘에 따라 모터 회전 제어부(156)에서 명령하여 안테나 수직 회전 드라이브 앰프(116)를 동작하게 하여 감속모터(112)를 동작시키고, 또 수평 드라이브 앰프(126)를 동작하게 하여 감속모터(122)를 동작시켜서 안테나 복사 방향이 대국과 일치하게 한다.The antenna automatic
위와 같이 하여 1차 자국과 대국이 지향화되면, 자국(10)은 도 8과 같이 박스 스캔하여 정밀 추적하게 하고, 일시 정지시키면 대국은 주사 스캔하여 자국을 정밀 추적하게 하여 안정화를 유지하게 한다. 이 경우 대국(20-1, 20-2)도 자국과 같이 동일한 추적 장비를 구성한다. 따라서 자국과 대국 또는 대국과 자국 역할을 몇번 교체하면서 자동 정렬 추적하여 통신의 안정화를 유지하게 한다.When the primary station and the playing station are directed as described above, the
한편, 대국(20-3)이 이동비행체 추적할 경우, 모노펄스 피드(101)를 추가로 부착해서 수신신호합신호(∑), 수평차신호(△Az), 수직차신호(△El)를 각각 인출하여 저잡음 증폭하여 별도 부착한 모노펄스 절체기로 절체하여 수신기(130)에 입력한 후 추적신호를 ACU(140)에 입력하여 수직/수평 모노펄스 추적되게 한 후, 수평/수직 구동 앰프(116, 126)와 감속모터(112, 122)를 회전토록 부제어기(150)에서 수직 구동앰프(116)나 수평 구동앰프(126)를 동작하도록 명령한다. 이에 따라 이동 비행체(20-3)를 자동으로 추적하게 하여 이동 비행체와 음성 및 데이터 통신 가능하게 할 수 있다. 또한 비행체가 무인기의 경우 콘트롤 신호를 보내서 지상에서 명령으로 운행을 지시할 수 있다.On the other hand, when the game station (20-3) tracks a moving vehicle, a
모노펄스 혼(101) 구성은 도 4에 도시된 바와 같이, 부반사판(101a) 전면에 단일 개구면(101c)이 원형(또는 사각형) 부착 후 곧 4분배 도파관(101d)을 부착해서 안테나 후면까지 급전 후 모노펄스 카플러 부착해서 수신신호 합신호(∑), 수평차신호(△Az), 수직차신호(△El) 인출하여 증폭한 후 모노펄스 수신기(130)와 ACU(140)에 입력하여 자동 추적 탐색한다. 비행체가 아닌 지상 대국의 경우 단일 혼으로 교체하여 자동 방향 조정 정렬한다.The configuration of the
도 6은 본 발명에 따라 마스트 외부 환경 풍속에 의한 신호레벨 변동시 자동으로 다시 추적하여 안정화시키는 절차를 도시한 순서도이다.6 is a flow chart illustrating a procedure for automatically re-tracking and stabilizing when a signal level fluctuates due to wind speed of an external environment of a mast according to the present invention.
