KR102252062B1 - 안테나의 구동을 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성의 통신용 안테나의 회전각을 제어하여 상기 안테나의 구동을 최적화하는 방법은, 상기 인공위성의 움직임에 대응하여 상기 안테나의 중심선이 지상국을 지향하도록 상기 안테나의 회전각의 변화를 나타내는 기본 프로파일(profile)을 수신하는 단계; 상기 기본 프로파일에 대하여 상기 안테나의 회전속도가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정하는 단계; 및 상기 처리 구간에 대하여 상기 안테나의 회전속도를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 상기 안테나의 회전각의 변화를 결정하는 최적화 프로파일을 생성하는 단계;를 포함한다.

Description

안테나의 구동을 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램{METHOD, APPARATUS AND COMPUTER PROGRAM FOR OPTIMIZING DRIVING OF ANTENNA}

본 발명은 안테나의 구동을 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 영상 지터(jitter)를 저감시켜 영상 품질을 개선할 수 있는 안테나의 구동을 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

인공위성에 영상 촬영을 위한 영상 탑재체 및 지상국과의 송수신을 위한 통신용 안테나 등이 탑재될 수 있다. 인공위성이나 통신용 안테나의 움직임 등으로 인해 영상 탑재체 등에 진동이나 구조적 공진 등이 발생하여 가시선(Line of Sight)의 떨림이 야기될 수 있다. 이러한 경우, 영상 신호의 단기적인 위상 변동 등으로 인한 영상 지터(jitter)가 발생하여, 영상의 품질이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 안테나의 회전각 및 회전속도의 변화를 최적화하여 안테나의 움직임을 최소화함으로써 영상 지터(jitter)를 저감시키고 영상 품질을 개선할 수 있는 안테나의 구동을 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성의 통신용 안테나의 회전각을 제어하여 상기 안테나의 구동을 최적화하는 방법은, 상기 인공위성의 움직임에 대응하여 상기 안테나의 중심선이 지상국을 지향하도록 상기 안테나의 회전각의 변화를 나타내는 기본 프로파일(profile)을 수신하는 단계; 상기 기본 프로파일에 대하여 상기 안테나의 회전속도가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정하는 단계; 및 상기 처리 구간에 대하여 상기 안테나의 회전속도를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 상기 안테나의 회전각의 변화를 결정하는 최적화 프로파일을 생성하는 단계;를 포함한다.

상기 기본 프로파일을 수신하는 단계는, 상기 인공위성의 구조에 의해 결정되는 상기 안테나의 상기 최적화 회전속도에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 안테나의 구조에 의해 결정되고, 상기 안테나가 상기 지상국과 통신 가능한 회전각에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 통신 가능한 회전각 및 상기 기본 프로파일을 기초로, 상한 프로파일 및 하한 프로파일을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 처리 구간을 결정하는 단계 이후에, 상기 기본 프로파일, 상기 상한 프로파일 및 상기 하한 프로파일에 기초하여, 상기 처리 구간의 시작 경계 각도와 종료 경계 각도를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하는 단계; 및 상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 최적화 회전속도에 관한 정보는 제1 최적화 회전속도 및 상기 제1 최적화 회전속도보다 큰 제2 최적화 회전속도를 포함하고, 상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 제1 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하는 단계; 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하는 단계; 및 상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하는 경우, 다음 처리 구간에 대한 최적화 프로파일을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은 경우, 상기 제2 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하는 단계; 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제2 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하는 단계; 및 상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 큰 경우, 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제1 회전 영역과 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제2 회전 영역, 및 상기 제1 회전 영역과 상기 제2 회전 영역 사이의 정지 영역을 결정하는 단계; 및 상기 처리 구간에 대한 상기 제1 회전 영역, 상기 정지 영역 및 상기 제2 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 안테나는 8 ㎓ 내지 12 ㎓의 주파수 범위를 가지는 X 밴드(X-band) 대역의 무선 신호를 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인공위성의 통신용 안테나의 회전각을 제어하여 상기 안테나의 구동을 최적화하는 장치는, 상기 안테나 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 인공위성의 움직임에 대응하여 상기 안테나의 중심선이 지상국을 지향하도록 상기 안테나의 회전각의 변화를 나타내는 기본 프로파일(profile)을 수신하고, 상기 기본 프로파일에 대하여 상기 안테나의 회전속도가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정하고, 상기 처리 구간에 대하여 상기 안테나의 회전속도를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 상기 안테나의 회전각의 변화를 결정하는 최적화 프로파일을 생성한다.

상기 제어부는, 상기 인공위성의 구조에 의해 결정되는 상기 안테나의 상기 최적화 회전속도에 관한 정보를 수신하고, 상기 안테나의 구조에 의해 결정되고, 상기 안테나가 상기 지상국과 통신 가능한 회전각에 관한 정보를 수신하고, 상기 통신 가능한 회전각 및 상기 기본 프로파일을 기초로, 상한 프로파일 및 하한 프로파일을 생성할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 처리 구간을 결정한 후에, 상기 기본 프로파일, 상기 상한 프로파일 및 상기 하한 프로파일에 기초하여, 상기 처리 구간의 시작 경계 각도와 종료 경계 각도를 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하고, 상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정할 수 있다.

상기 최적화 회전속도에 관한 정보는 제1 최적화 회전속도 및 상기 제1 최적화 회전속도보다 큰 제2 최적화 회전속도를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하고, 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하고, 상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하여, 상기 최적화 프로파일을 생성할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하는 경우, 다음 처리 구간에 대한 최적화 프로파일을 생성하여, 상기 최적화 프로파일을 생성할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은 경우, 상기 제2 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하고, 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제2 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하고, 상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하여, 상기 최적화 프로파일을 생성할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 큰 경우, 상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제1 회전 영역과 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제2 회전 영역, 및 상기 제1 회전 영역과 상기 제2 회전 영역 사이의 정지 영역을 결정하고, 상기 처리 구간에 대한 상기 제1 회전 영역, 상기 정지 영역 및 상기 제2 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정할 수 있다.

상기 안테나는 8 ㎓ 내지 12 ㎓의 주파수 범위를 가지는 X 밴드(X-band) 대역의 무선 신호를 사용할 수 있다.

본 발명은 안테나의 회전각 및 회전속도의 변화를 최적화하여 안테나의 움직임을 최소화함으로써 영상 지터(jitter)를 저감시키고 영상 품질을 개선할 수 있는 안테나의 구동을 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 설명하기 위한 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 프로파일을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 회전각에 대한 구동 프로파일 및 회전속도 프로파일을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 처리 구간에 대한 최적화 프로파일을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전각에 대한 최적화 프로파일 및 회전속도에 대한 최적화 프로파일을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 도 8의 방법 중 특정 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도 8의 방법 중 특정 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 수행하기 전후의 안테나의 진동원의 크기를 비교한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 수행하기 전후의 영상 지터(jitter)의 프로파일을 비교한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 설명하기 위한 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 인공위성(10)은 통신용 안테나(200)(이하, 안테나(200)로 설명하기로 한다.)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 인공위성(10)은 글로벌 항법 위성으로서, 지구 주위를 미리 알려진 궤도로 공전하면서 지상국(20)과 데이터를 송수신하고 수신기(미도시)에 위성 신호를 송신하는 장치일 수 있다.

안테나(200)의 중심선(cl)은 인공위성(10)의 움직임에 대응하여 지상국(20)을 지향할 수 있다. 안테나(200)는 중심선(cl)을 기준으로 미리 설정된 회전각(RA1, RA2; RA)만큼 회전할 수 있다. 안테나(200)는 미리 설정된 제1 방향 및/또는 제2 방향으로 회전각(RA)에 따라 회전하면서, 미리 알려진 궤도로 공전하는 인공위성(10)이 지상국(20)과 통신 가능한 통신 가능 영역(CA)을 결정할 수 있다. 도 1에서 지상국(20)의 수는 1개로 도시되었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 상에서 지상국(20)의 수는 이에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 전술한 내용과 동일한 내용은 설명을 간략히 하거나 생략하되, 도 1을 함께 참고하여 설명한다.

본 발명의 안테나의 구동을 최적화하는 장치(100)는 안테나(200), 제어부(300) 및 메모리(400)를 포함할 수 있다.

안테나(200)는 2축 지향장치로서, 0도(˚) 내지 360도 범위의 방위 회전(Azimuth Rotation)이 가능한 방위각 단(Azimuth Stage) 및 0도 내지 180도 범위의 고도 회전(Elevation Rotation)이 가능한 고각 단(Elevation Stage)을 포함할 수 있다. 도 1에서 전술한 회전각(RA)은 고각(EA) 및 방위각(AZ)을 포함할 수 있다.

도 2에는 설명의 편의를 위해 안테나(200)의 회전축이 L1, L2, 및 L3 상에 위치할 때를 대표적으로 도시하였다. 가령, 안테나(200)의 회전축이 L2 상에 위치할 때(고각 EA는 0도)를 기준으로 회전축이 L1 상에 위치할 때의 고각(EA)은 +90도, 회전축이 L3 상에 위치할 때의 고각(EA)은 -90도일 수 있다. 안테나(200)의 방위각(AZ)은 고도 회전이 가능한 모든 위치에서 0도 내지 360도 사이의 값을 가질 수 있다.

안테나(200)는 8 ㎓ 내지 12 ㎓의 주파수 범위를 가지는 X 밴드(X-band) 대역의 무선 신호를 사용할 수 있으나, 안테나(200)가 사용하는 신호의 대역은 이에 한정되지 않는다.

제어부(300)는 프로세서(Processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(Processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에 따른 제어부(300)는 시간에 따른 안테나(200)의 회전각(EA)의 변화를 나타내는 기본 프로파일(profile)을 수신할 수 있다. 기본 프로파일은 인공위성(10)의 움직임에 대응하여 안테나(200)의 중심선(cl)이 지상국(20)을 지향하도록 결정될 수 있다.

제어부(300)는 기본 프로파일에 대하여 안테나(200)의 회전속도가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정할 수 있다. 상기 회전속도 프로파일은 상기 기본 프로파일을 시간에 대하여 미분하여 산출될 수 있다.

또한, 제어부(300)는 처리 구간에 대하여 안테나(200)의 회전속도를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 회전각(EA)의 변화를 결정하는 최적화 프로파일을 생성할 수 있다. 제어부(300)의 동작에 관하여는 후술하는 도 3 내지 도 7을 통하여 더 상세히 설명하기로 한다.

