JP2586385B2 - 衛星通信用アンテナ装置 - Google Patents
衛星通信用アンテナ装置Info
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- JP2586385B2 JP2586385B2 JP5187812A JP18781293A JP2586385B2 JP 2586385 B2 JP2586385 B2 JP 2586385B2 JP 5187812 A JP5187812 A JP 5187812A JP 18781293 A JP18781293 A JP 18781293A JP 2586385 B2 JP2586385 B2 JP 2586385B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両等の移動体に搭載
される追尾機能を有する衛星通信用アンテナ装置に関す
る。
される追尾機能を有する衛星通信用アンテナ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のアンテナ装置では特開平
０４−０４４４０３号公報に開示されているように３軸
ジャイロにより各方向の変動量を検出し、この検出結果
に基づき仰角、方位角を衛星方向へ制御するものや、特
開平０４−３３６８２１号公報に開示されているよう
に、仰角、方位角とも衛星からの電波を利用した自己追
尾を行い、又、衛星の見通し区間以外は、角速度センサ
ーを利用し衛星方向へ制御するものがあった。
０４−０４４４０３号公報に開示されているように３軸
ジャイロにより各方向の変動量を検出し、この検出結果
に基づき仰角、方位角を衛星方向へ制御するものや、特
開平０４−３３６８２１号公報に開示されているよう
に、仰角、方位角とも衛星からの電波を利用した自己追
尾を行い、又、衛星の見通し区間以外は、角速度センサ
ーを利用し衛星方向へ制御するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
０４−０４４４０３号公報に開示されたようなアンテナ
装置では、角速度センサの性能が、その追尾性能を決定
してしまうため、高い追尾性能を得ようとすると高性
能、高価なセンサが必要となる欠点があった。また、こ
のようなセンサを用いる例では温度等、環境変化に伴う
センサ性能変化による追尾性能の悪化が、問題となって
いる。
０４−０４４４０３号公報に開示されたようなアンテナ
装置では、角速度センサの性能が、その追尾性能を決定
してしまうため、高い追尾性能を得ようとすると高性
能、高価なセンサが必要となる欠点があった。また、こ
のようなセンサを用いる例では温度等、環境変化に伴う
センサ性能変化による追尾性能の悪化が、問題となって
いる。
【０００４】次に、特開平０４−３３６８２１号公報に
あるアンテナ装置では、衛星からの電波を利用して自己
追尾信号を生成する回路が、仰角、方位角方向に対して
それぞれに必要となり、装置構成が複雑となる欠点があ
った。また、衛星見通し区間以外では、角速度センサの
性能が制御性能を決定してしまうため、高い追尾性能を
得るためには、高性能で高価なセンサが必要となってい
た。
あるアンテナ装置では、衛星からの電波を利用して自己
追尾信号を生成する回路が、仰角、方位角方向に対して
それぞれに必要となり、装置構成が複雑となる欠点があ
った。また、衛星見通し区間以外では、角速度センサの
性能が制御性能を決定してしまうため、高い追尾性能を
得るためには、高性能で高価なセンサが必要となってい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ピー
ムパターンが方位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であ
ることを特徴とするアンテナと、移動体の動き（ピッ
チ、ロール、ヨー角）を角速度センサ等を用いて検出す
る手段と、衛星見通し区間時に、衛星からの電波を利用
した自己追尾信号を方位方向のみ出力する手段とを備
え、比較的高精度の追尾を必要とする方位方向に関して
は、角速度センサからの情報と衛星見通し区間時の自己
追尾信号とを用いてアンテナを制御し、方位方向に比べ
低精度でよい仰角方向の追尾に関しては、角速度センサ
等からの情報をもとに制御するアンテナ装置が得られ
る。
ムパターンが方位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であ
ることを特徴とするアンテナと、移動体の動き（ピッ
チ、ロール、ヨー角）を角速度センサ等を用いて検出す
る手段と、衛星見通し区間時に、衛星からの電波を利用
した自己追尾信号を方位方向のみ出力する手段とを備
え、比較的高精度の追尾を必要とする方位方向に関して
は、角速度センサからの情報と衛星見通し区間時の自己
追尾信号とを用いてアンテナを制御し、方位方向に比べ
低精度でよい仰角方向の追尾に関しては、角速度センサ
等からの情報をもとに制御するアンテナ装置が得られ
る。
【０００６】また、本発明においては、更にピッチ、ロ
ール軸に関して傾斜計を用いてその傾斜角を検出する手
段を設け、角速度センサ等からの情報と複合させ、移動
体の動きを検出する手段を有する衛星通信用アンテナ装
置が得られる。
ール軸に関して傾斜計を用いてその傾斜角を検出する手
段を設け、角速度センサ等からの情報と複合させ、移動
体の動きを検出する手段を有する衛星通信用アンテナ装
置が得られる。
【０００７】
【実施例】次に本発明を図面を参照して説明する。図１
は本発明の一実施例を示すものであり、１は本アンテナ
装置を搭載する車両であり、２は追尾のための駆動機構
を有し、ビームパターンが、方位方向に比べ、仰角方向
に広い楕円であることを特徴とするアンテナである。こ
のアンテナは図２に示される様なビームパターンを有す
れば、そのアンテナ形式は、平面アンテナ、パラボラア
ンテナ等のいずれであってもかまわない。３は、アンテ
ナ２からのＲＦ信号を受信し、また、アンテナ２へＲＦ
信号を送信するための送受信機であり、衛星捕捉時はそ
の捕捉状態を最適に保つための自己追尾信号を出力す
る。この自己追尾信号の生成方法は、モノパルス追尾、
ステップトラック追尾、（電子式）コニキャルスキャン
追尾等いずれの方法であっても本発明に適用できる。ま
た、この送受信機は衛星を捕捉中であるかどうかの信号
（衛星捕捉信号）を出力する機能を有する。捕捉の是非
は受信信号レベルやディジタル信号では同期がとれてい
るか否かの条件で判断する。４は、移動体の動きを検出
するための角速度センサであり、ピッチ、ロール、ヨー
の３軸に、振動ジャイロ、光ファイバージャイロ等角速
度を検出するセンサを設けたものである。５は、アンテ
ナ制御装置であり送受信機３からの衛星捕捉信号、自己
追尾信号、及び、角速度センサ４等から検出される信号
に基づきアンテナ駆動指令を生成する。６は、方位角
（ＡＺ）駆動部でありアンテナ制御装置５からの信号に
より、方位角方向にアンテナを駆動する。７は、仰角
（ＥＬ）駆動部でありアンテナ制御装置５からの信号に
より、仰角方向にアンテナを駆動する。また、８、９は
それぞれ方位角（ＡＺ）角度検出器、仰角（ＥＬ）角度
検出器であり、各軸のアンテナ角度を検出する。さら
に、１０は、ピッチ、ロール軸の傾斜角検出用の傾斜計
である。
は本発明の一実施例を示すものであり、１は本アンテナ
装置を搭載する車両であり、２は追尾のための駆動機構
を有し、ビームパターンが、方位方向に比べ、仰角方向
に広い楕円であることを特徴とするアンテナである。こ
のアンテナは図２に示される様なビームパターンを有す
れば、そのアンテナ形式は、平面アンテナ、パラボラア
ンテナ等のいずれであってもかまわない。３は、アンテ
ナ２からのＲＦ信号を受信し、また、アンテナ２へＲＦ
信号を送信するための送受信機であり、衛星捕捉時はそ
の捕捉状態を最適に保つための自己追尾信号を出力す
る。この自己追尾信号の生成方法は、モノパルス追尾、
ステップトラック追尾、（電子式）コニキャルスキャン
追尾等いずれの方法であっても本発明に適用できる。ま
た、この送受信機は衛星を捕捉中であるかどうかの信号
（衛星捕捉信号）を出力する機能を有する。捕捉の是非
は受信信号レベルやディジタル信号では同期がとれてい
るか否かの条件で判断する。４は、移動体の動きを検出
するための角速度センサであり、ピッチ、ロール、ヨー
の３軸に、振動ジャイロ、光ファイバージャイロ等角速
度を検出するセンサを設けたものである。５は、アンテ
ナ制御装置であり送受信機３からの衛星捕捉信号、自己
追尾信号、及び、角速度センサ４等から検出される信号
に基づきアンテナ駆動指令を生成する。６は、方位角
（ＡＺ）駆動部でありアンテナ制御装置５からの信号に
より、方位角方向にアンテナを駆動する。７は、仰角
（ＥＬ）駆動部でありアンテナ制御装置５からの信号に
より、仰角方向にアンテナを駆動する。また、８、９は
それぞれ方位角（ＡＺ）角度検出器、仰角（ＥＬ）角度
検出器であり、各軸のアンテナ角度を検出する。さら
に、１０は、ピッチ、ロール軸の傾斜角検出用の傾斜計
である。
【０００８】次に、本発明の動作を図３のフローチャー
トに基づき説明する。まず、装置起動後、角速度センサ
ー４の初期化を行う（ステップ１０１）。この初期化
は、角速度センサーの電子回路部等の安定を行い、また
は、車両の停止中など角速度が発生しない状況を利用し
て、その出力値を角速度ゼロの値としてアンテナ制御装
置５内のメモリに記憶させる。
トに基づき説明する。まず、装置起動後、角速度センサ
ー４の初期化を行う（ステップ１０１）。この初期化
は、角速度センサーの電子回路部等の安定を行い、また
は、車両の停止中など角速度が発生しない状況を利用し
て、その出力値を角速度ゼロの値としてアンテナ制御装
置５内のメモリに記憶させる。
【０００９】次に、高速でアンテナを駆動して衛星を初
期捕捉する（ステップ１０２）。この時、傾斜計１０か
らのデータを利用し、仰角方向をあらかじめ設定し、方
位方向のみサーチすることにより、初期捕捉までに要す
る時間の短縮を図ることも可能である。そして、ステッ
プ１０３において衛星捕捉の状態を送信機３から衛星捕
捉信号に基づき判断し、未捕捉の場合は、ステップ１０
２を継続実施して衛星捕捉を行い、また、初期捕捉完了
時は、ステップ１０４に制御を移し、方位方向に関して
は、自己追尾信号による自己追尾を行う。更にステップ
１０５において角速度センサー４からの情報を基に、仰
角制御を行う。
期捕捉する（ステップ１０２）。この時、傾斜計１０か
らのデータを利用し、仰角方向をあらかじめ設定し、方
位方向のみサーチすることにより、初期捕捉までに要す
る時間の短縮を図ることも可能である。そして、ステッ
プ１０３において衛星捕捉の状態を送信機３から衛星捕
捉信号に基づき判断し、未捕捉の場合は、ステップ１０
２を継続実施して衛星捕捉を行い、また、初期捕捉完了
時は、ステップ１０４に制御を移し、方位方向に関して
は、自己追尾信号による自己追尾を行う。更にステップ
１０５において角速度センサー４からの情報を基に、仰
角制御を行う。
【００１０】次に、ステップ１０６で送受信機３からの
衛星捕捉信号を取得して、ステップ１０７にて衛星捕捉
状態を判断する。そして衛星捕捉中の場合、ステップ１
０８で現在の仰角、方位角をデータ保持用メモリに格納
し、ステップ１０９にて、角速度センサーの校正を行
う。校正は、送受信機３からの自己追尾信号に基づき追
尾を行なっている間、そのアンテナの方位回転角は、移
動体の方位回転角度と一致するため、このデータをデー
タ保持用メモリに記憶させ、角速度センサ４からの情報
と比較する事で、角速度センサ出力に対する角速度の校
正テーブルを作成する事により行なう。角速度センサ４
の性能として、ドリフト成分と感度の変化が考えられる
が、ドリフトに関しては、一定時間での自己追尾による
角度変化が、直線走行又は、停車中であると判断される
程小さい時に、角速度センサの出力を積分して得られる
角度データの変化分が、自己追尾による角度変化以上で
あった場合、角速度センサは、ドリフトを生じていると
判断し、角速度センサのドリフト校正を行う。また、一
定時間での自己追尾による角度変化が、ある一定値以上
である場合、角速度センサから求めた角度と、自己追尾
による角度を比較することで、角速度センサの感度の校
正を行なうことが出来る。さらにこの時、傾斜計１０か
らのデータをデータ保持用メモリに蓄積し、角速度セン
サ４からのデータと比較することで、ピッチ、ロール方
向に関してより正確な校正が可能となる。衛星捕捉中
は、順次ステップ１０４〜ステップ１０９の動作を繰り
返す。
衛星捕捉信号を取得して、ステップ１０７にて衛星捕捉
状態を判断する。そして衛星捕捉中の場合、ステップ１
０８で現在の仰角、方位角をデータ保持用メモリに格納
し、ステップ１０９にて、角速度センサーの校正を行
う。校正は、送受信機３からの自己追尾信号に基づき追
尾を行なっている間、そのアンテナの方位回転角は、移
動体の方位回転角度と一致するため、このデータをデー
タ保持用メモリに記憶させ、角速度センサ４からの情報
と比較する事で、角速度センサ出力に対する角速度の校
正テーブルを作成する事により行なう。角速度センサ４
の性能として、ドリフト成分と感度の変化が考えられる
が、ドリフトに関しては、一定時間での自己追尾による
角度変化が、直線走行又は、停車中であると判断される
程小さい時に、角速度センサの出力を積分して得られる
角度データの変化分が、自己追尾による角度変化以上で
あった場合、角速度センサは、ドリフトを生じていると
判断し、角速度センサのドリフト校正を行う。また、一
定時間での自己追尾による角度変化が、ある一定値以上
である場合、角速度センサから求めた角度と、自己追尾
による角度を比較することで、角速度センサの感度の校
正を行なうことが出来る。さらにこの時、傾斜計１０か
らのデータをデータ保持用メモリに蓄積し、角速度セン
サ４からのデータと比較することで、ピッチ、ロール方
向に関してより正確な校正が可能となる。衛星捕捉中
は、順次ステップ１０４〜ステップ１０９の動作を繰り
返す。
【００１１】また、ステップ１０７において衛星捕捉状
態でない時は、ステップ１０９において校正された角速
度センサからの方位方向の回転情報、及びピッチ、ロー
ル方向データに基づき、方位方向、仰角方向の制御を行
なう（ステップ１１０）。さらに傾斜計１０からのデー
タにより、ピッチ、ロール方向の角速度センサーデータ
を順次校正して、仰角方向の制御を行う。そしてステッ
プ１１１でタイマをカウントし、ステップ１１２におい
てタイムアウトを検出し、タイムアウトしていないとき
は、角速度センサーによる追尾を継続する。また、タイ
ムアウトしたときは、ステップ１０２の高速サーチに戻
り再度衛星を捕捉する。
態でない時は、ステップ１０９において校正された角速
度センサからの方位方向の回転情報、及びピッチ、ロー
ル方向データに基づき、方位方向、仰角方向の制御を行
なう（ステップ１１０）。さらに傾斜計１０からのデー
タにより、ピッチ、ロール方向の角速度センサーデータ
を順次校正して、仰角方向の制御を行う。そしてステッ
プ１１１でタイマをカウントし、ステップ１１２におい
てタイムアウトを検出し、タイムアウトしていないとき
は、角速度センサーによる追尾を継続する。また、タイ
ムアウトしたときは、ステップ１０２の高速サーチに戻
り再度衛星を捕捉する。
【００１２】
【発明の効果】本発明では、以上説明した通り、ビーム
パターンが、方位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であ
るアンテナを使用し、比較的、高精度の追尾を必要とす
る方位方向に関しては、角速度センサー等からの情報
と、衛星見通し区間時の自己追尾信号を用いてアンテナ
を制御し、方位方向に比べ低精度でよい仰角方向の追尾
に関しては、角速度センサー等からの情報をもとに、制
御させることにより、自己追尾信号処理系を簡略化する
事が出来、装置の小型化を図る事が出来る。更にピッ
チ、ロール軸に関して一般に、小型軽量の傾斜計と複合
させる事で、本装置の高性能化を図る事が出来る。
パターンが、方位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であ
るアンテナを使用し、比較的、高精度の追尾を必要とす
る方位方向に関しては、角速度センサー等からの情報
と、衛星見通し区間時の自己追尾信号を用いてアンテナ
を制御し、方位方向に比べ低精度でよい仰角方向の追尾
に関しては、角速度センサー等からの情報をもとに、制
御させることにより、自己追尾信号処理系を簡略化する
事が出来、装置の小型化を図る事が出来る。更にピッ
チ、ロール軸に関して一般に、小型軽量の傾斜計と複合
させる事で、本装置の高性能化を図る事が出来る。
【図１】本発明の一実施例を示すための図である。
【図２】本発明の実施例に採用されるアンテナのアンテ
ナパターンを示す図（アンテナ等高線図）。
ナパターンを示す図（アンテナ等高線図）。
【図３】本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１ 本アンテナ装置を搭載する車両 ２ 追尾のための駆動機構を有し、ビームパターン
が、方位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であることを
特徴とするアンテナ ３ 衛星通信用送受信機 ４ 移動体の動きを検出するための角速度センサ ５ アンテナ制御装置 ６ 方位角（ＡＺ）駆動部 ７ 仰角（ＥＬ）駆動部 ８ 方位角（ＡＺ）角度検出器 ９ 仰角（ＥＬ）角度検出器 １０ 傾斜計
が、方位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であることを
特徴とするアンテナ ３ 衛星通信用送受信機 ４ 移動体の動きを検出するための角速度センサ ５ アンテナ制御装置 ６ 方位角（ＡＺ）駆動部 ７ 仰角（ＥＬ）駆動部 ８ 方位角（ＡＺ）角度検出器 ９ 仰角（ＥＬ）角度検出器 １０ 傾斜計
Claims (2)
- 【請求項１】 ビームパターンが、方位方向に比べ仰角
方向に広い楕円である移動体に搭載されたアンテナと、
移動体の動きを検出する角速度センサと、衛星からの電
波を利用した方位方向の自己追尾信号を出力する手段と
を備え、方位方向に関しては、角速度センサからの情報
と自己追尾信号とを用いてアンテナを制御し、仰角方向
の追尾に関しては、角速度センサからの情報をもとに、
制御することを特徴とした衛星通信用アンテナ装置。 - 【請求項２】 移動体に搭載されビームパターンが、方
位方向に比べ、仰角方向に広い楕円であるアンテナと、
移動体の動きを検出する角速度検出手段と、ピッチ、ロ
ール軸に関して傾斜角を検出する傾斜計と、衛星見通し
区間時に衛星からの電波を利用した方位方向の自己追尾
信号を出力する手段とを備え、方位方向に関しては、角
速度検出手段からの情報と衛星見通し区間の自己追尾信
号とを用いてアンテナを制御し、仰角方向の追尾に関し
ては、角速度検出手段からの情報と傾斜計からの情報と
をもとに制御することを特徴とした衛星通信用アンテナ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187812A JP2586385B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 衛星通信用アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187812A JP2586385B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 衛星通信用アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746021A JPH0746021A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2586385B2 true JP2586385B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16212678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187812A Expired - Fee Related JP2586385B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 衛星通信用アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586385B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5517564B2 (ja) * | 2009-10-29 | 2014-06-11 | 日本無線株式会社 | 制振装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03222503A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナビーム角度制御装置 |
| JP2727765B2 (ja) * | 1990-12-21 | 1998-03-18 | 日本電気株式会社 | アンテナ方向調整装置 |
| JP2549470B2 (ja) * | 1991-03-20 | 1996-10-30 | 日本無線株式会社 | 揺動補償型アンテナ装置 |
| JPH04336821A (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-25 | Clarion Co Ltd | 移動体の衛星受信追尾装置 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5187812A patent/JP2586385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0746021A (ja) | 1995-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961008 |
|
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