도 6을 참조하면, 자동 제어 콘트롤하는 도중 외부 환경에 의한 자세 변화시, 수시로 안정화함에 있어서 안테나 정렬 유지기(100)가 시설된 마스트가 외부 환경 풍압 등에 의해서 움직일 경우, 안정화 추적 정렬 유지해야 하므로 안테나 회전 모터에 부착한 변동된 수직/수평 각도센서(114, 124)와 안테나 정렬 유지기 베이스에 자세방위각 센서에 의한 자세, 요동, 피치, 롤, 요 신호와 자이로 신호를 입수하여 박스 스캔(BOX SCAN) 알고리즘, 라스터 스캔 알고리즘, 스텝 트랙 알고리즘과 사용자의 신호 중에서 선택해서 기준 각도를 정하고, 각도 오차신호 인출해서 총 합성 위치오차를 계산해서 속도 전압 조절해서 수평/수직 모터 구동장치로 명령해서 감속모터를 회전시켜서 안정화 추적을 수행한다.Referring to FIG. 6, when the posture changes due to the external environment during automatic control control, when the mast equipped with the
다시 도 6을 참조하면, 지지대(14)가 외부 환경의 풍압, 차량 진동 등에 의해 흔들리면, 이에 따른 안테나 회전축 자세, 수직각 센서, 수평각센서의 피치, 롤, 요 성분의 각도 데이터 변동분을 획득한 후, 역기구학식 또는 정기구학식 등 통해 타겟(대국) 지향하기 위해서 마스트의 피치, 롤, 요 각의 변동된 값을 보상하는 목표 지향각을 계산하고, 윤용자가 자동 정렬유지하면서 입력한 각도, 사각 박스 스캔, 라스터 스캔, 스텝, 트랙 신호등 선택한다(S101~S105).Referring back to FIG. 6, when the
이어서 원하는 각도로 이동하기 위해서 큰 각도 범위를 나누어 주기 위해 베이스 자이로에서 입력되는 값과 거의 같은 형태로 100Hz마다 0.1~0.05 등분하여 목표 Az, El 각도치와 일치되게 하여 입력한다(S106~S110). 이때 위치 오차값은 다음과 같이 산출한다. 즉, 정 또는 역 기구학식을 이용해 산출한 목표각에 운용자가 선택하여 가감산기(S110)에 입력하고, 안테나 지지대 회전체의 수평/수직 각도센서 출력을 피드백하여 가감산기(S110)에 입력하여 값을 계산해서 포지셔너 오차 검출하여 속도신호 계산하여 위치오차 에러에 취득 전력 곱하고, 여기서 위치오차 총합산한 후 취득 전력을 곱한 수치를 더해서 합성기(S113)에서 속도조절신호와 합성 후 디지털 아날로그 변환, 감속 모터 드라이브 앰프 구동해서 안테나 수직/수평 회전 콘트롤하게 한다(S114~S118).Then, in order to divide a large angle range to move to the desired angle, the value input from the base gyro is divided into equal parts by 0.1 to 0.05 every 100 Hz in the same form as the value input from the base gyro, and input is made to match the target Az and El angle values (S106 to S110). At this time, the position error value is calculated as follows. That is, the operator selects the target angle calculated using the forward or inverse kinematic equation and inputs it to the adder and subtracter (S110), and feeds back the horizontal/vertical angle sensor output of the antenna support rotating body and inputs the value to the adder and subtractor (S110). Calculate the positioner error, calculate the positioner error, calculate the speed signal, multiply the position error error with the acquired power, add the value obtained by multiplying the total position error, and multiply the acquired power in the synthesizer (S113). Drive the drive amplifier to control the vertical/horizontal rotation of the antenna (S114~S118).
수평 수직 감속기(H. V) 안테나 회전축에 부착한 각도 센서(114, 124)는 각각 가감산기(S110)에 피드백 전달하여 감해서 오차 에러 검출하게 한다. 위와 같이 하여 에러오차신호가 없어지면 회전 중지하여 안정화를 유지하고, 통신을 가능하게 한다.The
상기에서 자세 안정화 기능은 자동 정렬유지, 초기화 끝남과 동시에 고정 유지기능을 제외한 모든 운영 모드에서 자세 불안정 경우에는 연동 시행 가능하며, 자동 정렬 수행하는 모든 드라이브 앰프, 각도센서, 방향각 센서와 공동으로 연동한다.In the above, the posture stabilization function can be interlocked in all operating modes except for the automatic alignment maintenance and the fixed maintenance function at the end of initialization, and is interlocked with all drive amplifiers, angle sensors, and direction angle sensors that perform automatic alignment. do.
또한 수동방향 조정기능은 위 모든 자동 정렬 안정화 기능이 고장으로 인한 동작 불능시 수직. 수평 구동 드라이브 앰프를 수동으로 절체 후, 운용자들의 각각 자국, 대국 방향 설정한 각으로 절체 후 운용자들의 각각 자국/대국 방향 설정한 각으로 모터 구동시켜서 안테나 방향 조정하게 할 수 있다. 이 경우 수동으로 박스 스캔, 라스터 스캔으로 구동 가능하게 하며, 안테나 방향 조정 가능하게 할 수도 있다.In addition, the manual direction adjustment function is vertical when all of the above automatic alignment stabilization functions are inoperable due to failure. After manually switching the horizontal drive drive amplifier, it is possible to adjust the antenna direction by transferring the motor to the angle set for each of the operators' own and playing directions, and then driving the motor at the angle set for each of the operators' own and playing directions. In this case, it can be manually driven by box scan and raster scan, and antenna direction can be adjusted.
