JP5684042B2 - Receiver and transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、無線伝送された信号を指向性を有するアンテナにより受信する受信装置、及び、このような受信装置を備えた伝送システムに関し、特に、種々な測地系に対応してアンテナを送信側装置に向かせることができる技術に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus that receives a wirelessly transmitted signal by a directional antenna, and a transmission system including such a receiving apparatus, and more particularly, to a transmitting side apparatus corresponding to various geodetic systems. It is related with the technology which can be turned to.
無線伝送された信号を指向性を有するアンテナにより受信する受信装置は、例えば、遠隔制御監視システムにおける無線伝送システムに用いられている。
このような遠隔制御監視システムの一例として、FPU(Field Pick-up Unit)を用いた基地局間の固定無線伝送を含むマイクロ受信基地局システムが挙げられる。
A receiving device that receives a wirelessly transmitted signal with an antenna having directivity is used in, for example, a wireless transmission system in a remote control monitoring system.
An example of such a remote control monitoring system is a micro reception base station system including fixed wireless transmission between base stations using an FPU (Field Pick-up Unit).
図4には、マイクロ受信基地局システムの系統例を示す。この図4の例では、送信点(A)1及び送信点(B)4から本社3へ素材(例えば、映像データ)を伝送する場合を考える。
本社から比較的遠距離にある送信点(A)1からの素材は、基地局2で中継されて本社3へ無線伝送される。
FIG. 4 shows a system example of the micro reception base station system. In the example of FIG. 4, a case is considered where material (for example, video data) is transmitted from the transmission point (A) 1 and the transmission point (B) 4 to the
The material from the transmission point (A) 1 that is relatively far from the head office is relayed by the
この無線伝送では、まず、送信点(A)1の送信部11が素材を無線伝送可能なマイクロ波信号に変換してアンテナ12から電波(信号)を送信する。
ここで、送信部11は、SDI(Serial Digital Interface)信号をFPUでの伝送に用いられる固定長のパケット形式のフレームフォーマットであるTS(Transport Stream)信号に符合化し、それを中間周波信号に変調後、マイクロ波帯へ周波数変換してアンテナ12から送信する機能を有する。
In this wireless transmission, first, the transmission unit 11 at the transmission point (A) 1 converts the material into a microwave signal that can be wirelessly transmitted, and transmits a radio wave (signal) from the antenna 12.
Here, the transmitter 11 encodes an SDI (Serial Digital Interface) signal into a TS (Transport Stream) signal, which is a frame format of a fixed-length packet format used for FPU transmission, and modulates it into an intermediate frequency signal. After that, it has a function of performing frequency conversion to the microwave band and transmitting from the antenna 12.
送信された電波は基地局2の回転式受信アンテナ装置21で受信され、受信部22に送られる。
ここで受信部22は、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、前記TS信号へ復調し、SDI信号へ復号する機能を有する。ただし、基地局2の受信部22においては、最小限、信号劣化のないTS信号へ変換するまでの機能があればよい。
The transmitted radio wave is received by the rotary receiving antenna device 21 of the
Here, the receiving unit 22 has a function of frequency-converting a microwave band signal into an intermediate frequency signal, demodulating the signal into the TS signal, and decoding it into an SDI signal. However, the receiving unit 22 of the
TS信号は、送信部23へ送られ、固定アンテナ24から電波で送信される。ここで、基地局2の送信部23は、受信部22と同様に、最小限、TS信号をマイクロ波帯へ変換する機能があればよい。
基地局2から送信された電波は本社3の固定アンテナ31で受信され、受信部32及び復号部35によってSDI信号へ復号されて、本線へ送られる。
The TS signal is transmitted to the transmission unit 23 and transmitted by radio waves from the fixed
The radio wave transmitted from the
また、本社1から比較的近距離にある送信点(B)4からの素材は、送信部41を通りアンテナ42から送信され、本社13の回転式受信アンテナ装置33で受信され、受信部34及び復号部35によって復号されて本線へ送られる。
In addition, the material from the transmission point (B) 4 that is relatively close to the
このような無線伝送システムでは、基地局2において送信点(A)1からの電波を如何に効率よく受信できるかが重要となってくる。つまり、送信点(A)の位置に応じて、基地局2の回転式受信アンテナ装置21は向きを変えなければならない。
そのため、回転式受信アンテナ装置21は、本社3からの遠隔制御によりモータ駆動等で回転が可能な回転架台に指向性を有するアンテナを載せて、回転架台を駆動することにより指向性を有するアンテナの向きを変えることができるようになっている。
In such a wireless transmission system, it is important how efficiently the
For this reason, the rotary receiving antenna device 21 mounts a directional antenna on a rotating gantry that can be rotated by a motor drive or the like by remote control from the
この遠隔制御監視システムは、次のように動作する。
本社3の操作端末38をオペレータが操作することよりネットワークに送信された制御パケットは、制御端局39で受信されてシリアル信号に変換される。ここで、ネットワークに複数の操作端末及び複数の制御端局をつなげ、それぞれの機器IDによって送信・受信相手を特定して送受信が可能である。
前記シリアル信号は、更に変復調部40において、例えばアナログ信号に変調されて基地局2へ送信される。
This remote control monitoring system operates as follows.