메모리(400)는 일 실시예에 따른 장치(100)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 메모리(400)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로서, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소명성 대용량 기록장치(Permanent Mass Storage Device)를 포함할 수 있다. 또는, 자기 저장 매체(Magnetic Storage Media) 또는 플래시 저장 매체(Flash Storage Media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 장치(100)는 안테나(200)의 구동을 최적화하여 안테나(200)의 움직임을 최소화함으로써 영상 지터(jitter)를 저감시켜 영상 품질을 개선할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 사용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 단계적으로 설명한다. 전술한 내용과 동일한 내용은 설명을 간략히 하거나 생략하되, 도 1 및 도 2를 함께 참고하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 프로파일을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 기본 프로파일(BP), 상한 프로파일(UP) 및 하한 프로파일(LP)의 일 예가 도시되어 있다. 상기 프로파일들(BP, UP, LP)은 시간(Time)에 따른 안테나(200)의 회전각(RA)의 변화를 나타낸다. 이하에서, 안테나(200)의 회전각(RA)은 전술한 고각(EA)을 의미할 수 있다.

제어부(300)는 안테나(200)의 회전각(EA)의 변화를 나타내는 기본 프로파일(BP)을 수신할 수 있다. 제어부(300)는 인공위성(10)의 구조에 의해 결정되는 안테나(200)의 최적화 회전속도에 관한 정보를 수신할 수 있다. 최적화 회전속도는 인공위성(10)에 탑재된 영상 탑재체 등의 공진을 유발하지 않도록 미리 설정된 속도일 수 있다.

제어부(300)는 안테나(200)의 구조에 의해 결정되고, 안테나(200)가 지상국(20)과 통신 가능한 회전각(RA1, RA2)에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 상기 통신 가능한 회전각(RA1, RA2) 및 기본 프로파일(BP)을 기초로 상한 프로파일(UP) 및 하한 프로파일(LP)을 생성할 수 있다. 상한 프로파일(UP)은 기본 프로파일(BP)을 기준으로 통신 가능한 회전각(RA1)만큼 큰 값을 가지도록 결정될 수 있다. 하한 프로파일(LP)은 기본 프로파일(BP)을 기준으로 통신 가능한 회전각(RA2)만큼 작은 값을 가지도록 결정될 수 있다.

이때, 통신 가능 영역(CA, 도 1 참고)을 여유 있게 설정하기 위해 통신 가능한 회전각(RA1, RA2)은 기준 회전각(RA1', RA2')에서 여유분만큼을 뺀 값으로 설정할 수 있다. 기본 프로파일(BP)을 기준으로 기준 회전각(RA1')만큼 큰 값을 가지는 프로파일을 기준 상한 프로파일(UUP)이라 할 수 있다. 기본 프로파일(BP)을 기준으로 기준 회전각(RA2')만큼 작은 값을 가지는 프로파일을 기준 하한 프로파일(LLP)이라 할 수 있다.

이하에서는, 도 3과 같이 기본 프로파일(BP), 상한 프로파일(UP), 하한 프로파일(LP), 기준 상한 프로파일(UUP) 및 기준 하한 프로파일(LLP)이 종합적으로 도시된 그림을 '구동 프로파일'로 명명하여 설명할 수 있다. 구동 프로파일에서 상한/하한 프로파일(UP, LP)이나 기준 상한/하한 프로파일(UUP, LLP) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.

도 4를 사용하여 일 실시예에 따라 안테나(200)의 구동을 최적화하는 처리 구간을 결정하는 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 회전각에 대한 구동 프로파일 및 회전속도 프로파일을 도시한 도면이다.

일 예로, 각 처리 구간은 5차 다항식(Polynomial)으로 표현될 수 있으며, 상기 5차 다항식은 각 처리 구간의 시작 시간(st1, st2, st3; st) 및 6개의 다항식 계수로 결정될 수 있다. 일 예로, 기본 프로파일(BP)은 최대 20개의 처리 구간으로 구분될 수 있다.

이하, 도 4에서는 구동 프로파일이 3개의 처리 구간(S1, S2, S3)을 가지는 것을 예로 들어 설명한다. 도 4(a)는 시간에 따른 안테나(200)의 회전각(RA)의 변화를 나타내는 회전각 프로파일을 도시한 도면이고, 도 4(b)는 시간에 따른 안테나(200)의 회전속도(RV)의 변화를 나타내는 회전속도 프로파일을 도시한 도면이다. 회전속도 프로파일은 회전각(RA)의 기본 프로파일(BP)을 시간(time)에 대하여 미분하여 산출될 수 있다.

제어부(300)는 기본 프로파일(BP)에 대하여 안테나(200)의 회전속도(RV)가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간(S1, S2, S3)을 결정할 수 있다. 상기 0이 되는 지점은 각 처리 구간(S1, S2, S3)의 시작 시간이 각각 st1, st2, st3인 지점일 수 있다. 처리 구간(S1, S2, S3)이 결정된 후에 각 처리 구간(S1, S2, S3)의 시작 경계 각도(sba1, sba2, sba3; sba) 및 종료 경계 각도(fba1, fba2, fab3; fba)를 결정할 수 있다. 시작 경계 각도(sba)는 각 처리 구간(S1, S2, S3)의 시작 시간(st1, st2, st3)에서의 회전각(RA)을, 종료 경계 각도(fba)는 각 처리 구간(S1, S2, S3)의 종료 시간(ft1, ft2, ft3; ft)에서의 회전각(RA)을 의미할 수 있다. 이하, 시작 경계 각도(sba) 및 종료 경계 각도(fba)를 결정하는 방법에 관하여 더 구체적으로 설명한다.