도 7은 본 발명에 따라 자국과 대국이 자동으로 안테나 지향신호를 탐색 및 추적하여 통신을 안정화시키는 절차를 도시한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a procedure for stabilizing communication by automatically searching and tracking an antenna direction signal by a host and a player according to the present invention.
도 7을 참조하면, 초기화 기능단계(S201)에서는 전원 인가하고 자동화 장치의 운용 동작에 필요한 하드웨어 소프트웨어 상태의 초기화 시험한다. 자국과 대국 GPS 수신장치의 신호 수신하여 자국(대국)의 위치(고도, 위도, 경도) 입력 저장하고, 자국의 안테나 지향각 상태 수평각, 수직각 방위각 센서로부터 입력 저장한다(S202~S204).Referring to FIG. 7, in the initialization function step S201, power is applied and an initialization test of the hardware software state required for the operation of the automation device is performed. Receives signals from the host and player GPS receivers, stores the location (altitude, latitude, and longitude) of the host (playback), and stores the input and stores from the horizontal and vertical azimuth sensors of the host's antenna orientation (S202 to S204).
위와 같은 정보를 별도 무선 전송장치 또는 기타 일반통신장치로 대국에 전송한다.The above information is transmitted to the game through a separate wireless transmission device or other general communication device.
위 초기화 기능이 완성되면, 자국과 대국간 1차 선택을 운용자에 의해 정하고, 자국와 대국의 GPS 위치정보와 베이스 자이로에서 획득한 자국의 지향방향을 사용하여, 소프트웨어(S/W)로 대국을 지향하기 위한 앙각/방위각을 자동 계산한다.When the above initialization function is completed, the operator decides the primary selection between the host and the game, and uses the GPS location information of the host and the game and the direction of the host obtained from the base gyro to aim for the game with software (S/W). It automatically calculates the elevation/azimuth angle for
위 계산에 의한 자국 회전 모터를 자동 회전 지향하게 하여 대국에 방향각, 앙각을 맞추고, 자국 상태를 대국에 전파 전송하고, 임시로 대국은 역할을 정지한다. 대국은 임시 자국화하고, 위와 같이 자국/대국 역할 변경한 후 방위각, 앙각 계산하여 자동 회전 지향하게 한다.According to the above calculation, the host's rotation motor is automatically rotated, adjusting the direction and elevation angles to the game, propagating the state of the host country to the game, and temporarily stopping the role of the game. The game is temporarily localized, and the azimuth and elevation angle are calculated after changing the role of the host/playing power as above, and the rotation is directed automatically.
자동 정렬기능을 수행함에 자국(마스터) 기능 또는 대국(슬레이브) 기능을 수행하게 된다. 자국 기능을 수행할 경우 박스스캔을 하여 안테나 대국 예상 후 정방향을 정하고, 예상 오차를 좌우 수평 +/-5~10도를 상하 간격으로 나선 주사 여러 횟수 반복 주사한다(S205~S206). 이러한 추적 스캔 도중에 최대신호 레벨이 나타나면 이 신호 방향으로 임시 회전체를 고정시키고, 즉시 대국으로 보내서 대국에서도 추적 스캔하게 지시한다(S209~S211).When performing the automatic alignment function, it performs the host (master) function or the match (slave) function. In the case of performing the local function, a box scan is performed to determine the forward direction after predicting an antenna match, and the predicted error is repeatedly scanned several times by spirally scanning horizontally +/-5 to 10 degrees horizontally and vertically (S205 to S206). If the maximum signal level appears during the tracking scan, the temporary rotating body is fixed in the direction of this signal, and immediately sent to the game to instruct the game to perform a tracking scan (S209 to S211).
