JP2010074546A - System and method for tracking satellite - Google Patents
System and method for tracking satellite Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010074546A JP2010074546A JP2008239855A JP2008239855A JP2010074546A JP 2010074546 A JP2010074546 A JP 2010074546A JP 2008239855 A JP2008239855 A JP 2008239855A JP 2008239855 A JP2008239855 A JP 2008239855A JP 2010074546 A JP2010074546 A JP 2010074546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- satellite
- gyro
- antenna
- tracking
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
この発明は、衛星を中継して通信を行うために、衛星を追尾する衛星追尾システムおよび衛星追尾方法に関する。 The present invention relates to a satellite tracking system and a satellite tracking method for tracking a satellite in order to communicate by relaying the satellite.
衛星を中継して通信を行うシステムは、中継基地の設置ができない海上通信など、各種の分野で用いられている。例えば電話やＦＡＸなどの海上通信は、インマルサットシステムが提供するサービスを利用することにより可能となる。インマルサットシステムの衛星を利用する衛星通信システムを船舶が搭載している場合、ギガＨｚ帯の周波数を用いるので、インマルサット衛星と船舶との間で送受信される電波の指向性が鋭くなる。このために、船舶に設置されているアンテナが常に衛星と正対するように、衛星追尾システムがアンテナの姿勢制御をしている。 Systems that perform communications by relaying satellites are used in various fields such as maritime communications where a relay base cannot be installed. For example, maritime communications such as telephone and FAX are possible by using services provided by the INMARSAT system. When a ship is equipped with a satellite communication system that uses an Inmarsat system satellite, the frequency of the gigahertz band is used, so that the directivity of radio waves transmitted and received between the Inmarsat satellite and the ship becomes sharp. For this reason, the satellite tracking system controls the attitude of the antenna so that the antenna installed on the ship always faces the satellite.
衛星追尾システムには、インマルサット衛星を追尾する際に、船舶に装備されているジャイロコンパスからのジャイロ信号を利用する装置がある（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、ジャイロ信号を基にして、アンテナの方向を演算する。そして、この装置は、アンテナを駆動する装置を、演算結果で制御する。こうしたジャイロ制御方式は、ジャイロコンパスにより絶対方位が得られるので、安定した衛星追尾が行える。 As a satellite tracking system, there is a device that uses a gyro signal from a gyrocompass equipped on a ship when tracking an Inmarsat satellite (see, for example, Patent Document 1). This device calculates the direction of the antenna based on the gyro signal. And this apparatus controls the apparatus which drives an antenna with a calculation result. In such a gyro control system, since absolute azimuth can be obtained by a gyro compass, stable satellite tracking can be performed.
ところで、船舶にはジャイロコンパスを持たない小型船舶やプレジャーボートなどがある。こうした船舶で衛星通信システムを利用する場合、インマルサット衛星からの電波を利用して、この衛星を追尾する衛星電波追尾方式が採用されている（例えば、特許文献２参照。）。この方式を採用している装置は、衛星からの電波を受信すると、この電波を受信したときの電波信号のレベルを調べる。そして、電波信号のレベルが大きくなるように、アンテナを駆動してアンテナの姿勢制御をする。こうした電波追尾制御方式は、ジャイロコンパスに対する接続が不要であるので、簡便に衛星追尾が行える。 By the way, there are small ships and pleasure boats that do not have a gyrocompass. When a satellite communication system is used in such a ship, a satellite radio wave tracking method is employed in which radio waves from Inmarsat satellites are used to track the satellites (see, for example, Patent Document 2). When a device adopting this method receives a radio wave from a satellite, it checks the level of the radio signal when the radio wave is received. Then, the antenna is driven to control the attitude of the antenna so that the level of the radio signal increases. Such a radio wave tracking control method does not require connection to a gyrocompass, and can easily perform satellite tracking.
ところで、先に述べたジャイロ制御方式には次の課題がある。この方式には、ジャイロコンパスが故障すると、追尾不能の状態になる、という課題がある。この結果、アンテナの姿勢制御を行うことができないので、通信ができなくなる。また、追尾不能になったときに、船舶の関係者は、原因がジャイロコンパスにあるか、通信システムにあるかを調べる必要があるので、故障原因の特定が難しい、という課題もある。 By the way, the gyro control system described above has the following problems. This method has a problem that if the gyrocompass breaks down, the tracking becomes impossible. As a result, it becomes impossible to control the attitude of the antenna, and communication cannot be performed. Further, when tracking becomes impossible, it is necessary for a person concerned in the ship to check whether the cause is in the gyrocompass or in the communication system, so that there is a problem that it is difficult to identify the cause of the failure.
一方、電波追尾制御方式には次の課題がある。この方式は、アンテナが受信した電波信号を利用するので、電波の海面反射が原因となるフェージングなどのような、電波状況の影響を受ける。また、この方式は、船の構造物が障害物となるブロッキングなどのような、電波状況の影響を受ける。つまり、電波追尾制御方式には、衛星追尾を安定して継続することが困難である、という課題がある。 On the other hand, the radio wave tracking control method has the following problems. Since this method uses a radio signal received by the antenna, it is affected by radio wave conditions such as fading due to sea surface reflection of radio waves. In addition, this method is affected by radio wave conditions such as blocking where the ship structure becomes an obstacle. In other words, the radio wave tracking control method has a problem that it is difficult to continue satellite tracking stably.
なお、船舶によっては、ジャイロ制御方式と電波追尾制御方式の両方が採用されているものもある。この場合には、どちらの方式で衛星を追尾するかを、船舶の関係者が選択して、ジャイロ制御方式と電波追尾制御方式との切り換えを行う必要がある。 Some ships employ both a gyro control method and a radio wave tracking control method. In this case, it is necessary to switch between the gyro control method and the radio wave tracking control method by selecting which method the satellite is to be tracked by a ship official.
この発明の目的は、前記の課題を解決し、安定した衛星追尾を可能にする衛星追尾システムおよび衛星追尾方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a satellite tracking system and a satellite tracking method that solve the above-described problems and enable stable satellite tracking.
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、衛星からの電波を受信するアンテナの姿勢制御を行って、アンテナが衛星と正対するように、衛星を追尾する衛星追尾システムにおいて、ジャイロコンパスから取り込んだジャイロ情報を基にして、前記アンテナの姿勢制御を行うジャイロ制御手段と、前記衛星からの電波を受信したときの電波信号の大きさを基にして、前記アンテナの姿勢制御を行う電波追尾制御手段と、通常は前記ジャイロ制御手段による前記アンテナの姿勢制御を行い、前記ジャイロコンパスからのジャイロ情報に異常が生じると、前記電波追尾制御手段による姿勢制御に切り換える切換え手段と、
を備えることを特徴とする衛星追尾システムである。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is directed to a satellite tracking system for tracking a satellite so that the antenna faces the satellite by controlling the attitude of the antenna that receives radio waves from the satellite. Based on the gyro information captured from the compass, the gyro control means for controlling the attitude of the antenna, and the attitude control of the antenna based on the magnitude of the radio signal when the radio wave is received from the satellite Radio wave tracking control means, and usually performing the attitude control of the antenna by the gyro control means, and when an abnormality occurs in gyro information from the gyro compass, switching means for switching to attitude control by the radio wave tracking control means,
A satellite tracking system comprising:
請求項１の発明は衛星追尾システムであり、このシステムは、衛星からの電波を受信するアンテナの姿勢制御を行って、アンテナが衛星と正対するように衛星を追尾する。通常、このシステムの切換え手段は、ジャイロ制御手段によるアンテナの姿勢制御を行う。ジャイロ制御手段は、ジャイロコンパスから取り込んだジャイロ情報を基にして、アンテナの姿勢制御を行う。 The invention of claim 1 is a satellite tracking system, which controls the attitude of an antenna that receives radio waves from the satellite and tracks the satellite so that the antenna faces the satellite. Usually, the switching means of this system controls the attitude of the antenna by the gyro control means. The gyro control means controls the attitude of the antenna based on the gyro information taken from the gyro compass.
ジャイロ制御手段からのジャイロ情報に異常が生じると、切換え手段は、電波追尾制御手段によるアンテナの姿勢制御に切り換える。電波追尾制御手段は、衛星からの電波を受信したときの電波信号の大きさを基にして、アンテナの姿勢制御を行う。 When abnormality occurs in the gyro information from the gyro control means, the switching means switches to antenna attitude control by the radio wave tracking control means. The radio wave tracking control means performs the attitude control of the antenna based on the magnitude of the radio signal when the radio wave from the satellite is received.
請求項２の発明は、請求項１に記載の衛星追尾システムにおいて、前記切換え手段は、前記ジャイロコンパスからのジャイロ情報が所定時間内に出力されないと、前記電波追尾制御手段による姿勢制御に切り換える、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the satellite tracking system according to the first aspect, the switching means switches to attitude control by the radio wave tracking control means if the gyro information from the gyrocompass is not output within a predetermined time. It is characterized by that.
請求項３の発明は、請求項１に記載の衛星追尾システムにおいて、前記切換え手段は、前記ジャイロコンパスからのジャイロ情報が異常であるときのビットパターンと、前記ジャイロコンパスが出力したジャイロ情報のビットパターンとを比較し、２つのパターンが一致したときに、前記電波追尾制御手段による姿勢制御に切り換える、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the satellite tracking system according to the first aspect, the switching means includes a bit pattern when the gyro information from the gyro compass is abnormal and a bit of the gyro information output by the gyro compass. The pattern is compared, and when the two patterns match, switching to attitude control by the radio wave tracking control means is provided.
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の衛星追尾システムにおいて、前記切換え手段は、前記アンテナが電波を受信したときの電波信号の状態を基にして、前記電波追尾制御手段による姿勢制御に切り換える、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the satellite tracking system according to any one of the first to third aspects, the switching means is configured to generate the radio wave based on a state of a radio signal when the antenna receives a radio wave. It is characterized by switching to attitude control by tracking control means.
