JP2958143B2

JP2958143B2 - アンテナ追尾装置

Info

Publication number: JP2958143B2
Application number: JP5706991A
Authority: JP
Inventors: 光一江口
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JPH04291183A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両、船舶等の移動体
に搭載され、衛星を追尾して受信を行うアンテナ追尾装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンテナ追尾装置は、列車における衛星
放送受信用や海事衛星通信用として知られている。すな
わち、移動体においてはその移動等により移動体本体か
ら見た衛星の方向（衛星の相対方位）が変化する。この
ため、衛星から信号を受信して移動体に積載された衛星
通信・衛星放送受信機に供給するためには、搭載に係る
移動体の移動等による方位変化をアンテナの方位制御に
よって相殺する必要がある。アンテナ追尾装置は、この
ような動作を可能とするアンテナ装置である。

【０００３】前述のように、アンテナ追尾装置の主な用
途としては、列車における衛星放送受信と、海事衛星通
信と、がある。前者においては、追尾信号は一般にモノ
パルス方式である。この方式は、追尾用の和差信号を生
成し、この和差信号を用いてアンテナを駆動する方式で
ある。このため、比較的追尾性能は良いとされる。後者
においては、ジャイロコンパス等の方位基準を発生させ
る装置を用い、その出力を利用して船舶の進路変更、旋
回による相対的な衛星方位の変化を打ち消すという方式
が採用されている。

【０００４】一方、アンテナ追尾装置を実際に使用する
にあたっては周囲に存在する山、建築物、立木等の障害
物により一時的に電波がブロッキングを受ける場合があ
る。すなわち、衛星からの電波がアンテナにより捕捉不
可能となり、アンテナが迷走してしまうという問題が生
じる。

【０００５】従来のアンテナ追尾装置においては、この
ような現象をアンテナの全周周回により検知し、車両等
の乗員に対し所定の警報を発していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに全周周回を行う構成では、警報を発するまでにアン
テナを周回させるだけの時間が必要となってしまう。こ
のような場合に、警報を迅速に発することができなけれ
ば、乗員に対して機器の故障ではないか等の余計な不安
を与えてしまうこととなり、また、装置が電話システム
に係る場合には、話相手が急に電話による通話を打ち切
ったのではないか等の余計な不安を与えてしまうことと
なる。従って、乗員に対する心理上の否定的影響を与え
てしまうこととなる。本発明は、このような問題点を解
決することを課題としてなされたものであり、アンテナ
を全周周回させることなくより迅速に乗員に対し警報を
発することが可能なアンテナ装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１は、移動体に方位軸周りに
回動可能に搭載され所定の指向性を有するアンテナと、
移動体を基準とするアンテナ方位Ａｖを検出する角度検
出手段と、検出されるアンテナ方位Ａｖが制御目標値と
一致するようアンテナを駆動する駆動制御手段と、衛星
の絶対方位Ｓｎ及び移動体方位Ｖに基づきアンテナ方位
Ａｖの制御目標値を演算する方位軸演算手段と、を備
え、移動体の移動・旋回を補償しつつ衛星を追尾するア
ンテナ追尾装置において、アンテナが好適に衛星を捕捉
していることを検出しキャリア検出信号を生成出力する
キャリア検出手段と、衛星の絶対方位Ｓｎから移動体方
位Ｖとアンテナ方位Ａｖの和を減じて追尾誤差ｅを求
め、追尾誤差ｅについて所定範囲内にあるか否かを判定
し、所定範囲内にありかつキャリア検出信号が生成され
ていない場合に電波遮蔽警報信号を生成する電波遮蔽警
報演算回路と、電波遮蔽警報信号に応じて所定の警報を
発する電波遮蔽警報手段と、を備え、障害物によりアン
テナが衛星から遮蔽された場合等に警報することを特徴
とする。

【０００８】また、本発明の請求項２は、移動体に方位
軸周りに回動可能に搭載され所定の指向性を有するアン
テナと、移動体を基準とするアンテナ方位Ａｖを検出す
る角度検出手段と、検出されるアンテナ方位Ａｖが制御
目標値と一致するようアンテナを駆動する駆動制御手段
と、アンテナが好適に衛星を捕捉していることを検出し
キャリア検出信号を生成出力するキャリア検出手段と、
少なくとも衛星を初期捕捉する際にキャリア検出信号が
得られるまでアンテナ方位Ａｖの制御目標値を漸次変化
させてアンテナを周回させるアンテナ方位探索制御回路
と、移動体方位の変化ｄＶを検出する移動体方位検出手
段と、移動体方位の変化ｄＶに応じてアンテナ方位Ａｖ
の制御目標値を逐次変更設定する方位軸演算手段と、を
備え、移動体の移動・旋回を補償しつつ衛星を追尾する
アンテナ追尾装置において、少なくともキャリア検出信
号が得られている時点での移動体方位Ｖ０を基準として
その時点の後一定期間におけるアンテナ方位の平均値の
推定量を求め衛星方位の推定値＜Ｓｖ０＞とみなし、衛
星方位の推定値＜Ｓｖ０＞と現在の移動体方位Ｖを基準
としたアンテナ方位Ａｖの差として追尾誤差＜ｅ＞を求
め、追尾誤差＜ｅ＞について所定範囲内にあるか否かを
判定し、所定範囲内にありかつキャリア検出信号が生成
されていない場合に電波遮蔽警報信号を生成する電波遮
蔽警報演算回路と、電波遮蔽警報信号に応じて所定の警
報を発する電波遮蔽警報手段と、を備え、障害物により
アンテナが衛星から遮蔽された場合等に警報することを
特徴とする。

【０００９】さらに、請求項３は、請求項１において、
アンテナが仰角軸周りに回動可能なアンテナであり、ア
ンテナ仰角を検出する仰角検出手段と、衛星仰角を入力
する衛星仰角入力手段と、を備え、駆動制御手段が、ア
ンテナ仰角が衛星仰角と一致するようアンテナを駆動
し、電波遮蔽警報演算回路が、アンテナ仰角と衛星仰角
の差が所定範囲内にあるか否かを判定し、所定範囲内に
ある場合にのみ電波遮蔽警報信号を生成することを特徴
とする。

【００１０】そして、請求項４は、請求項２において、
アンテナが仰角軸周りに回動可能なアンテナであり、ア
ンテナ仰角を検出する仰角検出手段を備え、駆動制御手
段が、アンテナ仰角が衛星仰角と一致するようアンテナ
を駆動し、電波遮蔽警報演算回路が、少なくともキャリ
ア検出信号が得られている期間におけるアンテナ仰角の
平均値を現在の衛星仰角と推定し、現在のアンテナ仰角
と推定に係る衛星仰角との差が所定範囲内にあるか否か
を判定し、所定範囲内にある場合にのみ電波遮蔽警報信
号を生成することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１においては、アンテナ方位Ａ
ｖに係る制御ループが構成されると共に、衛星の絶対方
位Ｓｎ及び移動体方位Ｖに基づくアンテナ方位Ａｖの制
御が行われる。すなわち、角度検出手段によりアンテナ
方位Ａｖが検出され、このアンテナ方位Ａｖが衛星の絶
対方位Ａｎ及び移動体方位Ｖに基づき決定される制御目
標値と一致するよう、駆動制御手段によりアンテナが方
位軸周りに駆動される。衛星の絶対方位Ｓｎは、例えば
経線を基準として表される衛星の方位であり、移動体方
位Ｖもこれと同様の基準による移動体の方位である。従
って、通常、衛星の絶対方位Ｓｎと移動体方位Ｖとの差
Ｓｎ−Ｖを求めることにより衛星の相対方位が得られ、
これを制御目標値としてアンテナを回動させれば、アン
テナが常に衛星を捕捉することとなる。これにより、移
動の移動・旋回にもかかわらず衛星が追尾されることに
なる。

【００１２】また、請求項１においては、建築物等の障
害物により衛星から到来する電波が遮蔽された場合に、
例えば移動体の乗員に対する警報が行われる。この警報
は、次のようにして行われる。まず、キャリア検出手段
により、アンテナが好適に衛星を捕捉しているか否かが
検出される。ここにキャリア検出とは所望の信号を一定
のレベルで受信できているかどうかに係る情報を得るた
めの最も一般的な手段であり、従来公知のものである。
このような手段を用い、本請求項においては、前述のよ
うな遮蔽の状況にあるか否かが判定される。

【００１３】さらに、電波遮蔽警報演算回路により、追
尾誤差ｅの演算及びその判定が行われる。追尾誤差ｅは
次のような式で求められる値である。

【００１４】ｅ＝Ｓｎ−Ｖ−Ａｖ前述のように、アンテナが衛星を理想的に捕捉している
状態においては、Ｓｎ−ＶがＡｖに一致する。従って、
上のような式で表されるｅは、追尾誤差を表す情報とな
る。電波遮蔽警報演算回路においては、この追尾誤差ｅ
について所定範囲内にあるか否かが判定される。この判
定は、衛星の捕捉を期待し得る方位をアンテナが向いて
いるか否かの判定に相当する。従って、追尾誤差ｅが所
定範囲内にある場合には、アンテナにより十分衛星の捕
捉を期待し得ると認められる。このとき、キャリア検出
信号が生成されておらず、すなわちアンテナが好適に衛
星を捕捉していない状況にあるならば、何らかの障害物
によって電波遮蔽が生じていると考えられる。電波遮蔽
警報回路演算回路においては、このような場合に電波遮
蔽警報信号が生成され、電波遮蔽警報手段に供給され
る。電波遮蔽警報手段は、この信号に応じて所定の警報
を発する。

【００１５】従って、請求項１においては、アンテナの
全周周回を行うことなく電波遮蔽が検出され、これに応
じた警報が発せられるため、迅速な警報が確保される。

【００１６】また、請求項２においては、請求項１と異
なり入力に係る情報が相対方位の変化ｄＶである。すな
わち、請求項１における衛星の絶対方位Ｓｎは例えばＧ
ＰＳ等の航法装置から、相対方位ＶはＦＧＣ等の方位セ
ンサから、それぞれ得られるものである。この請求項２
においては、このような装置を用いずレートセンサ等の
安価な移動体方位検出手段を用いた場合に、請求項１と
同様の思想により電波遮蔽警報を行う場合の構成が開示
されている。

【００１７】すなわち、請求項２においては、電波遮蔽
警報演算回路が次のような動作により電波遮蔽警報信号
を生成する。まず、電波遮蔽警報演算回路は、少なくと
もキャリア検出信号が得られている時点での移動体方位
Ｖ０を基準としてその時点の後一定期間におけるアンテ
ナ方位の平均値の推定量を求め、衛星方位の推定値＜Ｓ
ｖ０＞とみなす。この推定値＜Ｓｖ０＞は、それまでの
移動体の運行の結果に基づき衛星の存在が期待される方
位である。従って、現在の移動体方位Ｖを基準としたア
ンテナ方位Ａｖをこの推定値＜Ｓｖ０＞から減じてやれ
ば、追尾誤差＜ｅ＞が求められる。ここに、請求項１に
おける追尾誤差ｅと異なり、“＜＞”が付せられてい
るのは、この量が実際の追尾誤差を表すものではなく追
尾誤差の推定値を表すものだからである。電波遮蔽警報
演算回路は、この追尾誤差＜ｅ＞について所定範囲内に
あるか否かを判定し、所定範囲内にありかつキャリア検
出信号が生成されていない場合には電波遮蔽が生じたと
みなして電波遮蔽警報信号を生成する。なお、衛星方位
の推定値＜Ｓｖ０＞とみなされるアンテナ方位の平均値
の推定量としては、最小二乗法による最小二乗推定値移動平均法による移動平均値単純平均値等を用いることができる。

【００１８】なお、これらの平均値の求法については、
数理統計、時系列解析等の分野で公知である（例えば、
藤井光昭著「時系列解析」６章、コロナ社等を参照）。

【００１９】このように、請求項２においては、レート
センサ等の移動体方位検出手段を用いたアンテナ追尾装
置においてアンテナを全周周回させることなく電波遮蔽
が検出され、迅速な警報が確保される。

【００２０】さらに、請求項３においては、請求項１記
載のアンテナ追尾装置にアンテナの仰角方向の制御機能
が付加される。すなわち、アンテナとして方位軸周りに
加え仰角軸周りに回動可能なアンテナが採用されてお
り、仰角検出手段により検出されるアンテナ仰角及び外
部から入力される情報に基づく衛星仰角に応じ、駆動制
御手段がアンテナの仰角を駆動制御する。

【００２１】また、請求項３においては、このようにア
ンテナが二軸に回動可能なアンテナであることに鑑み、
アンテナ仰角と衛星仰角の差についても所定範囲内にあ
るか否かの判定が行われ、所定範囲内にある場合にのみ
電波遮蔽警報信号が生成される。

【００２２】このように、請求項３においては、衛星の
絶対方位Ｓｎ及び移動体方位Ｖに基づき衛星の追尾を行
うと共にアンテナを二軸制御するアンテナ追尾装置にお
いても、請求項１と同様の迅速な警報が確保される。

【００２３】そして、請求項４においては、二軸に回動
可能なアンテナを用いた装置で請求項２と同様の移動体
方位検出手段に係るアンテナの方位制御を行おうとする
場合の構成が開示されている。この請求項においては、
電波遮蔽警報演算回路により、少なくともキャリア検出
信号が得られている期間におけるアンテナ仰角の平均値
が現在の衛星仰角と推定される。このように推定された
衛星仰角と、現在のアンテナ仰角と、の差が所定範囲内
にあるか否かが判定され、所定範囲内にある場合にのみ
電波遮蔽警報信号が生成される。

【００２４】従って、請求項４においては、請求項２に
おけるアンテナを二軸に回動可能なアンテナにした場合
に、請求項２と同様の迅速な電波遮蔽警報が確保される
ことになる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。

【００２６】図１には、本発明の第１実施例に係るアン
テナ追尾装置の構成が示されている。この図に示される
ように、本実施例はアンテナ１０を備えている。アンテ
ナ１０は、所定の指向性を有するアンテナであり、例え
ば移動体の頂部に配置される。具体的には、パラボラア
ンテナ、フェーズドアレイアンテナ等があり、通常降雨
から保護するべくレドーム等に覆われた外観を有してい
る。

【００２７】また、本実施例では、アンテナ１０を方位
軸周りに回転駆動させる方位軸駆動手段１２が設けられ
ている。方位軸駆動手段１２は、方位軸を回転させるモ
ータ等の構成であり、方位軸制御手段１４によって制御
される。方位軸制御手段１４は、方位軸演算手段１６か
ら供給される制御目標値に従い、方位軸駆動手段１２に
信号を供給し、アンテナ１０の方位を制御する。

【００２８】一方、アンテナ１０の方位軸周りの角度を
検出すべくロータリエンコーダ等から構成される角度検
出手段１８が設けられている。角度検出手段１８によっ
て検出される量はアンテナ１０の方位である。この方位
は、通常、本実施例装置の搭載に係る移動体を基準とし
た方位であるため、アンテナ方位Ａｖとして表される。
アンテナ方位Ａｖは、方位軸演算手段１６に供給され、
方位軸演算手段１６はこのアンテナ方位Ａｖと制御目標
値とを比較し、アンテナ方位Ａｖが制御目標値と一致す
るよう、方位軸制御手段１４に信号を供給してアンテナ
１０の方位制御を行わせる。

【００２９】方位軸制御手段１６における制御目標値の
決定は、衛星方位演算手段２０から供給される衛星方位
Ｓｎと、移動体検出手段２２から供給される移動体方位
Ｖと、に基づき行われる。衛星方位演算手段２０は、Ｇ
ＰＳ等の航法装置から移動体の位置を取り込み、一方で
既知の衛星経度を取り込んで衛星方位Ｓｎを求める。ま
た、移動体方位検出手段２２は、ＦＧＣ（フラックスゲ
ートコンパス）等の方位センサから移動体方位を取り込
み、また、角速度センサから移動体の方位変化を取り込
んで、移動体方位Ｖを求める。方位軸演算手段１６は、
衛星方位Ｓｎ及び移動体方位Ｖに基づき、制御目標値を
決定する。

【００３０】ここで、衛星方位Ｓｎと移動体方位Ｖの関
係は、図２に示されるような関係である。衛星方位演算
手段２０によって得られる衛星方位Ｓｎは、例えば真北
Ｎを基準とした衛星Ｓの方位である。また、移動体方位
Ｖも真北Ｎを基準とした移動体Ｖの方位である。アンテ
ナ１０が、図２におけるＡのような方位を有している場
合、角度検出手段１８によって検出されるアンテナ方位
Ａｖは追尾誤差ｅを除けば衛星方位Ｓｎに一致する。方
位軸演算手段１６は、衛星方位Ｓｎから移動体方位Ｖを
減じ、この結果得られる角度をアンテナ１０の制御目標
値に設定する。本実施例においては、衛星方位演算手段
２０及び移動体方位検出手段２２から出力される衛星方
位Ｓｎ及び移動体方位Ｖに基づき、追尾誤差ｅが最小と
なるようアンテナ方位Ａｖが制御される。従って、アン
テナ１０が追尾誤差なく補正を捕捉している場合には、
Ｓｎ＝Ｖ＋Ａｖである。

【００３１】一方、この実施例においては、アンテナ１
０の受信出力を取り込む受信機２４が設けられている。
受信機２４は、アンテナ１０の出力を所定周波数のＩＦ
信号に変換し、受信レベル検出器２６及び復調器２８に
供給する。受信レベル検出器２６は、ＩＦ信号から受信
レベルを検出し、受信レベルに対して単調増加となる値
の受信レベル信号を出力する。また、復調器２８は、Ｉ
Ｆ信号を復調してキャリア検出をＰＬＬ等により実行
し、キャリアが検出されている場合にキャリア検出信号
ＣＤを出力する。これらの出力、すなわち受信レベル信
号及びキャリア検出信号ＣＤのうち、受信レベル信号
は、図示しないステップトラック制御回路に供給され、
移動体方位検出手段２２に係るステップトラック制御が
行われる。ステップトラック制御は、受信レベルが最良
となるようアンテナ１０の制御目標値を漸減漸増させる
制御であり、例えば本願出願人の先提案に係る特願平２
−２４０４１３号に開示されているため、ここでは説明
しない。また、キャリア検出信号ＣＤは、アンテナ方位
Ａｖ、衛星方位Ｓｎ、移動体方位Ｖと共に電波遮蔽警報
演算回路３０に取り込まれる。

【００３２】電波遮蔽警報演算回路３０は、電波遮蔽警
報手段３２と共に本実施例の特徴に係る構成であり、本
発明の特徴とするところの電波遮蔽警報演算を行う。

【００３３】電波遮蔽警報演算回路３０は、衛星方位Ｓ
ｎ、移動体方位Ｖ、アンテナ方位Ａｖに基づき追尾誤差
ｅを求める。すなわち、ｅ＝Ｓｎ−Ｖ−Ａｖの式に従い追尾誤差ｅを求める。さらに、電波遮蔽警報
演算回路３０は、この追尾誤差ｅが所定範囲内にあるか
否かを判定する。この範囲は、アンテナ１０の方位制御
系の制御精度等も考慮して設定されるものであり、例え
ば建築物等の障害物により衛星からの電波が短時間遮ら
れた場合にも、移動体の走行等によっては衛星が脱しな
いとみなしうる範囲である。

【００３４】電波遮蔽警報演算回路３０は、このような
判定の結果、追尾誤差ｅが所定範囲内に属していると判
断される場合には、キャリア検出信号ＣＤが生成されて
いるか否かを判定する。すなわち、キャリア検出信号Ｃ
Ｄの生成により、アンテナ１０が衛星からの電波を良好
に受信しているか否かが判定されることになる。電波遮
蔽警報演算回路３０は、追尾誤差ｅに係る条件と、キャ
リア検出信号ＣＤに係る条件と、が共に満たされた時
に、すなわち、アンテナ１０が衛星を捕捉し得る方位範
囲内にあるにもかかわらずキャリア検出信号ＣＤが形成
されている場合に、電波遮蔽警報信号を生成し、電波遮
蔽警報手段３２により移動体の乗員等に対し表示、音響
等による警報を行わせる。

【００３５】従って、本実施例においては、アンテナ１
０を全周周回することなく電波遮蔽が検出され、警報が
行われることになる。すなわち、アンテナ１０を全周周
回するのに必要な時間を待つことなく、乗員に対し警報
が発せられることになり、乗員がこれに対応した措置を
とることが可能になる。従って、より使用性の高い装置
となる。

【００３６】図３には、本発明の第２実施例に係るアン
テナ追尾装置の構成が示されている。この図に示される
実施例は、第１実施例と異なり衛星方位演算手段２０及
び移動体方位演算手段２２を備えておらず、衛星方位探
索制御回路３４、移動体角速度検出手段３６、ベアリン
グレジスタ３８、探索・追尾切替スイッチ４０及び加算
器４２を備えている。

【００３７】この実施例において、アンテナ１０により
衛星を初期捕捉しようとする場合には、衛星方位探索制
御回路３４が動作する。すなわち、電源投入、衛星サー
チ指令等に応じ、衛星方位探索制御回路３４は探索角を
発生させ、探索・追尾切替スイッチ４０を介してベアリ
ングレジスタ３８に供給する。衛星方位探索制御回路３
４の構成は、例えば本願出願人の先提案に係る特願平２
−２４０４１３号等に示されているのでここでは詳細に
は説明しない。衛星方位探索制御回路３４は、復調器２
８からキャリア検出信号ＣＤが得られるまで探索角の発
生を継続する。衛星方位探索制御回路３４により発生し
た探索角は、探索・追尾切替スイッチ４０を介してベア
リングレジスタ３８に前置される加算器４２に供給さ
れ、ベアリングレジスタ３８の内容は、加算器４２の出
力により更新されていき、この結果、ベアリングレジス
タ３８の内容は、漸時増加することとなる。このように
して得られた値、すなわち探索角の積分値は、方位軸演
算手段１６に供給され、アンテナ１０の制御目標値とし
て採用される。この制御目標値に応じアンテナ１０の方
位が制御されると、いずれかの時点でアンテナ１０は衛
星を捕え、従って、復調器２８によりキャリア検出信号
ＣＤが生成される。キャリア検出信号ＣＤが生成される
と、衛星方位探索制御回路３４はこれに応じ探索動作を
終了し、探索・追尾切替スイッチ４０は移動体角速度検
出手段３６側に切り替えられる。これにより、通常時の
動作に移行する。

【００３８】通常時においては、移動体角速度検出手段
３６によって検出される移動体方位の増減分ｄＶが探索
・追尾切替スイッチ４０を介して加算器４２に供給され
る。移動体角速度検出手段３６は、例えばレートセンサ
等であり、その出力を積分すると移動体方位Ｖが得られ
る。加算器４２は、ベアリングレジスタ３８に前置され
ておりその結果によりベアリングレジスタ３８の内容を
更新するものであるため、従って、通常動作移行後のベ
アリングレジスタ３８の内容は、探索によって得られた
内容を基準とした移動体方位Ｖとなる。なお、以下の記
述において、初期捕捉時のベアリングレジスタ３８の内
容をＶ０と表すこととする。

【００３９】移動体角速度検出手段３６の動作によって
ベアリングレジスタ３８の内容が逐次更新されていく
と、これに応じ、方位軸演算手段１６は制御目標値を変
更し、アンテナ１０の方位制御を実行させる。従って、
この実施例においては、移動体の方位変化に応じてアン
テナ１０の方位が制御され、これにより衛星が追尾され
ることになる。

【００４０】さらに、本実施例においては、衛星からの
電波が建築物等の障害物により遮蔽されアンテナ１０に
より受信されなくなった場合に、電波遮蔽警報演算回路
３０により電波遮蔽警報信号が生成され、電波遮蔽警報
手段３２による警報が実行される。電波遮蔽警報演算回
路３０における電波遮蔽警報信号の発生条件は、図１に
示される実施例とは異なり図４に示されるような内容の
ものとなる。

【００４１】電波遮蔽警報演算回路３８は、ベアリング
レジスタ３８の内容である移動体方位Ｖと、角度検出手
段１８において検出されるアンテナ方位をＡｖと、キャ
リア検出信号ＣＤと、を取り込み、電波遮蔽警報信号を
発生させる。ここに、衛星方位探索制御回路３４により
衛星が初期捕捉された際のベアリングレジスタ３８の内
容は、その時点における移動体方位Ｖとして電波遮蔽警
報演算回路３０に取り込まれている。この電波遮蔽警報
演算回路３０は、この基準値Ｖ０に対するアンテナの方
位を平均し、現在の衛星方位と推定する。但し、この平
均は、基準値Ｖ０が得られてから継続してキャリア検出
信号ＣＤが得られている場合のみ行われる。このように
して得られた推定値＜Ｓｖ０＞は、この直後にアンテナ
１０が衛星を見失った場合においても当該衛星の方位と
なし得るものである。従って、電波遮蔽警報演算回路３
０は、推定値＜Ｓｖ０＞が所定の範囲内に属しているに
もかかわらず（すなわちアンテナ１０が衛星を補捉し得
ると期待される方位を向いているにもかかわらず）、キ
ャリア検出信号ＣＤが得られない場合に、電波遮蔽警報
信号を発し、電波遮蔽警報手段３２による警報を行わせ
る。

【００４２】なお、推定値＜Ｓｖ０＞の演算のため、例
えばアンテナ１０が衛星を再捕捉する度、あるいは所定
期間おきに、衛星方位探索制御回路３４による衛星の初
期捕捉が行われる。

【００４３】このように、本実施例においても、図１に
示される第１実施例と同様の迅速な警報が確保される。
さらに、この実施例においては、レートセンサ等の安価
な移動体角速度検出手段３６を用いて構成することが可
能となり、安価な装置により同等の効果を実現できる。

【００４４】なお、以上の説明では、アンテナ１０が方
位軸周りのみ回動されるアンテナであったが、これを二
軸に回動可能なアンテナとした場合においても本発明は
適用可能である。例えば、アンテナ１０が方位軸のみな
らず仰角軸周りにも回転するアンテナである場合、電波
遮蔽警報信号を生成する条件として、アンテナ１０が衛
星を捕捉することが期待される仰角範囲に属している旨
の条件を付加すれば良い。このようにすれば、アンテナ
１０を二軸に駆動しつつ、電波遮蔽を迅速に検出して電
波遮蔽警報を行うことが可能となる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、衛星方位Ｓｎ及び移動体方位Ｖに基づきアン
テナの方位制御を行う装置において、アンテナを全周周
回させることなく迅速に電波遮蔽警報を発生させること
が可能となる。これにより、装置の使用性が向上するこ
ととなり、適用範囲が広がる。また、機器の故障、通話
の中断等に係る不安を与えることがなく、装置利用者の
心理上の負担が軽減し、より安心して使用できる装置と
なる。

【００４６】また、本発明の請求項２によれば、移動体
の方位変化ｄＶを検出してアンテナの方位制御を行う装
置において、請求項１と同様に迅速な警報を行うことが
できる。

【００４７】さらに、請求項３によれば、衛星方位Ｓｎ
及び移動体方位Ｖに基づきアンテナの方位及び仰角の制
御を行う装置において、請求項１と同様に迅速な警報を
行うことができる。

【００４８】そして、請求項４によれば、移動体方位の
変化ｄＶに基づきアンテナ方位及び仰角を制御する装置
において、請求項２と同様に迅速な警報を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るアンテナ追尾装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施例における方位の関係を示す図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例に係るアンテナ追尾装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】第２実施例における方位の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０アンテナ１２方位軸駆動手段１４方位軸制御手段１６方位軸演算手段１８角度検出手段２０衛星方位演算手段２２移動体方位検出手段２４受信機２８復調器３０電波遮蔽警報演算回路３２電波遮蔽警報手段３４衛星方位探索制御回路３６移動体角速度検出手段３８ベアリングレジスタ４２加算器Ｓｎ衛星方位Ｖ移動体方位Ａｖアンテナ方位ＣＤキャリア検出信号ｄＶ移動体方位の増減分

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体に方位軸周りに回動可能に搭載され
所定の指向性を有するアンテナと、移動体を基準とする
アンテナ方位Ａｖを検出する角度検出手段と、検出され
るアンテナ方位Ａｖが制御目標値と一致するようアンテ
ナを駆動する駆動制御手段と、衛星の絶対方位Ｓｎ及び
移動体方位Ｖに基づきアンテナ方位Ａｖの制御目標値を
演算する方位軸演算手段と、を備え、移動体の移動・旋
回を補償しつつ衛星を追尾するアンテナ追尾装置におい
て、アンテナが好適に衛星を捕捉していることを検出し
キャリア検出信号を生成出力するキャリア検出手段と、
衛星の絶対方位Ｓｎから移動体方位Ｖとアンテナ方位Ａ
ｖの和を減じて追尾誤差ｅを求め、追尾誤差ｅについて
所定範囲内にあるか否かを判定し、所定範囲内にありか
つキャリア検出信号が生成されていない場合に電波遮蔽
警報信号を生成する電波遮蔽警報演算回路と、電波遮蔽
警報信号に応じて所定の警報を発する電波遮蔽警報手段
と、を備え、障害物によりアンテナが衛星から遮蔽され
た場合等に警報することを特徴とするアンテナ追尾装
置。
【請求項２】移動体に方位軸周りに回動可能に搭載され
所定の指向性を有するアンテナと、移動体を基準とする
アンテナ方位Ａｖを検出する角度検出手段と、検出され
るアンテナ方位Ａｖが制御目標値と一致するようアンテ
ナを駆動する駆動制御手段と、アンテナが好適に衛星を
捕捉していることを検出しキャリア検出信号を生成出力
するキャリア検出手段と、少なくとも衛星を初期捕捉す
る際にキャリア検出信号が得られるまでアンテナ方位Ａ
ｖの制御目標値を漸次変化させアンテナを周回させる衛
星方位探索制御回路と、移動体方位の変化ｄＶを検出す
る移動体方位検出手段と、移動体方位の変化ｄＶに応じ
てアンテナ方位Ａｖの制御目標値を逐次変更設定する方
位軸演算手段と、を備え、移動体の移動・旋回を補償し
つつ衛星を追尾するアンテナ追尾装置において、少なく
ともキャリア検出信号が得られている時点での移動体方
位Ｖ０を基準としてその時点の後一定期間におけるアン
テナ方位の平均値の推定量を求め衛星方位の推定値＜Ｓ
ｖ０＞とみなし、衛星方位の推定値＜Ｓｖ０＞と現在の
移動体方位Ｖを基準としたアンテナ方位Ａｖの差として
追尾誤差＜ｅ＞を求め、追尾誤差＜ｅ＞について所定範
囲内にあるか否かを判定し、所定範囲内にありかつキャ
リア検出信号が生成されていない場合に電波遮蔽警報信
号を生成する電波遮蔽警報演算回路と、電波遮蔽警報信
号に応じて所定の警報を発する電波遮蔽警報手段と、を
備え、障害物によりアンテナが衛星から遮蔽された場合
等に警報することを特徴とするアンテナ追尾装置。
【請求項３】請求項１記載のアンテナ追尾装置におい
て、アンテナが仰角軸周りに回動可能なアンテナであ
り、アンテナ仰角を検出する仰角検出手段と、衛星仰角
を入力する衛星仰角入力手段と、を備え、駆動制御手段
が、アンテナ仰角が衛星仰角と一致するようアンテナを
駆動し、電波遮蔽警報演算回路が、アンテナ仰角と衛星
仰角の差が所定範囲内にあるか否かを判定し、所定範囲
内にある場合にのみ電波遮蔽警報信号を生成することを
特徴とするアンテナ追尾装置。
【請求項４】請求項２記載のアンテナ追尾装置におい
て、アンテナが仰角軸周りに回動可能なアンテナであ
り、アンテナ仰角を検出する仰角検出手段を備え、駆動
制御手段が、アンテナ仰角が衛星仰角と一致するようア
ンテナを駆動し、電波遮蔽警報演算回路が、少なくとも
キャリア検出信号が得られている期間におけるアンテナ
仰角の平均値を現在の衛星仰角と推定し、現在のアンテ
ナ仰角と推定に係る衛星仰角との差が所定範囲内にある
か否かを判定し、所定範囲内にある場合にのみ電波遮蔽
警報信号を生成することを特徴とするアンテナ追尾装
置。