위와 같이 박스 스캔, 라스터 스캔 탐색하여 최대 정밀신호를 획득했으나 보다 더 높은 신호 탐색 추적 또는 외부 환경 변화 등에 의한 신호세기가 저하한 경우 최대 신호레벨을 추적하도록 회전시키는 스텝 추적을 실행한다. 스텝 추적은 수평/수직 각각 신호 세기가 증가하는 방향으로 계속 동작하다가 최대 점의 전파신호가 감지되면 동작을 멈추고, 현재 위치를 유지하는 추적 방식이다. 위와 같이 해서 통신 신호레벨이 최대 레벨로 변동하지 않고, 안정화되면 통신운영을 유지하게 한다.As described above, the maximum precision signal is obtained by searching for a box scan or a raster scan, but when the signal strength is lowered due to a higher signal search trace or external environment change, a step trace that rotates to trace the maximum signal level is executed. Step tracking is a tracking method that continues to operate in the direction of increasing the signal strength horizontally and vertically, stops the operation when a radio wave signal of the maximum point is detected, and maintains the current position. If the communication signal level does not fluctuate to the maximum level by doing as above and stabilizes, the communication operation is maintained.
여기서, 박스 스캔과 라스터 스캔을 상술하면, 박스 스캔은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 수직상하, 수평좌우 순차적으로 나선식으로 좁히면서 회전 주사하여 목표신호를 찾는 방식이며, 라스터 스캔은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 수직으로는 각이 넓게 상하 주사하고 수평으로는 순차적으로 각도 작게 주사하여 목표신호를 찾는 방식이다.Herein, the box scan and the raster scan will be described in detail, and the box scan is a method of finding a target signal by rotating a helical narrowing sequentially vertically up and down, horizontally, horizontally, horizontally and horizontally as shown in Fig. 8A. As shown in (b) of FIG. 8, scanning is a method of finding a target signal by scanning vertically with a wide angle vertically and horizontally by sequentially scanning with a small angle.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으니, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom.
101: 피드혼 102: 수신장치
105: 대국정보생성부 110: 수직 액츄에이터
112: 수직 감속모터 114: 수직 각속도 센서
116: 수직 구동 앰프 120: 수평 액츄에이터
122: 수평 감속모터 124: 수평 각속도센서
126: 수평 구동앰프 130: 모노펄스 수신기
140: 주제어기(ACU) 142: 주사/추적 알고리즘 계산부
144: 전체회전지시 명령부 150: 부제어기(PCU)
152: 대국지향제어신호처리부 154: 감지 및 피드백신호 처리부
156: 모터회전제어부 171: 수동조작부
172: 각도지시 및 수동조정부 173: 베이스 자이로센서
175: 변조부 176: 저역통과필터
177: 신호레벨변동감지부 310: DATA 송신장치
312: 고출력증폭기 314: 다이플랙서
320: 데이터 수신장치 322: 저잡음증폭기
324: 디먹스101: feed horn 102: receiving device
105: game information generation unit 110: vertical actuator
112: vertical reduction motor 114: vertical angular velocity sensor
116: vertical drive amplifier 120: horizontal actuator
122: horizontal reduction motor 124: horizontal angular velocity sensor
126: horizontal drive amplifier 130: monopulse receiver
140: main controller (ACU) 142: scanning/tracking algorithm calculation unit
144: total rotation instruction command unit 150: sub-controller (PCU)
152: game-oriented control signal processing unit 154: sensing and feedback signal processing unit
156: motor rotation control unit 171: manual operation unit
172: angle indication and manual adjustment unit 173: base gyro sensor
175: modulator 176: low pass filter
177: signal level fluctuation detection unit 310: data transmission device
312: high power amplifier 314: diplexer
320: data receiving device 322: low noise amplifier
324: Demux
Claims (6)
상기 안테나 자동 정렬 유지장치가,
운용자의 입력이나 수신 데이터로부터 대국 위치 정보를 생성하는 대국정보 생성부;
자국, 대국 범지구위성 항법시스템 신호를 수신하기 위한 항법시스템 수신기
자국의 안테나 자세 및 방향을 감지하기 위한 자이로센서;
신호레벨의 변동을 감지하기 위한 신호레벨 변동 감지부;
자동 조종장치 고장시 수동모드에서 안테나 방향을 수동으로 조작하기 위한 수동조작부;
자동 또는 수동 수직 회전 명령에 따라 안테나의 지향방향을 수직으로 조정하는 수직 액츄에이터;
상기 대국 정보 생성부와 상기 범 지구 위성 항법 시스템 수신기 및 상기 신호레벨 변동 감지부로부터 신호를 입력받아 자국의 안테나가 대국 안테나의 방향과 일치하도록 자동으로 수평/ 수직 회전 지시를 출력하는 주제어기; 및
자동제어 고장시 수동모드에서 상기 수동조작부의 입력에 따라 수동으로 안테나의 방향을 조정하며, 자동모드 운영시 상기 주제어기의 제어명령과 상기 자이로 센서들의 감지신호를 입력받아 상기 수직 액추에이터와 상기 수평 액츄에이터를 자동 방향 구동 제어하는 부제어기를 포함하는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치.In microwave (UHF) communication, automatic adjustment of match direction, including transmission and reception communication equipment mounted on a mobile body, and an antenna automatic alignment maintenance device attached to the rear of the directional antenna to automatically adjust the direction of the directional antenna In communication,
The antenna automatic alignment maintenance device,
