BR102014003154A2 - otimização de antena(s) de baixo perfil para operação equatorial - Google Patents

Abstract

otimização de antena(s) de baixo perfil para operação equatorial. sistemas e métodos para otimizar painéis de antena satcom de baixo perfil afixados a um veículo móvel. um painel de antena satcom alongado tem um feixe de azimute estreito opcionalmente tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus enquanto o painel de antena satoom é mantido paralelo à trajetória de movimento de um veículo de transporte. uma unidade de acionamento gira o painel de antena satoom em torno de três eixos geométricos ortogonais: um eixo geométrico longitudinal (rotação de rolamento), um eixo geométrico vertical (rotação de guinada) e um eixo geométrico lateral (rotação de elevação). a unidade de acionamento aciona o painel de antena de modo que é mantido alinhado com o plano equatorial da terra e o feixe de azimute estreito tendo opcionalmente uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus elimina iluminação de satélite adjacente.

Description

OTIMIZAÇÃO DE ANTENA(S) DE BAIXO PERFIL PARA OPERAÇÃO EQUATORIAL

ANTECEDENTES A presente invenção, em algumas modalidades da mesma, se refere a sistemas de antena de comunicações por satélite móvel (SATCOM) e métodos otimizados para comunicações por satélite, e mais especificamente, porém não exclusivamente, a sistemas e métodos para otimizar painéis de antena SATCOM alongados de baixo perfil para operação de plano equatorial da Terra.

Como utilizado aqui, o termo alongado se refere a uma antena longitudinalmente orientada afixada paralela a um eixo geométrico longitudinal de um veículo de transporte que se desloca em trajetória contínua definindo um percurso fazendo com que o veículo desloque para frente no eixo geométrico longitudinal.

Tecnologias de comunicação por satélite geoestacionária fornecem uma variedade de serviços incluindo comunicações de banda larga, redes de distribuição de áudio/vídeo, navegação marítima, terrestre e aérea, bem como suporte para operações civis e militares.

Antenas de comunicação militares são utilizadas por forças armadas para sistemas de satélite tanto estacionários como móveis. Além de antenas convencionais, antenas militares são também essenciais para comunicações táteis a partir de locais distantes, aéreos, marítimos e ámbientalmente duros. Algumas exigências específicas de antenas de comunicação militar são baixo perfil, alta confiabilidade, robustez, imunidade a interferência, portabilidade, etc. um exemplo predominante de um sistema de satélite geostática militar na Retransmissão tátil e estratégia militar (MILSTAR).

Como utilizado aqui, o termo antena se refere a um dispositivo que transforma sinais eletromagnéticos dirigidos em ondas eletromagnéticas que se propagam em espaço livre. Uma antena pode ser utilizada para recepção e transmissão de sinais.

Como utilizado aqui, o termo órbita geoestacionária ou geossíncrona (GSO) se refere a um percurso orbital circular ao longo e aproximadamente 35.786 quilômetros acima do Equador da Terra. Órbitas geoestacionárias se situam no plano equatorial da Terra.

Satélites que estão em órbita na mesma velocidade que a velocidade rotacional da Terra compartilham de uma latitude comum no plano equatorial da Terra e são uniformemente parados ao longo do eixo geométrico longitudinal em um orbital são às vezes chamados o cinto Clark. Em tal órbita, o período orbital de um satélite é 1 dia, isto é, igual ao período rotacional da Terra.

Como utilizado aqui, o termo satélite de comunicações se refere a um satélite que provê predomiríantemente cobertura digital e/ou de rádio e/ou televisão e/ou telefone. Tal satélite é utilizado como uma estação de retransmissão em órbita acima da Terra, recebendo, amplificando e enviando sinais carregados em banda(s) de radiofrequência eletromagnética específica(s). O satéiite permanece acima de certa(s) área(s) com pegada(s) específica(s) na superfície da Terra à medida que gira em torno da Terra em uma órbita geoestacionária. O desenho e desenvolvimento de sistemas de antena SATCOM (SAS) é uma das áreas em comunicações que experimentou crescimento significativo nas décadas passadas. Atualmente, uma gama de modelos SAS existe, projetada para plataformas terrestres, de espaçonave, supersônica, subsônica, marítima, helicóptero e veículos aéreos não tripulados (UAV).

Tal SAS pode ser afixado em vários locais no corpo ou fuselagem do veículo, facilitando as comunicações entre o veículo e um satélite geoestacionário. A figura 1 ilustra um ambiente exemplar 900 de um satélite geoestacionário comunicando com um painel de antena SATCOM alongado afixado em uma aeronave. A figura 2 é um ambiente 902 que ilustra parâmetros de dinâmica de vôo e eixos geométricos de rotação em um espaço tridimensional que adota o sistema de coordenada alta-azimute. As figuras descrevem uma aeronave exemplar 300 em um espaço tridimensional e três eixos geométricos de rotação, ortogonais, 400 em torno do centro de massa da aeronave: um eixo geométrico longitudinal 402, um eixo geométrico lateral 404 e um eixo geométrico vertical 406.

Como utilizado aqui, os eixos geométricos são respectivamente mencionados como uma rotação de rolamento, uma rotação de elevação e uma rotação de guinada (azimute). Utilizando essa convenção, uma rotação de rolamento se refere a como atuando em torno do eixo geométrico longitudinal; uma rotação de elevação está atuando em torno do eixo geométrico lateral e uma rotação de guinada está atuando em torno do eixo geométrico vertical.

Com referência à figura 1, como é comumente sabido, um satélite geostático 100 está orbitando na Terra em um plano de órbita 132 em uma elevação de aproximadamente 35.786 quilômetros formando um ângulo 104, de Θ grau entre os planos 110 perpendicular à superfície da Terra. Independente do tipo de sinal empregado, o satélite geoestacionário 100 é um dispositivo de retransmissão de comunicações, localizado no espaço para retransmitir sinais para uma área muito maior do que é possível, por exemplo, por somente uma transmissão de área local. A finalidade projetada de satélites geoestacionários determina as faixas de frequência de operação, tipos de transmissões, níveis de potência emitidos e onde seu(s) sinal(is) são dirigidos. Algumas regiões da Terra, como a região 108 são inatingíveis pelo satélite geoestacionário 100 devido ao ângulo de limitação 104 formado entre o satélite e pianos 110 perpendiculares à superfície da Terra. Também representada é uma aeronave exemplar 300, afixada com um SAS 500 que pode comunicar bidirecionalmente com o satélite geoestacionário 100.

Qualquer posição de satélite em uma órbita geoestacionária é determinada por duas coordenadas que representam os locais horizontal e vertical do satélite. Com referência à figura 2, a coordenada vertical é resolvida calculando um ângulo de altitude 414 para cima a partir do ponto mais próximo no horizonte, e a coordenada horizontal é determinada calculando um ângulo azimute 412 a partir do norte devido na direção este ao longo do horizonte até aquele ponto mais próximo. Como utilizado aqui, o sistema de coordenadas acima mencionado é referido como o sistema de coordenadas alta-azimute e é comumente conhecido na técnica como o sistema de coordenadas astronômico e/ou de horizonte.