시작 경계 각도(sba) 및 종료 경계 각도(fba)는 기본 프로파일(BP), 상한 프로파일(UP) 및 하한 프로파일(LP)의 값을 기초로 결정될 수 있다. 복수의 처리 구간 중 최초 처리 구간(도 4에서 S1)의 시작 경계 각도(도 4에서 sba1) 및 최종 처리 구간(도 4에서 S3)의 종료 경계 각도(도 4에서 fba3)는 기본 프로파일(BP)의 값을 기초로 결정될 수 있다. 그 외 나머지 시작 경계 각도(sba2, sba3) 및 종료 경계 각도(fba1, fba2)는 상한 프로파일(UP) 또는 하한 프로파일(LP)의 값을 기초로 결정될 수 있다.

가령 도 4(a)를 참조하면, 제1 처리 구간(S1)의 시작 경계 각도(sba1) 및 제3 처리 구간(S3)의 종료 경계 각도(fba3)는 기본 프로파일(BP) 상에 위치할 수 있다. 그 외 나머지 제2 및 제3 처리 구간(S2, S3)의 시작 경계 각도(sba2, sba3)는 상한 프로파일(UP) 또는 하한 프로파일(LP) 상에 위치할 수 있다. 이때, 제2 처리 구간(S2)의 시작 경계 각도(sba2)는 제1 처리 구간(S1)의 종료 경계 각도(fba1)와 동일하고, 제3 처리 구간(S3)의 시작 경계 각도(sba3)는 제2 처리 구간(S2)의 종료 경계 각도(fba2)와 동일할 수 있다.

더 구체적으로, 시작 경계 각도(sba)는 이전 처리 구간의 회전속도(RV)가 양의 값을 가질 경우 하한 프로파일(LP)의 값으로 결정될 수 있다. 반대로 이전 처리 구간의 회전속도(RV)가 음의 값을 가질 경우 상한 프로파일(UP)의 값으로 결정될 수 있다. 가령 도 4(b)를 참조하면, 도 4(a)의 구동 프로파일의 일 예를 기준으로, 제1 처리 구간(S1)은 음의 회전속도(RV), 제2 처리 구간(S2)은 양의 회전속도(RV), 제3 처리 구간(S3)은 음의 회전속도(RV)를 가진다. 제2 처리 구간(S2)의 시작 경계 각도(sba2)는 이전 처리 구간인 제1 처리 구간(S1)의 회전속도(RV)가 음수이므로 상한 프로파일(UP) 상에 위치한다. 제3 처리 구간(S3)의 시작 경계 각도(sba3)는 이전 처리 구간인 제2 처리 구간(S2)의 회전속도(RV)가 양수이므로 하한 프로파일(LP) 상에 위치한다.

이하, 도 5 및 도 6을 사용하여 안테나(200)의 회전각(RA)의 변화를 결정하는 최적화 프로파일(OP)을 생성하는 방법에 대하여 설명한다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 처리 구간에 대한 최적화 프로파일을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의 상, 도 5 및 도 6에서 상한 프로파일(UP) 및 하한 프로파일(LP)은 도시를 생략하였다.

제어부(300)는 각 처리 구간에 대하여 안테나(200)의 회전속도(RV)를 미리 설정된 최적화 회전속도(일 예로, v1, v2)로 구성함으로써, 안테나(200)의 회전각(RA)의 변화를 결정하는 최적화 프로파일(OP)을 생성할 수 있다. 이하, n개의 처리 구간 중 특정 처리 구간(Sj)(n 및 j는 1≤j≤n을 만족하는 자연수)을 예로 들어 설명한다. 처리 구간(Sj)은 회전속도가 0이 되는 두 지점(시작 시간이 stj, 종료 시간이 ftj인 지점) 사이의 구간에서 형성될 수 있다. 시작 시간이 stj일 때 시작 경계 각도(sbaj)는 상한 프로파일(UP) 상의 값(UPm)으로 결정되고, 종료 시간이 ftj일 때 종료 경계 각도(fbaj)는 하한 프로파일(LP) 상의 값(LPm)으로 결정될 수 있다.

안테나(200)의 최적화 회전속도에 관한 정보는 순차적으로 큰 값을 가지는 제1 최적화 회전속도(v1) 내지 제m 최적화 회전속도(vm)(m은 1보다 큰 자연수)를 포함할 수 있다. 가령, 제1 최적화 회전속도(v1)보다 큰 제2 최적화 회전속도(v2)를 포함할 수 있다. 일 예로, 안테나(200)의 최적화 회전속도는 0.8, 1.6 및 3.2 (deg/sec)일 수 있다.

