JP2560475B2 - アンテナの角度検出装置 - Google Patents
アンテナの角度検出装置Info
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- JP2560475B2 JP2560475B2 JP1135919A JP13591989A JP2560475B2 JP 2560475 B2 JP2560475 B2 JP 2560475B2 JP 1135919 A JP1135919 A JP 1135919A JP 13591989 A JP13591989 A JP 13591989A JP 2560475 B2 JP2560475 B2 JP 2560475B2
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- Japan
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- angle
- antenna
- axis
- optical position
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は大型アンテナの指向角度を正確に検出する装
置に関する。
置に関する。
［従来の技術］ 電波天文やVLBI（超長基線電波干渉計）の分野では、
観測すべき電波源の周波数が上がるとともに、より微弱
な電波源を観測する要請により、アンテナの大口径化が
進行しつつある。
観測すべき電波源の周波数が上がるとともに、より微弱
な電波源を観測する要請により、アンテナの大口径化が
進行しつつある。
このようなアンテナでは、アンテナのビーム軸を精密
に電波源へ指向させる必要があり、従来の衛生通信分野
で使用されていた角度検出方式により一桁以上も精密な
角度検出法を必要としている。
に電波源へ指向させる必要があり、従来の衛生通信分野
で使用されていた角度検出方式により一桁以上も精密な
角度検出法を必要としている。
従来のAZ−ELマウントアンテナに用いられている角度
検出法を第２図に示す。AZ（方位）角度検出器3,EL（俯
仰）角度検出器４はそれぞれの回転軸に直接取付けられ
ている。
検出法を第２図に示す。AZ（方位）角度検出器3,EL（俯
仰）角度検出器４はそれぞれの回転軸に直接取付けられ
ている。
この方式では、アンテナ架台５に熱変形や自重，風圧
等の弾性変形が起って軸のねじれが発生すると、実際に
検出したい主反射鏡１の指向角度と角度検出器との間に
誤差が生ずる。特に、アンテナの口径が大きくなると架
台も大型になって誤差が増大する傾向にある。
等の弾性変形が起って軸のねじれが発生すると、実際に
検出したい主反射鏡１の指向角度と角度検出器との間に
誤差が生ずる。特に、アンテナの口径が大きくなると架
台も大型になって誤差が増大する傾向にある。
アンテナの主反射鏡１および主反射鏡支持部２を剛体
とすれば、真のアンテナ指向方向は大地から見たAZ−EL
直交点の回転方向である。しかしながら、AZ角度検出器
３は大地側に取付けられているため、架台部分がAZ方向
にねじれると誤差が発生する。一方、EL角度検出器４は
AZ−EL直交点側に取付けられているが架台がEL方向にた
わむと誤差が発生する。
とすれば、真のアンテナ指向方向は大地から見たAZ−EL
直交点の回転方向である。しかしながら、AZ角度検出器
３は大地側に取付けられているため、架台部分がAZ方向
にねじれると誤差が発生する。一方、EL角度検出器４は
AZ−EL直交点側に取付けられているが架台がEL方向にた
わむと誤差が発生する。
［解決すべき課題］ 本発明は、アンテナの口径が大きくなるような場合で
も、常に高精度の真のアンテナ指向方向を検出すること
のできるアンテナ角度検出装置の提供を目的とする。
も、常に高精度の真のアンテナ指向方向を検出すること
のできるアンテナ角度検出装置の提供を目的とする。
［課題の解決手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、AZ−ELマウント
アンテナのAZおよびEL角度検出器上にそれぞれ２セット
の光ビーム発生器と光位置検出器を設け、２セットのAZ
用光位置検出器の出力の差からAZ軸のねじれ成分を求め
るとともに、２セットのEL用光位置検出器の出力の和
と、上記AZ用光位置検出器の出力の和との差からEL軸の
ねじれ成分を求め、これら成分によって各々の軸に直結
された角度検出器からの角度信号を補正してアンテナ指
向角度を検出する構成としてある。
アンテナのAZおよびEL角度検出器上にそれぞれ２セット
の光ビーム発生器と光位置検出器を設け、２セットのAZ
用光位置検出器の出力の差からAZ軸のねじれ成分を求め
るとともに、２セットのEL用光位置検出器の出力の和
と、上記AZ用光位置検出器の出力の和との差からEL軸の
ねじれ成分を求め、これら成分によって各々の軸に直結
された角度検出器からの角度信号を補正してアンテナ指
向角度を検出する構成としてある。
［実施例］ 次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図である。
同図において、AZ角度検出器３およびEL角度検出器４