The control packet transmitted to the network by the operator operating the operation terminal 38 of the
The serial signal is further modulated, for example, into an analog signal by the
このアナログ信号は基地局2の変復調部25で受信され、シリアル信号に復調された後、被制御端局26へ送信される。
被制御端局26は、その制御信号を解読して回転式受信アンテナ装置21を制御して、アンテナの向きなどを変更する。回転式受信アンテナ装置21における向き(角度)などの監視情報は、監視信号として被制御端局26へ送られる。被制御端局26は監視情報をシリアル信号として変復調部25へ送信し、変復調部25は、このシリアル信号を例えばアナログ信号に変調して本社3へ送信する。
This analog signal is received by the modem unit 25 of the
The controlled terminal station 26 decodes the control signal and controls the rotary receiving antenna device 21 to change the direction of the antenna. Monitoring information such as the direction (angle) in the rotary receiving antenna device 21 is sent to the controlled terminal station 26 as a monitoring signal. The controlled terminal station 26 transmits the monitoring information as a serial signal to the modem unit 25, and the modem unit 25 modulates the serial signal to, for example, an analog signal and transmits the analog signal to the
本社3の変復調部40は、受信した信号をシリアル信号へ復調し、制御端局39へ送信する。制御端局39は、受信したシリアル信号を解読して、監視パケットをネットワークへ送信する。
操作端末38は、監視パケットを受信し、端末上に情報として表示してオペレータに提示する。
The
The operation terminal 38 receives the monitoring packet, displays it as information on the terminal, and presents it to the operator.
以上のようにして、基地局2の回転式受信アンテナ装置21の向きを、オペレータが監視して変更する制御監視が可能であるが、このマイクロ受信基地局システムでは、基地局2に設置された受信部22や送信部23における受信・送信レベル、送受信チャンネル(周波数帯)、変調方式、送信出力、復号方式、また例えば信号切替器の接点選択、信号多重・分離装置の信号入力・出力選択などは、回転式受信アンテナ装置21への制御と同様に、操作端末38−制御端局39−被制御端局26の一連の信号伝達によってオペレータが制御監視可能である。
As described above, it is possible to perform control monitoring in which the operator monitors and changes the direction of the rotary receiving antenna device 21 of the
また、送信点(B)4からの素材伝送のように本社3に直接送信する場合は、操作端末38−制御端局39という信号伝達経路を用いて、本社3に存在する回転式受信アンテナ装置33や受信部34などの装置に対し、上記と同様にオペレータが制御監視をすることが可能である。
すなわち、送信点(B)4のアンテナ42から送信された電波を受信する本社3の回転式受信アンテナ装置33についても、回転式受信アンテナ装置21と同様に、その指向性アンテナの向き(角度)をオペレータが監視して変更する制御監視が可能である。
Further, when transmitting directly to the
That is, the direction (angle) of the directional antenna of the rotary reception antenna device 33 of the
また、上記システムでは、受信アンテナの方向調整を行うためのより詳細な情報の提供として、受信部22、34における受信周波数や変調方式などの伝送パラメータを含むTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)情報、受信レベル、余裕度(Margin Degree)、BER(Bit Error Rate)、MER(Modulation Error Ratio)、遅延プロファイル、コンスタレーションなどの支援データを、前記TS信号に重畳させて本社3へ伝送し、情報生成部36によって分離し、情報編集部37によって編集し、操作端末38上に表示させる方法がある。
Further, in the above system, as providing more detailed information for adjusting the direction of the receiving antenna, TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) information including transmission parameters such as reception frequency and modulation method in the receiving units 22 and 34, Support data such as reception level, margin (Margin Degree), BER (Bit Error Rate), MER (Modulation Error Ratio), delay profile, constellation, etc. are superimposed on the TS signal and transmitted to the
回転式受信アンテナ装置21、33のアンテナ角度(向き)を変更(調整)するための方向算出方法について、送信地点の緯度情報および経度情報より、受信点(受信側装置2、3の指向性アンテナ21、33)から送信点(送信側装置1、4のアンテナ12、42)の方向を計算する方法がある。
これにより受信側は、送信電波の受信レベルを確認することなく、予め送信方向と想定される角度に回転式受信アンテナ装置21、33を方向制御し、伝送路確立への作業時間を短縮させている。
Regarding the direction calculation method for changing (adjusting) the antenna angle (orientation) of the rotary receiving antenna devices 21 and 33, the receiving point (the directional antenna of the receiving
As a result, the receiving side controls the direction of the rotary receiving antenna devices 21 and 33 to an angle assumed to be the transmission direction in advance without confirming the reception level of the transmission radio wave, thereby shortening the work time for establishing the transmission path. Yes.
緯度経度情報を用いる方向調整方法としては、例えば送信側からの連絡無線による通知によって事前に方向調整を行う方法や、GPS情報を用いた回転式アンテナ受信装置による送信体の方向追尾などが挙げられる。
ここで、注意すべき点が緯度経度の基準座標系となる測地系である。日本国で用いられている測地系には、日本測地系と世界測地系というものがある。日本測地系は、日本近辺のみで適応可能ないわゆる局所座標系の範疇に属する測地系である。世界測地系は、地球全体で適応可能な測地系であり、測量等の標準測地系となっている。
問題となるのは、これらの測地系のズレによって、同じ地点(緯度経度)を表すのに約300m〜400mの差異が発生してしまうことである。
Examples of the direction adjustment method using latitude / longitude information include a method of performing direction adjustment in advance by notification from a communication side from a transmission side, and direction tracking of a transmitter by a rotary antenna reception device using GPS information. .
Here, a point to be noted is a geodetic system that becomes a reference coordinate system of latitude and longitude. The geodetic systems used in Japan include the Japanese geodetic system and the world geodetic system. The Japanese geodetic system is a geodetic system that belongs to the category of so-called local coordinate systems that can be applied only in the vicinity of Japan. The world geodetic system is a geodetic system that can be applied to the entire earth, and is a standard geodetic system for surveying and the like.
The problem is that a difference of about 300 m to 400 m occurs to represent the same point (latitude and longitude) due to these geodetic system shifts.
このような技術を用いる例として、上記のようなマイクロ受信基地局があるが、指向性を有するアンテナの角度を調整する回転式アンテナ装置を用いた無線伝送においては、送受信アンテナ間の位置(緯度経度)の認識ズレは大きな問題であり、角度的なズレはデシベル換算で大きな減衰となってしまう。
例えば10km離れた地点における相手側の300mのズレは、角度において(300 /20000π×360)で1.7度となる。
An example of using such a technique is the above-described micro reception base station. In wireless transmission using a rotary antenna device that adjusts the angle of a directional antenna, the position (latitude) between transmitting and receiving antennas is used. (Longitude) recognition deviation is a big problem, and angular deviation is greatly attenuated in decibel conversion.
For example, the misalignment of 300 m on the other side at a
図5は、送受信アンテナが対向している角度(対向角度)からこれらアンテナの向きをズラした際の電界値減衰例(放物面鏡の標準指向特性、電波法関係審査基準より抜粋)であるが、例えば10G帯の周波数で0.9φのアンテナを用いた場合、前記1.7度のズレは πD/λ×sinθ が( π×0.9/0.03×sin(1.7°))で2.79であることから、図5に示す表より、約10dB弱の減衰となる。
これは送信出力に換算すれば(10log(出力)=(デシベル値−10)とすると、出力=1/10×元値となる)で、1/10に相当することからも、その問題の大きさが明らかである。
FIG. 5 is an example of the electric field value attenuation when the direction of these antennas is deviated from the angle at which the transmitting and receiving antennas are opposed (opposite angle) (extracted from the standard directivity characteristics of parabolic mirrors and examination standards related to the Radio Law). However, for example, when a 0.9φ antenna is used at a frequency of 10 G band, the deviation of 1.7 degrees is πD / λ × sinθ (π × 0.9 / 0.03 × sin (1.7 °)). ), The attenuation is about 10 dB from the table shown in FIG.
If this is converted to a transmission output (10log (output) = (decibel value−10), output = 1/10 × original value), which corresponds to 1/10, the problem is large. Is clear.
最近のGPS受信表示機では、日本測地系と世界測地系とを表示可能なものも多くあるが、送信側装置の位置を伝えるオペレータ自身が、現在自分が伝えている緯度経度情報がいずれの測地系のものか不明な場合も少なくなく、また、いずれの測地系の緯度経度情報であるかを受信側装置のオペレータへ伝えることも少ない。
このような事情から、送信側と受信側との測地系についての認識ズレをなくすために、緯度経度情報の測地系をオペレータが検証することができる方式が求められる。
There are many recent GPS receivers that can display the Japanese geodetic system and the world geodetic system. There are not a few cases where it is unknown whether it is a system or not, and it is also rare to tell the operator of the receiving apparatus which latitude and longitude information of the geodetic system.
Under such circumstances, in order to eliminate a recognition shift in the geodetic system between the transmitting side and the receiving side, a method that allows the operator to verify the geodetic system of latitude and longitude information is required.
また、図4に示したようなシステムは、例えば放送局の素材を無線伝送するシステムとして用いられている。
すなわち、例えば、送信点(A)1や送信点(B)4を車両やヘリコプターに搭載した送信側装置とし、比較的遠距離の送信側装置(A)1からは、固定設置された基地局2(中継局)を介して、素材を本社3へ無線送信し、また、比較的近距離の送信側装置(B)4からは素材を本社3へ直接無線送信する。
Further, the system as shown in FIG. 4 is used as a system for wirelessly transmitting broadcast station materials, for example.
That is, for example, the transmission point (A) 1 or the transmission point (B) 4 is a transmission side device mounted on a vehicle or a helicopter, and the base station that is fixedly installed from the transmission side device (A) 1 that is relatively far away. The material is wirelessly transmitted to the
このような放送用無線伝送システムについては、各放送局毎に従前から用いている測地系があり、放送局内で測地系を統一することにより上記のような認識のズレを意識することなく、送受信アンテナを対向させた素材の無線伝送を行なうことができる。
しかしながら、新たに無線伝送システムを構築しようとする場合に、既存の無線伝送システムと測地系を統一することや、また、既存の無線伝送システムで新たな受信側装置を用いることは、必ずしも容易ではなく、無線伝送システムや受信側装置の汎用性を乏しくしてしまっているという問題があった。
For such a broadcast radio transmission system, there is a geodetic system that has been used for each broadcasting station, and by unifying the geodetic system within the broadcasting station, it is possible to transmit and receive without being aware of the above-described misregistration. Wireless transmission of the material with the antenna facing each other can be performed.
However, when a new wireless transmission system is to be constructed, it is not always easy to unify the existing wireless transmission system and the geodetic system, or to use a new receiving device in the existing wireless transmission system. However, there is a problem in that the versatility of the wireless transmission system and the receiving side device is poor.
具体的には、無線伝送システムを用いている放送局、新聞社、通信社などでは、従前から長期にわたって特定の測地系を採用したシステムを運用しており、無線伝送システムや受信側装置を採用しようとする場合には、既存のシステムに測地系を合わせながら伝送路を構築する作業をしなければならず、作業の人的負荷を増大させ、また、無線伝送システムや受信側装置を製造する場合には、各測地系に対応した設計をしなければならず、製造コストを増大させてしまう大きな要因となっていた。
また、日本で採用されている測地系と外国で採用されている測地系とが相違する場合も多くあり、日本で製造した無線伝送システムや受信側装置を外国企業に販売しようとする場合には、上記と同様な問題がある。
Specifically, broadcasting stations, newspaper companies, news agencies, etc. that use wireless transmission systems have been operating systems that have adopted specific geodetic systems for a long time, adopting wireless transmission systems and receiver devices. When trying to do so, it is necessary to construct a transmission line while matching the geodetic system to an existing system, increasing the work load of the work, and manufacturing a wireless transmission system and a receiving device. In some cases, it was necessary to design for each geodetic system, which was a major factor that increased manufacturing costs.
In addition, there are many cases where the geodetic system adopted in Japan differs from the geodetic system adopted in foreign countries, and when trying to sell radio transmission systems and receiver devices manufactured in Japan to foreign companies There is a problem similar to the above.
なお、特許文献1には、受信側装置の回転パラボラアンテナを移動する送信装置の方向へ遠隔制御装置側から方向調整するシステムにおいて、移動する送信装置の位置情報及び当該位置情報における受信状態を遠隔制御装置の表示部に表示する発明が開示されている。
In
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、送信側装置から送信された信号を指向性を有するアンテナにより受信する受信装置、及び、このような受信装置を備えた伝送システムにおいて、測地系のズレを補正する機能を実現することで、上記の問題を合理的に解決することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and in a reception device that receives a signal transmitted from a transmission-side device with a directional antenna, and a transmission system including such a reception device, The purpose is to rationally solve the above problem by realizing a function of correcting the displacement of the geodetic system.
本発明の受信装置は、送信側装置から送信された信号(例えば、素材)を、指向性を有するアンテナにより受信する受信装置において、送信側装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、アンテナの向きを変更する調整手段と、複数の測地系間の変換関係を記憶する関係記憶手段と、送信側装置から送信された信号のアンテナによる受信レベルを検出するレベル検出手段と、前記変換関係に基づいて、位置情報取得手段により取得した送信側装置の位置情報を複数の測地系毎に変換した複数の位置候補を求める候補算出手段と、調整手段により、アンテナの向きを変更して前記複数の位置候補へそれぞれ向かせて、レベル検出手段により検出される受信レベルが最も高い向きにアンテナを設定する調整制御手段と、を備えたことを特徴とする。 A receiving apparatus according to the present invention includes a position information acquisition unit that acquires position information of a transmitting side apparatus in a receiving apparatus that receives a signal (for example, a material) transmitted from a transmitting side apparatus using a directional antenna, and an antenna. Adjustment means for changing the orientation of the data, relation storage means for storing the conversion relation between the plurality of geodetic systems, level detection means for detecting the reception level of the signal transmitted from the transmission side device by the antenna, and the conversion relation Based on candidate calculation means for obtaining a plurality of position candidates obtained by converting the position information of the transmitting device acquired by the position information acquisition means for each of a plurality of geodetic systems; And adjustment control means for setting the antenna in the direction in which the reception level detected by the level detection means is the highest, each directed to a position candidate. That.
ここで、本発明では、位置情報取得手段は、例えば、送信側装置がGPS受信機等で取得した位置情報を信号として無線送信するシステム構成とした場合には、当該位置情報信号を受信する機能として構成すればよく、また、連絡用通信機を用いて送信側装置のオペレータから受信装置のオペレータが位置情報を得る場合には、受信装置のオペレータから操作入力された位置情報を受け付ける機能として構成すればよい。
なお、このように受信装置にオペレータが送信装置の位置情報を入力するようにしても、この後に、受信レベルに基づいてアンテナの向きは変更されるため、このオペレータが入力する初期的な位置情報が多少不正確であっても、送信側装置からの信号を受信装置が無線受信できる範囲であれば支障はない。
Here, in the present invention, when the position information acquisition unit has a system configuration in which, for example, the transmission side apparatus wirelessly transmits the position information acquired by the GPS receiver or the like as a signal, the function of receiving the position information signal is used. In the case where the operator of the receiving device obtains the position information from the operator of the transmitting device using the communication device, it is configured as a function for receiving the position information input from the operator of the receiving device. do it.
Even if the operator inputs the position information of the transmitting apparatus to the receiving apparatus in this way, the antenna position is changed based on the reception level thereafter, so the initial position information input by the operator Even if it is somewhat inaccurate, there is no problem as long as the signal from the transmitting device can be received by the receiving device.
また、本発明では、調整制御手段は、複数の位置候補へそれぞれアンテナを向かせる変更途中の位置(方向)で受信レベルが最も高い場合に、当該途中の位置(方向)へアンテナを設定するようにする他、各位置候補の内の受信レベルが最も高い位置候補の位置(方向)へアンテナを設定するようにしてもよく、このようにすれば、送信側装置と受信装置が整合する測地系を検証することができる。
そして、このような測地系の検証に供するために、複数の位置候補とその基準となる測地系、受信レベルが最も高くなった位置情報とその基準となる測地系などを受信側装置のオペレータに表示して提示するようにしてもよい。
Further, in the present invention, the adjustment control means sets the antenna to the midway position (direction) when the reception level is the highest at the midway of change (direction) that directs the antenna to a plurality of position candidates. In addition, the antenna may be set to the position (direction) of the position candidate having the highest reception level among the position candidates, and in this way, the geodetic system in which the transmission side apparatus and the reception apparatus are matched. Can be verified.
In order to provide verification of such a geodetic system, a plurality of position candidates and the reference geodetic system, the position information with the highest reception level, the reference geodetic system, etc. are given to the operator of the receiving device. It may be displayed and presented.
また、本発明では、調整制御手段は、アンテナが現在向いている方向から最も角度が小さい位置候補へは当該アンテナの向を高速で変更させ、複数の位置候補の間では当該アンテナの向きを低速で変更させ、受信レベルが最も高い向きへは当該アンテナの向きを高速で変更させるようにしてもよい。
このようにアンテナの向きを変更する速度を制御することにより、アンテナの向きを変更している途中の受信レベルを精度よく検出することができるとともに、各位置候補を精度よく通過する経路でアンテナの向きを変更させることができる。
Further, in the present invention, the adjustment control means changes the direction of the antenna at a high speed from the direction in which the antenna is currently directed to the position candidate having the smallest angle, and changes the direction of the antenna between the plurality of position candidates at a low speed. And the direction of the antenna may be changed at a high speed in the direction with the highest reception level.
By controlling the speed of changing the direction of the antenna in this way, it is possible to detect the reception level in the middle of changing the direction of the antenna with high accuracy, and to detect the antenna in the path that passes each position candidate with high accuracy. The direction can be changed.
また、本発明は、信号を送信する送信側装置と、指向性を有するアンテナにより前記信号を受信する受信装置とを備えた伝送システムとして実施することができ、送信側装置の位置情報を送信側オペレータが送信する連絡用送信機と、送信側装置の位置情報を受信側オペレータが受信する連絡用受信機と、を備え、受信側装置は、受信側オペレータから入力された送信側装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、アンテナの向きを変更する調整手段と、複数の測地系間の変換関係を記憶する関係記憶手段と、送信側装置から送信された信号のアンテナによる受信レベルを検出するレベル検出手段と、変換関係に基づいて、位置情報取得手段により取得した送信側装置の位置情報を複数の測地系毎に変換した複数の位置候補を求める候補算出手段と、調整手段により、アンテナの向きを変更して前記複数の位置候補へそれぞれ向かせて、レベル検出手段により検出される受信レベルが最も高い向きにアンテナを設定する調整制御手段と、を備えた伝送システムとすることができる。 In addition, the present invention can be implemented as a transmission system including a transmission-side device that transmits a signal and a reception device that receives the signal through a directional antenna, and the position information of the transmission-side device is transmitted to the transmission side. A communication transmitter for transmission by an operator, and a communication receiver for reception of positional information of the transmission side device by the reception side operator. The reception side device receives the positional information of the transmission side device input from the reception side operator. Position information acquisition means for acquiring the position, adjustment means for changing the direction of the antenna, relation storage means for storing the conversion relation between a plurality of geodetic systems, and detection of the reception level by the antenna of the signal transmitted from the transmission side device And a candidate for obtaining a plurality of position candidates obtained by converting the position information of the transmitting device acquired by the position information acquiring means for each of a plurality of geodetic systems based on the conversion relationship. Adjustment means for setting the antenna in the direction in which the reception level detected by the level detection means is the highest, by changing the direction of the antenna by the output means and the adjustment means and directing the antenna to each of the plurality of position candidates. The transmission system can be provided.
なお、本発明を構成する各機能手段は、それぞれ、プロセッサやメモリなどのコンピュータハードウエアによりコンピュータプログラムを実行することで構成される機能として構成してもよく、或いは、電子部品を含むハードウエア回路で構成してもよい。
また、本発明では、指向性を有するアンテナとしてパラボラアンテナを用いることができるが、これに限定されず、種々な形式の指向性アンテナを用いることができる。
Each functional means constituting the present invention may be configured as a function configured by executing a computer program by computer hardware such as a processor or a memory, or a hardware circuit including an electronic component. You may comprise.
In the present invention, a parabolic antenna can be used as an antenna having directivity, but the present invention is not limited to this, and various types of directional antennas can be used.
本発明によれば、受信装置が、送信側装置の位置情報を複数の測地系毎の位置候補として算出して、これら位置候補に基づいて、受信レベルが最も高くなる方向に指向性アンテナを設定するようにしたため、既存の無線伝送システムに対して新たな無線伝送システムや受信側装置を採用しようとする場合に、既存のシステムと測地系を整合させるための作業やコストを省くことができ、無線伝送システムや受信側装置の汎用性を著しく高めることができる。
また、本発明によれば、測地系毎の受信レベルを検出することができるから、これをオペレータに提示することにより、受信装置と送信側装置との測地系のズレを検証することが可能となる。
According to the present invention, the receiving apparatus calculates the position information of the transmitting side apparatus as position candidates for each of the plurality of geodetic systems, and sets the directional antenna in the direction in which the reception level is highest based on these position candidates. Therefore, when trying to adopt a new wireless transmission system or receiving side device for the existing wireless transmission system, it is possible to save work and cost for matching the existing system and geodetic system, The versatility of the wireless transmission system and the receiving device can be remarkably improved.
Further, according to the present invention, since the reception level for each geodetic system can be detected, by presenting this to the operator, it is possible to verify the deviation of the geodetic system between the receiving device and the transmitting side device. Become.
本発明を、図1〜図3に示す一実施形態に基づいて具体的に説明する。
なお、図1に示す送信側装置51と受信装置60は、図4に示したシステムにおける、送信点(A)1と基地局2、或いは、送信点(B)4と本社3とに対応しており、以下に説明する実施形態は、送信点(A)1をなす送信側装置の固定パラボラアンテナ12から無線送信された信号を受信装置をなす基地局2の指向性を有する回転式パラボラアンテナ21で受信する部分、或いは、送信点(B)4をなす送信側装置の固定パラボラアンテナ42から無線送信された信号を受信装置をなす本社3の指向性を有する回転式パラボラアンテナ33で受信する部分に相当する。
The present invention will be specifically described based on an embodiment shown in FIGS.
1 corresponds to the transmission point (A) 1 and the
図1に示す無線伝送システムは、素材を含む信号を無線送信する送信側装置51と、指向性を有する回転式パラボラアンテナ61により送信側装置からの信号を受信する受信装置60とを備えている。
送信側装置51は、素材を含む信号を固定式のパラボラアンテナ52により無線送信する。ここで、受信装置60は固定設置されているので、送信側装置51はパラボラアンテナ52を、既知の位置に存する受信装置60へ向けて信号を無線送信する。
The wireless transmission system illustrated in FIG. 1 includes a transmission-
The transmission-
ここで、本実施形態では、送信側装置51が自己の位置情報をパラボラアンテナ52から送信することができるシステムであり、送信側装置51は付設されたGPS受信機53で受信した位置情報を素材と共に又は素材とは別に無線送信する。
また、本実施形態では、送信側装置51のオペレータ54が送信側装置51の位置情報を受信装置60のオペレータ73へ、互いの無線通信機55、74により送信して通知することもできるシステムであり、GPS受信機53で受信した位置情報をオペレータ54がオペレータ74に通知することもできる。
なお、本実施形態では、送信側装置の位置情報は、送信側装置の緯度経度情報であるが、これらの表現を適宜使い分けて説明する。
Here, in the present embodiment, the transmission-
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the location information of the transmission side device is the latitude and longitude information of the transmission side device. However, these expressions will be described as appropriate.
受信装置60は、調整手段69、受信部62、位置情報取得手段64、候補算出手段65、関係記憶手段66、調整制御手段67、レベル記憶手段68、操作部70を有している。
調整手段69は、パラボラアンテナ61を指示する回転架台であり、調整制御手段67から入力される制御信号に応じて、モータ駆動等で回転してパラボラアンテナ61の向きを変更する。
The receiving
The adjusting
受信部62は、前述した受信部22や受信部34に相当し、送信側装置51のパラボラアンテナ52から送信された信号を、パラボラアンテナ61により無線受信処理する。そして、受信部62は、パラボラアンテナ61により無線受信した信号の受信レベルを検出するレベル検出手段63を有しており、検出した受信レベルは調整制御手段67に入力される。
The
位置情報取得手段64は、受信部62が受信した信号から送信側装置51の位置情報を取得し、候補算出手段65に入力する。
なお、本実施形態では、上記のように通知された送信側装置51の位置情報をオペレータ73が操作部70の入力手段を操作して入力することができ、位置情報取得手段64は、このようにオペレータ73から入力された送信側装置の位置情報を受け付けて候補算出手段65に入力する。
The position
In the present embodiment, the
関係記憶手段66は、複数の測地系間の変換関係を記憶するメモリテーブルであり、例えば、世界測地系と日本測地系と言ったように、送信側装置51の位置情報(緯度経度情報)を複数の測地系の間で変換する関係情報を記憶している。
候補算出手段65は、関係記憶手段66が記憶する変換関係に基づいて、位置情報取得手段64により取得した送信側装置51の位置情報を複数の測地系毎に変換した複数の位置候補を算出する。すなわち、取得した位置情報(緯度経度)について、測地系毎に異なる値の緯度経度が、送信側装置51が存する位置の候補として算出される。
The relationship storage means 66 is a memory table that stores the conversion relationship between a plurality of geodetic systems. For example, as described in the world geodetic system and the Japanese geodetic system, the positional information (latitude / longitude information) of the
The candidate calculation means 65 calculates a plurality of position candidates obtained by converting the position information of the
調整制御手段67は、候補算出手段65により算出された複数の位置候補それぞれへ、パラボラアンテナ61を向かせる制御信号を調整手段69に入力する。すなわち、各位置候補を辿るようにパラボラアンテナ61の向きを変更する。
また、調整制御手段67は、このようにパラボラアンテナ61の向きが変更されている間に、レベル検出手段63により検出される受信レベルを、各検出位置(向き)に対応付けてレベル記憶手段68に記憶し、各位置候補を辿る変更処理が終了したところで、レベル記憶手段68に記憶した受信レベルの内の最も高い受信レベルであった検出位置(向き)へパラボラアンテナ61を向かせる制御信号を調整手段69へ入力する。
The
Further, the adjustment control means 67 associates the reception level detected by the level detection means 63 with the respective detection positions (orientations) while the direction of the
したがって、送信側装置51の位置情報がいずれの測地系に基づくものかにかかわらず、受信装置60のパラボラアンテナ61は、送信側装置51へ精度よく対向して高品質に信号を受信することができる。
なお、調整制御手段67は、検出される受信レベルを、各位置候補に対応付けてレベル記憶手段68に記憶し、各位置候補を辿る変更処理が終了したところで、レベル記憶手段68に記憶した受信レベルの内の最も高い受信レベルであった位置候補(向き)へパラボラアンテナ61を向かせる制御信号を調整手段69へ入力する方法を採用してもよい。
Therefore, regardless of which geodetic system the position information of the
The
また、測地系の検証に供するために、複数の位置候補とその基準となる測地系、受信レベルが最も高くなった位置情報とその基準となる測地系などを、操作部70の表示画面72に表示してオペレータ73に提示するようにしてもよい。
In addition, in order to verify the geodetic system, a plurality of position candidates and the reference geodetic system, the position information having the highest reception level, the reference geodetic system, and the like are displayed on the
次いで、上記構成の無線伝送システムの処理動作を、更に詳しく説明する。
まず、国内における例として、日本測地系、世界測地系との2つの測地系の関係について説明する。これは、既に計算式にて複数の方式が明らかにされており、wyを世界測地系の緯度、wxを世界測地系の経度、jyを日本測地系の緯度、jxを日本測地系の経度としたとき、世界測地系と日本測地系との間の変換式は、次のとおりとなる。
Next, the processing operation of the wireless transmission system configured as described above will be described in more detail.
First, as an example in Japan, the relationship between two geodetic systems, the Japanese geodetic system and the world geodetic system, will be described. This has already been clarified in the calculation formula, and wy is the latitude of the world geodetic system, wx is the longitude of the world geodetic system, jy is the latitude of the Japanese geodetic system, and jx is the longitude of the Japanese geodetic system. The conversion formula between the world geodetic system and the Japanese geodetic system is as follows.
日本測地系から世界測地系への変換式(式1)
wy=jy−jy×0.00010695+jx×0.000017464+0.0046017
wx=jx−jy×0.000046038−jx×0.000083043+0.010040
Conversion formula from Japanese geodetic system to world geodetic system (Formula 1)
wy = ji-ji × 0.00010695 + jx × 0.000017464 + 0.0046017
wx = jx-jy * 0.000046038-jx * 0.000083043 + 0.010040
世界測地系から日本測地系への変換式(式2)
jy=wy×1.000106961−wx×0.000017467−0.004602017
jx=wx×1.000083049+wy×0.000046047−0.010041046
Conversion formula from World Geodetic System to Japanese Geodetic System (Formula 2)
jy = wy × 1.000106961-wx × 0.000017467-0.004602017
jx = wx × 1.000083049 + wy × 0.000046047−0.010041046
このような複数の測地系間の変換式が関係記憶手段66に記憶させており、関係記憶手段66の記憶情報を参照することにより、図2に示すような手順で、パラボラアンテナ61の向きを調整する制御が行なわれ、パラボラアンテナ61を最も受信レベルが高い方向に最終設定することができる。
Such conversion formulas between a plurality of geodetic systems are stored in the relation storage means 66, and by referring to the stored information in the relation storage means 66, the direction of the
位置情報取得手段64が、何らかの測地系による緯度経度である送信側装置51の位置情報を取得すると、候補算出手段65が、関係記憶手段66の変換式に基づいて、この位置情報について、関係記憶手段66に記憶されている全ての測地系に基づく緯度経度をそれぞれ位置候補(すなわち、パラボラアンテナ61を向かせる目的角度の候補)として算出する(ステップS1)。
つまり、送信側装置の緯度経度が、ある測地系で伝えられているとみなして、それを受信装置が既知の自己の位置情報(緯度経度)で用いられている測地系に変換しておく。これにより、受信装置の測地系に基づいて正しく送信側装置へ対向する方向を導出することができる。なお、受信装置は固定設置であるから、当然ある測地系に基づく正しい緯度経度が分かっている。
When the position
In other words, the latitude / longitude of the transmission side device is regarded as being transmitted in a certain geodetic system, and the reception device converts it into a geodetic system used in its own position information (latitude / longitude). Thereby, the direction which opposes a transmission side apparatus correctly based on the geodetic system of a receiver can be derived | led-out. Since the receiving apparatus is fixedly installed, the correct latitude and longitude based on a certain geodetic system is known.
そして、調整制御手段67が、パラボラアンテナ61が現在向いている方向から最短で到達可能な位置候補の目的角度に、制御信号を調整手段69に出力してパラボラアンテナを方向調整する(ステップS2)。
例えば、図3に示すように、候補算出手段65が算出した3つの位置候補(測地系1に基づく送信点(A)、測地系2に基づく送信点(B)、測地系3に基づく送信点(C))の内で、現在のアンテナ角度に対して最短で到達可能な位置候補は位置候補(送信点(C))であるので、調整制御手段67が、パラボラアンテナ61の向きを比較的高速で変更して当該位置候補(送信点(C))に向かせる。
なお、目的角度へのオーバーランを防ぐため、所定の角度手前から減速させる公知の方法を採用してもよい。
Then, the adjustment control means 67 outputs a control signal to the adjustment means 69 to adjust the direction of the parabolic antenna to the target angle of the position candidate that can be reached in the shortest direction from the direction in which the
For example, as shown in FIG. 3, three position candidates calculated by the candidate calculation means 65 (a transmission point (A) based on the
In order to prevent overrun to the target angle, a known method of decelerating from a predetermined angle may be employed.
そして、パラボラアンテナ61が上記最初の位置候補(送信点(C))に到達するまでの間の受信レベル、及び、当該位置候補に到達したときの受信レベルを、調整制御手段67がレベル記憶手段68に保持する(ステップS3)。
次に、調整制御手段67が、現在のアンテナ角度に対して最も遠い位置候補(送信点(A))まで、他の位置候補(送信点(B))を途中で通過する経路でパラボラアンテナ61の向きを変更していき、この向き変更のおけるパラボラアンテナ61による受信レベルを上記と同様にレベル記憶手段68に保持する(ステップS4〜S7)。
The adjustment control means 67 is a level storage means for the reception level until the
Next, the
ここで、調整制御手段67は、これら位置候補(送信点(A)、送信点(B)、送信点(C))の間でパラボラアンテナ61の向きを変更する速度は比較的低速(好ましくは、十分な低速)とする制御信号を調整手段69に出力する。これにより、高速で向きを変更すると、アンテナの角度と受信レベルの対応にズレが生じてしまう虞があるが、このような不具合を防止することができる。
Here, the adjustment control means 67 has a relatively low speed (preferably, the direction of changing the direction of the
そして、パラボラアンテナ61が最終の位置候補(送信点(A))に到達した後、調整制御手段67が、レベル記憶手段68を参照して最も受信レベルの高かった位置(位置候補或いはこれら位置候補間の位置)の方向へ、パラボラアンテナ61を最終的に設定する(ステップS8)。
なお、この最終設定方向へのパラボラアンテナ61の変更は、高速での制御で構わない。
また、調整制御手段67が、パラボラアンテナ61の向きを最後に設定した位置候補の測地系や、パラボラアンテナ61の向きを最後に設定した位置に最も近い位置候補の測地系などを操作部70へ出力して、表示部72で表示出力できるようにし、オペレータ73が送信装置のオペレータに測地系を指示するためなどに役立てることができる。
Then, after the
The change of the
Further, the adjustment control means 67 sends to the operation unit 70 a position candidate geodetic system in which the direction of the
本発明は、従来の操作端末画面における微調整機能(目的角度の所定角度内を受信レベルサーチし、もっともレベルの高い地点に停止する)とあわせて、測地系検証付自動方向調整として、新たに機能を付け加えるのが効果的である。それは、そもそも送信点緯経度の測地系が暗黙のうちに分かるものであれば、通常の方向調整のみで行うこととし、測地系が不明な場合に最初の1度だけ当機能を使用することにより、時間を有効に使用できる。また、オペレータにとっては、通常の制御を行う場合と同じ方法となり、あとは機械的・自動的に探索できるので、オペレータの手間をかけない。
本発明は、固定設置された送信点に対する方向調整だけでなく、特にGPSによる追尾でのヘリポート位置による事前測地系作業等にも適応可能である。
In addition to the conventional fine adjustment function on the operation terminal screen (reception level search within a predetermined angle of the target angle and stopping at the highest level point), the present invention is a new automatic direction adjustment with geodetic system verification. It is effective to add functions. In the first place, if the geodetic system of the transmission point latitude and longitude is implicitly known, it should be done only by adjusting the normal direction, and when the geodetic system is unknown, this function is used only once. , Time can be used effectively. In addition, for the operator, the same method as in the case of normal control is performed, and after that, the search can be performed mechanically and automatically, so that the operator's effort is not required.
The present invention can be applied not only to the direction adjustment with respect to a fixedly installed transmission point, but also to a prior geodetic system work or the like based on a heliport position particularly in tracking by GPS.
51:送信側装置、 52:固定式パラボラアンテナ、
53:GPS受信機、 54:送信側オペレータ、
55:無線送信機、 60:受信装置、
61:回転式パラボラアンテナ、 62:受信部、
63:レベル検出手段、 64:位置情報取得手段、
65:候補算出手段、 66:関係記憶手段、
67:調整制御手段、 68:レベル記憶手段、
69:調整手段、 70:操作部、
71:入力手段、 72:表示手段、
73:受信側オペレータ、 74:無線受信機、
51: Transmitter device, 52: Fixed parabolic antenna,
53: GPS receiver 54: Transmitting operator
55: Wireless transmitter 60: Receiver
61: Rotary parabolic antenna 62: Receiver
63: level detection means, 64: position information acquisition means,
65: candidate calculation means, 66: relation storage means,
67: Adjustment control means, 68: Level storage means,
69: Adjustment means, 70: Operation part,
71: input means, 72: display means,
73: Receiver operator, 74: Radio receiver,
Claims (3)
送信側装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
アンテナの向きを変更する調整手段と、
複数の測地系間の変換関係を記憶する関係記憶手段と、
送信側装置から送信された信号のアンテナによる受信レベルを検出するレベル検出手段と、
前記変換関係に基づいて、位置情報取得手段により取得した送信側装置の位置情報を複数の測地系毎に変換した複数の位置候補を求める候補算出手段と、
調整手段により、アンテナの向きを変更して前記複数の位置候補へそれぞれ向かせて、レベル検出手段により検出される受信レベルが最も高い向きにアンテナを設定する調整制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。 In a receiving apparatus that receives a signal transmitted from a transmitting-side apparatus with an antenna having directivity,
Position information acquisition means for acquiring position information of the transmission side device;
Adjustment means for changing the orientation of the antenna;
Relationship storage means for storing conversion relationships between a plurality of geodetic systems;
Level detection means for detecting the reception level of the signal transmitted from the transmission side device by the antenna;
Based on the conversion relationship, candidate calculation means for obtaining a plurality of position candidates obtained by converting the position information of the transmission side device acquired by the position information acquisition means for each of a plurality of geodetic systems;
Adjustment control means for setting the antenna in a direction in which the reception level detected by the level detection means is the highest by changing the orientation of the antenna to each of the plurality of position candidates by the adjustment means,
A receiving apparatus comprising:
調整制御手段は、アンテナが現在向いている方向から最も角度が小さい位置候補へは当該アンテナの向を高速で変更させ、複数の位置候補の間では当該アンテナの向きを低速で変更させ、受信レベルが最も高い向きへは当該アンテナの向きを高速で変更させることを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 1,
The adjustment control means changes the direction of the antenna at a high speed to a position candidate having the smallest angle from the direction in which the antenna is currently facing, changes the direction of the antenna at a low speed among a plurality of position candidates, and receives the reception level. The receiving apparatus is characterized in that the direction of the antenna is changed at a high speed in the direction with the highest value.
送信側装置の位置情報を送信側オペレータが送信する連絡用送信機と、
前記送信側装置の位置情報を受信側オペレータが受信する連絡用受信機と、を備え、
前記受信側装置は、
受信側オペレータから入力された前記送信側装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
アンテナの向きを変更する調整手段と、
複数の測地系間の変換関係を記憶する関係記憶手段と、
送信側装置から送信された信号のアンテナによる受信レベルを検出するレベル検出手段と、
前記変換関係に基づいて、位置情報取得手段により取得した送信側装置の位置情報を複数の測地系毎に変換した複数の位置候補を求める候補算出手段と、
調整手段により、アンテナの向きを変更して前記複数の位置候補へそれぞれ向かせて、レベル検出手段により検出される受信レベルが最も高い向きにアンテナを設定する調整制御手段と、
を備えたことを特徴とする伝送システム。 In a transmission system including a transmission-side apparatus that transmits a signal and a reception apparatus that receives the signal by an antenna having directivity,
A transmitter for communication in which the transmission side operator transmits the position information of the transmission side device;
A receiver for receiving the position information of the transmission side device by the reception side operator, and
The receiving side device
Position information acquisition means for acquiring position information of the transmission side device input from the reception side operator;
Adjustment means for changing the orientation of the antenna;
Relationship storage means for storing conversion relationships between a plurality of geodetic systems;
Level detection means for detecting the reception level of the signal transmitted from the transmission side device by the antenna;
Based on the conversion relationship, candidate calculation means for obtaining a plurality of position candidates obtained by converting the position information of the transmission side device acquired by the position information acquisition means for each of a plurality of geodetic systems;
Adjustment control means for setting the antenna in a direction in which the reception level detected by the level detection means is the highest by changing the orientation of the antenna to each of the plurality of position candidates by the adjustment means,
A transmission system comprising:
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