도 5를 참조하면, 제어부(300)는 처리 구간(Sj)에 대하여 제1 최적화 회전속도(v1)를 안테나(200)의 회전속도(RV)로 선택할 수 있다. 이후, 처리 구간(Sj)에 대하여 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP1) 간의 오차가 최소가 되도록, 안테나(200)가 제1 최적화 회전속도(v1)로 회전하는 회전 영역(DA1)과 안테나(200)가 회전하지 않는 정지 영역(SA1)을 결정할 수 있다. 다시 말해, 회전 영역(DA1)의 시작 시간(dt)은 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP1) 간의 오차가 최소가 되도록, 처리 구간(Sj)의 시작 시간(stj) 및 종료 시간(ftj) 사이에서 결정될 수 있다. 이후, 상기 회전 영역(DA1) 및 정지 영역(SA1)을 기초로 해당 처리 구간(Sj)의 최적화 프로파일(OP1)을 결정할 수 있다.

전술한 바에 따라 결정된 최적화 프로파일(OP1)에 따른 회전각(RA)이 상한 프로파일(UP)과 하한 프로파일(LP) 사이에 위치하는 경우, 다음 처리 구간(S(j+1))에 대한 최적화 프로파일(미도시)을 생성할 수 있다. 이와 달리, 최적화 프로파일(OP1)에 따른 회전각(RA)이 상한 프로파일(UP)과 하한 프로파일(LP) 사이에 위치하지 않는 경우(A), 후술하는 두 가지 경우로 나누어 최적화 프로파일(OP)을 생성할 수 있다.

A이면서 제1 최적화 회전속도(v1)의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도(RV)의 절댓값보다 작은 경우(B), 제어부(300)는 제2 최적화 회전속도(v2)를 안테나(200)의 회전속도(RV)로 선택할 수 있다. 상기 B의 경우는 v1이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도(RV)보다 느린 경우일 수 있다. 가령, B의 경우는 i) v1>0일 때 v1<(BP에 따른 회전속도), ii) v1<0일 때 v1>(BP에 따른 회전속도)의 두 경우를 포함할 수 있다. 이후, 다시 처리 구간(Sj)에 대하여 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP2) 간의 오차가 최소가 되도록 안테나(200)가 제2 최적화 회전속도(v2)로 회전하는 회전 영역과 회전하지 않는 정지 영역을 결정할 수 있다. 이후, 상기 회전 영역 및 정지 영역을 기초로 해당 처리 구간(Sj)의 최적화 프로파일(OP1')(미도시)을 결정할 수 있다.

만약 도 5와 달리, A이면서 제1 최적화 회전속도(v1)의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도(RV)의 절댓값보다 큰 경우(C), 제어부(300)는 안테나(200)가 제1 최적화 회전속도(v1)로 회전하는 회전 영역의 수를 순차적으로 하나씩 증가시킬 수 있다. 상기 C의 경우는 v1이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도(RV)보다 빠른 경우일 수 있다. 가령, C의 경우는 i) v1>0일 때 v1>(BP에 따른 회전속도), ii) v1<0일 때 v1<(BP에 따른 회전속도)의 두 경우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 최적화 회전속도(v1)가 도 6의 제2 최적화 회전속도(v2)라고 가정한다면, 제어부(300)는 다시 처리 구간(Sj)에 대하여 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP2) 간의 오차가 최소가 되도록 제2 최적화 회전속도(v2)로 회전하는 제1 회전 영역(DA2-1), 제2 회전 영역(DA2-2) 및 제1, 제2 회전 영역(DA2-1, DA2-2) 사이의 정지 영역(SA2)을 결정할 수 있다. 이후, 제1, 제2 회전 영역(DA2-1, DA2-2) 및 정지 영역(SA2)을 기초로 처리 구간(Sj)의 최적화 프로파일(OP2)을 생성할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전각(RA)에 대한 최적화 프로파일(OP) 및 회전속도(RV)에 대한 최적화 프로파일(OP)을 도시한 도면이다. 도 7(a)에는 회전각(Angle, RA)(degree)에 대한 일 실시예에 따른 안테나(200)의 구동 프로파일(BP, UP, LP) 및 최적화 프로파일(OP)이 도시되어 있고, 도 7(b)에는 회전속도(Velocity, RV)(degree/sec)에 대한 기본 프로파일(BP) 및 최적화 프로파일(OP)이 도시되어 있다. 도 7(b)는 도 7(a)의 프로파일을 시간에 대하여 미분하여 산출될 수 있다.

도 7에서는 인공위성(10)이 미리 정해진 궤도에서 통신 가능 영역(CA, 도 1 참고)을 400초(sec) 동안 공전하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 7을 참조하면, 도 3 내지 도 6에서 예로 들어 설명한 방법에 의해, 모든 처리 구간에 대하여 생성된 최적화 프로파일을 종합하여 최종적인 최적화 프로파일(OP)을 생성할 수 있다. 최적화 프로파일(OP)은 기본 프로파일(BP)과 같이 각 처리 구간에 대하여 5차 다항식으로 표현될 수 있으며, 상기 5차 다항식은 시작 시간(st, 도 4 참고) 및 6개의 다항식 계수에 의해 결정될 수 있다. 추가적으로 도 7(a)에서 원으로 표시된 P 부분들을 참조하면, 최종적인 최적화 프로파일(OP)을 생성할 때 각 처리 구간의 경계 부분에서 곡선 처리(curve fitting)를 함으로써, 회전속도 불연속에 의한 토크(torque)를 최소화할 수 있다.

도 7(b)를 참조하여 회전속도(Velocity)에 대한 기본 프로파일(BP) 및 최적화 프로파일(OP)을 비교하여 설명한다. 안테나(200)가 기존에 기본 프로파일(BP)의 회전속도로 회전하던 것과 비교하여, 안테나(200)의 구동을 최적화한 후에는 최적화 프로파일(OP)과 같이 안테나(200)의 움직임이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(200)의 구동을 최적화하는 방법에 의하면, 안테나(200)의 회전각(RA) 및 회전속도(RV)의 변화를 최적화하여 안테나(200)의 움직임을 최소화함으로써 영상 지터(jitter)를 저감시키고 영상 품질을 개선할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구동을 최적화하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 전술한 내용과 동일한 내용은 설명을 간략히 하거나 생략하되, 전술한 도면들을 함께 참고하여 설명할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 인공위성(10)의 움직임에 대응하여 안테나(200)의 중심선(cl)이 지상국(20)을 지향하도록 안테나(200)의 회전각(RA)의 변화를 나타내는 기본 프로파일(BP)을 수신할 수 있다(S100). 이후, 기본 프로파일(BP)에 대하여 안테나(200)의 회전속도(RV)가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정할 수 있다(S200). 이후, 처리 구간에 대하여 안테나(200)의 회전속도(RV)를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 안테나(200)의 회전각(RV)의 변화를 결정하는 최적화 프로파일(OP)을 생성할 수 있다(S300).

처리 구간을 결정하는 단계(S200) 이후에, 기본 프로파일(BP), 상한 프로파일(UP) 및 하한 프로파일(LP)에 기초하여, 처리 구간의 시작 경계 각도(sba)와 종료 경계 각도(fba)를 결정할 수 있다.

S100 단계 및 S300 단계에 관하여는 후술하는 도 9 및 도 10을 통해 더 상세히 설명하기로 한다.

도 9는 도 8의 방법 중 특정 단계인 S100 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다. S100 단계는 후술하는 S110, S120 및 S130 단계를 포함할 수 있다.

인공위성(10)의 구조에 의해 결정되는 안테나(200)의 최적화 회전속도에 관한 정보를 수신할 수 있다(S110). S110 단계와 병렬적으로, 안테나(200)의 구조에 의해 결정되고, 안테나(200)가 지상국(20)과 통신 가능한 회전각(RA)에 관한 정보를 수신할 수 있다. 이후, 상기 통신 가능한 회전각(RA) 및 기본 프로파일(BP)을 기초로, 상한 프로파일(UP) 및 하한 프로파일(LP)을 생성할 수 있다(S130).

도 10은 도 8의 방법 중 특정 단계인 S300 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다. S300 단계는 후술하는 단계들을 포함할 수 있다. 이하, 전술한 내용과 동일한 내용은 설명을 간략히 하거나 생략할 수 있다.

먼저, 제j 처리 구간(Sj)(j는 자연수)을 선택할 수 있고, 제1 처리 구간(S1)(j=1)부터 시작할 수 있다(S310). 일 예로, j는 1보다 크거나 같고, 20보다 작거나 같을 수 있다. 즉, 처리 구간은 최대 20개일 수 있다.

제i 최적화 회전속도(vi)(i는 자연수)를 안테나(200)의 회전속도로 선택할 수 있고, 제1 회전속도(v1)(i=1)부터 선택하여 시작할 수 있다(S320). 일 예로, 최적화 회전속도에 관한 정보는 제1 최적화 회전속도(v1) 및 제1 최적화 회전속도(v1)보다 큰 제2 최적화 회전속도(v2)를 포함할 수 있다.

이후, 선택된 처리 구간에 대하여 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP) 간의 오차가 최소가 되도록, 안테나(200)가 선택된 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역(DA)과 안테나(200)가 회전하지 않는 정지 영역(SA)을 결정할 수 있다(S330).

이후, 선택된 처리 구간에서 최적화 프로파일(OP)에 따른 회전각이 상한 프로파일(UP)에 따른 회전각과 하한 프로파일(LP)에 따른 회전각 사이에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다(S340).

선택된 처리 구간에서 최적화 프로파일(OP)에 따른 회전각이 상한 프로파일(UP)에 따른 회전각과 하한 프로파일(LP)에 따른 회전각 사이에 위치하는 경우(S340-YES), 결정된 회전 영역 및 정지 영역을 기초로 선택된 처리 구간의 최적화 프로파일을 결정할 수 있다(S370). 이후, 선택된 처리 구간이 최종 처리 구간인지 여부를 판단할 수 있다(S380). 최종 처리 구간일 경우(S380-YES), 모든 처리 구간에 대하여 생성된 최적화 프로파일을 종합하여 최종 최적화 프로파일을 생성하고, 일 실시예에 따른 안테나(200) 구동의 최적화 방법은 종료될 수 있다. 최종 처리 구간이 아닐 경우(S380-NO) 다음 처리 구간(제(j+1) 처리 구간)에 대한 S310 이하의 단계가 수행될 수 있다(j→(j+1))(S390).

선택된 처리 구간에서 최적화 프로파일(OP)에 따른 회전각이 상한 프로파일(UP)에 따른 회전각과 하한 프로파일(LP)에 따른 회전각 사이에 위치하지 않는 경우(S340-NO), 선택된 처리 구간에서 선택된 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S345).

선택된 처리 구간에서 선택된 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은 경우(S345-YES), 다음 최적화 회전속도(제(i+1) 회전속도)에 대한 S320 이하의 단계가 수행될 수 있다(i→(i+1))(S360). 가령, 제1 최적화 회전속도(i=1)의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은 경우, 제2 최적화 회전속도(i=2)를 안테나(200)의 회전속도로 선택할 수 있다. 이후, 선택된 처리 구간에 대하여 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP) 간의 오차가 최소가 되도록 안테나(200)가 제2 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정할 수 있다(S330). 이후, 다시 S340 단계를 거쳐 선택된 처리 구간에 대한 회전 영역을 기초로 선택된 처리 구간의 최적화 프로파일(OP)을 결정할 수 있다(S370).

선택된 처리 구간에서 선택된 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도의 절댓값보다 큰 경우(S345-NO), 선택된 처리 구간에 대하여 기본 프로파일(BP)과 최적화 프로파일(OP) 간의 오차가 최소가 되도록 선택된 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역의 개수를 순차적으로 하나씩 증가시킬 수 있다(S350). 이후, S330 이후의 단계가 수행될 수 있다. 가령, 제1 최적화 회전속도(i=1)의 절댓값이 기본 프로파일(BP)에 따른 회전속도의 절댓값보다 큰 경우, 안테나(200)가 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제1 회전 영역, 제2 회전 영역, 및 제1 회전 영역과 제2 회전 영역 사이의 정지 영역을 결정할 수 있다. 이후, 다시 S340 단계를 거쳐 선택된 처리 구간에 대한 제1 회전 영역, 정지 영역 및 제2 회전 영역을 기초로 선택된 처리 구간의 최적화 프로파일(OP)을 결정할 수 있다(S370).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인공위성(10)의 통신용 안테나(200)의 회전각(RA)을 제어하여 안테나(200)의 구동을 최적화할 수 있다. 이에 따라, 인공위성(10)에 탑재된 카메라 등의 영상 탑재체의 진동원이 감소되고 영상 지터(jitter)가 저감되어, 영상 품질을 개선할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(200)의 구동을 최적화하는 방법을 수행하기 전후의 안테나(200)의 진동원의 크기를 비교한 도면이다. 도 11(a)는 기본 프로파일(BP)에 따른 안테나(200)의 진동원의 크기를 나타내고, 도 11(b)는 일 실시예에 따른 최적화 프로파일(OP)에 따른 안테나(200)의 진동원의 크기를 나타낸다. 기본 프로파일(BP) 및 최적화 프로파일(OP)을 비교하면, 안테나(200) 구동의 최적화가 수행된 후 진폭(Aplitude) 및 진동수(Frequency)가 감소한 것을 통해 안테나(200)의 진동원의 크기가 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 안테나(200)의 움직임을 최소화함으로써 인공위성(10)의 영상 탑재체의 가시선 떨림을 방지하여 영상 품질을 개선할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(200)의 구동을 최적화하는 방법을 수행하기 전후의 영상 지터(jitter)의 프로파일을 비교한 도면이다. 도 12(a)는 기본 프로파일(BP) 및 최적화 수행 전의 영상 지터를 나타내고, 도 12(b)는 최적화 프로파일(OP) 및 최적화 수행 후의 영상 지터를 나타낸다. 일 예에 따르면, 도 12에 도시된 기본 프로파일(BP) 최적화 프로파일(OP)은 안테나(200)의 고각(EA, 도 2 참고)에 대한 프로파일이고, AZ vel은 안테나(200)의 방위각(AZ, 도 2 참고)에 대한 프로파일일 수 있다. 도 12(a) 및 도 12(b)를 비교하면, 안테나(200) 구동의 최적화가 수행된 후 영상 지터(jitter)가 현저히 감소하여 영상 품질이 개선되었음을 확인할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 저장하는 것일 수 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

따라서, 본 발명의 사상은 앞에서 설명된 실시예들에 국한하여 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 인공위성
20: 지상국
100: 장치
200: 안테나
300: 제어부
400: 메모리
RA: 회전각
EA: 고각
AZ: 방위각
BP: 기본 프로파일
OP: 최적화 프로파일
UP: 상한 프로파일
LP: 하한 프로파일

Claims (19)

1. 인공위성의 통신용 안테나의 회전각을 제어하여 상기 안테나의 구동을 최적화하는 방법에 있어서,
   상기 인공위성의 움직임에 대응하여 상기 안테나의 중심선이 지상국을 지향하도록 상기 안테나의 회전각의 변화를 나타내는 기본 프로파일(profile)을 수신하는 단계;
   상기 기본 프로파일에 대하여 상기 안테나의 회전속도가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정하는 단계; 및
   상기 처리 구간에 대하여 상기 안테나의 회전속도를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 상기 안테나의 회전각의 변화를 결정하는 최적화 프로파일을 생성하는 단계;를 포함하고,
   상기 기본 프로파일을 수신하는 단계는 상기 최적화 회전속도에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 최적화 회전속도는 상기 인공위성의 구조에 의해 결정되는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기본 프로파일을 수신하는 단계는,
   상기 안테나의 구조에 의해 결정되고, 상기 안테나가 상기 지상국과 통신 가능한 회전각에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 통신 가능한 회전각 및 상기 기본 프로파일을 기초로, 상한 프로파일 및 하한 프로파일을 생성하는 단계;를 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 처리 구간을 결정하는 단계 이후에,
   상기 기본 프로파일, 상기 상한 프로파일 및 상기 하한 프로파일에 기초하여, 상기 처리 구간의 시작 경계 각도와 종료 경계 각도를 결정하는 단계;를 더 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는,
   상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하는 단계; 및
   상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 최적화 회전속도에 관한 정보는 제1 최적화 회전속도 및 상기 제1 최적화 회전속도보다 큰 제2 최적화 회전속도를 포함하고,
   상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는,
   상기 제1 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하는 단계;
   상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하는 단계; 및
   상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는,
   상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하는 경우, 다음 처리 구간에 대한 최적화 프로파일을 생성하는 단계;를 더 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는,
   상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은 경우,
   상기 제2 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하는 단계;
   상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제2 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하는 단계; 및
   상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 최적화 프로파일을 생성하는 단계는,
   상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 큰 경우,
   상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제1 회전 영역과 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제2 회전 영역, 및 상기 제1 회전 영역과 상기 제2 회전 영역 사이의 정지 영역을 결정하는 단계; 및
   상기 처리 구간에 대한 상기 제1 회전 영역, 상기 정지 영역 및 상기 제2 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는 단계;를 포함하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 안테나는 8 ㎓ 내지 12 ㎓의 주파수 범위를 가지는 X 밴드(X-band) 대역의 무선 신호를 사용하는, 안테나의 구동을 최적화하는 방법.
10. 컴퓨터를 이용하여 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
11. 인공위성의 통신용 안테나의 회전각을 제어하여 상기 안테나의 구동을 최적화하는 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 및 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 인공위성의 움직임에 대응하여 상기 안테나의 중심선이 지상국을 지향하도록 상기 안테나의 회전각의 변화를 나타내는 기본 프로파일(profile)을 수신하고,
    상기 기본 프로파일에 대하여 상기 안테나의 회전속도가 0이 되는 지점을 기준으로 처리 구간을 결정하고,
    상기 처리 구간에 대하여 상기 안테나의 회전속도를 미리 설정된 최적화 회전속도로 구성함으로써, 상기 안테나의 회전각의 변화를 결정하는 최적화 프로파일을 생성하며,
    상기 제어부는 상기 최적화 회전속도에 관한 정보를 수신하되, 상기 최적화 회전속도는 상기 인공위성의 구조에 의해 결정되는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 안테나의 구조에 의해 결정되고, 상기 안테나가 상기 지상국과 통신 가능한 회전각에 관한 정보를 수신하고,
    상기 통신 가능한 회전각 및 상기 기본 프로파일을 기초로, 상한 프로파일 및 하한 프로파일을 생성하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리 구간을 결정한 후에,
    상기 기본 프로파일, 상기 상한 프로파일 및 상기 하한 프로파일에 기초하여, 상기 처리 구간의 시작 경계 각도와 종료 경계 각도를 결정하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하고,
    상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 최적화 회전속도에 관한 정보는 제1 최적화 회전속도 및 상기 제1 최적화 회전속도보다 큰 제2 최적화 회전속도를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하고,
    상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록, 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하고,
    상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하여, 상기 최적화 프로파일을 생성하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하는 경우, 다음 처리 구간에 대한 최적화 프로파일을 생성하여, 상기 최적화 프로파일을 생성하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 작은 경우,
    상기 제2 최적화 회전속도를 상기 안테나의 회전속도로 선택하고,
    상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제2 최적화 회전속도로 회전하는 회전 영역과 상기 안테나가 회전하지 않는 정지 영역을 결정하고,
    상기 처리 구간에 대한 상기 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하여, 상기 최적화 프로파일을 생성하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
18. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 구간에서 상기 최적화 프로파일에 따른 회전각이 상기 상한 프로파일에 따른 회전각과 상기 하한 프로파일에 따른 회전각 사이에 위치하지 않고, 상기 제1 최적화 회전속도의 절댓값이 기본 프로파일에 따른 회전속도의 절댓값보다 큰 경우,
    상기 처리 구간에 대하여 상기 기본 프로파일과 상기 최적화 프로파일 간의 오차가 최소가 되도록 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제1 회전 영역과 상기 안테나가 상기 제1 최적화 회전속도로 회전하는 제2 회전 영역, 및 상기 제1 회전 영역과 상기 제2 회전 영역 사이의 정지 영역을 결정하고,
    상기 처리 구간에 대한 상기 제1 회전 영역, 상기 정지 영역 및 상기 제2 회전 영역을 기초로 상기 처리 구간의 상기 최적화 프로파일을 결정하여,
    상기 최적화 프로파일을 생성하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.
19. 제11항에 있어서,
    상기 안테나는 8 ㎓ 내지 12 ㎓의 주파수 범위를 가지는 X 밴드(X-band) 대역의 무선 신호를 사용하는, 안테나의 구동을 최적화하는 장치.

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