SUMÁRIO

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, é fornecido um sistema para comunicação com um satélite geoestacionário, incluindo um painel de antena de comunicações por satélite alongado (SATCOM) dimensionado e moldado para irradiar um feixe de azimute estreito (NAB) tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus, e uma unidade de acionamento que gira o painel de antena SATCOM alongado em torno de um eixo geométrico longitudinal paralelo ao painel de antena SATCOM alongado para transmitir uma rotação de elevação, em torno de um eixo geométrico lateral ortogonal ao eixo geométrico longitudinal para transmitir uma rotação de rolamento e em torno de um eixo geométrico vertical ortogonal ao eixo geométrico lateral para transmitir uma rotação de guinada.

Opcionalmente, em que a unidade de acionamento controla independentemente uma pluralidade de acionadores ortogonais nos quais cada da pluralidade de acionadores ortogonais inclina independentemente o painel de antena SATCOM alongado em torno de pelo menos um do eixo geométrico longitudinal, eixo geométrico lateral e eixo geométrico vertical.

Opcionalmente, onde a unidade de acionamento transmite inversão do primeiro eixo geométrico de rotação com o segundo eixo geométrico ortogonal, de rotação.

Opcionalmente, onde o NAB tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus é gerado como um feixe cônico emitido para intersectar dois pontos em uma órbita geoestacionária de tal modo que o NAB tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus formado entre origens de projeções ao longo do feixe cônico, alveja somente um satélite.

Opcionalmente, onde o painel de antena SATCOM alongado inclui uma pluralidade de regiões ativas eletromagnéticas cada recebe independentemente e emite uma fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético.

Opcionalmente, onde o painel de antena SATCOM alongado recebe e transmite múltiplos sinais eletromagnéticos em faixas de frequência de interesse.

Opcionalmente, onde a unidade de acionamento recebe coordenadas tridimensionais (3D) de um veículo de transporte, e em que após se aproximar do plano equatorial da Terra, o painel de antena SATCOM alongado é mantido alinhado com o plano equatorial da Terra pela unidade de acionamento e paralelo a uma trajetória de movimento do veículo de transporte, mantendo o painel de antena SATCOM alongado alinhado com o plano equatorial da Terra e em paralelo a uma trajetória de movimento do veículo de transporte.

Opcionalmente, onde certos da pluralidade de acionadores ortogonais incluem um motor, gerando forças rotacionais e momentos em torno do centro de gravidade do veículo de transporte, em que cada da pluralidade de acionadores ortogonais exerce autonomamente forças em espaço tridimensional.

Opcionalmente, onde a unidade de acionamento regula timing, potência, torque e direção de certo da pluralidade de acionadores ortogonais.

Opcionalmente, onde a inversão opera o painel de antena SATCOM alongado para ser alinhada ao longo de um radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra reduzindo a degradação do NAB tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

Opcionalmente, onde um controlador de direção eletrônica regula independentemente a fase de sinal eletromagnética e a amplitude de sinal eletromagnética de certa de uma pluralidade das regiões ativas eletromagnéticas.

Opcionalmente, onde os múltiplos sinais eletromagnéticos em faixas de frequência de interesse são sinais de banda-Ku.

Opcionalmente, onde os múltiplos sinais eletromagnéticos em faixas de frequência de interesse são pelo menos um de uma banda L (1 GHz a 2 GHz), uma banda S (2 GHz a 3 GHz), uma banda C (4 GHz a 7 GHz), uma banda X (8 GHz a 11 GHz) e uma banda Ka (17 GHz a 21 GHz e 27 GHz a 31 GHz).

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, é fornecido um método implementado por computador para inverter um primeiro eixo geométrico de rotação com um segundo eixo geométrico ortogonal de rotação incluindo receber utilizando uma informação de status de processador indicativa de se um painel de antena SATCOM alongado está fora do plano equatorial da Terra, e transmitir instruções para inverter o primeiro eixo geométrico e o segundo eixo geométrico ortogonal, e em que a inversão permite que o painel de antena SATCOM alongado seja alinhado ao longo de um radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra reduzindo degradação de um feixe azimute estreito tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

Opcionalmente, incluindo ainda receber coordenadas tridimensionais de um veículo de transporte.

Opcionalmente incluindo ainda transmitir instruções para dirigir a fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM alongado.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, é fornecido um produto de programa de computador incluindo um meio de armazenagem utilizável em computador não transitório tendo código de programa legível em computador incorporado no meio para inverter um primeiro eixo geométrico de rotação com um segundo eixo geométrico de rotação, ortogonal, o produto de programa de computador incluindo primeiro código de programa legível em computador para habilitar um processador a receber informações de status indicativas de se um painel de antena SATCOM alongado está fora do plano equatorial da Terra, segundo código de programa legível em computador pra habilitar um processador a inverter o primeiro eixo geométrico e o segundo eixo geométrico ortogonal, e em que a inversão permite que um painel de antena SATCOM alongado seja alinhado ao longo de um radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra reduzindo degradação de um feixe azimute estreito tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, é fornecido um método implementado em computador para utilizar um painel de antena SATCOM alongado que ilumina um único satélite de um conjunto de satélites de uma órbita geossíncrona em torno da Terra, incluindo localizar o satélite, utilizando um processador, receber coordenadas de um veículo de transporte, manter um painel de antena SATCOM alongado alinhado com o plano equatorial da Terra e em paralelo a uma trajetória de movimento do veículo de transporte, e utilizar o painel SATCOM alongado para irradiar um feixe de azimute estreito (NAB) tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus desse modo para iluminar um único satélite de um conjunto de satélites na órbita geossíncrona em torno da Terra.

Opcionalmente, incluindo ainda transmitir instruções para dirigir a fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM alongado.

Opcionalmente, em que a localização inclui rastrear um sinal de rastreamento transmitido a partir do satélite único, em que o sinal de rastreamento transmitido a partir de um transmissor a bordo do satélite único é indicativo de uma posição do satélite único, e em que o conjunto de satélites que órbita na órbita geossíncrona em torno da Terra de tal modo que o painel de antena SATCOM alongado seja adaptado para rastrear o satélite único em ranhuras de estacionamento de satélite geossíncrono predeterminados tendo uma separação de pelo menos um ângulo de 2 graus. A menos que de outro modo definido, todos os termos técnicos e/ou científicos utilizados aqui têm o mesmo significado como comumente entendido por uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica à qual a invenção se refere. Embora métodos e materiais similares ou equivalentes àqueles descritos aqui possam ser utilizados na prática ou teste de modalidades da invenção, métodos e/ou materiais exemplares são descritos abaixo. No caso de conflito, o relatório descritivo de patente, incluindo definições, controlará. Além disso, os materiais, métodos e exemplos são ilustrativos somente e não pretendem ser necessariamente limitadores.

BREVE DESCRICÃO DAS VÁRIAS VISTAS DOS DESENHOS

Algumas modalidades da invenção são aqui descritas, somente como exemplo, com referência aos desenhos em anexo. Com referência específica agora aos desenhos em detalhe, é enfatizado que os detalhes mostrados são como exemplo e para fins de discussão ilustrativa de modalidades da invenção. A esse respeito, a descrição feita com os desenhos torna evidente para aqueles versados na técnica como as modalidades da invenção podem ser postas em prática.

Nos desenhos: A figura 1 é uma ilustração de um ambiente exemplar para um satélite geoestacionário que se comunica com um painel de antena SATCOM alongado acoplado a uma aeronave; A figura 2 é um ambiente que ilustra parâmetros de dinâmica de vôo e eixos geométricos ortogonais de rotação em um espaço tridimensional adotando o sistema de coordenada alta-azimute; A figura 3 é um diagrama de blocos de um painel de antena SATCOM alongado simplificado, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; A figura 4 é uma ilustração de uma vista tridimensional de uma montagem de antena SATCOM exemplar, painel, regiões ativas eletromagnéticas e base, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; A figura 5 é uma ilustração de um processo de direção eletrônica exemplar, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; A figura 6 também é uma ilustração de um processo de direção eletrônica exemplar, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; A figura 7 é uma ilustração de um processo de direção mecânica exemplar e eixos geométricos inversos próximos ou fora do plano equatorial da Terra, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; A figura 8 é também uma ilustração de um processo de direção mecânica exemplar e eixos geométricos inversos próximos ou fora do plano equatorial da Terra, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; A figura 9 é uma ilustração de uma varredura de feixe azimute exemplar sobre o plano equatorial da Terra, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

As figuras 10A-10B são fluxogramas que ilustram um método para inverter dois eixos geométricos ortogonais escolhidos, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; e A figura 11 é um fluxograma que ilustra um método para inverter dois eixos geométricos ortogonais escolhidos em combinação com direção eletrônica, de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

DESCRICÁO DETALHADA A presente invenção, em algumas modalidades da mesma, se refere a SAS e mais especificamente, porém não exclusivamente, a painel de antena SATCOM alongado de baixo perfil para operação equatorial.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, são fornecidos sistemas com um ou mais painel de antena SATCOM alongado para comunicar com um satélite geoestacionário e métodos de controlar painel(is) de antena SATCOM alongados e otimizar os mesmos para operação geoestacionária.

Os sistemas e métodos ensinados aqui assumem a abordagem de que é desejável alavancar terceiros eixos geométricos de rotação, a saber, a rotação de rolamento desse modo estendendo a faixa de movimento do painel de antena SATCOM alongado. A alavancagem de um terceiro eixo geométrico de rotação pode fornecer benefícios como gerar um feixe azimute estreito e diminuir desconexões de comunicação. Opcionalmente, o painel de antena SATCOM alongado utilizado pode irradiar um feixe azimute estreito (NAB) opcionalmente tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

Qualquer rotação da aeronave degrada minimamente o sinal transmitido para o satélite geoestacionário e causa desconexões de comunicações minúsculas se alguma, devido aos ajustes na forma de contra-rotações ativas transmitidas nos eixos geométricos corretos pela unidade de acionamento.

Como utilizado aqui, o termo radomo se refere ao alojamento ou invólucro para uma antena. O invólucro é transparente a sinais de radio eletromagnético e pode ser dimensionado e moldado para acomodar várias considerações de desempenho e aerodinâmica. Pode ser composto de um material robusto polimérico e/ou compósito similar. O NAB pode ser um feixe cônico emitido para intersectar dois pontos em uma órbita geoestacionária de tal modo que o NAB tenha opcionalmente uma largura não maior do que um ângulo de 2 graus formado entre as projeções de origem ao longo do feixe cônico, alvejando um satélite único. O satélite pode fazer parte dos satélites em um conjunto de satélites em ranhuras de estacionamento em uma órbita geoestacionária. O uso de um NAB tendo opcionalmente largura não maior do que um ângulo de 2 graus pode reduzir interferência de satélite adjacente enquanto o SAS está em um modo de operação de transmissão e/ou recepção. Desse modo, o sistema pode manter comunicação com um satélite específico enquanto o veículo de transporte move livremente em espaço tridimensional. O SAS é montado de modo que o painel de antena SATCOM alongado seja colocado para estar paralelo à trajetória de movimento de um veículo de transporte. Uma unidade de acionamento aciona mecanicamente o painel de antena SATCOM alongado em três eixos geométricos ortogonais de rotação, como descrito acima.

Em uso, a unidade de acionamento é instruída a girar o painel de antena SATCOM alongado ao longo do eixo geométrico de rotação de rolamento de modo que é mantido alinhado com o plano equatorial da Terra e a largura NAB criada pode eliminar iluminação de satélite adjacente (ASI). Desse modo, a otimização de acionamento mecânico em três eixos geométricos múltiplos permite que o painel de antena SATCOM alongado mantenha continuamente alinhamento com o plano equatorial da Terra quando o veículo de transporte está em movimento e permite o acionamento do terceiro eixo geométrico de rotação de rolamento adicional.

Em algumas modalidades da presente invenção, as seguintes faixas são associadas à rotação angular em torno dos eixos geométricos: azimute (rotação de guinada) 0 a 360 graus, rotação de elevação 0 a 90 graus e rotação de rolamento: -7 a +7 graus.

Opcionalmente, o sistema utiliza inversão dos eixos geométricos que é adaptada para inverter primeiros eixos geométricos de rotação com segundos eixos geométricos de rotação ortogonais. Adicionalmente, a unidade de acionamento controla e aciona a inversão de eixos geométricos. A operação de inversão permite que o painel de antena SATCOM alongado seja alinhado ao longo do radomo e perpendicular à linha de plano equatorial da Terra mesmo em rotas externas ou perto do plano equatorial da Terra reduzindo a degradação do NAB opcionalmente tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus. Desse modo em uso, o sistema permite obter resoluções de largura de feixe que são uniformes através da órbita geoestacionária inteira.

Como utilizado aqui, o termo perto do Equador, se refere ao deslocamento em +/-(10 a 15) graus de latitude (+N, -S) em ângulos de elevação não maiores do que 25 graus ou menos.

Em algumas modalidades, a operação de inversão é obtida por realinhamento mecânico do painel de antena SATCOM, por exemplo, transposição dos eixos geométricos longitudinal e lateral resulta em realinhamento do painel de antena SATCOM e subsequentemente uma rotação no eixo geométrico longitudinal é agora executado no eixo geométrico lateral e vice versa. A faixa efetiva de latitudes na qual a inversão dos eixos geométricos é acionada é determinada dinamicamente pelo sistema e depende, entre outros fatores, os parâmetros efetivos de antena como azimute e largura NAB efetiva.

Opcionalmente, o sistema inclui um controlador de direção eletrônica que controla independentemente cada de uma pluralidade de regiões ativas eletromagnética no painel de antena SATCOM alongado e independentemente regula a fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de cada região ativa eletromagnética. A direção eletrônica é uma otimização que pode melhorar a discriminação de satélites adjacentes. A discriminação aperfeiçoada de satélites pode levar à eliminação de ASI. Opcionalmente, a direção eletrônica é utilizada em combinação com a direção mecânica para estender adicionalmente a faixa de direção eletrônica. O painel de antena SATCOM alongado montado em veículo descrito acima é projetado e produzido de modo que tenha um baixo perfil e/ou seja, leve, por exemplo, tendo um invólucro aerodinâmico de painel achatado de arrasto baixo que é apropriado para montagem no topo de um veículo, como uma aeronave, um barco, um submarino e/ou um trem. O desenho de baixo perfil melhorar a adequação para invólucro aerodinâmico sem sacrificar uma resolução de largura NAB, em relação a outras antenas com capacidades similares.

