• 제목/요약/키워드: Antenna system for ship

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선박용 DBS수신 추적안테나 시스템의 구현 (A study on the tracking antenna system for DBS receive on a ship)

  • 최조천;양규식;최병하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2236-2245
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    • 1997
  • 직접위성방송(DBS)은 정보화사회를 위한 실질적인 서비스 분야로써 각광을 받고 있으며, 특히 해상에 까지 광범위한 방송서비스를 제공할 수 있는 매우 유용한 매체이다. 그러나 해상에서의 DBS 수신장치는 선박의 운항이나 피칭(pitching), 로링(rolling), 요잉(yawing) 등의 동요에 관계없이 위성을 계속 추적하기 위한 복잡한 안테나 제어장치가 필요하다. 이 연구는 소형 선박에서 무궁화위성의 DBS를 수신하기 위한 장치의 개발을 목표로 하고 있으며, 한반도 주위의 해역을 항해하는 소형 선박에서 쉽게 탑재하고 사용할 수 있도록 소형, 경량, 저가격화에 중점을 두었다. 그러므로 한반도 연.근해에서 무궁화위성의 추적조건을 분석하고 이에 적합한 Az/El 2축 마운트를 설계하여 제작하였으며, 스텝트렉(step track) 빙식에 의한 추적과 각속도 센서를 이용한 마운트의 동요보정 기능을 타 장비의 도움없이 스스로 수행할 수 있는 시스템을 연구하였다. 또한 장치를 탑재할 수 있는 선박운동 시뮬레이터를 제작하여 여러가지 형태의 동요를 구현하며, 추적과 동요보정에 따른 수선상태를 측정, 분석하므로써 실험적으로 최적의 알고리즘을 작성하였다.

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선박기지국 응용을 위한 800MHz 대역 중계기용 안테나 설계 (The Design of 800MHz Band Repeater Antenna for Ship Base Station Application)

  • 김갑기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.219-222
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    • 2007
  • 본 논문에서는 800MHz대역의 TRS(Trunked Radio System)대역을 비롯한, GSM(Global System for Mobile telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access)대역을 통합할 수 있는 광대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고자 한다. 선박 및 해상 안전에 상용 가능한 선박 기지국 중계기용 안테나를 설계하였다. 마이크로 스트립 안테나의 협대역을 개선하기 위해서 직사각형 패치에 L형 급전구조를 갖으며, 평행 L-슬롯을 추가하여 이중 공진 효과를 이용하였다. 또한 이득의 개선을 위해 수직으로 적층 하였다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 748MHz${\sim}$1.04GHz로 292MHz(36%)의 양호한 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 모두 이득은 6.4Bi 이상, 3dB 빔폭은 E-평면 $44.7^{\circ}와 H-평면 $61.8^{\circ}이상의 개선된 특성을 보였다.

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함상 안테나 구동용 안정화장치의 정밀 위치제어 (A Precision Position Control of Antenna Driving System in Naval Vessel)

  • 조택동;서승호;남기정
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.190-196
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    • 2001
  • The naval vessel must moves rolling, pitching, yawing by wave when it runs in ocean. Some narrow beam antenna needed position compensation by stabilizer or gimbal for best performance. This paper presents the precision position control for heavy weight(130kg) in roll and pitch direction. Generally it's called for gimbal. This gimbal uses P-I controller, and it's driven by linear actuator and servo motor. This gimbal gets ship's gyro signal and synchro, which have the absolute angle value. Some other similar equipments are driven by huge hydraulic power, but this gimbal is driven by small servo motor. This control loop gets the following procedure repeatedly; reading ship gyro and gimbal synchro, calculating compensated error and control output, driving motor and actuator The performance of gimbal system was satisfied.