A game information generation unit for generating game location information from an operator's input or received data;
Navigation system receiver for receiving signals from the national and global global satellite navigation system
A gyro sensor for detecting the attitude and direction of the antenna of the own country;
A signal level fluctuation detector for detecting fluctuations in the signal level;
A manual control unit for manually manipulating the antenna direction in the manual mode when the automatic control device fails;
A vertical actuator that vertically adjusts the direction of the antenna according to an automatic or manual vertical rotation command;
A main controller which receives signals from the game information generation unit, the global satellite navigation system receiver, and the signal level fluctuation detection unit and automatically outputs a horizontal/vertical rotation instruction so that the antenna of the local station matches the direction of the game antenna; And
In case of automatic control failure, the direction of the antenna is manually adjusted according to the input of the manual control unit in the manual mode, and when the automatic mode is operated, the vertical actuator and the horizontal actuator are received by receiving the control command of the main controller and the detection signal of the gyro sensors. A transmitting and receiving device of an ultra-high frequency directional wireless communication system with an antenna automatic alignment maintenance device including a sub-controller for automatic direction driving control.
상기 대국정보 생성부의 출력과 상기 모노펄스 수신기의 출력, 범 지구위성 항법 시스템 수신기의 출력, 저역통과필터의 출력을 입력받아 각 항법 시스템의 각기 다른 소정의 알고리즘에 따라 추적신호를 생성하는 모노펄스 추적 알고리즘 계산부와, 상기 모노펄스 추적 알고리즘부의 출력에 따라 자국의 안테나와 대국의 안테나 방향이 자동으로 정렬되도록 수평/수직 회전명령을 생성하는 전체 회전지시 명령부로 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치.The method of claim 2, wherein the main controller
Monopulse tracking that receives the output of the game information generation unit, the output of the monopulse receiver, the output of the global satellite navigation system receiver, and the output of the low-pass filter and generates tracking signals according to different predetermined algorithms of each navigation system An antenna automatic alignment maintenance device comprising an algorithm calculation unit and a total rotation instruction command unit that generates a horizontal/vertical rotation command so that the antenna direction of the host and the antenna of the player is automatically aligned according to the output of the monopulse tracking algorithm unit. Transmitting and receiving device of ultra-high frequency directional wireless communication system with attached.
수평각도센서와 수직 각도센서, 베이스 자이로 센서, 저역 필터링 된 신호레벨감지부의 신호와 각도를 지시하고 피드백 신호를 생성하는 감지 및 피드백신호 처리부와, 상기 감지 및 피드백 신호 처리부의 피드백 신호를 입력받아 대국 지향 제어신호를 생성하는 대국 지향 신호처리부와, 자동모드에서 상기 대국 지향 제어신호 처리부의 자동제어신호에 따라 모터의 회전제어신호를 생성하거나 자동모드 고장시 수동모드로 절체하고 수동모드에서 상기 수동조작부의 입력에 따라 모터의 회전제어신호를 생성하는 모터 회전 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치.The method of claim 1, wherein the sub-controller
A horizontal angle sensor, a vertical angle sensor, a base gyro sensor, a detection and feedback signal processing unit that directs the signal and angle of the low-pass filtered signal level detection unit and generates a feedback signal, and receives the feedback signal from the detection and feedback signal processing unit to play a game. A game-oriented signal processing unit that generates a directional control signal and a rotation control signal of the motor according to the automatic control signal of the game-oriented control signal processing unit in the automatic mode, or when the automatic mode fails, the manual mode is switched to the manual mode and the manual operation unit is in the manual mode. A transmission and reception device of an ultra-high frequency directional wireless communication system with an antenna automatic alignment maintenance device, characterized in that consisting of a motor rotation control unit that generates a rotation control signal of the motor according to an input of.
