JP2004205411A - 目標追尾装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動揺する構造物上において、高精度に追尾制御を行いながら、指向軸の大振幅動作を回避する。
【解決手段】安定台上に、指向軸を方位角軸および仰角軸周りに回転可能に支持する追尾機構部を設け、通常時は、安定台を水平に維持するとともに追尾機構部を制御して目標を追尾し、目標が天頂付近の所定の範囲に存在するときは、仰角軸周りの回転角を固定し、代わりに安定台を傾斜させて目標を追尾する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指向軸を目標に指向させる追尾装置およびその方法に関し、特に、動揺や振動をともなう構造物あるいは車両や船舶等の移動体に搭載されたアンテナ等の指向方向を目標に追尾させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動揺や振動をともなう構造物あるいは車両や船舶等の移動体に搭載されたアンテナ等の指向方向に目標物を追尾させる追尾機構としては、２軸駆動機構である方位角−仰角駆動機構やＸＹ軸駆動機構が知られている。
【０００３】
図８は、方位角−仰角駆動の追尾機構の構成を示す図である。図８において、アンテナＡは、互いに直交する仰角軸７１と方位角軸７２とによって、平板状の構造物Ｓ上に支持されている。この仰角軸７１と方位角軸７２とを駆動し、軸周りに回転させることにより、アンテナＡの指向方向の仰角と方位角とを変化させることができる。以下、仰角軸７１の軸周りの回転角度を駆動仰角と呼び、方位角軸７２の軸周りの回転角度を駆動方位角と呼ぶ。このような機構では、構造物Ｓの動揺（傾斜角等）をセンサによって検出し、当該傾斜角等と目標物の方向とに基づいて駆動仰角および駆動方位角を計算する。そして、計算された駆動仰角と駆動方位角とに基づいて仰角軸７１と方位角軸７２とを駆動することにより、アンテナＡを目標物の方向へ指向させている。
【０００４】
図８の追尾機構の追尾動作を簡単に説明する。図８に示される座標は慣性座標であって、そのｘｙ平面は水平面と平行である。初期状態、すなわち駆動方位角０°、駆動仰角０°、構造物Ｓが水平の状態において、仰角軸７１はｘ軸に、方位角軸７２はｚ軸にそれぞれ平行である。この条件において、方位角０°（ｙｚ平面内）に存在する目標物の水平に対する仰角が７０°から９０°に変化した場合の追尾動作を考える。図９は、図８の追尾機構における、目標物への仰角と駆動方位角、駆動仰角との関係を示す図である。図９に示されるとおり、構造物Ｓが水平面と平行であるとき、駆動方位角を０°に維持し、駆動仰角を７０°から９０°に変化させればよい。これに対し、構造物Ｓが動揺し、水平に対してｙ軸周りに１０°回転しているときは、駆動仰角を約６８°から８０°に、駆動方位角を約２５°から９０°に回転させる必要がある。すなわち、駆動方位角を大きく変化させる必要があり、方位角軸７２の動作が大振幅動作となる。このような大振幅動作は、方位角軸７２の駆動機構に対する機械的な要求を厳しくし、さらには追尾遅れを招いてしまう。
【０００５】
また、目標物が方位角０°（ｙｚ平面内）、仰角８０°の方向に存在する場合において、構造物Ｓがｙ軸周りに−１０°から１０°の回転振幅動作をするとき、駆動仰角を約７５°から８０°の範囲で、駆動方位角を約−４５°から４５°の範囲で変化させる必要がある。すなわち、駆動方位角を大きく変化させる必要があり、方位角軸７２の動作が大振幅動作となる。さらに、直交偏波の送受信に対応させるためアンテナＡそのものを指向軸周りに回転させる場合、目標物に対して指向軸周りの回転角度を一定に保つには、指向軸も約−４５°から４５°の範囲で変化させる必要があり、指向軸の動作も大振幅動作となる。
【０００６】
図１０は、ＸＹ軸駆動の追尾機構の構成を示す図である。図１０において、アンテナＡは、互いに直交するＸ軸８１とＹ軸８２とによって、平板状の構造物Ｓ上に支持されている。Ｘ軸８１およびＹ軸８２を駆動し、軸周りに回転させることにより、アンテナＡの指向方向を変化させることができる。以下、Ｘ軸８１の軸周りの回転角度をＸ軸回転角と呼び、Ｙ軸８２の軸周りの回転角度をＹ軸回転角と呼ぶ。
【０００７】
図１０の追尾機構の追尾動作を簡単に説明する。図１０に示される座標は慣性座標であって、そのｘｙ平面は水平面と平行である。初期状態、すなわちＸ軸回転角０°、Ｙ軸回転角０°、構造物Ｓが水平の状態において、Ｘ軸８１はｘ軸に、Ｙ軸８２はｙ軸にそれぞれ平行である。この条件において、方位角０°（ｘｚ平面内）に存在する目標物の水平に対する仰角が０°から２０°に変化した場合の追尾動作を考える。図１１は、図１０の追尾機構における、目標物への仰角とＸ軸回転角、Ｙ軸回転角との関係を示す図である。図１１に示されるとおり、構造物Ｓが水平面と平行であるとき、Ｘ軸回転角を０°に維持し、Ｙ軸回転角を９０°から７０°に変化させればよい。これに対し、構造物Ｓが動揺し、ｚ軸周りに１０°回転しているときは、Ｘ軸回転角を約９０°から２５°に、Ｙ軸回転角を約８０°から６８°に回転させる必要がある。すなわち、Ｘ軸回転角を大きく変化させる必要があり、Ｘ軸８１の動作が大振幅動作となる。また、ＸＹＺ軸駆動機構では、直交偏波の送受信に対応させるためＺ軸を回転させ、アンテナＡそのものを指向軸周りに回転させる。このとき、Ｘ軸８１の回転に応じてＺ軸を回転させる必要があるため、Ｚ軸周りの回転も大振幅動作となる。
【０００８】
このような大振幅動作を防止することができる機構として、方位角−仰角駆動機構に更に１つの軸を追加した３軸駆動機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この機構において、３つ目の軸は、駆動仰角９０°において、方位角軸と仰角軸それぞれに直角となるように、仰角軸上に設けられている。この機構は、高仰角時には、３つ目の軸を駆動することにより、ＸＹ軸駆動機構と同様に動作し、大振幅動作を防止する。
【０００９】
しかし、３軸駆動機構は、２軸駆動機構と同様に、構造物の動揺をセンサで検出して軸の駆動を制御するため、本質的にセンサの誤差の影響を強く受ける。このため、高精度な追尾制御を行うことが困難である（参考文献：吉田憲正、“空間安定装置の高精度化の研究”、日本機会学会論文集（Ｃ編）、Vol.65,No.630,pp.485-492,1999.、参照）。さらに、座標変換を常に行う必要があるため、また、追加された３つ目の軸の駆動量を計算する必要があるため、追尾制御のための計算が複雑になってしまう。
【００１０】
上記の２軸駆動機構、３軸駆動機構の他に、４軸駆動機構が知られている（例えば、特許文献２参照）。図１２、１３は、４軸駆動機構の構成を示す図である。図１２では、平板状の構造物Ｓの上に、２つの軸９１、９２によって支持された水平安定台９３が設けられており、この水平安定台９３の上に、方位角−仰角駆動機構の追尾機構が設置されている。図１３では、水平安定台９３の上に、ＸＹ軸駆動機構の追尾機構が設置されている。図１２、１３において、水平安定台９３を支持する２つの軸９１、９２の回転角度が制御されることにより、水平安定台９３が水平に維持される。すなわち、２軸９１、９２で水平安定機構が構成され、その上に２軸（図１２では９４と９５、図１３では９６と９７）で追尾機構が構成されている。このような機構では、水平安定台９３の運動を計測し、計測結果に基づいて水平安定機構の２つの軸９１、９２を制御することにより、水平安定台９３を水平に維持する。一方、追尾機構の２つの軸（図１２では９４と９５、図１３では９６と９７）を制御することにより、指向軸を目標物に指向させる。この４軸駆動機構によれば、動揺に対して水平を維持する水平安定機構の制御系と、指向方向をトラッキングする追尾機構の制御系とに分離して設計できるため、また、動揺を検出するためのセンサを水平安定台９３に搭載する構成であるため、高精度な追尾制御が可能となる。
【００１１】
図１２の４軸駆動機構では、構造物Ｓの動揺を水平安定台９３で補償するので、図８の２軸駆動機構よりも高仰角に対応できる。しかし、水平安定台９３が水平に対して０．５°傾斜する場合、図１４に示されるとおり、目標物の水平に対する仰角が８７°以上になると、駆動方位角が急激に上昇する。すなわち、目標物が天頂付近に存在するときは、やはり方位角軸９４の動作が大振幅動作となってしまい、方位角軸９４の駆動機構に対する機械的要求が厳しいものとなってしまう。
【００１２】
同様に、図１３の構成は、図１０の構成よりも低仰角に対応できるが、その対応範囲には図１２の構成と同様に限界がある。図１５に、図１３の構成における、目標物への仰角とＸ軸９６の回転角、Ｙ軸９７の回転角との関係を示す。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−３０８６０４
【特許文献２】
特開平０６−９０１０６
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、動揺する構造物上に設置された追尾装置において、高精度に追尾制御を行いながら、方位角軸線周り等の指向軸の大振幅動作を回避することができる目標追尾装置およびその方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決し、目的を達成するための第１の発明は、動揺する物体上において指向軸を目標に指向させるための目標追尾装置であって、前記指向軸を当該指向軸に直交する第１の軸線と当該第１の軸線に直交する第２の軸線との２つの軸線周りに回転可能に支持する追尾機構部と、水平面に設定された基準座標系における前記第２の軸線の方向が可変となるように前記追尾機構部を支持するとともに前記物体に設置される安定機構部と、前記指向軸が前記目標を指向するように前記第１および第２の軸線周りの回転角を制御する追尾制御部と、前記指向軸と前記第２の軸線とのなす角が所定の角度以上を保つように前記第２の軸線が維持すべき前記基準座標系における方向を設定する方向設定部と、当該方向設定部によって設定された方向を前記第２の軸線が維持するように前記安定機構部を制御する安定制御部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、安定制御部は、第２の軸線が一定の方向を維持するように安定機構部を制御するので、追尾機構部の姿勢が安定する。このため、目標の追尾が安定する。さらに、方向設定部は、指向軸と第２の軸線とのなす角が所定の角度以上を保つように第２の軸線が維持すべき方向を設定するので、指向軸と第２の軸線とが略同一方向を向くことによって生じる第２の軸線周りの大振幅動作が回避される。
【００１７】
また、第２の発明は、上記第１の発明の目標追尾装置において、前記追尾機構部は、前記指向軸を当該指向軸に直交して支持する第１の軸と、当該第１の軸を回転可能に支持する支持部材と、当該第１の支持部材に前記第１の軸に直交して固定されるとともに前記安定機構部に回転可能に支持される第２の軸とを備え、前記追尾制御部は、前記第１および第２の軸を回転させることを特徴とする。
【００１８】
また、第３の発明は、上記第１または第２の発明の目標追尾装置において、前記安定機構部は、前記追尾機構部を支持する安定台と、当該安定台を水平面に対する傾斜が可変となるように支持し前記物体に設置される傾斜可変機構とを備え、前記方向設定部は、前記安定台が維持すべき水平面に対する傾斜を設定し、前記安定制御部は、設定された傾斜を前記安定台が維持するように前記傾斜可変機構を制御することを特徴とする。
【００１９】
また、第４の発明は、上記第３の発明の目標追尾装置において、前記第２の軸線は前記安定台に垂直に設定され、天頂方向と前記目標の方向とのなす角が前記所定の角度以上の場合には、前記方向設定部は前記安定台が維持すべき水平面に対する傾斜をゼロに設定し、一方、所定の角度未満の場合には、前記追尾制御部は前記第１の軸周りの回転角を固定し、前記方向設定部は前記指向軸が前記目標を指向するように前記安定台が維持すべき傾斜を設定することを特徴とする。
【００２０】
また、第５の発明は、上記第３の発明の目標追尾装置において、前記第２の軸線は前記安定台に平行に設定され、前記安定台が水平にされた場合における前記第２の軸線と前記目標の方向とのなす角が前記所定の角度以上のときには、前記方向設定部は前記安定台が維持すべき水平面に対する傾斜をゼロに設定し、一方、所定の角度未満のときには、前記追尾制御部は前記第１の軸周りの回転角を固定し、前記方向設定部は前記指向軸が前記目標を指向するように前記安定台が維持すべき傾斜を設定することを特徴とする。
【００２１】
また、第６の発明は、指向軸を当該指向軸に直交する第１の軸線と当該第１の軸線に直交する第２の軸線との２つの軸線周りに回転可能に支持する機構を用いて、動揺する物体上において指向軸を目標に指向させる目標追尾方法であって、天頂方向と前記目標の方向とのなす角が所定の角度以上の場合には、前記第２の軸線の方向を天頂方向に維持するとともに、前記目標を指向するように前記指向軸を前記第１および第２の軸線周りに回転させ、一方、所定の角度未満の場合には、前記第１の軸線周りの回転角を固定し、前記指向軸が前記目標を指向するように前記第２の軸線を天頂方向に対して傾けることを特徴とする。
【００２２】
また、第７の発明は、指向軸を当該指向軸に直交する第１の軸線と当該第１の軸線に直交する第２の軸線との２つの軸線周りに回転可能に支持する機構を用いて、動揺する物体上において指向軸を目標に指向させる目標追尾方法であって、前記第２の軸線が水平にされた場合における前記第２の軸線と前記目標の方向とのなす角が前記所定の角度以上の場合には、前記第２の軸線を水平に維持するとともに、前記目標を指向するように前記指向軸を前記第１および第２の軸線周りに回転させ、一方、所定の角度未満の場合には、前記第１の軸線周りの回転角を固定し、前記指向軸が前記目標を指向するように前記第２の軸線を水平面に対して傾けることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る目標追尾方法およびその装置についての好適な実施形態を第１の実施形態から第４の実施形態に分けて詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る目標追尾装置の全体構成を示す概略ブロック図である。図１において、目標追尾装置は、船舶等の動揺する構造物に取り付けられる安定機構部１０とこの上に設置される追尾機構部２０とを有する。安定機構部１０は、安定台１１と当該安定台１１を傾斜可変に支持し構造物に設置される傾斜可変機構１２とを備えている。さらに、目標追尾装置は、追尾機構部２０を制御する追尾制御部３０と、安定台１１が維持すべき水平面に対する傾斜を設定する方向設定部４０と、当該方向設定部４０によって設定された傾斜を安定台１１が維持するように傾斜可変機構１２を制御する安定制御部５０とを有する。本実施形態では、追尾機構部２０にはアンテナＡが取り付けられており、目標追尾装置は、指向軸であるアンテナＡのビーム軸Ａｂを目標物である衛星Ｂに指向させる。なお、指向軸や目標がこれらに限定されないことは言うまでもない。
【００２５】
図２は、安定機構部１０および追尾機構部２０の構成を示す斜視図である。図２において、船舶平面Ｓに、安定機構部１０が取り付けられ、その上に方位角−仰角駆動機構の追尾機構部２０が設置されている。具体的に説明すると、船舶平面Ｓには、固定された支柱１２ａによって船舶平面Ｓに対して平行に第１の安定軸１２ｂが回転可能に設置されている。この第１の安定軸１２ｂには略ロ字形の安定台フレーム１２ｃが固定されている。安定台フレーム１２ｃには、当該安定台フレーム１２ｃの中心において第１の安定軸１２ｂと直交するように第２の安定軸１２ｄが回転可能に支持されている。この第２の安定軸１２ｄに平面状の安定台１１が固定されている。このような安定機構部１０の上には、次のように追尾機構部２０が設置されている。安定台１１の中心上面には、当該安定台１１に対して垂直に円柱状の方位角軸２１が回転可能に設けられている。この方位角軸２１の互いに対向する２つの側面には仰角軸支持部材２２が固定されており、この仰角軸支持部材２２には、方位角軸２１に直交して仰角軸２３が回転可能に支持されている。仰角軸２３には、当該仰角軸２３と指向軸とが直交するように指向方向軸２４が回転可能に支持されており、この指向方向軸２４には、当該指向方向軸２４とビーム軸Ａｂの方向が一致するように、アンテナＡ（不図示）が取り付けられる。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る目標追尾装置の全体構成を示す詳細ブロック図である。図３において、安定制御部５０は、安定台１１の姿勢角を検出するジャイロ等からなる姿勢角検出部５１と、第１および第２の安定軸１２ｂ、１２ｄを駆動するためのモータ等からなる第１および第２の駆動部５２、５３と、安定演算部５４とを有する。追尾制御部３０は、衛星Ｂからの電波を受信するアンテナＡと、当該アンテナＡの受信信号に基づいて追尾誤差を検知する追尾誤差検知部３１と、仰角軸２３を駆動する仰角軸駆動部３２と、方位角軸２１を駆動する方位角軸駆動部３３と、追尾演算部３４とを有する。方向設定部４０は、仰角軸２３周りの回転角である駆動仰角θＥＬを検出するエンコーダ等の駆動仰角検出部４１と、方位角軸２１周りの回転角である駆動方位角θＡＺを検出する駆動方位角検出部４２と、姿勢角検出部５１（安定制御部５０と共用）と、アンテナＡ（追尾制御部３０と共用）と、追尾誤差検知部３１（追尾制御部３０と共用）と、傾斜演算部４３とを有する。
【００２７】
以下、上記構成を有する目標追尾装置の動作について説明する。
はじめに、安定制御部５０の動作について説明する。まず、安定演算部５４は、傾斜演算部４３から傾斜制御情報の入力を受ける。この傾斜制御情報は、安定台１１が維持すべき第１および第２の安定軸１２ｂ、１２ｄ周りの水平面に対する姿勢角α０、β０を示す情報であって、方向設定部４０によって設定されるものである。安定演算部５４は、姿勢角検出部５１から入力される安定台１１の実際の水平面に対する姿勢角α、βと、姿勢角α０、β０とを比較し、両者を一致させるように、第１および第２の駆動信号を生成する。安定演算部５４は、これらの駆動信号を第１および第２の駆動部５２、５３に出力する。第１および第２の駆動部５２、５３は、駆動信号に応じて第１および第２の安定軸１２ｂ、１２ｄを回転させる。上記の動作を繰り返すことにより、安定制御部５０は、安定台１１の傾斜を所定の傾斜に維持する。
【００２８】
つぎに、追尾制御部３０の動作について説明する。まず、追尾演算部３４は、追尾誤差検知部３１から追尾誤差の入力を受ける。この追尾誤差は、アンテナＡの受信信号に基づいて得られた、アンテナＡのビーム軸Ａｂと衛星Ｂの方向との間の仰角軸２３周りの誤差ΔθＥＬおよび方位角軸２１周りの誤差ΔθＡＺである。追尾演算部３４は、誤差ΔθＥＬと誤差ΔθＡＺとがゼロになるように、仰角軸駆動信号と方位角軸駆動信号とを生成し、それぞれの駆動信号を仰角軸駆動部３２と方位角軸駆動部３３とに出力する。仰角軸駆動部３２と方位角軸駆動部３３とは、駆動信号に応じて仰角軸２３と方位角軸２１とを回転させる。上記の動作を繰り返すことにより、追尾制御部３０は、アンテナＡのビーム軸Ａｂを衛星Ｂに指向させる。
【００２９】
つぎに、方向設定部４０の動作について説明する。まず、傾斜演算部４３は、駆動仰角検出部４１、駆動方位角検出部４２、姿勢角検出部５１、および追尾誤差検知部３１から、それぞれ、駆動仰角θＥＬ、駆動方位角θＡＺ、安定台１１の実際の姿勢角α、β、誤差ΔθＥＬ、および誤差ΔθＡＺの入力を受ける。傾斜演算部４３は、これらの値に基づいて、水平面に対する衛星Ｂの仰角φＥＬと方位角φＡＺとを算出する。ここで、方位角φＡＺは、安定台１１上に設定した基準方向（本実施形態では、第１の安定軸１２ｂの軸線方向）に対する方位角である。これらの衛星Ｂの仰角φＥＬと方位角φＡＺとに基づいて、傾斜演算部４３は、安定台１１に垂直な軸である方位角軸２１とアンテナＡのビーム軸Ａｂとのなす角が所定の角度以上を保つように、安定台１１が維持すべき傾斜を設定する。具体的には、本実施形態では、φＥＬとφＡＺとの組み合わせを安定台１１が維持すべき姿勢角α０、β０の組み合わせに変換するための変換テーブルを予め記憶しておく。そして、当該変換テーブルによって、（φＥＬ、φＡＺ）を（α０、β０）に変換し、これを傾斜制御情報として安定演算部５４に出力することとしている。ここで、この変換テーブルでは、天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角（９０°−φＥＬ）が１０°以上の場合には、安定台１１は水平に維持される。一方、天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角（９０°−φＥＬ）が１０°未満の場合には、安定台１１は、衛星Ｂの方位角φＡＺの方向に、かつ、安定台１１に対する衛星Ｂの仰角が水平時に比べて１０°小さくなるように傾斜させられる。分かりやすく言えば、衛星Ｂが水平面に対して低仰角に存在する場合には安定台１１は水平に維持され、衛星Ｂが天頂付近の所定の範囲内に存在する場合には安定台１１は水平面に対して衛星Ｂの方向に傾斜させられる。
【００３０】
上記の本実施形態によれば、安定台１１の水平面に対する傾斜を衛星Ｂの方向に応じて設定することにより、方位角軸２１とアンテナＡの指向軸とのなす角が所定の角度以上を保つので、駆動仰角が一定の角度内に抑えられ、方位角軸２１の大振幅動作を回避することができる。これにより、追尾遅れや、方位角軸２１の駆動機構に対する機械的要求が厳しくなることを回避することができ、全方位にわたって安定した高精度な追尾制御が可能となる。
【００３１】
また、安定台１１の上に追尾機構部２０を設置しているので、構造物の動揺によって追尾機構部２０が激しく揺れることを回避でき、安定した高精度な追尾制御が可能となる。
【００３２】
さらに、安定台１１の上に方位角軸２１を垂直に設置し、かつ、通常時は安定台１１を水平に維持することにより、方位角軸２１が鉛直方向を向き、仰角軸２３が水平になるので、方位角軸２１や仰角軸２３に作用する重力トルクを軽減することができ、追尾制御を安定化することができる。
【００３３】
また、動揺を補償するための安定制御部５０と、衛星Ｂを追尾するための追尾制御部３０とを別々に設けているので、制御のための計算を簡単化することができ、制御設計も容易となる。
【００３４】
また、方向設定部４０は、段階的に傾斜を変更することとしているので、傾斜の変更の頻度を低減することができ、安定した高精度な追尾制御が可能となる。
（第２の実施形態）
本実施形態に係る目標追尾装置は、上記第１の実施形態に係る目標追尾装置とほとんど同じであるが、天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角が所定の角度以上の場合には、方向設定部４０は安定台１１が維持すべき水平面に対する傾斜をゼロに設定し、一方、所定の角度未満の場合には、追尾制御部３０は仰角軸２３周りの回転角を固定し、方向設定部４０は指向軸が目標を指向するように安定台１１が維持すべき傾斜を設定することを特徴とするものである。分かりやすく言えば、通常時は安定台１１を水平に維持し、衛星Ｂが天頂付近の所定の範囲内に存在するときに限って、駆動仰角をロックし、安定台１１を水平面に対して傾斜させることによりアンテナＡのビーム軸Ａｂを衛星Ｂに指向させるものである。
【００３５】
以下、本実施形態について説明するが、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
本実施形態の目標追尾装置と図３に示される第１の実施形態の装置との構成上の相違は、追尾演算部３４が、駆動仰角検出部４１、駆動方位角検出部４２、および姿勢角検出部５１の検出結果の入力を受け付ける点である。
【００３６】
以下、上記構成を有する目標追尾装置の動作について説明する。
はじめに、追尾制御部３０の動作について説明する。まず、追尾演算部３４は、駆動仰角検出部４１、駆動方位角検出部４２、姿勢角検出部５１、および追尾誤差検知部３１から、それぞれ、駆動仰角θＥＬ、駆動方位角θＡＺ、安定台１１の実際の姿勢角α、β、誤差ΔθＥＬ、および誤差ΔθＡＺの入力を受ける。追尾演算部３４は、これらの値に基づいて、水平面に対する衛星Ｂの仰角φＥＬを算出する。ついで、追尾演算部３４は、天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角（９０°−φＥＬ）が所定の角度以上か否かを判断する。判断の結果、所定の角度以上の場合、追尾演算部３４は、第１の実施形態と同様に通常の追尾制御を行う。一方、所定の角度未満の場合、追尾演算部３４は仰角軸駆動部３２にロック信号を出力する。これに応じて、仰角軸駆動部３２は仰角軸２３をロックし、駆動仰角が変化しないようにする。これにより、アンテナＡのビーム軸Ａｂと方位角軸２１とのなす角が所定の角度以上に保たれる。なお、方位角軸２１は、ロックされてもよいし、ロックされないで通常どおり追尾制御されてもよい。
【００３７】
つぎに、方向設定部４０の動作について説明する。まず、傾斜演算部４３は、駆動仰角検出部４１、駆動方位角検出部４２、姿勢角検出部５１、および追尾誤差検知部３１から、それぞれ、駆動仰角θＥＬ、駆動方位角θＡＺ、安定台１１の実際の姿勢角α、β、誤差ΔθＥＬ、および誤差ΔθＡＺの入力を受ける。傾斜演算部４３は、これらの値に基づいて、水平面に対する衛星Ｂの仰角φＥＬを算出する。ついで、傾斜演算部４３は、天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角（９０°−φＥＬ）が所定の角度以上か否かを判断する。判断の結果、所定の角度以上の場合、傾斜演算部４３は、傾斜制御情報をα０＝０、β０＝０に設定し、安定制御部５０に出力する。これを受け、安定制御部５０は安定台１１を水平に維持する。一方、所定の角度未満の場合、傾斜演算部４３は、アンテナＡのビーム軸Ａｂが衛星Ｂを指向するように安定台１１が維持すべき傾斜を設定する。すなわち、追尾誤差ΔθＥＬ、ΔθＡＺがゼロになるように傾斜制御情報α０、β０を算出、設定し、安定制御部５０に出力する。これを受け、安定制御部５０は、安定台１１の姿勢角をα０、β０に維持する。この結果、安定台１１の傾斜によって、アンテナＡのビーム軸Ａｂが衛星Ｂを指向する。
【００３８】
以下、本実施形態に係る目標追尾装置について、さらに具体的に説明する。
図２において、図示された座標は慣性座標であって、そのｘｙ平面は水平面と平行である。初期状態、すなわち駆動方位角０°、駆動仰角０°、指向方向軸２４の回転角０°、安定台１１が水平の状態において、駆動仰角軸２３はｘ軸に、指向方向軸２４はｙ軸に、駆動方位角軸２１はｚ軸にそれぞれ平行である。この条件において、図２の安定台１１が、慣性座標系のｙ軸周りに振幅０．５°で振動しているものとし、この振動数における駆動方位角の駆動能力を振幅１０°とする。図１４は、方位角０°（ｙｚ平面内）に存在する目標物の水平に対する仰角が７０°から９０°に変化した場合における、目標物への仰角と駆動方位角、駆動仰角との関係を示す図である。図１４より、駆動仰角を８７°以下とすることにより、駆動方位角の振幅を１０°以下にできることが分かる。そこで、本実施形態では、目標物の水平に対する仰角が８７°以上となったとき、駆動仰角を８７°で固定し、代わりに安定台１１を水平面に対して傾斜させる。すなわち、天頂方向と目標物の方向とのなす角が所定の角度３°以上の場合には、安定台１１を水平に維持し、所定の角度３°未満の場合には、安定台１１を傾斜させる。なお、安定台１１の傾斜方向は、衛星Ｂの方位角方向に一致し、ここでは図２の慣性座標系のｘ軸周りである。
【００３９】
図５は、本実施形態の目標追尾装置において、安定台１１が水平からｙ軸周りに０．５°傾斜した状態下で、方位角０°（ｙｚ平面内）に存在する目標物の水平に対する仰角が７０°から９０°に変化したときの駆動仰角、駆動方位角の変化を示す。図５より、駆動方位角が１０°以下となっていることを確認できる。すなわち、−０．５°から０．５°までの安定台１１の動揺に対して、駆動方位角の振幅が−１０°から１０°までに抑えられる。
【００４０】
上記の本実施形態は、第１の実施形態の効果に加え、以下の効果を有する。
天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角が所定の角度３°以上の場合には、安定台１１を水平に維持し、３°未満の場合に限って安定台１１を傾斜させることとしているので、ほとんどの場合は安定台１１は水平に維持される。このため、安定した追尾制御が可能となる。
【００４１】
また、天頂方向と衛星Ｂの方向とのなす角が所定の角度未満の場合には、駆動仰角を固定するので、駆動仰角が所定の角度以上になってしまうことを確実に防止でき、方位角軸２１の大振幅動作を確実に回避できる。
【００４２】
（第３の実施形態）
本実施形態に係る目標追尾装置は、上記第１、２の実施形態に係る目標追尾装置とほとんど同じであるが、安定台１１の上に設置される追尾機構部２０がＸＹ軸駆動機構であることを特徴とするものである。
【００４３】
以下、図面を用いて本実施形態について説明するが、第１、２の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
図６は、本実施形態に係る目標追尾装置の安定機構部１０および追尾機構部２０の構成を示す斜視図である。図６において、船舶平面Ｓに、第１の実施形態と同様の安定機構部１０が取り付けられ、その上にＸＹ軸駆動機構の追尾機構部２０が設置されている。具体的に説明すると、平面状の安定台１１には、２つの支柱からなるＸ軸保持部材６１が設置されている。このＸ軸保持部材６１によって安定台１１に対して平行にＸ軸６２が回転可能に支持されている。このＸ軸６２には略ロ字形のＹ軸支持フレーム６３が固定されている。このＹ軸支持フレーム６３には、当該フレームの中心においてＸ軸６２と直交するようにＹ軸６４が回転可能に支持されている。このＹ軸６４には、平面状のＺ軸支持板６５が固定されており、該Ｚ軸支持板６５の中心上面には、当該支持板に対して垂直にＺ軸６６が回転可能に設けられている。このＺ軸６６には、当該Ｚ軸６６とビーム軸Ａｂの方向が一致するように、アンテナＡ（不図示）が取り付けられる。
【００４４】
また、本実施形態に係る目標追尾装置では、図３において、方位角軸２１、仰角軸２３、仰角軸駆動部３２、方位角軸駆動部３３、駆動仰角検出部４１、および駆動方位角検出部４２が、それぞれＸ軸６２、Ｙ軸６４、Ｙ軸駆動部、Ｘ軸駆動部、Ｙ軸回転角検出部、およびＸ軸回転角検出部に置き換わる。
【００４５】
以下、本実施形態に係る目標追尾装置の動作について説明する。
はじめに、追尾制御部３０の動作について説明する。まず、追尾演算部３４は、Ｙ軸回転角検出部、Ｘ軸回転角検出部、姿勢角検出部５１、および追尾誤差検知部３１から、それぞれ、Ｙ軸回転角θＹ、Ｘ軸回転角θＸ、安定台１１の実際の姿勢角α、β、誤差ΔθＸ、および誤差ΔθＹの入力を受ける。ここで、誤差ΔθＸおよびΔθＹは、それぞれビーム軸Ａｂと衛星Ｂの方向との間のＸ軸６２およびＹ軸６４周りの誤差である。追尾演算部３４は、これらの値に基づいて、衛星Ｂの方向と、安定台１１が水平にされた場合におけるＸ軸６２の軸線方向とを算出する。ついで、追尾演算部３４は、安定台１１が水平にされた場合におけるＸ軸６２の軸線方向と衛星Ｂの方向とのなす角が所定の角度以上か否かを判断する。判断の結果、所定の角度以上の場合、追尾演算部３４は、第１の実施形態と同様に通常の追尾制御を行う。一方、所定の角度未満の場合、追尾演算部３４はＹ軸駆動部にロック信号を出力する。これに応じて、Ｙ軸駆動部はＹ軸６４をロックし、Ｙ軸回転角が変化しないようにする。これにより、アンテナＡのビーム軸ＡｂとＸ軸６２とのなす角が所定の角度以上に保たれる。なお、Ｘ軸６２は、ロックされてもよいし、ロックされないで通常どおり追尾制御されてもよい。
【００４６】
つぎに、方向設定部４０の動作について説明する。まず、傾斜演算部４３は、Ｙ軸回転角検出部、Ｘ軸回転角検出部、姿勢角検出部５１、および追尾誤差検知部３１から、それぞれ、Ｙ軸回転角θＹ、Ｘ軸回転角θＸ、安定台１１の実際の姿勢角α、β、誤差ΔθＸ、および誤差ΔθＹの入力を受ける。傾斜演算部４３は、これらの値に基づいて、衛星Ｂの方向と、安定台１１が水平にされた場合におけるＸ軸６２の軸線方向とを算出する。ついで、傾斜演算部４３は、安定台１１が水平にされた場合におけるＸ軸６２の軸線方向と衛星Ｂの方向とのなす角が所定の角度以上か否かを判断する。判断の結果、所定の角度以上の場合、傾斜演算部４３は、傾斜制御情報をα０＝０、β０＝０に設定し、安定制御部５０に出力する。これを受け、安定制御部５０は安定台１１を水平に維持する。一方、所定の角度未満の場合、傾斜演算部４３は、アンテナＡのビーム軸Ａｂが衛星Ｂを指向するように安定台１１が維持すべき傾斜を設定する。すなわち、追尾誤差ΔθＸ、ΔθＹがゼロになるように傾斜制御情報α０、β０を算出、設定し、安定制御部５０に出力する。これを受け、安定制御部５０は、安定台１１の姿勢角をα０、β０に維持する。この結果、安定台１１の傾斜によって、アンテナＡのビーム軸Ａｂが衛星Ｂを指向する。
【００４７】
以下、本実施形態に係る目標追尾装置について、より具体的に説明する。
図６において、図示された座標は慣性座標であって、そのｘｙ平面は水平面と平行である。初期状態、すなわちＸ軸周りの回転角であるＸ軸回転角０°、Ｙ軸周りの回転角であるＹ軸回転角０°、Ｚ軸周りの回転角であるＺ軸回転角０°、安定台１１が水平の状態において、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸はそれぞれｘ、ｙ、ｚ軸に平行である。この条件において、図６の安定台１１が、慣性座標系のｚ軸周りに振幅０．５°で振動しているものとし、この振動数におけるＸ軸回転角の駆動能力を振幅１０°とする。図１５は、方位角０°（ｘｚ平面内）に存在する目標物の水平に対する仰角が０°から２０°に変化した場合における、目標物への仰角とＸ軸回転角、Ｙ軸回転角との関係を示す図である。図１５より、Ｙ軸回転角を８７°以下とすることにより、Ｘ軸回転角の振幅を１０°以下にできることが分かる。そこで、本実施形態では、安定台１１が水平にされた場合におけるＸ軸６２の軸線方向と目標の方向とのなす角が３°未満となったとき、Ｙ軸回転角を固定し、代わりに安定台１１を水平面に対して傾斜させる。すなわち、安定台１１が水平にされた場合におけるＸ軸６２の軸線方向と目標の方向とのなす角が所定の角度３°以上の場合には、安定台１１を水平に維持し、所定の角度３°未満の場合には、安定台１１を傾斜させる。ここでは、図６の慣性座標系のｙ軸周りに傾斜させる。
【００４８】
図７は、本実施形態の目標追尾装置において、安定台１１がｚ軸周りに０．５°回転した状態下で、方位角０°（ｘｚ平面内）に存在する目標物の水平に対する仰角が０°から２０°に変化したときのＸ軸回転角、Ｙ軸回転角の変化を示す。図７より、Ｘ軸回転角が１０°以下となっていることを確認できる。すなわち、−０．５°から０．５°までの安定台１１の動揺に対して、Ｘ軸回転角の振幅が−１０°から１０°までに抑えられる。
【００４９】
上記の本実施形態の目標追尾装置は、第１の実施形態の方位角軸２１に対応するＸ軸６２を安定台１１に対して平行に設け、通常時は安定台１１を水平に維持するので、衛星Ｂの水平に対する仰角が高い場合に適している。
【００５０】
（第４の実施形態）
本実施形態に係る目標追尾装置は、上記第１〜３の実施形態に係る目標追尾装置とほとんど同じであるが、安定機構部１０は、傾斜可変機構１２の代わりに、水平面に対する傾斜および鉛直軸線周りの回転角が可変となるように安定台１１を支持し船舶平面Ｓに設置される方向可変機構を備え、方向設定部４０は、安定台１１が維持すべき水平面に対する傾斜および鉛直軸線周りの回転角を設定し、安定制御部５０は、設定された傾斜および回転角を安定台１１が維持するように方向可変機構を制御することを特徴とするものである。
【００５１】
以下、図面を用いて本実施形態について説明するが、第１〜３の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
図４は、本実施形態に係る目標追尾装置の全体構成を示す概略ブロック図である。この目標追尾装置と図１に示される装置との構成上の相違は以下のとおりである。安定機構部１０は、傾斜可変機構１２の代わりに、水平面に対する傾斜および鉛直軸線周りの回転角が可変となるように安定台１１を支持し船舶平面Ｓに設置される方向可変機構１３を備えている。本実施形態では、方向可変機構１３は、傾斜可変機構１２に第３の安定軸が付加されたものである。この第３の安定軸は、第２の安定軸１２ｄに直交するように当該第２の安定軸１２ｄに取り付けられるとともに安定台１１を当該軸周りに回転可能に支持する軸である。ただし、方向可変機構１３はこれに限られず、たとえば、傾斜可変機構１２および安定台１１の全体を慣性座標系のｚ軸周りに回転可能に支持し船舶平面Ｓに固定される軸を傾斜可変機構１２に付加したものであってもよい。また、姿勢検出部５１は、鉛直軸線周りの北方向を基準とする姿勢角γをも検出する。すなわち、ロール角、ピッチ角に加えて、ヨー角をも検出する。安定制御部５０は、第３の安定軸を駆動するための第３の駆動部を有する。
【００５２】
つぎに、動作において相違する点について説明する。方向設定部４０は、第２の軸である方位角軸２１またはＸ軸６２とアンテナＡのビーム軸Ａｂとのなす角が所定の角度以上を保つように、安定台１１が維持すべき水平面に対する傾斜および鉛直軸線周りの回転角を設定する。具体的には、衛星の仰角φＥＬと方位角φＡＺとの組み合わせを安定台１１が維持すべき姿勢角α０、β０、γ０の組み合わせに変換する。そして、これを方向制御情報として安定演算部５４に出力する。安定制御部５０は、実際の姿勢角α、β、γをα０、β０、γ０に一致させるように第１〜３の安定軸を駆動する。具体的には、本実施形態では、天頂方向（仰角−方位角駆動機構の場合）あるいは水平面内北方向（ＸＹ軸駆動機構の場合）と衛星Ｂの方向とのなす角が１０°以上の場合には、安定台１１は水平に維持され、かつ、安定台１１に予め設定された基準線方向（ＸＹ軸駆動機構ではＸ軸６２の軸線方向）が水平面内北方向に維持される。一方、天頂方向あるいは水平面内北方向と衛星Ｂの方向とのなす角が１０°未満の場合には、衛星Ｂの方位角φＡＺと仰角φＥＬとに基づいて、安定台１１が水平に対して傾斜または鉛直軸線周りに回転させられる。分かりやすく言えば、通常時は水平に維持され、かつ、安定台１１面上に設定された基準線方向は北方向に維持される。一方、衛星Ｂが天頂付近（ＸＹ軸駆動では水平面内北方向）の所定の範囲内に存在する場合には安定台１１は水平面に対して傾斜、または鉛直軸線周りに回転させられる。
【００５３】
本実施形態によれば、船舶の水平面内における向きが変化、動揺しても、追尾機構部２０の向きは水平面内一定方向に維持されるので、追尾制御をより安定化させることができる。
【００５４】
また、安定台１１の水平面に対する傾斜のみならず、鉛直軸線周りの回転角をも制御するので、より効果的に指向軸と第２の軸線とのなす角を拡大させることができ、駆動軸の大振幅動作をより効果的に回避することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施形態では、アンテナＡの受信信号に基づいて、衛星Ｂの方向を算出しているが、衛星Ｂの方向は任意の手段によって認識されることができ、予め追尾制御部３０、方向設定部４０が衛星Ｂの軌道情報を記憶していてもよいし、他の装置から衛星Ｂの方向を示す情報を受け付けることとしてもよい。
【００５６】
また、方向設定部４０による傾斜制御情報あるいは方向制御情報の設定方法は、上記の実施形態に示される設定方法に限られず、指向軸と第２の軸線とのなす角を所定の角度以上に保つことができれば、他の任意の設定方法を定めることができる。たとえば、駆動仰角と駆動方位角の２つのデータのみに基づいて、駆動仰角を減ずるように傾斜制御情報あるいは方向制御情報を設定することができる。また、予め得ている衛星Ｂの軌道情報から衛星Ｂの仰角および方位角の時系列データを作成し、当該データに基づいて予め傾斜制御情報、方向制御情報を時系列データとして作成しておいてもよい。
【００５７】
また、安定機構部は、上記の実施形態のものに限定されず、水平面に設定された基準座標系における第２の軸線の方向が可変となるように追尾機構部を支持するとともに船舶等の物体に設置されるものであれば、どのようなものであってもよい。ここで、水平面に設定された基準座標系は、適宜設定されればよいが、例えば北基準の直交座標系等である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、指向軸と第２の軸線とのなす角が所定の角度以上を保つように第２の軸線の方向を維持するので、高精度に追尾制御を行いながら、駆動軸の大振幅動作を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る目標追尾装置の全体構成を示す概略ブロック図である。
【図２】安定機構部および追尾機構部の構成を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る目標追尾装置の全体構成を示す詳細ブロック図である。
【図４】第４の実施形態に係る目標追尾装置の全体構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る目標追尾装置における、目標物への仰角と駆動方位角、駆動仰角との関係を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係る目標追尾装置の安定機構部および追尾機構部の構成を示す斜視図である。
