JP2014099759A - Communication satellite tracking device - Google Patents
Communication satellite tracking device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014099759A JP2014099759A JP2012250396A JP2012250396A JP2014099759A JP 2014099759 A JP2014099759 A JP 2014099759A JP 2012250396 A JP2012250396 A JP 2012250396A JP 2012250396 A JP2012250396 A JP 2012250396A JP 2014099759 A JP2014099759 A JP 2014099759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- communication satellite
- unit
- satellite tracking
- azimuth direction
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、アンテナに通信衛星を追尾させる通信衛星追尾装置に関する。 The present invention relates to a communication satellite tracking device that causes an antenna to track a communication satellite.
移動体に搭載される衛星通信のアンテナは、移動体が方位角方向に旋回したときでも、通信衛星を追尾する必要がある。方位角方向とは、水平方向であり、具体的には東西南北等の方向である。ここで、アンテナは、ジャイロコンパスを搭載することにより、精密に通信衛星を追尾することができる。しかし、ジャイロコンパスは、コスト高につながる。特許文献１、２では、アンテナは、衛星通信電波の強度測定装置を搭載することにより、安価に通信衛星を追尾することができる。
The satellite communication antenna mounted on the mobile body needs to track the communication satellite even when the mobile body turns in the azimuth direction. The azimuth direction is a horizontal direction, specifically, a direction such as east, west, south, and north. Here, the antenna can accurately track the communication satellite by mounting a gyrocompass. However, the gyrocompass leads to high costs. In
特許文献１では、受信強度が最大強度となるように、アンテナの回転角度を制御する。しかし、移動体の方位角方向の旋回速度が高いときには、アンテナの回転角度の制御は時間を要する。特許文献２では、アンテナは、衛星通信電波の強度測定装置を搭載するとともに、角速度センサを搭載する。角速度センサの測定値が小さいときには、受信強度の変化分に比例した回転速度で、所定の回転角度ずつアンテナを回転させることにより、受信強度のピーク位置を探索する。角速度センサの測定値が大きいときには、角速度に基づいて決定された回転速度及び回転角度で、アンテナを回転させることにより、受信強度のピーク位置を探索する。よって、移動体の方位角方向の旋回速度が高いときでも、特許文献２では特許文献１より、アンテナの回転角度の制御は時間を要さない。
In
特許文献１、２では、衛星通信電波の強度測定装置を搭載し、移動体が方位角方向に旋回したときでも、受信強度が最大強度となるように、アンテナの回転角度を制御している。ここで、角速度センサを搭載し、移動体が方位角方向に旋回したときでも、角速度が０度／秒となるように、アンテナの回転角度を制御してもよい。すると、移動体の方位角方向の旋回速度が高いときでも、特許文献１、２よりもさらに、アンテナの回転角度の制御は時間を要さない。しかし、角速度センサが０点のオフセットを有するときには、アンテナの方向は通信衛星の方向から時間経過につれて徐々にずれてしまう。
In
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、角速度センサの０点のオフセットを補償することにより、アンテナの回転角度の制御を精密かつ高速に行うことを目的とする。 Accordingly, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to precisely and rapidly control the rotation angle of an antenna by compensating for the offset of the zero point of the angular velocity sensor.
上記目的を達成するために、受信強度測定に基づいて、アンテナの回転角度を制御している間に、角速度センサの出力に基づいて、アンテナの回転速度の時間平均を算出するとともに、通信衛星追尾部が指令するアンテナの回転速度の時間平均を算出する。ここで、前者の回転速度の時間平均は、角速度センサの０点のオフセットの影響を受けているが、後者の回転速度の時間平均は、角速度センサの０点のオフセットの影響を受けていない。よって、前者の回転速度の時間平均から後者の回転速度の時間平均を減算し、角速度センサの０点のオフセットを算出することができる。 In order to achieve the above object, while controlling the rotation angle of the antenna based on the received intensity measurement, the time average of the rotation speed of the antenna is calculated based on the output of the angular velocity sensor, and the communication satellite tracking is performed. The time average of the rotation speed of the antenna commanded by the unit is calculated. Here, the time average of the former rotational speed is affected by the offset of the zero point of the angular velocity sensor, but the time average of the latter rotational speed is not affected by the offset of the zero point of the angular velocity sensor. Therefore, the time average of the latter rotational speed can be subtracted from the time average of the former rotational speed, and the zero point offset of the angular velocity sensor can be calculated.
具体的には、本発明は、通信衛星との通信処理を実行するアンテナと、前記アンテナを方位角方向に回転させる方位角方向回転部と、前記アンテナの受信強度を測定する受信強度測定部と、前記アンテナに固定され、前記アンテナの方位角方向の回転速度を測定する角速度センサと、前記受信強度測定部が測定する前記アンテナの受信強度に基づいて、前記方位角方向回転部が前記アンテナに前記通信衛星を追尾させるようにする通信衛星追尾処理を実行する通信衛星追尾部と、前記通信衛星追尾部が前記通信衛星追尾処理を実行している間に、前記通信衛星追尾部が前記方位角方向回転部に指令する前記アンテナの方位角方向の回転速度について時間平均を算出する指令時間平均算出部と、前記通信衛星追尾部が前記通信衛星追尾処理を実行している間に、前記角速度センサが測定した前記アンテナの方位角方向の回転速度について時間平均を算出する測定時間平均算出部と、前記測定時間平均算出部が算出した時間平均から前記指令時間平均算出部が算出した時間平均を減算し、前記角速度センサのオフセットを算出するオフセット算出部と、前記角速度センサが測定した前記アンテナの方位角方向の回転速度から前記オフセット算出部が算出した前記角速度センサのオフセットを減算した値が０に近づくように、前記方位角方向回転部が前記アンテナを方位角方向に回転させるようにするオフセット補償部と、を備えることを特徴とする通信衛星追尾装置である。 Specifically, the present invention includes an antenna that performs communication processing with a communication satellite, an azimuth direction rotation unit that rotates the antenna in an azimuth direction, and a reception strength measurement unit that measures the reception strength of the antenna. An angular velocity sensor fixed to the antenna and measuring the rotational speed of the antenna in the azimuth direction, and the azimuth direction rotation unit on the antenna based on the reception strength of the antenna measured by the reception strength measurement unit. A communication satellite tracking unit that performs a communication satellite tracking process for tracking the communication satellite, and the communication satellite tracking unit performs the communication satellite tracking process while the communication satellite tracking unit performs the communication satellite tracking process. A command time average calculation unit that calculates a time average for the rotation speed in the azimuth direction of the antenna commanded to the direction rotation unit, and the communication satellite tracking unit performs the communication satellite tracking process. During the measurement, the measurement time average calculation unit that calculates the time average for the rotational speed in the azimuth direction of the antenna measured by the angular velocity sensor, and the command time average from the time average calculated by the measurement time average calculation unit An offset calculation unit that calculates an offset of the angular velocity sensor by subtracting a time average calculated by the calculation unit, and the angular velocity sensor calculated by the offset calculation unit from the rotational speed in the azimuth direction of the antenna measured by the angular velocity sensor And an offset compensation unit that causes the azimuth direction rotation unit to rotate the antenna in the azimuth direction so that a value obtained by subtracting the offset of 0 approaches 0. A communication satellite tracking device, comprising: .
この構成によれば、角速度センサの０点のオフセットを補償することにより、アンテナの回転角度の制御を精密かつ高速に行うことができる。そして、通常の場合には、角速度測定に基づく回転角度制御を行えばよく、オフセット算出の場合には、角速度測定及び受信強度測定をハイブリッドで行えばよい。ここで、角速度センサの０点のオフセットが十分に補償されていれば、オフセット算出を頻繁に行う必要はない。そして、オフセット算出を行うときでも、アンテナの方向のスイープを広範囲で行う必要はなく、受信強度測定の時間を長くしてもかまわないため、受信強度測定の精度を高くすることができるとともに、オフセット算出の精度を高くすることができる。 According to this configuration, it is possible to precisely and rapidly control the rotation angle of the antenna by compensating for the offset of the zero point of the angular velocity sensor. In normal cases, rotation angle control based on angular velocity measurement may be performed, and in offset calculation, angular velocity measurement and reception intensity measurement may be performed in a hybrid manner. Here, if the offset at the zero point of the angular velocity sensor is sufficiently compensated, it is not necessary to frequently calculate the offset. And even when performing the offset calculation, it is not necessary to sweep the antenna direction over a wide range, and the reception strength measurement time may be extended, so that the accuracy of the reception strength measurement can be increased and the offset can be increased. The calculation accuracy can be increased.
また、本発明は、前記通信衛星追尾部は、前記通信衛星追尾装置が方位角方向に略直進しているとき、前記通信衛星追尾処理を実行することを特徴とする通信衛星追尾装置である。 Further, the present invention is the communication satellite tracking device, wherein the communication satellite tracking unit executes the communication satellite tracking process when the communication satellite tracking device is traveling substantially straight in the azimuth direction.
この構成によれば、角速度センサの出力に基づくアンテナの回転速度の測定値は、移動体の方位角方向の旋回の影響をほとんど受けておらず、角速度センサの０点のオフセットの影響しか受けない。よって、より効果的に角速度センサの０点のオフセットを補償することができ、アンテナの回転角度の制御を精密かつ高速に行うことができる。 According to this configuration, the measured value of the rotational speed of the antenna based on the output of the angular velocity sensor is hardly influenced by the turning of the moving body in the azimuth direction, and is only influenced by the offset of the zero point of the angular velocity sensor. . Therefore, the offset of the zero point of the angular velocity sensor can be compensated more effectively, and the rotation angle of the antenna can be controlled accurately and at high speed.
また、本発明は、前記通信衛星追尾部は、前記受信強度測定部が測定する前記アンテナの受信強度が最大となるように、前記方位角方向回転部が前記アンテナを方位角方向に回転させるようにすることを特徴とする通信衛星追尾装置である。 In the present invention, the communication satellite tracking unit may cause the azimuth direction rotation unit to rotate the antenna in the azimuth direction so that the reception intensity of the antenna measured by the reception intensity measurement unit is maximized. A communication satellite tracking device characterized in that
この構成によれば、左右系統のアンテナにおける受信強度の差分が０になるように、アンテナの回転角度を制御するビームスイッチ方式を採用することなく、１系統のアンテナにおける受信強度が最大強度となるように、アンテナの回転角度を制御するステップトラック方式を採用する。ここで、ビームスイッチ方式では、２系統の受信回路が必要であり、異なる受信回路の間の位相誤差や振幅誤差を考慮する必要があるが、ステップトラック方式では、１系統の受信回路しか必要でなく、異なる受信回路の間の位相誤差や振幅誤差を考慮する必要がない。よって、より効果的に角速度センサの０点のオフセットを補償することができ、アンテナの回転角度の制御を精密かつ高速に行うことができる。 According to this configuration, the reception intensity at the single antenna becomes the maximum without adopting the beam switch method for controlling the rotation angle of the antenna so that the difference between the reception intensity at the left and right antennas becomes zero. As described above, a step track method for controlling the rotation angle of the antenna is adopted. Here, the beam switch method requires two systems of receiving circuits, and it is necessary to consider the phase error and amplitude error between different receiving circuits, but the step track method requires only one system of receiving circuits. Therefore, there is no need to consider the phase error and amplitude error between different receiving circuits. Therefore, the offset of the zero point of the angular velocity sensor can be compensated more effectively, and the rotation angle of the antenna can be controlled accurately and at high speed.