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선박기지국 응용을 위한 중계기용 U형 급전 안테나 설계 (The Design of repeater U-shaped Antenna for ship base station Applications)

  • 박창현;김영남;김갑기
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.211-214
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    • 2007
  • 본 논문에서는 800MHz대역의 TRS(Trunked Radio System)대역을 비롯한, GSM(Global System for Mobile telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access) 대역을 통합할 수 있는 광대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고자 한다. 그리고 선박 및 해상 안전에 상용 가능한 선박 기지국 중계기용 안테나를 설계하였다. 마이크로 스트립 안테나의 협대역을 개선하기 위해서 직사각형 패치에 U자 형태의 급전구조를 갖고, 그라운드와 급전 사이에 유전체(${\varepsilon}_T$ = 2.1), 패치와 급전 사이에는 유전체 (${\varepsilon}_T$ = 1)인 서로 다른 유전체를 사용하여 이중 공진 효과를 이용하였다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 $780MHz{\sim}1.83GHz$로 2.61GHz의 광대역 특성을 보였으며. 또한 E-평면과 H-평면 모두 이득은 9.dBi이상. 3dB 빔폭은 E-평면 과 H-평면 $60^{\circ}$이상의 개선된 특성을 보였다.

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자이로센서를 이용한 파라볼릭 안테나의 위치제어시스템 설계 (Design of the Position Control System for Parabolic Antenna using Gyro Sensor)

  • 김명균;김진수;양오
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.85-91
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    • 2013
  • In this paper, the parabolic antenna aims to the precise location of a moving ship or car that can be designed system using the gyro sensor. The parabolic antenna has controlled by stepping motor that is a lot of noise and slow response of speed. It has solved the problem which is noise and slow response using the BLDC motor. Also, in order to suppress the noise two-axis control and a separate encoder to the six degrees of freedom motion system was implemented in a precise location. Generally, the gyro sensor is not required to system that doesn't move the six degrees of freedom motion system. But the system will be applied to the moving such as ships or cars. Finally, we presented the position control algorithm at the sometimes controlled both gyro sensor and BLDC motor. This system was tracking that the location of the antenna to the desired angle and errors almost didn't happen when the system was moved 6 degrees of freedom.

선박용 안테나의 안정화 제어를 위한 센서 시스템의 구현 (Implementation of A Sensor System for the Stabilization Control of Ship Antenna)

  • 손영대;김태우;최우진;이준탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.650-653
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    • 1998
  • In this paper, when we control Elevation Angle and Azimuth Angle of Antenna, intend to implement sensor system for stabilization control of antenna pedestral system because of wind in land, wave and external disturbances such as rolling, pitching, and yawing. Therefore, this sensor system is consist of Tilt Sensor for measuring absolute angle of roll ing and pitching, Level Rate Sensor, Cross Level Rate Sensor, Azimuth Rate Sensor for controlling short_term azimuth angle and Flux Gate Sensor for measuring long_term azimuth angle.

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선박 무선통신을 위한 Wimax/LTE 5G 용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계 (Dual Band Microstrip Antenna for Design Wimax/LTE 5G for Ship Radio Communication)

  • 이창영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.601-606
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    • 2020
  • 본 논문에서는 연안 선박에서 사용 가능한 무선매체 중 Wimax/LTE 5G 시스템에 적용 가능한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4 (er=4.3)이고 크기는 22 mm × 30 mm이며 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 단순한 구조로 구성함으로서 Wimax/LTE 5G의 대역인 2.4 GHz와 3.5 GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 2.4 GHz일 때 2.41 dB, 3.5일 때 3.96 dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10 dB (VSWR 2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 소형화된 안테나를 설계하여 안테나를 휴대폰이나 전자기기에서 사용할 수 있도록 하였다.

