JP2001108432A - 太陽方向検出装置 - Google Patents
太陽方向検出装置Info
- Publication number
- JP2001108432A JP2001108432A JP28639899A JP28639899A JP2001108432A JP 2001108432 A JP2001108432 A JP 2001108432A JP 28639899 A JP28639899 A JP 28639899A JP 28639899 A JP28639899 A JP 28639899A JP 2001108432 A JP2001108432 A JP 2001108432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sun
- slit
- detecting device
- sun direction
- signal processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 宇宙機に搭載される太陽方向検出装置におい
て、宇宙機の姿勢を変えることなく広い視野範囲で太陽
を捕捉し、その捕捉した方向を検出することを目的とす
る。 【解決手段】 上面に所定の幅のスリットを有する箱型
のセンサ部を太陽が上記センサ部の上下どちらかに存在
する場合でも太陽光が検知できるように回転させる駆動
部を設ける。
て、宇宙機の姿勢を変えることなく広い視野範囲で太陽
を捕捉し、その捕捉した方向を検出することを目的とす
る。 【解決手段】 上面に所定の幅のスリットを有する箱型
のセンサ部を太陽が上記センサ部の上下どちらかに存在
する場合でも太陽光が検知できるように回転させる駆動
部を設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、宇宙機
に搭載され、広い視野範囲で太陽を捕捉し、太陽の方向
を検出する太陽方向検出装置に関するものである。
に搭載され、広い視野範囲で太陽を捕捉し、太陽の方向
を検出する太陽方向検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】まず、従来のこの種の検出装置について
説明する。図4は、従来の検出装置を示す図で、図にお
いて1は検出装置を示し、2はこの検出装置1を構成す
るセンサ部である。このセンサ部2は、箱型をなし、そ
の上部には所定の幅のスリット3が設けられている。こ
の箱型のセンサ部2の内部底面には、センサとして機能
する例えば太陽電池S1〜S9が、後述する信号処理との
関係のもとに並設されている。すなわち、太陽4の光5
は、上記スリット3を通って前記した太陽電池S 1〜S9
のいずれかに当たり、それによって、太陽電池S1〜S9
のいずれかが起電力を生ずる。この起電力は、信号線6
を通り、信号処理部7に伝えられる。信号処理部7は、
起電力を生じた太陽電池と上記スリット3の相対位置関
係をもとに、あらかじめ決められた信号処理を行い、太
陽方向を検出する。
説明する。図4は、従来の検出装置を示す図で、図にお
いて1は検出装置を示し、2はこの検出装置1を構成す
るセンサ部である。このセンサ部2は、箱型をなし、そ
の上部には所定の幅のスリット3が設けられている。こ
の箱型のセンサ部2の内部底面には、センサとして機能
する例えば太陽電池S1〜S9が、後述する信号処理との
関係のもとに並設されている。すなわち、太陽4の光5
は、上記スリット3を通って前記した太陽電池S 1〜S9
のいずれかに当たり、それによって、太陽電池S1〜S9
のいずれかが起電力を生ずる。この起電力は、信号線6
を通り、信号処理部7に伝えられる。信号処理部7は、
起電力を生じた太陽電池と上記スリット3の相対位置関
係をもとに、あらかじめ決められた信号処理を行い、太
陽方向を検出する。
【0003】次に、上記検出装置1の内部接続とその動
作を図5を用いて詳しく説明する。図5は上記太陽電池
S1〜S9と信号処理部7の接続を示す。まず、太陽4が
スリット3の真上、すなわち、イの位置にあると仮定す
る。この時、太陽光5は、スリット3を真上から通り、
スリット3の真下に位置する太陽電池S5 に当たり、こ
の太陽電池S5 に起電力が生じる。この起電力は、前記
した信号線6を通り、受光信号8として、信号処理部7
に伝えられる。信号処理部7は、まず、受光信号11を
エンコーダ12で2進数に符号化し、その数値つまり受
光位置が太陽電池S5 の位置であるという情報を信号処
理手段(CPU)13に伝える。この信号処理手段(C
PU)13は、これを読み出し専用メモリ(ROM)1
4に書かれた所定の太陽方向計算式に従って、読み書き
メモリ(RAM)15のメモリ領域を使って信号処理
し、太陽の方向が真上であることを求め、その結果、例
えば0度という数値を太陽方向信号16として出力す
る。
作を図5を用いて詳しく説明する。図5は上記太陽電池
S1〜S9と信号処理部7の接続を示す。まず、太陽4が
スリット3の真上、すなわち、イの位置にあると仮定す
る。この時、太陽光5は、スリット3を真上から通り、
スリット3の真下に位置する太陽電池S5 に当たり、こ
の太陽電池S5 に起電力が生じる。この起電力は、前記
した信号線6を通り、受光信号8として、信号処理部7
に伝えられる。信号処理部7は、まず、受光信号11を
エンコーダ12で2進数に符号化し、その数値つまり受
光位置が太陽電池S5 の位置であるという情報を信号処
理手段(CPU)13に伝える。この信号処理手段(C
PU)13は、これを読み出し専用メモリ(ROM)1
4に書かれた所定の太陽方向計算式に従って、読み書き
メモリ(RAM)15のメモリ領域を使って信号処理
し、太陽の方向が真上であることを求め、その結果、例
えば0度という数値を太陽方向信号16として出力す
る。
【0004】次に、時間が経過し、太陽4が検出装置1
の斜め上方、すなわち、ロの位置に移動したと仮定する
と、この時、太陽光5は、スリット3を斜めに通り、例
えば太陽電池S1 に当たり、太陽電池S1 に起電力が生
じる。この起電力は、同様に前記した信号線6を通り、
受光信号8として、信号処理部7に伝えられる。信号処
理部7は、今度は、受光位置が太陽電池S1 の位置であ
るという情報を上記と同様に信号処理し、太陽の方向が
斜め上方であることを求め、その結果、例えば+25度
という数値を太陽方向信号16として出力する。他の位
置に太陽がある時も同様にして、太陽方向を検出するこ
とができる。また、この検出装置を2つ直角に配置する
ことにより二軸方向について太陽方向を検出することが
できる。
の斜め上方、すなわち、ロの位置に移動したと仮定する
と、この時、太陽光5は、スリット3を斜めに通り、例
えば太陽電池S1 に当たり、太陽電池S1 に起電力が生
じる。この起電力は、同様に前記した信号線6を通り、
受光信号8として、信号処理部7に伝えられる。信号処
理部7は、今度は、受光位置が太陽電池S1 の位置であ
るという情報を上記と同様に信号処理し、太陽の方向が
斜め上方であることを求め、その結果、例えば+25度
という数値を太陽方向信号16として出力する。他の位
置に太陽がある時も同様にして、太陽方向を検出するこ
とができる。また、この検出装置を2つ直角に配置する
ことにより二軸方向について太陽方向を検出することが
できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、宇宙機はロ
ケットから分離された後、できるだけ早いうちに太陽電
池パドルによって電力を発生させ、それによって、各種
機能を動作させなければならない。そのためには、一刻
も早く太陽の方向を検出して、その方向に太陽電池パド
ルを向ける必要がある。この太陽電池パドルを太陽に向
けさせるための宇宙機の姿勢を決定する際に用いられる
のが太陽方向検出装置である。したがって、この太陽方
向検出装置は、より広い視野をもったものが望ましい。
しかしながら、従来の太陽方向検出装置には、次に述べ
るような問題点がある。
ケットから分離された後、できるだけ早いうちに太陽電
池パドルによって電力を発生させ、それによって、各種
機能を動作させなければならない。そのためには、一刻
も早く太陽の方向を検出して、その方向に太陽電池パド
ルを向ける必要がある。この太陽電池パドルを太陽に向
けさせるための宇宙機の姿勢を決定する際に用いられる
のが太陽方向検出装置である。したがって、この太陽方
向検出装置は、より広い視野をもったものが望ましい。
しかしながら、従来の太陽方向検出装置には、次に述べ
るような問題点がある。
【0006】図5に示すように、従来の太陽方向検出装
置1は、その太陽方向検出装置1の上方、例えば、イの
方向に太陽4がある場合に、太陽光5を、上記太陽方向
検出装置1のセンサ部2に設けられたスリット3から入
射し、上記太陽4の方向を捕捉、検知できる。しかし、
図5に示すように、従来の太陽方向検出装置1は、その
太陽方向検出装置1の下方、例えば、ロの方向に太陽4
がある場合に、太陽光5を、上記太陽方向検出装置1の
センサ部2に設けられたスリット3から入射し、上記太
陽4の方向を捕捉、検知することは不可能である。この
場合、上記太陽4を捕捉するために、人工衛星筐体9の
姿勢を180度変えるなどして全天球を探さなければな
らない。
置1は、その太陽方向検出装置1の上方、例えば、イの
方向に太陽4がある場合に、太陽光5を、上記太陽方向
検出装置1のセンサ部2に設けられたスリット3から入
射し、上記太陽4の方向を捕捉、検知できる。しかし、
図5に示すように、従来の太陽方向検出装置1は、その
太陽方向検出装置1の下方、例えば、ロの方向に太陽4
がある場合に、太陽光5を、上記太陽方向検出装置1の
センサ部2に設けられたスリット3から入射し、上記太
陽4の方向を捕捉、検知することは不可能である。この
場合、上記太陽4を捕捉するために、人工衛星筐体9の
姿勢を180度変えるなどして全天球を探さなければな
らない。
【0007】この発明は、このような従来の太陽方向検
出装置における課題を解決するためになされたものであ
り、人工衛星筐体自体の姿勢を変えることなく広い範囲
で太陽を捕捉し、その捕捉した方向を検出することがで
きる太陽方向検出装置を提供するものである。
出装置における課題を解決するためになされたものであ
り、人工衛星筐体自体の姿勢を変えることなく広い範囲
で太陽を捕捉し、その捕捉した方向を検出することがで
きる太陽方向検出装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明の太陽方向検
出装置は、太陽が上記センサ部の上下どちらに存在する
場合でも、上記太陽光を検知するように上記センサ部を
例えば180度回転させる駆動部を設けたものである。
出装置は、太陽が上記センサ部の上下どちらに存在する
場合でも、上記太陽光を検知するように上記センサ部を
例えば180度回転させる駆動部を設けたものである。
【0009】第2の発明の太陽方向検出装置は、上記セ
ンサ部を回転するための駆動部を備えた一軸用太陽方向
検出装置を、互いに直角をなすように2つに配置したも
のである。
ンサ部を回転するための駆動部を備えた一軸用太陽方向
検出装置を、互いに直角をなすように2つに配置したも
のである。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.次に図1を用い
て、この発明の実施の形態1を説明する。図1におい
て、1〜7,9は、図4〜6と同じものである。8は、
センサ部2を例えば180度回転するための駆動部であ
る。この駆動部8を除いて、太陽方向検出装置の構成
は、図4、図5の従来例と同じ構成である。
て、この発明の実施の形態1を説明する。図1におい
て、1〜7,9は、図4〜6と同じものである。8は、
センサ部2を例えば180度回転するための駆動部であ
る。この駆動部8を除いて、太陽方向検出装置の構成
は、図4、図5の従来例と同じ構成である。
【0011】次に、このように構成されたこの発明の太
陽方向検出装置における太陽方向の検出方法を図1、図
2を用いて説明する。図1は、図2を拡大した図であ
り、駆動部も含めて太陽方向検出装置における太陽方向
の検出方法を説明する図である。図1に示すように、従
来の太陽方向検出装置1は、その太陽方向検出装置1の
上方、例えば、イの方向に太陽4がある場合に、太陽光
5を、上記太陽方向検出装置1のセンサ部2に設けられ
たスリット3から入射し、上記太陽4の方向を捕捉、検
知できる。
陽方向検出装置における太陽方向の検出方法を図1、図
2を用いて説明する。図1は、図2を拡大した図であ
り、駆動部も含めて太陽方向検出装置における太陽方向
の検出方法を説明する図である。図1に示すように、従
来の太陽方向検出装置1は、その太陽方向検出装置1の
上方、例えば、イの方向に太陽4がある場合に、太陽光
5を、上記太陽方向検出装置1のセンサ部2に設けられ
たスリット3から入射し、上記太陽4の方向を捕捉、検
知できる。
【0012】しかし、図1に示すように、従来の太陽方
向検出装置1は、その太陽方向検出装置1の下方、例え
ば、ロの方向に太陽4がある場合に、太陽光5を、上記
太陽方向検出装置1のセンサ部2に設けられたスリット
3から入射し、上記太陽4の方向を捕捉、検知すること
はできない。太陽を検知することができない場合は、駆
動部8によりセンサ部2を回転する。太陽光5が、セン
サ部2の内部底面に設けられた太陽電池にあたり起電力
を生じるまで、駆動部8によりセンサ部2の回転を続け
る。
向検出装置1は、その太陽方向検出装置1の下方、例え
ば、ロの方向に太陽4がある場合に、太陽光5を、上記
太陽方向検出装置1のセンサ部2に設けられたスリット
3から入射し、上記太陽4の方向を捕捉、検知すること
はできない。太陽を検知することができない場合は、駆
動部8によりセンサ部2を回転する。太陽光5が、セン
サ部2の内部底面に設けられた太陽電池にあたり起電力
を生じるまで、駆動部8によりセンサ部2の回転を続け
る。
【0013】上記太陽光5を検知した後は、上記センサ
部2の回転を停止し、駆動部8よりセンサ部2の回転角
度信号が、信号線6を通り、信号処理部7に伝えられ
る。信号処理部7は、まず、センサ部2の回転角度信号
をエンコーダで2進数に符号化し、その数値を信号処理
手段(CPU)13に伝える。この信号処理手段(CP
U)13は、これを読み出し専用メモリ(ROM)14
に書かれた所定の回転角度計算式に従って、読み書きメ
モリ(RAM)15のメモリ領域を使って信号処理し、
センサ部2の回転角度を求める。それ以降は、従来例と
同様に太陽方向を計算する。
部2の回転を停止し、駆動部8よりセンサ部2の回転角
度信号が、信号線6を通り、信号処理部7に伝えられ
る。信号処理部7は、まず、センサ部2の回転角度信号
をエンコーダで2進数に符号化し、その数値を信号処理
手段(CPU)13に伝える。この信号処理手段(CP
U)13は、これを読み出し専用メモリ(ROM)14
に書かれた所定の回転角度計算式に従って、読み書きメ
モリ(RAM)15のメモリ領域を使って信号処理し、
センサ部2の回転角度を求める。それ以降は、従来例と
同様に太陽方向を計算する。
【0014】以上のように、この発明の実施の形態1で
は、図1に示すように、太陽4が、例えば、太陽方向検
出装置1の下方、ロの方向にある場合にも、上記太陽4
を捕捉するために、人工衛星筐体9の姿勢を180度変
えるなどして全天球を探すことなく、駆動部8によりセ
ンサ部2を回転するだけで、上記太陽4を捕捉すること
ができる。従って、太陽を捕捉するために人工衛星筐体
9自体の姿勢をスラスタを吹いて大きく変えることな
く、人工衛星筐体9の姿勢を安定させたまま、最小限の
エネルギーで上記太陽4を捕捉することができる。
は、図1に示すように、太陽4が、例えば、太陽方向検
出装置1の下方、ロの方向にある場合にも、上記太陽4
を捕捉するために、人工衛星筐体9の姿勢を180度変
えるなどして全天球を探すことなく、駆動部8によりセ
ンサ部2を回転するだけで、上記太陽4を捕捉すること
ができる。従って、太陽を捕捉するために人工衛星筐体
9自体の姿勢をスラスタを吹いて大きく変えることな
く、人工衛星筐体9の姿勢を安定させたまま、最小限の
エネルギーで上記太陽4を捕捉することができる。
【0015】実施の形態2.次に、図3を用いて、この
発明の実施の形態2を説明する。この実施の形態2は、
2つの直交する軸(ここでは、仮にX軸、Y軸として説
明する。)X,Y軸の太陽方向を検出する場合の太陽方
向検出装置1の組み合わせ構成を示すもので、以下に説
明する。上記図3において、1〜9は、図1と同じもの
である。
発明の実施の形態2を説明する。この実施の形態2は、
2つの直交する軸(ここでは、仮にX軸、Y軸として説
明する。)X,Y軸の太陽方向を検出する場合の太陽方
向検出装置1の組み合わせ構成を示すもので、以下に説
明する。上記図3において、1〜9は、図1と同じもの
である。
【0016】図3において、X軸に対応するセンサ部2
Xと、Y軸に対応するセンサ部2Yを直角をなすように
配置し、センサ部2X,2Yそれぞれの起電力を生じた
太陽電池の位置情報より、信号処理部7で信号処理を行
い、X軸、Y軸の太陽方向を検出し、それらを前記太陽
方向信号13として出力する。なお、個々のセンサ部2
X,2Yおよび信号処理部7での動作は、前記図1、図
2で説明したのと同じである。
Xと、Y軸に対応するセンサ部2Yを直角をなすように
配置し、センサ部2X,2Yそれぞれの起電力を生じた
太陽電池の位置情報より、信号処理部7で信号処理を行
い、X軸、Y軸の太陽方向を検出し、それらを前記太陽
方向信号13として出力する。なお、個々のセンサ部2
X,2Yおよび信号処理部7での動作は、前記図1、図
2で説明したのと同じである。
【0017】実施の形態2においては、図3に示すよう
に、直交する二軸の太陽方向について、太陽4が、例え
ば、太陽方向検出装置1の下方、ロの方向にある場合に
も、上記太陽4を捕捉するために、人工衛星筐体9の姿
勢を180度変えるなどして全天球を探すことなく、駆
動部8によりセンサ部2を回転するだけで、上記太陽4
を捕捉することができる。従って、太陽を捕捉するため
に人工衛星筐体9自体の姿勢をスラスタを吹いて大きく
変えることなく、人工衛星筐体9の姿勢を安定させたま
ま、最小限のエネルギーで上記太陽4を捕捉し、太陽方
向を検出することができる。
に、直交する二軸の太陽方向について、太陽4が、例え
ば、太陽方向検出装置1の下方、ロの方向にある場合に
も、上記太陽4を捕捉するために、人工衛星筐体9の姿
勢を180度変えるなどして全天球を探すことなく、駆
動部8によりセンサ部2を回転するだけで、上記太陽4
を捕捉することができる。従って、太陽を捕捉するため
に人工衛星筐体9自体の姿勢をスラスタを吹いて大きく
変えることなく、人工衛星筐体9の姿勢を安定させたま
ま、最小限のエネルギーで上記太陽4を捕捉し、太陽方
向を検出することができる。
【0018】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば人工衛
星の姿勢自体を変えることなく太陽捕捉を行い、太陽方
向を検出することができる。
星の姿勢自体を変えることなく太陽捕捉を行い、太陽方
向を検出することができる。
【図1】 この発明の実施の形態1を説明する図であ
る。
る。
【図2】 この発明の実施の形態1を太陽電池パドルを
含め説明する図である。
含め説明する図である。
【図3】 この発明の実施の形態2を説明する図であ
る。
る。
【図4】 従来の太陽方向検出装置を示す図である。
【図5】 従来の太陽方向検出装置の内部接続を示す図
である。
である。
【図6】 従来の太陽方向検出装置を人工衛星を含め説
明する図である。
明する図である。
【符号の説明】 1 太陽方向検出装置、2 センサ部、3 スリット、
4 太陽、6 信号線、7 信号処理部、8 駆動部、
9 人工衛星筐体、10 太陽電池パドル、12 エン
コーダ、13 信号処理手段、14 読み出し専用メモ
リ、15 読み書きメモリ。
4 太陽、6 信号線、7 信号処理部、8 駆動部、
9 人工衛星筐体、10 太陽電池パドル、12 エン
コーダ、13 信号処理手段、14 読み出し専用メモ
リ、15 読み書きメモリ。
Claims (2)
- 【請求項1】 上面に所定の幅のスリットを有する箱型
のセンサ部と、上記センサ部のスリットを通って箱内に
入射する太陽光を受光し、起電力を発生するセンサ部内
底面に並設された複数の太陽電池と、上記複数の太陽電
池から発生される起電力を受光信号として導入し、起電
力を発生した太陽電池と上記スリットの相対位置関係を
太陽方向の検出処理を行う信号処理装置とを具備した太
陽方向検出装置において、太陽が上記センサ部の上下ど
ちらに存在する場合でも太陽光が検知するように上記セ
ンサ部を回転駆動する駆動部を設けたことを特徴とする
太陽方向検出装置。 - 【請求項2】 上記太陽方向検出装置を直交する二つの
軸それぞれに対応させて配置し、それぞれの軸の太陽方
向を、対応する上記太陽方向検出装置によって得るよう
に構成したことを特徴とする請求項1記載の太陽方向検
出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28639899A JP2001108432A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 太陽方向検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28639899A JP2001108432A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 太陽方向検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001108432A true JP2001108432A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17703895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28639899A Pending JP2001108432A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 太陽方向検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001108432A (ja) |
-
1999
- 1999-10-07 JP JP28639899A patent/JP2001108432A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2163914B1 (en) | Solar tracking device and method for high-effective photovoltaic concentration | |
KR850001899B1 (ko) | 태양광 자동 추적장치 | |
JP3784021B2 (ja) | 自律型ヘリオスタット | |
TWI451577B (zh) | 太陽追跡裝置及其追跡方法 | |
US8290207B2 (en) | Solar power device | |
JP2004153203A (ja) | 集光式太陽光発電装置 | |
JP2004153202A (ja) | 集光式太陽光発電装置 | |
JPH05240655A (ja) | 3軸安定宇宙船および太陽捕捉方法 | |
JP2001108432A (ja) | 太陽方向検出装置 | |
JPS61223909A (ja) | 太陽光追尾装置 | |
KR200329018Y1 (ko) | 태양광 추적이 가능한 광집속 태양전지 | |
JP2001290537A (ja) | 太陽光発電装置 | |
CN210774002U (zh) | 一种阳光角度测定装置 | |
JPH09145357A (ja) | 太陽方向検出装置 | |
JPH10325717A (ja) | 太陽方向検出装置 | |
JPH07311035A (ja) | 太陽方向検出装置 | |
JPH09222321A (ja) | 太陽方向検出装置 | |
CN110608715A (zh) | 一种阳光角度测定装置及其测定方法 | |
JPH0377903A (ja) | 太陽光の集光方法及び装置 | |
JP2633653B2 (ja) | 太陽センサ | |
KR100914920B1 (ko) | 쏠라셀로 구성된 태양광추적센서를 이용한 태양광 추적장치 | |
JPH06286700A (ja) | 惑星面観測装置 | |
CN116045897A (zh) | 一种全方位太阳角测量方法及其系统 | |
CN111338389A (zh) | 一种空间太阳能电站电池板角度控制结构 | |
JP2003139835A (ja) | レーザ光検知装置及びレーザ光検知方法 |