DE3518587A1

DE3518587A1 - Verfahren zum automatischen verfolgen eines nachrichtensatelliten mit einer empfangsantenne

Info

Publication number: DE3518587A1
Application number: DE19853518587
Authority: DE
Inventors: Sumitaka Akashi Hyogo Ueshin
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1985-11-28
Also published as: GB2159335A; NL188817C; CA1236916A; NL188817B; AU4262185A; GB8513227D0; FR2569308B1; DE3518587C2; AU558265B2; FR2569308A1; GB2159335B; NL8501494A

Description

11807 Dr.v.B/Schä/48

JA-PA 59-107057 und 59-107058

AT: 25. Mai 1984

DX Antenna Company, Limited,

2-15, Hamazaki-dori, Hyogo-ku,

Kobe, Japan

Verfahren zum automatischen Verfolgen

eines Nachrichtensatelliten mit einer

Empfangsantenne

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verfolgen eines Nachrichtensatelliten mit einer Parabolantenne, die auf einem beweglichen Körper oder Träger, wie einem Schiff angeordnet ist, um eine elektrische Schwingung mit gutem Wirkungsgrad vom Satelliten zu empfangen, wobei der Höhenwinkel (Elevation) und der Seitenwinkel (Azimut ) der Antenne als Reaktion auf die Bewegung des Trägers verstellt werden.

Auf einen beweglichen Träger, wie einem Schiff oder einer schwimmenden Plattform installierte Parabolantennen für den Nachrichtenverkehr mit einem Satelliten sind gewöhnlich mit einer automatischen Nachführoder Verfolgungseinrichtung versehen, um die Hauptkeule der Antenne auf den Satelliten gerichtet zu halten. Solche automatischen Verfolgungseinrichtungen arbeiten typischerweise mit einem schrittweise arbeitenden

Nachführsystem, bei dem die Höhen- und die Seitenachse der Antenne intermittierend verstellt werden, um die Signale vom Satelliten mit möglichst hoher Feldstärke zu empfangen. Ein solches Nachführsystem erfordert eineaufwendige Kreisleinheit, um eine Bezugsrichtung für die Ermittlung der Richtungsänderungen der Antenne herzustellen, in der japanischen UM-OS ist eine Nachführeinrichtung mit einfacher und wirtschaftlicher Konstruktion beschrieben. Diese Einrichtung enthält eine Höhen- und eine Seiten-Antriebseinheit zur Steuerung des Höhen- bzw. Seitenwinkels der Antenne, ferner eine Steuereinheit zum intermittierenden Betätigen dieser beiden Einheiten derart, daß die Empfangsfeldstärke des Signals vom Satelliten möglichst groß wird, und eine Anordnung zum Ermitteln der Neigung einer die Antenne tragenden Plattform, um ein Steuersignal für die Steuereinheit zu erzeugen. Der Stampfwinkel und der Rollwinkel der Plattform werden durch eigene Neigungsfühler getrennt ermittelt, deren Ausgangssignale einer einen Mikrocomputer enthaltenden Schnittstellenschaltung zugeführt werden. Der Mikrocomputer speichert die Neigung der Plattform im Augenblick der Unterbrechung des intermittierenden Betriebes der Höhen- und der Seitenantriebseinheit, vergleicht die gespeicherte Information mit der gemessenen Ist-Neigung und liefert ein den Betrieb wieder in Gang setzendes Signal an die Steuereinheit, wenn die Differenz der beiden Neigungswerte einen vorgegebenen Wert überschreitet. Bei dieser Einrichtung muß jedoch die Neigung der Plattform während einer Unterbrechung des Betriebs der Antriebseinheiten korrigiert werden, was einen gewissen Nachführfehler zur Folge haben kann.

ORIGINAL INSfEGTED

Durch die vorliegende Erfindung soll dementsprechend ein verbessertes Verfahren zum Verfolgen eines Nachrichtensatelliten angegeben werden, das mit einer entsprechend einfachen Einrichtung, jedoch mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden kann.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum automatischen Verfolgen eines Satelliten mit einer Empfangsantenne, die auf einem sich bewegenden Körper oder Träger angeordnet und vorher hinsichtlich Höhe und Seite so eingerichtet worden ist, daß ein Empfangssignalpegel oberhalb eines bestimmten Wertes erhältlich ist, wenn sich der Träger im stationären Zustand befindet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren den Verfahrensschritt, die Höhe und Seite der Antenne zu ändern, wenn der Signalpegel infolge einer Bewegung des beweglichen Trägers absinkt oder unter den vorgegebenen Wert abgesunken ist, wobei die Achse der Antenne eine rechteckige Spirale innerhalb eines vorgegebenen Variationsbereiches der Höhe und Seite auf dem Himmelsgewölbe beschreibt, bis wieder ein maximaler Signalpegel erreicht ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird der Höhenwinkel der Antenne in Abhängigkeit von der Neigung des beweglichen Trägers für sich gesteuert.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht mit wirtschaftlichen Mitteln ein automatisches Nachführen der Antenne während sich der Träger bewegt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

-β-

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des Nachführverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 und 3 Flußdiagramme eines Verfahrens zur vorläufigen Justierung der Antenne im stationären Zustand des beweglichen Trägers;

Fig. 4 und 5 Flußdiagramme eines Verfahrens zur Durchführung einer komplementären Verstellung der Antenne bei sich bewegendem Träger und

Fig. 6 eine rechteckige Spirale, die die Antennenachse bei einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß Fig. 4 und 5 am Himmelsgewölbe beschreibt.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung enthält eine Parabolantenne 2, die zum Empfang von elektrischen Schwingungen von einem Satelliten, wie einem Nachrichten- oder Rundfunksatelliten (nicht dargestellt) dient und auf einer Plattform 4 angeordnet ist, die sich auf einem beweglichen Körper oder Träger, z.B. einem Fahrzeug , wie einem Schiff, befindet. Die Antenne 2 kann durche eine Elevations- oder Höhenantriebseinheit 6 um eine horizontale Höhenachse und ferner durch eine Azimut - oder Seitenantriebseinheit 8 um eine vertikale Azimut - oder Seitenachse gedreht werden. Die Antriebseinheiten 6 und 8 werden durch eine Höhenbzw, eine Seitensteuereinheit 10 bzw. 12 hinsichtlich Drehwinkel und Drehrichtung gesteuert. Bei den Antriebseinheiten 6 und 8 kann es sich um Elektromotoren handeln, die durch Schaltvorrichtungen, wie Steuereinheiten 10 und 12 betätigt werden, oder es kann sich um Hydraulikmotoren handeln, die durch Magnetventile

steuerbar sind. Mit der Höhen- und der Seitenantriebseinheit 6 bzw. 8 sind ein Elevations- oder Höhenwinkelgeber 14 bzw. ein Azimut- oder Seitenwinkel-Geber 16 gekoppelt, um Betrag und Richtung einer Abweichung oder Änderung des Höhen- bzw. Seitenwinkels von einer vorgegebenen Bezugsrichtung der Antenne 2 festzustellen und um Höhen- und Seiten-Signale V„_L bzw. V._z zu erzeugen. Die Geber 14 und 16 können beispielsweise Potentiometer enthalten. Mit der Plattform 4 ist ferner ein Neigungsgeber 20 gekoppelt, um Größe, Sinn und Richtung einer Änderung der Neigung der Plattform 4 von einer Bezugsposition, bei der die Bezugsrichtung der Antenne festgelegt worden war, zu ermitteln und ein Neigungssignal V_TN„ zu erzeugen. Der Neigungsgeber kann eine Einrichtung sein, die mit orthogonalen Niveaus oder Werten arbeitet und daher wesentlich billiger ist als ^Ji e bei den bekannten Einrichtungen verwendeten Kreiseleinheiten.

Die Antenne 2 ist mit einem Frequenzumsetzer 22 versehen, um eine vom Satelliten empfangene Mikrowellenfrequenz in eine niedrige Frequenz umzusetzen, die dann durch einen Tuner erneut in eine für einen konventionellen Fernsehempfänger 26 optimale Frequenz umgesetzt wird. Der Tuner 24 liefert außerdem ein Signal V_R, welches den augenblicklichen Empfangspegel des von der Antenne 2 empfangenen Signales angibt.

