KR100694862B1

KR100694862B1 - A wide range searching apparatus of detecting a plurality of satelite and a method therefor

Info

Publication number: KR100694862B1
Application number: KR1020040056490A
Authority: KR
Inventors: 엄광식
Original assignee: (주)인텔리안테크놀로지스
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2007-03-13
Also published as: WO2006009388A1; KR20060007636A

Abstract

본 발명은 위성 추적 안테나의 위성 탐색 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원이 인가된 위성 추적 안테나의 초기 구동시, 상기 위성 추적 안테나의 반사판을 탐색 가능한 모든 방향으로 구동시켜 위성 신호를 수신하도록 제어하고, 소정의 주기마다 상기 반사판에서 수신하는 위성 신호를 샘플링하여 상기 샘플링된 위성 신호의 레벨값에 대한 미분 절대값을 산출하고, 상기 미분 절대값을 소정의 임계값과 비교하여 상기 미분 절대값이 상기 임계값보다 큰 경우, 위성 신호 패턴의 부엽(side lobe)을 상기 반사판이 지향하고 있다고 판단하여, 부엽 주변에 존재하는 주엽을 탐색하고, 상기 반사판이 탐색된 주엽이 있는 방향을 유지하도록 제어하여 소정의 위성 식별 장치가 위성을 식별할 수 있게 하고, 최적의 위성 신호를 수신하기 위해 소정의 위성 추적 장치가 위성 시호 미세 추적을 할 수 있도록 제어함으로써, 보다 빠른 시간 내에 위성을 정확하게 탐색하여 상기 위성 추적 안테나가 보다 효율적으로 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 위성 탐색 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a satellite search apparatus and method for a satellite tracking antenna, and more particularly, in the initial driving of a powered satellite tracking antenna, driving the reflector of the satellite tracking antenna in all searchable directions to receive a satellite signal The absolute signal is calculated by sampling the satellite signal received by the reflector every predetermined period, and calculating a derivative absolute value for the level value of the sampled satellite signal, and comparing the absolute absolute value with a predetermined threshold value. If the value is larger than the threshold value, it is determined that the reflector is directed to the side lobe of the satellite signal pattern, so as to search for the main lobe around the sublobe and maintain the direction in which the reflector is found. To allow a given satellite identification device to identify a satellite and to receive an optimal satellite signal. Defining a satellite tracking device that relates to a satellite searching apparatus and method that allows for the accurate navigation satellite within a number, more short time, by controlling so that to the satellite Shiho fine tracking is the satellite tracking antenna to receive a satellite signal more efficiently.

본 발명의 위성 탐색 장치 및 방법에 따르면, 위성 탐색 동작 수행시, 위성 신호 패턴의 부엽에 따른 위성 신호 레벨값을 기준으로 임계값을 설정하여 위성 신호를 탐색함으로써, 보다 넓은 범위에서 위성 신호를 탐색하여 정확하게 모든 위성 신호를 탐색할 수 있으며, 위성 신호 레벨값을 미분하여 절대값을 취한 미분 절대값을 기준으로 임계값을 설정하여 절대적인 위성 신호 레벨값이 아닌 위성 신호 레 벨값의 변화량을 측정함으로써, 상대적으로 레벨값의 크기가 작은 위성 신호도 탐색할 수 있는 보다 효율적이고 정확하게 위성을 탐색할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the satellite search apparatus and method of the present invention, when performing a satellite search operation, the satellite signal is searched by setting a threshold value based on the satellite signal level value according to the side lobe of the satellite signal pattern, thereby searching for a satellite signal in a wider range. All satellite signals can be searched accurately, and by setting the threshold value based on the differential absolute value which takes the absolute value by differentiating the satellite signal level value, by measuring the change amount of the satellite signal level value, not the absolute satellite signal level value, It is possible to obtain a more efficient and accurate satellite search that can search satellite signals with relatively small level values.

위성 안테나, 위성 탐색, WRS(Wide Range Search)Satellite antenna, satellite search, wide range search (WRS)

Description

Broadband satellite search apparatus and method of a satellite antenna {A WIDE RANGE SEARCHING APPARATUS OF DETECTING A PLURALITY OF SATELITE AND A METHOD THEREFOR}

도 1은 종래 기술에 따른 위성 추적 안테나 시스템의 구성을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a satellite tracking antenna system according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 위성 탐색 장치의 위성 탐색에 있어, 위성 신호 패턴 및 임계값을 도시한 그래프.2 is a graph illustrating a satellite signal pattern and a threshold value in a satellite search of a satellite search apparatus according to the prior art;

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 위성 탐색 장치의 구성을 도시한 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a satellite search apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 위성 탐색 장치가 포함된 위성 추적 안테나 시스템이 목표로 하는 위성을 탐색하는 위성 탐색 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of performing a satellite search operation for searching for a target satellite by a satellite tracking antenna system including a satellite search apparatus of the present invention.

도 5a는 위성으로부터 수신하는 위성 신호의 패턴에 따른 주엽(main lobe) 및 부엽(side lobe)을 포함하는 제1 위성 신호를 도시한 그래프.FIG. 5A is a graph illustrating a first satellite signal including a main lobe and a side lobe according to a pattern of satellite signals received from a satellite. FIG.

도 5b는 도5a에 도시된 제1 위성 신호를 미분한 제1 위성 신호의 미분값을 도시한 그래프.FIG. 5B is a graph showing derivative values of a first satellite signal obtained by differentiating the first satellite signal shown in FIG. 5A; FIG.

도 5c는 도5b에 도시된 제1 위성 신호의 미분값에 대하여 절대값을 취한 미분 절대값인 제2 위성 신호를 도시한 그래프.FIG. 5C is a graph showing a second satellite signal that is an absolute absolute value of the derivative of the first satellite signal shown in FIG. 5B.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 위성 탐색 방법을 도시한 흐름도.6 is a flowchart illustrating a satellite search method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

310: 반사판 320: 샘플러310: reflector 320: sampler

330: 미분기 340: 비교 제어부330: differentiator 340: comparison control unit

350: 반사판 구동 수단350: reflector drive means

본 발명은 위성 추적 안테나의 위성 탐색 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원이 인가된 위성 추적 안테나의 초기 구동시, 상기 위성 추적 안테나의 반사판을 탐색 가능한 모든 방향으로 구동시켜 위성 신호를 수신하도록 제어하고, 소정의 주기마다 상기 반사판에서 수신하는 위성 신호를 샘플링하여 상기 샘플링된 위성 신호의 레벨값에 대한 미분 절대값을 산출하고, 상기 미분 절대값을 소정의 임계값과 비교하여 상기 미분 절대값이 상기 임계값보다 큰 경우, 위성 신호 패턴의 부엽(side lobe)을 상기 반사판이 지향하고 있다고 판단하여, 부엽 주변에 존재하는 주엽을 탐색하고, 상기 반사판이 탐색된 주엽이 있는 방향을 유지하도록 제어하여 소정의 위성 식별 장치가 위성을 식별할 수 있게 하고, 최적의 위성 신호를 수신하기 위해 소정의 위성 추적 장치가 위성 신호 미세 추적을 할 수 있도록 제어함으로써, 보다 빠른 시간 내에 위성을 정확하게 탐색하여 상기 위성 추적 안테나가 보다 효율적으로 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 위성 탐색 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a satellite search apparatus and method for a satellite tracking antenna, and more particularly, in the initial driving of a powered satellite tracking antenna, driving the reflector of the satellite tracking antenna in all searchable directions to receive a satellite signal The absolute signal is calculated by sampling the satellite signal received by the reflector every predetermined period, and calculating a derivative absolute value for the level value of the sampled satellite signal, and comparing the absolute absolute value with a predetermined threshold value. If the value is larger than the threshold value, it is determined that the reflector is directed to the side lobe of the satellite signal pattern, so as to search for the main lobe around the sublobe and maintain the direction in which the reflector is found. To allow a given satellite identification device to identify a satellite and to receive an optimal satellite signal. By defining a satellite tracking device is controlled to a fine tracking a satellite signal, to a more satellite searching apparatus and a method that makes it possible quickly and accurately search for the satellite and the satellite tracking antenna within to receive a satellite signal more efficiently.

위성 방송의 도입은 국가 경쟁력 확보라는 산업 정책적 관심, 고용 기회의 확대라는 사회 정책적 관심, 그리고 전기통신 네트워크라는 통신 정책적 관심 등으로 인해 단순한 기술 발전이라는 차원의 틀을 넘어 최근 아시아 태평양 지역에서 미디어 정책적 관심이 되고 있음이 공지의 사실이다. 위성 방송은 지상의 지형에 전혀 영향을 받지 않는 광역성을 그 특징으로 하기 때문에 전국 규모의 방송 채널의 구성은 물론 국제간 방송 교류까지도 가능케 하는 기술적 잠재력을 가지고 있다. 그 동안 아시아 태평양 지역에서 위성 방송의 도입은 궤도 및 주파수 할당 문제, 전파 월경(spill-over)에 의한 정보 주권과 인접국에 대한 문화적 침해 등의 정치 문화적 요인에 의해 발달과 보급에 장애를 안고 있었으며, 아울러 수신을 위한 파라볼라 안테나의 구입에 따른 개별 수신 세대의 적지 않은 경제적 부담 등으로 더욱 장래를 예측할 수 없었으며, 1980년대 중반까지도 큰 성장을 보이지 못하였다. The introduction of satellite broadcasting has recently moved beyond the framework of technological advancement due to the industrial policy interests of securing national competitiveness, the social policy interests of expanding employment opportunities, and the telecommunication policy interests of telecommunication networks. This is known fact. Since satellite broadcasting is characterized by a wide area that is not influenced by the topography of the ground, it has the technical potential to enable the formation of national broadcast channels as well as international communication exchanges. In the meantime, the introduction of satellite broadcasting in the Asia-Pacific region has been hampered by political and cultural factors such as orbital and frequency allocation issues, information sovereignty by radio waves, and cultural infringement of neighboring countries. In addition, the future could not be predicted further due to the considerable economic burden of individual receiving generations due to the purchase of a parabolic antenna for reception, and did not show much growth until the mid-1980s.

그러나 1980년대 말에 접어들면서 동서 진영의 화해 및 개방과 그리고 세계 각 지역으로 확산된 블록화 및 국제화 경향 등 정치, 경제적 변화는 위성 방송 도입을 적극 추진하는 환경적 요인이 되고 있다. 동구권 국가들도 위성 방송에 대한 개방 조치를 방송 부문의 개방 조치와 함께 시도하기 시작하였고, 경제 통합을 실현한 유럽 국가들은 '국경없는 TV 협약'을 체결하고 위성을 통해 방송 통합도 겨냥하고 있다. 아시아 태평양 지역에서도 일본을 비롯한 싱가포르ㆍ홍콩 지역에서도 국제 위성 TV 방송의 도입이 적극 추진되고 있다. 아시아 태평양 지역은 그간의 경제적 성장을 배경으로 세계 방송 영상물의 황금 시장으로 크게 각광 받고 있다. 특히 동북아를 겨냥한 위성 방송이 외국의 거대 기업들에 의해서 경쟁적으로 추진되고 있다. 바로 이와 같은 시점에서 우리나라는 무궁화호 위성을 이용하여 위성 방송 사업을 실시하고 있다. However, at the end of the 1980s, political and economic changes such as the reconciliation and opening of the East-West camp and the tendency of block and internationalization spread to various parts of the world have become an environmental factor that actively promotes the introduction of satellite broadcasting. Eastern European countries have also begun attempting to open satellite broadcasting along with the opening of the broadcasting sector, and European countries that have realized economic integration have signed a 'borderless TV agreement' and are aiming to integrate broadcasting via satellite. In the Asia-Pacific region, international satellite TV broadcasting is being actively promoted in Japan, Singapore and Hong Kong. The Asia-Pacific region is in the limelight as the gold market for the world's broadcast video based on its economic growth. In particular, satellite broadcasting aimed at Northeast Asia is being promoted competitively by foreign giants. At this time, Korea is running satellite broadcasting business using Mugunghwa satellite.

이와 같은 위성 방송, 특히 이동 중 시청 가능한 위성 방송을 구현하기 위해서 중요한 것이 위성 방송 신호를 수신할 수 있는 위성 안테나의 기술인데, 위성 안테나의 기능 중, 특히 이동체에 탑재된 위성 안테나에 초기 전력이 인가되었을 때, 위성 안테나가 현재 위치에서 수신할 수 있는 위성 신호를 전송하는 위성을 탐색하는 과정인 위성 탐색 동작에서, 얼마나 빠르고 정확하게 위성의 위치를 탐색할 수 있느냐가 그 중요한 기능이라 할 수 있다. In order to realize such satellite broadcasting, in particular, a satellite broadcasting that can be viewed while moving, a technology of a satellite antenna capable of receiving a satellite broadcasting signal is applied. Among the functions of the satellite antenna, in particular, initial power is applied to a satellite antenna mounted on a moving object. In the satellite search operation, which is a process of searching for a satellite that transmits a satellite signal that can be received at a current location, how quickly and accurately the satellite can be located can be an important function.

도 1은 종래 기술에 따른 위성 추적 안테나 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a satellite tracking antenna system according to the prior art.

도 1에 따르면, 종래 기술에 따른 위성 추적 안테나 시스템은 크게 위성 신호를 수신하는 반사판(110), 초기 전원 인가시에 위성 탐색을 위한 위성 탐색 동작을 수행하는 위성 탐색 장치(120), 위성 탐색 장치(120)를 통하여 위성을 탐색한 후 위성 신호를 수신하여 위성을 식별하는 위성 식별 장치(140), 위성의 위치를 보다 미세하게 추적하여 위성 신호를 보다 효율적으로 수신하기 위한 위성 추적 장치(150), 위성 탐색 장치(120), 위성 식별 장치(140), 위성 추적 장치(150)의 제어에 따라 위성 추적 안테나가 목표 위성을 지향하도록 반사판(110)을 구동시키는 반사판 구동 수단(130)으로 구성되고, 위성 탐색 장치(120)는 크게 샘플러(121), 비교기(122), 및 제어부(123)로 구성된다.According to FIG. 1, the satellite tracking antenna system according to the related art includes a reflector 110 for receiving a satellite signal, a satellite search device 120 performing a satellite search operation for satellite search at initial power-up, and a satellite search device. A satellite identification device 140 for searching for satellites and receiving satellite signals after searching for satellites through the satellite 120, and a satellite tracking device 150 for receiving satellite signals more efficiently by tracking the positions of the satellites more finely. And reflector driving means 130 for driving the reflector 110 so that the satellite tracking antenna is directed to the target satellite under the control of the satellite search device 120, the satellite identification device 140, and the satellite tracking device 150. The satellite search apparatus 120 is largely composed of a sampler 121, a comparator 122, and a controller 123.

