• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.951-959
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• 2011

In this study, an OTM(on-the-move) antenna which is mounted on ground vehicles and is used for mobile communication between vehicle and satellite while moving was addressed. Since LOS(line-of-sight) of antenna should direct satellite consistently while vehicle moving to guarantee high satellite communication quality, active antenna LOS stabilization is a core technology for OTM antenna. Stabilization of a satellite tracking antenna which consists of 2-DOF gimbals, an elevation gimbal over an azimuth gimbal, was considered in this study. In consideration of driving mechanism which consists of gear train and flexible driving shafts, a two-mass-system dynamic model coupled with vehicle motion was presented. An internal PI-control loop + outer PI-control loop structure has been suggested in order to damp the torsional vibration and stabilize control system. The classical pole-placement method was applied to design control gains. In addition, a vehicle motion compensation control beside of the feedback control loop has been suggested to improve LOS stabilization performances. The feasibility of the proposed control design was verified along with some experimental results.

• 전기전자학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.19-30
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• 1997

인공위성 추적 안테나 제어 시스템은 로테이터에 해당하는 DC 서보모터에 의해 안테나의 방위각 및 앙각을 제어함으로써 인공위성의 현재 위치를 추적하고자 하는 시스템이다. 한편 제어 시스템의 설계를 위한 위성추적 시스템의 선형모델은 일반적인 DC 서보모터의 위치 제어 시스템과는 달리 바람에 의한 토오크 외란과 베어링 및 공기역학적 마찰로 인한 전달함수의 파라메타 변동이 존재하므로 이러한 시스템의 불확실성에도 불구하고 만족스러운 명령추종성를 가지는 강인한 제어 시스템의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘을 사용하여 복잡한 최적화의 과정없이 가중치 함수와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화함으로써 시스템의 파라메타 변동에 대한 강인한 안정성과 기준모델에 따른 최적의 명령추종성을 가지는 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템을 설계한다. 이를 위해 강인한 안정성을 가지는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 적절히 주어진 가중치 함수의 게인 및 동특성 파라메타와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화한다. 끝으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 설계된 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템의 유용성을 확인한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.448-451
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• 2004

MSC (Multi-Spectral Camera) system is an electro-optical camera system which is being developed to be installed on KOMPSAT-2 satellite. High resolution image data from MSC system will be transmitted to the ground-station through x-band antenna called APS (Antenna Pointing System). APS is a directional antenna which will point to the receiving antenna at ground station while the satellite is passing over it. The APS needs to be controlled accurately to provide the reliable communication with big RF link margin. The APS is controlled by ATS (Antenna Tracking Software) which is included in the MSC software. ATS uses the closed loop control algorithm which will use TPF (Tracking Parameter File) as an input for antenna position, and will use two resolve readings from APS as a feedback. ATS has been developed and verified using APS QM (Qualification Model) and all the control parameters for ATS have been tested and verified. Various kinds of maximum, nominal and realistic dynamics for the APS movement have been simulated and verified. In this paper, closed loop servo control algorithm and obtained APS position error from the verification test with APS QM will be presented in detail

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.118-122
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• 2002

This paper is concerned with the design of the beam forming module that is a key unit of the active phased array antenna(APAA) system for mobile satellite communications. This module includes two blocks for main signal and tracking signal. Main signal block has the role of transmitting input signal from phased away antenna to tracking signal block. And, tracking signal block executes main roles, beam forming of tracking signal and electronic beam control. The several electrical performances of this module, phase characteristics and linear gain, etc., agreed with specifications needed for APAA, and for more clear verification of the performances, the satellite communication test of the APAA including the modules was accomplished in the outdoors.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.211-218
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• 2022

본 논문에서는 저궤도 위성 원격측정데이터 신호 수신을 위한 S-대역 위상배열안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 16개의 부배열 조립체, 16개의 능동회로모듈, 수직 급전회로망 및 제어/전원반으로 구성되며 고각 방향으로 빔틸트가 수행된다. 개발된 안테나는 고각 축과 위성 궤적을 일치시키고 개구 중심을 위성 궤적 상의 최대 고각을 바라보도록 하여 정밀한 위성 추적을 수행하였다. 저궤도 위성의 궤적은 위성점 계산을 통하여 정확하게 산출하였다. 위성 추적 시험은 최대 고각을 기준으로 ±30° 범위에서 수행되였다. 위성 추적 시험 결과 최대 고각에서의 S/N비는 16.5 dB이고 Eb/No는 13.3 dB를 얻었다. 수행된 위성 추적 결과는 사전 시스템 분석 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.62-67
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• 2003

본 논문은 이동 위성통신을 위한 능동위상배열 안테나 시스템의 주요 부품 중의 하나인 빔 성형모듈 설계에 관하여 서술한다. 본 모듈은 주 신호 및 추적신호를 위한 두 개의 모듈로 구성되어 있다. 이중, 주 신호블록은 위상배열 안테나로부터 입력된 신호전력을 추적신호 블록으로 전송하는 역할을 수행하며, 추적신호 블록은 능동위상배열 안테나 시스템의 주요 기능인 추적신호의 빔 성형과 전자적 빔 제어기능을 수행한다. 또한, 본 모듈은 위상특성 및 선형이득 등의 시스템에서 요구되는 전기적 사양을 만족하며, 해당 성능의 보다 면밀한 검증을 위하여, 제작된 빔 성형모듈을 장착한 능동위상배열 안테나 시스템을 이용하여 야외구동시험을 수행하였다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권7호
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• pp.903-908
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• 1999