本発明は、角速度センサの０点のオフセットを補償することにより、アンテナの回転角度の制御を精密かつ高速に行うことができる。 According to the present invention, the offset of the zero point of the angular velocity sensor can be compensated for, so that the rotation angle of the antenna can be controlled accurately and at high speed.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
通信衛星追尾装置の構成を図１に示す。通信衛星追尾装置Ｓは、アンテナ１、方位角方向回転部２、受信強度測定部３、通信衛星追尾部４、角速度センサ５、オフセット補償部６、指令時間平均算出部７、測定時間平均算出部８及びオフセット算出部９から構成される。方位角方向とは、水平方向であり、具体的には東西南北等の方向である。ここで、図１は、機能的な構成を示すのであって、物理的な配置を示すわけではない。
The configuration of the communication satellite tracking device is shown in FIG. The communication satellite tracking device S includes an
アンテナ１は、通信衛星との通信処理を実行する。方位角方向回転部２は、アンテナ１を方位角方向（アジマス方向）に回転させる。不図示の仰角方向回転部は、アンテナ１を仰角方向（エレベーション方向）に回転させる。アンテナ１の回転角度の制御は、受信強度測定部３及び通信衛星追尾部４を利用して、受信強度測定に基づいて行うことができるとともに、角速度センサ５及びオフセット補償部６を利用して、角速度測定に基づいて行うことができる。
The
まず、受信強度測定に基づくアンテナ１の回転角度の制御について説明する。受信強度測定部３は、アンテナ１の受信強度を測定する。受信強度測定部３は、ステップトラック方式やビームスイッチ方式やその他の方式を採用することができる。通信衛星追尾部４は、受信強度測定部３が測定するアンテナ１の受信強度に基づいて、方位角方向回転部２がアンテナ１に通信衛星を追尾させるようにする通信衛星追尾処理を実行する。
First, control of the rotation angle of the
ビームスイッチ方式では、通信衛星追尾部４は、左右系統のアンテナ１における受信強度の差分が０になるように、アンテナ１の回転角度を制御する。しかし、２系統の受信回路が必要であり、異なる受信回路の間の位相誤差や振幅誤差を考慮する必要がある。
In the beam switch method, the communication satellite tracking unit 4 controls the rotation angle of the
ステップトラック方式では、通信衛星追尾部４は、１系統のアンテナ１における受信強度が最大強度となるように、アンテナ１の回転角度を制御する。そして、１系統の受信回路しか必要でなく、異なる受信回路の間の位相誤差や振幅誤差を考慮する必要がない。
In the step track method, the communication satellite tracking unit 4 controls the rotation angle of the
そこで、本実施形態では、受信強度測定部３は、ステップトラック方式を採用している。よって、アンテナ１の回転角度の制御を精密に行うことができる。しかし、変形例として、受信強度測定部３は、ビームスイッチ方式やその他の方式を採用してもよい。
Therefore, in the present embodiment, the reception
次に、角速度測定に基づくアンテナ１の回転角度の制御について説明する。角速度センサ５は、アンテナ１に固定され、アンテナ１の方位角方向の回転速度を測定する。角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転軸上や回転台座に固定することができる。オフセット補償部６は、オフセット補償されたアンテナ１の方位角方向の回転速度が０に近づくように、方位角方向回転部２がアンテナ１を方位角方向に回転させるようにする。
Next, control of the rotation angle of the
通常の場合には、角速度測定に基づく回転角度制御を行う。よって、オフセット算出の前後に関わらず、アンテナ１の回転角度の制御を高速に行うことができる。オフセット算出の場合には、角速度測定及び受信強度測定をハイブリッドで行う。よって、オフセット算出の後には、アンテナ１の回転角度の制御を精密かつ高速に行うことができる。
In a normal case, rotation angle control based on angular velocity measurement is performed. Therefore, the rotation angle of the
次に、オフセット算出処理の概要を説明する。指令時間平均算出部７は、通信衛星追尾部４が通信衛星追尾処理を実行している間に、通信衛星追尾部４が方位角方向回転部２に指令するアンテナ１の方位角方向の回転速度について時間平均を算出する。ここで、指令時間平均算出部７が算出した時間平均は、受信強度測定に基づく回転角度制御の実行期間における、角速度センサ５の０点のオフセットの影響を受けていない、回転速度の時間平均である。測定時間平均算出部８は、通信衛星追尾部４が通信衛星追尾処理を実行している間に、角速度センサ５が測定したアンテナ１の方位角方向の回転速度について時間平均を算出する。ここで、測定時間平均算出部８が算出した時間平均は、受信強度測定に基づく回転角度制御の実行期間における、角速度センサ５の０点のオフセットの影響を受けている、回転速度の時間平均である。
Next, an outline of the offset calculation process will be described. The command time average calculation unit 7 rotates the azimuth direction rotation speed of the
オフセット算出部９は、測定時間平均算出部８が算出した時間平均から指令時間平均算出部７が算出した時間平均を減算し、角速度センサ５の０点のオフセットを算出する。オフセット補償部６は、角速度センサ５が測定したアンテナ１の方位角方向の回転速度からオフセット算出部９が算出した角速度センサ５の０点のオフセットを減算した値が０に近づくように、方位角方向回転部２がアンテナ１を方位角方向に回転させるようにする。
The offset calculation unit 9 subtracts the time average calculated by the command time average calculation unit 7 from the time average calculated by the measurement time average calculation unit 8 to calculate an offset of 0 of the