종래 기술에 따른 위성 추적 안테나 시스템은, 전원이 인가되면 위성 신호를 수신하기 위하여 위성 신호를 전송하는 위성을 탐색하는 동작을 수행한다. 즉, 반사판(110)이 지향할 수 있는 모든 방위각 또는 앙각 방향으로 회전하면서 위성 신호를 수신하고, 샘플러(121)가 소정의 주기로 상기 위성 신호를 샘플링하면, 비교기가 상기 샘플링한 위성 신호와 소정의 임계값을 비교하여, 상기 샘플링한 위성 신호 레벨값의 크기가 상기 임계값보다 크다면, 반사판(110)이 위성 신호 패턴의 주엽(main lobe)을 지향하고 있다고 판단하고 제어부(123)의 제어에 따라 반사판(110)의 미세 조정(fine tuning)을 한다.The satellite tracking antenna system according to the related art performs an operation of searching for a satellite transmitting a satellite signal to receive a satellite signal when power is applied. That is, when the reflector 110 receives the satellite signal while rotating in all azimuth or elevation directions that may be directed, and the sampler 121 samples the satellite signal at a predetermined period, the comparator samples the satellite signal and the predetermined satellite signal. Comparing the threshold value, if the magnitude of the sampled satellite signal level value is larger than the threshold value, it is determined that the reflector 110 is directed to the main lobe of the satellite signal pattern, and the control of the controller 123 Accordingly, fine tuning of the reflector 110 is performed.

위성 탐색 장치(120)의 동작에 따라 위성이 탐색되면, 위성 식별 장치(140)는 상기 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 상기 위성 신호를 판독함으로써, 상기 위성을 식별하는 동작을 수행한다. 위성 식별 장치(140)가 상기 위성에 대하여 위성 식별 동작을 수행하여 상기 위성에 대한 위성 식별 정보가 위성 식별 장치(140)에 기록되면, 위성 추적 장치(150)는 상기 위성 추적 안테나가 목표로 하는 위성에 대하여, 위성 신호를 보다 효율적으로 수신하기 위한 최적 방향을 반사판(110)이 지향할 수 있도록 반사판 구동 수단(130)을 제어하여 반사판(110)을 구동시킨다. 위성 추적 안테나에서는 반사판(110)이 위성 신호 패턴의 주엽을 항상 정확하게 지향하도록 미세 조정하고, 보다 효율적으로 상기 위성 추적 안테나가 위성 신호를 수신할 수 있도록 제어한다. When a satellite is searched according to the operation of the satellite search apparatus 120, the satellite identification device 140 receives the satellite signal from the satellite and reads the satellite signal to perform the operation of identifying the satellite. When the satellite identification device 140 performs a satellite identification operation on the satellite, and the satellite identification information of the satellite is recorded in the satellite identification device 140, the satellite tracking device 150 targets the satellite tracking antenna. With respect to the satellite, the reflector plate driving means 130 is controlled to drive the reflector plate 110 so that the reflector plate 110 can direct an optimal direction for receiving the satellite signal more efficiently. In the satellite tracking antenna, the reflector 110 fine-tunes the main lobe of the satellite signal pattern at all times, and controls the satellite tracking antenna to receive the satellite signal more efficiently.

도 2는 종래 기술에 따른 위성 탐색 장치의 위성 탐색에 있어, 위성 신호 패턴 및 임계값을 도시한 그래프이다.2 is a graph illustrating a satellite signal pattern and a threshold in the satellite search of the conventional satellite search apparatus.

도 2의 그래프에서, 종래 기술에 따른 위성 탐색 장치는 미리 입력되어 있는 소정의 임계값을 기준으로, 위성 신호를 수신하여 소정의 주기로 상기 위성 신호를 샘플링하고, 상기 샘플링된 위성 신호의 레벨값과 상기 미리 입력되어 있는 소정의 임계값을 비교하여, 상기 샘플링된 위성 신호 레벨값의 크기가 상기 임계값보다 큰 경우에 위성 추적 안테나의 반사판이 위성 신호의 주엽을 지향하고 있다고 판단하고 현재 지향하고 있는 위성에 대한 식별 동작을 수행한다. 그러나 종래 기술에 따른 위성 탐색에서는 상기 임계값을 위성 신호 패턴에 따른 주엽의 레벨값을 기준으로 정하기 때문에 상기 임계값 이상의 레벨값이 측정되는 위성 신호의 범위, 즉 제1 레벨값(240)과 제2 레벨값(250) 사이의 구간이 좁아서 위성 추적 안테나의 반사판이 위성 탐색 동작을 수행할 때 샘플링 주기를 충분히 작게 설정하지 않는 경우 위성 신호를 탐색하지 못하고 지나칠 수 있다는 문제점이 있다. In the graph of FIG. 2, the satellite search apparatus according to the related art receives a satellite signal and samples the satellite signal at a predetermined period based on a predetermined threshold value, which is input in advance, and a level value of the sampled satellite signal. The predetermined threshold value is compared, and the reflector of the satellite tracking antenna is directed to the main lobe of the satellite signal when the magnitude of the sampled satellite signal level value is larger than the threshold value. Perform an identification operation on the satellite. However, in the conventional satellite search, since the threshold value is determined based on the level value of the main lobe according to the satellite signal pattern, the range of the satellite signal in which the level value above the threshold value is measured, that is, the first level value 240 and the first value, is determined. Since the interval between the two level value 250 is narrow, if the reflector of the satellite tracking antenna does not set the sampling period small enough when performing the satellite search operation, it may fail to search the satellite signal.

또한, 종래 기술에 따른 위성 탐색 장치에서는 임계값이 특정 위성 신호 패턴의 주엽에 따른 레벨값으로 정하여지기 때문에, 기상 상태 또는 위성의 조건에 따라 위성 신호의 레벨값이 상대적으로 수시로 변할 경우 목표로 하는 위성을 탐색하지 못할 수 있다는 문제점이 있다. 도 2를 참조하면, 제1 위성 신호(210)의 주엽에 따른 레벨값을 기준으로 하여 임계값(230)을 설정하였다면, 제1 위성 신호는 제1 레벨값(240)과 제2 레벨값(250) 사이의 구간에서 위성 신호의 레벨값이 임계값보다 크므로 위성이 탐색될 수 있으나, 기상 상태 또는 위성의 상태에 따라 상대적으로 제1 위성 신호(210)보다 낮은 레벨값을 갖는 제2 위성 신호(220)는 모든 구간에서의 레벨값이 임계값(230)보다 모두 작으므로, 위성이 탐색될 수 없는 경우가 발생한다. In addition, in the satellite search apparatus according to the prior art, since the threshold value is determined as the level value according to the main lobe of the specific satellite signal pattern, the target value of the satellite signal varies relatively frequently depending on weather conditions or satellite conditions. There is a problem that satellites may not be searched. Referring to FIG. 2, if the threshold value 230 is set based on the level value of the main lobe of the first satellite signal 210, the first satellite signal includes the first level value 240 and the second level value ( Since the level of the satellite signal is greater than the threshold in the interval between 250), the satellite can be searched, but the second satellite has a lower level than the first satellite signal 210 depending on weather conditions or the state of the satellite. Since the signal 220 has all the level values in all the sections smaller than the threshold value 230, the satellite cannot be searched.

상기와 같이 종래 기술에 따른 위성 탐색 장치에서는 위성을 탐색할 수 있는 위성 신호의 구간이 짧아 위성 탐색 동작에 있어서, 위성을 탐색하지 못하고 그냥 지나칠 수 있다는 문제점이 있고, 상대적으로 레벨값의 크기가 서로 다른 위성 신호에 특정 위성 신호의 레벨값에 따른 임계값을 정하여 적용하므로, 레벨값이 상기 특정 위성 신호의 레벨값보다 작은 위성 신호의 경우, 위성 탐색 장치가 상기 위성 신호를 탐색하지 못할 수 있다는 문제점이 있다.As described above, the satellite search apparatus according to the prior art has a problem in that the satellite search operation is short, and thus, in the satellite search operation, the satellite search operation may not be performed, but may simply pass by, and the level values may be relatively different from each other. Since a threshold value according to a level value of a specific satellite signal is applied to another satellite signal, a satellite search device may not be able to search the satellite signal in case of a satellite signal whose level value is smaller than the level value of the specific satellite signal. There is this.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 위성 탐색 동작 수행시, 위성 신호 패턴의 부엽에 따른 위성 신호 레벨값을 기준으로 임계값을 설정하여 위성 신호를 탐색함으로써, 위성 추적 안테나의 반사판의 위성 탐색 동작에 있어, 보다 넓은 범위에서 위성 신호를 탐색하여 정확하게 모든 위성 신호를 탐색할 수 있으며, 위성 신호 레벨값을 미분하여 절대값을 취한 미분 절대값을 기준으로 임계값을 설정하여 절대적인 위성 신호 레벨값이 아닌 위성 신호 레벨값의 변화량을 측정함으로써, 상대적으로 레벨값의 크기가 작은 위성 신호도 탐색할 수 있는 보다 효율적이고 정확한 위성 탐색 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to improve the prior art as described above, when performing a satellite search operation, by searching for a satellite signal by setting a threshold value based on the satellite signal level value according to the side signal of the satellite signal pattern, satellite tracking antenna In the satellite search operation of the reflector, you can search all satellite signals by searching the satellite signal in a wider range, and set the threshold based on the differential absolute value that takes the absolute value by differentiating the satellite signal level value. An object of the present invention is to provide a more efficient and accurate satellite search apparatus and method capable of searching for a satellite signal having a relatively small level value by measuring a change amount of a satellite signal level value rather than an absolute satellite signal level value.

또한, 본 발명의 위성 탐색 장치 및 방법은, 위성 신호 패턴의 부엽에 따른 레벨값의 미분 절대값을 기준으로 위성 신호를 탐색하여 보다 넓은 범위의 위성 신호를 탐색함으로써, 위성 신호를 샘플링하는 주기를 보다 크게 설정할 수 있으므로 위성 신호를 샘플링하는 회수를 적게 할 수 있어, 위성 탐색 동작을 보다 신속하게 수행할 수 있는 위성 탐색 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the satellite search apparatus and method of the present invention searches for a satellite signal based on the differential absolute value of the level value according to the side lobe of the satellite signal pattern to search for a wider range of satellite signals, thereby sampling the satellite signal. It is an object of the present invention to provide a satellite search apparatus and method that can set a larger number, thereby reducing the number of sampling satellite signals, and thus can perform satellite search operations more quickly.

상기의 목적을 이루고 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 위성 탐색 장치는, 탐색 가능한 방위각 또는 앙각 방향으로 이동하며 소정의 위성으로부터 위성 신호를 수신하기 위한 반사판, 상기 반사판에서 수신하는 상기 위성 신호를 소정의 주기마다 샘플링하는 샘플러, 상기 샘플러에서 샘플링된 제1 위성 신호의 레벨값을 측정하고, 제1 위성 신호의 레벨값을 미분하여 절대값을 취한 제2 위성 신호를 생성하기 위한 미분기, 제2 위성 신호와 소정의 임계값을 비교하고, 상기 임계값보다 큰 제2 위성 신호가 발견될 경우, 상기 반사판이 현재 지향하고 있는 방향을 유지하도록 제어하는 반사판 지향 신호를 생성하기 위한 비교 제어부, 및 상기 반사판을 탐색 가능한 방위각 또는 앙각 방향으로 구동시키고, 상기 비교 제어부의 반사판 지향 신호에 따라 상기 반사판을 구동시키기 위한 반사판 구동 수단을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object and solve the problems of the prior art, the satellite search apparatus according to the present invention, the reflector for receiving a satellite signal from a predetermined satellite moving in the searchable azimuth or elevation direction, the said receiving plate A sampler for sampling a satellite signal at predetermined intervals, a differentiator for measuring a level value of the first satellite signal sampled by the sampler, and generating a second satellite signal having an absolute value by differentiating the level value of the first satellite signal A comparison control unit for comparing the second satellite signal with a predetermined threshold value and generating a reflector directing signal for controlling the reflector to maintain the direction in which the reflector is currently directed when a second satellite signal larger than the threshold value is found. , And the reflector is driven in a searchable azimuth or elevation direction, and the reflector of the comparison controller Depending on the direction signal is configured to include a reflector driving means for driving the reflector.

본 발명에 따른 위성 탐색 장치를 포함하는 위성 추적 안테나는 카세그레인 안테나(Cassegrain Antenna), 혼 리플렉터 안테나 등의 파라볼릭 안테나는 물론, 평면 안테나 등 다양한 방식의 안테나를 포함하는 개념이다.The satellite tracking antenna including the satellite search apparatus according to the present invention is a concept including not only parabolic antennas such as cassgrain antennas and horn reflector antennas, but also various types of antennas such as planar antennas.

또한, 본 명세서에서 언급되는 WRS(Wide Range Search)는 본 발명에 따른 위성 추적 탐색 장치로 구현될 수 있는 광대역 위성 탐색 방법으로서, 보다 빠른 시간 내에 위성을 정확하게 탐색하는, 본 발명에 근거한 광대역 위성 탐색 시스템을 지칭한다.In addition, WRS (Wide Range Search) referred to herein is a broadband satellite search method that can be implemented by the satellite tracking search apparatus according to the present invention, the broadband satellite search based on the present invention, which accurately searches for a satellite within a faster time Refers to the system.

또한, 본 명세서에서 널리 언급되는 위성 신호의 레벨값은 위성 신호의 서로 다른 레벨값들 사이의 차를 보다 명확하게 나타내고, 각기 다른 위성으로부터 수신하는 위성 신호 레벨값의 절대적 크기 차이가 아닌, 상대적 크기 차이를 고려하기 위하여, 위성 신호 레벨값에 로그(log)를 취한 값인 dB 값으로 표현할 수 있다.In addition, the level values of satellite signals widely mentioned herein more clearly indicate the difference between the different level values of the satellite signal, and the relative magnitude, not the absolute magnitude difference of the satellite signal level values received from different satellites. In order to consider the difference, it may be expressed as a dB value, which is a log of the satellite signal level value.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 위성 탐색 장치 및 방법에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the satellite search apparatus and method of the present invention in detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 위성 탐색 장치의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a satellite search apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 위성 추적 안테나 시스템은, 탐색 가능한 방위각 또는 앙각 방향으로 이동하며 소정의 위성으로부터 위성 신호를 수신하기 위한 반사판(310), 반사판(310)에서 수신하는 상기 위성 신호를 소정의 주기마다 샘플링하는 샘플러(310), 샘플러(320)에서 샘플링된 제1 위성 신호의 레벨값을 측정하고, 제1 위성 신호의 레벨값을 미분하여 절대값을 취한 제2 위성 신호를 생성하기 위한 미분기(330), 제2 위성 신호와 소정의 임계값을 비교하고, 상기 임계값보다 큰 제2 위성 신호가 발견될 경우, 반사판(310)이 현재 지향하고 있는 방향을 유지하도록 제어하는 반사판 지향 신호를 생성하기 위한 비교 제어부(340), 및 반사판(310)을 탐색 가능한 방위각 또는 앙각 방향으로 구동시키고, 비교 제어부(340)의 반사판 지향 신호에 따라 반사판(310)을 구동시키기 위한 반사판 구동 수단(350)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the satellite tracking antenna system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a reflector 310 and a reflector 310 for receiving a satellite signal from a predetermined satellite while moving in a searchable azimuth or elevation direction. A sampler 310 sampling the received satellite signal at predetermined intervals and a level value of the first satellite signal sampled by the sampler 320, and taking an absolute value by differentiating the level value of the first satellite signal; The differentiator 330 for generating two satellite signals, the second satellite signal is compared with a predetermined threshold value, and when a second satellite signal larger than the threshold value is found, the direction in which the reflector 310 is currently directed is indicated. A comparison control unit 340 for generating a reflector directing signal for controlling to hold, and driving the reflecting plate 310 in a searchable azimuth or elevation direction, and the reflector directing scene of the comparison control unit 340 And reflecting plate driving means 350 for driving the reflecting plate 310 in accordance with the arc.

상술한 위성 탐색 장치의 구성에서, 샘플러(320)는 본 발명의 위성 탐색 장치가 포함된 위성 추적 안테나 시스템이 위성 탐색 동작을 수행할 때, 반사판(310)으로 수신되는 위성 신호를 소정의 주기마다 샘플링하여 제1 위성 신호의 레벨값을 측정한다. 샘플러(320)가 위성 신호를 샘플링하는 소정의 샘플링 주기는 위성 신호의 일반 적인 패턴에 있어서, 위성 신호의 주엽(main lobe)의 둘레에 위치하는 제1 부엽(side lobe)과 제2 부엽 사이를 반사판(310)이 이동하는 시간보다 빠른 값으로 정해지고, 이에 따라 상기 위성 탐색 장치가 위성 탐색 동작을 구현하여 탐색 가능한 모든 위성 신호를 탐색할 수 있도록 한다.In the above-described configuration of the satellite search apparatus, the sampler 320 performs a satellite signal received by the reflector 310 at predetermined intervals when the satellite tracking antenna system including the satellite search apparatus of the present invention performs a satellite search operation. By sampling, the level value of the first satellite signal is measured. The predetermined sampling period at which the sampler 320 samples the satellite signal is a common pattern of the satellite signal, between the first side lobe and the second side lobe located around the main lobe of the satellite signal. The reflector 310 is set to a value that is faster than the moving time, and accordingly, the satellite search apparatus implements a satellite search operation to search all searchable satellite signals.

일반적으로 안테나의 방사(Radiation) 특성을 공간 좌표의 형태로 나타낸 것을 안테나의 방사 패턴이라고 하는데, 방사가 최대가 되는 방향의 빔을 주빔(Main Beam) 또는 주엽(Main Lobe)이라고 하며, 그 외의 작은 빔을 부엽(Side Lobe)이라고 한다. 위성 안테나가 위성 신호를 전송하는 위성 안테나 방사 패턴의 주엽을 지향하는 것이 부엽을 지향하는 것보다 훨씬 효율적으로 위성 신호를 수신할 수 있다는 것은 당업자에게 있어 자명하다.In general, the radiation pattern of the antenna in the form of spatial coordinates is called the radiation pattern of the antenna. The beam in the direction of maximum radiation is called the main beam or main lobe. The beam is called Side Lobe. It will be apparent to those skilled in the art that the satellite antenna may receive the satellite signal much more efficiently than pointing the main lobe of the satellite antenna radiation pattern, which transmits the satellite signal, than pointing the side lobe.

도 2에 도시된 위성 신호 패턴을 보면, 위성 추적 안테나가 지향 가능한 방향으로 반사판(310)을 구동시켜 위성을 추적할 경우, 상기 위성 추적 안테나가 도 2에 도시된 위성 신호의 왼쪽 방향에서부터 접근하여 위성 신호를 추적한다면, 상기 위성 추적 안테나가 최초로 위성 신호를 수신하게 되는 위성 신호의 부엽을 제1 부엽(260)이라 한다. 또한 위성 추적 안테나의 지향 방향이 제1 부엽(260)의 주위에 존재하는 주엽(270)을 지나 상기 위성 신호를 마지막으로 수신할 수 있는 지향 방향에 위치한 부엽을 제2 부엽(280)이라 한다.Referring to the satellite signal pattern shown in FIG. 2, when the satellite tracking antenna drives the reflector 310 in a direction that can be directed, the satellite tracking antenna approaches from the left side of the satellite signal shown in FIG. 2. If the satellite signal is tracked, the side lobe of the satellite signal from which the satellite tracking antenna first receives the satellite signal is referred to as a first side lobe 260. The secondary lobe 280 is also referred to as a secondary lobe 280 in which the satellite tracking antenna has a direction in which the satellite signal can finally receive the satellite signal past the main lobe 270 around the first secondary lobe 260.

상기와 같은 정의는 위성 신호의 패턴에 있어, 주엽의 둘레에 주로 위치하는 부엽을 설명하기 위하여 편의상 정의된 것이며, 제1 부엽(260) 및 제2 부엽(280)에 관한 상기 설명은 이론적인 2차원 공간에서 주엽의 둘레에 위치한 부엽에 대한 것이고, 실제 위성 신호의 패턴은 3차원 패턴을 가지므로 제1 부엽(260) 및 제2 부엽(280) 이외에도, 제3 부엽 또는 제4 부엽(도시되지 아니함) 등 주엽의 둘레에 위치하는 다수의 부엽을 고려할 수도 있다. The above definition is defined for convenience of description of the sublobe mainly located around the main lobe in the pattern of the satellite signal, and the above description about the first sublobe 260 and the second sublobe 280 is theoretical 2. For the sublobe located around the main lobe in the dimensional space, and since the pattern of the actual satellite signal has a three-dimensional pattern, in addition to the first sublobe 260 and the second sublobe 280, the third sublobe or the fourth sublobe (not shown) Multiple sublobes located around the periphery of the main lobe may also be considered.

비교 제어부(340)는 미분기(330)에서 제1 위성 신호의 레벨값을 미분하여 절대값을 취함으로써 생성된 제2 위성 신호와 소정의 임계값을 비교하고, 제2 위성 신호가 상기 임계값보다 큰 경우 현재 지향하고 있는 방위각 방향 및 앙각 방향에 대하여 반사판(310)이 상기 방향을 유지할 수 있도록 제어하는 반사판 지향 신호를 생성 하고, 상기 생성된 반사판 지향 신호를 반사판 구동 수단(350)으로 전송하여 반사판(310)이 현재 지향하고 있는 상기 방향을 유지하도록 반사판을 구동시키는 동작을 수행한다.The comparison controller 340 compares the second satellite signal generated by differentiating the level value of the first satellite signal from the differentiator 330 to a predetermined threshold value, and the second satellite signal is larger than the threshold value. In a large case, a reflector plate directional signal is generated to control the reflector 310 to maintain the direction with respect to the azimuth direction and the elevation direction currently being oriented, and transmit the generated reflector plate signal to the reflector driving means 350 to reflect the plate. An operation of driving the reflector is performed to maintain the direction in which 310 is currently directed.

반사판(310)의 위치를 이동시켜 주는 반사판 구동 수단(350)은, 반사판(310)을 방위각(좌, 우) 방향으로 이동시키는 방위각 모터, 상기 방위각 모터의 회전에 따라 방위각 방향으로 회전하는 회전부, 반사판(310)을 앙각(상, 하) 방향으로 이동시켜 주는 앙각 모터, 상기 앙각 모터의 회전에 따라 소정의 구동 풀리가 회전하면서 소정의 벨트에 의해 같이 회전하게 되는 종동 풀리를 포함하여 구성될 수 있다. 반사판 구동 수단(350)은 본 발명의 위성 탐색 장치에 전원이 인가되어 위성 탐색 동작을 수행하는 경우, 반사판(310)이 360도 회전하면서 탐색 가능한 위성을 탐색하는 동작을 구현하도록 반사판(310)을 구동시키고, 소정의 임계값보다 큰 제2 위성신호가 검색되어 위성이 탐색된 경우, 비교 제어부(340)에서 생성된 반사판 지향 신호의 제어에 따라 반사판(310)의 회전을 중지시키고, 반사판(310)이 현재 지향하고 있는 방향을 계속 지향하도록 한다. The reflector plate driving means 350 for moving the position of the reflector plate 310 includes an azimuth motor for moving the reflector plate 310 in azimuth (left and right) directions, a rotating unit rotating in the azimuth direction according to the rotation of the azimuth motor, It may include an elevation motor for moving the reflector plate 310 in an elevation (up, down) direction, and a driven pulley that rotates together by a predetermined belt while a predetermined driving pulley rotates according to the rotation of the elevation motor. have. When the reflector driving means 350 performs a satellite search operation by applying power to the satellite search apparatus of the present invention, the reflector 310 may operate the reflector 310 so as to implement an operation of searching for a searchable satellite while rotating 360 degrees. When the satellite is searched because the second satellite signal larger than the predetermined threshold is searched, the rotation of the reflector 310 is stopped according to the control of the reflector directed signal generated by the comparison controller 340, and the reflector 310 ) Continue to point in the current direction.

위성 신호가 탐색되어 비교 제어부(340)의 반사판 지향 신호의 제어에 따라, 반사판(310)이 현재 지향하고 있는 방향을 계속 지향하게 되면, 위성 추적 장치는 보다 효율적인 위성 신호의 수신을 위하여 위성 추적 안테나 시스템이 상기 위성 신호의 주엽을 지향할 수 있도록 반사판(310)을 구동하여, 위성 신호를 미세 추적할 수도 있다.When the satellite signal is searched and under the control of the reflector directing signal of the comparison control unit 340, if the reflector 310 continues to direct the direction in which the reflector 310 is currently directed, the satellite tracking device may receive a satellite tracking antenna for more efficient reception of the satellite signal. The reflector 310 may be driven such that the system can direct the main lobe of the satellite signal to fine track the satellite signal.

상기와 같이 위성 탐색 동작이 수행되어 위성 신호가 탐색된 경우, 본 발명의 위성 탐색 장치가 포함되어 있는 위성 추적 안테나 시스템의 또 다른 장치인 위성 식별 장치(도시되지 아니함)가 상기 수신한 위성 신호를 이용하여 상기 위성을 식별하는 동작을 수행할 수 있다.When the satellite search operation is performed and the satellite signal is searched as described above, the satellite identification device (not shown), which is another device of the satellite tracking antenna system including the satellite search apparatus of the present invention, receives the received satellite signal. The operation of identifying the satellite can be performed.

상기 위성 식별 동작은, 위성 추적 안테나에 카운터 기능이 있는 프로세서 및 소정의 메모리 수단을 설치하여 위성 안테나가 수신한 위성 신호를 메모리 수단에 어드레스 정보를 포함하여 저장하고, 저장된 메모리로부터 위성 정보에 대한 데이터를 추출하여 목표로 하는 위성을 식별하는 하드웨어를 기반으로 하는 위성 식별 방법으로써 구현될 수 있다.In the satellite identification operation, a processor having a counter function and a predetermined memory means are installed in the satellite tracking antenna to store the satellite signal received by the satellite antenna including address information in the memory means, and data about the satellite information from the stored memory. It can be implemented as a satellite identification method based on hardware to extract the target satellite to extract the.

도 4는 본 발명의 위성 탐색 장치(410)가 포함된 위성 추적 안테나 시스템이 목표로 하는 위성을 탐색하는 위성 탐색 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of performing a satellite search operation for searching for a target satellite by the satellite tracking antenna system including the satellite search apparatus 410 of the present invention.

도 4에 따르면, 상기 위성 추적 안테나 시스템에 전원이 인가되면, 위성 탐색 장치(410)는 위성 신호를 전송하는 하나 이상의 위성들 중에서, 목표로 하는 위성을 탐색하기 위한 위성 탐색 동작을 수행한다. 즉, 위성 신호를 수신할 수 있는 탐색 가능한 위성을 탐색하고, 위성이 탐색되면 위성 식별 장치가 상기 수신한 위성 신호를 식별하여, 상기 위성이 목표로 하는 위성인지 여부를 판단하는 동작을 수행한다.According to FIG. 4, when power is applied to the satellite tracking antenna system, the satellite search apparatus 410 performs a satellite search operation for searching for a target satellite among one or more satellites transmitting satellite signals. That is, a searchable satellite capable of receiving a satellite signal is searched, and when a satellite is found, the satellite identification device identifies the received satellite signal to determine whether the satellite is a target satellite.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 위성 추적 안테나 시스템에 최초로 전원이 인가되면, 위성 탐색 장치(410)는 탐색 가능한 모든 방향을 지향하면서 수신 가능한 위성 신호를 모두 수신하는 동작을 수행한다. 예를 들어, 현재 탐색 가능한 위성이 제1 위성(420), 제2 위성(430), 제3 위성(440), 제4 위성(450), 및 제5 위성(460)으로 모두 5개의 위성이 존재한다면, 위성 탐색 장치(410)는 위성 탐색 동작을 수행하고, 최초로 제1 위성으로부터 전송되는 위성 신호를 탐색하게 되면, 반사판이 제1 위성을 계속 지향하도록 제어하여 위성 신호를 계속 수신한다. 상기의 동작으로 반사판이 상기 위성 신호의 주엽을 지향하여 위성 신호를 수신하게 되면, 위성 식별 장치가 상기 수신된 위성 신호를 식별하여, 상기 위성이 목표로 하는 위성인지 여부를 판단하게 된다.According to a preferred embodiment of the present invention, when power is first applied to the satellite tracking antenna system, the satellite search apparatus 410 receives all of the satellite signals that can be received while directing in all searchable directions. For example, the current searchable satellite is the first satellite 420, the second satellite 430, the third satellite 440, the fourth satellite 450, and the fifth satellite 460. If present, the satellite search device 410 performs a satellite search operation, and when the satellite signal transmitted from the first satellite is first searched, the reflector is continuously directed to the first satellite to continuously receive the satellite signal. When the reflecting plate receives the satellite signal toward the main lobe of the satellite signal by the above operation, the satellite identification device identifies the received satellite signal to determine whether the satellite is the target satellite.

상기 위성이 목표로 하는 위성이라고 판단되면, 위성 추적 장치가 반사판이 현재의 지향 방향을 유지할 수 있도록 제어함으로써, 위성 신호를 보다 효율적으로 계속 수신할 수 있다.If it is determined that the satellite is the target satellite, the satellite tracking device can control the reflector to maintain the current direction of orientation so that the satellite signal can be continuously received more efficiently.

그러나, 상기 위성 식별 동작에서, 상기 위성이 목표로 하는 위성이 아니라고 판단되면, 본 발명에 따른 위성 탐색 장치가 다시 위성 탐색 동작을 수행하여 다른 위성을 탐색한다. 수신 가능한 위성 신호를 전송하는 하나 이상의 위성의 위치 좌표를 기록하는 위성 좌표 저장 수단을 참조하여, 상기 위성의 주위에 위치하는 또 다른 위성의 상기 위성에 대한 상대 좌표값을 산정하고, 상기 위성 추적 안테나를 상기 상대 좌표값 만큼 이동시켜 목표 위성을 탐색한다.However, in the satellite identification operation, if it is determined that the satellite is not a target satellite, the satellite search apparatus according to the present invention performs another satellite search operation to search for another satellite. Calculating a relative coordinate value of the satellite of another satellite located around the satellite with reference to satellite coordinate storage means for recording the position coordinates of at least one satellite transmitting a receivable satellite signal, and the satellite tracking antenna The target satellite is searched by moving as much as the relative coordinate value.

도 4에 도시된 제2 위성(430), 제3 위성(440), 제4 위성(450), 및 제5 위성(460)에 대하여 상기와 같은 위성 탐색 동작, 위성 식별 동작을 수행할 수 있다.The satellite search operation and the satellite identification operation as described above may be performed with respect to the second satellite 430, the third satellite 440, the fourth satellite 450, and the fifth satellite 460 illustrated in FIG. 4. .

도 4는 편의상 2차원으로 표현되었으나, 실제 위성 탐색에 있어서는 위성이 서로 다른 방위각 또는 앙각 방향으로 일정하지 않게 위치할 수 있으며, 위성의 수 또한 도 4에 도시된 위성의 수보다 다수이거나 소수일 수 있고, 위성 탐색 장치(410)은 모든 방위각 또는 앙각 방향으로 이동하여, 즉 탐색 가능한 모든 방향으로 이동하여 위성을 탐색할 수 있다. Although FIG. 4 is represented in two dimensions for convenience, in the actual satellite search, satellites may be constantly positioned in different azimuth or elevation directions, and the number of satellites may be more or less than the number of satellites shown in FIG. 4. The satellite search apparatus 410 may search for satellites by moving in all azimuth or elevation directions, that is, moving in all searchable directions.

도 5a는 위성으로부터 수신하는 위성 신호의 패턴에 따른 주엽(main lobe) 및 부엽(side lobe)을 포함하는 제1 위성 신호를 도시한 그래프이다.FIG. 5A is a graph illustrating a first satellite signal including a main lobe and a side lobe according to a pattern of satellite signals received from a satellite.

도 5b는 도5a에 도시된 제1 위성 신호를 미분한 제1 위성 신호의 미분값을 도시한 그래프이다.FIG. 5B is a graph illustrating derivative values of the first satellite signal obtained by differentiating the first satellite signal shown in FIG. 5A.

도 5c는 도5b에 도시된 제1 위성 신호의 미분값에 대하여 절대값을 취한 미분 절대값인 제2 위성 신호를 도시한 그래프이다.FIG. 5C is a graph illustrating a second satellite signal that is an absolute absolute value of absolute values of derivatives of the first satellite signal illustrated in FIG. 5B.

위성으로부터 수신하는 위성 신호는 주엽과 부엽으로 이루어지는데, 그 형상은 도 5a와 같다. 도 5a의 제1 위성 신호에 따라 위성을 탐색한다고 가정할 경우, 제1 위성 신호의 부엽 부분(520)을 기준으로 임계값(510)을 설정하고, 부엽 부분(520)의 제1 위성 신호 레벨값이 임계값(510)보다 큰 경우에 위성을 탐색한 것으로 인지할 수 있다. The satellite signal received from the satellite is composed of the main lobe and the sublobe, and the shape thereof is as shown in FIG. 5A. Assuming that the satellite is searched according to the first satellite signal of FIG. 5A, the threshold 510 is set based on the side lobe portion 520 of the first satellite signal, and the first satellite signal level of the side lobe portion 520 is set. If the value is greater than the threshold 510, it can be recognized that the satellite has been searched.

그러나 제1 위성 신호의 부엽 부분(520)의 레벨값은 위성의 상태와 기상조건에 따라 위성마다 각각 차이가 있을 수 있으므로, 제1 위성 신호 레벨값의 변화량인 미분값을 이용하여 본 발명에 따른 위성 탐색 장치가 제1 위성 신호의 부엽 부분을 인지할 수 있다.However, since the level value of the side lobe portion 520 of the first satellite signal may be different for each satellite according to the state of the satellite and the weather conditions, the derivative value of the first satellite signal is changed according to the present invention. The satellite search apparatus can recognize the side lobe portion of the first satellite signal.

제1 위성 신호의 미분값을 도시한 도 5b는 제1 위성 신호 레벨값의 변화량을 나타내고 있는데, 위성 탐색 장치가 위성 신호를 샘플링할 때 위성 신호의 레벨값이 미약한 부분에서는 그 변화량이 거의 존재하지 않다가, 제1 위성 신호의 부엽(540)을 샘플링할 때에는 그 변화량이 소정치 이상이 된다. FIG. 5B, which shows the derivative value of the first satellite signal, shows the change amount of the first satellite signal level value. When the satellite search apparatus samples the satellite signal, the change amount almost exists in the portion where the satellite signal level is weak. However, when sampling the side lobe 540 of the first satellite signal, the amount of change becomes more than a predetermined value.

그러나, 도 5b의 제1 위성 신호 미분값은 그 변화량이 증가 또는 감소에 따라 부호가 서로 다를 수 있으므로, 본 발명에 따른 위성 탐색 장치는 보다 정확한 위성 신호의 탐색을 위하여, 도 5c처럼 제1 위성 신호 미분값에 절대값을 취한 미분 절대값인 제2 위성 신호를 이용하여 위성 신호를 탐색한다.However, since the differential signal of the first satellite signal derivative of FIG. 5B may be different from each other as the amount of change is increased or decreased, the satellite search apparatus according to the present invention uses the first satellite as shown in FIG. 5C to search for a more accurate satellite signal. The satellite signal is searched using a second satellite signal which is an absolute absolute value obtained by taking an absolute value of the signal differential value.

도 5c와 같이 제1 위성 신호 미분값의 절대치인 제2 위성 신호를 이용하면, 부호에 관계없이 소정의 임계값(550)보다 크게 나타나는 제2 위성 신호의 레벨값, 즉, 제2 위성 신호의 부엽 부분(560)을 쉽게 탐색할 수 있다. 상기와 같이 미분 절대값인 제2 위성 신호를 이용하면, 임계값(550)보다 그 레벨값이 크게 나타나는 샘플링 구간에서는 위성 탐색 장치가 위성을 지향하고 있다고 판단하고, 반사판의 현재 지향 방향을 유지하며 위성 탐색 동작 후, 위성 식별 동작을 수행할 수 있다.When using the second satellite signal that is the absolute value of the first satellite signal differential value as shown in FIG. 5C, the level value of the second satellite signal that is greater than the predetermined threshold value 550 regardless of the sign, that is, the second satellite signal The side lobe portion 560 can be easily navigated. When using the second satellite signal having the absolute absolute value as described above, the satellite search apparatus determines that the satellite is aimed at the sampling interval in which the level value is larger than the threshold 550, and maintains the current direction of the reflector. After the satellite search operation, the satellite identification operation may be performed.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 위성 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a satellite search method according to an embodiment of the present invention.

도 6에 따른 위성 탐색 방법은, 본 발명의 위성 탐색 장치가 포함된 위성 추적 안테나 시스템에 전원이 인가되면(S611), 반사판을 탐색 가능한 방위각 또는 앙각 방향으로 구동시키는 위성 탐색 동작을 수행하고(S612), 상기 탐색된 위성으로부터 상기 반사판에서 위성 신호를 수신하며(S613), 소정의 주기마다 상기 반사판에서 수신한 위성 신호를 샘플링 한다(S614). 단계 S614에서 샘플링된 제1 위성 신호의 레벨값을 측정하고, 제1 위성 신호 레벨값을 미분하여(S615), 제1 위성 신호 미분값에 절대값을 취한 미분 절대값인 제2 위성 신호를 산출한다(S616). In the satellite search method according to FIG. 6, when power is applied to the satellite tracking antenna system including the satellite search apparatus of the present invention (S611), the satellite search operation for driving the reflector in a searchable azimuth or elevation direction is performed (S612). In step S613, satellite signals are received by the reflector from the searched satellites, and the satellite signals received by the reflector are sampled every predetermined period (S614). The level value of the first satellite signal sampled in step S614 is measured, and the first satellite signal level value is differentiated (S615) to calculate a second satellite signal that is an absolute absolute value of the first satellite signal differential value. (S616).

제2 위성 신호와 소정의 임계값의 크기를 비교하여(S617), 제2 위성 신호가 상기 임계값보다 작을 경우에는 단계(613)으로 돌아가 위성 신호 수신하여 샘플링하는 단계를 계속 수행하고, 제2 위성 신호가 상기 임계값보다 큰 경우에는 반사판이 현재 지향하는 방향을 계속 지향할 수 있도록 반사판 지향 신호를 생성한다(S618). 상기 반사판 지향 신호의 제어에 따라 반사판 구동 수단이 구동되어, 반사판의 회전을 중지시키고, 상기 반사판이 현재 지향하고 있는 방향을 계속 지향할 수 있도록 반사판을 구동한다(S619).Comparing the magnitude of the second satellite signal with a predetermined threshold value (S617), when the second satellite signal is smaller than the threshold value, the process returns to step 613 to continue receiving and sampling the satellite signal. When the satellite signal is larger than the threshold value, the reflector directing signal is generated so that the reflector can continue to direct the current direction (S618). According to the control of the reflector directing signal, the reflector driving means is driven to stop the rotation of the reflector and drive the reflector so that the reflector can continue to be oriented in the current direction (S619).

단계(619) 이후, 위성 추적 안테나 시스템은 해당 위성 신호의 주엽 부분으 로 지향하기 위하여 다양한 방식의 미세 조정 과정을 수행하여 소정치 이상의 레벨값을 갖는 위성 신호를 수신할 수 있도록 동작할 수 있다.After step 619, the satellite tracking antenna system may operate to receive satellite signals having a level value of a predetermined value or more by performing various fine adjustment processes to direct to the main lobe portion of the satellite signal.

또한, 상기의 단계를 거쳐 위성을 탐색한 경우, 상기 위성이 목표로 하는 위성인지 여부를 판단하는 위성 식별 동작을 수행할 수 있다. 상기 탐색한 위성이 목표로 하는 위성이 아니라면, 위성 추적 안테나 시스템의 소정의 위성 좌표 저장수단에 미리 기록되어 있는 위성의 위치 좌표를 참조하여, 상기 위성의 좌표를 추출하고, 상기 위성의 주위에 위치하는 또다른 위성의 좌표를 추출하여, 상기 위성에 대한 상기 위성의 주위에 위치하는 또다른 위성의 상대 좌표값을 산정하고, 상기 위성 추적 안테나를 상기 상대 좌표값 만큼 이동시킴으로써, 위성 탐색 동작을 계속 수행할 수 있다.In addition, when the satellite is searched through the above steps, the satellite identification operation may be performed to determine whether the satellite is the target satellite. If the searched satellite is not a target satellite, the coordinates of the satellite are extracted by referring to the position coordinates of the satellite, which are recorded in advance in a predetermined satellite coordinate storage unit of the satellite tracking antenna system, and positioned around the satellite. Extracting the coordinates of another satellite to calculate a relative coordinate value of another satellite positioned around the satellite with respect to the satellite, and moving the satellite tracking antenna by the relative coordinate value, thereby continuing the satellite search operation. Can be done.

상기와 같은 동작을 수행함으로써, 본 발명의 위성 탐색 장치를 포함한 위성 추적 안테나 시스템은 보다 빠르고 정확하게 목표로 하는 위성을 지향하여 위성 신호를 수신할 수 있게 된다.By performing the above operation, the satellite tracking antenna system including the satellite search apparatus of the present invention can receive satellite signals by aiming the target satellite more quickly and accurately.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

본 발명의 위성 탐색 장치 및 방법에 따르면, 위성 탐색 동작 수행시, 위성 신호 패턴의 부엽에 따른 위성 신호 레벨값을 기준으로 임계값을 설정하여 위성 신호를 탐색함으로써, 위성 추적 안테나의 반사판의 탐색 동작에 있어, 보다 넓은 범위에서 위성 신호를 탐색하여 정확하게 모든 위성 신호를 탐색할 수 있으며, 위성 신호 레벨값을 미분하여 절대값을 취한 미분 절대값을 기준으로 임계값을 설정하여 절대적인 위성 신호 레벨값이 아닌 위성 신호 레벨값의 변화량을 측정함으로써, 상대적으로 레벨값의 크기가 작은 위성 신호도 탐색할 수 있는 보다 효율적이고 정확하게 위성을 탐색할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the satellite search apparatus and method of the present invention, when performing a satellite search operation, the search operation of the reflector of the satellite tracking antenna by searching the satellite signal by setting a threshold value based on the satellite signal level value according to the side lobe of the satellite signal pattern In order to search satellite signals in a wider range, all satellite signals can be searched accurately, and by setting the threshold value based on the differential absolute value obtained by differentiating the satellite signal level value, By measuring the amount of change in the satellite signal level value, it is possible to obtain a more efficient and accurate satellite search capable of searching for a satellite signal having a relatively small level value.

또한, 본 발명의 위성 탐색 장치 및 방법에 따르면, 위성 신호 패턴의 부엽에 따른 레벨값의 미분 절대값을 기준으로 위성 신호를 탐색하여 보다 넓은 범위의 위성 신호를 탐색함으로써, 위성 신호를 샘플링하는 주기를 보다 크게 설정할 수 있으므로 위성 신호를 샘플링하는 회수를 적게 할 수 있어, 위성 탐색 동작을 보다 빠르고 신속하게 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the satellite search apparatus and method of the present invention, the satellite signal is searched based on the absolute value of the derivative of the level value according to the side lobe of the satellite signal pattern to search a satellite signal of a wider range, the period of sampling the satellite signal Can be set to be larger, so that the number of times to sample the satellite signal can be reduced, resulting in a faster and faster satellite search operation.

Claims

In the satellite search device of the satellite tracking antenna,

A reflector for receiving a satellite signal from a predetermined satellite, moving in a searchable azimuth or elevation direction;

A sampler sampling the satellite signal received by the reflector at predetermined intervals;

A differentiator for measuring a level value of the first satellite signal sampled by the sampler and generating a second satellite signal by differentiating the level value of the first satellite signal;

When the level value of the second satellite signal is greater than the threshold value by comparing the level value of the second satellite signal with a predetermined threshold value, the reflector is currently a side lobe of the second satellite signal or A comparison control unit for determining that the main lobe is directed and generating a reflector directing signal for controlling the reflector to maintain the direction in which the reflector is currently directed; And

Reflector driving means for driving the reflector in a searchable azimuth or elevation direction and for driving the reflector in accordance with a reflector directing signal of the comparison controller.

Satellite navigation device comprising a.

The method of claim 1,

And the second satellite signal is a differential absolute value which is an absolute value of a value obtained by differentiating a first satellite signal level value.

In the satellite search method of the satellite tracking antenna,

Driving the reflector in a searchable azimuth or elevation direction;

Sampling a satellite signal received by the reflector at predetermined intervals;

Measuring a level value of the sampled first satellite signal and differentiating a first satellite signal level value;

Calculating a second satellite signal that is an absolute absolute value corresponding to the first satellite signal differential value;

Comparing the magnitude of the second satellite signal with a predetermined threshold;

If the second satellite signal is smaller than the threshold, the satellite signal sampling step is continued; if the second satellite signal is larger than the threshold, the reflector directing signal for controlling to maintain the direction in which the reflector is directed. Generating a; And

Driving the reflector to maintain the direction in which the reflector is currently directed according to the reflector directing signal

Satellite search method comprising a.

The method of claim 3,

Maintaining satellite coordinate storage means for recording the position coordinates of at least one satellite;

Identifying the satellite using the received satellite signal;

Calculating a relative coordinate value of a target satellite corresponding to the satellite with reference to the satellite coordinate storing means; And

Controlling the satellite tracking antenna to move by the relative coordinate value

A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of claim 3.