흔들림에 의한 안테나 회전축 자세, 수직각 센서, 수평각 센서의 피치, 롤, 요 성분의 각도 데이터 변동분을 획득하고, 역기구학식 또는 정기구학식 등을 통해 대국을 지향하기 위해서 마스트의 피치, 롤, 요 각도의 변동된 값을 보상하는 목표 지향각을 계산하며, 운영자가 자동 정렬 유지하면서 입력한 각도, 시각 박스스캔, 라스터 스캔, 스텝 트래킹, 모노펄스 트래킹 신호중 하나를 선택해서 원하는 각도로 이동하기 위해서 큰 각도범위를 나누어 수직각 센서와, 수평각 센서에서 입력되는 값과 같은 형태로 소정 Hz 마다 소정 값으로 등분하여 목표 수평각 및 수직각과 일치시키며, 정 또는 역기구학식을 이용하여 산출한 목표각에 운용자가 선택한 신호에서 취득한 최대신호를 작은 각으로 분해하여 안테나 각속도 출력을 피드백해서 포지셔너 오차 검출하여 위치오차 에러와 취득 전력을 곱하고 합성기에서 속도조절신호와 합성 후 디지털 아날로그 변환한 후 수직/수평 감속모터 드라이브 앰프를 구동하여 안테나 수직/ 수평 각도 회전시키는 것을 특징으로 하는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치.The method of claim 1, wherein the main controller and the sub-controller
The pitch, roll, and yaw of the mast are obtained in order to obtain fluctuations in the angle data of the antenna rotation axis posture, the vertical angle sensor, the pitch, roll, and yaw components of the yaw component due to the shaking. Calculates the target beam angle that compensates for the fluctuating value of the angle, and selects one of the input angle, visual box scan, raster scan, step tracking and monopulse tracking signal while maintaining automatic alignment by the operator to move to the desired angle. Divide a large angle range and divide it into a predetermined value for each predetermined Hz in the same form as the value input from the vertical angle sensor and the horizontal angle sensor to match the target horizontal angle and vertical angle, and to the target angle calculated using the forward or inverse kinematic equation. The maximum signal acquired from the signal selected by the operator is decomposed into small angles, the antenna angular velocity output is fed back to detect the positioner error, multiplied by the position error error and the acquired power, synthesized with the speed control signal in a synthesizer, converted to digital analog, and then converted to a vertical/horizontal reduction motor A transmission/reception device of an ultra-high frequency directional wireless communication system with an antenna automatic alignment maintenance device, characterized in that by driving a drive amplifier to rotate the antenna vertically and horizontally.
UHF, 마이크로 웨이브 송신장치, 수신장치를 사용하되 주파수 밴드에 따라 교체하여 부착할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 안테나 자동 정렬 유지장치를 부착한 초고주파 지향성 무선 통신시스템의 송수신 장치.The method of claim 1, wherein the ultra-high frequency communication,
UHF, microwave transmitting device, and receiving device are used, but the transmission and reception device of an ultra-high frequency directional wireless communication system equipped with an antenna automatic alignment maintenance device, characterized in that it can be replaced and attached according to a frequency band.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190062174A KR20200136272A (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Transmitting and receiving apparatus of a microwave directional wireless communication system equipped with an antenna alignment holding device |
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KR1020190062174A KR20200136272A (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Transmitting and receiving apparatus of a microwave directional wireless communication system equipped with an antenna alignment holding device |
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KR20200136272A true KR20200136272A (en) | 2020-12-07 |
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ID=73791023
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KR1020190062174A KR20200136272A (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Transmitting and receiving apparatus of a microwave directional wireless communication system equipped with an antenna alignment holding device |
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KR (1) | KR20200136272A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022124860A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 경상국립대학교산학협력단 | Method and apparatus for optimizing tilt angle of antenna of base station |
KR102488250B1 (en) * | 2022-08-10 | 2023-01-12 | 이돈신 | Antenna direction automatic alignment apparatus of mobile wireless communication system with aircraft |
-
2019
- 2019-05-27 KR KR1020190062174A patent/KR20200136272A/en unknown
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WO2022124860A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 경상국립대학교산학협력단 | Method and apparatus for optimizing tilt angle of antenna of base station |
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