次に、オフセット算出処理の詳細を説明する。オフセット算出時における受信強度測定部の処理を図２に示す。オフセット算出時における角速度センサの処理を図３に示す。図３では、太い実線は、通信衛星追尾部４が方位角方向回転部２に指令するアンテナ１の方位角方向の回転速度を示し、太い破線は、角速度センサ５が出力するアンテナ１の方位角方向の回転速度を示す。
Next, details of the offset calculation process will be described. FIG. 2 shows the processing of the reception intensity measurement unit at the time of offset calculation. The processing of the angular velocity sensor at the time of offset calculation is shown in FIG. In FIG. 3, the thick solid line indicates the rotational speed in the azimuth direction of the
図２に示したように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ０に固定し、受信強度測定部３は、アンテナ１の受信強度を測定する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の固定状態における０を方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットであるΔωを出力している。
As shown in FIG. 2, from time t 0 to time t 1 , the communication satellite tracking unit 4 fixes the rotation angle in the azimuth direction of the
図２に示したように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ０からθ１へと正の方向に変更する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の正の方向の回転状態におけるωを方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットを含むω＋Δωを出力している。
As shown in FIG. 2, from time t 1 to time t 2 , the communication satellite tracking unit 4 changes the rotation angle in the azimuth direction of the
図２に示したように、時刻ｔ２から時刻ｔ３までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ１に固定し、受信強度測定部３は、アンテナ１の受信強度を測定する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の固定状態における０を方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットであるΔωを出力している。
As shown in FIG. 2, from time t 2 to time t 3 , the communication satellite tracking unit 4 fixes the rotation angle in the azimuth direction of the
図２に示したように、アンテナ１の受信強度は、アンテナ１の方位角方向の回転角度がθ１であるときには、アンテナ１の方位角方向の回転角度がθ０であるときより、高くなっている。そこで、図２に示したように、時刻ｔ３から時刻ｔ４までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ１からθ２へと正の方向に変更する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の正の方向の回転状態におけるωを方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットを含むω＋Δωを出力している。
As shown in FIG. 2, the reception intensity of the
図２に示したように、時刻ｔ４から時刻ｔ５までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ２に固定し、受信強度測定部３は、アンテナ１の受信強度を測定する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の固定状態における０を方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットであるΔωを出力している。
As shown in FIG. 2, from time t 4 to time t 5 , the communication satellite tracking unit 4 fixes the rotation angle in the azimuth direction of the
図２に示したように、アンテナ１の受信強度は、アンテナ１の方位角方向の回転角度がθ２であるときには、アンテナ１の方位角方向の回転角度がθ１であるときより、高くなっている。そこで、図２に示したように、時刻ｔ５から時刻ｔ６までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ２からθ３へと正の方向に変更する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の正の方向の回転状態におけるωを方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットを含むω＋Δωを出力している。
As shown in FIG. 2, the reception intensity of the
図２に示したように、時刻ｔ６から時刻ｔ７までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ３に固定し、受信強度測定部３は、アンテナ１の受信強度を測定する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の固定状態における０を方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットであるΔωを出力している。
As shown in FIG. 2, from time t 6 to time t 7 , the communication satellite tracking unit 4 fixes the rotation angle in the azimuth direction of the
図２に示したように、アンテナ１の受信強度は、アンテナ１の方位角方向の回転角度がθ３であるときには、アンテナ１の方位角方向の回転角度がθ２であるときより、低くなっている。そこで、図２に示したように、時刻ｔ７から時刻ｔ８までにおいて、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転角度をθ３からθ２へと負の方向に変更する。図３に示したように、通信衛星追尾部４は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、アンテナ１の負の方向の回転状態における−ωを方位角方向回転部２に指令しているが、角速度センサ５は、アンテナ１の方位角方向の回転速度として、０点のオフセットを含む−ω＋Δωを出力している。
As shown in FIG. 2, the reception intensity of the
図２、３に示したように、時刻ｔ８において、受信強度測定に基づく回転角度制御を終了する。指令時間平均算出部７は、時刻ｔ０から時刻ｔ８までにおいて、通信衛星追尾部４が方位角方向回転部２に指令するアンテナ１の方位角方向の回転速度について時間平均を算出する。測定時間平均算出部８は、時刻ｔ０から時刻ｔ８までにおいて、角速度センサ５が測定したアンテナ１の方位角方向の回転速度について時間平均を算出する。オフセット算出部９は、測定時間平均算出部８が算出した時間平均から指令時間平均算出部７が算出した時間平均を減算し、角速度センサ５の０点のオフセットを算出する。
As shown in FIGS. 2 and 3, at time t 8 , the rotation angle control based on the reception intensity measurement is terminated. The command time average calculation unit 7 calculates a time average for the rotation speed in the azimuth direction of the
ここで、各回のアンテナ１の回転時間はそれぞれ等しいとして、各回の受信強度の測定時間はそれぞれ等しいとして、１回のアンテナ１の回転時間及び１回の受信強度の測定時間は等しいとして、ｔ１−ｔ０＝ｔ２−ｔ１＝ｔ３−ｔ２＝ｔ４−ｔ３＝ｔ５−ｔ４＝ｔ６−ｔ５＝ｔ７−ｔ６＝ｔ８−ｔ７＝Δｔとおく。
Here, with the respective rotation time of each round of the
指令時間平均算出部７が算出した時間平均は、＜ω＞出力＝｛０・Δｔ＋ωΔｔ＋０・Δｔ＋ωΔｔ＋０・Δｔ＋ωΔｔ＋０・Δｔ＋（−ω）Δｔ｝／（８Δｔ）＝（θ２−θ０）／（８Δｔ）＝ω／４となる。測定時間平均算出部８が算出した時間平均は、＜ω＞測定＝｛ΔωΔｔ＋（ω＋Δω）Δｔ＋ΔωΔｔ＋（ω＋Δω）Δｔ＋ΔωΔｔ＋（ω＋Δω）Δｔ＋ΔωΔｔ＋（−ω＋Δω）Δｔ｝／（８Δｔ）＝ω／４＋Δωとなる。オフセット算出部９が算出した結果は、＜ω＞測定−＜ω＞出力＝（ω／４＋Δω）−ω／４＝Δωとなり、角速度センサ５の０点のオフセットとなる。
The time average calculated by the command time average calculation unit 7 is: <ω> output = {0 · Δt + ωΔt + 0 · Δt + ωΔt + 0 · Δt + ωΔt + 0 · Δt + (− ω) Δt} / (8Δt) = (θ 2 −θ 0 ) / (8Δt) = Ω / 4. The time average calculated by the measurement time average calculation unit 8 is <ω> measurement = {ΔωΔt + (ω + Δω) Δt + ΔωΔt + (ω + Δω) Δt + ΔωΔt + (ω + Δω) Δt + ΔωΔt + (− ω + Δω) Δt} / (8Δt) = ω / 4 + Δω. The result calculated by the offset calculation unit 9 is <ω> measurement− <ω> output = (ω / 4 + Δω) −ω / 4 = Δω, which is an offset of the zero point of the
ここで、角速度センサ５の０点のオフセットが十分に補償されていれば、オフセット算出を頻繁に行う必要はない。そして、オフセット算出を行うときでも、アンテナ１の方向のスイープ（図２ではθ０で開始してθ３で折り返しθ２で終了する）を広範囲で行う必要はなく、受信強度測定の時間Δｔを長くしてもかまわないため、受信強度測定の精度を高くすることができるとともに、オフセット算出の精度を高くすることができる。
Here, if the offset of the zero point of the
なお、通信衛星追尾部４は、移動体が方位角方向に略直進しているとき、通信衛星追尾処理を実行してもよい。このとき、角速度センサ５の出力に基づくアンテナ１の回転速度の測定値は、移動体の方位角方向の旋回の影響をほとんど受けておらず、角速度センサ５の０点のオフセットの影響しか受けない。よって、より効果的に角速度センサ５の０点のオフセットを補償することができ、アンテナ１の回転角度の制御を精密かつ高速に行うことができる。
Note that the communication satellite tracking unit 4 may execute the communication satellite tracking process when the moving body travels substantially straight in the azimuth direction. At this time, the measured value of the rotational speed of the
ここで、「移動体が方位角方向に略直進している状態」は、移動体が方位角方向に真に直進している状態を含むとともに、移動体が方位角方向に若干旋回している状態であるが、オフセット算出の精度をユーザにとって必要である精度に維持することができる程度に、移動体が方位角方向にほぼ直進している状態を含む。 Here, “the state in which the moving body is moving substantially straight in the azimuth direction” includes a state in which the moving body is moving straight in the azimuth direction, and the moving body is slightly turning in the azimuth direction. This state includes a state in which the moving body is traveling substantially straight in the azimuth direction to such an extent that the offset calculation accuracy can be maintained at the accuracy required for the user.
本発明に係る通信衛星追尾装置は、ジャイロコンパスが利用されるか利用されないかに関わらず、船舶や車両などの移動体に搭載して適用することができる。 The communication satellite tracking device according to the present invention can be mounted and applied to a moving body such as a ship or a vehicle regardless of whether a gyrocompass is used or not.
Ｓ：通信衛星追尾装置
１：アンテナ
２：方位角方向回転部
３：受信強度測定部
４：通信衛星追尾部
５：角速度センサ
６：オフセット補償部
７：指令時間平均算出部
８：測定時間平均算出部
９：オフセット算出部
S: Communication satellite tracking device 1: Antenna 2: Azimuth angle rotation unit 3: Receive strength measurement unit 4: Communication satellite tracking unit 5: Angular velocity sensor 6: Offset compensation unit 7: Command time average calculation unit 8: Measurement time average calculation Unit 9: Offset calculation unit
Claims (3)
前記アンテナを方位角方向に回転させる方位角方向回転部と、
前記アンテナの受信強度を測定する受信強度測定部と、
前記アンテナに固定され、前記アンテナの方位角方向の回転速度を測定する角速度センサと、
前記受信強度測定部が測定する前記アンテナの受信強度に基づいて、前記方位角方向回転部が前記アンテナに前記通信衛星を追尾させるようにする通信衛星追尾処理を実行する通信衛星追尾部と、
前記通信衛星追尾部が前記通信衛星追尾処理を実行している間に、前記通信衛星追尾部が前記方位角方向回転部に指令する前記アンテナの方位角方向の回転速度について時間平均を算出する指令時間平均算出部と、
前記通信衛星追尾部が前記通信衛星追尾処理を実行している間に、前記角速度センサが測定した前記アンテナの方位角方向の回転速度について時間平均を算出する測定時間平均算出部と、
前記測定時間平均算出部が算出した時間平均から前記指令時間平均算出部が算出した時間平均を減算し、前記角速度センサのオフセットを算出するオフセット算出部と、
前記角速度センサが測定した前記アンテナの方位角方向の回転速度から前記オフセット算出部が算出した前記角速度センサのオフセットを減算した値が０に近づくように、前記方位角方向回転部が前記アンテナを方位角方向に回転させるようにするオフセット補償部と、
を備えることを特徴とする通信衛星追尾装置。 An antenna for executing communication processing with a communication satellite;
An azimuth direction rotation unit that rotates the antenna in the azimuth direction;
A reception strength measuring unit for measuring the reception strength of the antenna;
An angular velocity sensor fixed to the antenna and measuring a rotational speed in the azimuth direction of the antenna;
A communication satellite tracking unit that executes a communication satellite tracking process for causing the antenna to track the communication satellite based on the reception intensity of the antenna measured by the reception intensity measurement unit;
A command for calculating a time average for the rotation speed in the azimuth direction of the antenna that the communication satellite tracking unit commands the azimuth direction rotation unit while the communication satellite tracking unit executes the communication satellite tracking process A time average calculation unit;
While the communication satellite tracking unit is executing the communication satellite tracking process, a measurement time average calculation unit that calculates a time average for the rotational speed in the azimuth direction of the antenna measured by the angular velocity sensor;
An offset calculation unit that subtracts the time average calculated by the command time average calculation unit from the time average calculated by the measurement time average calculation unit, and calculates an offset of the angular velocity sensor;
The azimuth direction rotation unit azimuths the antenna so that the value obtained by subtracting the offset of the angular velocity sensor calculated by the offset calculation unit from the rotation speed in the azimuth direction of the antenna measured by the angular velocity sensor approaches 0. An offset compensator that rotates in the angular direction;
A communication satellite tracking device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012250396A JP5992804B2 (en) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | Communication satellite tracking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012250396A JP5992804B2 (en) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | Communication satellite tracking device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014099759A true JP2014099759A (en) | 2014-05-29 |
| JP5992804B2 JP5992804B2 (en) | 2016-09-14 |
Family
ID=50941432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012250396A Active JP5992804B2 (en) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | Communication satellite tracking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5992804B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10031206B1 (en) | 2017-08-08 | 2018-07-24 | Agency For Defence Development | Calibration method of sensor of a satellite antenna |
| CN110319850B (en) * | 2018-03-30 | 2021-03-16 | 阿里巴巴（中国）有限公司 | Method and device for acquiring zero offset of gyroscope |
