JP3995320B2 - 衛星電波監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信地球局の衛星電波監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術による衛星電波監視装置のブロック図の一例を図１４に示す。図１４において、２は与えられたアンテナ指令角度に従ってアンテナ装置へ駆動指令を生成し、また追尾信号受信機からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置、３はアンテナ制御装置からの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置、４は静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のためにアンテナ制御装置に追尾信号情報を伝える追尾信号受信機、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【０００３】
まず、アンテナ制御装置２へ、地球局のアンテナを衛星に向けるためのアンテナ指令角度を入力する。このときの入力は、たとえば目的の衛星が登録されている経度と、地球局の経緯度と、地球局の海抜から計算された値であり、地球局から目的の衛星の登録位置にアンテナビームを向けるためのアンテナ指令角度である。
【０００４】
アンテナ指令角度に従って、アンテナ制御装置２はアンテナ装置３へアンテナ駆動指令を伝え、アンテナ装置３がアンテナビームを与えられたアンテナ指令角度の方向に指向する。また、アンテナ装置３のアンテナビーム幅は狭いので静止衛星からの電波を受信できるアンテナ指向角度の領域は一般に狭い。
【０００５】
そのため、一般には、静止衛星が登録位置からドリフトしている場合、単に静止衛星の登録位置にアンテナビームを向けただけでは、目的の静止衛星を捕捉することは困難である場合が多い。もちろん、これは受信機の性能や静止衛星の出力にも依存するため、必ずしも受信できないわけではないが、確実性が担保できず、実用には供しがたい。
【０００６】
そこで、従来は、目的の方向にアンテナビームを向けた後、アンテナビームをその目的の方向付近において幾何学的なパターンで振らすことによって、静止衛星のサーチを行っている。このサーチによって、静止衛星を捕捉した後、電波監視が行われている。
【０００７】
なお、通信衛星を捕捉するためのアンテナビームの走査範囲を限定することにより、操作時間の短縮を行う技術が例えば特開平７−２０２５４５号公報に記載されている。この領域の限定は、衛星からの電波の受信レベルによって行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
課題１．
このように、従来の技術においては、静止衛星の軌道上で東西南北方向のドリフトが大きい場合に、その静止衛星を捕捉する時は、静止衛星の登録位置と実際の位置のずれにより、サーチしなければならない領域が大きくなり、静止衛星の捕捉に時間がかかり迅速な電波監視ができないという第１の課題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、上述のような第１の課題を解決するためになされたもので、ドリフト範囲が大きくなった場合のサーチ領域を推定し、無駄のないサーチ領域を指定することで目的の衛星を捕捉するまでの時間を削減し、迅速に電波監視を行えるようにすることを第１の目的とするものである。
【００１０】
課題２．
また、従来の技術においては、捕捉や監視が、追尾用に特に設けられた信号であるビーコン信号を用いて、例えばモノパルス追尾やステップトラック追尾により行われている。したがって、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の何らかの電波が存在しない場合には、静止衛星の捕捉ができず、電波監視もできないという第２の課題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の電波が存在しない場合においても、同一の静止衛星の別の周波数帯の追尾信号を用いたり、スペクトラムアナライザーを使用して静止衛星の監視を行おうとする周波数帯の特定のキャリアを捕捉し、その電力レベルを追尾信号として使うことで静止衛星の捕捉ができるようにする手段を提供し、電波監視ができるようにすることを第２の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る衛星電波監視装置は、静止衛星の登録経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、前記地球局の海抜とから、前記地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した長方形もしくは正方形の、前記ドリフト範囲に応じた衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成手段（１）と、生成した前記衛星サーチ領域の範囲内でアンテナビームの指向方向を駆動するための駆動指令を前記アンテナ装置（３）に供給し、さらに、追尾信号受信手段（４）からの追尾信号情報を用いて前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御手段（２）と、前記アンテナ制御手段からの駆動指令に基づいてアンテナビームを駆動する前記アンテナ装置（３）と、前記静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のために前記アンテナ制御手段（２）に前記追尾信号情報を伝える前記追尾信号受信手段（４）と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係る衛星電波監視装置の１つの態様では、前記ドリフト範囲は矩形領域であり、前記サーチ領域生成手段（１）は、前記ドリフト範囲に含まれる代表点として、前記ドリフト範囲に基づいて、前記ドリフト範囲の重心点、前記静止衛星の緯度が零のときの経度が最も東にドリフトした点、前記静止衛星の緯度が零のときの経度が最も西にドリフトした点、前記静止衛星の経度が前記登録経度のときの緯度が最も北にドリフトした点、前記静止衛星の経度が前記登録経度のときの緯度が最も南にドリフトした点、前記ドリフト範囲の各頂点を選択し、各代表点のそれぞれの方向に前記地球局のアンテナ装置のアンテナビームを向ける場合の各アンテナ指令角度を求め、求められたすべてのアンテナ指令角度が少なくとも含まれる矩形領域を、前記衛星サーチ領域として生成することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、生成した前記衛星サーチ領域の形状に基づき、アンテナビームを駆動するパターンであるサーチパターンを決定し、この決定したサーチパターンで前記アンテナビームを駆動するための駆動指令を前記アンテナ装置（３）に供給する前記アンテナ制御手段（２）を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、周波数の異なるアンテナ装置（３）とアンテナ制御手段（２）とを複数系統備え、一の系で前記静止衛星からの追尾信号を受信し、前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行い、そのアンテナ実角度に基づいて他の系のアンテナ装置を駆動し前記静止衛星からの電波を受信し測定することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明は、前記追尾信号受信手段（４）のかわりにスペクトラムアナライザー（６）を備え、このスペクトラムアナライザーを用いて前記静止衛星からの電波を受信し、前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明に係る衛星電波監視装置においては、静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度及び海抜とから、地球局のアンテナによる衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置が設けられている。
【００１７】
特に、本実施の形態において特徴的なことは、サーチ領域が四角形又は正方形であることである。この四角形や正方形のサーチ領域を生成することによって、効率的なサーチをすることができる。
【００１８】
また、この発明に係る衛星電波監視装置においては、衛星サーチ領域の形状によりサーチパターンを決定し、サーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置へ駆動指令を生成するアンテナ制御装置が設けられている。サーチパターンとはアンテナビームを動かすパターンを意味する。
【００１９】
特に、本発明において特徴的なことは、サーチ領域の形状に基づき好ましいサーチパターンを選択することである。サーチパターンの具体的な選択については後に詳しく説明する。
【００２０】
また、この発明に係る衛星電波監視装置においては、上記アンテナ制御装置が出力する駆動指令に従ってアンテナ装置のモーターに駆動電力を供給する駆動電力増幅装置が、設けられており、駆動されるそのアンテナ装置も設けられている。また、この発明に係る衛星電波監視装置においては、静止衛星からの追尾信号周波数を受信する追尾信号受信機が設けられており、さらに、静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置が備えられている。以下、図面に基づいて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である衛星電波監視装置を示すブロック図である。図１において、１は静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、地球局の海抜とから、地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置である。また、２は衛星サーチ領域の形状によりサーチパターンを決定し、サーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置へ駆動指令を生成し、また追尾信号受信機からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置である。また、３はアンテナ制御装置からの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置である。また、４は静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のためにアンテナ制御装置に追尾信号情報を伝える追尾信号受信機である。そして、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【００２２】
なお、サーチ領域生成装置１は、本発明のサーチ領域生成手段に相当する。また、アンテナ制御装置２は、本発明のアンテナ制御手段に相当する。また、追尾信号受信機４は、本発明の追尾信号受信手段に相当する。 また、監視装置５は、本発明の監視手段に相当する。
【００２３】
サーチ領域生成装置１の動作説明
まず、サーチ領域生成装置１の動作の説明を行う。静止衛星の登録上の経度と、ドリフト範囲とをサーチ領域生成装置１に入力する。ドリフト範囲は、例えば、静止衛星の経度±１°以内かつ、緯度±５°以内のように、サーチ領域生成装置１に入力されうる。このとき、サーチ領域生成装置１は、図２に示されるハッチングが施された長方形領域の内部をドリフト範囲と認識する。そして、サーチ領域生成装置は、Ａｏ、Ｂｏ、Ｃｏ、Ｄｏ、Ｅｏ、Ｆｏ、Ｇｏ、Ｈｏ、Ｉｏの９点をドリフト範囲の代表点として選択する。ここで、Ａｏはドリフト範囲の重心点であり、Ｂｏは静止衛星の緯度が零のときの経度が最も東にドリフトした点であり、Ｆｏは静止衛星の緯度が零のときの経度が最も西にドリフトした点であり、Ｈｏは静止衛星の経度が登録値のときの緯度が最も北にドリフトした点であり、Ｄｏは静止衛星の経度が登録値のときの緯度が最も南にドリフトした点であり、Ｃｏ、Ｅｏ、Ｇｏ、Ｉｏは図２に示す位置関係を持つドリフト範囲の各頂点である。
【００２４】
次に、地球局の経緯度、海抜をサーチ領域生成装置１に入力する。これらデータは予めサーチ領域生成装置１に記憶させておいてもよい。このときサーチ領域生成装置１は点Ａｏ、Ｂｏ、Ｃｏ、Ｄｏ、Ｅｏ、Ｆｏ、Ｇｏ、Ｈｏ、Ｉｏのそれぞれの方向に地球局のアンテナ装置のアンテナビームを向ける場合のアンテナ指令角度を計算する。
【００２５】
計算により求められたアンテナ指令角度値を図に示すと、図３に示される点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉとなる。図３からわかるように、衛星軌道上で長方形であっても、アンテナ座標形では必ずしも長方形にならないことがわかる。
【００２６】
次に、サーチ領域生成装置１は、図３上のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉすべてが含まれる長方形を計算により決定する。例えば次のようにして長方形を計算で決定することができる。
【００２７】
まず、点Ｉ、点Ｃを通る直線Ｌ１の式を算出する。そして、直線Ｌ１を境界としたとき、点Ｂが点Ａと同じ側にあるかを計算する。図４に示した例においては、点Ａ及び点Ｂは、いずれも直線Ｌ１の上方にあるので、直線Ｌ１を長方形決定の基準線とする。
【００２８】
一方、図５に示すように、点Ｂと点Ａの間に直線Ｌ１が通っている場合（すなわち、直線Ｌを境界として点Ｂが点Ａと異なる側にある場合）、点Ｂを通る直線であって、直線Ｌ１に平行な直線である直線Ｌ１´の式を算出する。そして、この直線Ｌ１´を新たに基準線とする。なお、点Ｂが直線Ｌ１上に存在する場合は、直線Ｌ１を基準線とする。
【００２９】
次に、点Ｅ、Ｆ、Ｇのうち基準線から最も遠い距離に存在する点を通る直線であって、前記基準線に平行な直線Ｌ２の式を算出する。図４では、点Ｆが基準線から最も遠い距離にあるので、この直線Ｌ２は点Ｆを通る直線である。
【００３０】
次に、点Ｇ、Ｈ、Ｉが、その直線上か、又はその直線の下方に存在するような直線であって、前記基準線に垂直な直線Ｌ３の式を算出する。図４では、直線Ｌ３は点Ｈを通る直線となっている。
【００３１】
次に、点Ｃ、Ｄ、Ｅが、その直線上か、又はその直線の上方に存在するような直線であって、前記基準線に垂直な直線Ｌ４の式を算出する。図４では、直線Ｌ４は点Ｅを通る直線となっている。
【００３２】
以上のようにして求めた基準線、直線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４で囲まれた図形が求める長方形であり、この長方形で囲まれた領域がサーチ領域となる。
【００３３】
サーチ領域は、例えば図６に示される３点（ＡＺｏ、ＥＬｏ）、（ＡＺ１、ＥＬ１）、（ＡＺ２、ＥＬ２）で表現されうる。そして、次に説明するアンテナ制御装置２に対して、サーチ領域を表すデータとしてこの３点の座標が伝えられる。図６において、（ＡＺｏ、ＥＬｏ）は長方形の重心である。また、（ＡＺ１、ＥＬ１）は直線Ｌ４上の長方形の辺の中点である。そして、（ＡＺ２、ＥＬ２）は直線Ｌ２上の長方形の辺上の任意の点である。任意の点ではあるが、本実施の形態においては、（ＡＺ２、ＥＬ２）は、図４においては、処理を簡単にするために点Ｆの座標を選んでいる。
【００３４】
このように、本実施の形態においては、ドリフトの方向・量に応じて正方形だけでなく、長方形のサーチ領域をも生成することができる。そのため、位置精度の高い静止衛星だけでなく、位置精度の低い静止衛星にも対応することができる。この位置精度の低い静止衛星は、地球局から見た場合、一点に静止しておらず円運動や８の字状に運動して見える。従って、本実施の形態によれば、このような位置精度の低い静止衛星に対しても効率的なサーチを行うことができるようなサーチ領域を生成することができるのである。
【００３５】
アンテナ制御装置２の動作説明
アンテナ制御装置２は、サーチ領域生成装置１から送られてくるサーチ領域を示す３点、（ＡＺｏ、ＥＬｏ）、（ＡＺ１、ＥＬ１）、（ＡＺ２、ＥＬ２）から長方形を再生する。そして、再生した長方形の形状に基づいて、サーチパターンを次のように決定する。
【００３６】
まず、サーチ領域が長方形である場合には、図７に示すように、ジグザグにアンテナを駆動するサーチパターンを選定する。図７において半径ｒの円は追尾信号受信機４により衛星からの電波が認識できる領域であり、円の移動によりサーチ領域がすべてサーチできるように、円を動かす。アンテナの駆動は図７に示されるようにＡＺ／ＥＬ軸を交互に動かす。サーチの開始位置は、その後のサーチ動作でサーチ領域がすべてサーチできるのであれば、サーチ領域もしくはサーチ領域付近のどごでも良い。例えば図７では円の中心Ｓ０がアンテナのＥＬ軸の駆動によりいずれサーチ領域の右隅の頂点を通り、かつ円周上の最もＡＺ座標が小さい点Ｓ１がサーチ領域の右下の辺に接している状態をサーチ開始位置としている。
【００３７】
図７におけるＸ部分の詳細な説明図が図８に示されている。この図に示すように、上記Ｓ１の頂点はサーチ領域の右下の辺に接している。また、サーチ開始位置における円の中心Ｓ０は、サーチのためのＥＬ軸方向の移動によってサーチ領域の右隅の頂点を通過するような位置に置かれている。
【００３８】
次に、サーチ領域が図９に示すような正方形の場合には、図１０のように正方形の重心から四角い渦巻状に広がっていくサーチパターンを選定する。正方形のサーチ領域をアンテナ制御装置２に与える場合には、正方形の重心に目的の衛星が存在する可能性が高いと一般に考えられる。そのため、上記図７に示したようなジグザグのパターンは採用しない。図１０において半径ｒの円は追尾信号受信機４により衛星からの電波が認識できる領域であり、円の移動によりサーチ領域がすべてサーチできるように、円を動かす。
【００３９】
なお、図１０の中心部分の詳細な説明図が図１１に示されている。
【００４０】
さて、以上のようにしてサーチ領域に基づいてサーチパターンを決定した後、アンテナ制御装置２は、サーチパターン上の点を一定の間隔でアンテナ指令角度としてアンテナ装置３へ伝える。
【００４１】
アンテナ装置３は、アンテナ制御装置２から伝えられるアンテナ指令角度に従ってアンテナビームを駆動し、追尾信号受信機４は、静止衛星からの追尾信号を受信したときに、アンテナ制御装置２に追尾信号情報としてモノパルス追尾のための追尾誤差信号やステップトラック追尾のための受信レベルを送る。アンテナ制御装置２は、この追尾信号情報を用いて静止衛星の追尾を行い、その間に監視装置５は静止衛星の電波の監視業務を開始することになる。
【００４２】
実施の形態２．
図１２はこの発明の実施の形態２である衛星電波監視装置を示すブロック図である。図において、１は静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、地球局の海抜とから、地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置である。また、２ａは衛星サーチ領域の形状に基づいてサーチパターンを決定し、この決定したサーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置３ａへ駆動指令を生成し、また、追尾信号受信機４からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置である。また、２ｂは上記２ａと同じ機能を有するが、上記アンテナ制御装置２ａが制御するアンテナ装置３ａとは別のアンテナ装置３ｂを制御するためのアンテナ制御装置である。また、３ａは上述したように、アンテナ制御装置２ａからの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置であり、３ｂはアンテナ装置３ａと同じ機能を有するが、アンテナ装置３ａを制御するアンテナ制御装置２ａとは別個のアンテナ制御装置２ｂからの駆動指令に従ってアンテナビームを制御するアンテナ装置である。また、４は静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のためにアンテナ制御装置に追尾信号情報を伝える追尾信号受信機である。そして、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【００４３】
以上のような構成において、監視したい周波数帯はアンテナ装置３ａの系では受信できずに、アンテナ装置３ｂの系で受信できるものとする。逆に、追尾受信信号が含まれる周波数帯はアンテナ装置３ａの系では受信できるが、アンテナ装置３ｂの系では受信できないものとする。このような状況において本発明は有効に利用できるのである。
【００４４】
まず、サーチ領域生成装置１が、実施の形態１と同様の手法でサーチ領域を生成する。次に、アンテナ制御装置２ａは、実施の形態１と同様の手法でサーチパターンを決定し、アンテナ指令角度を生成し、アンテナ装置３ａに駆動指令を伝える。追尾信号受信機４は、実施の形態１と同様の手法で、衛星からの追尾信号を受信し、アンテナ制御装置２ａに追尾信号情報を伝える。
【００４５】
さて、アンテナ制御装置２ａは、アンテナ装置３ａの実角度情報をアンテナ制御装置２ｂに伝える。アンテナ制御装置２ｂは、その実角度情報を用いてアンテナ装置３ｂを駆動する。よって、アンテナ装置３ａによるアンテナビームの指向方向とアンテナ装置３ｂによるアンテナビームの指向方向が一致する。以上のような構成によって、静止衛星の追尾はアンテナ装置３ａの系で行い、静止衛星の監視はアンテナ装置３ｂの系で行うことになる。
【００４６】
実施の形態３．
図１３はこの発明の実施の形態３である衛星電波監視装置を示すブロック図である。図において、１は静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、地球局の海抜とから、地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置である。また、２は衛星サーチ領域の形状によりサーチパターンを決定し、サーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置３へ駆動指令を生成し、またスペクトラムアナライザー６からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置である。また、３はアンテナ制御装置からの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置である。また、６は静止衛星からの特定のキャリアを受信し、そのキャリアの電力レベルをアンテナ制御装置２に伝えるスペクトラムアナライザーである。そして、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【００４７】
本実施の形態において特徴的なことは、上記実施の形態１や２における追尾信号受信機４の代わりに、スペクトラムアナライザー６を用いたことである。このように、スペクトラムアナライザー６を用いることにより、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の電波が存在しない場合においても、監視を行おうとする周波数帯に電力レベルの時間変動の小さいキャリアが存在する場合には、静止衛星の捕捉ができ、また、静止衛星の追尾ができるのである。
【００４８】
以下、本実施の形態の動作を説明する。
【００４９】
まず、サーチ領域生成装置１が、上記実施の形態１と同様の手法でサーチ領域を生成する。次に、アンテナ制御装置２は、実施の形態１と同様の手法でサーチパターンを決定し、アンテナ指令角度を生成し、アンテナ装置３に駆動指令を伝える。
【００５０】
そして、アンテナ装置３がサーチパターンに基づいて、アンテナビームを動かすのである。アンテナ装置３がアンテナビームを動かしている間に、スペクトラムアナライザー６は、監視を行おうとする周波数帯に電力レベルの時間変動の小さいキャリアを探し出すのである。そして、時間変動の小さなキャリアが探し出された時点で、スペクトラムアナライザー６は、アンテナ制御装置２に対し発見信号を出力する。アンテナ制御装置２は、この発見信号を受け取るとアンテナ装置３の駆動を停止するのである。
【００５１】
なお、このようなスペクトラムアナライザー６の動作、すなわち、時間変動の小さなキャリアのサーチ、及び、発見した場合の発見信号の出力は、スペクトラムアナライザー６のプログラムにより実現されている。
【００５２】
以上のようにして、静止衛星の捕捉ができたことになる。
【００５３】
次に静止衛星の追尾を行うために、スペクトラムアナライザー６は、捕捉したキャリアの電力が最大となる周波数（この周波数は一般には、そのキャリアの中心周波数となろう）において、スペクトラムアナライザー６の検知周波数範囲をを零スパンに設定する。このような動作によって、スペクトラムアナライザー６はそのキャリアの電力レベルのみを検知することできる。そして、スペクトラムアナライザー５は、受信しているキャリアの電力レベルに比例するビデオ出力電圧を、アンテナ制御装置２に対して追尾信号情報として供給する。
【００５４】
アンテナ制御装置２はこのビデオ出力電圧を用いて、ステップトラック等の手法により衛星を追尾するのである。その後、監視装置５は静止衛星の電波の監視業務を開始する。
【００５５】
なお、上記スペクトラムアナライザー６の零スパンの設定等の動作も、スペクトラムアナライザー６のプログラムにより実現されている。
【００５６】
以上のようにして、本実施の形態によれば、追尾動作を行わせるために特に設けられている信号が存在しない場合においても、キャリアの電力レベルを用いて静止衛星の捕捉、及び追尾を行うことができる。
【００５７】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５８】
従来の技術においては、衛星軌道上で東西南北のドリフトが大きな静止衛星を捕捉する場合は、静止衛星の登録位置と実際の位置のずれにより、サーチしなければならない領域が大きくなり、静止衛星の捕捉に時間がかかり迅速な電波監視ができなかった。これに対し本発明においては、ドリフト範囲が大きくなった場合のサーチ領域を長方形もしくは正方形で指定したため、無駄の少ないサーチを行うことができる。
【００５９】
また、本発明によれば、上記長方形又は正方形等のサーチ領域に応じてサーチパターンを設定したので、より無駄のないサーチを行うことができ、目的の衛星を捕捉するまでの時間を削減する事ができる。その結果、本発明によれば、迅速に電波監視ができる利点がある。
【００６０】
また、従来の技術においては、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の電波が存在しない場合、静止衛星の捕捉が不可能であり電波監視ができなかった。これに対し、本発明によれば、別の周波数の追尾信号を用いることによって、静止衛星の捕捉を行っているので、従来できなかった電波監視ができるという効果を奏する。
【００６１】
また、本発明によれば、スペクトラムアナライザーを使用することによって、キャリアを追尾信号として利用している。その結果、別の周波数の追尾信号が存在しない場合においても、静止衛星の捕捉を行うことができる。したがって、従来できなかった電波監視ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【図２】 衛星の衛星軌道上におけるドリフト領域を示す図である。
【図３】 図２のドリフト領域内の点を地球局のアンテナ座標形に変換した場合を示す図である。
【図４】 サーチ領域を生成する方法の一部分を示す図である。
【図５】 サーチ領域を生成する方法の一部分を示す図である。
【図６】 サーチ領域を表現する方法を示す図である。
【図７】 サーチパターンの一例を示す図である。
【図８】 図７におけるＸ部分の詳細な説明図である。
【図９】 正方形のサーチ領域の例を示す図である。
【図１０】 サーチパターンの一例を示す図である。
【図１１】 図１０の中心部分の詳細な説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態２である衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態３である衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【図１４】 従来の技術による衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ サーチ領域生成装置、２、２ａ、２ｂ アンテナ制御装置、３、３ａ、３ｂ アンテナ装置、４ 追尾信号受信機、５ 監視装置、６ スペクトラムアナライザー。
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信地球局の衛星電波監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術による衛星電波監視装置のブロック図の一例を図１４に示す。図１４において、２は与えられたアンテナ指令角度に従ってアンテナ装置へ駆動指令を生成し、また追尾信号受信機からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置、３はアンテナ制御装置からの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置、４は静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のためにアンテナ制御装置に追尾信号情報を伝える追尾信号受信機、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【０００３】
まず、アンテナ制御装置２へ、地球局のアンテナを衛星に向けるためのアンテナ指令角度を入力する。このときの入力は、たとえば目的の衛星が登録されている経度と、地球局の経緯度と、地球局の海抜から計算された値であり、地球局から目的の衛星の登録位置にアンテナビームを向けるためのアンテナ指令角度である。
【０００４】
アンテナ指令角度に従って、アンテナ制御装置２はアンテナ装置３へアンテナ駆動指令を伝え、アンテナ装置３がアンテナビームを与えられたアンテナ指令角度の方向に指向する。また、アンテナ装置３のアンテナビーム幅は狭いので静止衛星からの電波を受信できるアンテナ指向角度の領域は一般に狭い。
【０００５】
そのため、一般には、静止衛星が登録位置からドリフトしている場合、単に静止衛星の登録位置にアンテナビームを向けただけでは、目的の静止衛星を捕捉することは困難である場合が多い。もちろん、これは受信機の性能や静止衛星の出力にも依存するため、必ずしも受信できないわけではないが、確実性が担保できず、実用には供しがたい。
【０００６】
そこで、従来は、目的の方向にアンテナビームを向けた後、アンテナビームをその目的の方向付近において幾何学的なパターンで振らすことによって、静止衛星のサーチを行っている。このサーチによって、静止衛星を捕捉した後、電波監視が行われている。
【０００７】
なお、通信衛星を捕捉するためのアンテナビームの走査範囲を限定することにより、操作時間の短縮を行う技術が例えば特開平７−２０２５４５号公報に記載されている。この領域の限定は、衛星からの電波の受信レベルによって行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
課題１．
このように、従来の技術においては、静止衛星の軌道上で東西南北方向のドリフトが大きい場合に、その静止衛星を捕捉する時は、静止衛星の登録位置と実際の位置のずれにより、サーチしなければならない領域が大きくなり、静止衛星の捕捉に時間がかかり迅速な電波監視ができないという第１の課題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、上述のような第１の課題を解決するためになされたもので、ドリフト範囲が大きくなった場合のサーチ領域を推定し、無駄のないサーチ領域を指定することで目的の衛星を捕捉するまでの時間を削減し、迅速に電波監視を行えるようにすることを第１の目的とするものである。
【００１０】
課題２．
また、従来の技術においては、捕捉や監視が、追尾用に特に設けられた信号であるビーコン信号を用いて、例えばモノパルス追尾やステップトラック追尾により行われている。したがって、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の何らかの電波が存在しない場合には、静止衛星の捕捉ができず、電波監視もできないという第２の課題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の電波が存在しない場合においても、同一の静止衛星の別の周波数帯の追尾信号を用いたり、スペクトラムアナライザーを使用して静止衛星の監視を行おうとする周波数帯の特定のキャリアを捕捉し、その電力レベルを追尾信号として使うことで静止衛星の捕捉ができるようにする手段を提供し、電波監視ができるようにすることを第２の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る衛星電波監視装置は、静止衛星の登録経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、前記地球局の海抜とから、前記地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した長方形もしくは正方形の、前記ドリフト範囲に応じた衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成手段（１）と、生成した前記衛星サーチ領域の範囲内でアンテナビームの指向方向を駆動するための駆動指令を前記アンテナ装置（３）に供給し、さらに、追尾信号受信手段（４）からの追尾信号情報を用いて前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御手段（２）と、前記アンテナ制御手段からの駆動指令に基づいてアンテナビームを駆動する前記アンテナ装置（３）と、前記静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のために前記アンテナ制御手段（２）に前記追尾信号情報を伝える前記追尾信号受信手段（４）と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係る衛星電波監視装置の１つの態様では、前記ドリフト範囲は矩形領域であり、前記サーチ領域生成手段（１）は、前記ドリフト範囲に含まれる代表点として、前記ドリフト範囲に基づいて、前記ドリフト範囲の重心点、前記静止衛星の緯度が零のときの経度が最も東にドリフトした点、前記静止衛星の緯度が零のときの経度が最も西にドリフトした点、前記静止衛星の経度が前記登録経度のときの緯度が最も北にドリフトした点、前記静止衛星の経度が前記登録経度のときの緯度が最も南にドリフトした点、前記ドリフト範囲の各頂点を選択し、各代表点のそれぞれの方向に前記地球局のアンテナ装置のアンテナビームを向ける場合の各アンテナ指令角度を求め、求められたすべてのアンテナ指令角度が少なくとも含まれる矩形領域を、前記衛星サーチ領域として生成することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、生成した前記衛星サーチ領域の形状に基づき、アンテナビームを駆動するパターンであるサーチパターンを決定し、この決定したサーチパターンで前記アンテナビームを駆動するための駆動指令を前記アンテナ装置（３）に供給する前記アンテナ制御手段（２）を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、周波数の異なるアンテナ装置（３）とアンテナ制御手段（２）とを複数系統備え、一の系で前記静止衛星からの追尾信号を受信し、前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行い、そのアンテナ実角度に基づいて他の系のアンテナ装置を駆動し前記静止衛星からの電波を受信し測定することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明は、前記追尾信号受信手段（４）のかわりにスペクトラムアナライザー（６）を備え、このスペクトラムアナライザーを用いて前記静止衛星からの電波を受信し、前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明に係る衛星電波監視装置においては、静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度及び海抜とから、地球局のアンテナによる衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置が設けられている。
【００１７】
特に、本実施の形態において特徴的なことは、サーチ領域が四角形又は正方形であることである。この四角形や正方形のサーチ領域を生成することによって、効率的なサーチをすることができる。
【００１８】
また、この発明に係る衛星電波監視装置においては、衛星サーチ領域の形状によりサーチパターンを決定し、サーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置へ駆動指令を生成するアンテナ制御装置が設けられている。サーチパターンとはアンテナビームを動かすパターンを意味する。
【００１９】
特に、本発明において特徴的なことは、サーチ領域の形状に基づき好ましいサーチパターンを選択することである。サーチパターンの具体的な選択については後に詳しく説明する。
【００２０】
また、この発明に係る衛星電波監視装置においては、上記アンテナ制御装置が出力する駆動指令に従ってアンテナ装置のモーターに駆動電力を供給する駆動電力増幅装置が、設けられており、駆動されるそのアンテナ装置も設けられている。また、この発明に係る衛星電波監視装置においては、静止衛星からの追尾信号周波数を受信する追尾信号受信機が設けられており、さらに、静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置が備えられている。以下、図面に基づいて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である衛星電波監視装置を示すブロック図である。図１において、１は静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、地球局の海抜とから、地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置である。また、２は衛星サーチ領域の形状によりサーチパターンを決定し、サーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置へ駆動指令を生成し、また追尾信号受信機からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置である。また、３はアンテナ制御装置からの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置である。また、４は静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のためにアンテナ制御装置に追尾信号情報を伝える追尾信号受信機である。そして、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【００２２】
なお、サーチ領域生成装置１は、本発明のサーチ領域生成手段に相当する。また、アンテナ制御装置２は、本発明のアンテナ制御手段に相当する。また、追尾信号受信機４は、本発明の追尾信号受信手段に相当する。 また、監視装置５は、本発明の監視手段に相当する。
【００２３】
サーチ領域生成装置１の動作説明
まず、サーチ領域生成装置１の動作の説明を行う。静止衛星の登録上の経度と、ドリフト範囲とをサーチ領域生成装置１に入力する。ドリフト範囲は、例えば、静止衛星の経度±１°以内かつ、緯度±５°以内のように、サーチ領域生成装置１に入力されうる。このとき、サーチ領域生成装置１は、図２に示されるハッチングが施された長方形領域の内部をドリフト範囲と認識する。そして、サーチ領域生成装置は、Ａｏ、Ｂｏ、Ｃｏ、Ｄｏ、Ｅｏ、Ｆｏ、Ｇｏ、Ｈｏ、Ｉｏの９点をドリフト範囲の代表点として選択する。ここで、Ａｏはドリフト範囲の重心点であり、Ｂｏは静止衛星の緯度が零のときの経度が最も東にドリフトした点であり、Ｆｏは静止衛星の緯度が零のときの経度が最も西にドリフトした点であり、Ｈｏは静止衛星の経度が登録値のときの緯度が最も北にドリフトした点であり、Ｄｏは静止衛星の経度が登録値のときの緯度が最も南にドリフトした点であり、Ｃｏ、Ｅｏ、Ｇｏ、Ｉｏは図２に示す位置関係を持つドリフト範囲の各頂点である。
【００２４】
次に、地球局の経緯度、海抜をサーチ領域生成装置１に入力する。これらデータは予めサーチ領域生成装置１に記憶させておいてもよい。このときサーチ領域生成装置１は点Ａｏ、Ｂｏ、Ｃｏ、Ｄｏ、Ｅｏ、Ｆｏ、Ｇｏ、Ｈｏ、Ｉｏのそれぞれの方向に地球局のアンテナ装置のアンテナビームを向ける場合のアンテナ指令角度を計算する。
【００２５】
計算により求められたアンテナ指令角度値を図に示すと、図３に示される点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉとなる。図３からわかるように、衛星軌道上で長方形であっても、アンテナ座標形では必ずしも長方形にならないことがわかる。
【００２６】
次に、サーチ領域生成装置１は、図３上のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉすべてが含まれる長方形を計算により決定する。例えば次のようにして長方形を計算で決定することができる。
【００２７】
まず、点Ｉ、点Ｃを通る直線Ｌ１の式を算出する。そして、直線Ｌ１を境界としたとき、点Ｂが点Ａと同じ側にあるかを計算する。図４に示した例においては、点Ａ及び点Ｂは、いずれも直線Ｌ１の上方にあるので、直線Ｌ１を長方形決定の基準線とする。
【００２８】
一方、図５に示すように、点Ｂと点Ａの間に直線Ｌ１が通っている場合（すなわち、直線Ｌを境界として点Ｂが点Ａと異なる側にある場合）、点Ｂを通る直線であって、直線Ｌ１に平行な直線である直線Ｌ１´の式を算出する。そして、この直線Ｌ１´を新たに基準線とする。なお、点Ｂが直線Ｌ１上に存在する場合は、直線Ｌ１を基準線とする。
【００２９】
次に、点Ｅ、Ｆ、Ｇのうち基準線から最も遠い距離に存在する点を通る直線であって、前記基準線に平行な直線Ｌ２の式を算出する。図４では、点Ｆが基準線から最も遠い距離にあるので、この直線Ｌ２は点Ｆを通る直線である。
【００３０】
次に、点Ｇ、Ｈ、Ｉが、その直線上か、又はその直線の下方に存在するような直線であって、前記基準線に垂直な直線Ｌ３の式を算出する。図４では、直線Ｌ３は点Ｈを通る直線となっている。
【００３１】
次に、点Ｃ、Ｄ、Ｅが、その直線上か、又はその直線の上方に存在するような直線であって、前記基準線に垂直な直線Ｌ４の式を算出する。図４では、直線Ｌ４は点Ｅを通る直線となっている。
【００３２】
以上のようにして求めた基準線、直線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４で囲まれた図形が求める長方形であり、この長方形で囲まれた領域がサーチ領域となる。
【００３３】
サーチ領域は、例えば図６に示される３点（ＡＺｏ、ＥＬｏ）、（ＡＺ１、ＥＬ１）、（ＡＺ２、ＥＬ２）で表現されうる。そして、次に説明するアンテナ制御装置２に対して、サーチ領域を表すデータとしてこの３点の座標が伝えられる。図６において、（ＡＺｏ、ＥＬｏ）は長方形の重心である。また、（ＡＺ１、ＥＬ１）は直線Ｌ４上の長方形の辺の中点である。そして、（ＡＺ２、ＥＬ２）は直線Ｌ２上の長方形の辺上の任意の点である。任意の点ではあるが、本実施の形態においては、（ＡＺ２、ＥＬ２）は、図４においては、処理を簡単にするために点Ｆの座標を選んでいる。
【００３４】
このように、本実施の形態においては、ドリフトの方向・量に応じて正方形だけでなく、長方形のサーチ領域をも生成することができる。そのため、位置精度の高い静止衛星だけでなく、位置精度の低い静止衛星にも対応することができる。この位置精度の低い静止衛星は、地球局から見た場合、一点に静止しておらず円運動や８の字状に運動して見える。従って、本実施の形態によれば、このような位置精度の低い静止衛星に対しても効率的なサーチを行うことができるようなサーチ領域を生成することができるのである。
【００３５】
アンテナ制御装置２の動作説明
アンテナ制御装置２は、サーチ領域生成装置１から送られてくるサーチ領域を示す３点、（ＡＺｏ、ＥＬｏ）、（ＡＺ１、ＥＬ１）、（ＡＺ２、ＥＬ２）から長方形を再生する。そして、再生した長方形の形状に基づいて、サーチパターンを次のように決定する。
【００３６】
まず、サーチ領域が長方形である場合には、図７に示すように、ジグザグにアンテナを駆動するサーチパターンを選定する。図７において半径ｒの円は追尾信号受信機４により衛星からの電波が認識できる領域であり、円の移動によりサーチ領域がすべてサーチできるように、円を動かす。アンテナの駆動は図７に示されるようにＡＺ／ＥＬ軸を交互に動かす。サーチの開始位置は、その後のサーチ動作でサーチ領域がすべてサーチできるのであれば、サーチ領域もしくはサーチ領域付近のどごでも良い。例えば図７では円の中心Ｓ０がアンテナのＥＬ軸の駆動によりいずれサーチ領域の右隅の頂点を通り、かつ円周上の最もＡＺ座標が小さい点Ｓ１がサーチ領域の右下の辺に接している状態をサーチ開始位置としている。
【００３７】
図７におけるＸ部分の詳細な説明図が図８に示されている。この図に示すように、上記Ｓ１の頂点はサーチ領域の右下の辺に接している。また、サーチ開始位置における円の中心Ｓ０は、サーチのためのＥＬ軸方向の移動によってサーチ領域の右隅の頂点を通過するような位置に置かれている。
【００３８】
次に、サーチ領域が図９に示すような正方形の場合には、図１０のように正方形の重心から四角い渦巻状に広がっていくサーチパターンを選定する。正方形のサーチ領域をアンテナ制御装置２に与える場合には、正方形の重心に目的の衛星が存在する可能性が高いと一般に考えられる。そのため、上記図７に示したようなジグザグのパターンは採用しない。図１０において半径ｒの円は追尾信号受信機４により衛星からの電波が認識できる領域であり、円の移動によりサーチ領域がすべてサーチできるように、円を動かす。
【００３９】
なお、図１０の中心部分の詳細な説明図が図１１に示されている。
【００４０】
さて、以上のようにしてサーチ領域に基づいてサーチパターンを決定した後、アンテナ制御装置２は、サーチパターン上の点を一定の間隔でアンテナ指令角度としてアンテナ装置３へ伝える。
【００４１】
アンテナ装置３は、アンテナ制御装置２から伝えられるアンテナ指令角度に従ってアンテナビームを駆動し、追尾信号受信機４は、静止衛星からの追尾信号を受信したときに、アンテナ制御装置２に追尾信号情報としてモノパルス追尾のための追尾誤差信号やステップトラック追尾のための受信レベルを送る。アンテナ制御装置２は、この追尾信号情報を用いて静止衛星の追尾を行い、その間に監視装置５は静止衛星の電波の監視業務を開始することになる。
【００４２】
実施の形態２．
図１２はこの発明の実施の形態２である衛星電波監視装置を示すブロック図である。図において、１は静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、地球局の海抜とから、地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置である。また、２ａは衛星サーチ領域の形状に基づいてサーチパターンを決定し、この決定したサーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置３ａへ駆動指令を生成し、また、追尾信号受信機４からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置である。また、２ｂは上記２ａと同じ機能を有するが、上記アンテナ制御装置２ａが制御するアンテナ装置３ａとは別のアンテナ装置３ｂを制御するためのアンテナ制御装置である。また、３ａは上述したように、アンテナ制御装置２ａからの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置であり、３ｂはアンテナ装置３ａと同じ機能を有するが、アンテナ装置３ａを制御するアンテナ制御装置２ａとは別個のアンテナ制御装置２ｂからの駆動指令に従ってアンテナビームを制御するアンテナ装置である。また、４は静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のためにアンテナ制御装置に追尾信号情報を伝える追尾信号受信機である。そして、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【００４３】
以上のような構成において、監視したい周波数帯はアンテナ装置３ａの系では受信できずに、アンテナ装置３ｂの系で受信できるものとする。逆に、追尾受信信号が含まれる周波数帯はアンテナ装置３ａの系では受信できるが、アンテナ装置３ｂの系では受信できないものとする。このような状況において本発明は有効に利用できるのである。
【００４４】
まず、サーチ領域生成装置１が、実施の形態１と同様の手法でサーチ領域を生成する。次に、アンテナ制御装置２ａは、実施の形態１と同様の手法でサーチパターンを決定し、アンテナ指令角度を生成し、アンテナ装置３ａに駆動指令を伝える。追尾信号受信機４は、実施の形態１と同様の手法で、衛星からの追尾信号を受信し、アンテナ制御装置２ａに追尾信号情報を伝える。
【００４５】
さて、アンテナ制御装置２ａは、アンテナ装置３ａの実角度情報をアンテナ制御装置２ｂに伝える。アンテナ制御装置２ｂは、その実角度情報を用いてアンテナ装置３ｂを駆動する。よって、アンテナ装置３ａによるアンテナビームの指向方向とアンテナ装置３ｂによるアンテナビームの指向方向が一致する。以上のような構成によって、静止衛星の追尾はアンテナ装置３ａの系で行い、静止衛星の監視はアンテナ装置３ｂの系で行うことになる。
【００４６】
実施の形態３．
図１３はこの発明の実施の形態３である衛星電波監視装置を示すブロック図である。図において、１は静止衛星の経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、地球局の海抜とから、地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成装置である。また、２は衛星サーチ領域の形状によりサーチパターンを決定し、サーチパターンに従って時々刻々とアンテナ装置３へ駆動指令を生成し、またスペクトラムアナライザー６からの追尾信号情報を用いて静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御装置である。また、３はアンテナ制御装置からの駆動指令に従ってアンテナビームを駆動するアンテナ装置である。また、６は静止衛星からの特定のキャリアを受信し、そのキャリアの電力レベルをアンテナ制御装置２に伝えるスペクトラムアナライザーである。そして、５は静止衛星からの電波を受信し測定する監視装置である。
【００４７】
本実施の形態において特徴的なことは、上記実施の形態１や２における追尾信号受信機４の代わりに、スペクトラムアナライザー６を用いたことである。このように、スペクトラムアナライザー６を用いることにより、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の電波が存在しない場合においても、監視を行おうとする周波数帯に電力レベルの時間変動の小さいキャリアが存在する場合には、静止衛星の捕捉ができ、また、静止衛星の追尾ができるのである。
【００４８】
以下、本実施の形態の動作を説明する。
【００４９】
まず、サーチ領域生成装置１が、上記実施の形態１と同様の手法でサーチ領域を生成する。次に、アンテナ制御装置２は、実施の形態１と同様の手法でサーチパターンを決定し、アンテナ指令角度を生成し、アンテナ装置３に駆動指令を伝える。
【００５０】
そして、アンテナ装置３がサーチパターンに基づいて、アンテナビームを動かすのである。アンテナ装置３がアンテナビームを動かしている間に、スペクトラムアナライザー６は、監視を行おうとする周波数帯に電力レベルの時間変動の小さいキャリアを探し出すのである。そして、時間変動の小さなキャリアが探し出された時点で、スペクトラムアナライザー６は、アンテナ制御装置２に対し発見信号を出力する。アンテナ制御装置２は、この発見信号を受け取るとアンテナ装置３の駆動を停止するのである。
【００５１】
なお、このようなスペクトラムアナライザー６の動作、すなわち、時間変動の小さなキャリアのサーチ、及び、発見した場合の発見信号の出力は、スペクトラムアナライザー６のプログラムにより実現されている。
【００５２】
以上のようにして、静止衛星の捕捉ができたことになる。
【００５３】
次に静止衛星の追尾を行うために、スペクトラムアナライザー６は、捕捉したキャリアの電力が最大となる周波数（この周波数は一般には、そのキャリアの中心周波数となろう）において、スペクトラムアナライザー６の検知周波数範囲をを零スパンに設定する。このような動作によって、スペクトラムアナライザー６はそのキャリアの電力レベルのみを検知することできる。そして、スペクトラムアナライザー５は、受信しているキャリアの電力レベルに比例するビデオ出力電圧を、アンテナ制御装置２に対して追尾信号情報として供給する。
【００５４】
アンテナ制御装置２はこのビデオ出力電圧を用いて、ステップトラック等の手法により衛星を追尾するのである。その後、監視装置５は静止衛星の電波の監視業務を開始する。
【００５５】
なお、上記スペクトラムアナライザー６の零スパンの設定等の動作も、スペクトラムアナライザー６のプログラムにより実現されている。
【００５６】
以上のようにして、本実施の形態によれば、追尾動作を行わせるために特に設けられている信号が存在しない場合においても、キャリアの電力レベルを用いて静止衛星の捕捉、及び追尾を行うことができる。
【００５７】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５８】
従来の技術においては、衛星軌道上で東西南北のドリフトが大きな静止衛星を捕捉する場合は、静止衛星の登録位置と実際の位置のずれにより、サーチしなければならない領域が大きくなり、静止衛星の捕捉に時間がかかり迅速な電波監視ができなかった。これに対し本発明においては、ドリフト範囲が大きくなった場合のサーチ領域を長方形もしくは正方形で指定したため、無駄の少ないサーチを行うことができる。
【００５９】
また、本発明によれば、上記長方形又は正方形等のサーチ領域に応じてサーチパターンを設定したので、より無駄のないサーチを行うことができ、目的の衛星を捕捉するまでの時間を削減する事ができる。その結果、本発明によれば、迅速に電波監視ができる利点がある。
【００６０】
また、従来の技術においては、監視を行おうとする周波数帯に追尾信号用の電波が存在しない場合、静止衛星の捕捉が不可能であり電波監視ができなかった。これに対し、本発明によれば、別の周波数の追尾信号を用いることによって、静止衛星の捕捉を行っているので、従来できなかった電波監視ができるという効果を奏する。
【００６１】
また、本発明によれば、スペクトラムアナライザーを使用することによって、キャリアを追尾信号として利用している。その結果、別の周波数の追尾信号が存在しない場合においても、静止衛星の捕捉を行うことができる。したがって、従来できなかった電波監視ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【図２】 衛星の衛星軌道上におけるドリフト領域を示す図である。
【図３】 図２のドリフト領域内の点を地球局のアンテナ座標形に変換した場合を示す図である。
【図４】 サーチ領域を生成する方法の一部分を示す図である。
【図５】 サーチ領域を生成する方法の一部分を示す図である。
【図６】 サーチ領域を表現する方法を示す図である。
【図７】 サーチパターンの一例を示す図である。
【図８】 図７におけるＸ部分の詳細な説明図である。
【図９】 正方形のサーチ領域の例を示す図である。
【図１０】 サーチパターンの一例を示す図である。
【図１１】 図１０の中心部分の詳細な説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態２である衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態３である衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【図１４】 従来の技術による衛星電波監視装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ サーチ領域生成装置、２、２ａ、２ｂ アンテナ制御装置、３、３ａ、３ｂ アンテナ装置、４ 追尾信号受信機、５ 監視装置、６ スペクトラムアナライザー。
Claims (4)
- 静止衛星の登録経度と、軌道上におけるドリフト範囲と、地球局の経緯度と、前記地球局の海抜とから、前記地球局のアンテナ装置のアンテナ指令角度で表した長方形もしくは正方形の、前記ドリフト範囲に応じた衛星サーチ領域を生成するサーチ領域生成手段（１）と、
生成した前記衛星サーチ領域の範囲内でアンテナビームの指向方向を駆動するための駆動指令を前記アンテナ装置（３）に供給し、さらに、追尾信号受信手段（４）からの追尾信号情報を用いて前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行うアンテナ制御手段（２）と、
前記アンテナ制御手段からの駆動指令に基づいてアンテナビームを駆動する前記アンテナ装置（３）と、
前記静止衛星からの追尾信号を受信し、追尾のために前記アンテナ制御手段（２）に前記追尾信号情報を伝える前記追尾信号受信手段（４）と、
を備え、
前記ドリフト範囲は矩形領域であり、
前記サーチ領域生成手段（１）は、
前記ドリフト範囲に含まれる代表点として、前記ドリフト範囲に基づいて、前記ドリフト範囲の重心点、前記静止衛星の緯度が零のときの経度が最も東にドリフトした点、前記静止衛星の緯度が零のときの経度が最も西にドリフトした点、前記静止衛星の経度が前記登録経度のときの緯度が最も北にドリフトした点、前記静止衛星の経度が前記登録経度のときの緯度が最も南にドリフトした点、前記ドリフト範囲の各頂点を選択し、各代表点のそれぞれの方向に前記地球局のアンテナ装置のアンテナビームを向ける場合の各アンテナ指令角度を求め、求められたすべてのアンテナ指令角度が少なくとも含まれる矩形領域を、前記衛星サーチ領域として生成することを特徴とする衛星電波監視装置。 - 前記アンテナ制御手段（２）は、
生成した前記衛星サーチ領域の形状に基づき、アンテナビームを駆動するパターンであるサーチパターンを決定し、この決定したサーチパターンで前記アンテナビームを駆動するための駆動指令を前記アンテナ装置（３）に供給することを特徴とする請求項１に記載の衛星電波監視装置。 - 受信周波数の異なるアンテナ装置（３）とアンテナ制御手段（２）からなる系を複数備え、一の系で前記静止衛星からの追尾信号を受信し、前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行い、そのアンテナ実角度に基づいて、他の系のアンテナ装置を駆動し前記静止衛星からの電波を受信し測定することを特徴とする請求項１または２に記載の衛星電波監視装置。
- 前記追尾信号受信手段（４）のかわりにスペクトラムアナライザー（６）を備え、
このスペクトラムアナライザーを用いて前記静止衛星からの電波を受信し、前記静止衛星の捕捉並びに追尾を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の衛星電波監視装置。
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| TR201007296T1 (tr) * | 2008-12-31 | 2011-01-21 | Neta Elektroni̇k Ci̇hazlar Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ | Yüksek performanslı mobil uydu alıcı anten ve buna ilişkin sistem. |
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| JPS6262277A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-18 | Nec Corp | 衛星初期捕捉方式 |
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| JPH07202545A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nissan Motor Co Ltd | 移動体用衛星追尾装置 |
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