Die Signale V_n, V^₇, V.„ und V_XMr, werden durch einen

K CjJj ΆΔ XlMo

Analog/Digital-Konverter 28 digitalisiert, so daß sie in einer Zentraleinheit (CPU) 30, wie einem Mikrocomputer, verarbeitet werden können, wie es noch anhand der Figuren 2 bis 6 erläutert werden wird. Die Zentraleinheit 30 liefert einen Satz von Kommandosignalen für die Steuerung der Elevation oder des Höhenwinkels sowie des Azimut bzw. Seitenwinkels der Antenne 2 an eine Treibereinheit 32 zur Verstärkung

ORiGiNAL INSPECTED

und Pegelsteuerung. Das Ausgangs signal der Einheit 32 wird durch ein Halbleiterrelais 34 in zwei Steuersignale S' und S' aufgeteilt und diese Signale werden dann durch einen Gleichrichter 36 in Gleichstrom-Steuersignale S„_L und S_AZ umgewandelt und der Höhen- bzw. der Seitensteuereinheit 10 bzw. 12 zugeführt. Die Zentraleinheit 30 ist mit einer digitalen Schaltvorrichtung oder Tastatur 38 zur Eingabe eines gewünschten Höhenwertes versehen, wie noch erläutert werden wird.

Anhand der Figuren 2 und 3 soll nun ein Verfahren beschrieben werden, mit dem die Parabolantenne 2 bei ruhender Plattform 4, d.h. also zum Beispiel bei still stehendem Schiff, so auf den Satelliten ausgerichtet werden kann, daß das Signal vom Satelliten mit maximalem Empfangspegel empfangen wird.

Im ersten Schritt wird mittels der digitalen Schaltvorrichtung 38 oder Tastatur ein Höhenwert 9~ in die Zentraleinheit 30 eingegeben. Dieser Wert 9_Q stellt den ungefähren Höhenwinkel des Satelliten zum Zeitpunkt der Eingabe dar und kann auf einer im Handel erhältlichen Tabelle oder Karte entnommen werden. Im Schritt 42 werden die Zentraleinheit 30 und das folgende Steuersystem betätigt, um die Antenne 2 auf diesen Höhenwinkel 9_Q einzustellen. Im Schritt 44 wird die Antenne 2 dann auf die vorgegebene Azimut- oder Seitenwinkelsteilung Null eingestellt. Als nächstes wird die Antenne 2 im Schritt 46 sukzessive nach rechts gedreht, um den Azimutwert oder Seitenwinkel φ zu erhöhen, und es wird festgestellt, ob der augenblickliche Seitenwinkelwert φ 360° oder größer als beim Schritt 48 ist. Bis φ 360° erreicht, ist die Antwort "NEIN" und im Schritt 50 wird dann untersucht, ob der augenblickliche Empfangspegel V_R einen vorgegebenen Wert V₁ erreicht hat oder nicht. Als Wert V₁ wird der Mindestwert gewählt, bei dem der Fernsehempfänger 26 zumindest ein erkennbares Bild wiederzugeben vermag.

Wenn V den Wert V₁ annimmt, bevor φ 360° erreicht, ist die Antwort "JA" und die Antenne 2 wird im Schritt 52 beim Höhen- und Seitenwert O₁ bzw. φ₁ angehalten. Ist die Antwort "NEIN" so werden die Schritte 46, 48 und 50 wiederholt, bis die Antwort "JA" ist.

Wenn der Seitenwinkel φ den Wert 360° erreicht, bevor V den Wert V₁ annimmt, ist die Antwort beim Schritt 48 "JA" und das Verfahren geht mit dem Schritt 54 weiter, indem ermittelt wird, ob es sich um die erste Rechtsdrehung handelt oder nicht. Zuerst ist die Antwort "JA" und im Schritt 56 wird eine Höhenänderung 4Θ von 0,5° angegeben. Dieser Wert 0,5° ist selbstverständlich nur ein Beispiel und man kann stattdessen auch irgendeinen anderen geeigneten Wert wählen. Im Schritt 58 wird die Antenne 2 auf die Höhe 9_Q + 0,5° eingestellt und dann zur Verringerung des Seitenwinkelwertes φ nach links gedreht. Während dieser azimutalen Drehung wird im Schritt 62 untersucht, ob der Seitenwinkel den Wert null erreicht hat oder nicht. Bis φ den Wert null erreicht, ist die Antwort "NEIN", und es wird im Schritt 64 weiterhin untersucht, ob der Empfangspegel V den vorgegebenen Mindestwert V. erreicht hat oder nicht. Wenn V_R den Wert V₁ erreicht, bevor φ zu null wird, ist die Antwort "JA" und das Verfahren geht mit dem Schritt 52 weiter, indem die Antenne angehalten wird. Ist die Antwort jedoch "NEIN", so werden die Schritte 60, 62 und 64 wiederholt, bis die Antwort "JA" erhalten wird.

Wenn der Seitenwinkel φ zu null wird, bevor V_R den Mindestwert V₁ erreicht, ist die Antwort im Schritt 62 "JA", und das Verfahren geht mit dem Schritt 66 weiter, indem die Höhe der Antenne 2 auf Q_n - 0,5° verstellt wird. Das Verfahren geht dann mit dem Schritt

-TO-

46 weiter und so folgt eine weitere azimutale Abstastung durch eine entsprechende zweite Rechtsdrehung in den Schritten 46, 48 und 50. Wenn während dieser Abstastung auch noch kein ausreichender Signalpegel erhalten wird, wird ab Schritt 54 eine weitere Abtastung durch Linksdrehung der Antenne eingeleitet. Dieser Abstastvorgang verläuft ähnlich wie der bei der ersten Linksdrehung mit der Ausnahme, daß die Schritte 68 und 70 anstelle des Schritts 56 durchlaufen werden, da die Antwort beim Schritt 54 nun "NEIN" ist. Im Schritt 70 wird die Höhenänderung /^ θ um weitere 0,5° erhöht, und die Abtastung bei der zweiten Linksdrehung wird daher mit dem Höhenwinkel θ_ + 1,0° durchgeführt. Wenn sich wieder kein ausreichender Signalpegel ergibt, erfolgt eine Abtastung durch eine dritte Rechtsdrehung bei der Höhe Q_Q - 1,0°, auf die eine Abtastung durch eine dritte Linksdrehung bei der Höhe 9„ + 1,5° folgt. Wie sich aus der obigen Beschreibung leicht einsehen läßt, werden entsprechende gegenläufige azimutale Abtastungen mit sukzessiven Höheninkrementen von 0,5° wiederholt, bis V_n den

Wert V erreicht oder ^ θ 5° überschreitet. Im ersteren Falle wird die Antenne im Schritt 52 angehalten, während im letzteren Falle die Suche als erfolglos abgebrochen wird. Die Grenze von 5° von /\ θ ist selbstverständlich auch nur ein beispielsweiser Wert und kann beliebig gewählt werden.

Als nächstes soll nun ein sich an den Schritt 52 der Fig. 2 angeschließendes Feinsuchverfahren unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert werden. Im ersten Schritt 80 wird die Höhenwinkeländerung /\ θ bezüglich des bei der oben beschriebenen Grobsuche erhaltenen Höhenwinkel G₁ auf 0,5° festgelegt und im folgenden Schritt 82 wird die Antenne dann auf den Höhenwinkel Q₁ + 0,5° eingestellt. Dann wird die Azimut- oder Seitenwinkeländerung /y φ bezüglich des bei der Grobsuche

ermittelten Seitenwinkels φ. im Schritt 84 ebenfalls auf 0,5° festgesetzt und die Antenne wird im Schritt 86 auf den Seitenwinkel φ +0,5° verstellt. Im Schritt 88 wird untersucht, ob der augenblickliche Empfangspegel V₁-. einen

zweiten Mindest- oder Sollwert V„ erreicht hat oder nicht. Als Pegel V_p wird der Mindestpegel gewählt, bei dem der Fernsehempfänger 26 ein Bild mit zufriedenstellender Qualität liefert; V_? ist selbstverständlich höher als der oben erwähnte erste Mindestwert V₁, bei dem das Bild sichtbar wird.

Wenn die Antwort "NEIN" ist, wird J\ φ im Schritt 90 auf 1,0° erhöht, und die Antenne wird im Schritt 86 auf den Seitenwinkel φ₁ + 1,0° eingestellt, da Λ φ noch kleiner als 10° und die Antwort im Schritt 92 "NEIN" ist. Solange der Soll-Empfangspegel V_ nicht erreicht wird, wiederholt sich der Vorgang in entsprechender Weise indem der Seitenwinkel in jedem Zyklus um 0,5° erhöht wird, bis ^ φ 10° überschreitet. Diese Grenze ist selbstverständlich nur ein Beispiel und kann nach Belieben gewählt werden.

Wenn /\ φ den Wert von 10° überschreitet, und im Schritt 92 die Antwort "JA" resultiert, wird /\ φ im Schritt 94 auf 0,5° zurückgestellt und eine entsprechende Operation wird in den Schritten 96, 98, 100 und 102 wiederholt, wobei der Seitenwinkel in jedem Zyklus um 0,5° verringert wird, bis /\ φ 10° überschreitet. Wenn der Soll-Empfangspegel V_? während des oben beschriebenen Suchvorganges im Schritt 88 oder 98 erreicht wird, wird die Antenne (bei der derzeitigen Höhe und Seite θ_? bzw. φ_ρ) stillgesetzt, und der Ausrichtvorgang damit beendet.

Wenn /\ φ im Schritt 102 den Wert von 10° überschritten hat, wird die Richtung der Höhenänderung /j θ im Schritt 106 festgestellt. Bei diesem ersten Übergang zum Schritt 106 wird die Höhe Θ.. + 0,5° beibehalten, wie sie im Schritt 82 eingestellt worden war und die festgestellte Richtung ist positiv oder aufwärts. Die Höhe wird daher im Schritt 108 wieder auf Θ. - 0,5° eingestellt und eine entsprechende Operation mit dieser neuen Höhe vom Schritt 86 an durchgeführt. Wenn am Ende dieser Operation der Schritt 106 wieder erreicht wird, sollte die Antwort in diesem Schritt "NEIN" sein, und die Höhenänderung /^ Q wird im Schritt 110 um 0,5°, d.h. auf 1,0° erhöht. Das Verfahren geht dann mit der vergrößerten Höhe Θ.. +1,0° wieder mit dem Schritt 82 weiter, da im Schritt 112 ^ θ immer noch kleiner als 5° ist. Der Grenzwert 5° ist ebenfalls nur ein Beispiel und kann beiliebig gewählt werden.

Es ist aus der obigen Erläuterung ersichtlich, daß entsprechende Suchvorgänge , bei denen in jedem Zyklus eine Vergrößerung des Höhen- und des Seitenwinkels der Antenne um 0,5° erfolgt, wiederholt werden, bis der Ausrichtvorgang mit Erfolg beim Schritt 104 endet oder /\ θ im Schritt 112 5° überschreitet. Wenn /J θ im Schritt 112 den festgesetzten Maximalwert überschreitet, wird der Suchvorgang im Schritt 114 unterbrochen und nach dem Verstreichen einer Stunde mit dem Schritt 42 (Fig. 2) wieder aufgenommen. Diese Unterbrechung von einer Stunde trägt der Möglichkeit Rechnung, daß das System zwar normal arbeitet, die Übertragung des Rundfunkprogramms durch den Satelliten jedoch zufällig unterbrochen wurde.

Nachdem die Antenne mit dem Schritt 104 in Fig. 3 ordnungsgemäß auf den Satelliten ausgerichtet worden ist, während sich das Schiff in Ruhe befand, wird

das Satellitenverfolgungsverfahren gemäß der Erfindung begonnen, wenn sich das Schiff zu bewegen beginnt. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 4, 5 und 6 erläutert. Dieses Verfahren wird ebenfalls mit dem in Fig. 1 dargestellten Steuersystem durchgeführt.

Beginnend mit Fig. 4 werden in einem ersten Schritt 120 Zähler für N, n_Q und n. , die sich in der Zentraleinheit 30 (Fig. 1) befinden, auf null zurückgestellt, und der Sinn oder das Vorzeichen des Neigungssignales V_INC wird dann in einem Schritt 122 ermittelt. Je nach der Antwort oder der wahrgenommenen Neigung des Schiffes oder anderen Trägers wird der Höhenwinkel θ der Antenne in den Schritten 124 und 126 so verstellt, daß die Neigung des Schiffes kompensiert und der Soll-Empfangspegel V_? im Schritt 128 wieder hergestellt wird.

Wenn V_ nicht wieder erreicht wird und die Antwort im Schritt 128 "NEIN" ist, wird der N-Zähler im Schritt 130 um eine Einheit weitergeschaltet, und es wird im Schritt 132 dann ermittelt, ob der nun vorliegende Zählwert ungerade oder nicht (d.h. gerade) ist. Die Antwort ist in diesem Falle selbstverständlich "JA" und die Antenne wird daher im Schritt 134 durch Erhöhung des Seitenwinkels um 0,5° nach rechts gedreht, und der n, -Zähler wird im Schritt 138 um eine Einheit weitergeschaltet. Im Schritt 140 wird untersucht, ob /\ φ den Wert 10° überschritten hat oder nicht. ^ θ ist der Betrag der Seitenwinkeländerung ausgehend vom Wert φ_?, der im Schritt der Fig. 3 erreicht worden war, und beträgt nun 0,5°. Die Antwort im Schritt 140 ist daher "NEIN", und es wird nun im Schritt 142 untersucht, oh der Soll-Empfangspegel V₂ erreicht

worden ist oder nicht. Wenn die Antwort "NEIN" ist, wird im Schritt 144 untersucht, ob der Zählwert n, gleich dem Zählwert N ist oder nicht. Da in diesem Zeitpunkt N = n. = 1 ist, ist die Antwort "JA", und es folgt der Schritt 146 (Fig. 5), bei dem festgestellt wird, ob ^ θ den Wert von 5° überschritten hat oder nicht. Analog zu J\ φ ist f\ θ der Betrag der Änderung des Höhenwinkels bezüglich : des Wertes Gp, der im Schritt 104 der Fig. 3 erreicht worden ist, jedoch unter Ausschluß der in den Schritten 124 und 126 zur Neigungskompensation durchgeführten Änderung, so daß also ^ 9 zu diesem Zeitpunkt gleich null ist. Die Antwort ist also "NEIN", und es wird dann im Schritt 148 untersucht, ob der Zählwert N ungerade ist oder nicht. Da N derzeit den Wert 1 hat, wird die Antenne im Schritt 150 durch Erhöhung ihres Höhenwinkels um 0,5° nach oben gedreht und der n_Q-Zähler wird im Schritt 154 um einen Zählwert weitergeschaltet. Im Schritt 156 wird untersucht, ob der Soll-Empfangspegel V₂ wieder erreicht worden ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird untersucht, ob der Zählwert n„ gleich dem Zählwert N ist oder nicht. Da zu diesem Zeitpunkt n_Q = N = 1 ist, ergibt sich die Antwort "JA", und das Verfahren geht zurück zum Schritt 122, nachdem die Zähler n_Q und n, mit 160 gelöscht worden sind.

Bei der Wiederholung des erwähnten Verfahrensteiles wird der Zählwert η im Schritt 130 auf 2 weitergeschaltet. Die Antwort im Schritt 132 ist daher nun "NEIN", und die Antenne wird durch Verringerung ihres Seitenwinkels um 0,5° nach links gedreht. Da der n,-Zähler gelöscht worden war, wird der Zählwert n, im Schritt 138 erneut auf 1 geschaltet. Die Antwort im Schritt 144 ist daher nun "NEIN" und in den Schritten 132 und 134 wird ein entsprechender Vorgang wiederholt,

um den Seitenwinkel der Antenne erneut um 0,5° zu verringern. Wenn der Zählwert n, im Schritt 138 auf 2 erhöht wird, wird die Antwort im Schritt 144 "JA" und es folgen die Schritte 146, 148 und 152, bei denen die Antenne durch Verringerung des Höhenwinkels um 0,5° abwärts bewegt wird. Da der n_Q-Zähler gelöscht worden war, wird der Zählwert n_Q im Schritt 154 erneut auf 1 geschaltet. Die Antwort im Schritt 158 ist daher "NEIN", und in den Schritten 146, 148 und 152 erfolgt eine entsprechende Wiederholung des Prozesses, um die Höhe der Antenne erneut um 0,5° zu verringern. Wenn der Zählwert n„ dann im Schritt 144 auf 2 weitergeschaltet wird, ergibt sich im Schritt 158 die Antwort "JA", und das Verfahren kehrt wieder zum Schritt 122 zurück, nachdem die Zähler für n_Q und n. gelöscht worden sind.

Der Seitenwinkel (Azimut) und der Höhenwinkel (Elevation) der Antenne werden also, wie oben beschrieben, nacheinander jedesmal um N-mal 0,5° erhöht, wenn N ungerade ist und dann, immer wenn N gerade ist, nacheinander N-mal um 0,5° herabgesetzt, bis ^ ^θ im Schritt 146 den Wert von 5° überschreitet und danach ^ φ im Schritt 140 10° überschreitet, sofern nicht der Soll-Empfangspegel V„ in den Schritten 128, 142 oder 156 erreicht worden ist. Mit zunehmendem Zählwert N bewirkt dieses Verfahren, daß die Achse der Antenne am Himmelsgewölbe eine rechteckige Spirale beschreibt, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn der Soll-Empfangspegel während dieser Spiralabtastung erreicht wird, kehrt das Verfahren zur Position "START" zurück, um das gleiche Verfahren erneut zu beginnen oder das nächste Nachfuhrkommando abzuwarten. Wenn J^ φ im Schritt 140 den Wert 10° überschritten hat, muß die Antennenausrichtoperation mit dem Schritt der Fig. 42 der Fig. 2 fortgeführt werden. In Fig. 6 entsprechen die fortlaufenden Zahlen an der spiralför-

Spur dem Zähl wert N und die Punkte auf der Spur entsprechend den Schritten 144 und 158 in Fig. 4 bzw. 5. Bei dem beschriebenen Beispiel sind die Werte von /\ θ und Z]₁ 4 auf 5 bzw. 10 Grad beschränkt, diese Grenzen können selbstverständlich willkürlich gewählt werden. Auch die Abstände der "Punkte", der bei dem vorliegenden Beispiel 0,5° beträgt, kann beliebig anders gewählt werden.

Das Such-, Abtast- und Nachführverfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, einen verlorenen Satelliten rolativ schnell wiederzufinden, da die Suche von der ursprünglichen Position radial nach außen fortschreitet. Bei dem vorliegenden Verfahren werden die ursprünglichen Koordinaten der beweglichen Plattform oder anderen beweglichen Trägers nicht als Bezug für die Messung seiner Richtungsänderung benötigt und die Verfolgungs- oder Nachführeinrichtung benötigt daher keine teure Kreiseleinheit zur Fixierung der Bezugsrichtung wie bei den bekannten Verfahren.

Die Kompensation der Höhenänderung durch Neigung des Trägers, die in den Schritten 122 bis 128 durchgeführt wird, ist nicht unbedingt notwendig, da sie durch die Spiralabtastung alleine bewirkt werden kann. Die zusätzliche Kompensation kann jedoch in vielen Fällen die Nachführung vereinfachen.

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Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zum automatischen Verfolgen eines Nachrichtensatelliten mit einer Empfangsantenne, die auf einem beweglichen Träger angeordnet ist und vorher hinsichtlich Höhen- und Seitenwinkel so eingestellt worden ist, daß ein empfangenes Signal mit einem vorgegebenen Mindest-Empfangspegel erhältlich ist, wenn der bewegliche Träger ruht, dadurch gekennzeichnet, daß der Höhenwinkel und der Seitenwinkel der Antenne, wenn der Pegel des empfangenen Signals infolge einer Bewegung des Trägers abgesunken ist, innerhalb vorgegebener Verstellbereiche derart verstellt werden, daß die Achse der Antenne am Himmelsgewölbe eine rechteckige Spirale beschreibt, bis das empfangene Signal den Mindest-Empfangspegel wieder überschreitet.

POSTGIRO MÖNCHEN NR. 69148-800
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des beweglichen Trägers ermittelt wird, um den Höhenwinkel der Antenne zur Kompensation der Neigung zu steuern.