Deve ser observado que embora modalidades da presente invenção sejam descritas aqui em termos de sinais eletromagnéticos na banda Ku, um técnico especializado reconhecerá que as modalidades são também aplicáveis a outras bandas de radiofrequência, como, porém não limitados a banda L (1 gigahertz (Ghz) a 2 GHz), a banda S (2 GHz a 3 GHz), a banda C (4 GHz a 7 GHz), a banda X (7 GHz a 11 GHz) e a banda Ka (17 GHz a 21 GHz e 27 GHz a 31 GHz).

Como utilizado aqui, o termo banda Ku se refere a uma banda de frequência eletromagnética para comunicação por satélite utilizando frequências de aproximadamente 12 e 14 GHz para recepção e transmissão, respectivamente.

Antes de explicar pelo menos uma modalidade da invenção em detalhe, deve ser entendido que a invenção não é necessariamente limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e o arranjo dos componentes e/ou métodos expostos na descrição a seguir e/ou ilustrados nos desenhos e/ou Exemplos. A invenção é capaz de outras modalidades ou de ser posta em prática ou realizada de vários modos.

Como será reconhecido por uma pessoa versada na técnica, aspectos da presente invenção podem ser incorporados como um sistema, método ou produto de programa de computador. Por conseguinte, aspectos da presente invenção podem ter a forma de uma modalidade inteiramente de hardware, uma modalidade inteiramente de software (incluindo firmware, software residente, micro-código, etc.) ou uma modalidade combinando aspectos de software e hardware que podem ser todos genericamente mencionados aqui como um “circuito”, “módulo” ou “sistema.” Além disso, aspectos da presente invenção podem ter a forma de um produto de programa de computador incorporado em um ou mais meio(s) legível(is) em computador tendo código de programa legível em computador incorporado no mesmo.

Qualquer combinação de um ou mais meio(s) legível(is) em computador pode ser utilizada. O meio legível em computador pode ser um meio de sinal legível em computador ou um meio de armazenagem legível em computador. Um meio de armazenagem legível em computador pode ser, por exemplo, porém não limitado a, um sistema, aparelho ou dispositivo eletrônico, magnético, óptico, eletromagnético, infravermelho, ou semicondutor, ou qualquer combinação apropriada dos acima. Exemplos mais específicos (uma lista não exaustiva) do meio de armazenagem legível em computador incluiríam os seguintes: uma conexão elétrica tendo um ou mais fios, um disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatória (RAM), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória somente de leitura programável apagável (EPROM ou memória Flash), uma fibra óptica, uma memória somente de leitura de compact disc portátil (CD-ROM), um dispositivo de armazenagem óptica, um dispositivo de armazenagem magnética, ou qualquer combinação apropriada dos acima. No contexto desse documento, um meio de armazenagem legível em computador pode ser qualquer meio tangível que pode conter, ou armazenar um programa para uso por ou com relação a um sistema, aparelho, ou dispositivo de execução de instrução.

Um meio de sinal legível em computador pode incluir um sinal de dados propagados com código de programa legível em computador incorporado no mesmo, por exemplo, em banda base ou como parte de uma onda portadora. Tal sinal propagado pode assumir qualquer de uma variedade de formas, incluindo, porém não limitado a, eletromagnético, óptico ou qualquer combinação apropriada dos mesmos. Um meio de sinal legível em computador pode ser qualquer meio legível em computador que não é um meio de armazenagem legível em computador e que pode comunicar, propagar, ou transportar um programa para uso por ou com relação a um sistema, aparelho ou dispositivo de execução de instrução. Código de programa incorporado em um meio legível em computador pode ser transmitido utilizando qualquer meio apropriado, incluindo, porém não limitado a sem fio, ligação elétrica, cabo de fibra óptica, RF, etc., ou qualquer combinação apropriada dos acima. Código de programa de computador para realizar operações para aspectos da presente invenção pode ser gravado em qualquer combinação de uma ou mais linguagens de programação, incluindo uma linguagem de programação orientada para objeto como Java, Smalltalk, C++ ou similar e linguagens de programação de procedimento convencionais, como a linguagem de programação “C” ou linguagens de programação similares. O código de programa pode executar totalmente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote de software independente, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou totalmente no servidor ou computador remoto. No cenário mencionado por último, o computador remoto pode ser conectado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de área remota (WAN), ou a conexão pode ser feita a um computador externo (por exemplo, através da Internet utilizando um Provedor de serviço de internet).

Os aspectos da presente invenção são descritos abaixo com referência às ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos de métodos, aparelho (sistemas) e produtos de programa de computador de acordo com modalidades da invenção. Será entendido que cada bloco das ilustrações do fluxograma e/ou diagramas de bloco, e combinações de blocos nas ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de bloco, pode ser implementado por instruções de programa de computador. Essas instruções de programa de computador podem ser fornecidas a um processador de um computador de propósito geral, computador de propósito especial, ou outro aparelho de processamento de dados programáveis para produzir uma máquina, de tal modo que as instruções, que executam através do processador do computador ou outro aparelho de processamento de dados programáveis, criam meio para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou bloco ou blocos de diagrama de blocos.

Essas instruções de programa de computador também podem ser armazenadas em um meio legível em computador que pode orientar um computador, outro aparelho de processamento de dados programáveis, ou outros dispositivos a funcionar em um modo específico, de tal modo que as instruções armazenadas no meio legível em computador produzam um produto industrial incluindo instruções que implementam a função/ato especificado no fluxograma e/ou bloco ou blocos de diagrama de blocos.

As instruções de programa de computador podem ser também carregadas sobre um computador, outro aparelho de processamento de dados programáveis, ou outros dispositivos para fazer com que uma série de etapas operacionais seja realizada no computador, outro aparelho programável ou outros dispositivos para produzir um processo implementado em computador de tal modo que as instruções que executam no computador ou outro aparelho programável forneçam processos para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou bloco ou blocos de diagrama de blocos.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, são fornecidos sistemas com um ou mais painel(is) de antena SATCOM alongado(s) para comunicar com satélite geoestacionário e métodos de controlar tal(is) painel(is) de antena SATCOM alongado(s). Em uso, o painel de antena SATCOM alongado tem um NAB opcionalmente tendo uma largura que corresponde a um ângulo de 2 graus ou menos.

Deve ser observado que sempre que um sistema de coordenadas for mencionado a seguir, é assumido que o veículo de transporte como uma aeronave, se desloca em uma trajetória contínua definindo um percurso de vôo que faz com que a aeronave desloque para frente no eixo geométrico longitudinal como representado pelo numeral 402 da figura 2.

Um dos eixos geométricos em torno do qual o painel de antena é acionado é o eixo geométrico de rotação de rolamento. O eixo geométrico de rotação de rolamento é utilizado em combinação com dois outros eixos geométricos ortogonais para reduzir a um mínimo regiões inatingíveis formadas entre o NAB do painel de antena SATCOM alongado e um satélite geoestacionário.

Opcionalmente, o painel de antena SATCOM alongado continuamente mantém alinhamento com o plano equatorial da Terra consequentemente diminuindo ocorrências de desconexões de comunicação intermitentes com um satélite geoestacionário.

Além disso, uma unidade de acionamento instrui um mecanismo de acionamento, a inverter quaisquer dois eixos geométricos ortogonais, por exemplo, a elevação e o azimute, para permitir manter uma antena alinhada ao longo do radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra quando o veículo de transporte está em rotas externas ou próximas ao plano eqúatorial da Terra reduzindo degradação da resolução de largura de NAB. O painel de antena SATCOM alongado é projetado e produzido de modo que tenha um painel achatado, perfil baixo e seja leve, por exemplo, tendo um invólucro aerodinâmico de arrasto baixo que é apropriado para montagem no topo de um veículo, como uma aeronave, um barco, um submarino e/ou um trem. O desenho de perfil baixo melhora a adequação para invólucro aerodinâmico sem sacrificar uma resolução de largura NAB, em relação a outras antenas com capacidades similares. O sistema de antena é discutido a seguir em combinação com uma aeronave, embora deva ser entendido que o sistema de antena pode ser utilizado em combinação com outros veículos, como um UAV, ou um submarino e similar.

Com referência agora à figura 3, que é um diagrama de blocos 904 ilustrando um SAS tendo um painel de antena SATCOM alongado 560 que é acionado em torno de três eixos geométricos perpendiculares, de acordo com algumas modalidades da presente invenção. A capacidade de acionar o painel de antena SATCOM alongado em torno de três eixos geométricos perpendiculares permite que SAS reduza interferências de satélites adjacentes.

Uma unidade de controle 280 recebe informações de status indicativas de se um painel de antena SATCOM alongado 560 está fora ou próximo ao plano equatorial da Terra e subsequentemente transmite instruções para inverter os papéis de dois eixos geométricos para a unidade de acionamento 270.

Opcionalmente, a unidade de controle 280 pode transmitir instruções para alterar a fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM alongado 560. O sistema pode ser acionado por uma ou mais fontes (não representadas), como fontes de sinal que estão alimentando seções de região ativas da antena SATCOM alongada. A unidade de acionamento 270 controla uma pluralidade de acionadores, o processo de acionamento, um mecanismo de inversão de eixo geométrico, a energia fornecida a cada acionador e a coordenação entre cada acionador. Em uso, o mecanismo de acionamento (não representado) é instruído pela unidade de acionamento 270 a girar o painel de antena SATCOM alongado em torno do eixo geométrico de rotação de rolamento de modo que seja mantido alinhado com o plano equatorial da Terra e a largura de NAB criada reduz e/ou elimina ASI. Sob algumas modalidades da presente invenção, cada eixo geométrico é acionado por um servo motor individual que pode ser acionado por uma fonte de energia única ou múltiplas fontes de energia, por exemplo, internas ou externas.

Opcionalmente, o sistema inclui um controlador de direção eletrônica 260 que controla independentemente uma ou mais regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM 560 e regula a fase de sinal eletromagnético e a amplitude de sinal eletromagnético de cada região ativa eletromagnética independentemente. A regulagem dinâmica da fase e amplitude das regiões ativas eletromagnéticas pode melhorar a capacidade de discriminação da largura de feixe de antena que leva a eliminação otimizada de ASI. Mais opcionalmente, a direção eletrônica é aumentada por direção mecânica para estender a faixa angular do painel de antena SATCOM alongado 560.

Com referência agora à figura 4, que é uma ilustração de uma vista tridimensional 906 de uma montagem de antena SATCOM alongada exemplar, painel, base e região ativa eletromagnética, de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

Um painel de antena SATCOM alongado 560, em descanso, é perpendicular a uma placa de base de painel de antena SATCOM alongado 590. O painel de antena SATCOM alongado 560 pode compreender de uma pluralidade de regiões ativas eletromagnéticas exemplificadas nas figuras 7-8 com numerais 550A, 550B e 550C. A direção mecânica do painel de antena SATCOM alongado 560 se baseia em três (3) graus de liberdade em torno do modelo de eixos geométricos. Essa configuração consiste em três acionadores separados que trabalham independentemente entre si. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, cada eixo geométrico é acionado por seu próprio acionador: um acionador de rolamento 592, um acionador de azimute 596 e um acionador de elevação 594.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, cada eixo geométrico é acionado por um servo motor individual que pode ser acionado por uma fonte de energia única e/ou múltiplas fontes de energia, por exemplo, internas ou externas.

Como utilizado aqui, o termo servo se refere a qualquer motor elétrico, hidráulico, nuclear, mecatrônico ou outro tipo de motor, incluindo motor com escova ou sem escova, motor linear e não linear, motor embutido e similar, que funciona como a última porção de controle de um sistema de controle de realimentação automática para movimento mecânico.

Para manter o acionamento servo e rotação do painel de antena SATCOM 560 tão suave quanto possível, mancais podem ser utilizados em algumas ou todas as interfaces de engrenagem mecânica no interior dos acionadores. Além disso, o acionador pode utilizar engrenagens anti-folga (não representadas) para minimizar forças externas que são exercidas sobre o acionador em uma direção oposta a seu movimento. Por exemplo, arrasto infligido em uma aeronave pode ser também infligido no acionador.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção cada acionador compreende um motor, que gera forças rotacionais e momentos em torno do centro de gravidade de um veículo de transporte. Além disso, cada acionador pode exercer autonomamente forças em espaço tridimensional.

Os acionadores podem ser conectados ao painel de antena SATCOM alongado 560 ao longo de sua superfície exterior ou podem ser integrados ao painel de antena SATCOM alongado 560 durante fabricação. Independente da configuração específica de cada acionador, como observado, o acionamento é controlado pela unidade de acionamento 280 da figura 3.

De acordo com algumas modalidades da presente invenção, cada engrenagem e ou servo pode ser independentemente estabilizado, por exemplo, utilizando um giro. Quando o painel de antena SATCOM 560 e o veículo de transporte giram, em resposta, cada acionador pode ser individualmente instruído a exercer força e/ou momento em uma direção de tal modo que resista e compensa pelas rotações do veículo de transporte em torno de seus eixos geométricos rotacionais.

Com referência agora às figuras 5-6, que são ilustrações de um sistema de direção eletrônica exemplar, 908 e 910, de acordo com algumas modalidades da presente invenção para demonstrar como um deslocamento dinâmico em fase e amplitude pode melhorar a discriminação de satélite adjacente. A figura 5 representa um cenário sob o qual nenhuma direção eletrônica é utilizada e a amplitude e fase do lóbulo 552 emitido de cada das regiões ativas 550A, 550B e 550C é uniforme e igual ao passo que a figura 6 por outro lado, representa um cenário no qual uma das regiões ativas 550C, é deslocado eletronicamente por uma unidade de direção eletrônica 260 tanto em fase 556 como amplitude 562 resultando no lóbulo 554. A resolução de azimute, como descrito a seguir tem um papel em eliminar ASI por uma largura NAB de SAS 106. A resolução de azimute é determinada por: (a) O ângulo 102 da largura NAB do painel de antena SATCOM alongado 106, como representado pela letra grega Ω, (b) A distância entre o painel de antena SATCOM alongado e o satélite, e (c) A largura da tira de órbita de satélite iluminada pelo NAB de antena SATCOM alongado. Para um NAB resolver dois satélites os satélites devem ser separados na direção de azimute por uma distância maior do que a largura NAB 106.

Para acomodar o número de satélites exigidos pela indústria de comunicação, satélites de comunicações estão sendo agrupadas em 112 órbitas de estacionamento de dois (2) graus apertadas. Com mais de várias centenas de satélites em órbita na órbita geossíncrona 132, órgãos reguladores internacionais designam os locais na órbita geossíncrona onde os satélites de comunicações podem ser posicionados. Esses locais são especificados em graus de longitude e são conhecidos como ranhuras orbitais 118.

Em resposta à demanda por ranhuras orbitais 118, o espaçamento exigido entre satélites geoestacionários é de 2 graus; entretanto, terrestres, aéreos e SAS típicos têm larguras de NAB tipicamente de 5 a 8 graus. Devido ao ângulo de inclinação, tal antena pode iluminar mais de um satélite ao se aproximar do plano equatorial da Terra. Isso pode resultar em iluminar mais do que um satélite resultando em ASI.

Além disso, antenas de seção transversal pequena como um painel de antena SATCOM alongado montado em uma aeronave podem ter largura de feixe de antena larga e um padrão de radiação larga. Como exemplificado na figura 2, um padrão de radiação larga 124 (não traçado em escala) pode resultar, por sua vez, em iluminar um satélite adjacente 126, um fenômeno mencionado aqui como ASI. Consequentemente, apontar uma antena corretamente se torna mais críticos para SAS pequeno.

Com referência novamente às figuras 5-6, um controlador de direção eletrônica 260 controla independentemente opcionalmente uma ou mais regiões ativas eletromagnéticas, por exemplo, 550A, 550B e 550C, no painel de antena SATCOM alongado 560 e regula a fase e amplitude de cada região ativa eletromagnética independentemente. Isso pode melhorar a discriminação de satélites adjacentes por permitir que os feixes emitidos das regiões ativas eletromagnéticas alvejem precisamente o satélite que leva à eliminação de ASI. A direção eletrônica pode ser aumentada por direção mecânica para estender a faixa angular, por exemplo, se a direção eletrônica operar na faixa de +/- 180 graus de deslocamento de fase então utilizado em tandem com o acionamento mecânico, uma faixa angular maior pode ser obtida. Como representado, há três (3) regiões ativas exemplificadas, entretanto, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, há qualquer número de regiões ativas sujeitas à direção eletrônica, e cada sendo controlado e ativado pelo controlador de direção eletrônica. A decisão de se utilizar direção eletrônica é conduzida automaticamente pela unidade de direção eletrônica 260. Um deslocamento em fase de sinal eletromagnética, em combinação com uma diminuição ou aumento em amplitude de sinal eletromagnético, pode resultar em uma largura NAB aperfeiçoada que permite melhor discriminação de satélites.

Com referência a seguir às figuras 7-8, que são uma ilustração de uma direção mecânica exemplar e operações de inversão de eixos geométricos, 912 e 914, próximo ou fora do plano equatorial da Terra, de acordo com algumas modalidades da presente invenção. Também é mencionado na figura 9, que é uma ilustração esquemática de uma varredura de feixe de azimute 916 sobre o plano equatorial da Terra, de acordo com algumas modalidades da presente invenção. A inversão dinâmica de dois eixos geométricos ortogonais escolhidos, permite a direção mecânica que pode obter uma largura de NAB tendo um ângulo, tipicamente, de 1 grau, consequentemente iluminando um satélite único. O cenário é exemplificado na figura 9 na qual o painel de antena SATCOM alongado 560A está primeiramente dentro do plano equatorial da Terra e então o painel de antena SATCOM alongado 560B está fora ou próximo ao plano equatorial da Terra e como representado, é sujeito a inversão de eixos geométricos. O painel de antena SATCOM alongado 500 como descrito a seguir pode ser sujeito às mesmas regras de rotação mecânica definidas pelo sistema de coordenada alta-azimute acima. A direção mecânica do painel de antena SATCOM alongado 560 se baseia em 3 graus de liberdade em torno do modelo de eixos geométricos como exemplificado agora na figura 7 e anteriormente na figura 2. Essa configuração consiste em três acionadores separados que trabalham independentemente. As figuras 7-8 representam uma vista simplificada dos acionadores na forma de engrenagens mecânicas e mecanismo de acionamento.

Uma ou mais unidades de acionamento 270 pode controlar os acionadores, o processo de acionamento, o processo de inversão de eixos geométricos, a energia fornecida a cada servo e a coordenação entre cada acionador.

Em uso, o mecanismo de acionamento (não representado) é instruído pela unidade de acionamento 270 a girar o painel de antena SATCOM alongado em torno do eixo geométrico de rolamento de modo que seja mantido alinhado com o plano equatorial da Terra e a largura de NAB criada elimina ASI.

Tipicamente aéreo e SAS como aquele representado na figura 5 têm uma largura NAB com um ângulo tipicamente de 5 a 8 graus 102 (representado pela letra grega Ω). Sob condições normais, tal antena pode iluminar somente um satélite.

Entretanto, quando tal painel de antena SATCOM alongado se aproxima do plano equatorial da Terra, devido ao ângulo de inclinação e limites inerentes em rotações em torno do eixo geométrico longitudinal 402, o eixo geométrico lateral 404 e o eixo geométrico vertical 406, a antena pode iluminar mais de um satélite. Por exemplo, satélites como 118A e 118B que são igualmente espaçados através do plano equatorial da Terra 132. Esse fenômeno pode resultar em ASI.

Opcionalmente, otimizações são utilizadas para superar o fenômeno de iluminação acima mencionado. As otimizações são descritas como a seguir: a) Os acionadores são instruídos pela unidade de acionamento 270 para girar o painel de antena SATCOM alongado em torno do eixo geométrico de rolamento desse modo é mantido alinhado com o plano equatorial da Terra e a largura NAB criada elimina ASI. Como descrito, a presente invenção permite que um terceiro eixo geométrico de rotação - gire o SAS em torno do eixo geométrico de rolamento. b) A unidade de acionamento 270 que opera o mecanismo de acionamento controla o mecanismo de inversão de eixos geométricos (não mostrado) que inverte os papéis de dois eixos geométricos ortogonais selecionados, por exemplo, os eixos geométricos de azimute e elevação. A operação de inversão permite que as regiões ativas eletromagnéticas do painel de antena SATCOM alongado sejam alinhadas ao longo do radomo e perpendiculares à linha do plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra sem afetar adversamente a resolução da largura do feixe. A capacidade de inverter dinamicamente dois eixos geométricos escolhidos permite obter um NAB otimizado opcionalmente tendo uma largura com um ângulo tipicamente de 1 grau 102 (representado pela letra grega Ω), como representado, resultando na iluminação somente de um satélite 118A.

Com referência a seguir às figuras 10A-10B, que são fluxogramas 918 e 920, ilustrando um método para inverter dois eixos geométricos ortogonais escolhidos, de acordo com algumas modalidades da presente invenção. A inversão de eixos geométricos é uma otimização que permite que o painel de antena SATCOM alongado 560 seja alinhado ao longo do radomo e perpendicular ao Equador mesmo em rotas externas ou próximas ao Equador, desse modo reduzindo degradação do feixe de azimute estreito opcionalmente tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

Com referência primeiramente à figura 10A, o método envolve primeiramente em 1102 recebendo informações de status indicativas de se o painel de antena SATCOM alongado 560 está fora ou próximo ao plano equatorial da Terra.

As coordenadas tridimensionais podem ser obtidas, por exemplo, utilizando uma pluralidade de giroscópios e/ou sensores ópticos e/ou magnetômetros e/ou outro tipo de sensores capazes de coletar informações sobre a orientação do veículo em espaço tridimensional conhecido na técnica. A seguir, no caso das informações serem realmente indicativas de que o painel de antena SATCOM alongado 560 está fora ou próximo do plano equatorial da Terra, o método envolve em 1104 que transmite instruções para inverter o primeiro eixo geométrico e segundo eixo geométrico ortogonal de rotação, por exemplo, azimute e elevação.

De outro modo, no caso das informações não serem indicativas de que o painel de antena SATCOM alongado 560 está fora ou próximo ao plano equatorial da Terra, o método envolve em 1106 saltando para 1100.

Com referência agora à figura 10B, o método envolve opcionalmente primeiramente em 1100, receber as coordenadas tridimensionais do painel de antena SATCOM alongado. As coordenadas tridimensionais podem ser obtidas, por exemplo, utilizando uma pluralidade de giroscópios e/ou sensores ópticos e/ou magnetômetros e/ou outros tipos de sensores conhecidos na técnica que são capazes de coletar informações sobre a orientação do veículo em espaço tridimensional.

Mais opcionalmente, e com referência agora à figura 11, o fluxograma 922 ilustrado em 1108 o método envolve transmitir instruções para dirigir a fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM alongado 560.

EXEMPLOS É feita agora referência aos seguintes exemplos, que juntamente com as descrições acima e figuras do desenhos ilustram as modalidades da invenção em um modo não limitador.

Deve ser entendido que todos os exemplos fornecidos acima são de natureza exemplar. Por exemplo, pode haver outros métodos de receber uma medição representativa da orientação do veículo de transporte sem se afastar do escopo das reivindicações.

Exemplo 1 - ajuste de eixos únicos de aeronave Em algumas modalidades da presente invenção, é desejável eliminar o resultado de uma rotação, como uma rotação em torno do eixo geométrico de rolamento, comandada em uma aeronave de transporte por um piloto humano. A resposta desejada é fazer com que o painel de antena SATCOM alongado permaneça direcionado em um satélite geoestacionário único eliminando ASI.

Qualquer rotação em torno do eixo geométrico de rolamento da aeronave não degradará o sinal transmitido para o satélite geoestacionário nem causará desconexões de comunicação, devido aos ajustes na forma de rotações transmitidas nos eixos geométricos corretos pela unidade de acionamento. Portanto, o resultado, nesse caso exemplar é que a unidade de acionamento ajusta rotação do painel de antena SATCOM alongado, por compensar o valor de rotação correspondente que a aeronave experimenta.

Os métodos como descrito acima podem ser utilizados na fabricação de chips de circuito integrados. O fluxograma e diagramas de blocos nas figuras ilustram a arquitetura, funcionalidade, e operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos de programa de computador de acordo com várias modalidades da presente invenção. A esse respeito, cada bloco no fluxograma ou diagramas de blocos pode representar um módulo, segmento ou porção de código, que compreende uma ou mais instruções executáveis para implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Deve ser também observado que, em algumas implementações alternativas, as funções mencionadas no bloco podem ocorrer fora da ordem mencionada nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, na realidade, ser executados substancialmente simultaneamente, ou os blocos podem às vezes ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Será também observado que cada bloco dos diagramas de blocos e/ou ilustração de fluxograma, e combinações de blocos nos diagramas de blocos e/ou ilustração de fluxograma, podem ser implementados por sistemas baseados em hardware de propósito especial que executam as funções ou atos especificados, ou combinações de hardware de propósito especial e instruções de computador.

As descrições das várias modalidades da presente invenção foram apresentadas para fins de ilustração, porém não pretendem ser exaustivas ou limitadas às modalidades reveladas. Muitas modificações e variações serão evidentes para aqueles com conhecimentos comuns na técnica sem se afastar do escopo e espírito das modalidades descritas. A terminologia utilizada aqui foi escolhida para explicar melhor os princípios das modalidades, a aplicação prática ou aperfeiçoamento técnico em relação a tecnologias encontradas no mercado, ou permitir que outros com conhecimentos comuns na técnica entendam as modalidades reveladas aqui.

Espera-se que durante a vida de uma patente que vence desse pedido muitos painéis de antena SATCOM alongado relevantes serão desenvolvidos e o escopo do termo painel de antena SATCOM alongado pretende incluir todas essas novas tecnologias a priori.

Como utilizado aqui o termo “aproximadamente” se refere a ± 10%.

Os termos “compreende”, “compreendendo”, “inclui”, “incluindo”, “tendo” e seus conjugados significam “incluindo, porém não limitado a”. Esse termo abrange os termos “consistindo em” e “consistindo essencialmente em”. A frase “consistindo essencialmente em” significa que a composição ou método pode incluir ingredientes e/ou etapas adicionais, porém somente se os ingredientes adicionais e/ou etapas não alterem materialmente as características básicas e novas do método ou composição reivindicada.

Como utilizado aqui, a forma singular “um”, “uma” e “o, a” inclui referências no plural a menos que o contexto determine claramente de outro modo. Por exemplo, o termo “um composto” ou “pelo menos um composto” pode incluir uma pluralidade de compostos, incluindo misturas dos mesmos. A palavra “exemplar” é utilizada aqui para significar “servir como exemplo, instância ou ilustração”. Qualquer modalidade descrita como “exemplar” não deve ser necessariamente interpretada como preferida ou vantajosa em relação a outras modalidades e/ou excluir a incorporação de características de outras modalidades. A palavra “opcionalmente” é utilizada aqui para significar “é fornecido em algumas modalidades e não fornecido em outras modalidades”. Qualquer modalidade específica da invenção pode incluir uma pluralidade de características “opcionais” a menos que tais características estejam em conflito.

Em todo esse pedido, várias modalidades da presente invenção podem ser apresentadas em um formato de faixa. Deve ser entendido que a descrição em formato de faixa é meramente por conveniência e brevidade e não deve ser interpretada como uma limitação inflexível sobre o escopo da invenção. Por conseguinte, a descrição de uma faixa deve ser considerada como tendo especificamente revelada todas as possíveis sub-faixas bem como valores numéricos individuais compreendidos naquela faixa. Por exemplo, a descrição de uma faixa como de 1 a 6 deve ser considerada como tendo sub-faixas especificamente reveladas como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6, etc., bem como números individuais compreendidos naquela faixa, por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, e 6. Isso se aplica independente da amplitude da faixa.

Sempre que uma faixa numérica for indicada aqui, pretende incluir qualquer numeral citado (fracional ou integral) compreendido na faixa indicada. As frases “variando/varia entre” um primeiro número indicado e um segundo número indicado e “variando/varia de” um primeiro número indicado “até" um segundo número indicado são utilizados aqui de forma intercambiável e pretendem incluir os primeiro e segundo números indicados e todos os numerais fracionais e integrais entre os mesmos. É reconhecido que certas características da invenção que são, para clareza, descritas no contexto de modalidades separadas, também podem ser fornecidas em combinação em uma única modalidade. Inversamente, várias características da invenção, que são, para brevidade, descritas no contexto de uma modalidade única, também podem ser fornecidas separadamente ou em qualquer sub-combinação apropriada ou como apropriado em qualquer outra modalidade descrita da invenção. Certas características descritas no contexto de várias modalidades não devem ser consideradas características essenciais daquelas modalidades, a menos que a modalidade seja inoperante sem esses elementos.

Embora a invenção tenha sido descrita em combinação com modalidades da mesma, é evidente que muitas alternativas, modificações e variações serão evidentes para aqueles versados na técnica. Por conseguinte, pretende-se abranger todas essas alternativas, modificações e variações que estejam compreendidas no espírito e escopo amplo das reivindicações apensas.

Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionados nesse relatório descritivo são aqui incorporados na íntegra por referência no relatório descritivo, até o mesmo ponto como se cada publicação, patente ou pedido de patente individual fosse específica e individualmente indicado como sendo incorporado aqui a título de referência. Além disso, citação ou identificação de qualquer referência nesse pedido não deve ser interpretada como admissão de que tal referência é disponível como técnica anterior para a presente invenção. Até o ponto em que cabeçalhos de seção são utilizados, não devem ser interpretados como necessariamente limitadores.

Claims (20)

1. Sistema para comunicação com um satélite geoestacionário, caracterizado pelo tato de que compreende: um painel de antena de comunicações por satélite alongado (SATCOM) dimensionado e moldado para irradiar um feixe azimute estreito (NAB) tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus; e uma unidade de acionamento que gira o painel de antena SATCOM alongado em torno de um eixo geométrico longitudinal paralelo ao painel de antena SATCOM alongado para transmitir uma rotação de elevação, em torno de um eixo geométrico lateral ortogonal ao eixo geométrico longitudinal para transmitir uma rotação de rolamento e em torno de um eixo geométrico vertical ortogonal ao eixo geométrico lateral para transmitir uma rotação de guinada.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento controla independentemente uma pluralidade de acionadores ortogonais nos quais cada da pluralidade de acionadores ortogonais inclina independentemente o painel de antena SATCOM alongado em torno de pelo menos um do eixo geométrico longitudinal, eixo geométrico lateral e eixo geométrico vertical.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento transmite inversão do primeiro eixo geométrico de rotação com o segundo eixo geométrico ortogonal de rotação.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o NAB tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus é gerado como um feixe cônico emitido para intersectar dois pontos em uma órbita geoestacionária de tal modo que o NAB tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus formado entre origens de projeções ao longo do feixe cônico, alveja somente um satélite.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o painel de antena SATCOM alongado compreende uma pluralidade de regiões ativas eletromagnéticas cada recebe independentemente e emite uma fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o painel de antena SATCOM alongado recebe e transmite múltiplos sinais eletromagnéticos em bandas de frequência de interesse.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento recebe coordenadas tridimensionais (3D) de um veículo de transporte; e em que após se aproximar do plano equatorial da Terra, o painel de antena SATCOM alongado é mantido alinhado com o plano equatorial da Terra pela unidade de acionamento e paralelo a uma trajetória de movimento do veículo de transporte, mantendo o painel de antena SATCOM alongado alinhado com o plano equatorial da Terra e em paralelo a uma trajetória de movimento do veículo de transporte.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que certos acionadores da pluralidade de acionadores ortogonais compreendem: um motor, gerando forças rotacionais e momentos em torno do centro de gravidade de um veículo de transporte, em que cada da pluralidade de acionadores ortogonais exerce autonomamente forças em espaço tridimensional.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento regula timing, potência, torque e direção de certos da pluralidade de acionadores ortogonais.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a inversão opera o painel de antena SATCOM alongado para ser alinhado ao longo de um radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra reduzindo degradação do NAB tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um controlador de direção eletrônica regula independentemente a fase de sinal eletromagnético e a amplitude de sinal eletromagnético de certas de uma pluralidade das regiões ativas eletromagnéticas.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que múltiplos sinais eletromagnéticos em bandas de frequência de interesse são sinais de banda-Ku.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os múltiplos sinais eletromagnéticos em bandas de frequência de interesse são pelo menos uma de uma banda L (1 GHz a 2 GHz), uma banda S (2 GHz a 3 GHz), uma banda C (4 GHz a 7 GHz), uma banda X (8 GHz a 11 GHz) e uma banda Ka (17 GHz a 21 GHz e 27 GHz a 31 GHz).

14. Método implementado em computador para inverter um primeiro eixo geométrico de rotação com um segundo eixo geométrico ortogonal de rotação, caracterizado pelo fato de que compreende: receber utilizando uma informação de status de processador indicativa de se um painel de antena SATCOM alongado está fora do plano equatorial da Terra, e transmitir instruções para inverter o primeiro eixo geométrico e o segundo eixo geométrico ortogonal, e em que a inversão permite que o painel de antena SATCOM alongado seja alinhado ao longo de um radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra reduzindo degradação de um feixe azimute estreito tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: receber coordenadas tridimensionais de um veículo de transporte.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: transmitir instruções para dirigir a fase de sina! eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM alongado.

17. Produto de programa de computador compreendendo um meio de armazenagem utilizável em computador não transitório tendo código de programa legível em computador incorporado no meio para inverter um primeiro eixo geométrico de rotação com um segundo eixo geométrico de rotação, ortogonal, o produto de programa de computador caracterizado pelo fato de que compreende: primeiro código de programa legível em computador para habilitar um processador a receber informações de status indicativas de se um painel de antena SATCOM alongado está fora do plano equatorial da Terra, segundo código de programa legível em computador pra habilitar um processador a inverter o primeiro eixo geométrico e o segundo eixo geométrico ortogonal, e em que a inversão permite que um painel de antena SATCOM alongado seja alinhado ao longo de um radomo e perpendicular ao plano equatorial da Terra em rotas externas ao plano equatorial da Terra reduzindo degradação de um feixe azimute estreito tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus.

18. Método implementado em computador para utilizar um painel de antena SATCOM alongado que ilumina um único satélite de um conjunto de satélites de uma órbita geossíncrona em torno da Terra, caracterizado pelo fato de que compreende: localizar o satélite, utilizando um processador, receber coordenadas de um veículo de transporte, manter um painel de antena SATCOM alongado alinhado com o plano equatorial da Terra e em paralelo a uma trajetória de movimento do veículo de transporte, e utilizar o painel SATCOM alongado para irradiar um feixe de azimute estreito (NAB) tendo uma largura típica não maior do que um ângulo de 2 graus desse modo para iluminar um único satélite de um conjunto de satélites na órbita geossíncrona em torno da Terra.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda transmitir instruções para dirigir a fase de sinal eletromagnético e amplitude de sinal eletromagnético de regiões ativas eletromagnéticas no painel de antena SATCOM alongado.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a localização compreende: rastrear um sinal de rastreamento transmitido a partir do satélite único, em que o sinal de rastreamento transmitido a partir de um transmissor a bordo do satélite único é indicativo de uma posição do satélite único, e em que o conjunto de satélites que órbita na órbita geossíncrona em torno da Terra de tal modo que o painel de antena SATCOM alongado seja adaptado para rastrear o satélite único em ranhuras de estacionamento de satélite geossíncrono predeterminados tendo uma separação de pelo menos um ângulo de 2 graus.