請求項５の発明は、衛星からの電波を受信するアンテナの姿勢制御を行って、アンテナが衛星と正対するように、衛星を追尾する衛星追尾方法において、ジャイロコンパスから取り込んだジャイロ情報を基にして、前記アンテナの姿勢制御を行い、前記ジャイロコンパスからのジャイロ情報に異常が生じると、前記衛星からの電波を受信したときの電波信号の大きさを基にして、前記アンテナの姿勢制御を行う、ことを特徴とする衛星追尾方法である。 The invention of claim 5 is a satellite tracking method for tracking the satellite so that the antenna faces the satellite by controlling the attitude of the antenna that receives radio waves from the satellite, based on the gyro information captured from the gyrocompass. Then, the attitude control of the antenna is performed, and if an abnormality occurs in the gyro information from the gyro compass, the attitude control of the antenna is performed based on the magnitude of the radio signal when the radio wave is received from the satellite. This is a satellite tracking method characterized by that.
請求項１、５の発明によれば、通常は、ジャイロコンパスからのジャイロ情報による姿勢制御を行い、ジャイロコンパスが故障すると、電波の追尾による姿勢制御を行うので、２つの制御方式を自動的で切り換え、安定した追尾を可能にする。また、この発明によれば、通常は、衛星の追尾をジャイロ情報で行うので、追尾に際して障害物によるブロッキングの影響を受けることがなく、安定した追尾を可能にする。 According to the first and fifth aspects of the present invention, the attitude control is normally performed based on the gyro information from the gyrocompass, and when the gyrocompass breaks down, the attitude control is performed by tracking the radio wave. Switch and enable stable tracking. In addition, according to the present invention, since the tracking of the satellite is normally performed by the gyro information, the tracking is not affected by the obstacle during the tracking, and the stable tracking is enabled.
請求項２、３の発明によれば、ジャイロ情報の有無や、ジャイロ情報におけるビットパターンの異常の有無を調べることにより、ジャイロコンパスの故障を確実に検出して、電波による追尾に切り換えることができる。これにより、ジャイロコンパスの故障に対して速やか対応し、安定した追尾を可能にする。 According to the second and third aspects of the present invention, by checking the presence or absence of gyro information and the presence or absence of a bit pattern abnormality in the gyro information, it is possible to reliably detect a failure of the gyro compass and switch to tracking by radio waves. . As a result, it is possible to promptly respond to a failure of the gyrocompass and enable stable tracking.
請求項４の発明によれば、受信した電波による電波信号の状態を基にして、電波による追尾に切り換えるので、ジャイロ情報の有無を基にした故障や、ジャイロ情報におけるビットパターンの異常の有無を基にした故障以外の、ジャイロコンパスの故障にも対応し、安定した追尾を可能にする。 According to the invention of claim 4, since switching to tracking by radio waves is performed based on the state of the radio wave signal by the received radio wave, it is possible to check whether there is a failure based on the presence or absence of gyro information or an abnormality of the bit pattern in the gyro information. Responds to gyrocompass failures other than the failure based on it, enabling stable tracking.
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態による衛星追尾システムを図１に示す。この実施の形態による衛星追尾システムは、インマルサットシステムのインマルサット衛星１を利用して通信を行うために用いられている。また、この衛星追尾システムは、ジャイロコンパス２からのジャイロ信号と、船舶の位置を表す、測位装置３からの測位信号とを用いて追尾を行う。測位装置３としては航法装置などがある。衛星追尾システムは、衛星アンテナ１１、通信装置１２、アンテナ駆動装置１３、制御装置１４、記憶装置１５およびモニタ装置１６を備えている。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A satellite tracking system according to this embodiment is shown in FIG. The satellite tracking system according to this embodiment is used for communication using the Inmarsat satellite 1 of the Inmarsat system. The satellite tracking system performs tracking using the gyro signal from the gyro compass 2 and the positioning signal from the positioning device 3 that represents the position of the ship. As the positioning device 3, there is a navigation device. The satellite tracking system includes a satellite antenna 11, a communication device 12, an antenna driving device 13, a control device 14, a storage device 15, and a monitor device 16.
衛星アンテナ１１は、インマルサット衛星１から電波を受信すると、高周波信号を通信装置１２に出力し、また、通信装置１２から高周波信号を受け取ると、電波を送信する。通信装置１２は、衛星アンテナ１１から高周波信号を受け取ると、この高周波信号の増幅、周波数変換などを行って電波信号を生成する。通信装置１２は、生成した電波信号を制御装置１４に出力し、また、図示を省略しているが、通信端末などのような装置に電波信号を出力する。 The satellite antenna 11 outputs a high frequency signal to the communication device 12 when receiving a radio wave from the Inmarsat satellite 1, and transmits a radio wave when receiving the high frequency signal from the communication device 12. When the communication device 12 receives a high-frequency signal from the satellite antenna 11, the communication device 12 performs amplification, frequency conversion, and the like of the high-frequency signal to generate a radio wave signal. The communication device 12 outputs the generated radio wave signal to the control device 14 and outputs a radio wave signal to a device such as a communication terminal (not shown).
記憶装置１５は、インマルサット衛星１の位置を表す情報を、位置情報として記憶している。また、記憶装置１５は、ジャイロコンパス２に異常が発生したときに、ジャイロコンパス２から出力されるグレーコードを記憶している。 The storage device 15 stores information representing the position of the Inmarsat satellite 1 as position information. The storage device 15 stores a gray code output from the gyrocompass 2 when an abnormality occurs in the gyrocompass 2.