해양 부이용 433 MHz와 920 MHz 이중 대역 안테나 (Dual Band Antenna of 433 MHz and 920 MHz for Marine Buoy)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.523-529
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    • 2021
  • 본 논문은 해양 IoT 서비스, 특히 어구 자동식별 시스템을 위한 해상 부이에 내장되는 안테나의 설계와 제작에 대해 살펴보았다. 제안하는 안테나의 주파수 대역은 해양 IoT 서비스의 확장성을 고려하여 433 MHz와 920 MHz 이중 대역으로 하였다. 안테나는 920 MHz 주파수 대역을 위한 이중 패턴 모노폴 구조와 433 MHz 대역을 위한 미앤더 구조로 설계되었다. 제작된 이중 대역 안테나의 전압 정재파비는 433 MHz에서 1.548로, 920 MHz 대역에서 평균 1.5로 측정되었다. 안테나 이득은 920 MHz 주파수 대역 중 902 MHz에서 최대값인 3.83 dBi가 얻어진 반면 433 MHz에서는 1.18 dBi로 얻어졌다. 433 MHz에서의 안테나 이득이 920 MHz 대역에서의 안테나 이득보다는 작지만 목표치인 -5 dBi를 초과하는 값이다. 또한 본 연구를 통해 얻은 다른 모든 측정값들은 어구 자동식별 시스템을 위한 해상 부이와 어선 사이의 통신 거리 목표치인 10 km를 달성할 수 있는 성능 기준에 해당한다는 것을 확인하였다.

소형 선박용 FMCW 레이더 시스템에서의 위상 배열 안테나를 사용한 선박의 위치 추정 (Ship Positioning Estimation Using Phased Array Antenna in FMCW Radar System for Small-Sized Ships)

  • 이성욱;이성로;김성철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.1130-1141
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    • 2015
  • 기존에 중 대형 선박용 레이더로서 널리 사용되는 펄스 레이더는 주로 원거리에 위치하는 다른 선박이나 장애물을 감지하기 위한 용도로 사용된다. 이러한 펄스 레이더는 높은 출력을 요구하며 장착 및 유지비용이 많이 들기 때문에 소형용 선박에는 장착하지 못하고 있다. 따라서 그 대안으로 제시되는 것이 FMCW(frequency modulated continuous wave) 레이더이다. FMCW 레이더 시스템은 낮은 전력으로도 운용이 가능하며 비교적 가까운 곳에 있는 물체에 대한 거리 분해능이 좋기 때문에 소형 선박용 레이더에 적합하다. 기존에 제안된 소형 선박용 FMCW 레이더 시스템은 단일 수신 안테나를 사용하기 때문에 한 번 수신된 신호를 가지고는 특정 방향에 존재하는 선박의 위치 정보만을 추출할 뿐, 동시에 여러 선박의 위치 정보를 파악하는 것은 힘들다. 따라서 본 논문에서는 위상 배열 안테나를 사용하여 받은 FMCW 레이더 신호에 MUSIC(multiple signal classification) 알고리즘을 적용함으로써, 여러 대의 선박의 위치를 동시에 추정할 수 있는 방법을 제안한다. 또한, 디지털 빔 형성 기법을 기존 MUSIC 알고리즘에 결함함으로써 각도 분해능을 향상시키고자 한다.

Fuzzy-PID 제어기를 이용한 이동체간 추적 안테나 시스템의 서보제어기 설계에 관한 연구 (A Study On the Design of a Servo Controller for a Tracking Antenna System between Moving Vehicles by the Fuzzy-PID Controller)

  • 김종권;조겸래;이대우;장철순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.19-27
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    • 2005
  • 인공위성이나 무인기와 같은 이동체와 지속적인 통신을 위해서는 최소한 2축 이상의 안테나 시스템이 필요하다. 또한 안테나가 차량, 선박 등의 이동체에 탑재될 경우 이동체의 롤, 피치, 요 모션의 영향을 상쇄시킬 수 있는 안정화 시스템(Stabilization System)과 이동하는 추적 대상 이동체를 연속적으로 지향할 수 있는 추적 시스템(Tracking System)이 갖추어져야한다. 이동체 안정화 및 추적 시스템의 성능은 안테나 Pedestal을 구동하는 서보제어시스템에 주로 의존한다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 Fuzzy-PID 제어기를 이용하여 2축 안테나 시스템의 안정화와 이동체 추적시스템을 위한 제어기를 구성하여 그 성능을 검증하였다. 설계한 안테나 서보제어 시스템의 검증을 위해, 같은 PID 게인으로 설계한 일반적인 PID 제어기와 Fuzzy-PID 제어기의 성능을 비교하였다.

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