は従来と同様に各軸に直結されている。14はEL度検出器
４と同じもの、あるいはEL角度検出と同じケースのみを
有するマウントである。
は従来と同様に各軸に直結されている。14はEL度検出器
４と同じもの、あるいはEL角度検出と同じケースのみを
有するマウントである。
アンテナ架台に固定されたAZ角度検出器３の上部には
２台の光ビーム発生器６が搭載されている。これらの光
ビーム発生器６は、EL角度検出器4,14上の光位置検出器
７を照射しており、このビームの偏移を計測することで
AZ軸のねじれを検出する。
２台の光ビーム発生器６が搭載されている。これらの光
ビーム発生器６は、EL角度検出器4,14上の光位置検出器
７を照射しており、このビームの偏移を計測することで
AZ軸のねじれを検出する。
一方、EL角度検出器4,14上にも２台の光ビーム発生器
８が置かれている。これらの光ビーム発生器８は、AZ角
度検出器３上の光位置検出器９を照射して、Ｅ軸のねじ
れを検出する。
８が置かれている。これらの光ビーム発生器８は、AZ角
度検出器３上の光位置検出器９を照射して、Ｅ軸のねじ
れを検出する。
光位置検出器は第３図に示す通り、２分割光ダイオー
ドPeと差動増幅器10とで構成されている。今、光ビーム
の強度分布が第３図（ａ）に示すように釣鐘形であっ
て、２分割光ダイオードPeのそれぞれの光ダイオードPe
1,Pe2を等しく照射しているとすると、光ダイオードPe
1,Pe2の出力は第３図（ｂ）に示すようになる。すなわ
ち、光ビームの中心と２分割光ダイオードPeの中心が一
致したときに、それぞれのダイオードPe1,Pe2の出力は
最大となる。
ドPeと差動増幅器10とで構成されている。今、光ビーム
の強度分布が第３図（ａ）に示すように釣鐘形であっ
て、２分割光ダイオードPeのそれぞれの光ダイオードPe
1,Pe2を等しく照射しているとすると、光ダイオードPe
1,Pe2の出力は第３図（ｂ）に示すようになる。すなわ
ち、光ビームの中心と２分割光ダイオードPeの中心が一
致したときに、それぞれのダイオードPe1,Pe2の出力は
最大となる。
しかし、光ビームの中心と２分割光ダイオードPeの中
心がずれていると、それぞれの光ダイオードPe1,Pe2の
最大出力も異なる。
心がずれていると、それぞれの光ダイオードPe1,Pe2の
最大出力も異なる。
したがって、これら２つの光ダイオードPe1,Pe2の出
力を差動増幅器10で引算すると、第３図（ｃ）に示す通
り、その出力は光ビームが２分割光ダイオードPeの中
心、すなわち、ダイオードPe1とダイオードPe2の中間を
照射しているときにOVとなり、中間点付近では中間点か
らのずれに比例した電圧となる。この結果、この電圧に
よって光ビームの僅かな位置ずれを検出することが可能
となる。
力を差動増幅器10で引算すると、第３図（ｃ）に示す通
り、その出力は光ビームが２分割光ダイオードPeの中
心、すなわち、ダイオードPe1とダイオードPe2の中間を
照射しているときにOVとなり、中間点付近では中間点か
らのずれに比例した電圧となる。この結果、この電圧に
よって光ビームの僅かな位置ずれを検出することが可能
となる。
次に、各軸のねじれの検出法について説明する。
アンテナ架台５が変形すると、軸のまわりのねじれの
他に並行移動も発生する。本発明では光位置検出器に影
響する並行移動や対称外の軸のまわりのねじれを除去す
るために一軸につき２セットの光ビーム位置検出系を設
け、これらの出力を演算処理することで、AZおよびEL軸
のまわりの真のねじれ量を検出している。
他に並行移動も発生する。本発明では光位置検出器に影
響する並行移動や対称外の軸のまわりのねじれを除去す
るために一軸につき２セットの光ビーム位置検出系を設
け、これらの出力を演算処理することで、AZおよびEL軸
のまわりの真のねじれ量を検出している。
AZ−EL直交点に第４図に示す座標を仮定する。すなわ
ち、EL軸方向をX,AZ軸方向をZ,これらと直交した方向を
Y,さらに各軸まわりのねじれをα，β，γとする。ま
た、各光位置検出器７および９の２分割光ダイオードPe
は、各角度検出器3,4,14上において、それぞれAZ軸およ
びEL軸よりＹ方向にずれた位置に設置してあり、また、
各光ダイオードPeの直前に円筒レンズを置くことで、Ｙ
軸方向のビーム偏移にのみ感知する構造にしてある。
ち、EL軸方向をX,AZ軸方向をZ,これらと直交した方向を
Y,さらに各軸まわりのねじれをα，β，γとする。ま
た、各光位置検出器７および９の２分割光ダイオードPe
は、各角度検出器3,4,14上において、それぞれAZ軸およ
びEL軸よりＹ方向にずれた位置に設置してあり、また、
各光ダイオードPeの直前に円筒レンズを置くことで、Ｙ
軸方向のビーム偏移にのみ感知する構造にしてある。
すなわち、このように各２分割光ダイオードPeが設置
されると、AZ軸用の光位置検出器は、AZ軸のねじれ成分
γとＹ方向の平行移動のみに感知する。すなわち、第１
図の左側に設置された光位置検出器７の出力をVA1,右側
に設置された光位置検出器７の出力をVA2すれば、それ
ぞれの出力は VA1＝VAγ＋VAy ……（１） VA2＝−VAγ＋VAy ……（２） となる。
されると、AZ軸用の光位置検出器は、AZ軸のねじれ成分
γとＹ方向の平行移動のみに感知する。すなわち、第１
図の左側に設置された光位置検出器７の出力をVA1,右側
に設置された光位置検出器７の出力をVA2すれば、それ
ぞれの出力は VA1＝VAγ＋VAy ……（１） VA2＝−VAγ＋VAy ……（２） となる。
ここで、VAγ,VAyはそれぞれγ方向,Y方向への変異に
よる出力成分である。
よる出力成分である。
従って、必要なγ方向の成分、すなわちVA2のみを取
出すためには VAZ＝VA1−VA2＝2VAγ ……（３） の演算処理をすればよい。
出すためには VAZ＝VA1−VA2＝2VAγ ……（３） の演算処理をすればよい。
次に、EL軸用の光位置検出器９は、EL軸のねじれ成分
αとＹ方向のへ平行移動およびAZ軸のねじれ成分γにの
み感知する。すなわち、光位置検出器９の左右に設置さ
れた検出器の出力をそれぞれVE1,VE2とすれば VE1＝VEα＋VEy＋VEγ ……（４） VE2＝VEα＋VEy−VEγ ……（５） ここで、VEα,VEy,VEγはそれぞれα方向,Y方向，γ
方向への偏移によるEL軸用光位置検出器への出力成分で
ある。（４），（５）式の電圧を加算すると、 VEL′＝２（VEα＋VEy） ……（６） となって、γ方向成分は除去できるがＹ方向の並行移動
成分は除去できない。そこで（１），（２）式の加算値
よりＹ方向の成分のみ Vy＝2VAy ……（７） を求めておき、適当な比例定数Ｋを掛けて差引けばα成
分のみを抽出できる。
αとＹ方向のへ平行移動およびAZ軸のねじれ成分γにの
み感知する。すなわち、光位置検出器９の左右に設置さ
れた検出器の出力をそれぞれVE1,VE2とすれば VE1＝VEα＋VEy＋VEγ ……（４） VE2＝VEα＋VEy−VEγ ……（５） ここで、VEα,VEy,VEγはそれぞれα方向,Y方向，γ
方向への偏移によるEL軸用光位置検出器への出力成分で
ある。（４），（５）式の電圧を加算すると、 VEL′＝２（VEα＋VEy） ……（６） となって、γ方向成分は除去できるがＹ方向の並行移動
成分は除去できない。そこで（１），（２）式の加算値
よりＹ方向の成分のみ Vy＝2VAy ……（７） を求めておき、適当な比例定数Ｋを掛けて差引けばα成
分のみを抽出できる。
VEL＝VEL′−KVy＝2VEα ……（８） 以上の演算を実行する回路例の一実施例を第５図に示
す。
す。
演算増幅器の回路で、AZ、EL軸のねじれ成分に比例し
た出力（電圧）VAZ,VELを求めた後、この出力VAZ,VELを
A/D変換器11,11によってディジタル量に変換する。次い
で、A/D変換器11の出力を、AZ,EL角度検出器3,4で得ら
れたディジタル角度信号に、ねじれ補正演算部12,12で
加減算して補正することにより、アンテナの真のAZ,EL
指向角度を求めることができる。
た出力（電圧）VAZ,VELを求めた後、この出力VAZ,VELを
A/D変換器11,11によってディジタル量に変換する。次い
で、A/D変換器11の出力を、AZ,EL角度検出器3,4で得ら
れたディジタル角度信号に、ねじれ補正演算部12,12で
加減算して補正することにより、アンテナの真のAZ,EL
指向角度を求めることができる。
上記説明では、光ダイオードの出力信号をアナログ的
に加減算しているが、ダイオード出力を直接ディジタル
量に変換した後、コンピュータ処理にて同じ演算を実施
できることは明白である。
に加減算しているが、ダイオード出力を直接ディジタル
量に変換した後、コンピュータ処理にて同じ演算を実施
できることは明白である。
なお、本発明は光ビームの直進性を利用しているの
で、光伝送路に適当なダクトを設けることによって、大
気のゆらぎ，チリ，雨等による影響を防止し、より高精
度な角度補正制度を得ることができる。
で、光伝送路に適当なダクトを設けることによって、大
気のゆらぎ，チリ，雨等による影響を防止し、より高精
度な角度補正制度を得ることができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、大型アンテナの
架台の歪みによる角度誤差が補正され、高精度の真のア
ンテナ指向を検出することができる。
架台の歪みによる角度誤差が補正され、高精度の真のア
ンテナ指向を検出することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図式図、第２図は従来
のAZ−ELマウントアンテナの角度検出装置を示す図式
図、第３図は光位置検出器の原理を示す図、第４図はア
ンテナの歪みの座標系を示す図、第５図は本発明に係る
信号処理系の一例を示す回路図である。 1:主反射鏡、2:主反射鏡支持部 3:AZ角度検出器、4:EL角度検出器 5:アンテナ架台、6:AZ用光ビーム発生器、7:AZ用光位置
検出器 8:EL用光ビーム発生器 9:EL用光位置検出器 10:差動増幅器、11:A/D変換器 12:ねじれ補正演算部
のAZ−ELマウントアンテナの角度検出装置を示す図式
図、第３図は光位置検出器の原理を示す図、第４図はア
ンテナの歪みの座標系を示す図、第５図は本発明に係る
信号処理系の一例を示す回路図である。 1:主反射鏡、2:主反射鏡支持部 3:AZ角度検出器、4:EL角度検出器 5:アンテナ架台、6:AZ用光ビーム発生器、7:AZ用光位置
検出器 8:EL用光ビーム発生器 9:EL用光位置検出器 10:差動増幅器、11:A/D変換器 12:ねじれ補正演算部
Claims (1)
- 【請求項１】AZ−ELマウントアンテナのAZおよびEL角度
検出器上にそれぞれ２セットの光ビーム発生器と光位置
検出器を設け、 ２セットのAZ用光位置検出器の出力の差からAZ軸のねじ
れ成分を求めるとともに、２セットEL用光位置検出器の
出力の和と、上記AZ用光位置検出器の出力の和との差か
らEL軸のねじれ成分を求め、 これら成分によって各々の軸に直結された角度検出器か
らの角度信号を補正してアンテナ指向角度を検出するこ
と を特徴としたアンテナの角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135919A JP2560475B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | アンテナの角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135919A JP2560475B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | アンテナの角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH033402A JPH033402A (ja) | 1991-01-09 |
| JP2560475B2 true JP2560475B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=15162917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1135919A Expired - Fee Related JP2560475B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | アンテナの角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560475B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003315012A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 並行変位傾斜測定機、及びアンテナ装置 |
| JP2010088506A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Citizen Systems Japan Co Ltd | 生体圧迫装置及び血圧測定装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004007437A (ja) | 2002-04-12 | 2004-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP3933111B2 (ja) * | 2003-08-25 | 2007-06-20 | 三菱電機株式会社 | 望遠鏡装置 |
| JP4640091B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2011-03-02 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP4275663B2 (ja) | 2005-11-02 | 2009-06-10 | 三菱電機株式会社 | 望遠鏡システム |
| JP4536096B2 (ja) * | 2007-09-06 | 2010-09-01 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6444608A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-17 | Matsushita Electric Works Ltd | On-vehicle satellite broadcast reception system |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1135919A patent/JP2560475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003315012A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 並行変位傾斜測定機、及びアンテナ装置 |
| JP2010088506A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Citizen Systems Japan Co Ltd | 生体圧迫装置及び血圧測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH033402A (ja) | 1991-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |