CN111371485A - 卫星通信装置 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式，提供卫星通信装置，该卫星通信装置具备：第一单元，具有提供电源的电源单元和使支承柱在水平方向上旋转的第一马达；支承柱，具有控制相对于所述第一单元的仰角的第二马达；第二单元，被所述支承柱所支承，具有调整天线的极化角的第三马达、以不易受到来自所述第三马达的磁场的影响的方式配置于第二单元的磁传感器以及在所述磁传感器的校准之前控制所述第一马达或所述第二马达的控制部。

Description

卫星通信装置
本申请以日本专利申请2018-242489(申请日：2018年12月26日)为基础，基于该申请享有优先权益。本申请通过参照该申请，包括该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种卫星通信装置。
背景技术
以往以来，已知与卫星进行通信的小型地球站(VSAT：Very Small ApertureTerminal)等卫星通信装置。
在这样的卫星通信装置中，为了与卫星通信装置进行通信，需要知道卫星通信装置的方位(或者，卫星相对于卫星通信装置的方位)。为了自动地捕捉卫星，在不知道方位的情况下，通过使卫星通信装置旋转360度来能够捕捉卫星，但是导致花费时间。
一般来说，为了获知方位而使用的传感器是磁传感器。磁传感器无法在受到金属等的磁场的影响的场所中使用，但是在卫星通信装置的自动捕捉装置中，存在电源单元、马达等产生磁场的装置。
为了获知卫星通信本身的方位而需要使用磁传感器，但是由于如上所述那样在卫星通信装置的自动捕捉装置中存在电源单元、马达等产生磁场的装置，因此由于磁场的影响，根据卫星通信装置的设置方向而在卫星的捕捉上花费时间。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种能够防止由于磁场的影响而在卫星的捕捉上花费时间的卫星通信装置。
根据一个实施方式，提供经由卫星进行通信的卫星通信装置，该卫星通信装置具备：第一单元，具有提供电源的电源单元和使支承柱在水平方向上旋转的第一马达；支承柱，具有控制相对于所述第一单元的仰角的第二马达；第二单元，被所述支承柱所支承，具有调整天线的极化角的第三马达、以不易受到来自所述第三马达的磁场的影响的方式配置于第二单元的磁传感器以及在所述磁传感器的校准之前控制所述第一马达或所述第二马达的控制部。
附图说明
图1是将第一实施方式所涉及的卫星通信装置C从侧面观察的图。
图2是表示配置于第一实施方式所涉及的云台部2的结构部件的图。
图3是表示配置于第一实施方式所涉及的控制单元4的结构部件的图。
图4是表示在第一实施方式所涉及的云台部2上将控制单元4在水平方向上旋转之前的状态的图。
图5是使第一实施方式所涉及的云台部2上的控制单元4在水平方向上旋转后的图。
图6是表示用于说明第一实施方式所涉及的实施方式所涉及的卫星通信装置C的动作的第一动作例的流程图。
图7是将第二实施方式所涉及的卫星通信装置C从侧面观察的图。
图8是表示配置于第二实施方式所涉及的云台部2的结构部件的图。
图9是表示在第二实施方式所涉及的云台部2上将控制单元4在水平方向上旋转之前的状态的图。
图10是使第二实施方式所涉及的云台部2上的控制单元4在水平方向上旋转后的图。
图11是表示用于说明第二实施方式所涉及的卫星通信装置C的动作的第二动作例的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明实施方式。此外，在以下的说明中，针对具有大致相同的功能和结构的结构要素附加相同的符号，仅在需要的情况下进行重复的说明。另外，以下所示的各实施方式例示用于将该实施方式的技术思想具体化的装置、方法，实施方式的技术思想不是将结构部件的材质、形状、构造、配置等特别指定为下述之物。实施方式的技术思想能够在权利要求书中追加各种变更。
各功能块能够作为硬件、计算机软件中的某一者或两者的组合来实现。因此，关于各块，为了明确可以是其中的任一种，以下大体上从它们的功能的观点进行说明。关于这样的功能作为硬件来执行、还是作为软件来执行，取决于具体实施方式或系统整体所受到的设计限制。本领域技术人员能够按每个具体实施方式以各种方法实现它们的功能，决定这样的实现包括在本发明的范畴内。
<第一实施方式>
首先，参照图1～图6来说明本申请的第一实施方式。第一实施方式是在将卫星通信装置C从上方观察的情况下云台部2和控制单元4的旋转轴A1位于云台部2的大致中央的实施方式。
图1是将实施方式所涉及的卫星通信装置C从侧面观察的图。
如图1所示，实施方式的卫星通信装置C具有通过支承腿1支承的云台部2(第一单元)。云台部2是长方形形状的单元，在其上表面设置有支承柱安装部3a。在该支承柱安装部3a安装有支承柱3的一端侧。
另外，在云台部2的上表面设置有马达单元MU。在该马达单元MU的内部设置有马达M2(第二马达)，用于控制马达M2的控制器C2设置于云台部2。控制器C2作为仰角控制器发挥功能，该仰角控制器基于来自控制单元4的控制部21(参照图3)的指示来控制马达M2，相对于云台部2的上表面以旋转轴A2为中心控制支承柱3的仰角(EL角：Elevation角)。
支承柱3将控制单元4(第二单元)的侧面从两侧支承。即，马达M2对安装于控制单元4的天线5的仰角进行调整。此外，马达单元MU也可以设置于支承柱3的内部。
支承柱3能够通过云台部2的马达M1(第一马达：参照图2)以旋转轴A1为中心在水平方向上旋转。
控制单元4在其内部设置有磁传感器S。在控制单元4的上表面，经由对天线5的极化角(POL角：Polarization角)进行调整的运转部6以及进行天线5的发送接收信号的信号处理的发送接收处理部7设置有天线5。天线5、运转部6以及发送接收处理部7构成天线部。
运转部6通过控制单元4的马达M3(第三马达：参照图3)来调整天线5的极化角。发送接收处理部7进行由天线5接收到的接收信号的信号处理，将进行了信号处理的数据发送到控制单元4的控制部21。
图2是表示配置于第一实施方式中的云台部2的结构部件的图。
如图2所示，云台部2具有开关(SW)11、电源单元12a、12b、控制器C1、C2以及马达M1。其中，马达M1和电源单元12a、12b是产生对磁传感器S的校准造成影响的磁场的部件，特别是电源单元12a、12b产生对磁传感器S的校准造成影响的强磁场。
在实施方式中，在云台部2配置电源单元12a、12b，将磁传感器S配置于控制单元4，由此磁传感器S不易受到来自电源单元12a、12b的磁场的影响。
经过开关11从云台部2的外部提供的交流电压(例如AC100V)分别被提供至电源单元12a、12b。
电源单元12a(第一电源单元)将交流电压变换为直流电压，将变换得到的直流电压提供给云台部2的控制器C1、C2，经由它们还提供给马达M1、M2。
电源单元12b(第二电源单元)将交流电压变换为直流电压，将变换得到的直流电压提供给控制单元4、运转部6以及发送接收处理部7等结构部件。即，在实施方式中，不仅电源单元12a配置于云台部2，用于控制单元4等各结构部件的电源单元12b也配置于云台部2。
控制器C1基于来自控制单元4的控制部21的指示来控制马达M1，将支承柱3相对于云台部2以旋转轴A1为中心在水平方向上旋转，作为方位角控制器发挥功能。即，马达M1对天线5的方位角(AZ角：Azimuth角)进行调整。
旋转轴A1设置于云台部2的水平方向的大致中心的位置。
图3是表示配置于第一实施方式的控制单元4的结构部件的图。
如图3所示，控制单元4具有进行校准所需的磁传感器S、控制部21、开关类22、控制器C3以及马达M3。控制单元4的两个侧面被支承柱3所支承。控制器C2控制马达M2，以旋转轴A2为中心将支承柱3在仰角方向上移动，控制支承柱3的仰角。
开关类22具备捕捉按钮、运用按钮以及收纳按钮。捕捉按钮是用于使捕捉处理开始的按钮。运用按钮是用于在自动捕捉装置使天线朝向期望的卫星方向之后使通信开始的按钮。收纳按钮是用于收纳展开的自动捕捉装置的按钮。
在接通电源之后，当捕捉按钮被操作时进行用于捕捉卫星的卫星捕捉处理，而在卫星捕捉处理之前进行磁传感器S的校准处理。该校准处理不限于在卫星捕捉处理之前进行的情况，能够在任意的时机进行。此外，关于磁传感器S的校准处理和卫星捕捉处理，由于是公知的技术，因此在此不详述。
控制单元4的控制部21进行实施方式所涉及的卫星通信装置C的控制、上述的卫星捕捉处理、校准处理等卫星通信装置C的整体的控制。
控制器C3基于来自控制单元4的控制部21的指示来控制马达M3，通过运转部6以作为天线5的中心的旋转轴A3为中心来调整天线5的极化角。
磁传感器S通过探测磁场，获取卫星通信装置C的方位信息。
如图3所示，在控制单元4内存在马达M3，因此磁传感器S被配置成离开马达M3，使得不易受到来自马达M3的磁场的影响。在实施方式中，马达M3配置于比控制部21和控制器C3更离开磁传感器S的位置。
图4是表示在云台部2上使控制单元4在垂直方向上立起之后使第一实施方式中的控制单元4在水平方向上旋转之前的状态的图。
图5是在云台部2上使控制单元4在垂直方向上立起之后使第一实施方式中的控制单元4在水平方向上旋转后的图。如图4和图5所示，在使控制单元4在垂直方向上立起之后，使其在水平方向上旋转，进行校准处理。
关于实施方式的卫星通信装置C的磁传感器S，说明判断为卫星通信装置C受到磁场的影响的卫星通信装置C的动作。
实施方式的卫星通信装置C在判断为卫星通信装置C受到磁场的影响的情况下，进行以下的处理。另外，在判断为不受到磁场的影响的情况下，不进行以下的动作，而进行第二实施方式的处理。
图6是表示用于说明第一实施方式所涉及的卫星通信装置C的动作的第一动作例的流程图。
当控制单元4的控制部21检测出电源被接通且捕捉按钮被操作时，卫星通信装置C进行以下的处理来作为用于开始卫星捕捉处理的预处理。
如图6所示，作为用于开始卫星捕捉处理的预处理，控制单元4的控制部21将校准指令输出到设置于云台部2的上表面的马达单元MU的控制器C2(S1)。
控制器C2当接收到校准指令时，向马达M2发送马达控制信号(S2)。马达M2当从控制器C2接收到控制信号时，将支承柱3移动以使支承柱3的仰角成为规定的角度(例如45度)(S3)。随着将支承柱3移动，被支承于支承柱3的控制单元4也移动。
之后，控制单元4的控制部21将校准指令输出到云台部2的控制器C1(S4)。
之后，控制器C1当接收到校准指令时，向马达M1发送马达控制信号(S5)。
马达M1当从控制器C1接收到控制信号时，将支承柱3和控制单元4相对于云台部2以旋转轴A1为中心在水平方向上旋转规定角度(S6)。作为水平方向的旋转的例子，在具有180度的角度差的2个角度下测定磁场强度。
之后，由控制单元4进行磁传感器S的校准处理(S7)，进入卫星捕捉处理。
其结果，配置于控制单元4的磁传感器S远离云台部2，磁传感器S不易受到来自内置于云台部2的第一电源单元12a、第二电源单元12b、马达M1的磁场的影响。
<第二实施方式>
接着，参照图7～图11来说明第二实施方式。第二实施方式是在将卫星通信装置C从上方观察的情况下云台部2和控制单元4的旋转轴A1与第一实施方式不同地位于偏离云台部2的大致中央的位置的实施方式。
图7是将第二实施方式所涉及的卫星通信装置C从侧面观察的图。与图1不同之处在于旋转轴A1配置于与云台部2的水平方向的中心不同的位置。
图8是表示配置于第二实施方式所涉及的云台部2的结构部件的图。与图2的不同之处在于，在将卫星通信装置C从上方观察的情况下，旋转轴A1配置于不是云台部2和控制单元4的中心的位置。此外，关于第二实施方式所涉及的控制单元4，与图3同样。
图9是表示将第二实施方式中的云台部2上的控制单元4在水平方向上旋转之前的状态的图。
图10是使第二实施方式中的云台部2上的控制单元4在水平方向上旋转后的图。如图9和图10所示，通过将旋转轴A1配置于不是云台部2和控制单元4的中心的位置，能够使磁传感器S更离开云台部2。
图11是表示用于说明实施方式所涉及的卫星通信装置C的动作的第二动作例的流程图。
如图11所示，作为用于开始卫星捕捉处理的预处理，控制单元4的控制部21将校准指令输出到云台部2的控制器C1(S21)。
控制器C1当接收到校准指令时，向马达M1发送马达控制信号(S22)。
马达M1当从控制器C1接收到控制信号时，使支承柱3和控制单元4相对于云台部2以旋转轴A1为中心在水平方向上旋转规定角度(S23)。
其结果，配置于控制单元4的磁传感器S远离云台部2，磁传感器S不易受到来自内置于云台部2的第一电源单元12a、第二电源单元12b、马达M1的磁场的影响。
之后，由控制单元4进行磁传感器S的校准处理(S24)，进入卫星捕捉处理。
其结果，能够降低从云台部2的马达M1和电源单元12a、12b对磁传感器S的磁场的影响。而且，通过在降低了对磁传感器S的磁场的影响的状态下进行校准处理，能够准确地掌握卫星通信装置C的方位。
因而，根据实施方式所涉及的卫星通信装置C，将磁传感器S不是设置于云台部2，而是设置于控制单元4，由此能够降低来自云台部2的马达M1和电源单元12a、12b的磁场的影响。
另外，在控制单元4中，也从用于调整天线5的极化角的马达M3产生磁场，但是通过将磁传感器S配置于不易受到来自马达M3的磁场的影响的位置，能够使得更不易受到磁场的影响。
并且，在即使将磁传感器S设置于控制单元4、且在控制单元4中将磁传感器S配置于不易受到来自马达M3的磁场的影响的位置也受到磁场的影响的情况下，对控制单元4相对于云台部2的仰角进行控制或者将控制单元4相对于云台部2在水平方向上旋转，由此能够减小来自云台部2的马达M1和电源单元12a、12b的磁场的影响。而且，通过在这样的状态下进行校准处理，能够迅速地掌握卫星通信装置C的方位。
如以上详述的那样，根据实施方式，可提供能够防止由于磁场的影响而在卫星的捕捉上花费时间的卫星通信装置。
说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式是作为例子提示的，并非意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其它各种方式来实施，在不脱离发明的要点的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包括在发明的范围、要点内，并且包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (6)

1.一种卫星通信装置，经由卫星进行通信，具备：
第一单元，具有提供电源的电源单元和使支承柱在水平方向上旋转的第一马达；
马达单元，具有控制所述支承柱相对于所述第一单元的仰角的第二马达；以及
第二单元，被所述支承柱所支承，具有调整天线的极化角的第三马达、以不易受到来自所述第三马达的磁场的影响的方式配置于第二单元的磁传感器以及在所述磁传感器的校准之前控制所述第一马达或所述第二马达的控制部。
2.根据权利要求1所述的卫星通信装置，其中，
在所述第二单元中，所述磁传感器配置于离开所述第三马达的位置。
3.根据权利要求1所述的卫星通信装置，其中，
所述第一单元和所述第二单元的旋转轴处于所述第一单元的水平方向的大致中心的位置。
4.根据权利要求3所述的卫星通信装置，其中，
所述第一单元具备：
仰角控制器，基于来自所述控制部的卫星捕捉指令来控制所述第二马达，使得以使所述支承柱的仰角成为规定的角度的方式移动所述支承柱，通过使所述磁传感器远离所述第一单元，使所述磁传感器不易受到来自所述第一单元的磁场的影响；以及
方位角控制器，基于来自所述控制部的卫星捕捉指令来控制所述第一马达，使得将所述支承柱和所述第二单元相对于所述第一单元在水平方向上旋转，通过使所述磁传感器远离所述第一单元，使所述磁传感器不易受到来自所述第一单元的磁场的影响。
5.根据权利要求1所述的卫星通信装置，其中，
所述第一单元和所述第二单元的旋转轴处于与所述第一单元的水平方向的中心不同的位置。
6.根据权利要求5所述的卫星通信装置，其中，
所述第一单元还具备控制器，该控制器基于来自所述控制部的卫星捕捉指令来控制所述第一马达，使得将所述支承柱和所述第二单元相对于所述第一单元在水平方向上旋转，通过使所述磁传感器远离所述第一单元，使所述磁传感器不易受到来自所述第一单元的磁场的影响。
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