| CN108508924B (en) * | 2018-04-03 | 2021-06-04 | 北京爱科迪通信技术股份有限公司 | Motion control limiting method for motion control limiting device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888510A (en) * | 1994-07-22 | 1996-04-02 | Japan Radio Co Ltd | Tracking array antenna system |
| JPH08271604A (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Tracking antenna device |
| JPH1038992A (en) * | 1996-07-22 | 1998-02-13 | Nec Corp | Antenna tracking controller and method therefor |
| JP2001330454A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Sony Corp | Apparatus for correcting angular velocity sensor, automobile navigation system, method for calculating angular velocity, and storage medium |
| JP2009212975A (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | Antenna system and control method of antenna |
| JP2009294979A (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Mitsutoyo Corp | Control device |
-
2012
- 2012-11-14 JP JP2012250396A patent/JP5992804B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888510A (en) * | 1994-07-22 | 1996-04-02 | Japan Radio Co Ltd | Tracking array antenna system |
| JPH08271604A (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Tracking antenna device |
| JPH1038992A (en) * | 1996-07-22 | 1998-02-13 | Nec Corp | Antenna tracking controller and method therefor |
| JP2001330454A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Sony Corp | Apparatus for correcting angular velocity sensor, automobile navigation system, method for calculating angular velocity, and storage medium |
| JP2009212975A (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Toshiba Corp | Antenna system and control method of antenna |
| JP2009294979A (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Mitsutoyo Corp | Control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5992804B2 (en) | 2016-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6008124B2 (en) | Vehicle orientation detection method and vehicle orientation detection device | |
| JP5643334B2 (en) | Angular velocity detection device, angular velocity detection method, moving state detection device, and navigation device | |
| JP2010112854A (en) | Navigation device for pedestrian, and moving direction detection method in the navigation device for pedestrian | |
| CN111801596A (en) | Method and device for determining a correction information for a vehicle antenna | |
| JP5992804B2 (en) | Communication satellite tracking device | |
| CN111051911B (en) | Control device | |
| WO2016117192A1 (en) | Train location detection device | |
| JP6207792B2 (en) | Moving distance measuring device | |
| KR101502551B1 (en) | Apparatus for tracking target bsed on hybrid technique | |
| KR20130135739A (en) | Apparatus of eliminating spoofing singnal for satellite navigation signal and method thereof | |
| JP5365606B2 (en) | Angular velocity sensor correction apparatus and angular velocity sensor correction method | |
| KR101673556B1 (en) | Apparatus and method for calibration of deviation of geomagnetic sensor | |
| WO2017211177A1 (en) | Azimuth measurement device, antenna, azimuth measurement system, and measurement method | |
| KR101925570B1 (en) | Method and apparatus for providing target tracing in antenna system | |
| JP5180447B2 (en) | Carrier phase relative positioning apparatus and method | |
| CN102648392A (en) | A method of determining heading by turning an inertial device | |
| JP2011203027A (en) | Satellite research system | |
| WO2016009900A1 (en) | Wobble-type dynamometer system and method of controlling same | |
| JP4963429B2 (en) | Tracking antenna device, attitude angle estimation method and program thereof | |
| JP2015059805A (en) | Orientation measurement instrument | |
| JP2010245726A (en) | Directional antenna device | |
| JP2012225769A (en) | Positioning system | |
| JP2010136083A (en) | Train location detecting system and mobile radio apparatus | |
| CN103557842B (en) | The efficient installation system of surveying instrument under multifunctional water | |
| KR101771469B1 (en) | Calibration method of sensor of a satellite antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151105 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160812 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160816 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160818 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5992804 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |