KR101266826B1

KR101266826B1 - 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법

Info

Publication number: KR101266826B1
Application number: KR1020120099943A
Authority: KR
Inventors: 김경원; 구원모
Original assignee: 에스티엑스엔진 주식회사
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2013-05-27

Abstract

본 발명은 선박에 설치된 위성안테나의 음영구역을 해소하여 보다 원활한 통신환경을 제공해 줄 수 있도록 해 주는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법은 선박의 선교상에 서로 대칭되게 설치되는 제1 및 제2 안테나장치가 통신제어장치와 결합되어 구성되는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 안테나장치에 대하여 선박의 선수를 중심으로 구조물에 의해 가려지는 음영각을 포함하도록 각각의 음영구역을 설정하되, 상기 음영구역은 선수(船首)를 기준으로 하여 산출되는 각도로 설정하는 제1 단계와, 현재 동작상태인 제1 안테나장치를 통해 제공되는 신호를 수신처리함과 더불어 이 제1 안테나장치를 통해 신호 송신처리를 수행하는 제2 단계, 진북(N)에 대한 현재 선박의 헤딩각과 제1 안테나장치의 위성지향 방위각의 차를 근거로 제1 안테나장치에 대한 현재 위치정보를 산출하고, 이 현재 위치정보가 상기 제1 단계에서 설정된 음영구역에 포함되는지를 판단하는 제3 단계, 상기 제3 단계로부터 현재 동작상태인 제1 안테나장치가 현재 음영구역에 진입한다고 판단되는 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치를 동작 상태로 절체하는 제4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법{Dual change method according to shadow angle for satellite antenna of ship in dual control system}

본 발명은 선박에 설치된 위성안테나의 음영구역을 해소하여 보다 원활한 통신환경을 제공해 줄 수 있도록 해 주는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법에 관한 것이다.

현재 선박에는 음성 및 데이터신호 등을 송수신하고, 항해에 필요한 정보를 송수신하여 선박의 안전운항을 돕기 위해 위성을 통한 무선통신시스템이 설치되어 있다.

선박에 설치되는 무선통신시스템은 위성신호를 송수신하기 위한 위성안테나와, 위성안테나를 통해 송수신되는 신호를 처리하기 위한 통신장치를 포함하여 구성된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2OOO-OO67631호(2000.11.25.공개)(발명의 명칭: 선박용 위성통신 안테나 시스템)에 개시되어 있다.

이때, 상기 위성안테나는 선박의 항해시 통신위성과 항상 위성링크를 유지할 수 있어야 한다.

그러나, 도1에 도시된 바와 같이 선박의 선교(2)상에 설치되는 위성안테나(3)는 선교(2)상에 설치되는 또 다른 일정 크기의 구조물, 예컨대 마스터(master, 4) 등에 의해 항해시 통신위성(1)과의 통신링크에 음영구역이 발생될 수 있다.

즉, 선박이 통신위성(1)을 통하여 정보를 송수신하는 순간에 위성안테나(3)가 통신 음영구역에 위치하는 경우 정보의 송수신이 제대로 이루어지지 않는 경우가 있을 수 있다.

이에, 최근에는 선박에 위성안테나를 이중화하여 구성하고, 음영구역에서 위성안테나를 절체함으로써, 통신위성과 위성안테나간의 통신링크를 유지할 수 있도록 구성하는 방법이 제안되었다.

상기 위성안테나 이중화제어시스템은 이중화된 각 위성안테나에 대하여 특정 장소에서 측정된 음영각을 미리 고정 설정하여 두고, 선박의 항해 위치에 상관없이 고정 설정된 음영각에 따라 위성안테나를 절체하도록 구성된다.

예컨대, 위성안테나 이중화제어시스템은 제1 위성안테나의 음영각은 진북기준 선박과의 헤딩각이 0°~ 180°인 범위로 설정하고, 제2 위성안테나의 음영각은 진북기준 선박과의 헤딩각이 180°~ 360°인 범위로 설정하여, 진북기준 선박의 헤딩각에 따라 제1 및 제2 위성안테나를 절체하도록 구성된다.

