JP5498074B2

JP5498074B2 - Antenna device

Info

Publication number: JP5498074B2
Application number: JP2009169762A
Authority: JP
Inventors: 忠司足立
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP2011024159A

Description

本発明は、飛翔体に搭載されるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device mounted on a flying object.

例えば、ロケットなどの飛翔体を地上または飛行機から発射させる場合に、飛翔体を追跡、制御する。そのために、地上の管制局または衛星との間で通信を行うために、飛翔体にはアンテナ装置が搭載される。 For example, when a flying object such as a rocket is launched from the ground or an airplane, the flying object is tracked and controlled. For this purpose, an antenna device is mounted on the flying object in order to communicate with a ground control station or satellite.

なお、衛星と飛翔体が通信を行うことで、この衛星を介して、地上にある管制局は、飛翔体と通信を行える。これにより、幅広い通信エリアを確保できる。このような衛星として、例えば、インマルサット通信衛星を用いることが想定される。インマルサット通信衛星は、１９８０年代から運用されており、上述の衛星としてのインマルサット衛星は、最新の第４世代衛星である。第３世代までのインテルサット衛星は、送信出力、受信感度共に、第４世代衛星に比べて小さく、ロケット搭載受信端末は、実現できなかった。第４世代衛星が運用されるようになり、初めて、ロケット搭載通信端末で通信が可能になった。この衛星は、３機体制で全地球をカバーする方式であり、２００８年８月に３号機が打上げられ、２００９年２月に各衛星の最終配置が完了したばかりである。 In addition, when the satellite and the flying object communicate, the control station on the ground can communicate with the flying object via the satellite. Thereby, a wide communication area can be secured. For example, an Inmarsat communication satellite is assumed as such a satellite. Inmarsat communication satellites have been in operation since the 1980s, and the above-mentioned Inmarsat satellite is the latest fourth generation satellite. The Intelsat satellites up to the third generation are both smaller in transmission output and reception sensitivity than the fourth generation satellites, and rocket-mounted receiving terminals could not be realized. For the first time, communication with a rocket-equipped communication terminal became possible with the fourth generation satellite. This satellite is a system that covers the whole earth in a system of three aircraft. Unit 3 was launched in August 2008, and final arrangement of each satellite was just completed in February 2009.

本願の先行技術文献として、次の特許文献１〜３がある。 As prior art documents of the present application, there are the following patent documents 1 to 3.

特開平８−１８３３０号公報JP-A-8-18330 特開平９−２１８２３１号公報JP-A-9-218231 特開２００６−２７９７１２号公報JP 2006-279712 A

しかし、飛翔体と衛星または地上の管制局との間で、常時、通信を確保できる飛翔体搭載アンテナ装置が望まれる。 However, there is a demand for a flying object-mounted antenna device that can always ensure communication between the flying object and a satellite or a control station on the ground.

そこで、本発明の目的は、飛翔体に搭載されるアンテナ装置において、常時、通信相手との通信を確保できるようにすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to always ensure communication with a communication partner in an antenna device mounted on a flying object.

上記目的を達成するため、本発明によると、飛翔体に搭載され、所定の通信相手との間で電波を送受信するアンテナ装置であって、
前記飛翔体の周方向に配置される複数のアンテナと、
前記通信相手からの電波を受信信号として処理する送受信機と、
前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いているアンテナを識別し、該アンテナのみに前記送受信機を接続するアンテナ切換装置と、を備え、
前記アンテナ切換装置は、
所定の基準座標系における前記飛翔体の位置および姿勢を検知する位置姿勢検知部と、
前記基準座標系における前記通信相手の位置と、前記飛翔体の前記位置および前記姿勢とに基づいて、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いている前記アンテナを識別する識別部と、
前記識別部が識別した前記アンテナにのみ前記送受信機を接続する制御部と、を有する、ことを特徴とするアンテナ装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an antenna device is mounted on a flying body and transmits and receives radio waves with a predetermined communication partner,
A plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the flying object;
A transceiver that processes radio waves from the communication partner as received signals;
An antenna switching device for identifying an antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas, and connecting the transceiver to only the antenna ; and
The antenna switching device is
A position and orientation detection unit for detecting the position and orientation of the flying object in a predetermined reference coordinate system;
An identification unit for identifying the antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas based on the position of the communication partner in the reference coordinate system and the position and the posture of the flying object; ,
And a control unit that connects the transceiver to only the antenna identified by the identification unit .

上述した本発明のアンテナ装置では、複数のアンテナのうち、１つのアンテナのみに前記送受信機を接続するので、複数のアンテナ同士の干渉によりアンテナゲインが要求最低値を下回ることを防止できる。これにより、いずれかのアンテナのみに前記送受信機を接続することで、飛翔体の周方向全体にわたって要求最低値以上のアンテナゲインを確保できる。 In the antenna device of the present invention described above, since the transceiver is connected to only one antenna among the plurality of antennas, the antenna gain can be prevented from falling below the required minimum value due to interference between the plurality of antennas. Thereby, by connecting the transceiver to only one of the antennas, an antenna gain equal to or higher than the required minimum value can be secured over the entire circumferential direction of the flying object.

またこのように、前記通信相手の位置と、前記飛翔体の前記位置および前記姿勢とに基づいて、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いている前記アンテナを識別し、識別した前記アンテナのみに前記送受信機を接続することで、通信相手からの送信電波に対し、常時、要求最低値以上のアンテナゲインを確保できる。 Further, in this way, the antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas is identified and identified based on the position of the communication partner and the position and posture of the flying object. By connecting the transmitter / receiver only to the antenna, it is possible to always secure an antenna gain equal to or higher than the required minimum value for a transmission radio wave from a communication partner.

本発明の別の実施形態によると、飛翔体に搭載され、所定の通信相手との間で電波を送受信するアンテナ装置であって、
前記飛翔体の周方向に配置される複数のアンテナと、
前記通信相手からの電波を受信信号として処理する送受信機と、
前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いているアンテナを識別し、該アンテナのみに前記送受信機を接続するアンテナ切換装置と、を備え、
前記アンテナ切換装置は、
前記送受信機に接続中の前記アンテナによる受信電波の電力値に基づいて、最も前記通信相手の側を向いている前記アンテナが、前記送受信機に接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったかを判断し、変わったと判断したら、該隣接するアンテナを前記送受信機に接続すべきアンテナであると識別する識別部と、
前記識別部が識別した前記アンテナのみに前記送受信機を接続する制御部と、
前記飛翔体と前記通信相手との距離を検知する距離検出部と、検出した前記距離に基づいて、前記飛翔体と前記通信相手との距離が基準距離である場合における前記受信電波の前記電力値を推定する電力推定部と、を備え、
前記識別部は、前記電力推定部が推定した前記電力値に基づいて、最も前記通信相手の側を向いている前記アンテナが、前記送受信機に接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったかを判断し、変わったと判断したら、該隣接するアンテナを前記送受信機に接続すべきアンテナであると識別する、ことを特徴とするアンテナ装置が提供される。 According to another embodiment of the present invention, the antenna device is mounted on a flying body and transmits / receives radio waves to / from a predetermined communication partner,
A plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the flying object;
A transceiver that processes radio waves from the communication partner as received signals;
An antenna switching device for identifying an antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas, and connecting the transceiver to only the antenna; and
The antenna switching device is
Based on the power value of the radio wave received by the antenna connected to the transceiver, the antenna facing the most communication partner side changes from the antenna connected to the transceiver to an antenna adjacent to the antenna. An identification unit for identifying whether the adjacent antenna is an antenna to be connected to the transceiver;
A controller that connects the transceiver only to the antenna identified by the identifier;
The power value of the received radio wave when the distance between the flying object and the communication partner is a reference distance based on the detected distance and a distance detection unit that detects the distance between the flying object and the communication partner. A power estimation unit for estimating
Based on the power value estimated by the power estimation unit, the identification unit moves from the antenna currently connected to the transceiver to an antenna adjacent to the antenna. There is provided an antenna device characterized in that it is determined whether or not it has changed, and if it is determined that the antenna has changed, the adjacent antenna is identified as an antenna to be connected to the transceiver.

このように、前記送受信機に接続中の前記アンテナにより受信した前記電波の電力値に基づいて、最も前記通信相手の側を向いている前記アンテナが、前記送受信機に接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったと判断したら、該隣接するアンテナを前記送受信機に接続することで、通信相手からの送信電波に対し、常時、要求最低値以上のアンテナゲインを確保できる。 Thus, based on the power value of the radio wave received by the antenna that is connected to the transceiver, the antenna that is most facing the communication partner side is separated from the antenna that is connected to the transceiver. If it is determined that the antenna has changed to an antenna adjacent to the antenna, the antenna gain equal to or higher than the required minimum value can be always secured for the transmission radio wave from the communication partner by connecting the adjacent antenna to the transceiver.

また、このように、前記アンテナ切換装置は、前記飛翔体と前記通信相手との距離を検知する距離検出部と、検出した前記距離に基づいて、前記飛翔体と前記通信相手との距離が基準距離である場合における前記受信電波の前記電力値を推定する電力推定部と、を備え、推定した前記電力値に基づいて、最も前記通信相手の側を向いている前記アンテナが、隣接するアンテナに変わったかを判断するので、前記飛翔体と前記通信相手との距離による受信電波の前記電力値の低下の影響を無くすことができる。即ち、推定した電力値に基づいて、識別部は、送受信機に接続すべきアンテナを識別するので、信頼性が向上する。 Further, in this way, the antenna switching device has a distance detection unit that detects the distance between the flying object and the communication partner, and the distance between the flying object and the communication partner is based on the detected distance. A power estimator that estimates the power value of the received radio wave in the case of a distance, and based on the estimated power value, the antenna that is most facing the communication partner is an adjacent antenna. Since it is determined whether it has changed, it is possible to eliminate the influence of the decrease in the power value of the received radio wave due to the distance between the flying object and the communication partner. That is, since the identification unit identifies the antenna to be connected to the transceiver based on the estimated power value, the reliability is improved.

前記別の実施形態において、さらに好ましくは、前記アンテナ切換装置は、前記飛翔体の姿勢を検出する姿勢検知部を有し、
前記電力推定部は、検知した前記姿勢と前記距離に基づいて、前記飛翔体と前記通信相手との距離が前記基準距離であり、かつ、前記通信相手に対する前記飛翔体の姿勢（即ち、通信相手から見た飛翔体の方向に対する前記飛翔体の姿勢）が基準姿勢である場合における前記受信電波の前記電力値を推定する。 In the another embodiment, more preferably, the antenna switching device includes an attitude detection unit that detects an attitude of the flying object,
The power estimation unit, based on the detected posture and the distance, the distance between the flying object and the communication partner is the reference distance, and the flying object's posture with respect to the communication partner (that is, the communication partner) The power value of the received radio wave is estimated when the attitude of the flying object relative to the direction of the flying object as viewed from the reference position is a reference attitude.

これにより、前記飛翔体の姿勢による受信電波の前記電力値の低下の影響を無くすことができる。即ち、推定した電力値に基づいて、識別部は、送受信機に接続すべきアンテナを識別するので、信頼性が向上する。 Thereby, it is possible to eliminate the influence of the decrease in the power value of the received radio wave due to the attitude of the flying object. That is, since the identification unit identifies the antenna to be connected to the transceiver based on the estimated power value, the reliability is improved.

本発明のさらに別の実施形態によると、飛翔体に搭載され、所定の通信相手との間で電波を送受信するアンテナ装置であって、
前記飛翔体の周方向に配置される複数のアンテナと、
前記通信相手からの電波を受信信号として処理する送受信機と、
前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いているアンテナを識別し、該アンテナのみに前記送受信機を接続するアンテナ切換装置と、を備え、
前記アンテナ切換装置は、第１および第２の切換装置を有し、
第１の切換装置は、
所定の基準座標系における前記飛翔体の位置および姿勢を検知する位置姿勢検知部と、
前記基準座標系における前記通信相手の位置と、前記飛翔体の前記位置および前記姿勢とに基づいて、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いている前記アンテナを識別する識別部と、
前記識別部が識別した前記アンテナにのみ送受信機を接続する制御部と、を有し、
第２の切換装置は、
送受信機に接続中の前記アンテナによる受信電波の電力値に基づいて、最も前記通信相手の側を向いている前記アンテナが、送受信機に接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったかを判断し、変わったと判断したら、該隣接するアンテナを送受信機に接続すべきアンテナであると識別する識別部と、
前記識別部が識別した前記アンテナのみに送受信機を接続する制御部と、を有し、
第２の切換装置により識別した前記アンテナで前記通信相手から電波を受信している時に、該受信電波の強度が所定値以下になったら、該アンテナが、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いているアンテナであるかどうかを第１の切換装置により判断させ、そうである場合、継続して第２の切換装置により、送受信機に接続するアンテナを識別させ、そうでない場合、第１の切換装置により、送受信機に接続するアンテナを識別させる選択装置を備える、ことを特徴とするアンテナ装置が提供される。
According to still another embodiment of the present invention, the antenna device is mounted on a flying body and transmits / receives radio waves to / from a predetermined communication partner,
A plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the flying object;
A transceiver that processes radio waves from the communication partner as received signals;
An antenna switching device for identifying an antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas, and connecting the transceiver to only the antenna; and
The antenna switching device has first and second switching devices,
The first switching device
A position and orientation detection unit for detecting the position and orientation of the flying object in a predetermined reference coordinate system;
An identification unit for identifying the antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas based on the position of the communication partner in the reference coordinate system and the position and the posture of the flying object; ,
A control unit that connects a transceiver only to the antenna identified by the identification unit,
The second switching device is
Based on the power value of the radio wave received by the antenna connected to the transceiver, whether the antenna facing the most communication partner side has changed from the antenna connected to the transceiver to an antenna adjacent to the antenna An identification unit that identifies the adjacent antenna as an antenna to be connected to the transceiver;
A control unit that connects a transceiver to only the antenna identified by the identification unit,
When receiving the radio wave from the communication partner with the antenna identified by the second switching device, if the intensity of the received radio wave becomes a predetermined value or less, the antenna is the communication partner of the plurality of antennas. The first switching device determines whether the antenna is facing the antenna, and if so, the second switching device continues to identify the antenna connected to the transceiver, otherwise There is provided an antenna device comprising a selection device for identifying an antenna connected to a transceiver by a first switching device.

このように、第１および第２の切換装置７を組み合わせ、第２の切換装置により識別した前記アンテナで前記通信相手から電波を受信している時に、該受信電波の強度が所定値以下になったら、該アンテナが、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手の側を向いているアンテナであるかどうかを第１の切換装置により判断し、そうである場合、継続して第２の切換装置により、送受信機に接続するアンテナを識別させ、そうでない場合、第１の切換装置により、送受信機に接続するアンテナを識別させるので、電波障害や装置の不具合などにより、受信電波の強度が所定値以下になっても、第２の切換装置から第１の切換装置に切り替えることで、継続して、所定値より大きな受信電波の電力値が得られる。 In this way, when the first and second switching devices 7 are combined and a radio wave is received from the communication partner by the antenna identified by the second switching device, the intensity of the received radio wave becomes a predetermined value or less. Then, the first switching device determines whether the antenna is the antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas. If so, the second switching device continues. Thus, the antenna connected to the transmitter / receiver is identified, and if not, the antenna connected to the transmitter / receiver is identified by the first switching device. Even if it becomes below, by switching from the second switching device to the first switching device, the power value of the received radio wave larger than the predetermined value can be continuously obtained.

上述した本発明によると、飛翔体に搭載されるアンテナ装置において、常時、通信電波の通信相手との通信を確保できる。 According to the present invention described above, in the antenna device mounted on the flying object, it is possible to always ensure communication with a communication partner of communication radio waves.

本発明の第１実施形態によるアンテナ装置の構成を示す。1 shows a configuration of an antenna device according to a first embodiment of the present invention. （Ａ）は、図１のアンテナ装置が搭載される飛翔体を示し、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）におけるアンテナゲインの干渉を示す。(A) shows a flying object on which the antenna apparatus of FIG. 1 is mounted, (B) is a view taken along the line BB of (A), and (C) is an interference of antenna gain in (B). Indicates. 本発明の第２実施形態によるアンテナ装置の構成を示す。The structure of the antenna apparatus by 2nd Embodiment of this invention is shown. 本発明の第３実施形態によるアンテナ装置の構成を示す。The structure of the antenna device by 3rd Embodiment of this invention is shown.

本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態によるアンテナ装置１０の概略構成を示す。図１に示すように、アンテナ装置１０は、アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、アンテナ切換装置７を備える。 [First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an antenna device 10 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the antenna device 10 includes antennas 3 a, 3 b, 3 c, 3 d and an antenna switching device 7.

複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、飛翔体１の周方向に配置される。各アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、例えばパッチ型アンテナであってよい。図２（Ａ）は、アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが搭載された飛翔体１を示し、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。図２（Ｂ）に示すように、複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが間隔をおいて、飛翔体１の軸を回る周方向に配置される。図２（Ｂ）において、破曲線ａは、アンテナ３ａのゲインを示し、破曲線ｂは、アンテナ３ｂのゲインを示し、破曲線ｃは、アンテナ３ｃのゲインを示し、破曲線ｄは、アンテナ３ｄのゲインを示す。隣接する前記アンテナのゲインが重複している箇所では、干渉が起こる。図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に相当し、ゲイン重複領域Ｒのゲインを示す。図２（Ｃ）に示すように、ゲイン重複領域Ｒでは、干渉によるアンテナゲインが極度に低下する箇所が現れる。このような干渉は、隣接する前記アンテナを同時に送受信機６に接続した場合に生じる。送受信機６は、通信相手２０からの電波を受信信号として処理し、送信信号を生成しアンテナへ出力する。 The plurality of antennas 3 a, 3 b, 3 c, 3 d are arranged in the circumferential direction of the flying object 1. Each antenna 3a, 3b, 3c, 3d may be, for example, a patch antenna. 2A shows the flying object 1 on which the antennas 3a, 3b, 3c, and 3d are mounted, and FIG. 2B is a view taken along the line BB in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, a plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d are arranged in the circumferential direction around the axis of the flying object 1 at intervals. In FIG. 2B, the broken line a represents the gain of the antenna 3a, the broken line b represents the gain of the antenna 3b, the broken line c represents the gain of the antenna 3c, and the broken line d represents the antenna 3d. Indicates the gain. Interference occurs where the gains of adjacent antennas overlap. FIG. 2C corresponds to FIG. 2B and shows the gain in the gain overlap region R. As shown in FIG. 2C, in the gain overlap region R, a portion where the antenna gain due to interference is extremely lowered appears. Such interference occurs when adjacent antennas are connected to the transceiver 6 at the same time. The transceiver 6 processes the radio wave from the communication partner 20 as a reception signal, generates a transmission signal, and outputs it to the antenna.

アンテナ切換装置７は、アンテナスイッチ５を有し、アンテナスイッチ５により、各アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを送受信機６に接続する。アンテナ切換装置７は、後述のアンテナ切換装置７により制御される。 The antenna switching device 7 has an antenna switch 5, and each antenna 3 a, 3 b, 3 c, 3 d is connected to the transceiver 6 by the antenna switch 5. The antenna switching device 7 is controlled by the antenna switching device 7 described later.

アンテナ切換装置７は、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、位置が分かっている前記通信相手２０（例えば、人工衛星または地上にある管制局）の側を向いている前記アンテナを識別し、該アンテナのみに送受信機６を接続するように前記アンテナスイッチ５を制御する。前記アンテナ切換装置７は、位置姿勢検知部９、識別部１１、および制御部１３を有する。位置姿勢検知部９は、時々刻々と、所定の基準座標系における前記飛翔体１の位置および姿勢を検知する。位置姿勢検知部９は、時々刻々と、飛翔体１に搭載された加速度センサにより加速度を検出し、検出した該加速度から、前記基準座標系における飛翔体１の位置を検出する。また、位置姿勢検知部９は、時々刻々と、ジャイロセンサにより、前記基準座標系における飛翔体１の姿勢を検出する。この姿勢は、飛翔体の軸回りにおける、基準角度からの飛翔体の回転角度であってよい。識別部１１は、時々刻々と、前記基準座標系における前記飛翔体１の前記位置および前記姿勢と、前記基準座標系における前記通信相手２０の既知の位置に基づいて、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、最も、前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナを識別する。制御部１３は、前記識別部１１が識別した前記アンテナのみに送受信機６を接続するようにアンテナスイッチ５を制御する。前記識別部１１が識別した前記アンテナ３が変わったら、制御部１３は、変わった前記アンテナにのみ送受信機６を接続する。
なお、位置姿勢検知部９は、任意のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号を用いずに、上述のように前記基準座標系における飛翔体１の位置および速度を検知する第１検知手段として構成してもよいし、上述とは異なり、前第１検知手段を用いずに記ＧＰＳ信号に基づいて飛翔体１の位置および速度を検知する第２検知手段として構成してもよいし、検知精度を高めるために、前記第１検知手段と第２検知手段を組み合わせて構成してもよい。 The antenna switching device 7 selects the antenna facing the communication partner 20 (for example, an artificial satellite or a control station on the ground) whose position is known among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d. The antenna switch 5 is controlled so as to identify and connect the transceiver 6 only to the antenna. The antenna switching device 7 includes a position / orientation detection unit 9, an identification unit 11, and a control unit 13. The position and orientation detection unit 9 detects the position and orientation of the flying object 1 in a predetermined reference coordinate system from moment to moment. The position / orientation detection unit 9 detects acceleration by an acceleration sensor mounted on the flying object 1 every moment, and detects the position of the flying object 1 in the reference coordinate system from the detected acceleration. The position / orientation detection unit 9 detects the attitude of the flying object 1 in the reference coordinate system using a gyro sensor from moment to moment. This posture may be the rotation angle of the flying object from the reference angle around the flying object axis. The identification unit 11, from time to time, based on the position and posture of the flying object 1 in the reference coordinate system and the known position of the communication partner 20 in the reference coordinate system, the plurality of antennas 3a and 3b. , 3c, 3d, the antenna facing the communication partner 20 side most is identified. The control unit 13 controls the antenna switch 5 so that the transceiver 6 is connected only to the antenna identified by the identification unit 11. When the antenna 3 identified by the identification unit 11 changes, the control unit 13 connects the transceiver 6 only to the changed antenna.
The position / orientation detection unit 9 is configured as a first detection unit that detects the position and velocity of the flying object 1 in the reference coordinate system as described above without using a GPS signal received from an arbitrary GPS satellite. Alternatively, unlike the above, it may be configured as second detection means for detecting the position and velocity of the flying object 1 based on the GPS signal without using the first first detection means, and the detection accuracy is increased. Therefore, you may comprise combining the said 1st detection means and a 2nd detection means.

上述した本発明の第１実施形態によるアンテナ装置１０では、前記飛翔体１の周方向に複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを配置し、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナを識別し、該アンテナのみに送受信機６を接続するので、常時、前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナ３で通信相手２０からの送信電波を受信できる。
また、複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、１つのアンテナのみに送受信機６を接続するので、複数のアンテナ同士の干渉によりアンテナゲインが要求最低値を下回ることを防止できる。これにより、いずれかの前記アンテナのみに送受信機６を接続することで、飛翔体１の周方向全体にわたって要求最低値以上のアンテナゲインを確保できる。具体的には、前記通信相手２０の位置と、前記飛翔体１の前記位置および前記姿勢とに基づいて、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナ３を識別し、識別した該アンテナのみに送受信機６を接続することで、常時、要求最低値以上のアンテナゲインを確保できる。前記要求最低値は、例えば、図２（Ｂ）のベクトルＧの大きさである。 In the antenna device 10 according to the first embodiment of the present invention described above, a plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d are arranged in the circumferential direction of the flying object 1, and among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d Since the antenna 6 facing the communication partner 20 side is identified and the transmitter / receiver 6 is connected only to the antenna, the antenna 3 always facing the communication partner 20 side is connected to the communication partner 20 from the communication partner 20. Can transmit radio waves.
Moreover, since the transmitter / receiver 6 is connected to only one antenna among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d, it is possible to prevent the antenna gain from falling below the required minimum value due to interference between the plurality of antennas. Thereby, by connecting the transmitter / receiver 6 only to any one of the antennas, an antenna gain equal to or higher than the required minimum value can be secured over the entire circumferential direction of the flying object 1. Specifically, based on the position of the communication partner 20 and the position and posture of the flying object 1, it faces the communication partner 20 side among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d. By identifying the antenna 3 being connected and connecting the transmitter / receiver 6 only to the identified antenna, it is possible to always secure an antenna gain equal to or greater than the required minimum value. The required minimum value is, for example, the size of the vector G in FIG.

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態によるアンテナ装置１０の概略構成を示す。第２実施形態のアンテナ装置１０は、アンテナ切換装置７の構成が、第１実施形態のアンテナ切換装置７と異なる。第２実施形態のアンテナ装置１０の他の構成と動作は、第１実施形態のアンテナ装置１０と同じである。 [Second Embodiment]
FIG. 3 shows a schematic configuration of the antenna device 10 according to the second embodiment of the present invention. The antenna device 10 of the second embodiment is different from the antenna switching device 7 of the first embodiment in the configuration of the antenna switching device 7. Other configurations and operations of the antenna device 10 of the second embodiment are the same as those of the antenna device 10 of the first embodiment.

アンテナ切換装置７は、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナを識別し、該アンテナのみに送受信機６を接続するように前記アンテナスイッチ５を制御する。第２実施形態によると、アンテナ切換装置７は、識別部１７、および制御部１９を有する。識別部１７は、時々刻々と、送受信機６に接続されている前記アンテナ（以下、接続中のアンテナという）によって受信した通信相手２０からの電波の電力値（以下、受信電波の電力値という）を検出する。また、識別部１７は、時々刻々と、前記受信電波の電力値に基づいて、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに前記周方向に隣接するアンテナに変わったかを判断し、変わったと判断したら、該隣接するアンテナを送受信機６に接続すべきアンテナであると識別する。制御部１９は、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、前記識別部１７が識別した前記アンテナにのみ送受信機６を接続するように前記アンテナスイッチ５を制御する。 The antenna switching device 7 identifies the antenna facing the communication partner 20 among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, and 3d, and connects the transceiver 6 only to the antenna. The switch 5 is controlled. According to the second embodiment, the antenna switching device 7 includes an identification unit 17 and a control unit 19. The identification unit 17 receives the power value of the radio wave from the communication partner 20 received by the antenna connected to the transceiver 6 (hereinafter referred to as the connected antenna) (hereinafter referred to as the power value of the received radio wave) from moment to moment. Is detected. In addition, the identification unit 17, based on the power value of the received radio wave, is adjacent to the antenna in the circumferential direction from the connected antenna to the antenna based on the power value of the received radio wave. If it is determined that the antenna has changed, the adjacent antenna is identified as an antenna to be connected to the transceiver 6. The control unit 19 controls the antenna switch 5 so that the transceiver 6 is connected only to the antenna identified by the identification unit 17 among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d.

識別部１７による判断の一例を、次に示す。前記各アンテナについて、該アンテナのアンテナゲインは、図２（Ｂ）に示すように、飛翔体１の周方向において一定の分布を持つ。この分布の周方向端部では、周方向にずれる量に対するアンテナゲインの減少率が急激に大きくなる。従って、基準座標系において、飛翔体１が前記周方向（即ち、飛翔体の軸回りの方向）に回転した回転量をジャイロセンサにより時々刻々と検出し、識別部１７は、該回転量に対する、接続中の前記アンテナによる受信電波の電力値の減少率を求め、この減少率が基準値以上になったら、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったと判断する。この場合、識別部１７は、該隣接するアンテナを送受信機６に接続するべきアンテナと識別する。これにより、制御部１９は、送受信機６に接続するアンテナを、現在接続中のアンテナから、送受信機６を接続するべきアンテナであると識別部１７により識別された前記隣接するアンテナに切り替えるように前記アンテナスイッチ５を制御する。 An example of the determination by the identification unit 17 is as follows. For each antenna, the antenna gain of the antenna has a constant distribution in the circumferential direction of the flying object 1 as shown in FIG. At the circumferential end of this distribution, the reduction rate of the antenna gain with respect to the amount shifted in the circumferential direction increases rapidly. Therefore, in the reference coordinate system, the rotation amount of the flying object 1 rotated in the circumferential direction (that is, the direction around the axis of the flying object) is detected momentarily by the gyro sensor, and the identification unit 17 A reduction rate of the power value of the received radio wave by the connected antenna is obtained, and when this reduction rate becomes equal to or higher than a reference value, the antenna facing the communication partner 20 side from the connected antenna is Judge that it has changed to an antenna adjacent to the antenna. In this case, the identification unit 17 identifies the adjacent antenna as an antenna to be connected to the transceiver 6. Thus, the control unit 19 switches the antenna connected to the transceiver 6 from the currently connected antenna to the adjacent antenna identified by the identification unit 17 as the antenna to which the transceiver 6 is to be connected. The antenna switch 5 is controlled.

好ましくは、アンテナ切換装置７は、前記飛翔体１と前記通信相手２０との距離を検知する距離検出部１４と、検出した前記距離に基づいて、前記飛翔体１と前記通信相手２０との距離が基準距離である場合における前記受信電波の前記電力値を推定する電力推定部１５と、を備える。距離検出部１４は、例えば、時々刻々と、飛翔体１に搭載された加速度センサにより加速度を検出し、検出した該加速度から、基準座標系における飛翔体１の位置を検出し、該位置と既知である通信相手２０の位置とから、前記飛翔体１と前記通信相手２０との距離を検出・算出する。また、電力推定部１５は、検出した前記距離と、記憶している前記基準距離と、送受信機６に接続されているアンテナによる受信電波の電力値とに基づいて、前記飛翔体１と前記通信相手２０との距離が前記基準距離である場合における前記受信電波の前記電力値を推定する。このように推定された電力値に基づいて、識別部１７は、上述のように、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに前記周方向に隣接するアンテナに変わったかを判断する。即ち、前記回転量に対する、推定された電力値の減少率を求め、この減少率が基準値以上になったら、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったと判断する。 Preferably, the antenna switching device 7 detects the distance between the flying object 1 and the communication partner 20 and the distance between the flying object 1 and the communication partner 20 based on the detected distance. And a power estimation unit 15 that estimates the power value of the received radio wave when is a reference distance. For example, the distance detection unit 14 detects acceleration by an acceleration sensor mounted on the flying object 1 every moment, detects the position of the flying object 1 in the reference coordinate system from the detected acceleration, and knows the position. The distance between the flying object 1 and the communication partner 20 is detected and calculated from the position of the communication partner 20. In addition, the power estimation unit 15 determines the communication between the flying object 1 and the communication based on the detected distance, the stored reference distance, and the power value of the radio wave received by the antenna connected to the transceiver 6. The power value of the received radio wave when the distance to the partner 20 is the reference distance is estimated. Based on the power value estimated in this way, as described above, the identification unit 17 determines that the antenna that is closest to the communication partner 20 side is connected to the antenna from the connected antenna in the circumferential direction. Judge whether it has changed to an adjacent antenna. That is, the rate of decrease of the estimated power value with respect to the amount of rotation is obtained, and when the rate of decrease is equal to or greater than a reference value, the antenna facing the communication partner 20 side from the connected antenna is It is determined that the antenna has changed to an antenna adjacent to the antenna.

さらに好ましくは、前記アンテナ切換装置７は、前記飛翔体１の姿勢を検出する姿勢検知部１６を有する。電力推定部１５は、姿勢検知部１６が検知した前記姿勢と距離検出部１４が検知した前記距離に基づいて、前記飛翔体１と前記通信相手２０との距離が前記基準距離であり、かつ、前記通信相手２０に対する前記飛翔体１の姿勢が基準姿勢である場合における前記受信電波の前記電力値を推定する。このように推定された電力値に基づいて、識別部１７は、上述のように、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに前記周方向に隣接するアンテナに変わったかを判断する。即ち、前記回転量に対する、推定された電力値の減少率を求め、この減少率が基準値以上になったら、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったと判断する。 More preferably, the antenna switching device 7 includes an attitude detection unit 16 that detects the attitude of the flying object 1. The power estimation unit 15 is configured such that the distance between the flying object 1 and the communication partner 20 is the reference distance based on the posture detected by the posture detection unit 16 and the distance detected by the distance detection unit 14. The power value of the received radio wave is estimated when the attitude of the flying object 1 with respect to the communication partner 20 is a reference attitude. Based on the power value estimated in this way, as described above, the identification unit 17 determines that the antenna that is closest to the communication partner 20 side is connected to the antenna from the connected antenna in the circumferential direction. Judge whether it has changed to an adjacent antenna. That is, the rate of decrease of the estimated power value with respect to the amount of rotation is obtained, and when the rate of decrease is equal to or greater than a reference value, the antenna facing the communication partner 20 side from the connected antenna is It is determined that the antenna has changed to an antenna adjacent to the antenna.

なお、アンテナ装置１０の動作開始時においては、１つのみの前記アンテナに送受信機６を接続するように、複数の前記アンテナに順番に送受信機６を接続し、最も受信電波の電力値が高かった前記アンテナに送受信機６を接続してよい。この状態から、前記アンテナ切換装置７によるアンテナ切換制御を実行してよい。 At the start of the operation of the antenna device 10, the transmitter / receiver 6 is connected to the plurality of antennas in order so that the transmitter / receiver 6 is connected to only one antenna, and the power value of the received radio wave is the highest. A transceiver 6 may be connected to the antenna. From this state, the antenna switching control by the antenna switching device 7 may be executed.

アンテナ切換装置７が距離検出部１４と電力推定部１５と姿勢検知部１６とを備える場合、識別部１７による判断は次のものであってもよい。即ち、前記各アンテナについて、該アンテナのアンテナゲインは、図２（Ｂ）に示すように、飛翔体１の周方向において一定の分布を持つ。この分布の周方向端部は、該アンテナと隣接するアンテナのアンテナゲイン分布と重複し、この重複部分（好ましくは、この重複部分の中央）において、当該各アンテナのアンテナゲインは所定の閾値（例えば、第１実施形態で述べた前記要求最低値）となる。従って、識別部１７は、電力推定部１５が推定した前記受信電波の電力値が、前記飛翔体１と前記通信相手２０との距離が前記基準距離であり、かつ、前記通信相手２０に対する前記飛翔体１の姿勢が基準姿勢である条件の下で、前記閾値のアンテナゲインで得られる受信電波の電力値より小さくなったら、最も前記通信相手２０の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったと判断する。この場合、識別部１７は、該隣接するアンテナを送受信機６に接続するべきアンテナと識別する。ここで、該隣接するアンテナは、２つ存在するが、この２つのうちいずれを送受信機６に接続するべきアンテナと識別するかは、ジャイロセンサにより、飛翔体１がその軸回りのいずれの方向に回転しているかを検出し、該検出結果に基づいて識別部１７により判断される。これにより、制御部１９は、送受信機６に接続するアンテナを、現在接続中のアンテナから、送受信機６に接続するべきアンテナであると識別部１７により識別された前記隣接するアンテナに切り替えるように前記アンテナスイッチ５を制御する。 When the antenna switching device 7 includes the distance detection unit 14, the power estimation unit 15, and the attitude detection unit 16, the determination by the identification unit 17 may be as follows. That is, for each antenna, the antenna gain of the antenna has a constant distribution in the circumferential direction of the flying object 1 as shown in FIG. The circumferential end of this distribution overlaps with the antenna gain distribution of the antenna adjacent to the antenna, and in this overlapping portion (preferably the center of the overlapping portion), the antenna gain of each antenna is a predetermined threshold (for example, , The required minimum value described in the first embodiment). Accordingly, the identification unit 17 determines that the power value of the received radio wave estimated by the power estimation unit 15 is that the distance between the flying object 1 and the communication partner 20 is the reference distance and the flight with respect to the communication partner 20. Under the condition that the posture of the body 1 is the reference posture, when the power value of the received radio wave obtained with the antenna gain of the threshold value becomes smaller, the antenna facing the communication partner 20 side is connected It is determined that the antenna has changed to an antenna adjacent to the antenna. In this case, the identification unit 17 identifies the adjacent antenna as an antenna to be connected to the transceiver 6. Here, there are two adjacent antennas. Which of the two antennas is identified as an antenna to be connected to the transmitter / receiver 6 depends on which direction the flying object 1 is around its axis by the gyro sensor. Is determined by the discriminator 17 based on the detection result. Thus, the control unit 19 switches the antenna connected to the transceiver 6 from the currently connected antenna to the adjacent antenna identified by the identification unit 17 as an antenna to be connected to the transceiver 6. The antenna switch 5 is controlled.

本発明の第２実施形態によるアンテナ装置１０では、接続中の前記アンテナによる受信電波の電力値に基づいて、最も前記通信相手の側を向いている前記アンテナが、接続中の前記アンテナから該アンテナに隣接するアンテナに変わったと判断したら、該隣接するアンテナを送受信機６に接続することで、通信相手２０からの送信電波に対し、常時、要求最低値以上のアンテナゲインを確保できる。 In the antenna device 10 according to the second embodiment of the present invention, on the basis of the power value of the received radio wave from the connected antenna, the antenna facing the most communication partner side is connected to the antenna from the connected antenna. If it is determined that the antenna has been changed to an adjacent antenna, by connecting the adjacent antenna to the transmitter / receiver 6, it is possible to always secure an antenna gain equal to or higher than the required minimum value for the transmission radio wave from the communication partner 20.

［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態によるアンテナ装置１０の概略構成を示す。第３実施形態のアンテナ装置１０は、以下で述べる点が、第１実施形態のアンテナ切換装置７と異なる。第３実施形態のアンテナ装置１０の他の構成と動作は、第１実施形態のアンテナ装置１０と同じである。 [Third Embodiment]
FIG. 4 shows a schematic configuration of the antenna device 10 according to the third embodiment of the present invention. The antenna device 10 of the third embodiment is different from the antenna switching device 7 of the first embodiment in the following points. Other configurations and operations of the antenna device 10 of the third embodiment are the same as those of the antenna device 10 of the first embodiment.

図４に示すように、第３実施形態では、アンテナ切換装置７は、第１実施形態によるアンテナ切換装置７（以下、第１の切換装置７ａという）と第２実施形態によるアンテナ切換装置７（以下、第２の切換装置７ｂという）の両方を有する。さらに、第３実施形態では、選択装置２１を有する。 As shown in FIG. 4, in the third embodiment, the antenna switching device 7 includes an antenna switching device 7 according to the first embodiment (hereinafter referred to as a first switching device 7a) and an antenna switching device 7 according to the second embodiment ( Hereinafter, both of them are referred to as the second switching device 7b). Further, the third embodiment includes a selection device 21.

選択装置２１は、第２の切換装置７ｂにより識別した前記アンテナで前記通信相手２０から電波を受信している時に、該受信電波の電力値が所定値以下になったら、該アンテナが、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手２０の側を向いているアンテナであるかどうかを第１の切換装置７ａに判断させ、そうである場合、継続して第２の切換装置７ｂにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、そうでない場合、第１の切換装置７ａにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させる。即ち、選択装置２１は、通常、第１および第２の切換装置７ａ、７ｂのうち第２の切換装置７ｂのみを作動させる。この場合、第２の切換装置７ｂの識別部１７により識別した前記アンテナに、送受信機６を接続するように制御部１９がアンテナスイッチ５を制御している。この時に、選択装置２１により、該アンテナにより前記通信相手２０から受信した電波の強度が、所定値以下になったら、該アンテナが、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手２０の側を向いているアンテナであるかどうかを第１の切換装置７ａの識別部１１により判断させ、そうであると識別部１１が判断した場合、継続して第２の切換装置７ｂの識別部１７により、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、そうでないと識別部１１が判断した場合、その後に、第１の切換装置７ａの識別部１１により、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、次いで、第２の切換装置７ｂにより送受信機６に接続するアンテナを識別させる制御に戻る。 When the selection device 21 receives a radio wave from the communication partner 20 with the antenna identified by the second switching device 7b, if the power value of the received radio wave becomes a predetermined value or less, the antenna The first switching device 7a determines whether the antenna is the antenna facing the communication partner 20, and if so, the second switching device 7b continues to transmit and receive the transceiver 6 The antenna connected to the transmitter / receiver 6 is identified by the first switching device 7a. That is, the selection device 21 normally operates only the second switching device 7b among the first and second switching devices 7a and 7b. In this case, the control unit 19 controls the antenna switch 5 so that the transceiver 6 is connected to the antenna identified by the identification unit 17 of the second switching device 7b. At this time, when the intensity of the radio wave received from the communication partner 20 by the antenna becomes lower than a predetermined value by the selection device 21, the antenna faces the communication partner 20 side among the plurality of antennas. Is determined by the identification unit 11 of the first switching device 7a. If the identification unit 11 determines that this is the case, the identification unit 17 of the second switching device 7b continues to perform transmission / reception. 6, the identification unit 11 determines that the antenna connected to the transmitter / receiver 6 is identified by the identification unit 11 of the first switching device 7 a, and then the second The control device 7b returns to the control for identifying the antenna connected to the transceiver 6.

なお、識別部１１の前記判断では、識別部１１は、第１実施形態のように、前記基準座標系における前記飛翔体１の前記位置および前記姿勢と、前記基準座標系における前記通信相手２０の既知の位置に基づいて、受信電波の電力値が前記所定値以下となった対象の前記アンテナが、前記複数のアンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうち、最も、前記通信相手２０の側を向いているアンテナであるかを判断する。そうである場合、継続して第２の切換装置７ｂにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、そうでない場合、一時的に（例えば１回だけ）第１の切換装置７ａにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、その後、第２の切換装置７ｂにより送受信機６に接続するアンテナを識別させる制御に戻る。 In the determination by the identification unit 11, the identification unit 11 determines the position and posture of the flying object 1 in the reference coordinate system and the communication partner 20 in the reference coordinate system as in the first embodiment. Based on the known position, the target antenna for which the power value of the received radio wave is equal to or lower than the predetermined value is closest to the communication partner 20 among the plurality of antennas 3a, 3b, 3c, 3d. It is determined whether it is an antenna. If so, the second switching device 7b continues to identify the antenna connected to the transceiver 6; otherwise, it is temporarily (eg only once) by the first switching device 7a. 6 is identified, and then control returns to identifying the antenna connected to the transceiver 6 by the second switching device 7b.

好ましくは、選択装置２１は、第２の切換装置７ｂの電力推定部１５により推定された前記電力値が所定値以下になったら、該アンテナが、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手２０の側を向いているアンテナであるかどうかを第１の切換装置７ａに判断させ、そうである場合、継続して第２の切換装置７ｂにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、そうでない場合、第１の切換装置７ａにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させる。 Preferably, when the power value estimated by the power estimation unit 15 of the second switching device 7b is equal to or less than a predetermined value, the selection device 21 is connected to the communication partner 20 among the plurality of antennas. The first switching device 7a determines whether or not the antenna is facing to the side, and if so, the second switching device 7b continues to identify the antenna connected to the transceiver 6; In this case, the antenna connected to the transceiver 6 is identified by the first switching device 7a.

本発明の第３実施形態によるアンテナ装置１０では、第１および第２の切換装置７ａ、７ｂを組み合わせ、第２の切換装置７ｂにより識別した前記アンテナで前記通信相手２０から電波を受信している時に、該受信電波の強度が所定値以下になったら、該アンテナが、前記複数のアンテナのうち、前記通信相手２０の側を向いているアンテナであるかどうかを第１の切換装置７ａにより判断し、そうである場合、引き続いて第２の切換装置７ｂにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させ、そうでない場合、第１の切換装置７ａにより、送受信機６に接続するアンテナを識別させるので、電波障害や装置の不具合などにより、受信電波の強度が所定値以下になっても、第２の切換装置７ｂから第１の切換装置７ａに切り替えることで、継続して、所定値より大きな受信電波の電力値が得られる。 In the antenna device 10 according to the third embodiment of the present invention, the first and second switching devices 7a and 7b are combined, and radio waves are received from the communication partner 20 by the antenna identified by the second switching device 7b. Sometimes, when the intensity of the received radio wave is equal to or lower than a predetermined value, the first switching device 7a determines whether the antenna is the antenna facing the communication partner 20 side among the plurality of antennas. If this is the case, the antenna connected to the transceiver 6 is subsequently identified by the second switching device 7b, and if not, the antenna connected to the transceiver 6 is identified by the first switching device 7a. Therefore, even if the intensity of the received radio wave is equal to or lower than a predetermined value due to radio wave interference or device malfunction, the second switching device 7b is switched to the first switching device 7a. Continued to the power value of greater received radio than a predetermined value is obtained.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

１飛翔体，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄアンテナ、５アンテナスイッチ、７アンテナ切換装置、７ａアンテナ切換装置（第１の切換装置），９位置姿勢検知部、１０アンテナ装置、１１識別部、１３制御部、１４距離検出部、１５電力推定部、１６姿勢検知部、１７識別部、１９制御部、２０通信相手（人工衛星、地上にある管制局）、２１選択装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flying object, 3a, 3b, 3c, 3d Antenna, 5 Antenna switch, 7 Antenna switching apparatus, 7a Antenna switching apparatus (1st switching apparatus), 9 Position and orientation detection part, 10 Antenna apparatus, 11 Identification part, 13 Control Unit, 14 distance detection unit, 15 power estimation unit, 16 attitude detection unit, 17 identification unit, 19 control unit, 20 communication partner (artificial satellite, control station on the ground), 21 selection device

Claims

An antenna device that is mounted on a flying object and transmits / receives radio waves to / from a predetermined communication partner,
A plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the flying object;
A transceiver that processes radio waves from the communication partner as received signals;
An antenna switching device for identifying an antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas, and connecting the transceiver to only the antenna ; and
The antenna switching device is
A position and orientation detection unit for detecting the position and orientation of the flying object in a predetermined reference coordinate system;
An identification unit for identifying the antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas based on the position of the communication partner in the reference coordinate system and the position and the posture of the flying object; ,
And a control unit that connects the transceiver only to the antenna identified by the identification unit.

An antenna device that is mounted on a flying object and transmits / receives radio waves to / from a predetermined communication partner,
A plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the flying object;
A transceiver that processes radio waves from the communication partner as received signals;
An antenna switching device for identifying an antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas, and connecting the transceiver to only the antenna; and
The antenna switching device is
Based on the power value of the radio wave received by the antenna connected to the transceiver, the antenna facing the most communication partner side changes from the antenna connected to the transceiver to an antenna adjacent to the antenna. An identification unit for identifying whether the adjacent antenna is an antenna to be connected to the transceiver;
A controller that connects the transceiver only to the antenna identified by the identifier;
The power value of the received radio wave when the distance between the flying object and the communication partner is a reference distance based on the detected distance and a distance detection unit that detects the distance between the flying object and the communication partner. A power estimation unit for estimating
Based on the power value estimated by the power estimation unit, the identification unit moves from the antenna currently connected to the transceiver to an antenna adjacent to the antenna. determining whether changes, if it is determined that the changed identifies that the antenna to be connected to said adjacent antenna to the transceiver, wherein the to luer antenna device that.

The antenna switching device has an attitude detection unit that detects the attitude of the flying object,
The power estimation unit, when the distance between the flying object and the communication partner is a reference distance based on the detected attitude and the distance, and the attitude of the flying object with respect to the communication partner is a reference attitude The antenna device according to claim 2 , wherein the power value of the received radio wave is estimated.

An antenna device that is mounted on a flying object and transmits / receives radio waves to / from a predetermined communication partner,
A plurality of antennas arranged in the circumferential direction of the flying object;
A transceiver that processes radio waves from the communication partner as received signals;
An antenna switching device for identifying an antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas, and connecting the transceiver to only the antenna; and
The antenna switching device has first and second switching devices,
The first switching device
A position and orientation detection unit for detecting the position and orientation of the flying object in a predetermined reference coordinate system;
An identification unit for identifying the antenna facing the communication partner side among the plurality of antennas based on the position of the communication partner in the reference coordinate system and the position and the posture of the flying object; ,
A control unit that connects a transceiver only to the antenna identified by the identification unit,
The second switching device is
Based on the power value of the radio wave received by the antenna connected to the transceiver, whether the antenna facing the most communication partner side has changed from the antenna connected to the transceiver to an antenna adjacent to the antenna An identification unit that identifies the adjacent antenna as an antenna to be connected to the transceiver;
A control unit that connects a transceiver to only the antenna identified by the identification unit,
When receiving the radio wave from the communication partner with the antenna identified by the second switching device, if the intensity of the received radio wave becomes a predetermined value or less, the antenna is the communication partner of the plurality of antennas. The first switching device determines whether the antenna is facing the antenna, and if so, the second switching device continues to identify the antenna connected to the transceiver, otherwise the first switching device comprises a selection device for identifying the antenna connected to the transceiver, wherein the to luer antenna device that.

The position and orientation detection unit detects the position of the flying object in the reference coordinate system from acceleration detected by an acceleration sensor mounted on the flying object, and a reference angle around the axis of the flying object detected by a gyro sensor. The antenna apparatus according to claim 1, wherein the attitude of the flying object in the reference coordinate system is detected from a rotation angle of the flying object.

The antenna apparatus according to claim 1, wherein the position and orientation detection unit detects the position and speed of the flying object based on a GPS signal received from a GPS satellite.