In this paper, it is proposed the phase shifter array active system to receive digital satellite broadcasting for vehicle. To receive satellite broadcasting data in vehicle, it is inevitable to have active antenna system, which traces the satellite in real time. Also if it is used in vehicle, it must be thin and light structure. To develop this type of antenna system, several techniques should be integrated properly. These are the design and manufacturing technique of high gain antenna, algorithm for tracking satellite and its manufacturing technique, controller design and manufacturing technique, system integration technique and so on. The validity of the proposed AVDBS system was confirmed by simulation and experimental results.

• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.774-782
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• 2008

An operational orbit determination (OD) and prediction system for the geostationary Communication, Ocean, and Meteorological Satellite (COMS) mission requires accurate satellite positioning knowledge to accomplish image navigation registration on the ground. Ranging and tracking data from a single ground station is used for COMS OD in normal operation. However, the orbital longitude of the COMS is so close to that of satellite tracking sites that geometric singularity affects observability. A method to solve the azimuth bias of a single station in singularity is to periodically apply an estimated azimuth bias using the ranging and tracking data of two stations. Velocity increments of a wheel off-loading maneuver which is performed twice a day are fixed by planned values without considering maneuver efficiency during OD. Using only single-station data with the correction of the azimuth bias, OD can achieve three-sigma position accuracy on the order of 1.5 km root-sum-square.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.1089-1097
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• 2002

본 논문에서는 선박에 탑재하여 해상에서 이동 중 위성통신을 수행하는 능동 위상배열 안테나 시스템의 설계, 제작 및 시험을 소개한다. 안테나와 시스템은 광역 하이브리드 추져, 송수신 겸용 안테나 소자, 비대칭 배열, 송수신간의 간섭 억압, 및 주파수 스캔 효과를 보상하는 위상제어 기술 등의 새로운 구조와 기술을 적용한다. 안테나는 32$\times$4 이차원 배열을 가진 송수신 겸용 안테나이다. 안테나는 두개의 빔을 가진다. 안테나 사용 주파수는 수신 7.25 - 7.75 GHz 송신 7.9 - 8.4 GHz이다. 안테나 지향 이득은 수신 35.4 dBi와 송신 35.7 dBi이며, 최대 54 %의 효율을 가진다. 전자 빔 스캔 범위는 앙각 $\pm$35$^{\circ}$와 방위각 $\pm$4$^{\circ}$이다. 안테나는 방위각 360$^{\circ}$ 무한회선과 앙각 $\pm$$10^{\circ}$의 기계적 제어가 가능한 하이브리드 추적 운동을 할 수 있다. 안테나 3 dB 빔폭은 2.2$^{\circ}$이며, 부엽 레벨 -14 dB와 교차편파 억압 송신 21 dB의 특성을 가진다. 안테나는 근역전계 측정 시설을 이용하여 측정하였다. 시스템 성능은 선박 모의 운동 시뮬레이터 위에서 위성 중계기 시뮬레이터를 사용하여 시험하였다. 운동 상태에서 위성 추적 성능은 추적 오차가 3 dB 이내이다. 안테나 시스템은 변조된 위성방송 신호를 주파수 변환하여 안테나 시스템의 변조 신호 송수신 시험에 사용하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.184-188
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• 2006

본 논문은 협대역의 위성통신 수신신호 전력을 측정하여 이동형 위성통신 안테나를 추적제어하기 위한 DSP 기반의 협대역 위성통신 신호전력 검출기를 제안한다. 기존의 아날로그 검출방식에 의한 협대역 위성통신 신호전력 검출기는 위성 전파경로 상에서 발생되는 반송파의 중심주파수 천이로 인해 고정된 아날로그 필터대역을 통과하여 검출되는 신호 전력의 오차가 심하고 전송 신호의 대역폭 가변에 따른 아날로그 필터의 대역폭을 변경하기가 용이하지 않다. 따라서 이러한 반송파 주파수 천이에 영향 받지 않고 가변 하는 신호 대역폭에 대응하는 필터를 실시간으로 프로그래머블하게 지원하기 위하여 DSP 기반의 협대역 디지털 위성통신 신호전력 검출기를 제안하였다. 제안된 협대역 위성통신 신호전력 검출 알고리즘은 FFT를 이용하여 주파수 천이된 협대역 위성통신 신호의 주파수를 탐색하고 프로그래머블한 디지털 필터를 선택하여 필터링한 다음, 일정구간 주기로 신호전력을 계산하여 12비트 해상도로 출력하는 기능을 가진다. TMS320C5402 DSP 칩을 기반으로 설계 제작된 신호전력 검출기의 실제 시험을 통하여 제시된 요구기능과 규격을 만족하면서 동작함을 검증하였고 실용성을 확인하였다.