그런데, 도2에 도시된 바와 같이 진북기준 선박의 헤딩각이 30°로 동일하더라도 선박의 항해위치에 따라 제1 위치에서는 제1 위성안테나의 음영각이 (θ1)범위가 되고, 제2 위치에서는 제1 위성안테나의 음영각이 (θ2)범위로서 각각 다르게 형성된다.

따라서, 상기한 위성안테나 이중화제어시스템에 있어서는 음영각에 따라 위성안테나를 절체함에 있어서 선박의 항해위치에 따라 통신위성과의 통신링크가 단절되는 문제가 발생될 수 있다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로 이중화된 위성안테나를 음영각에 따라 절체함에 있어서, 선박의 운항 위치에 상관없이 위성 안테나의 음영구역 발생을 최소화할 수 있도록 해 주는 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법은 선박의 선교상에 서로 대칭되게 설치되는 제1 및 제2 안테나장치가 통신제어장치와 결합되어 구성되는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 안테나장치에 대하여 선박의 선수를 중심으로 구조물에 의해 가려지는 음영각을 포함하도록 각각의 음영구역을 설정하되, 상기 음영구역은 선수(船首)를 기준으로 하여 산출되는 각도로 설정하는 제1 단계와, 현재 동작상태인 제1 안테나장치를 통해 제공되는 신호를 수신처리함과 더불어 이 제1 안테나장치를 통해 신호 송신처리를 수행하는 제2 단계, 진북(N)에 대한 현재 선박의 헤딩각과 제1 안테나장치의 위성지향 좌표값의 차를 근거로 제1 안테나장치에 대한 현재 위치정보를 산출하고, 이 현재 위치정보가 상기 제1 단계에서 설정된 음영구역에 포함되는지를 판단하는 제3 단계, 상기 제3 단계로부터 현재 동작상태인 제1 안테나장치가 현재 음영구역에 진입한다고 판단되는 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치를 동작 상태로 절체하는 제4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 단계는 선박이 특정 위치에서 회전할 때 위성안테나로부터 수신되는 비콘신호의 수신레벨이 일정 레벨 이하로 감쇄되는 영역을 음영구역으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 단계에서 상기 음영구역은 선박이 특정 위치에서 회전할 때 위성안테나로부터 수신되는 비콘신호의 수신레벨이 피크값(PEAK)에서 제1 레벨 이하만큼 감쇄되는 음영각 경고구간과, 비콘신호 수신레벨이 피크값(PEAK)에서 제1 레벨보다 높은 제2 레벨 이하만큼 감쇄되는 음영각 주의구간으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 단계에서 음영구역은 선박의 최소회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 근거로 산출된 절체각을 포함하도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 선박이 전 세계 어디를 항해하더라도 기설정된 음영구역정보를 근거로 통신링크의 단절을 최소화할 수 있도록 이중화 절체처리가 이루어지게 됨으로써, 선박에서 언제 어디서나 향상된 통화품질의 통신서비스를 제공받아 안전한 선박운항을 보장받을 수 있게 된다.

도1은 일반적인 선박용 무선통신시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 선박의 항해위치에 따른 음영각 형성예를 나타낸 도면.
도3은 본 발명이 적용되는 위성안테나 이중화 제어시스템의 개략적인 시스템 구성도.
도4는 도2에 도시된 제1 및 제2 위성안테나(110,210)의 배치형태를 예시한 도면.
도5는 도3에 도시된 통신제어장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도6은 도5에 도시된 이중화제어장치(350)의 음영구역정보의 설정예를 도시한 도면.
도7은 도6에 도시된 음영구역의 설정 실험결과를 예시한 도면.
도8은 본 발명에 따른 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도9는 도8에서 동작상태인 안테나장치의 음영구역 감시 판단방법을 설명하기 위한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 나타낸 것으로, 이는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

도3은 본 발명이 적용되는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도3에 도시된 바와 같이 선박용 위성안테나 이중화제어시스템은 제1 및 제2 안테나장치(100,200)가 통신제어장치(300)와 결합되어 구성된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 안테나장치(100,200)는 제1 및 제2 위성안테나(110,210)와, 제1 및 제2 위성안테나(110,210)에 각각 결합되는 제1 및 제2 송수신수단(120,220)을 구비하여 구성된다.

이때, 상기 제1 및 제2 위성안테나(110,210)는 3축 제어 위성안테나로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 위성안테나(110)와 제2 위성안테나(210)는 도4에 도시된 바와 같이 통신위성(1)에 대해 서로 다른 음영구역을 갖도록 그 설치위치가 서로 대칭되게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 송수신수단(120)은 도3에 도시된 바와 같이 제1 다이플렉서(121)와, 제1 고출력증폭기(제1 HPA,122) 및 제1 저잡음증폭기(제1 LNA,123)를 포함하여 구성되고, 상기 제2 송수신수단(220)은 제2 다이플렉서(221)와, 제2 고출력증폭기(제1 HPA, 222) 및 제2 저잡음증폭기(제2 LNA, 223)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 다이플렉서(121)는 제1 및 제2 위성안테나(110,210)에 각각 결합되어 제1 및 제2 위성안테나(110,210)로부터 인가되는 수신신호를 상기 제1 및 제2 저잡음증폭기(123,223)로 송출하고, 상기 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)로부터 인가되는 송신신호는 제1 및 제2 위성안테나(110,210)를 통해 통신위성으로 송출한다. 또한, 상기 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)는 통신제어장치(300)로부터 인가되는 송신신호를 증폭하여 출력하고, 상기 제1 및 제2 저잡음증폭기(123,223)는 상기 제1 및 제2 다이플렉서(121,221)로부터 인가되는 수신신호에 대해 잡음성분을 제거하여 증폭한 후 출력한다.

또한, 상기 통신제어장치(300)는 상기 제1 안테나장치(100) 및 제2 안테나장치(200)에 대한 음영구역정보를 설정하고, 선박의 항해위치에 따라 제1 및 제2 안테나장치에 대한 음영구역 진입여부를 판단함과 더불어, 현재 동작상태인 상기 제1 안테나장치(100)가 음영구역에 위치한다고 판단되는 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)를 동작 상태로 절체하도록 구성된다.

이때, 상기 통신제어장치(300)는 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)의 비콘신호레벨이 일정레벨 이하인 상태에서는 제2 안테나장치(200)를 동작상태로 절체하지 않도록 한다.

또한, 상기 통신제어장치(300)는 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)와 현재 예비상태인 제2 안테나장치(200)가 일정 시간동안 일정 횟수 반복 절체되는 경우 절체처리를 중지하고 중지된 때의 최종 동작상태의 안테나장치를 동작상태로 유지하도록 강제 설정한다. 예컨대, 제1 안테나장치(100)가 동작상태인 상황에서 1분 이내에 3회의 반복 절체가 발생되는 경우, 3회 절체된 후 최종 동작상태로 설정된 제2 안테나장치(200)를 동작상태로 유지시키게 된다.

또한, 상기 통신제어장치(300)는 제1 및 제2 안테나장치(100,200)에 대하여 음영각을 포함하도록 음영경고구간을 설정함과 더불어 음영 경고구간의 양 가드(GUARD)영역을 음영 주의구간으로 설정하여, 음영 주의구간 및 음영 경고구간이라고 판단되는 경우 알람정보를 음성 또는 표시출력하도록 구성된다.

도5는 도3에 도시된 통신제어장치(300)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.

도5에 도시된 바와 같이 통신제어장치(300)는 절체수단(310)과, 무선변환수단(320), 기저대역처리수단(330), 통신반(340), 이중화제어수단(350) 및 제어반(360)을 포함하여 구성된다.

상기 절체수단(310)은 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 저잡음증폭기(123,223)로부터 인가되는 수신신호를 상기 무선변환수단(320)으로 제공함과 더불어, 수신신호의 비콘신호레벨을 확인하여 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 비콘신호레벨 정보를 상기 이중화제어수단(350) 및 제어반(360)으로 제공한다. 이때, 상기 절체수단(310)은 제1 저잡음증폭기(123)로부터 수신되는 비콘신호레벨을 감지하기 위한 제1 비콘신호감지부(311)와, 제2 저잡음증폭기(223)로부터 수신되는 비콘신호레벨을 감지하기 위한 제2 비콘신호감지부(312)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 절체수단(310)은 현재 동작상태인 위성안테나로부터 인가되는 수신신호만을 상기 무선변환수단(320)으로 제공한다.

상기 무선변환수단(320)은 상기 절체수단(310)으로부터 인가되는 수신신호를 중간주파수신호로 변환하여 상기 기저대역처리수단(330)으로 제공함과 더불어, 기저대역처리수단(330)으로부터 인가되는 중간주파수 형태의 송신신호를 무선신호로 변환하여 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 고출력증폭부(122,222)로 각각 제공한다.

상기 기저대역처리수단(330)은 무선변환수단(320)으로부터 인가되는 중간주파수 형태의 수신신호를 해당 통신시스템에 적합한 형태의 수신신호로 변조하여 상기 통신반(340)으로 제공하고, 통신반(340)으로부터 제공되는 송신신호를 복조하여 상기 무선변환수단(320)으로 제공한다.

상기 통신반(340)은 각종 출력수단과 입력수단을 구비하도록 구성되어 상기 기저대역처리수단(330)으로부터 인가되는 수신신호를 출력함과 더불어 사용자에 의해 입력되는 정보에 대응되는 신호를 상기 기저대역처리수단(330)으로 제공한다. 또한, 상기 통신반(340)은 상기 제어반(360)으로부터 이중화관련 각종 정보를 출력수단을 통해 제공함과 더불어, 제어반(360)으로부터 인가되는 제1 또는 제2 안테나장치(100,200)의 음영구역 주의/경고정보를 근거로 알람정보를 스피커(미도시)를 통해 출력하거나 모니터(미도시)를 통해 표시출력한다. 또한, 상기 통신반(340)은 제어반(360)으로부터 인가되는 제1 또는 제2 안테나장치(10,200)의 비콘수신레벨정보를 근거로 알람을 출력하도록 구성된다.

상기 이중화제어수단(350)은 선박의 현재 위치에 대응되는 음영구역정보를 근거로 송수신 위성안테나를 선택구동하도록 제어한다. 즉, 상기 이중화제어수단(350)은 현재 선박의 운항위치를 근거로 위성안테나의 음영구역 진입여부를 판단하고, 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)가 음영구역에 위치한다고 판단되는 경우 예비상태인 제2 안테나장치(200)를 동작 상태로 절체하도록 제어한다.

이때, 상기 음영구역 정보는 도6에 도시된 바와 같이 각 위성안테나에 대한 음영 경고구간(X), 음영 주의구간(Y)으로 구성된다. 상기 음영 경고구간(X)은 위성안테나가 설치된 선박이 특정 위치에서 회전하여 산출된 위성안테나의 측정 음영각(X1)과, 이 측정 음영각(X1)의 양 가드(GUARD)영역으로 선박의 최소 회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 고려하여 측정된 절체각(X2)을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 음영 주의구간(Y)은 음영 경고구간(X)의 양 가드(GUARD)영역이다. 이때, 상기 음영구역 정보는 음영구역정보는 선수(船首)를 기준으로 한 각도범위로 설정된다.

또한, 상기 음영각은 선박이 특정 위치에서 회전하는 동안 위성안테나로부터 수신되는 비콘신호의 수신레벨을 근거로 설정된다. 즉, 선박이 임의 위치에서 회전하면서 수신되는 비콘신호 수신레벨을 측정하여, 통신위성의 비콘신호레벨이 최고 피크(PEAK)값에서 일정 레벨, 예컨대 6dBc 만큼 감쇄된 구간을 음영 경고구간으로 설정하고, 비콘신호레빌이 최고 피크(PEAK)값에서 일정 레벨, 예컨대 3dBc만큼 감쇄된 구간을 음영 주의구간으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 제어반(360)은 선박용 위성안테나 이중화제어시스템의 동작을 전반적으로 제어한다.

도7은 위성안테나의 음영각 절체 시뮬레이션 실험결과를 나타낸 도면이다.

도7에서 C는 실제 위성안테나의 위성 음영각 구간이고, B는 선박이 전속으로 최소 회전반경을 회전하는 경우 절체 처리에 필요한 음영각 가드(GUARD)영역이고, A는 선박의 헤딩정보 수신 후 음영각을 판단하고 절체 처리가 완료되는 프로세스에 필요한 음영각에 의한 절체 총 소요시간이다. 예컨대, 본 실험에 의하면 절체 총 소요시간(A)는 1.325sec으로 산출되었고 이에 따른 음영각 가드영역(B)은 약 1.503 °로 산출되었다.

이어, 상기한 구성으로 된 선박용 위성안테나 이중화제어시스템의 음영각에 따른 이중화 절체방법을 도8에 도시된 플로우챠트를 참조하여 설명한다.

먼저, 제1 및 제2 안테나장치(100,200)를 선박의 선교상에 상호 대칭되도록 배치한 상태에서 도6에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 안테나장치(100,200)에 대한 각각의 음영구역을 설정한다(ST1).

이때, 상기 음영구역은 선박을 특정 장소에서 제자리 회전하면서 통신위성(1)으로부터 인가되는 비콘신호 레벨을 근거로 선박의 선수를 기준으로 마스터(4)에 의해 가려지는 음영각을 산출하고, 선박의 절체 시간에 따른 절체가드영역을 포함하도록 구성되는 음영경고구간(X)과, 이 음영경고구간(X)의 양 가드영역으로 구성되는 음영주의구간(Y)으로 이루어진다. 예컨대, 제1 안테나장치(100)의 음영구역은 선수(船首) 기준 150°~210°로 설정되고, 제2 안테나장치(200)의 음영구역은 330°~ 30°로 설정될 수 있다.

상기한 상태에서, 제1 및 제2 안테나장치(100,200)를 동작 위성안테나와 예비 위성안테나를 임의 설정한다. 이때, 동작 위성안테나와 예비 위성안테나는 현재 선박의 위치에서 비음영구역에 위치하는 위성안테나를 구비한 안테나장치를 동작 안테나장치로 설정하게 된다. 본 실시예에 있어서는 초기에 제1 안테나장치(100)를 동작상태로, 제2 안테나장치(200)를 예비상태로 설정한 것으로 가정하여 설명한다.

이때, 통신장치(300)는 제1 안테나장치(100) 및 제2 안테나장치(200)를 통해 신호를 수신함과 더불어 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)를 통해 신호를 송신하는 일련의 통신처리를 수행하게 된다(ST2).

즉, 제1 안테나장치(100) 및 제2 안테나장치(200)로부터 인가되는 수신신호는 통신장치(300)의 절체수단(310)으로 인가되고, 절체수단(310)은 제1 및 제2 안테나장치(200)로부터 인가되는 비콘신호레벨을 이중화제어수단(350) 및 제어반(360)으로 제공함과 더불어 제1 안테나장치(100)로부터 인가되는 수신신호를 무선변환수단(320)으로 제공한다. 이때, 무선변환수단(320)은 절체수단(310)으로부터 인가되는 수신신호를 중간주파수로 변환하여 기저대역처리수단(330)을 통해 통신반(340)으로 제공한다.

또한, 통신반(340)으로부터 인가되는 송신신호는 기저대역처리수단(330)을 통해 무선변환수단(320)으로 인가되어 무선신호로 변환된 후 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)에 각각 제공된다. 이때, 제어반(360)은 제1 고출력증폭기(122)만 동작상태로 설정하여 제1 안테나장치(100)를 통해 송신신호가 통신위성(1)으로 송출된다.

상기한 상태에서, 이중화제어수단(350)은 자이로센서(J) 및 GPS(G)로부터 인가되는 선박의 현재 위치정보를 근거로 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)의 음영구역 진입여부를 감시한다(ST3). 즉, 도8 (가)에 도시된 바와 같이 선수(船首)으로 제1 안테나장치(100)의 음영구역이 150°~210°로 설정된 상태에서 이중화제어수단(350)은 먼저 선박을 중심으로 통신위성(1)의 글로벌 좌표계 방위각정보를 산출한다. 이어, 이중화제어수단(350)은 선박의 헤딩정보를 이용하여 선박(S)의 선수를 기준으로 해당 위성안테나의 위성지향 좌표값을 산출한다. 예컨대, 도8 (나)에 도시된 바와 같이 선박의 선수 헤딩각이 30°이고, 통신위성(1)의 방위각이 202°일 때, 위성지향 좌표값은 방위각과 헤딩각의 차이값, 즉 202°- 30 °=172°로 산출된다. 이 상태에서 이중화제어수단(350)은 위성지향 좌표값이 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)의 음영구역에 포함되는지를 판단한다. 다시말해, 현재 제1 안테나장치(100)의 음영구역은 150°~210°이고, 위성지향 좌표값이 172°이므로, 현재 음영구역에 포함됨을 판단할 수 있다.

이어, 이중화제어수단(350)은 현재 동작상태인 제1 안테나장치(100)가 음영구역으로 진입하였다고 판단되는 경우 안테나 절체제어처리를 수행하게 된다(ST4). 이때, 이중화제어수단(350)은 제2 안테나장치(200)로부터 인가되는 수신신호를 무선변환수단(320)으로 제공한다. 즉, 무선변환수단(320)은 절체수단(310)으로부터 인가되는 수신신호를 중간주파수로 변환하여 기저대역처리수단(330)을 통해 통신반(340)으로 제공한다. 또한, 통신반(340)으로부터 인가되는 송신신호는 기저대역처리수단(330)을 통해 무선변환수단(320)으로 인가되어 무선신호로 변환된 후 제1 및 제2 안테나장치(100,200)의 제1 및 제2 고출력증폭기(122,222)에 각각 제공되고, 제어반(360)은 제2 고출력증폭기(222)만 동작상태로 설정하여 제2 안테나장치(100)를 통해 송신신호가 통신위성(1)으로 송출되도록 한다.

즉, 상기 실시예에 의하면 비콘신호레벨을 근거로 위성안테나 음영구역을 설정하되 그 음영구역정보는 선수(船首)를 기준으로 한 각도범위로 설정하고, 진북(N)을 기준으로 선박의 선수 좌표를 고려하여 위성안테나의 음영구역 진입여부를 판단함으로써, 이중화 절체처리가 이루어지도록 구성된다.

따라서, 선박이 전 세계 어디를 항해하더라도 기설정된 음영구역정보를 근거로 통신링크의 단절을 최소화할 수 있도록 이중화 절체처리를 수행할 수 있게 된다.

100, 200 : 안테나장치, 300 : 통신제어장치,
110, 210 : 위성안테나, 120, 220 : 송수신수단,
310 : 절체수단, 320 : 무선변환수단,
330 : 기저대역처리수단, 340 : 통신반,
350 : 이중화제어수단, 360 : 제어반.

Claims

선박의 선교상에 서로 대칭되게 설치되는 제1 및 제2 안테나장치가 통신제어장치와 결합되어 구성되는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에 있어서,
상기 제1 및 제2 안테나장치에 대하여 선박의 선수를 중심으로 구조물에 의해 가려지는 음영각을 포함하도록 각각의 음영구역을 설정하되, 상기 음영구역은 선수(船首)를 기준으로 하여 산출되는 각도로 설정하는 제1 단계와,
현재 동작상태인 제1 안테나장치를 통해 제공되는 신호를 수신처리함과 더불어 이 제1 안테나장치를 통해 신호 송신처리를 수행하는 제2 단계,
진북(N)에 대한 현재 선박의 헤딩각과 제1 안테나장치의 위성지향 방위각의 차를 근거로 제1 안테나장치에 대한 현재 위치정보를 산출하고, 이 현재 위치정보가 상기 제1 단계에서 설정된 음영구역에 포함되는지를 판단하는 제3 단계,
상기 제3 단계로부터 현재 동작상태인 제1 안테나장치가 현재 음영구역에 진입한다고 판단되는 경우 현재 예비상태인 제2 안테나장치를 동작 상태로 절체하는 제4 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계는 선박이 특정 위치에서 회전할 때 위성안테나로부터 수신되는 비콘신호의 수신레벨이 일정 레벨 이하로 감쇄되는 영역을 음영구역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 선박용 위성안테나 이중화시스테에서 음영각에 따른 이중화 절체방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 단계에서 상기 음영구역은 선박이 특정 위치에서 회전할 때 위성안테나로부터 수신되는 비콘신호의 수신레벨이 피크값(PEAK)에서 제1 레벨 이하만큼 감쇄되는 음영각 경고구간과, 비콘신호 수신레벨이 피크값(PEAK)에서 제1 레벨보다 높은 제2 레벨 이하만큼 감쇄되는 음영각 주의구간으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 단계에서 음영구역은 선박의 최소회전반경과 최대속도 및 절체 소요시간을 근거로 산출된 절체각을 포함하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 선박용 위성안테나 이중화제어시스템에서 음영각에 따른 이중화 절체방법.