【図７】第３の実施形態に係る目標追尾装置における、目標物への仰角とＸ軸回転角、Ｙ軸回転角との関係を示す図である。
【図８】方位角−仰角駆動の追尾機構の構成を示す図である。
【図９】図８の追尾機構における、目標物への仰角と駆動方位角、駆動仰角との関係を示す図である。
【図１０】ＸＹ軸駆動の追尾機構の構成を示す図である。
【図１１】図１０の追尾機構における、目標物への仰角とＸ軸回転角、Ｙ軸回転角との関係を示す図である。
【図１２】４軸駆動機構の構成を示す図である。
【図１３】４軸駆動機構の構成を示す図である。
【図１４】図１２の追尾機構における、目標物への仰角と駆動方位角、駆動仰角との関係を示す図である。
【図１５】図１３の追尾機構における、目標物への仰角とＸ軸回転角、Ｙ軸回転角との関係を示す。
【符号の説明】
１０ 安定機構部
１１ 安定台
１２ 傾斜可変機構
１２ａ 支柱
１２ｂ 第１の安定軸
１２ｃ 安定台フレーム
１２ｄ 第２の安定軸
１３ 方向可変機構
２０ 追尾機構部
２１ 方位角軸
２２ 仰角軸支持部材
２３ 仰角軸
２４ 指向方向軸
３０ 追尾制御部
３１ 追尾誤差検知部
３２ 仰角軸駆動部
３３ 方位角軸駆動部
３４ 追尾演算部
４０ 方向設定部
４１ 駆動仰角検出部
４２ 駆動方位角検出部
４３ 傾斜演算部
５０ 安定制御部
５１ 姿勢角検出部
５２ 第１の駆動部
５３ 第２の駆動部
５４ 安定演算部
６０ 追尾機構部
６１ Ｘ軸保持部材
６２ Ｘ軸
６３ Ｙ軸支持フレーム
６４ Ｙ軸
６５ Ｚ軸支持板
６６ Ｚ軸
Ａ アンテナ
Ａｂ ビーム軸
Ｓ 船舶平面
Ｂ 衛星

Claims (7)

1. 動揺する物体上において指向軸を目標に指向させるための目標追尾装置であって、
   前記指向軸を当該指向軸に直交する第１の軸線と当該第１の軸線に直交する第２の軸線との２つの軸線周りに回転可能に支持する追尾機構部と、
   水平面に設定された基準座標系における前記第２の軸線の方向が可変となるように前記追尾機構部を支持するとともに前記物体に設置される安定機構部と、
   前記指向軸が前記目標を指向するように前記第１および第２の軸線周りの回転角を制御する追尾制御部と、
   前記指向軸と前記第２の軸線とのなす角が所定の角度以上を保つように前記第２の軸線が維持すべき前記基準座標系における方向を設定する方向設定部と、
   当該方向設定部によって設定された方向を前記第２の軸線が維持するように前記安定機構部を制御する安定制御部と、
   を有することを特徴とする目標追尾装置。
2. 前記追尾機構部は、
   前記指向軸を当該指向軸に直交して支持する第１の軸と、
   当該第１の軸を回転可能に支持する支持部材と、
   当該第１の支持部材に前記第１の軸に直交して固定されるとともに前記安定機構部に回転可能に支持される第２の軸とを備え、
   前記追尾制御部は、前記第１および第２の軸を回転させることを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置。
3. 前記安定機構部は、前記追尾機構部を支持する安定台と、当該安定台を水平面に対する傾斜が可変となるように支持し前記物体に設置される傾斜可変機構とを備え、
   前記方向設定部は、前記安定台が維持すべき水平面に対する傾斜を設定し、
   前記安定制御部は、設定された傾斜を前記安定台が維持するように前記傾斜可変機構を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の目標追尾装置。
4. 前記第２の軸線は前記安定台に垂直に設定され、
   天頂方向と前記目標の方向とのなす角が前記所定の角度以上の場合には、前記方向設定部は前記安定台が維持すべき水平面に対する傾斜をゼロに設定し、
   一方、所定の角度未満の場合には、前記追尾制御部は前記第１の軸周りの回転角を固定し、前記方向設定部は前記指向軸が前記目標を指向するように前記安定台が維持すべき傾斜を設定することを特徴とする請求項３に記載の目標追尾装置。
5. 前記第２の軸線は前記安定台に平行に設定され、
   前記安定台が水平にされた場合における前記第２の軸線と前記目標の方向とのなす角が前記所定の角度以上のときには、前記方向設定部は前記安定台が維持すべき水平面に対する傾斜をゼロに設定し、
   一方、所定の角度未満のときには、前記追尾制御部は前記第１の軸周りの回転角を固定し、前記方向設定部は前記指向軸が前記目標を指向するように前記安定台が維持すべき傾斜を設定することを特徴とする請求項３に記載の目標追尾装置。
6. 指向軸を当該指向軸に直交する第１の軸線と当該第１の軸線に直交する第２の軸線との２つの軸線周りに回転可能に支持する機構を用いて、動揺する物体上において指向軸を目標に指向させる目標追尾方法であって、
   天頂方向と前記目標の方向とのなす角が所定の角度以上の場合には、前記第２の軸線の方向を天頂方向に維持するとともに、前記目標を指向するように前記指向軸を前記第１および第２の軸線周りに回転させ、
   一方、所定の角度未満の場合には、前記第１の軸線周りの回転角を固定し、前記指向軸が前記目標を指向するように前記第２の軸線を天頂方向に対して傾けることを特徴とする目標追尾方法。
7. 指向軸を当該指向軸に直交する第１の軸線と当該第１の軸線に直交する第２の軸線との２つの軸線周りに回転可能に支持する機構を用いて、動揺する物体上において指向軸を目標に指向させる目標追尾方法であって、
   前記第２の軸線が水平にされた場合における前記第２の軸線と前記目標の方向とのなす角が前記所定の角度以上のときには、前記第２の軸線を水平に維持するとともに、前記目標を指向するように前記指向軸を前記第１および第２の軸線周りに回転させ、
   一方、所定の角度未満のときには、前記第１の軸線周りの回転角を固定し、前記指向軸が前記目標を指向するように前記第２の軸線を水平面に対して傾けることを特徴とする目標追尾方法。

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