アンテナ駆動装置１３は、制御装置１４から制御信号を受け取ると、この制御信号を基にして衛星アンテナ１１の姿勢制御を行い、衛星アンテナ１１の水平方向の方位角と垂直方向の仰角とを調整する。この姿勢制御により、アンテナ駆動装置１３は、衛星アンテナ１１をインマルサット衛星１に正対させる。 When the antenna drive device 13 receives the control signal from the control device 14, the antenna drive device 13 controls the attitude of the satellite antenna 11 based on the control signal, and adjusts the horizontal azimuth angle and the vertical elevation angle of the satellite antenna 11. . By this attitude control, the antenna driving device 13 causes the satellite antenna 11 to face the Inmarsat satellite 1.
モニタ装置１６は、制御装置１４の制御によって、衛星アンテナ１１の現在の方位角や仰角などを表示する。また、モニタ装置１６は、制御装置１４の制御によって、衛星追尾の状態なども表示する。 The monitor device 16 displays the current azimuth angle and elevation angle of the satellite antenna 11 under the control of the control device 14. The monitor device 16 also displays the satellite tracking status and the like under the control of the control device 14.
制御装置１４は、ジャイロコンパス２からのジャイロ信号と、通信装置１２からの電波信号とを基にして、衛星アンテナ１１の向きを変えるために衛星アンテナ１１を駆動する制御信号を生成する。制御装置１４は、生成した制御信号をアンテナ駆動装置１３に出力する。制御装置１４は、ジャイロ制御方式と電波追尾制御方式の２つの方式により、インマルサット衛星１に対して衛星アンテナ１１を正対させる。 The control device 14 generates a control signal for driving the satellite antenna 11 in order to change the direction of the satellite antenna 11 based on the gyro signal from the gyro compass 2 and the radio signal from the communication device 12. The control device 14 outputs the generated control signal to the antenna driving device 13. The control device 14 causes the satellite antenna 11 to face the Inmarsat satellite 1 by two methods, a gyro control method and a radio wave tracking control method.
制御装置１４はジャイロ制御方式を次のようにして行う。制御装置１４は、ジャイロコンパス２の出力するジャイロ信号から、船舶の方位（真北を基準とした船舶の進行方向を表す角度）を取得する。制御装置１４は、取得した船舶の方位と、測位装置３の測位信号と、記憶装置１５が記憶しているインマルサット衛星１の位置情報とから、衛星アンテナ１１の姿勢制御をするための制御信号を生成し、アンテナ駆動装置１３に出力する。こうしたジャイロ制御方式には、ブロッキング、フェージングなどのような電波状況の影響を受けることがなく、インマルサット衛星１の方位を推定することができる、というメリットがある。また、ジャイロコンパス２のリセットなどで通信が途切れた際に、衛星アンテナ１１の回転駆動による衛星サーチがないために、通信開始までの処理時間が短い、というメリットもある。一方、ジャイロ制御方式には、ジャイロコンパス２が船舶に装備されている必要があり、さらに、ジャイロコンパス２と制御装置１４との接続も必要である、というデメリットがある。 The control device 14 performs the gyro control method as follows. The control device 14 acquires the azimuth of the ship (an angle representing the traveling direction of the ship with reference to true north) from the gyro signal output by the gyro compass 2. The control device 14 generates a control signal for controlling the attitude of the satellite antenna 11 from the acquired azimuth of the ship, the positioning signal of the positioning device 3, and the position information of the Inmarsat satellite 1 stored in the storage device 15. Generated and output to the antenna driving device 13. Such a gyro control system has an advantage that it is possible to estimate the orientation of the Inmarsat satellite 1 without being affected by radio wave conditions such as blocking and fading. In addition, when communication is interrupted due to a reset of the gyro compass 2 or the like, there is no satellite search due to the rotation driving of the satellite antenna 11, so that there is an advantage that the processing time until the start of communication is short. On the other hand, the gyro control system has a demerit that the gyrocompass 2 needs to be equipped on the ship and that the gyrocompass 2 and the control device 14 need to be connected.
制御装置１４は電波追尾制御方式を次のようにして行う。制御装置１４は、通信装置１２からの電波信号の強度から、インマルサット衛星１の方位を推定する。そして、制御装置１４は、推定結果を基にして制御信号を生成し、アンテナ駆動装置１３に出力する。こうした電波追尾制御方式には、ジャイロコンパス２が船舶に装備されている必要がなく、ジャイロコンパス２と制御装置１４との接続も不要であり、簡便な追尾が可能である、というメリットがある。一方、電波追尾制御方式には、ブロッキング、フェージングなどの電波状況による影響を受けやすい、というデメリットがある。 The control device 14 performs the radio wave tracking control method as follows. The control device 14 estimates the azimuth of the Inmarsat satellite 1 from the intensity of the radio signal from the communication device 12. Then, the control device 14 generates a control signal based on the estimation result and outputs it to the antenna driving device 13. Such a radio wave tracking control method has the advantage that the gyrocompass 2 does not need to be mounted on the ship, the connection between the gyrocompass 2 and the control device 14 is unnecessary, and simple tracking is possible. On the other hand, the radio wave tracking control method has a demerit that it is easily influenced by radio wave conditions such as blocking and fading.
ジャイロ制御方式および電波追尾制御方式には、先に述べたメリットとデメリットがあるので、制御装置１４は２つの方式を、図２に示す切換え処理によって切り換えている。制御装置１４は、切換え処理を開始すると、ジャイロ情報（ジャイロ信号）を取り込む（ステップＳ１）。通常、ジャイロ信号は定期的にジャイロコンパス２から出力される。したがって、ステップＳ１で、制御装置１４は所定時間内にジャイロ信号が入力されるのを待つ。ステップＳ１の後、制御装置１４は、ジャイロコンパス２からジャイロ信号を所定時間内に取得すると（ステップＳ２）、アンテナの制御を行う（ステップＳ３）。ステップＳ３で、制御装置１４は、ステップＳ１で取得したジャイロ信号と、測位装置３からの測位信号と、記憶装置１５に記憶されている位置情報とから、衛星アンテナ１１の姿勢制御をするための制御信号を生成し、アンテナ駆動装置１３に出力する。ステップＳ３の後、制御装置１４は、受信状況を確認する（ステップＳ４）。 Since the gyro control method and the radio wave tracking control method have the merits and demerits described above, the control device 14 switches between the two methods by the switching process shown in FIG. When starting the switching process, the control device 14 takes in gyro information (gyro signal) (step S1). Normally, the gyro signal is periodically output from the gyro compass 2. Therefore, in step S1, the control device 14 waits for a gyro signal to be input within a predetermined time. After step S1, when the control device 14 acquires a gyro signal from the gyro compass 2 within a predetermined time (step S2), the control device 14 controls the antenna (step S3). In step S3, the control device 14 controls the attitude of the satellite antenna 11 from the gyro signal acquired in step S1, the positioning signal from the positioning device 3, and the position information stored in the storage device 15. A control signal is generated and output to the antenna driving device 13. After step S3, the control device 14 confirms the reception status (step S4).
ステップＳ４で、制御装置１４はジャイロ信号の状態を確認する。ジャイロコンパス２からのジャイロ信号が、例えば図３（ａ）に示すように、船舶の方位を範囲Ａ〜Ｄの４通りに大別して表す場合、船舶の進行方向が北東の範囲であるとき、図３（ｂ）に示すように、範囲Ａに対応するＡビット〜Ｄビットに対応するＤビットの中のＡビットが「１」、残りのビットが「０」のビットパターンで、この場合の方位が表される。同じようにして、北西、南東、南西が表される。また、船舶の方位が東である場合、ＡビットとＢビットが「１」、残りのビットが「０」のビットパターンで、この場合の方位が表される。同じようにして、南、北、西が表される。一方、Ａビット〜Ｄビットの中の３ビットが「１」になるパターンや、すべてのビットが「０」または「１」になるパターンは、通常、論理的に有り得ないパターンつまりグレーコードである。グレーコードは、ジャイロコンパス２に異常が生じたときに、ジャイロコンパス２から出力される。記憶装置１５は、これらのグレーコードをあらかじめ記憶している。制御装置１４は、ステップＳ４で、ジャイロ信号が表すビットパターンと、記憶装置１５に記憶されているグレーコードとを対比する。そして、対比の結果、グレーコードに一致するビットパターンの有無により、制御装置１４は受信状況を確認する。 In step S4, the control device 14 confirms the state of the gyro signal. When the gyro signal from the gyro compass 2 represents the azimuth of the ship roughly in four ways of ranges A to D as shown in FIG. 3A, for example, 3 (b), a bit pattern in which the A bit in the D bit corresponding to the range A to the D bit corresponding to the range A is “1” and the remaining bits are “0”. Is represented. In the same way, northwest, southeast and southwest are represented. When the azimuth of the ship is east, the A bit and B bit are “1” and the remaining bits are “0”, and the azimuth in this case is represented. In the same way, South, North, and West are represented. On the other hand, a pattern in which 3 bits out of A bit to D bit are “1” and a pattern in which all bits are “0” or “1” are usually logically impossible patterns, that is, gray codes. . The gray code is output from the gyrocompass 2 when an abnormality occurs in the gyrocompass 2. The storage device 15 stores these gray codes in advance. In step S <b> 4, the control device 14 compares the bit pattern represented by the gyro signal with the gray code stored in the storage device 15. As a result of the comparison, the control device 14 confirms the reception status based on the presence or absence of a bit pattern that matches the gray code.
また、ステップＳ４で、制御装置１４は電波信号の状態を確認する。つまり、制御装置１４は、通信装置１２からの電波信号の途切れや、電波信号のレベル変動の有無、電波信号のレベルが所定値以上であるかどうかなどにより、受信状況を確認する。 In step S4, the control device 14 confirms the state of the radio signal. That is, the control device 14 confirms the reception status based on the interruption of the radio signal from the communication device 12, the presence or absence of fluctuations in the level of the radio signal, whether the level of the radio signal is equal to or higher than a predetermined value, and the like.
ステップＳ４が終了すると、制御装置１４は、受信状況の確認結果を基にして、受信状況が良好かどうかを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５で良好と判定すると、制御装置１４は、通信開始の指示を通信装置１２に送り、通信を開始して（ステップＳ６）、切換え処理を終了する。 When step S4 ends, the control device 14 determines whether the reception status is good based on the reception status confirmation result (step S5). If it determines with it being favorable in step S5, the control apparatus 14 will transmit the instruction | indication of communication start to the communication apparatus 12, will start communication (step S6), and will complete | finish a switching process.
一方、ステップＳ２で、ジャイロコンパス２からジャイロ信号を所定時間内に取得することができなかった場合、または、ステップＳ５で、受信状況が不良であった場合、制御装置１４は衛星サーチを行う（ステップＳ７）。ステップＳ７で、制御装置１４は、記憶装置１５に記憶されているインマルサット衛星１の位置情報から得たインマルサット衛星１の仰角を、制御信号としてアンテナ駆動装置１３に出力する。アンテナ駆動装置１３は、仰角を表す制御信号を受け取ると、その方向に衛星アンテナ１１を制御する。この後、制御装置１４は、衛星アンテナ１１を３６０度回転する指示を、制御信号としてアンテナ駆動装置１３に出力する。アンテナ駆動装置１３は、３６０度の回転を表す制御信号を受け取ると、衛星アンテナ１１を回転するための制御をする。このとき、制御装置１４は、電波信号が最大となる角度で回転を止める指示を、制御信号としてアンテナ駆動装置１３に出力する。 On the other hand, if the gyro signal cannot be acquired from the gyro compass 2 within the predetermined time in step S2, or if the reception status is poor in step S5, the control device 14 performs a satellite search ( Step S7). In step S <b> 7, the control device 14 outputs the elevation angle of the Inmarsat satellite 1 obtained from the position information of the Inmarsat satellite 1 stored in the storage device 15 to the antenna driving device 13 as a control signal. When receiving the control signal representing the elevation angle, the antenna driving device 13 controls the satellite antenna 11 in that direction. Thereafter, the control device 14 outputs an instruction to rotate the satellite antenna 11 360 degrees to the antenna driving device 13 as a control signal. When the antenna driving device 13 receives a control signal representing 360 ° rotation, it performs control for rotating the satellite antenna 11. At this time, the control device 14 outputs an instruction to stop the rotation at an angle at which the radio wave signal is maximum to the antenna driving device 13 as a control signal.
ステップＳ７の後、制御装置１４は、受信状況を確認する（ステップＳ８）。ステップＳ８で、制御装置１４は、通信装置１２からの電波信号の途切れや、レベル変動の有無、レベルが所定値以上であるかどうかなどにより、受信状況を確認する。ステップＳ８が終了すると、制御装置１４は、受信状況の確認結果を基にして、受信状況が良好かどうかを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９で良好と判定すると、制御装置１４は、ジャイロコンパス２が故障していることを表すジャイロ故障通知を出す（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で、制御装置１４は、モニタ装置１６にジャイロの故障を表示する。ステップＳ１０が終了すると、制御装置１４はステップＳ６の処理を行う。 After step S7, the control device 14 confirms the reception status (step S8). In step S8, the control device 14 confirms the reception status based on the interruption of the radio signal from the communication device 12, the presence / absence of level fluctuation, whether the level is equal to or higher than a predetermined value, and the like. When step S8 ends, the control device 14 determines whether the reception status is good based on the reception status confirmation result (step S9). If it determines with it being favorable in step S9, the control apparatus 14 will output the gyro failure notification showing that the gyro compass 2 has failed (step S10). In step S <b> 10, the control device 14 displays a gyro failure on the monitor device 16. When step S10 ends, the control device 14 performs the process of step S6.
ステップＳ９で受信状況が不良と判定すると、制御装置１４は、通信不良通知を出して（ステップＳ１１）、切換え処理を終了する。ステップＳ１１で、制御装置１４はモニタ装置１６に通信不良を表示する。 If it is determined in step S9 that the reception status is bad, the control device 14 issues a communication failure notification (step S11) and ends the switching process. In step S <b> 11, the control device 14 displays a communication failure on the monitor device 16.
次に、この実施の形態による衛星追尾システムによる衛星追尾方法について説明する。ジャイロコンパス２が例えばリセットされると、制御装置１４は切換え処理を開始する。ジャイロコンパス２に異常がなければ、ステップＳ１〜Ｓ６の処理により、ジャイロコンパス２からのジャイロ信号を基にして衛星アンテナ１１の姿勢制御を行う。つまり、制御装置１４は、ジャイロ制御方式により、インマルサット衛星１を追尾する。 Next, a satellite tracking method by the satellite tracking system according to this embodiment will be described. When the gyro compass 2 is reset, for example, the control device 14 starts a switching process. If there is no abnormality in the gyrocompass 2, the attitude of the satellite antenna 11 is controlled based on the gyro signal from the gyrocompass 2 by the processing of steps S1 to S6. That is, the control device 14 tracks the Inmarsat satellite 1 by the gyro control method.
ところで、ステップＳ２でジャイロ信号を所定時間内に得ることができない場合、または、ステップＳ５で受信状況が不良である場合、制御装置１４は、ステップＳ７〜Ｓ１０の処理により、インマルサット衛星１からの電波を基にして衛星アンテナ１１の姿勢制御を行う。つまり、制御装置１４は、電波追尾制御方式により、インマルサット衛星１を追尾する。そして、モニタ装置１６にジャイロ故障を表示する。これにより、船舶の関係者はジャイロコンパス２が故障していることを直ちに知ることができる。 By the way, when the gyro signal cannot be obtained within a predetermined time in step S2, or when the reception status is bad in step S5, the control device 14 performs radio waves from the Inmarsat satellite 1 by the processing of steps S7 to S10. The attitude of the satellite antenna 11 is controlled based on the above. That is, the control device 14 tracks the Inmarsat satellite 1 by the radio wave tracking control method. Then, the gyro failure is displayed on the monitor device 16. Thereby, the person concerned of a ship can know immediately that the gyrocompass 2 is out of order.
さらに、ステップＳ９で受信状況が不良である場合、制御装置１４は、モニタ装置１６に通信不良を表示する。これにより、船舶の関係者は、ブロッキングによる通信不良、または、衛星追尾システムの装置故障が発生していことを直ちに知ることができる。 Furthermore, when the reception status is bad in step S9, the control device 14 displays a communication failure on the monitor device 16. Thereby, the person concerned of a ship can know immediately that the communication failure by blocking or the apparatus failure of a satellite tracking system has generate | occur | produced.
こうして、この実施の形態によれば、通常は、通信開始までの処理時間が短いジャイロ制御方式を使用してインマルサット衛星１を追尾し、もし、ジャイロコンパス２が故障すると、電波追尾制御方式によるインマルサット衛星１の追尾に、自動で切り換えることができる。この結果、ジャイロコンパス２が故障すると、船舶の関係者が通信不良に気付いて手動で切り換えを行う従来に比べて、短時間での切り換えを可能にし、安定した追尾をすることができる。さらに、この実施の形態により、通常は、インマルサット衛星１の追尾をジャイロ制御方式で行うので、追尾に際して、障害物によるブロッキングやフェージングの影響を受けることがなく、安定した追尾を可能にする。 Thus, according to this embodiment, normally, the Inmarsat satellite 1 is tracked using the gyro control system with a short processing time until the start of communication. If the gyrocompass 2 breaks down, the Inmarsat system using the radio wave tracking control system is used. Switching to tracking of the satellite 1 can be performed automatically. As a result, when the gyro compass 2 breaks down, it is possible to perform switching in a short time and perform stable tracking as compared with the conventional case where a person concerned in the ship notices communication failure and switches manually. Further, according to this embodiment, since the tracking of the Inmarsat satellite 1 is normally performed by the gyro control method, the tracking is not affected by blocking or fading due to an obstacle, and stable tracking is possible.
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態では、インマルサット衛星１の追尾を例としたが、特に追尾する衛星はこれに限定されることはない。また、この実施の形態では、衛星追尾システムを船舶用としたが、特にこれに限定されることはなく、車載用など各種の移動体にこの発明の適用が可能である。 The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, Included in the invention. For example, in this embodiment, tracking of the Inmarsat satellite 1 is taken as an example, but the satellite to be tracked is not particularly limited to this. In this embodiment, the satellite tracking system is used for ships. However, the present invention is not particularly limited to this, and the present invention can be applied to various mobile bodies such as on-vehicle equipment.
１ インマルサット衛星
２ ジャイロコンパス
３ 測位装置
１１ 衛星アンテナ
１２ 通信装置
１３ アンテナ駆動装置
１４ 制御装置（ジャイロ制御手段、電波追尾制御手段、切換え手段）
１５ 記憶装置
１６ モニタ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inmarsat satellite 2 Gyrocompass 3 Positioning device 11 Satellite antenna 12 Communication device 13 Antenna drive device 14 Control device (gyro control means, radio wave tracking control means, switching means)
15 Storage device 16 Monitor device
Claims (5)
ジャイロコンパスから取り込んだジャイロ情報を基にして、前記アンテナの姿勢制御を行うジャイロ制御手段と、
前記衛星からの電波を受信したときの電波信号の大きさを基にして、前記アンテナの姿勢制御を行う電波追尾制御手段と、
通常は前記ジャイロ制御手段による前記アンテナの姿勢制御を行い、前記ジャイロコンパスからのジャイロ情報に異常が生じると、前記電波追尾制御手段による姿勢制御に切り換える切換え手段と、
を備えることを特徴とする衛星追尾システム。 In the satellite tracking system that tracks the satellite so that the antenna faces the satellite by controlling the attitude of the antenna that receives radio waves from the satellite,
Gyro control means for performing attitude control of the antenna based on gyro information captured from the gyro compass;
Radio wave tracking control means for controlling the attitude of the antenna based on the magnitude of the radio signal when receiving radio waves from the satellite;
Usually, the attitude control of the antenna is performed by the gyro control means, and when an abnormality occurs in the gyro information from the gyro compass, switching means for switching to the attitude control by the radio wave tracking control means,
A satellite tracking system comprising:
ことを特徴とする請求項１に記載の衛星追尾システム。 The switching means switches to attitude control by the radio wave tracking control means if the gyro information from the gyro compass is not output within a predetermined time.
The satellite tracking system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載の衛星追尾システム。 The switching means compares the bit pattern when the gyro information from the gyro compass is abnormal with the bit pattern of the gyro information output by the gyro compass, and when the two patterns match, the radio wave tracking Switch to attitude control by control means,
The satellite tracking system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の衛星追尾システム。 The switching means switches to attitude control by the radio wave tracking control means based on the state of the radio signal when the antenna receives radio waves.
The satellite tracking system according to any one of claims 1 to 3.
ジャイロコンパスから取り込んだジャイロ情報を基にして、前記アンテナの姿勢制御を行い、
前記ジャイロコンパスからのジャイロ情報に異常が生じると、前記衛星からの電波を受信したときの電波信号の大きさを基にして、前記アンテナの姿勢制御を行う、
ことを特徴とする衛星追尾方法。 In the satellite tracking method of tracking the satellite so that the antenna faces the satellite by controlling the attitude of the antenna that receives radio waves from the satellite,
Based on the gyro information taken from the gyrocompass, the attitude of the antenna is controlled,
When abnormality occurs in the gyro information from the gyro compass, the attitude control of the antenna is performed based on the magnitude of the radio signal when the radio wave is received from the satellite.
A satellite tracking method characterized by that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008239855A JP2010074546A (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | System and method for tracking satellite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008239855A JP2010074546A (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | System and method for tracking satellite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010074546A true JP2010074546A (en) | 2010-04-02 |
Family
ID=42205917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008239855A Pending JP2010074546A (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | System and method for tracking satellite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010074546A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104527994A (en) * | 2015-01-21 | 2015-04-22 | 哈尔滨工业大学 | Different-surface crossover quick-change track fixed time stable posture pointing direction tracking control method |
| CN105048062A (en) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区 | Accommodating antenna of radio compass |
| CN110361032A (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-22 | 中国民用航空总局第二研究所 | A kind of Auto-Test System and method of vehicle load measurement civil aviation navigation equipment |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09321524A (en) * | 1996-05-24 | 1997-12-12 | Toyota Motor Corp | Vehicle use satellite signal receiver |
| JP2008082730A (en) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | Vibrating gyroscope |
-
2008
- 2008-09-18 JP JP2008239855A patent/JP2010074546A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09321524A (en) * | 1996-05-24 | 1997-12-12 | Toyota Motor Corp | Vehicle use satellite signal receiver |
| JP2008082730A (en) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | Vibrating gyroscope |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104527994A (en) * | 2015-01-21 | 2015-04-22 | 哈尔滨工业大学 | Different-surface crossover quick-change track fixed time stable posture pointing direction tracking control method |
| CN105048062A (en) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区 | Accommodating antenna of radio compass |
| CN105048062B (en) * | 2015-07-30 | 2017-11-10 | 中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区 | A kind of telecompass contains antenna |
| CN110361032A (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-22 | 中国民用航空总局第二研究所 | A kind of Auto-Test System and method of vehicle load measurement civil aviation navigation equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100716518B1 (en) | Wireless distress signal device with gps and wireless rescue system thereof | |
| US11830337B2 (en) | Signal device for maritime distress rescue and surveilance device for maritime distress rescue | |
| KR101041850B1 (en) | Movable satellite tracking system and method | |
| CA3019894C (en) | Wireless electric power transmission apparatus and electric power transfer system | |
| JP2010074546A (en) | System and method for tracking satellite | |
| JP2010268379A (en) | Mobile base station, mobile terminal, mobile communication system, and mobile communication method | |
| CN107315164B (en) | Ship autonomous positioning method with single AIS reference point | |
| KR101042695B1 (en) | Automatic identification system for small craft | |
| US9544791B2 (en) | Satellite communication device and satellite communication system | |
| JP4784887B2 (en) | Ship-to-shore base communication system | |
| JPS63271182A (en) | Automatic controller for antenna beam direction | |
| CN114241811A (en) | Ship signal transmission interaction monitoring system | |
| JP2007207135A (en) | System and method for monitoring marine mobile body around object present under sea level | |
| KR20210117664A (en) | System and method for simulation of vessel communication | |
| KR101266826B1 (en) | Dual change method according to shadow angle for satellite antenna of ship in dual control system | |
| KR20160104843A (en) | Communication apparatus and system for offshore plant and marine vessel | |
| JP2007235344A (en) | Radio communication system | |
| JP6335694B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND ANTENNA CONTROL METHOD | |
| JP2013162230A (en) | Tracking antenna device and tracking antenna control method | |
| WO2017141614A1 (en) | Tsunami observation device, tsunami observation system, and tsunami observation method | |
| CN115460540A (en) | FPSO data transmission method, system, storage medium and electronic equipment | |
| JP2005189042A (en) | Method for guiding and positioning mobile body such as underwater structure, workboat, etc. | |
| JP2011024159A (en) | Antenna apparatus | |
| WO2022213267A1 (en) | Positioning processing method and related device | |
| JP2010041650A (en) | Communication apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110914 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120828 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120912 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130122 |